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近紅外響應(yīng)的硅基雪崩光電探測器及其制作方法與流程

文檔序號:12275224閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種近紅外響應(yīng)的硅基雪崩光電探測器,其特征在于:所述近紅外響應(yīng)的硅基雪崩光電探測器由襯底層(1)、光敏區(qū)(2)、雪崩區(qū)(3)、保護(hù)環(huán)(4)、截止環(huán)(5)、增透膜(6)、陽極接觸層(7)、反射鏡層(8)和陰極電極(9)組成;

所述光敏區(qū)(2)形成在襯底層(1)上端面的表層中;所述雪崩區(qū)(3)形成在襯底層(1)內(nèi)光敏區(qū)(2)的下側(cè);所述保護(hù)環(huán)(4)形成在襯底層(1)內(nèi)光敏區(qū)(2)的外圍,所述截止環(huán)(5)形成在襯底層(1)內(nèi)保護(hù)環(huán)(4)的外圍;所述增透膜(6)設(shè)置在襯底層(1)的上表面上;

所述襯底層(1)的下端面為微納結(jié)構(gòu),所述微納結(jié)構(gòu)由如下方式形成:先在SF6和O2氛圍下對襯底層(1)的下端面進(jìn)行等離子刻蝕,然后用氫氟酸、硝酸和醋酸的混合溶液對襯底層(1)的下端面進(jìn)行腐蝕,從而獲得微納結(jié)構(gòu);

所述陽極接觸層(7)形成在襯底層(1)下端面的表層中,陽極接觸層(7)的形貌與所述微納結(jié)構(gòu)匹配;

所述反射鏡層(8)設(shè)置在襯底層(1)的下表面上,所述反射鏡層(8)的形貌與所述微納結(jié)構(gòu)匹配;所述反射鏡層(8)的材料采用鋁、銀或金;

所述增透膜(6)上設(shè)置有電極孔,電極孔的位置與保護(hù)環(huán)(4)匹配,陰極電極(9)設(shè)置在電極孔內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外響應(yīng)的硅基雪崩光電探測器,其特征在于:所述SF6和O2的比例為4~10:1,等離子刻蝕時的直流偏壓為30~100V,等離子刻蝕時,襯底層(1)被減去的厚度為100~300nm;所述混合溶液中,氫氟酸、硝酸和醋酸按1~3:10:8~12的比例混合,襯底層(1)下端面在所述混合溶液中的浸泡時間為10~30分鐘。

3.一種近紅外響應(yīng)的硅基雪崩光電探測器的制作方法,所述近紅外響應(yīng)的硅基雪崩光電探測器由襯底層(1)、光敏區(qū)(2)、雪崩區(qū)(3)、保護(hù)環(huán)(4)、截止環(huán)(5)、增透膜(6)、陽極接觸層(7)、反射鏡層(8)和陰極電極(9)組成;

所述光敏區(qū)(2)形成在襯底層(1)上端面的表層中;所述雪崩區(qū)(3)形成在襯底層(1)內(nèi)光敏區(qū)(2)的下側(cè);所述保護(hù)環(huán)(4)形成在襯底層(1)內(nèi)光敏區(qū)(2)的外圍,所述截止環(huán)(5)形成在襯底層(1)內(nèi)保護(hù)環(huán)(4)的外圍;所述增透膜(6)設(shè)置在襯底層(1)的上表面上;

所述襯底層(1)的下端面為微納結(jié)構(gòu),所述微納結(jié)構(gòu)由如下方式形成:先在SF6和O2氛圍下對襯底層(1)的下端面進(jìn)行等離子刻蝕,然后用氫氟酸、硝酸和醋酸的混合溶液對襯底層(1)的下端面進(jìn)行腐蝕,從而獲得微納結(jié)構(gòu);

所述陽極接觸層(7)形成在襯底層(1)下端面的表層中,陽極接觸層(7)的形貌與所述微納結(jié)構(gòu)匹配;

所述反射鏡層(8)設(shè)置在襯底層(1)的下表面上,所述反射鏡層(8)的形貌與所述微納結(jié)構(gòu)匹配;

所述增透膜(6)上設(shè)置有電極孔,電極孔的位置與保護(hù)環(huán)(4)匹配,陰極電極(9)設(shè)置在電極孔內(nèi);

其特征在于:所述制作方法包括:

1)提供襯底層(1);

2)采用離子注入工藝在襯底層(1)上形成截止環(huán)(5);

3)采用離子注入工藝和高溫推結(jié)工藝在襯底層(1)上形成保護(hù)環(huán)(4);

4)采用離子注入工藝在襯底層(1)上形成雪崩區(qū)(3);

5)采用離子注入工藝在襯底層(1)上形成光敏區(qū)(2);

6)在襯底層(1)上淀積增透膜(6);

7)在增透膜(6)上刻蝕出電極孔,然后制作出陰極電極(9);

8)對襯底層(1)下端面進(jìn)行減薄處理,減薄后,襯底層(1)厚度為130μm~300μm;

9)采用等離子刻蝕工藝,在SF6和O2氛圍下對襯底層(1)下端面進(jìn)行刻蝕;

10)將襯底層(1)下端浸泡在所述混合溶液中,待微納結(jié)構(gòu)成形后,將襯底層(1)取出并清洗干凈;

11)采用離子注入工藝在襯底層(1)上形成陽極接觸層(7);

12)在襯底層(1)上淀積反射鏡層(8),所述反射鏡層(8)的材料采用鋁、銀或金,近紅外響應(yīng)的硅基雪崩光電探測器制作完成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近紅外響應(yīng)的硅基雪崩光電探測器的制作方法,其特征在于:所述SF6和O2的比例為4~10:1,等離子刻蝕時的直流偏壓為30~100V,等離子刻蝕時,襯底層(1)被減去的厚度為100~300nm;所述混合溶液中,氫氟酸、硝酸和醋酸按1~3:10:8~12的比例混合,襯底層(1)下端面在混合溶液中的浸泡時間為10~30分鐘。

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