[发明专利]硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器及其制作方法

权利要求书

1.一种硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器，其特征在于，包括p型掺杂硅单晶衬底、金字塔减反射结构、硫族元素超饱和掺杂硅晶态薄膜、硅氧化物介质钝化层、正面接触栅电极和背面接触电极，其中，

所述金字塔减反射结构分别形成于所述p型掺杂硅单晶衬底的上、下表面，金字塔减反射结构是指硅(100)取向单晶衬底在刻蚀液中，由于对硅各晶向的刻蚀速率不同而在衬底表面形成的金字塔形的结构；

所述硫族元素超饱和掺杂硅晶态薄膜形成于所述p型掺杂硅单晶衬底的上表面的金字塔减反射结构的表面；

所述硅氧化物介质钝化层形成于硫族元素超饱和掺杂硅晶态薄膜的表面；

所述正面接触栅电极形成在所述硅氧化物介质钝化层的表面；

所述背面接触电极形成在所述p型掺杂硅单晶衬底的下表面的金字塔减反射结构的表面。

2.如权利要求1所述的硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器，其特征在于，所述p型掺杂硅单晶衬底的厚度为20至200μm，电阻率为1至1000Ω·cm。

3.如权利要求1所述的硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器，其特征在于，所述硫族元素超饱和掺杂硅晶态薄膜的厚度为300nm。

4.如权利要求1所述的硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器，其特征在于，所述正面接触栅电极由贵金属材料构成。

5.如权利要求1所述的硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器，其特征在于，所述背面接触栅电极由铝材料构成。

6.一种制造硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：在p型掺杂硅单晶衬底的上下表面进行制绒，以在该上下表面形成金字塔减反射结构；

步骤S2、在制绒后的p型掺杂硅单晶衬底的下表面蒸镀一层背面接触电极材料膜，然后在高温下对背面接触电极材料膜进行热退火，形成背面接触电极；

步骤S3：在制绒后的p型掺杂硅单晶衬底的上表面生长硫族元素超饱和掺杂的硅非晶薄膜，并对该非晶薄膜进行退火，得到硫族元素超饱和掺杂硅晶态薄膜；

步骤S4、在硫族元素超饱和掺杂硅晶态薄膜表面制作硅氧化物介质钝化层，并在该钝化层上制作正面接触栅电极。

7.如权利要求6所述的硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器，其特征在于，所述p型掺杂硅单晶衬底的厚度为20至200μm，电阻率为1至1000Ω·cm。

8.如权利要求6所述的制作硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器的方法，其特征在于，所述硫族元素超饱和掺杂硅晶态薄膜的厚度为300nm。

9.如权利要求6所述的制作硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器的方法，其特征在于，所述正面接触栅电极由贵金属材料构成。

10.如权利要求6所述的制作硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器的方法，其特征在于，所述背面接触栅电极由铝材料构成。