[发明专利]短波红外成像芯片及其形成方法

权利要求书

1.一种短波红外成像芯片，其特征在于，所述短波红外成像芯片包括：

短波红外二极管，所述短波红外二极管位于衬底上，所述短波红外二级管包括辅助成核层、缓冲层和铟镓砷PN结，所述辅助成核层用于诱导结晶，所述缓冲层设置在所述辅助成核层上，所述铟镓砷PN结设置在所述缓冲层上；

读出电路，所述读出电路位于所述衬底上，所述读出电路包括MOS管，所述MOS管的一源/漏极连接所述铟镓砷PN结的N极。

2.如权利要求1所述短波红外成像芯片，其特征在于，所述读出电路还包括浅沟道隔离结构，所述浅沟道隔离结构设置在所述MOS管的源/漏极的侧面。

3.如权利要求1所述短波红外成像芯片，其特征在于，所述短波红外二极管还包括保护层，所述保护层形成于与所述衬底相对的所述短波红外二极管的外表面，所述保护层的材料包括氧化硅、氮化硅和/或氧化铝，所述保护层的厚度为10nm～100nm。

4.如权利要求1所述短波红外成像芯片，其特征在于，所述辅助成核层为氧化钼层或钼层，所述辅助成核层的厚度为1nm～50nm；所述缓冲层为磷化铟层，所述缓冲层的厚度为50nm～500nm。

5.如权利要求1-4中任意一项所述短波红外成像芯片，其特征在于，所述铟镓砷PN结包括：铟镓砷层以及位于所述铟镓砷层上的磷化铟层，所述磷化铟层形成有磷化铟PN结。

6.一种短波红外成像芯片的形成方法，其特征在于，所述短波红外成像芯片的形成方法包括：

在衬底上形成短波红外二极管，所述短波红外二极管包括依次形成的用于诱导结晶的辅助成核层、缓冲层、铟镓砷PN结；

在所述衬底上形成读出电路，所述读出电路包括MOS管，所述MOS管的一源/漏极连接所述铟镓砷PN结的N极。

7.如权利要求6所述短波红外成像芯片的形成方法，其特征在于，在形成所述读出电路时，在所述MOS管的源/漏极的侧面形成浅沟道隔离结构。

8.如权利要求6所述短波红外成像芯片的形成方法，其特征在于，在形成所述短波红外二极管后，在所述短波红外二极管与所述衬底相对的外表面形成保护层，所述保护层的材料包括氧化硅、氮化硅和/或氧化铝，所述保护层的厚度为0.5nm～5nm。

9.如权利要求6-8中任意一项所述短波红外成像芯片的形成方法，其特征在于，所述缓冲层的形成方法包括：

形成铟层，对所述铟层进行图形化；

形成扩散阻挡层，所述扩散阻挡层覆盖在图形化后的所述铟层上；

进行缓冲层形成工艺，使含磷气体通过所述扩散阻挡层与所述铟层反应形成磷化铟层，所述缓冲层形成工艺包括：反应环境为含磷气体与氢气，反应温度为400℃～700℃；

去除所述扩散阻挡层。

10.如权利要求6-8中任意一项所述短波红外成像芯片的形成方法，其特征在于，所述铟镓砷PN结的形成方法包括：

通过化学气相外延形成铟镓砷层；

在所述铟镓砷层上形成磷化铟PN结，所述磷化铟PN结包括P区和N区，所述N区为通过化学气相外延形成的磷化铟层，所述P区为通过二甲基锌或二乙基锌在所述磷化铟层中扩散形成。