IT8268236A1 - Dispositivo optoelettronico e procedimento per la sua fabbricazione - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO OPTOELETTRONICO E PROCEDIMENTO PER

LA SUA FABBRICAZIONE"

Riassunto ? H

Un dispositivo optoelettronico atto a rivelare una radiazione luminosa, la cuiregione attiva ? delimitata da una ca

va riempita di resina isolante, atta a far da supporto allo strato metallicodicontattofra stratosuperficialesemiconduttore e

reoforo. U procedimento difabbricazione comprende le fasi successive per la realizzazione della cava e degli strati isolan

tie metallici.

Testo della descrizione

La presente invenzione riguarda in generale idispo

sitiviallo stato solido per i sistemiditelecomunicazioniad

elevata velocit? ditrasmissione e in particolare siriferisce ad

un dispositivo optoelettronico e a un procedimento per la sua

fabbricazione.

?' noto che i sistem idi telecomunicazioniutilizzanti fibre ottiche com e portantifisici richiedono dispositivioptoele_t

tronici, fotoem ettitorie fotorivelatori, operantiad alta velocit? e dotatidigrande efficienza, al fine di consentire la trasm is^

sione contemporanea diuna grande quantit? di canali e perm ei

tere l'uso dilunghe tratte difibra ottica senza ripetitoridilinea.

Per poter raggiungere notevolivelocit? ditrasm issio

ne ? necessario ridurre ilpi? possibile le dimensionifisiche dei

a? dispositivifotorivelatoriutilizzati, in m odo da ridurre sia le

II-?JaO capacit? elettriche,sia la corrente inversa o corrente dibuio, la Ui? M a 3 quale ? causa di rum ore. u?p oi D'altro canto, diminuendo le dim ensionidella superfi ?a?

eie ricevente la radiazione lum inosa, si riduce l'efficienza dell'accoppiam ento con la fibra ottica.

E' quindi necessario trovare un buon comprom esso

fra queste opposte esigenze, tenendo conto del fatto che parte

della regione attiva viene ricoperta da uno strato m etallico,

necessario a stabilire il collegam ento con il reoforo:ci? com -porta un ulteriore aum ento della capacit?.

D'altra parte, le dim ensionidel suddetto strato non

possono essere ridotte oltre certilimitiper difficolt? realizza

tive. Questo problem a diventa particolarm ente im portante

quando il dispositivo deve essere utilizzato a velocit? ditrasmi?

sione piuttosto elevate.

Un ulteriore problem a sipresenta nella fase di m on?

taggio del dispositivo, quando il filo di collegam ento con il reo

foro viene saldato allo strato superiore prem endone un'estre?

m it?, opportunam ente sagom ata,contro lo strato m etallico. Ci?

provoca naturalm ente degli sforzi e delle deform azioni all'inteir

no della struttura del dispositivo, che ne degradano le caratte?

ristiche , rendendolo spesso inutilizzabile.

Ovvia ai suddetti inconvenienti l'oggetto della presen

% ? 15 d, te invenzione, il quale perm ette di realizzare dispositivi opto- S ?

