[發明專利]用于光電單片集成的硅基光電探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 200910112909.5
• 申請日: 2009-12-03
• 公開（公告）號: CN101719504A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 顏黃蘋;程翔;卞劍濤;陳朝;蘆晶
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H01L31/08;H01L21/822;H01L31/18
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

1.用于光電單片集成的硅基光電探測器，其特征在于設有P型硅襯底、BN⁺埋層、BP⁺埋層、N-EPI外延層、N阱、P阱、P型重摻雜硅層、N型重摻雜硅層、金屬鋁層、場氧層、SiO₂絕緣介質層和Si₃N₄表面鈍化層，其中P型硅襯底、BN⁺埋層、BP⁺埋層、N-EPI外延層、N阱、P阱、P型重摻雜硅層、N型重摻雜硅層設于同一硅片材料上，場氧層是對硅片進行氧化在硅片表面生成的氧化硅層，金屬鋁層通過濺射工藝沉積在硅片表面，按制備順序從下至上共3層SiO₂絕緣介質層通過沉積工藝附著在硅襯底上、Si₃N₄表面鈍化層通過沉積工藝附著在SiO₂絕緣介質層上；

所述用于光電單片集成的硅基光電探測器的橫向結構以BN⁺埋層為中心對稱分布，且其縱向結構自下而上依次是：第一層是低摻雜的P型硅襯底；第二層是BN⁺埋層和BP⁺埋層，BN⁺埋層邊緣兩側為BP⁺埋層；第三層是N-EPI外延層、N阱和P阱，所述N-EPI外延層形成在BN⁺埋層和BP⁺埋層之上，外圍依次是N阱和P阱；第四層是N型重摻雜硅層、P型重摻雜硅層、場氧層和金屬鋁層，N阱上表面的N型重摻雜硅層和P阱上表面的P型重摻雜硅層由場氧層隔開，金屬鋁層附著在各個N型重摻雜硅層和P型重摻雜硅層上；第五層到第七層為三層的SiO₂絕緣介質層；第八層是Si₃N₄表面鈍化層。

2.如權利要求1所述的用于光電單片集成的硅基光電探測器，其特征在于所述用于光電單片集成的硅基光電探測器的橫向結構以BN⁺埋層為中心對稱分布，BN⁺埋層的橫向尺寸為66.6μm；BN⁺埋層邊緣兩側為BP⁺埋層，BP⁺埋層的橫向尺寸為7.6μm；N-EPI外延層中心的上表面是P型重摻雜硅層，P型重摻雜硅層的橫向尺寸為51μm；距離P型重摻雜硅層不小于0.8μm為N阱，距離N阱邊緣不小于0.4μm的上表面為N型重摻雜硅層，寬度為2.3μm；在N阱外圍是P阱，距離N阱不小于0.8μm的P阱上表面為P型重摻雜硅層，寬度為2μm，P阱上表面其他部分為場氧層；BN⁺埋層與N阱重疊部分不小于3μm，BN⁺埋層與N阱邊緣距離2μm；N-EPI外延層上表面的P型重摻雜硅層與N阱上表面的N型重摻雜硅層由場氧層隔開，寬度不小于1μm；N阱上表面的N型重摻雜硅層和P阱上表面的P型重摻雜硅層由場氧層隔開，寬度不小于1μm；金屬鋁層附著在各個N型重摻雜硅層和P型重摻雜硅層上，其中N-EPI外延層上表面的P型重摻雜硅層上的金屬鋁層分布在其周邊靠近場氧層。