[发明专利]肖特基的光探测器及其形成方法

说明书

本发明提供了一种肖特基结构的光探测器及其形成方法。通过将肖特基接触层形成在光敏层的内部，从而使光敏层中所形成的耗尽区从光敏层的表面扩展至光敏层的深处，有利于提高光敏层深处的光生载流子的分离和吸收的效率。并且可进一步将互连层掩埋入光敏层中，从而可同时减小肖特基接触层和互连层对入射光的阻挡，提高光敏层对入射光的吸收率，进而可改善肖特基结构的光探测器的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种肖特基的光探测器及其形成方法。

背景技术

光探测器是基于半导体光电效应，当光源入射到半导体时，价带的电子吸收光子能量跃迁到导带而参与导电。常采用的光探测器通常有基于肖特基结构的光探测器、基于PN结的光探测器以及基于PIN结的光探测器等。

通常，光探测器是由两个接触电极以及位于两个接触电极之间的光敏层构成，并且在所述光敏层中会形成有耗尽区。当入射光与光探测器接触而从所述光敏层的入射表面照射至所述光敏层中，光敏层中会产生光生载流子(电子空穴对)，而光生载流子中的电子和空穴在耗尽区的内建电场的作用下分离，并分别被两个接触电极收集，从而形成光电流，并通过光电流的强度来表征光的强度与大小，进而可以用来进行光检测、图像成像或生物传感等。

然而，在现有的光探测器中，两个接触层分别是形成在光敏层的两个相对的表面上，从而使所述光敏层的入射表面被部分甚至全部覆盖，进而阻挡了部分入射光而无法被光敏层吸收，从而一定程度的影响了光的吸收量，使入射光会受到较大损失。此外，在光敏层中形成光生载流子时，部分光生载流子会形成在光敏层中相对于入射表面具有一定深度的位置中，然而现有的光探测器的光敏层中所形成的耗尽区分布在光敏层的表面区域，如此，则极易导致形成在光敏层的深度位置中的光生载流子难以被分离和吸收，使所形成的光电流减小，影响了探测器的量子效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种肖特基结构的光探测器，以解决现有的光探测器存在入射光的损失较大而导致光的吸收率较低，以及光敏层深处的光生载流子无法被收集的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种肖特基结构的光探测器，包括：

光敏层，所述光敏层具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，以及所述光敏层包括第一端部，所述第一端部为所述光敏层中靠近所述第一表面的端部；

欧姆接触层，形成在所述光敏层上并与所述第一端部电性连接；以及，

多个肖特基接触层，形成在所述光敏层的内部并位于所述第一端部的上方。

可选的，所述肖特基接触层从所述光敏层的所述第二表面延伸至所述光敏层内，所述肖特基结构的光探测器还包括：

互连层，形成在所述光敏层的所述第二表面上，并与多个所述肖特基接触层电性连接。

可选的，所述肖特基结构的光探测器还包括：

互连层，掩埋在所述光敏层中并横穿多个所述肖特基接触层，以与多个所述肖特基接触层电性连接。

可选的，所述肖特基接触层掩埋在所述光敏层中而位于所述第二表面的下方。

可选的，在所述光敏层中开设有互连接触窗，所述互连层延伸至所述互连接触窗中，以暴露在所述互连接触窗中。

可选的，所述光敏层中从所述第一表面至所述第二表面的禁带宽度呈梯度分布并依次递增。

可选的，所述光敏层的材质为氮化铝镓，所述光敏层中从所述第一表面至所述第二表面的铝含量呈梯度分布并依次递增。

可选的，所述欧姆接触层形成在所述光敏层的所述第一表面上，以和所述第一端部电性连接。