[发明专利]一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器，其特征在于，包括：

衬底层；

硅光波导层，形成于所述衬底层上；

光栅层，形成于所述衬底层上，并与所述硅光波导层耦合连接；其中，所述光栅层包括本征区以及位于所述本征区两侧的P型区和N型区；

电极，包括阳极和阴极；其中，所述阳极设置于所述N型区，所述阴极设置于所述P型区；所述光栅层宽度大于硅光波导层。

2.根据权利要求1所述的一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器，其特征在于，所述衬底层为SOI衬底。

3.根据权利要求1所述的一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器，其特征在于，所述硅光波导层通过在硅光材料表面覆盖一层掩膜，再利用刻蚀液进行湿法刻蚀获得。

4.根据权利要求1所述的一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器，其特征在于，所述硅光波导层的宽度是220nm。

5.根据权利要求1所述的一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器，其特征在于，所述光栅层通过浅刻蚀刻蚀出光栅周期结构。

6.根据权利要求5所述的一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器，其特征在于，所述光栅周期结构的宽度范围是300nm-600nm。

7.根据权利要求5所述的一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器，其特征在于，所述光栅周期结构具有5-25个光栅。

8.据权利要求1所述的一种光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器，其特征在于，所述电极通过在覆盖层开窗沉积的方式获得，所述电极采用铝材料制成。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的光栅结构的硅基全硅表面吸收探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过刻蚀，在SOI硅层刻蚀出硅光波导层；

通过浅刻蚀刻蚀出光栅层；其中，所述光栅层的宽度大于所述硅光波导层的宽度；

在所述光栅层两侧分别进行N掺杂和P掺杂，以在中间形成本征区，在两侧形成P型区和N型区，进而形成PIN结构；

将阳极设置于所述N型区，将阴极设置于所述P型区，并通过在所述阳极和阴极之间施加电压，使所述光栅层产生的光生载流子通过所述电压输运形成光电流。