-i*-n?l.2 elettronici con bassa capacit? elettrica e bassa corrente inve?: ^ " s sa, m assim izzando l'accoppiam ento ottico con la fibra e consen u ? | ;?B Jua tendo un'ottim a resa in fase di produzione. fi-?f1-< ;E' particolarm ente oggetto della presente invenzione ;un dispositivo optoelettronico allo stato solido, atto a rivelare ;una radiazione lum inosa incidente su una sua regione attiva, in ;cui detta regione ? isolata dal sem iconduttore circostante m e? ;diante una cava, riem pita di resina con resistivit? elevata e coef ;ficiente di dilatazione term ica sim ile a quello del sem icondut? ;tore, detta resina espandendosi anche sulla superficie del dispo ;sitivo attraverso la quale penetra la radiazione lum inosa, m a ;lasciando libera la regione attiva, il cui strato superficiale ? ;posto in contatto con uno strato m etallico depositato su detta re ;sina e in cui ? ricavata una piazzola, posta lateralm ente alla ;regione attiva, per ^ancoraggio di un filo di collegam ento a ;uno dei reofori. ;Queste ed altre caratteristiche della presente invenzio ne saranno m eglio chiarite dalla descrizione che segue diun esempio particolare di realizzazione della stessa, dato a titolo esemplificativo e non lim itativo, in connessione con il disegno annesso in cui: ;- la fig. 1 rappresenta una vista in sezione trasversale diun io torivelafore realizzato secondo l'invenzione; ;- la fig.2 rappresenta la vista dall'alto delfotorivelatore difi.1. ;Nell'esempio illustrato in Fig. 1 ? rappresentata la se zione diun fotorivelatore PIN, costituito cio? da uno strato supt; riore P,di sem iconduttore ditipo p+, da uno strato di sem iconduttore intrinseco I e da uno strato inferiore N di semiconduttodi tipo n+. Con S ? indicato il substrato diInP su cui sono cresciu tiper MBE (m olecular beam epitaxy = epitassia da fascio m olecolare)gli strati suddetti. ;La regione attiva del dispositivo ? delim itata da una cava a simm etria circolare C, riempita da resina ad elevata resistivit?. Questa si espande anche sulla superficie superiore del dispositivo, lasciando libera solo la regione attiva centrale, attraverso la quale penetra la radiazione lum inosa. La resina deve presentare altres?un coefficiente di espansione term ica uguale a quello del sem iconduttore. ;Su diessa ? depositato uno strato m etallico M , il quale perm ette il contatto elettrico dello strato P del sem iconduttore con ilfilo dicollegamento R, saldato a pressione sul lo etrato M. ;Quest'ultimo ? meglio visibile nella fig. 2, in cui ;? rappresentata la vista dall'alto delfotorivelatore PIN. ;Lo strato metallico M pu? assumere altre forme, ;purch? sia assicurato ilcontatto con lo strato P e sia prevista ;una piazzola per il contatto con ilfilo dicollegamento R. Quest'ultima deve essere posta lateralmente alla zona attiva del semiconduttore, in modo che la pressione esercitata nella fase ;di saldatura non possa danneggiare glistratidi semiconduttore ?eO ?. ;? d. o 05 destinatialla rivelazione della radiazione luminosa. ?? 2 ;_ii-J O W " g Lo strato metallico posto in corrispondenza della zo ??'! ;| na attiva non deve avere necessariamente la forma di corona O u *3 u a ? ? " t-l circolare, come rappresentato in fig. 2, ma pu? avere la forma di settore circolare.

Ilprocedim ento per la fabbricazione deldispositivo

appena descritto comprende, oltre alle normali operazioniper

la realizzazione diun diodo PIN, con la voluta successione di

stratidi semiconduttore, le seguentioperazioni:

realizzazione diuna cava a simmetria circolare m ediante

attacco chim ico;

riempimento della cava e copertura della superficie deldi

spositivo mediante resina isolante;

asportazione diun'areola circolare di resina in corrispon

denza della regione attiva;

Rivendicazioni

1. Dispositivo optoelettronico allo stato solido, atto a rivelare una radiazione lum inosa incidente su una sua regione at tiva ,caratterizzato da ci? che detta regione ? isolata dal sem iconduttore circostante m ediante una cava (C), riem pi ta di resina con resistivit? elevata e coefficiente di dilatazione term ica sim ile a quello del sem iconduttore, detta re sina espandendosi anche sulla superficie del dispositivo at traverso la quale penetra la radiazione lum inosa, m a lasciando libera la regione attiva, il cui strato superficiale (P) ? posto in contatto con uno strato m etallico (M ), depo

Claims (2)

1. sitato su detta resina e in cui ? ricavata una piazzola, po sta lateralm ente alla regione attiva, per l'ancoraggio di un filo di collegam ento (R) a uno dei reofori.
2. 2. Procedim ento per la fabbricazione del dispositivo della rivendicazione 1, caratterizzato da ci? che nella successione di strati di sem iconduttore si effettuano le seguenti operazioni:

   realizzazione di una cava atta a delim itare la regione attiva del dispositivo;

   riem pim ento della cava e copertura della superficie del dispositivo m ediante resina isolante;

   asportazione di un'areola di resina in corrispondenza della regione attiva;

   deposito di uno strato m etallico sulla resina; asportazione di un'areola di detto strato m etallico,pi? piccola della suddetta areola di resina, in corrisponden za della regione attiva;

   saldatura di un reoforo a detto strato m etallico lateralm ente alla regione attiva.