[发明专利]一种光电集成器件及其制备方法

权利要求书

1.一种光电集成器件的制备方法，其特征在于，包括：

选取n型掺杂Si衬底；

在所述衬底上依次生长n型掺杂Ge层、p型掺杂Si层、保护层；

刻蚀所述保护层、所述p型掺杂Si层、所述n型掺杂Ge层形成依次隔离的发光器件区域、波导区域、探测器区域；

在所述波导区域上及两侧淀积波导SiN膜；

在所述衬底上、所述探测器区域上及两侧淀积探测器SiN膜；

在所述发光器件区域上、所述衬底上、所述探测器SiN膜上形成电极，以完成所述光电集成器件的制备。

2.根据权利要求1所述的光电集成器件的制备方法，其特征在于，在所述衬底上依次生长n型掺杂Ge层、p型掺杂Si层、保护层包括：

在310℃-330℃温度条件下，利用CVD工艺在所述衬底上外延生长所述n型掺杂Ge层，掺杂浓度为10¹⁹cm^-3；

在850℃温度条件下，对所述n型掺杂Ge层进行退火；

在275℃-325℃温度条件下，利用CVD工艺在所述n型掺杂Ge层上生长所述p型掺杂Si层，掺杂浓度为10²⁰cm^-3；

利用LPCVD工艺在所述p型掺杂Si层上淀积所述保护层。

3.根据权利要求1所述的光电集成器件的制备方法，其特征在于，刻蚀所述保护层、所述p型掺杂Si层、所述n型掺杂Ge层形成依次隔离的发光器件区域、波导区域、探测器区域包括：

利用干法刻蚀工艺通入HF刻蚀所述保护层和所述p型掺杂Si层；

利用干法刻蚀工艺，采用浓度比为1:2.5:10的HF:HNO₃:CH₃COOH继续刻蚀所述n型掺杂Ge层至所述衬底上，形成依次隔离的所述发光器件区域、所述波导区域、所述探测器区域。

4.根据权利要求1所述的光电集成器件的制备方法，其特征在于，刻蚀所述保护层、所述p型掺杂Si层、所述n型掺杂Ge层形成依次隔离的发光器件区域、波导区域、探测器区域包括：

利用干法刻蚀工艺通入HF刻蚀所述保护层和所述p型掺杂Si层；

利用干法刻蚀工艺，采用浓度比为1:2.5:10的HF:HNO₃:CH₃COOH刻蚀所述n型掺杂Ge层至所述衬底上，形成依次隔离的所述发光器件区域、所述刻蚀区域、所述探测器区域，所述刻蚀区域与所述发光器件区域之间、所述刻蚀区域与所述探测器区域之间分别有隔离沟槽；

在所述隔离沟槽中淀积隔离层；

在所述刻蚀区域上添加覆盖层形成所述波导区域，其中，所述刻蚀区域、所述隔离层及所述覆盖层构成所述波导区域。

5.根据权利要求1所述的光电集成器件的制备方法，其特征在于，在所述波导区域上及两侧淀积波导SiN膜包括：

在第一预设条件下，通入SiH₄和NH₃，利用PECVD工艺在所述波导区域上及两侧淀积波导SiN膜。

6.根据权利要求5所述的光电集成器件的制备方法，其特征在于，所述第一预设条件包括：反应温度为400℃-450℃，压强为500mTorr，低频功率为150W，所述SiH₄和所述NH₃的气体流量比为2。

7.根据权利要求1所述的光电集成器件的制备方法，其特征在于，在所述衬底上、所述探测器区域上及两侧淀积探测器SiN膜包括：

在第二预设条件下，通入所述SiH₄和所述NH₃，利用PECVD工艺在所述衬底上、所述探测器区域上及两侧淀积探测器SiN膜。

8.根据权利要求7所述的光电集成器件的制备方法，其特征在于，所述第二预设条件包括：反应温度为240℃-280℃，压强为1500mTorr，射频功率为200W，所述SiH₄和所述NH₃的气体流量比为0.75。