[发明专利]感光半导体结构及其感光波段调节方法、组成的光电器件

说明书

本发明涉及一种感光半导体结构及其感光波段调节方法、组成的光电器件。调节感光半导体结构的感光波段的方法，包括：所述感光半导体结构包括衬底和感光层；向所述感光层进行处理a或处理b中的至少一种，其中：处理a：退火处理，退火温度为750‑1200℃，通过控制所述退火的温度和/或时间来调节感光波段；处理b：掺杂硼和/或磷，通过控制硼和/或磷的掺杂比例来调节感光波段。本发明可通过退火或掺杂处理调整感光层的折射率、消光系数，从而调节感光波段，扩展了感光器件类型及应用范围。

技术领域

本发明涉及光感器件领域，特别涉及一种感光半导体结构及其感光波段调节方法、组成的光电器件。

背景技术

光探测器是一种将光信号转变成电信号的器件。应用非常广泛，例如在高能物理、空间物理、安全检查、医学影像等领域中均有应用。

因为是光探测器，所以需要有一个光感区域，用来接收符合器件需求的光信号，再转换为所需的电信号。所以光感区域所接收的光的特定波段的选取就显得非常重要。

其中，一些光探测器是用氧化硅来进行光信号的波段选取，由于二氧化硅层的理化性质是特定的，导致其光信号波段也是特定无法任意调节的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种调节感光半导体结构的感光波段的方法，该方法可通过退火或掺杂处理调整感光层的折射率、消光系数，从而调节感光波段，扩展了感光器件类型及应用范围。

本发明的另一目的在于提供上述方法得到的感光半导体结构，及其组成的光电器件，包括典型的光电探测器。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

调节感光半导体结构的感光波段的方法，包括：

所述感光半导体结构包括衬底和感光层；

向所述感光层进行处理a或处理b中的至少一种，其中：

处理a：退火处理，退火温度为750-1200℃，通过控制所述退火的温度和/或时间来调节感光波段；

处理b：掺杂硼和/或磷，通过控制硼和/或磷的掺杂比例来调节感光波段。

上述方法中，光感层经过退火或掺杂处理后折射率、消光系数会发生变化，其感应的光波段随之发生变化。本发明正是基于以上原理调节感光波段，实现了扩展感光器件类型及应用范围的目的。

通常情况下退火温度越高或者退火时间越长，氧化层致密性越高，其可调整的光波段范围越小，为此，应适当选择退火温度时长。

另外，退火处理是在感光层形成之后进行；而掺杂硼和/或磷可以在感光层形成之后进行，也可以在感光层的形成过程中掺入，这取决于感光层的形成工艺是否允许同步掺入离子。

本发明还提供了上述方法得到的感光半导体结构，及其组成的光电器件，包括典型的光电探测器。

与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：

(1)使感光半导体结构的感光波段调节变得更容易、便捷，无需改变原材料即可实现调节；

(2)感光波段的可调范围广，调节手段多样化；

(3)热氧化生长氧化硅与PECVD沉积氧化硅的叠加，不仅达到了感光层与衬底之间的界面缺陷少的目的，还满足了光波段可调节的要求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为在硅衬底上生长场氧层后的形貌；

图2为对图1的结构刻蚀形成感光区的形貌；