專利名稱：一種pin結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紫外探測器及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶區(qū)域選擇生長保護(hù)環(huán)的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器及其制備方法。
背景技術(shù)：
紫外光電探測器工作在紫外波段，具有天然的低噪聲背景，可實現(xiàn)高信噪比探測，被廣泛應(yīng)用于軍事及民用上的火焰探測，羽煙探測，環(huán)境監(jiān)控，太空光通信，量子通信等領(lǐng)域。三族氮化物材料，又稱氮化鎵GaN基材料(包括AlInGaN、AlGaN, AlInN, GaN和InGaN)屬于第三代化合物半導(dǎo)體材料，是新型的電子、光電子探測器材料。由于AlN的 禁帶寬度為6. 2eV, InN的禁帶寬度為0. 7 eV, GaN的禁帶寬度為3. 4eV,因此通過調(diào)節(jié)AlxInyGa1^yN (0^x^l,0^y^ I)材料中的三族金屬原子組分x、y,可以使材料帶隙從0.7 eV到6. 2 eV連續(xù)可調(diào)，其對應(yīng)的吸收光譜的波長可以從近紅外部分(1770 nm) 一直延伸到深紫外部分(200 nm)，具有相當(dāng)寬的光譜范圍，適合于多種光電子探測器的制備。例如，三元化合物AlxGa1J通過調(diào)節(jié)帶隙可使其對應(yīng)的吸收波長范圍從200到365nm，恰好覆蓋了地球上被臭氧層所吸收的中紫外波段220 290 nm (太陽光譜盲區(qū))，是制備日盲型紫外探測器結(jié)構(gòu)的首選材料。三元合金InyGai_yN通過調(diào)節(jié)In組分，可使其禁帶寬度從0.7 eV連續(xù)變化到3. 4 eV，幾乎完整地覆蓋了整個太陽光的可見光譜，在太陽電池中的應(yīng)用引起了人們密切的關(guān)注。此外，GaN基材料還具有禁帶寬度大，電子漂移飽和速度高，介電常數(shù)小，耐高溫，耐腐蝕，抗輻射，導(dǎo)熱性能好等特性，非常適合于制作抗輻射、高頻、大功率和高密度集成的光電子探測器，因而成為目前半導(dǎo)體材料的研究熱點。在紫外探測領(lǐng)域中，相比起傳統(tǒng)的真空培增管和硅半導(dǎo)體探測器，GaN基材料紫外雪崩光電探測器有著重要的應(yīng)用，其優(yōu)勢表現(xiàn)在直接帶隙，量子效率高；背景噪聲低，尤其可以利用200 nm 280 nm的日盲探測窗口 ；本征探測，無需昂貴的長波長濾波器；體積小，重量輕，壽命長，抗震性好；耐高溫，耐腐蝕，抗輻照，適用于惡劣環(huán)境；工作電壓低，不需要高壓電源(小于200 V)。微弱光信號的探測是紫外探測領(lǐng)域中的一個重要的應(yīng)用，尤其是單光子的探測。單光子探測要求探測器具備高響應(yīng)，高增益的性能，因此探測器需要采用雪崩結(jié)構(gòu)，光注入產(chǎn)生的電子空穴對在雪崩電場下加速，在獲得足夠的動能后，通過碰撞電離產(chǎn)生更多的電子空穴對，實現(xiàn)雪崩增益，使微弱信號得到培增，從而對其進(jìn)行探測。但是，傳統(tǒng)的PIN結(jié)構(gòu)雪崩探測器在應(yīng)用中會存在以下兩個問題
(I)由于材料本身的缺陷和工藝帶來的損傷，探測器表面存在缺陷引起的表面態(tài)、表面玷污雜質(zhì)離子，形成表面反型層。它改變耗盡層的大小和形狀，形成表面漏電溝道。這些溝道使探測器電場發(fā)生彎曲，增大了探測器表面的局部電場，在加入相同的偏壓時，表面相對內(nèi)部產(chǎn)生提前擊穿。光注入的有源區(qū)域無法達(dá)到雪崩電場強度，使得探測器難以實現(xiàn)高的雪崩增益。
(2)由于探測器的表面電場大于其內(nèi)部電場，在電場的作用下電子(空穴)容易直接通過探測器邊緣的漏電溝道流進(jìn)N區(qū)(P區(qū))，形成表面溝道漏電。雪崩效應(yīng)同時放大探測器這部分漏電流，從而增大探測器的噪聲。那么如何實現(xiàn)穩(wěn)定的擊穿電場和低的漏電流顯得尤其重要。對于垂直臺面(在探測器的制作過程中，只保留PN結(jié)及其必要的部分，把不必要的部分用藥品腐蝕掉，其剰余的部分便呈現(xiàn)出臺面形而稱為臺面)PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器來說，表面損傷缺陷主要集中在臺階側(cè)壁，而表面p_i結(jié)處的邊緣電場為整個探測器電場的峰值，是提前擊穿的主要原因。針對表面p_i結(jié)處的邊緣電場過高這ー問題，目前采取的主要方法是利用斜臺結(jié)構(gòu)或表面輕摻保護(hù)環(huán)(guard ring, GR)結(jié)構(gòu)加以解決。斜臺結(jié)構(gòu)是通過干法或濕法刻蝕技術(shù)在傳統(tǒng)的垂直PIN結(jié)構(gòu)上刻蝕出具有一定傾角的臺面，形成正向斜面(Positive Bevel),令臺面斜面的空間電荷區(qū)長度大于體內(nèi)空間電荷區(qū)長度，由此使得探測器在加上偏壓后，臺面斜面的電場強度小于體內(nèi)的電場強度。由于在相同的電壓下，斜面的電場強度較垂直PIN結(jié)構(gòu)有源區(qū)內(nèi)的小，所以可以避免由臺 面?zhèn)缺谔幃a(chǎn)生的提前擊穿，同時也可相應(yīng)減小臺面?zhèn)缺诘穆╇娏?。