[發明專利]以微納米結構硅為光敏層的正照式Si?PIN光電探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201410313420.5
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104064610B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 李偉;渠葉君;吳程呈;鐘豪;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L31/028
• 分類號: H01L31/028;H01L31/0352;H01L31/105;H01L31/18
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙)51223
• 代理人: 徐豐

1.以微納米結構硅為光敏層的正照式Si-PIN光電探測器，包括I型襯底（1）、位于I型襯底(1)下方的N區（2）、位于I型襯底(1)中央上方的微納米結構層P區（3）、位于I型襯底(1)兩側上方的P+區（4）、位于I型襯底(1)上表面的上端電極（5）及位于N區（2）下表面的下端電極（6），其特征在于：

（1）所述微納米結構硅層P區（3）為探測器光敏面；

（2）所述微納米結構硅層P區（3）尺寸為：柱/孔直徑50～90 nm、高度300～500 nm、周期100～200 nm；

（3）所述P⁺區（4）形成保護環。

2.根據權利要求1所述的以微納米結構硅為光敏層的正照式Si-PIN光電探測器，其特征在于：所述微納米結構硅層P區（3）是通過硼重擴散或離子注入摻雜和經過納米壓印刻蝕工藝得到的，其呈三維空間陣列分布。

3.根據權利要求2所述的以微納米結構硅為光敏層的正照式Si-PIN光電探測器，其特征在于：所述微納米結構硅層P區（3）呈陣列化排布。

4.根據權利要求1所述的以微納米結構硅為光敏層的正照式Si-PIN光電探測器，其特征在于：所述P⁺區（4）是通過硼重擴散或離子注入摻雜方法制備得到的，其摻雜濃度范圍為1×10¹⁸ ion/cm³～5×10¹⁹ ion/cm³。

5.根據權利要求1所述的以微納米結構硅為光敏層的正照式Si-PIN光電探測器，其特征在于：所述上端電極（5）和下端電極（6）為鋁薄膜層或金薄膜層或鉻/金薄膜層，電極厚度為50 nm～150 nm。

6.以微納米結構硅為光敏層的正照式Si-PIN光電探測器的制備方法，包括以下步驟：

（1）：在本征I型襯底（1）表面氧化生長SiO₂膜層；

（2）：在SiO₂膜層表面四周光刻出環形N型區（2）的圖形；

（3）：在SiO₂膜層表面光刻出微納米結構硅層P區（3）的圖形，然后進行硼擴散或離子注入摻雜形成微納米結構硅層P區（3），在微納米結構硅層P區（3）上方通過納米壓印刻蝕技術加工出微納米結構；

（4）：在SiO₂膜層表面光刻出P⁺區（4）的圖形，然后進行硼重擴散或離子注入摻雜形成P⁺區（4）；

（5）：制備電極。