[发明专利]补偿掺杂阻挡杂质带太赫兹探测器芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种补偿掺杂阻挡杂质带太赫兹探测器，其特征在于，包括阶梯型结构的高导硅衬底，所述高导硅衬底包括第一区域和第二区域，所述第一区域的上表面由下到上依次设有硅掺磷吸收层、高阻硅阻挡层和电极过渡层，所述电极过渡层的表面、高导硅衬底的第二区域的上表面均覆盖有氮化硅钝化层，所述氮化硅钝化层同时覆盖于电极过渡层、高阻硅阻挡层、硅掺磷吸收层以及第一区域所组成的侧面，所述氮化硅钝化层中位于电极过渡层表面的部分设有正电极，所述氮化硅钝化层中位于第二区域上表面的部分设有负电极，所述正电极和负电极分别与电极过渡层和第二区域上表面接触。

2.如权利要求1所述的补偿掺杂阻挡杂质带太赫兹探测器，其特征在于，所述硅掺磷吸收层的厚度为20～40μm。

3.如权利要求1所述的补偿掺杂阻挡杂质带太赫兹探测器，其特征在于，所述高阻硅阻挡层的厚度为5～15μm。

4.一种如权利要求1所述的补偿掺杂阻挡杂质带太赫兹探测器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

在高导硅衬底的单侧表面外延生长出硅掺磷吸收层；

在所述硅掺磷吸收层的表面外延生长出高阻硅阻挡层；

在所述高阻硅阻挡层的表面通过离子注入和快速热退火的方法形成电极过渡层；

在所述电极过渡层表面上深硅刻蚀出微台面和刻蚀面，在所述微台面的表面、微台面靠近刻蚀面一侧的侧壁和刻蚀面的表面均沉积氮化硅钝化层；

分别在微台面上的氮化硅钝化层和刻蚀面上的氮化硅钝化层中腐蚀开孔，通过电子蒸发的方法制备正电极和负电极；

通过电子束蒸发的方法对所述正电极和负电极分别进行加厚。

5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述硅掺磷吸收层的生长方法为化学气相沉积法，磷离子的掺杂浓度3～8×10¹⁷cm^-3。

6.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述高阻硅阻挡层的生长方法是通过补偿掺杂硼离子的化学气相沉积法，硼离子的掺杂浓度6～7×10¹⁴cm^-3。

7.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述形成电极过渡层的离子注入步骤中，注入离子为磷，注入能量为30～40keV，注入剂量为2～5×10¹⁴cm^-2；所述形成电极过渡层的快速热退火步骤中，保护气氛为氮气，退火温度为900～1000℃，退火时间为10～30s。

8.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述形成微台面的深硅刻蚀步骤中，刻蚀深度为40～60μm。

9.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述正电极和负电极均由从下到上依次设置的钛单质层、铝单质层、镍单质层和金单质层组成，所述钛单质层、铝单质层、镍单质层和金单质层的厚度分别为30nm、300nm、20nm、100nm。

10.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在对所述正电极和负电极进行加厚时，在正电极和负电极上均依次蒸镀上厚度为30nm的镍单质层和厚度为260nm的金单质层。