但是，這ー方法同樣會減少探測器的有效尺寸，且對電場強度和漏電流的改善效果有限。表面輕摻保護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu)是在襯底上直接依次生長n型層和i型層GaN基材料，然后在i型層上采用擴(kuò)散エ藝形成P型擴(kuò)散結(jié)以實現(xiàn)PIN結(jié)構(gòu)，最后在擴(kuò)散結(jié)周圍用離子注入エ藝制作P型輕摻雜保護(hù)環(huán)。這種方法可以有效降低探測器邊緣的電荷濃度、降低表面強場，從而抑制邊緣提前擊穿。但是，采用擴(kuò)散エ藝會帶來擴(kuò)散結(jié)界面不陡峭、結(jié)位置不確定的問題，使得有源區(qū)的位置無法準(zhǔn)確控制、下一步歐姆接觸難以實現(xiàn)；而采用離子注入法形成的保護(hù)環(huán)也有離子注入深度和寬度無法精度控制的問題，而且所需エ藝設(shè)備也十分昂
蟲
貝o

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器的技術(shù)不足，提供一種PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器；其利用區(qū)域選擇生長保護(hù)環(huán)來減少探測器漏電流，抑制邊沿提前擊穿，實現(xiàn)穩(wěn)定的高増益的紫外雪崩光電探測。進(jìn)ー步地，本發(fā)明提供ー種PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器的制備方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
提供ー種PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器包括襯底，在襯底上生長有緩沖層；
在緩沖層上生長有n型三族氮化物AlxInyGamN層，其中，0くxく 1，0くyく I;所述n型三族氮化物AlxInyGa1IyN層為n型層；
在n型三族氮化物AlxInyGanyN層(3)上生長有非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGanyN層，其中，0彡x彡1，0彡y彡I ;非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1HN層作為i型層；
在非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1^N層上生長有p型三族氮化物AlxInyGamN層，其中，0彡x彡1，0彡y彡I ;所述p型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層為p型層；
在P型三族氮化物AlxInyGa1^N層與非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGai_x_yN層的側(cè)面環(huán)繞有P型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)；
所述P型三族氮化物AlxInyGa1^N層上端面制作有凹形光信號入射窗ロ ；p型三族氮化物AlxInyGa1^N層上還制作有p型歐姆接觸電極，所述n型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層上還制作有n型歐姆接觸電極。優(yōu)選地，所述n型三族氮化物AlxInyGanN層的厚度為0. I
m 3 u m。
P '優(yōu)選地，所n型三族氮化物AlxInyGanN層的摻雜濃度為3 X IO17CnT3
3X IO19Cm 3O 優(yōu)選地，所述非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGanyN層為吸收光子并產(chǎn)生雪崩效應(yīng)的有源區(qū)，其厚度為0. 05, m 2>u m。優(yōu)選地，所述p型三族氮化物AlxInyGanyN層厚度為20 nm 500 nm。優(yōu)選地，所述p型三族氮化物AlxInyGamN層的摻雜濃度為I X IO17CnT3
IX IO19Cm 3O優(yōu)選地，所述p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)的厚度大于P型三族氮化物AlxInyGanyN層的厚度，但P型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)只深及i層而不到n型層。優(yōu)選地，所述p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)的摻雜濃度為I X IO16CnT3 2 X 1017cm_3。ー種pin結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器的制備方法，包括以下步驟
A、利用半導(dǎo)體外延生長方法在襯底上生長緩沖層，在緩沖層上生長n型三族氮化物AlxInyGa1^N層，在n型三族氮化物AlxInyGa1^N層上生長非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGai_x_yN層，其中，0彡x彡1，0彡y彡I ;
在非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGanyN層上生長p型三族氮化物AlJriyGah—yN 層，其中，0 彡 x 彡 1，0 彡 y 彡 I ;
