[发明专利]对面正入光型高功率光导开关器件及其制作方法有效

专利信息
申请号: 201710616299.7 申请日: 2017-07-26
公开(公告)号: CN107507871B 公开(公告)日: 2019-11-19
发明(设计)人: 黄维;孔海宽;施尔畏 申请(专利权)人: 中国科学院上海硅酸盐研究所
主分类号: H01L31/02 分类号: H01L31/02;H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/0312;H01L31/09;H01L31/18
代理公司: 31261 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 姚佳雯<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 200050 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 对面 正入光型高 功率 开关 器件 及其 制作方法
【权利要求书】:

1.一种对面正入光型高功率光导开关器件,其特征在于,包括:中空金属电极、金属环、增透钝化层、透明导电层、高电阻半导体、高反电极和实心金属电极,

所述高电阻半导体作为衬底,在其上依次设有所述透明导电层和增透钝化层,还设有环绕并连接于所述透明导电层和增透钝化层周围的所述金属环,所述金属环的与所述衬底相反的一侧与所述中空金属电极连接;在所述高电阻半导体的背面设有所述高反电极,所述高反电极的与所述衬底相反的一侧与所述实心金属电极连接;器件由高击穿场强的介电材料封装;

其中,所述增透钝化层为采用PECVD沉积SiO2而成,所述高反电极为沉积Ag而成;

所述高电阻半导体的侧面上镀有耐高电压高反钝化膜;

所述中空金属电极和实心金属电极直径相同,轴线重合;

所述中空金属电极的中间通孔内径与所述透明导电层的直径相同。

2.根据权利要求1所述的对面正入光型高功率光导开关器件,其特征在于,所述高电阻半导体的形状是边长为1mm~50mm,厚0.01mm~10mm的方形薄片,或者直径1mm~50mm,厚0.01mm~10mm的圆形薄片。

3.根据权利要求1所述的对面正入光型高功率光导开关器件,其特征在于,所述高电阻半导体的各个面均抛光,抛光面表面均方根粗糙度范围为0.05~5nm。

4.根据权利要求3所述的对面正入光型高功率光导开关器件,其特征在于,所述耐高电压高反钝化膜的材料为SiO2、Si3N4、Al2O3、MgF2、或HfO2

5.根据权利要求1至4中任一项所述的对面正入光型高功率光导开关器件,其特征在于,所述高电阻半导体是电阻率大于105Ωcm的宽禁带半导材料,包括金刚石、碳化硅、氮化镓、氮化铝、或氧化镓。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的对面正入光型高功率光导开关器件,其特征在于,所述透明导电层的材料为AZO、石墨烯、Ga2O3、ITO、IGZO、或ZnMgAlO,所述透明导电层的材料对所使用激光的透光率范围为70%~99.9%。

7.根据权利要求2所述的对面正入光型高功率光导开关器件,其特征在于,

所述透明导电层的直径小于所述高电阻半导体的方形薄片内切圆直径或所述高电阻半导体的圆形薄片直径;

所述中空金属电极的中间通孔中填充光波导材料,所述光波导材料包括石英、氧化铝、或PMMA。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的对面正入光型高功率光导开关器件,其特征在于,所述介电材料为环氧树脂、熔石英、或氧化铝。

9.一种对面正入光型高功率光导开关器件的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)对高电阻半导体材料按一定方向进行切割、抛光,得到各个面均抛光良好的薄片,作为衬底,并在所述高电阻半导体的侧面上镀有耐高电压高反钝化膜;

2)在所述薄片两个面积最大的面上制备金属环和采用沉积Ag来制备高反电极;

3)在所述金属环内制备透明导电层;

4)在所述透明导电层上采用PECVD沉积SiO2来制备增透钝化层;

5)在所述金属环的与衬底相反的一侧连接有中空金属电极,且在所述高反电极的与衬底相反的一侧连接有实心金属电极,所述中空金属电极和实心金属电极直径相同,轴线重合,且所述中空金属电极的中间通孔内径与所述透明导电层的直径相同;

6)用高击穿场强的介电材料对器件进行封装。

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