[发明专利]集成亚波长金属光栅硅基阻挡杂质带探测器及制备方法

权利要求书

1.一种集成亚波长金属光栅硅基阻挡杂质带探测器，其特征在于，包括：负电极部件、衬底部件、吸收层部件、阻挡层部件、金属光栅部件以及正电极部件；

所述正电极部件设置于阻挡层部件上方；

所述吸收层部件设置于正电极部件下方；

所述负电极部件设置于衬底部件下侧；

所述金属光栅部件设置于阻挡层部件上方；

所述正电极部件包括：正电极接触区构件；

所述正电极接触区构件设置于正电极部件的下部；

所述吸收层部件采用硅掺磷吸收层；

所述金属光栅部件包括：金属光栅；

所述金属光栅的周期为8～32μm；

所述金属光栅的厚度为2～7μm；

所述金属光栅的占空比为1/4～3/4；

所述阻挡层部件采用硅阻挡层部件；

所述硅阻挡层部件的阻值大于设定阈值；

所述衬底部件采用硅衬底；

所述硅衬底的导值大于设定阈值。

2.根据权利要求1所述的集成亚波长金属光栅硅基阻挡杂质带探测器，其特征在于，正电极接触区构件采用磷离子注入形成。

3.一种集成亚波长金属光栅硅基阻挡杂质带探测器制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1：在硅衬底上沿着硅衬底的100晶向掺杂磷离子生长吸收层，厚度为3～10μm，掺杂浓度为1×10¹⁷～1×10¹⁸cm^-3；

步骤S2：在掺杂磷离子的吸收层上，沿着吸收层的100晶向生长阻挡层，厚度为1-6μm；

步骤S3：硅衬底下侧进行减薄抛光，并在高导硅基衬底下侧沉积金属层Ti/Al/Ni/Au；

步骤S4：氮气氛退火，并加厚电极形成负电极；

步骤S5：光刻并沉积金属Ni/Au形成光刻标记；

步骤S6：光刻形成离子注入区所需掩膜窗口；

步骤S7：在阻挡层的上表面离子注入形成正电极接触区；

步骤S8：氮气氛快速热退火，修复离子注入时被破坏的晶格损伤，激活注入杂质离子；

步骤S9：沉积正电极金属层Ti/Al/Ni/Au，退火并加厚形成正电极；

步骤S10：在阻挡层上方且正电极一侧，光刻形成周期结构的金属光栅所需掩膜窗口；

步骤S11：沉积Ti/Al金属层，形成金属光栅；

步骤S12：砂轮划片，金丝球焊打线，封装；

所述步骤S10包括：

步骤S10.1：采用负胶KMPR1010形成掩膜窗口，制备金属光栅；

所述步骤S11包括：

步骤S11.1：采用电子束蒸发的沉积方式，沉积Ti/Al金属层，形成金属光栅。