[发明专利]一种光电二极管芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种光电二极管芯片，其特征在于：包括基片，所述基片上设有光敏面和电极层；所述电极层包括电极环和电极焊盘，所述电极环围绕所述光敏面设置，所述电极焊盘与所述电极环电连接；

所述基片包括与所述电极焊盘位置相对的第一外边缘，所述光敏面包括与所述电极焊盘位置相对的第一光敏边缘，所述第一光敏边缘与所述第一外边缘之间的间距一致。

2.根据权利要求1所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述第一光敏边缘与所述第一外边缘之间的间距均小于30um。

3.根据权利要求1所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述基片还包括位置相对的第二外边缘和第三外边缘，所述光敏面还包括位置相对的第二光敏边缘和第三光敏边缘；所述第二光敏边缘与所述第二外边缘之间的间距一致，所述第三光敏边缘与所述第三外边缘之间的间距一致。

4.根据权利要求3所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述第二光敏边缘与所述第二外边缘之间的间距均大于10um，所述第三光敏边缘与所述第三外边缘之间的间距均大于10um。

5.根据权利要求2所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述基片为矩形，所述第一光敏边缘为直边。

6.根据权利要求4所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述第二光敏边缘和所述第三光敏边缘均为直边。

7.根据权利要求1所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述光敏面还包括与所述第一光敏边缘位置相对的第四光敏边缘，所述第四光敏边缘为直边。

8.根据权利要求5所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述光敏面为矩形，且所述光敏面的矩形的侧边与所述基片的矩形中相对应的侧边相平行。

9.根据权利要求8所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述光敏面沿所述第一光敏边缘的方向的长度大于130um，所述光敏面沿垂直于所述第一光敏边缘的方向的长度大于210um。

10.根据权利要求1所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述基片包括外延层和增透膜，所述外延层上向里扩散形成扩散区；所述增透膜和所述电极环均设置于所述扩散区上方，并且所述电极环围绕所述增透膜设置；所述增透膜形成的表面为所述光敏面。

11.根据权利要求10所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述外延层包括衬底、设置于所述衬底上的缓冲层、设置于所述缓冲层上的吸收层及设置于所述吸收层上的顶层，所述扩散区扩散于所述顶层和所述吸收层内；所述基片还包括钝化膜和背面电极层，所述钝化膜设置于所述顶层上；所述钝化膜围绕所述电极环设置，所述电极焊盘设置于所述钝化膜上；所述背面电极层设置于所述衬底的下面。

12.根据权利要求11所述的光电二极管芯片，其特征在于：所述扩散区的深度为1um～2um，所述衬底由掺S的InP材料制成；所述缓冲层由掺Si的N型InP材料制成且掺杂浓度为5ⅹ10¹⁸cm^-3，所述缓冲层的厚度为0.5um～2um；所述吸收层由InGaAs材料制成且掺杂浓度为1ⅹ10¹⁵cm^-3，所述吸收层的厚度为1um～5um；所述顶层由InP材料制成且掺杂浓度为1ⅹ10¹⁶cm^-3，所述顶层的厚度为0.5um～2um。

13.一种光电二极管芯片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：采用金属有机化合物化学气相沉淀外延设备在衬底上依次生长缓冲层、吸收层和顶层，完成外延层生长；

S2：在所述外延层表面采用等离子体增强化学的气相沉积法设备生长钝化膜，所述钝化膜由SiNx材料制成，且厚度大于5000A，折射率为2.0±0.05；

S3：在所述钝化膜上采用光刻腐蚀的方法形成扩散区孔；

S4：采用锌扩散工艺通过所述扩散区孔进行Zn扩散，形成扩散区，所述扩散区扩散于所述顶层和所述吸收层；

S5：采用PECVD生长工艺在所述外延层表面生长增透膜，所述增透膜由SiNx材料制成，且所述增透膜厚度为1500A～2000A，折射率为1.96±0.02；

S6：采用光刻湿法腐蚀工艺在所述增透膜上形成电极接触孔；

S7：采用热蒸发工艺在所述外延层表面蒸镀形成电极层；所述电极层为Cr/Au结构，且Cr层的厚度为300A～500A，Au层的厚度大于5000A；

S8：采用光刻工艺形成电极环和电极焊盘，所述电极环位于所述电极接触孔内，所述电极焊盘位于所述钝化膜上；

S9：采用研磨抛光工艺对所述外延层背面进行减薄处理，减薄厚度小于150um，并在所述外延层背面蒸发形成背面电极，所述背面电极由Au材料制成且厚度大于5000A；

S10、采用解理切割工艺切割成单颗光电二极管芯片，完成光电二极管芯片的工艺制作。