[发明专利]表面电场增强的PIN光电探测器的结构及其制备方法

权利要求书

1.一种表面电场增强的PIN光电探测器的结构，其特征包括：本征层（107），位于本征层（107）上表面有环形的p型欧姆接触层（104），在p型欧姆接触层（104）中间具有p型重掺杂区（106），其掺杂浓度要求为1×10¹⁷cm^-3到1×10²²cm^-3之间，深度在0.5μm到10μm之间，p型重掺杂区（106）其结构形状为多个或单个重掺杂条、多个或单个重掺杂环、多个重掺杂点阵，任意相邻条之间、任意相邻环之间、点阵中任意相邻点之间的间距根据p型重掺杂区（106）与本征层（107）之间形成的耗尽区宽度来计算，且该间距为耗尽区宽度的2倍到3倍，p型重掺杂区（106）与p型欧姆接触层（104）相连，p型重掺杂区（106）与p型欧姆接触层（104）之间覆盖有p型轻掺杂区（105），p型轻掺杂区（105）的掺杂浓度应介于本征层（107）及p型重掺杂区（106）之间，在1×10¹⁶cm^-3到1×10¹⁹cm^-3之间，厚度在0.01μm到0.5μm之间，位于环形的p型欧姆接触层（104）之上为p型欧姆接触电极（102），p型欧姆接触电极（102）内为增透层（101），p型欧姆接触电极（102）外为氧化保护层（103），位于本征层（107）下表面有n型欧姆接触层（108），n型欧姆接触层（108）之下为n型欧姆接触电极（109）。

2.根据权利要求1所述的表面电场增强的PIN光电探测器，其中本征层（107）采用硅、多晶硅、GaAs、GaN、InP、SiC或SOI材料，其掺杂浓度在1×10¹¹cm^-3到1×10¹⁴cm^-3之间。

3.根据权利要求1所述的表面电场增强的PIN光电探测器，其中p型欧姆接触层（104），n型欧姆接触层（108）的浓度为1×10¹⁷cm^-3到1×10²²cm^-3之间，深度在0.5μm到10μm之间。

4.根据权利要求1所述的表面电场增强的PIN光电探测器的制备方法，其特征在于步骤如下：为在本征层（107）的上表面制备氧化保护层（103）；在氧化保护层（103）上光刻出p型欧姆接触层（104）及p型重掺杂区（106）的图形，腐蚀正面的氧化保护层（103），制备p型欧姆接触层（104）及p型重掺杂点阵（106）；在氧化保护层（103）上光刻出p型轻掺杂区（105）的图形，腐蚀正面的氧化保护层（103），制备p型轻掺杂区（105）；在本征层（107）的下表面制备n型欧姆接触层（108）；在本征层（107）的上表面制备增透层（101）；在本征层（107）的上表面和下表面制备p型欧姆接触电极（102）和n型欧姆接触电极（109）；切割划片并封装，得到本发明的表面电场增强的PIN光电探测器。

5.根据权利要求4所述的表面电场增强的PIN光电探测器的制备方法，其特征在于：通过将300μm到500μm的本征层（107）减薄至100μm到200μm或通过背面深扩散将n型欧姆接触层（108）的深度扩展到10μm到100μm，增加背面电场强度，增加光生载流子的收集。