[发明专利]紫外光电探测器的制备方法及紫外光电探测器有效
申请号: | 201910948825.9 | 申请日: | 2019-10-08 |
公开(公告)号: | CN110690323B | 公开(公告)日: | 2022-04-01 |
发明(设计)人: | 侯钧杰;尹顺政 | 申请(专利权)人: | 中国电子科技集团公司第十三研究所 |
主分类号: | H01L31/18 | 分类号: | H01L31/18;H01L31/0352;H01L31/107 |
代理公司: | 石家庄国为知识产权事务所 13120 | 代理人: | 秦敏华 |
地址: | 050051 *** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 紫外 光电 探测器 制备 方法 | ||
1.一种紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,包括:
在预设衬底上依次生长缓冲层、P型欧姆接触层、倍增层、电荷层、吸收层以及N型欧姆接触层;所述P型欧姆接触层为P- GaN/ AlGaN欧姆接触层,所述倍增层为超晶格结构的倍增层,且所述P-GaN/AlGaN欧姆接触层、所述超晶格结构的倍增层中Al组分的含量大于45%;所述倍增层、电荷层、吸收层以及N型欧姆接触层均采用GaN/AlGaN薄膜;
光刻刻蚀所述倍增层、所述电荷层、所述吸收层以及N型欧姆接触层,分别在所述P型欧姆接触层上、所述电荷层上以及所述吸收层上形成台面结构;包括:在所述倍增层和所述电荷层上采用光刻胶做掩蔽,等离子刻蚀所述倍增层和所述电荷层的两端为斜坡状;所述倍增层和所述电荷层的两端分别刻蚀成的斜坡状的侧壁与所述P型欧姆接触层表面形成50°至80°的倾角;
在所述P型欧姆接触层以及所述N型欧姆接触层上分别淀积形成接触电极;
在所述P型欧姆接触层上、所述电荷层上以及所述吸收层上形成的台面结构的表面进行钝化膜淀积钝化,并光刻刻蚀所述接触电极上的钝化膜以露出电极,获得紫外光电探测器。
2.如权利要求1所述的紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,所述在预设衬底上依次生长缓冲层、P型欧姆接触层、倍增层、电荷层、吸收层以及N型欧姆接触层,包括:
在蓝宝石衬底或者氮化铝衬底上依次生长AlN缓冲层、P- GaN/ AlGaN欧姆接触层、超晶格结构的倍增层、N-AlGaN电荷层、i-GaN/AlGaN吸收层以及N-GaN/AlGaN欧姆接触层。
3.如权利要求2所述的紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,所述超晶格结构为采用GaN/AlGaN系宽窄带隙交替的超晶格结构。
4.如权利要求3所述的紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,所述超晶格结构为在所述P型欧姆接触层采用金属有机物化学气相淀积系统依次生长的i-Alx2GaN、i-Alx1GaN、i-Alx2GaN以及i-Alx1GaN,形成宽窄带隙交替的超晶格结构。
5.如权利要求1至4中任一项所述的紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,所述光刻刻蚀所述倍增层、所述电荷层、所述吸收层以及N型欧姆接触层,分别在所述P型欧姆接触层上、所述电荷层上以及所述吸收层上形成台面结构,包括:
在所述倍增层、所述电荷层、所述吸收层以及N型欧姆接触层上采用光刻胶做掩蔽,等离子刻蚀到所述P型欧姆接触层上,所述倍增层、所述电荷层、所述吸收层以及N型欧姆接触层的两端垂直所述P型欧姆接触层表面,在所述P型欧姆接触层上形成第一台面结构;
在所述吸收层和所述N型欧姆接触层上采用光刻胶做掩蔽,等离子刻蚀到所述电荷层上,所述吸收层和所述N型欧姆接触层的两端垂直所述电荷层表面,在所述电荷层上形成第二台面结构;
在所述N型欧姆接触层上采用光刻胶做掩蔽,等离子刻蚀到所述吸收层上,所述N型欧姆接触层的两端垂直所述吸收层表面,在所述吸收层上形成第三台面结构。
6.如权利要求1所述的紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,所述在所述P型欧姆接触层以及所述N型欧姆接触层上分别淀积形成接触电极,包括:
采用半导体光刻工艺在所述P型欧姆接触层的两端未被所述倍增层覆盖处分别制作电极接触图形,用电子束蒸发系统淀积形成P型欧姆接触电极;
采用半导体光刻工艺在所述N型欧姆接触层表面制作电极接触图形,用电子束蒸发系统淀积形成N型欧姆接触电极。
7.如权利要求1所述的紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,所述钝化膜的材料为二氧化硅或者氮化硅,所述钝化膜的厚度为100nm至1000nm。
8.如权利要求2所述的紫外光电探测器的制备方法,其特征在于,在所述AlN缓冲层、所述N-AlGaN电荷层、所述i-GaN/AlGaN吸收层以及所述N-GaN/AlGaN欧姆接触层中Al组分的含量大于45%。
9.一种紫外光电探测器,其特征在于,包括:采用上述权利要求1-8中任一项所述的紫外光电探测器的制备方法制备而成的紫外光电探测器。
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