[发明专利]一种碳化硅基PIN结构近红外光电二极管及其制备方法

摘要

本发明公开了一种碳化硅基PIN结构近红外光电二极管，本发明还公开了碳化硅基PIN结构近红外光电二极管的制备方法，首先对N型单晶碳化硅衬底进行清洗，清洗后用氮气吹干待用，然后对N型单晶碳化硅衬底进行沉积，沉积出本征晶体锗薄膜；其次对得到的本征晶体锗薄膜再次进行沉积，沉积出P型重掺杂晶体锗薄膜，再次对得到的带有P型重掺杂晶体锗薄膜的样品在N型单晶碳化硅面沉积ITO电极，接下来对得到的样品在P型重掺杂晶体锗薄膜上沉积ITO电极，最后进行退火以形成欧姆接触，然后利用网版印刷法于正背面将银导线与ITO电极连接形成引出电极，本发明解决了现有技术中存在的由于碳化硅材料禁带宽而使只能受控于紫外光源而不能近红外通信光源的问题。

主权项

一种碳化硅基PIN结构近红外光电二极管的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、对N型单晶碳化硅衬底进行清洗，清洗后用氮气吹干待用；步骤2、对所述步骤1清洗后的N型单晶碳化硅衬底进行沉积，沉积出本征晶体锗薄膜；所述沉积时利用化学气相沉积设备，用氢气作为载气，将反应腔加热至500℃，通入锗烷作为生长源气体，生长温度控制为700℃‑900℃，生长时间控制为0.2‑3小时，锗烷流量控制为0.1‑100毫升/分；步骤3、对所述步骤2得到的本征晶体锗薄膜再次进行沉积，沉积出P型重掺杂晶体锗薄膜；所述沉积时使用化学气相沉积设备，用氢气作为载气，将反应腔加热至500℃，通入锗烷作为生长源气体，通入硼烷作为掺杂源，生长温度控制为700℃‑900℃，锗烷流量控制为0.1‑100毫升/分，硼烷流量控制为0.1‑10毫升/分，生长时间控制为0.2‑3小时；步骤4、对所述步骤3得到的带有P型重掺杂晶体锗薄膜的样品利用磁控溅射设备，在N型单晶碳化硅面沉积ITO电极；所述沉积时间控制为0.1‑2小时，沉积压强为控制为0.1‑10Pa，溅射功率控制为100‑500瓦；步骤5、对所述步骤4得到的样品利用磁控溅射设备，在P型重掺杂晶体锗薄膜上沉积ITO电极；所述沉积时间控制为0.1‑2小时，沉积压强控制为0.1‑10Pa,溅射功率控制为100‑500瓦；步骤6、使用快速退火设备对所述步骤5得到的样品进行退火以形成欧姆接触；所述退火温度控制为800℃‑1100℃，退火时间控制为60秒‑600秒；步骤7、利用网版印刷法于所述步骤6得到的样品的正背面将银导线与ITO电极连接形成引出电极；通过以上步骤制备得到的碳化硅基PIN结构近红外光电二极管的具体结构为：包括二极管两端的电极(1)，两电极(1)之间依次设置有P型晶体锗薄膜(2)、I型晶体锗薄膜(3)和N型单晶碳化硅衬底(4)。