[发明专利]基于LRC工艺的n-Ge-i-Ge-p-Si结构波导型光电探测器及其制备方法

摘要

本发明涉及一种基于LRC工艺的n‑Ge‑i‑Ge‑p‑Si结构波导型光电探测器及其制备方法。该方法包括：制备SOI衬底；在顶层Si层表面分别刻蚀形成波导区，耦合结构和器件部分；在器件部分的表面生长Ge材料，并制备保护层；对整个衬底进行加热，并采用激光工艺晶化整个衬底，冷却使Ge材料形成晶化Ge层，去除保护层；在晶化Ge层表面生长第一Ge层和第二Ge层；在整个衬底上制备钝化层，利用选择性刻蚀工艺刻蚀钝化层以在顶层Si层表面形成P型接触孔并在第二Ge层表面形成N型接触孔；在P型和N型接触孔淀积金属完成互连以最终形成光电探测器。本发明实施例光电探测器可减少暗电流，并克服了垂直入光型光探测器中高速响应与量子效率矛盾，同时保证了高速率和高量子效率。

主权项

1.一种基于LRC工艺的n‑Ge‑i‑Ge‑p‑Si结构波导型光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：制备SOI衬底；在所述SOI衬底的顶层Si层表面分别刻蚀形成第一矩形、第二梯形和第三矩形；其中，所述第一矩形形成波导区，所述第二梯形形成耦合结构，所述第三矩形形成器件部分；在所述器件部分的表面生长Ge材料，并在所述Ge材料表面制备保护层；对整个衬底进行加热，并采用激光工艺晶化整个衬底，冷却使所述Ge材料形成晶化Ge层，去除所述保护层；在所述晶化Ge层表面生长第一Ge层和第二Ge层；在整个衬底上制备钝化层，利用选择性刻蚀工艺刻蚀所述钝化层以在所述顶层Si层表面形成P型接触孔并在所述第二Ge层表面形成N型接触孔；在所述P型接触孔和所述N型接触孔淀积金属完成互连以最终形成所述光电探测器。