[发明专利]紫外探测器及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201811103925.3 申请日: 2018-09-21
公开(公告)号: CN109301007A 公开(公告)日: 2019-02-01
发明(设计)人: 白云;杨成樾;汤益丹;陈宏;田晓丽;刘新宇 申请(专利权)人: 中国科学院微电子研究所
主分类号: H01L31/0328 分类号: H01L31/0328;H01L31/109;H01L31/18
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 任岩
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 紫外探测器 发射区 制备 衬底下表面 侧壁共面 依次设置 发射极 缓冲层 集电极 集电区 侧壁 衬底
【说明书】:

发明公开了一种紫外探测器及其制备方法,所述紫外探测器包括:按自下而上的顺序依次设置的N+型SiC衬底、N型SiC缓冲层、N型SiC集电区、P型SiC基区、N型Ga2O3发射区;设置于N+型SiC衬底下表面的集电极;以及设置于N型Ga2O3发射区上的发射极;其中,所述N型Ga2O3发射区的侧壁和所述P型SiC基区的侧壁共面。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体领域,特别涉及一种紫外探测器及其制备方法。

背景技术

紫外探测技术在军事和民事等领域具有广泛而重要的应用。现有技术中用于制备紫外探测器的半导体材料主要包括GaN和SiC。基于GaN和SiC的紫外探测器的类型主要有:肖特基(Schottky)光电二极管、p-i-n光电二极管、金属-半导体-金属(MSM)光电探测器和雪崩光电二极管(APD)等。

Schottky、p-i-n和MSM结构的紫外探测器制备工艺相对简单、工作偏压较低,但是不具有内部增益、对微弱紫外光信号的响应度很低;APD结构的紫外探测器具有内部增益、灵敏度高、响应速度快,但是在使用时需要施加高偏置电压,从而会引入噪声、降低器件的信噪比。

因此,有必要研究一种具有高增益、无需施加高偏置电压的紫外探测器。

发明内容

本发明的实施例旨在提出一种灵敏度好、信噪比高的紫外探测器及其制备方法。

根据本发明的一个方面,提出一种紫外探测器,包括:按自下而上的顺序依次设置的N+型SiC衬底、N型SiC缓冲层、N型SiC集电区、P型SiC基区、N型Ga2O3发射区;设置于N+型SiC衬底下表面的集电极;以及设置于N型Ga2O3发射区上的发射极;其中,所述N型Ga2O3发射区的侧壁和所述P型SiC基区的侧壁共面。

根据一些实施方式,所述紫外探测器还包括设置于紫外探测器表面的介质层。

根据一些实施方式,所述介质层包括厚度为2500nm的SiO2介质层。

根据一些实施方式,所述N+型SiC衬底的厚度为300~400μm;所述N型SiC缓冲层的厚度为0.5μm;所述N型SiC集电区的厚度为0.5~2μm;所述P型SiC基区的厚度为0.5~2μm;所述N型Ga2O3发射区的厚度为0.2~0.5μm。

根据一些实施方式,所述N型SiC缓冲层的掺杂浓度为1×1018cm-3;所述N型SiC集电区的掺杂浓度为5×1018~1×1019cm-3;所述P型SiC基区的掺杂浓度为1×1017~1×1016cm-3;所述N型Ga2O3发射区的掺杂浓度为1×1018~1×1019cm-3

根据一些实施方式,所述集电极的材料为Ni金属;所述发射极的材料为Ti/Au金属。

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