[發明專利]基于納米柱陣列的光電器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201110235828.1
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102254969A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 張東炎;鄭新和;李雪飛;董建榮;楊輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/04;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于納米柱陣列結構的光電器件，包括表面具有納米柱陣列結構的n型或p型半導體層（403），其特征在于：所述納米柱陣列上依次生長有垂直結構有源區（402）和橫向連續無裂痕的p型或n型區（401），所述p型或n型區（401）上覆設電流擴展層（406），同時，所述n型或p型半導體層（403）和電流擴展層（406）上還分別設有電極。

2.根據權利要求1所述的基于納米柱陣列結構的光電器件，其特征在于：所述納米柱陣列結構中還填充有填充物（405），所述填充物至少選自光刻膠、聚酰亞胺和旋涂玻璃中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的基于納米柱陣列結構的光電器件，其特征在于：所述n型或p型半導體層（403）和電流擴展層（406）表面上還分別設有金屬接觸電極。

4.根據權利要求1或3所述的基于納米柱陣列結構的光電器件，其特征在于：所述n型或p型半導體層（403）設于襯底（404）表面。

5.一種基于納米柱陣列結構的光電器件的制作方法，其特征在于，該方法為：

首先，對形成于n型或者p型半導體層上的納米柱陣列模板進行填充、平面化，使各納米柱頂部露出；

而后，依次在該納米柱陣列上外延生長垂直結構有源區和連續無裂痕p型或者n型區，并在p型或者n型區上制作電流擴展層；

最后，在n型或p型半導體層和電流擴展層上還分別制作形成金屬接觸電極。

6.根據權利要求5所述的基于納米柱陣列結構的光電器件的制作方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

I、在n型或者p型半導體層表面制作微結構，并進行刻蝕形成具有垂直取向的納米柱陣列；

II、對納米柱陣列模板進行填充、平面化，使各納米柱頂部露出；

III、采用垂直縱向生長為主導的生長模式外延生長垂直結構有源區；

IV、采用水平橫向生長為主導的生長模式外延生長連續無裂痕p型或者n型區；

V、制作電流擴展層以及n型和p型區金屬接觸電極。

7.根據權利要求6所述的基于納米柱陣列結構的光電器件的制作方法，其特征在于，步驟I中所述微結構掩膜層的制作方法至少選自自組裝形成金屬微球的方法和旋涂單層微粒法。

8.根據權利要求6所述的基于納米柱陣列結構的光電器件的制作方法，其特征在于，步驟II具體為：采用填充物對納米柱陣列進行旋涂填充，并采用干法刻蝕或者拋光去掉多余的填充物使之形成一平整面，并使各納米柱頂部露出；

所述填充物至少選自光刻膠、聚酰亞胺和旋涂玻璃中的任意一種。

9.根據權利要求6所述的基于納米柱陣列結構的光電器件的制作方法，其特征在于，步驟III中所述垂直縱向生長為主導的生長模式是指沿軸向的外延生長速率遠大于徑向的生長速率。

10.根據權利要求6所述的基于納米柱陣列結構的光電器件的制作方法，其特征在于，步驟IV中水平橫向生長為主導的生長模式是指外延生長沿著納米柱徑向的生長速率大于軸向方向的生長速率。