B、在p型三族氮化物AlxInyGa1^N層與非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1^N層的側(cè)面淀積SiO2介質(zhì)膜；
C、利用光刻技術(shù)制作出凹槽掩膜層圖形，采用干法或濕法刻蝕方法刻蝕部分SiO2，暴露出凹槽區(qū)域；
D、根據(jù)暴露出的凹槽區(qū)域，利用干法或濕法刻蝕方法在p型三族氮化物AlxInyGanyN層與非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGanyN層的側(cè)面刻蝕出保護(hù)環(huán)凹槽；該保護(hù)環(huán)凹槽的深度不大于P型層和i型層厚度之和；
E、利用剰余的SiO2介質(zhì)膜作為掩膜部分，采用半導(dǎo)體外延生長技術(shù)，在保護(hù)環(huán)凹槽上二次生長出摻雜濃度低于P型層摻雜濃度的P型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)，其生長厚度與保護(hù)環(huán)凹槽的深度相同；
F、利用濕法腐蝕去除掉SiO2掩膜；
G、采用光刻技術(shù)制作掩模層，利用干法或濕法刻蝕方法沿著p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)外側(cè)邊緣刻蝕至n型三族氮化物AlxInyGa1^N層，經(jīng)過刻蝕從而在三族氮化物AlxInyGai_x_yN層上形成凸臺，該凸臺即為探測器的器件臺面；
H、采用光刻技術(shù)制作掩模層，利用干法或濕法刻蝕方法在p型三族氮化物AlxInyGa1^N層上端面制作凹形光信號入射窗ロ，使得凹形光信號入射窗ロ的厚度約為3nm 50nm ；
I、干法刻蝕后，進(jìn)行表面處理，以修復(fù)刻蝕的晶格損失，同時進(jìn)行P型層受主鎂的活
化；
J、采用光刻圖形在n型三族氮化物AlxInyGanyN層上刻出n型歐姆接觸區(qū)域；再利用電子束蒸發(fā)方法或濺射方法蒸鍍n型金屬，在氮氣環(huán)境中合金形成n型歐姆接觸電極；
K、采用光刻圖形在p型三族氮化物AlxInyGanyN層上刻出p型歐姆接觸區(qū)域；再利用電子束蒸發(fā)方法或濺射方法蒸鍍P型金屬，在空氣環(huán)境中合金形成P型歐姆接觸電極。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果
本發(fā)明采用帶區(qū)域選擇生長輕摻雜P型保護(hù)環(huán)的PIN結(jié)構(gòu)可避免以上的不足之處，能 充分發(fā)揮AlxInyGa1^N探測器的特性。其利用區(qū)域選擇生長p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)來減少探測器漏電流，抑制邊沿提前擊穿，實現(xiàn)穩(wěn)定的高増益的紫外雪崩光電探測。保護(hù)環(huán)的應(yīng)用可以減少探測器表面漏電流，降低探測器邊緣電場，尤其對P_i結(jié)處高電場區(qū)有明顯改善，從而提高探測器擊穿電壓，實現(xiàn)高性能的紫外雪崩光電探測器。同時區(qū)域選擇二次生長技術(shù)的應(yīng)用避免了離子注入的復(fù)雜エ序和昂貴設(shè)備，并可準(zhǔn)確控制保護(hù)環(huán)和有源區(qū)的位置。另外，本發(fā)明通過光刻和刻蝕(干法或濕法)エ藝，精確控制凹槽結(jié)構(gòu)保護(hù)環(huán)的位置和尺寸(深度和寬度)，區(qū)域選擇生長出低體缺陷密度的GaN材料保護(hù)環(huán)可以減低探測器的暗電流。并且，GaN材料相比其它GaN基材料更容易實現(xiàn)p型受主的輕摻雜控制，通過調(diào)節(jié)引入比有源區(qū)更低濃度的保護(hù)環(huán)可以使探測器邊沿的電場強度低于光注入?yún)^(qū)域的電場強度，避免邊沿提前擊穿現(xiàn)象。


圖I為本發(fā)明PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器的結(jié)構(gòu)示意 圖2為軟件模擬的區(qū)域選擇生長p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器(with GR)的電流電壓特性與傳統(tǒng)PIN結(jié)構(gòu)AlGaN紫外雪崩光電探測器(w/o GR)的對比 圖3為軟件模擬的帶區(qū)域選擇生長輕摻雜P-GaN保護(hù)環(huán)PIN結(jié)構(gòu)AlGaN紫外雪崩光電探測器(with GR)的p-i結(jié)處電場分布與傳統(tǒng)PIN結(jié)構(gòu)AlGaN紫外雪崩光電探測器(w/oGR)的p-i結(jié)處電場分布的對比圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的發(fā)明目的作進(jìn)ー步詳細(xì)地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發(fā)明的實施方式并不因此限定于以下實施例。除非特別說明，本發(fā)明采用的材料和加工方法為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)材料和加工方法。如圖I所示，PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，包括襯底1，在襯底I上生長有緩沖層
