[发明专利]倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法

权利要求书

1.一种倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括：

a、在半绝缘InP衬底上依次生长一层InP应力缓冲层、十个周期交替的InP/InGaAsP稀释波导层、两层InGaAsP光匹配层、三层InGaAs吸收层、InP扩散阻挡层及InGaAs接触层，其中所述半绝缘InP衬底、InP应力缓冲层、InP/InGaAsP稀释波导层、InGaAsP光匹配层、InGaAs吸收层、InP扩散阻挡层及InGaAs接触层构成外延片；

b、采用Zn₃As₂源对InGaAs接触层进行掺杂；

c、制作P电极，所述P电极为Ti/Pt/Au金属膜制成；

d、生长一层有源区刻蚀阻挡介质膜，并进行台面刻蚀至InGaAsP光匹配层，以定义有源区；

e、刻蚀掉有源区与波导区以外的区域，直至半绝缘InP衬底，以定义光纤输入波导区；

f、进行耦合波导刻蚀，刻蚀至InP/InGaAsP稀释波导层，以定义耦合波导区；

g、制作N电极，所述N电极为AuGeNi/Au金属膜制成；

h、采用快速退火方法，保证良好的P、N电极欧姆接触；

i、对整个台面进行苯并环丁烯材料平坦化，与P电极面在同一平面；

j、用光刻方式在芯片平面上P、N电极挖孔，使P、N电极从苯并环丁烯材料下面露出，再用光刻的方式定义出共平面波导图形区，采用电镀Au方法，制作共平面波导电极；

k、将外延片减薄，并解理成条状阵列芯片；

l、对条状阵列芯片波导端面镀膜；以及

m、将阵列芯片解理成单元芯片。

2.如权利要求1所述的倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法，其特征在于：所述步骤a中采用金属有机物化学气相沉积的方法在半绝缘InP衬底上依次生长一层InP应力缓冲层、十个周期交替的InP/InGaAsP稀释波导层、两层InGaAsP光匹配层、三层InGaAs吸收层、InP扩散阻挡层及InGaAs接触层。

3.如权利要求1所述的倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法，其特征在于：所述步骤b包括：将外延片分别先后浸泡在丙酮及乙醇各超声五分钟，清除外延片表面杂质，利用去离子水将外延片冲洗干净以及去除表面水分烘干，之后采用闭管扩散Zn₃As₂的方法进行InGaAs接触层的p型掺杂，扩散温度550°。

4.如权利要求1所述的倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法，其特征在于：所述步骤c包括：采用光刻曝光方式在InGaAs接触层上定义出P电极位置，再利用电子束蒸发Ti/Pt/Au金属膜，厚度为20nm/40nm/200nm，金属剥离工艺形成P电极。

5.如权利要求1所述的倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法，其特征在于：所述步骤d中采用ICP干法刻蚀与湿法刻蚀结合的方式进行台面刻蚀。

6.如权利要求1所述的倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法，其特征在于：所述步骤e中采用湿法刻蚀方法进行光纤输入波导刻蚀。

7.如权利要求1所述的倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法，其特征在于：所述步骤f中采用ICP干法刻蚀方法进行耦合波导刻蚀。

8.如权利要求1所述的倏逝波耦合型高速高功率光电探测器的制作方法，其特征在于：所述步骤j包括：用光刻方式在平面上P、N电极挖孔，使P、N电极从苯并环丁烯材料下面露出，再用光刻的方式定义出共平面波导图形区，采用电镀Au方法，制作共平面波导电极。