[发明专利]张应变锗MSM光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种张应变锗MSM光电探测器，其特征在于：包括衬底层；

所述衬底层具有相对的第一表面和第二表面；自所述第一表面向外，依次叠设有牺牲层、含锗层、应力源层、金属层；

所述含锗层图形化形成中心区和周围区，所述中心区和所述周围区通过含锗桥梁连接成一体，由所述含锗层中心区、含锗桥梁和含锗周围区围成若干通孔；所述含锗层中心区的正下方无所述牺牲层；

所述应力源层贯穿所述通孔和所述牺牲层、并延伸至所述衬底层第一表面；

所述金属层嵌入所述应力源层内部，并与所述含锗层的中心区接通；所述金属层构成所述张应变锗MSM光电探测器的正极和负极；所述中心区的面积为30～700μm2。

2.如权利要求1所述的张应变锗MSM光电探测器，其特征在于：所述中心区为圆形、长方形或正方形。

3.如权利要求1所述的张应变锗MSM光电探测器，其特征在于：水平横截所述含锗层得到的通孔在水平横截面的图形呈扇形、长方形、正方形、三角形、梯形中的任一种。

4.如权利要求1所述的张应变锗MSM光电探测器，其特征在于：所述衬底层为Si晶圆层、Ge晶圆层、砷化镓晶圆层中的任一种，厚度为300～1000μm；和/或所述牺牲层为二氧化硅层、氮化硅层、氧化铝层中的任一种，厚度为100～1000nm；和/或所述含锗层为纯锗层，厚度为100～500nm；和/或所述应力源层为氮化硅层，厚度为200～800nm；和/或所述金属层为铝层或金层，厚度为200～800nm。

5.如权利要求1～4任一项所述的张应变锗MSM光电探测器的制备方法，至少包括以下步骤：

1)在衬底层的第一表面向外，依次叠设牺牲层、含锗层；

2)对所述含锗层进行图形化处理，使含锗层形成中心区和周围区，并使所述牺牲层从含锗层图形化处理而去除的区域露出；所述中心区与所述周围区通过图形化含锗层形成的含锗桥梁进行连接；

3)对图形化的含锗层进行掩膜处理，并对牺牲层进行选择性去除处理，使得含锗层的中心区和桥梁的正下方的牺牲层全部被去除；

4)在图形化的含锗层上表面沉积应力源层，并使所述应力源层填充至所述衬底层的第一表面；

5)对所述应力源层上表面进行正极、负极图形化处理，去除所述含锗层上方的部分应力源层，形成正极、负极图案；

6)对所述应力源层进行掩膜处理，并在所述应力源层上表面的正极、负极图形中沉积金属层。

6.如权利要求5所述的张应变锗MSM光电探测器的制备方法，其特征在于：所述含锗层图形化处理以及所述应力源层正极、负极图形化处理均采用蚀刻方法。

7.如权利要求5所述的张应变锗MSM光电探测器的制备方法，其特征在于：所述牺牲层的选择性去除采用腐蚀液进行去除；所述腐蚀液为氢氟酸水溶液。

8.如权利要求5所述的张应变锗MSM光电探测器的制备方法，其特征在于：所述中心区为圆形、长方形或正方形；所述中心区的面积为30～700μm2。

9.如权利要求5所述的张应变锗MSM光电探测器的制备方法，其特征在于：所述衬底层为Si晶圆层、Ge晶圆层、砷化镓晶圆层中的任一种，厚度为300～1000μm；和/或所述牺牲层为二氧化硅层、氮化硅层、氧化铝层中的任一种，厚度为100～1000nm；和/或所述含锗层为纯锗层，厚度为100～500nm；和/或所述应力源层为氮化硅层，厚度为200～800nm；和/或所述金属层为铝层或金层，厚度为200～800nm。