[發(fā)明專利]非制冷光子型硅基紅外探測器芯片及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410453615.X
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104282792A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙利;莊軍;李寧;董曉;朱震;邵和助
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101;H01L31/0288;H01L31/18
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.?一種非制冷光子型硅基紅外探測器芯片，其特征在于結(jié)構(gòu)自上而下依次為：

n+重摻雜微結(jié)構(gòu)層；

硅表面的錐體結(jié)構(gòu)；

n型硅片；

所述n型硅片為晶向（100）、（110）或（111）的n型單晶硅片，雙面拋光，厚度為300-500?μm，電阻率為1000-5000?Ω·cm。

2.?一種制備如權(quán)利要求1所述的非制冷光子型硅基紅外探測器芯片的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

（1）選擇晶向為（100）、（110）或（111）的n型單晶硅片，并進行清洗；

（2）將清洗后的n型單晶硅片，置于含氮元素的密閉氣體氛圍中，用超快激光輻照所述n型單晶硅片的一面，在該面的表面形成微米量級呈準(zhǔn)周期性排列的結(jié)構(gòu)，即錐體結(jié)構(gòu)；由于氮元素的超飽和重摻雜作用，在所述錐體結(jié)構(gòu)表層形成n+重摻雜微結(jié)構(gòu)層；

（3）將表面形成有錐體結(jié)構(gòu)的n型單晶硅片置于快速熱退火爐中退火；

（4）退火后，在n+重摻雜微結(jié)構(gòu)層表面磁控濺射一層AZO薄膜，作為正面電極；

（5）再在n型單晶硅片的另一面用磁控濺射的方法濺射一層ITO薄膜，作為背面電極。

3.?如權(quán)利要求2所述的非制冷光子型硅基紅外探測器芯片的制備方法，其特征在于步驟（2）中所述的超快激光為飛秒激光、皮秒激光或納秒激光。

4.?如權(quán)利要求2所述的非制冷光子型硅基紅外探測器芯片的制備方法，其特征在于步驟（2）中所述的密閉氣體為三氟化氮或氮氣，密閉氣體氛圍的壓強為60~80?kPa。

5.?如權(quán)利要求2所述的非制冷光子型硅基紅外探測器芯片的制備方法，其特征在于步驟（3）中的所述退火溫度為600-1400?K，退火時間為1-30?min。

6.?如權(quán)利要求2所述的非制冷光子型硅基紅外探測器芯片的制備方法，其特征在于步驟（4）和步驟（5）中所述的AZO薄膜和ITO薄膜的厚度為10-100?nm。

7.?如權(quán)利要求1所述的非制冷光子型硅基紅外探測器芯片在紅外探測器中的應(yīng)用。