2。在緩沖層2上生長有n型三族氮化物AlxInyGanyN層3，其中，0彡x彡1，0彡y彡I;n型三族氮化物AlxInyGanyN層3為n型層。在n型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層3上生長有非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGanyN層4，其中，0彡x彡1，0彡y彡I ;非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1^N層4作為i型層。在非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGamN層4上生長有p型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層5，其中，O く x彡1，
O^ y ^ I ；p型三族氮化物AlxInyGamN層5為p型層。在p型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層5與非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1^N層4的側(cè)面環(huán)繞有p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)6。p型三族氮化物AlxInyGa1^N層5上端面制作有凹形光信號入射窗ロ 9，p型三族氮化物AlxInyGamN層5上還制作有p型歐姆接觸電極7，n型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層3上還制作有n型歐姆接觸電極8。在圖2-3中，模擬數(shù)據(jù)對應(yīng)的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器的結(jié)構(gòu)為該探測器的
器件臺面(對應(yīng)圖I中4、5、6部分)直徑是10 p m，n型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層3的摻
雜濃度為I X IO18 cm_3，p型三族氮化物AlxInyGanyN層5的摻雜濃度為3X 1017cm_3，p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)6的摻雜濃度為I X IO16CnT3。
上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，其特征在于包括襯底(I )，在襯底(I)上生長有緩沖層(2)； 在緩沖層(2)上生長有n型三族氮化物AlxInyGanyN層(3)，其中，O彡x彡1，O彡y彡I ;所述n型三族氮化物AlxInyGa1IyN層(3)為n型層； 在n型三族氮化物AlxInyGanyN層(3)上生長有非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGanyN層(4)，其中，O彡x彡1，0彡y彡I ;非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGai_x_yN 層(4)作為 i 型層； 在非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1^N層(4)上生長有p型三族氮化物AlxInyGamN層(5)，其中，O彡X彡1，0彡y彡I ;所述p型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層(5)為P型層； 在P型三族氮化物AlxInyGa1^N層(5 )與非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1^yN層(4)的側(cè)面環(huán)繞有p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)(6)； 所述P型三族氮化物AlxInyGanyN層(5)上端面制作有凹形光信號入射窗口(9)，p型三族氮化物AlxInyGa1^N層(5)上制作有p型歐姆接觸電極(7)，所述n型三族氮化物AlxInyGa1^yN層(3 )上還制作有n型歐姆接觸電極(8 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，其特征在于所述n型三族氮化物AlxInyGa1IyN層(3)的厚度為0. I m 3 # m。P
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，其特征在于所述n型三族氮化物 AlxInyGanyN 層(3)的摻雜濃度為 3 X IO17CnT3 3 X IO19CnT3。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，其特征在于，所述非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1^N層(4)為吸收光子并產(chǎn)生雪崩效應(yīng)的有源區(qū)，其厚度為 0. 05 Ji m 2 n m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，其特征在于所述p型三族氮化物 AlxInyGa1^yN 層(5)厚度為 20 nm 500 nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，其特征在于所述p型三族氮化物 AlxInyGanyN 層(5)的摻雜濃度為 I X IO17cnT3 I X IO19cnT3。