[發(fā)明專利]可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110391274.4
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102412343A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊懷偉;李彬;韓勤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/107;H01L31/0352;H01L31/0224
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，包括如下步驟：

步驟1：在N型InP襯底上依次生長InP緩沖層、InGaAs吸收層、InGaAsP漸變層、N型InP電荷層和InP帽層；

步驟2：在InP帽層上生長厚度為的SiO₂保護層；

步驟3：在SiO₂保護層的中間光刻出圓形窗口，刻蝕深度到InP帽層的表面；

步驟4：通過濕法腐蝕，在圓形窗口中腐蝕InP帽層，形成圓坑；

步驟5：在圓形窗口周圍的SiO₂保護層上套刻出保護環(huán)的窗口；

步驟6：通過擴散工藝在保護環(huán)的窗口內(nèi)，形成P型結(jié)構(gòu)；

步驟7：用HF溶液去除剩余的SiO2保護層；

步驟8：在InP帽層上重新生長SiO₂層，并在圓坑的周圍套刻出電極窗口；

步驟9：通過電子束蒸發(fā)、剝離工藝，在電極窗口上形成頂部環(huán)狀電極；

步驟10：在環(huán)狀電極上的周圍及一側(cè)制備金屬電極；

步驟11：通過電子束蒸發(fā)，在N型InP襯底的背面形成背部電極；

步驟12：在圓坑內(nèi)InP帽層的表面，制備SiN_x增透膜，完成雪崩二極管探測器的制作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中步驟3的濕法腐蝕液的組成為Br₂∶HBr∶H₂O＝1∶25∶80。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中步驟5的窗口包括中心結(jié)和保護環(huán)，中心結(jié)半徑比腐蝕圓坑大3-5μm，保護環(huán)為雙浮動保護環(huán)；保護環(huán)的寬度為1.5μm，保護環(huán)之間的距離為5.5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中步驟6的擴散工藝為閉管式擴散，擴散溫度為560℃，擴散物質(zhì)為Zn₂P₃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中SiO₂層的厚度為

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中步驟8的電極窗口比圓坑半徑大2-3μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中步驟9的環(huán)狀電極為Au、Zn和Au，環(huán)狀電極的內(nèi)半徑小于圓坑的半徑，外半徑與電極窗口相等。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中步驟10中的金屬電極為Ti和Au。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中金屬電極的一側(cè)為環(huán)形電極，另一側(cè)為塊狀電極，該環(huán)形電極與塊狀電極之間為一條狀電極。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可用于單光子探測的平面型雪崩二極管探測器的制作方法，其中背部電極為Au、Ge和Ni。