[发明专利]一种高响应度雪崩光电二极管制备方法

权利要求书

1.一种雪崩光电二极管，其特征在于，所述雪崩光电二极管的外延结构由底层向上具体包括：半绝缘InP衬底、In_0.53Ga_0.47As牺牲层、N型InP欧姆接触层、In_0.53Ga_0.47As吸收层、InGaAsP组分渐变层、厚度为150nm、掺杂浓度为1.5×10¹⁷cm^-3的InP电荷控制层、InP倍增层、InP帽层、重掺杂P型In_0.53Ga_0.47As欧姆接触层，其中，所述雪崩光电二极管为通过腐蚀所述牺牲层而剥离衬底形成的垂直型背入射雪崩光电二极管。

2.一种雪崩光电二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：生长外延片，所述外延片由底层向上具体包括：半绝缘InP衬底、牺牲层、N型InP欧姆接触层、吸收层、InGaAsP组分渐变层、InP电荷控制层、InP倍增层、InP帽层、重掺杂P型欧姆接触层；

步骤二：刻蚀台面至牺牲层；

步骤三：在外延片表面及侧壁形成钝化层；

步骤四：光刻刻蚀出牺牲层上表面，利用腐蚀液腐蚀掉牺牲层，实现InP衬底与外延片的分离；

步骤五：在剥离后的外延片的N型欧姆接触层上制备光学增透膜并图形化，为电极制备做准备；

步骤六：将P型欧姆接触层上表面的钝化层刻蚀掉；

步骤七：在N型和P型欧姆接触层上形成金属层，并制备电极并退火形成良好的欧姆接触；

步骤八：在P型欧姆接触层上的金属层上再蒸镀一层平坦高反射率的金属层。

3.如权利要求2所述的雪崩光电二极管的制备方法，其特征在于：所述InP倍增层材料掺杂类型为渐变掺杂，掺杂浓度由下至上变化为1×10¹⁵cm^-3～5×10¹⁴cm^-3，厚度为500nm。

4.如权利要求2所述的背雪崩光电二极管的制备方法，其特征在于：所述牺牲层材料是In_0.53Ga_0.47As。

5.如权利要求2所述的雪崩光电二极管的制备方法，其特征在于：所述步骤四中腐蚀牺牲层的选择性腐蚀液为柠檬酸和过氧化氢混合液，其体积混合比为7∶1。

6.如权利要求2所述的雪崩光电二极管的制备方法，其特征在于：所述InP电荷控制层的厚度为150nm，掺杂浓度为1.5×10¹⁷cm^-3。

7.如权利要求2所述的雪崩光电二极管的制备方法，其特征在于：所述吸收层、牺牲层和P型欧姆接触层的材料均为In_0.53Ga_0.47As。