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，其特征在于所述p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)(6)的厚度大于p型三族氮化物AlxInyGanyN層(5)的厚度，但p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)(6)只深及i層而不到n型層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器，其特征在于，所述p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)(6)的慘雜濃度為I X IO16Cm 3 2 X IO17Cm 3。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一項所述的pin結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于包括以下步驟 A、利用半導(dǎo)體外延生長方法在襯底上生長緩沖層，在緩沖層上生長n型三族氮化物AlxInyGa1^yN層(3)，在n型三族氮化物AlxInyGai_x_yN層(3)上生長非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGanyN層(4)，其中，0彡x彡1，0彡y彡I ; 在非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AIxInyGai_x_yN層(4)上生長p型三族氮化物AlJriyGah—yN 層(5)，其中，O ≤ x ≤1，0 ≤ y ≤ I ; B、在p型三族氮化物AlxInyGa1^N層(5)與非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGa1^yN層(4)的側(cè)面淀積SiO2介質(zhì)膜； C、利用光刻技術(shù)制作出凹槽掩膜層圖形，采用干法或濕法刻蝕方法刻蝕部分SiO2，暴露出凹槽區(qū)域； D、根據(jù)暴露出的凹槽區(qū)域，利用干法或濕法刻蝕方法在p型三族氮化物AlxInyGa1^N層(5)與非摻雜或低摻雜濃度的三族氮化物AlxInyGanyN層(4)的側(cè)面刻蝕出保護(hù)環(huán)凹槽；該保護(hù)環(huán)凹槽的深度不大于P型層和i型層厚度之和； E、利用剩余的SiO2介質(zhì)膜作為掩膜部分，采用半導(dǎo)體外延生長技術(shù)，在保護(hù)環(huán)凹槽上二次生長出摻雜濃度低于P型層摻雜濃度的P型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)(6)，其生長厚度與保護(hù)環(huán)凹槽的深度相同； F、利用濕法腐蝕去除掉SiO2掩膜； G、采用光刻技術(shù)制作掩模層，利用干法或濕法刻蝕方法沿著p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)(6)外側(cè)邊緣刻蝕至n型三族氮化物AlxInyGanyN層(3)，經(jīng)過刻蝕從而在三族氮化物AlxInyGamN層(3)上形成凸臺，該凸臺即為探測器的器件臺面； H、采用光刻技術(shù)制作掩模層，利用干法或濕法刻蝕方法在p型三族氮化物AlxInyGa1TyN層(5)上端面制作凹形光信號入射窗口(9),使得凹形光信號入射窗口(9)的厚度約為3nm 50nm ；I、干法刻蝕后，進(jìn)行表面處理，以修復(fù)刻蝕的晶格損失，同時進(jìn)行P型層受主鎂的活化；J、采用光刻圖形在n型三族氮化物AlxInyGamN層(3)上刻出n型歐姆接觸區(qū)域；再利用電子束蒸發(fā)方法或濺射方法蒸鍍n型金屬，在氮氣環(huán)境中合金形成n型歐姆接觸電極(8)；K、采用光刻圖形在p型三族氮化物AlxInyGamN層(5)上刻出p型歐姆接觸區(qū)域；再利用電子束蒸發(fā)方法或濺射方法蒸鍍P型金屬，在空氣環(huán)境中合金形成P型歐姆接觸電極(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PIN結(jié)構(gòu)紫外雪崩光電探測器及其制備方法；其利用區(qū)域選擇生長的p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)來減少探測器漏電流，抑制邊沿提前擊穿，實現(xiàn)穩(wěn)定的高增益的紫外雪崩光電探測。p型輕摻雜GaN保護(hù)環(huán)的應(yīng)用可以減少探測器表面漏電流，降低探測器邊緣電場，尤其對p-i結(jié)處高電場區(qū)有明顯改善，從而提高探測器擊穿電壓，實現(xiàn)高性能的紫外雪崩光電探測器。同時區(qū)域選擇二次生長技術(shù)的應(yīng)用避免了離子注入的復(fù)雜工序和昂貴設(shè)備，并可準(zhǔn)確控制保護(hù)環(huán)和有源區(qū)的位置。
文檔編號H01L31/18GK102800717SQ201210314750
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者江灝, 譚維, 黃澤強 申請人:中山大學(xué)