[实用新型]一种台面PIN钝化结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及光通讯技术领域，尤指一种台面PIN钝化结构光电转化芯片器件的钝化技术。

背景技术

现有技术中的台面PIN钝化结构，采用较多的钝化方式分为生长钝化层法和spin-coating钝化层的办法。生长钝化层有：

1.用PECVD，生长钝化层SiO2、SiNx等、缺点在于台面材料本身晶格常数与SiO2、SiNx较难形成匹配，而晶格缺陷的直接后果是漏电流偏大，同时，特别是SiO2的生长会引入氧化物导致侧壁材料氧化，进一步劣化了暗电流；

2.化学有机气相沉积（MOCVD）腐蚀再生长InP方法，对外延片再生长前处理工艺要求较高，而且成本较大，同时，并没有从根本上杜绝钝化层InP和P++InP之间的寄生效应；

3.磁控溅射Al2N3的办法，则由于其可重复性欠佳，则较少应用于产品的大批量生产过程中。

早期的Spin-coating主要用物质聚酰亚胺(polimide)来实现，其缺点在于即使获得较低暗电流后，往往无法维持较长的使用时间。随着老化实验的进行，劣化现象严重。同时由于聚酰亚胺的电特性欠佳，芯片器件以外的寄生效应如电容比较明显，无法与BCB（Benzocyclobutene）相提并论。可以说聚酰亚胺的缺点正是BCB的长处。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种台面PIN钝化结构，通俗地说，就是一种光电转化芯片器件的钝化技术结构。

为达成上述目的，本发明应该的技术方案是：一种台面PIN钝化结构，包括在半绝缘InP衬底上依序生长有缓冲层、N++型InP层、InGaAs吸收层和P++型CapInP层，其中：该半绝缘InP衬底上依序生长的该缓冲层、N++型InP层、InGaAs吸收层和P++型CapInP层构成了阶梯层台面，在该阶梯层台面的侧壁上生长有BCB层以及在该BCB层上生长有保护该BCB层的SiO2钝化层。

在本实用新型实施例中，所述的阶梯层台面为两侧壁构成的正阶梯形台面。

在本实用新型实施例中，所述的侧壁与BCB之间还具有AP3000增强剂构成的结合层。

在本实用新型实施例中，所述的BCB层覆盖该阶梯层台面全部侧壁区域。

本发明与现有技术相比，其有益的效果是：方便制成、电性接触可靠性高、暗电流低以及使用时可降低能耗、延长寿命。

附图说明

图1是本实施例中生长后台面PIN外延片的截面结构示意图。

图2是图1经过台面形成工艺后外延片的截面结构示意图。

图3是图2进行BCB工艺后外延片的截面结构示意图。

图4是图3进行钝化层SiO2生长后外延片的截面结构示意图。

图5是本实施例中光刻过程示意图。

图6是本实施例中5000小时老化寿命实验曲线示意图。

图7是本实施例中台面PIN芯片-3dB带宽测试数据示意图。

图8是本实施例中BCB光刻发生化学反应过程示意图。

图9是本实施例中BCB固化发生化学过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参阅图1所述，为本实用新型之一种台面PIN钝化结构，包括半绝缘InP衬底60上依序生长有缓冲层(buffer layer)50、N++型InP层30、InGaAs吸收层(absorption layer)20以及P++型CapInP层10，其中：该半绝缘InP衬底60为Fe掺杂的InP衬底，藉此有效增加阻抗，避免衬底产生寄生效应；该缓冲层50更好的匹配了半绝缘InP衬底60和N++型InP层30的晶格常数，并在两者浓度差异上起到过度作用，以此确保外延片生长质量；该N++型InP层30为正电位接入口，为使金属电极和器件形成良好的欧姆接触，尽量采取高浓度的S掺杂InP，进而以最大限度地降低器件在高速型号工作时的功耗；该P++型CapInP层10为负电位接入口，为了让金属电极和器件形成良好的欧姆接触，尽量采取高浓度的Zn掺杂InP，进而以最大限度地降低器件在高速型号工作时的功耗，同时常温下InP禁带带隙宽度1.35eV大于或者相对于In0.52Ga0.47P禁带带隙宽度，以及非故意掺杂InGaAs吸收层20，有效的提高的器件的光响应度Re≥0.9A/W。