[发明专利]一种带导光结构的光电二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种带导光结构的光电二极管，其特征在于：包括衬底、光电转换结构和导光结构；所述光电转换结构设于所述衬底之上且顶面设有收光口，所述导光结构包括设于所述收光口之上的锥形导光孔和设于所述锥形导光孔内侧壁的高反射层，其中所述锥形导光孔由覆盖所述光电转换结构顶部的有机聚合物层开口形成，所述锥形导光孔的底部孔径与所述收光口相对应，顶部孔径大于底部孔径。

2.根据权利要求1所述的光电二极管，其特征在于：所述收光口的孔径不大于30μm，所述锥形导光孔的顶部孔径是所述收光口孔径的1.1～10倍。

3.根据权利要求1所述的光电二极管，其特征在于：所述锥形导光孔的侧壁与水平面的外夹角为30°～70°。

4.根据权利要求1所述的光电二极管，其特征在于：所述有机聚合物层具有感光特性，材料是PI、PMMA、光刻胶或BCB，所述锥形导光孔的高度为3～100μm。

5.根据权利要求1所述的光电二极管，其特征在于：所述高反射层的在所述光电二极管的工作波段的反射率大于80％，厚度大于10nm。

6.根据权利要求1所述的光电二极管，其特征在于：所述高反射层的材料是金属。

7.根据权利要求1所述的光电二极管，其特征在于：所述光电转换结构包括PIN外延层、抗反射层、钝化层和电极，所述PIN外延层设于所述衬底之上，所述钝化层覆盖所述PIN外延层的收光口之外的表面并设有让位于电极连接的开口，所述抗反射层设于所述PIN外延层顶面的收光口内，所述电极通过所述开口与所述PIN外延层连接。

8.根据权利要求7所述的光电二极管，其特征在于：所述PIN外延层包括按序设于所述衬底之上的N型层、I层吸收区和P型层，所述电极包括连接所述N型层的N电极和连接所述P型层的P电极，其中所述P电极于所述P型层上环形设置并形成收光口，所述抗反射层设于环形内部。

9.权利要求1～8任一项所述光电二极管的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

1)于衬底上制作光电转换结构；

2)涂覆有机聚合物并预处理形成有机聚合物层；

3)通过光刻技术于所述有机聚合物层形成对应所述收光口的锥形导光孔；

4)于所述锥形导光孔的内侧壁形成高反射层。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于：步骤4)具体包括：涂覆光阻，通过曝光显影裸露所述锥形导光孔的内侧壁，通过蒸镀工艺沉积金属于所述锥形导光孔的内侧壁上形成所述高反射层，剥离光阻将所述收光口内的金属去除。