本发明实施例是有关波导结构及包含波导结构的光电子元件及其制造方法。
背景技术：
1、随着光探测器的操作速度提高，侦测孔径开始由于性能限制而缩减，最后将限制所捕捉到的总光量。如此所减少的输入光量将影响光探测器的响应度，并限制光探测器的性能。
技术实现思路
1、依据本申请内容的第一态样，提供一种波导结构。波导结构包括第一部份，其具有带第一宽度的第一表面、带第二宽度的第二表面、及连接第一表面和第二表面的侧壁表面。第一表面配置成接收入射光学信号。第二表面在第一表面对侧。第一宽度大于第二宽度。
2、在本申请内容的另一态样中，提供一种光电子元件。光电子元件包括元件基板，包含第一表面及在第一表面对侧的第二表面；光敏区，其与元件基板的第一表面相邻；以及波导结构，其在元件基板和光敏区上方。波导包括第一部份，包括第一表面，其带第一宽度；第二表面，其带第二宽度；以及侧壁表面，其连接第一表面和第二表面。第二表面在第一表面对侧。第一宽度大于第二宽度。
3、在本申请内容的又一态样中，提供一种光电子元件。光电子元件包括元件基板，其具有第一表面及在第一表面对侧的第二表面；光敏区，其与元件基板的第一表面相邻，光敏区具有感测孔径；以及波导结构，其在感测孔径上方。波导结构包括第一部份，其包括第一表面，其带第一宽度；第二表面，其带一第二宽度；以及侧壁表面，其连接第一表面和第二表面。第二宽度大于第一表面与第二表面之间的最小距离乘以(tan(2θ)-tan(θ))，其中θ是元件基板的第一表面的法向量与侧壁表面之间的一角度。
4、在本申请内容的又一态样中，提供一种波导结构。波导结构包括第一部份，其包括第一表面，其具有第一宽度；第二表面，其具有第二宽度；以及侧壁表面，其连接第一表面和第二表面。第二宽度大于t(tan(2θ)–tan(θ))，其中t是第一表面与第二表面之间的最小距离，且θ是第一表面的法向量与侧壁表面之间的角度。
5、在本申请内容之又一态样中，提供一种波导结构。波导结构包括一第一部份，其具有一第二表面以及一与第二表面连接的侧壁表面，第一部份具有一最大宽度以及一最小宽度；以及一光学构件位于第一部份上，且与侧壁表面连接，其中第一部份的最小宽度大于t(tan(2θ)–tan(θ))，其中t是第一部分之厚度，且θ系第二表面的法向量与侧壁表面之间的角度。
6、在本申请内容的又一态样中，提供一种光电子元件。光电子元件包括元件基板，其具有第一表面及在第一表面对侧的第二表面。光电子元件更包括光敏区，其与元件基板的第一表面相邻，光敏区具有感测孔径；以及波导结构，其在感测孔径上方。波导结构包括第一部份，其包括：第一表面，其具有一第一宽度(w1)；第二表面，其具有一第二宽度，第二表面在第一表面对侧；以及侧壁表面(109c)，其连接第一表面和第二表面，其中第二宽度大于t(tan(2θ)–tan(θ))，其中t是第一表面与第二表面之间的最小距离，且θ是第一部份的第二表面的法向量与侧壁表面之间的角度。
7、在本申请内容的又一态样中，提供一种波导结构。波导结构包括基底部份，其包括第一区；以及第二区，其围绕第一区，其中第一区包括第一折射率，且第二区包括第二折射率，其与第一折射率不同。
8、在本申请内容的又一态样中，提供一种光电子元件。光电子元件包括光感测单元，其包括光敏区；两个载子控制端子，其电耦合到光敏区；两个载子收集端子，其电耦合到光敏区；以及波导结构，其在光感测单元上方。波导结构包括基底部份，其包括第一区；以及第二区，其围绕第一区，其中第一区包括第一折射率，且第二区包括第二折射率，其与第一折射率不同。基底部份包括一孔径，其具有第一宽度。两个载子控制端子之间的第二宽度大于第一宽度。
9、在本申请内容的又一态样中，提供一种光电子元件。光电子元件包括光敏区，其配置成吸收光子并从所吸收的光子产生光载子，其中光敏区包括感测孔径；以及波导结构，其在光敏区上方。波导结构包括底座层；以及光学构件，其在底座层上。
10、在本申请内容的又一态样中，提供一种光电子元件。光电子元件包括光敏区，其配置成吸收光子并从所吸收的光子产生光载子；光学结构，其在光敏区上方；以及光学构件，其在光敏区与光学结构之间。
11、在本申请内容的又一态样中，提供一种光电子元件。光电子元件包括光敏区，其配置成吸收光子并从所吸收的光子产生光载子；波导结构，其在光敏区上方。波导结构包括倾斜侧壁，其在光敏区上方。波导结构更包括反射层，其在倾斜侧壁上。
12、在本申请内容的又一态样中，提供一种制造光电子元件的方法。制造方法包括形成光敏区于元件基板上；形成介电层环绕光敏区；形成电连接于介电层中；以及形成波导结构于光敏区上方。形成波导结构的步骤包含形成倾斜侧壁。波导结构包含位于光敏区上方的倾斜侧壁。波导结构更包含位于倾斜侧壁上的反射层。
1.一种光电子元件，包含：
2.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述第二图案围绕所述第一图案。
3.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述第二上表面包含多个凸部。
4.如权利要求3所述的光电子元件，其中，所述多个凸部共同形成最上表面大体上平行于所述第一上表面。
5.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述第一图案具有第一凸部，所述第二图案具有第二凸部，所述第一凸部与所述第二凸部的宽度不同。
6.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述光敏区包含第一掺杂区电耦合至所述第一载子收集端子、以及第二掺杂区电耦合至所述第一载子控制端子。
7.如权利要求6所述的光电子元件，其中，所述第一掺杂区与所述第二掺杂区具有相反的掺杂极性。
8.如权利要求6所述的光电子元件，更包含第三掺杂区围绕所述第一掺杂区且与所述第一掺杂区具有相反的掺杂极性。
9.如权利要求8所述的光电子元件，其中，所述第三掺杂区的掺杂浓度小于所述第一掺杂区。
10.如权利要求6所述的光电子元件，更包含第四掺杂区围绕所述第二掺杂区且与所述第二掺杂区具有相反的掺杂极性。
11.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述光学构件为菲涅耳板。
12.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述光学构件为超表面的结构。
13.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述光学构件为波导模态共振结构。
14.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述光敏区包括gesi。
15.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述元件基板包括硅基板。
16.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述光敏区包括iii-v族半导体材料。
17.如权利要求1所述的光电子元件，其中，所述光敏区与所述元件基板材料不同。
18.如权利要求1所述的光电子元件，更包含抗反射层位于所述基底上。
19.如权利要求1所述的光电子元件，更包含第二载子控制端子与所述第一载子控制端子分开。
20.一种光电子元件阵列，包含多个前述权利要求其中之一的所述光电子元件。
