[發明專利]低噪聲雪崩光電探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610047625.2
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105576072B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 趙彥立
• 申請（專利權）人: 武漢光電工業技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L31/107
• 分類號: H01L31/107;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低噪聲雪崩光電探測器，其特征在于：包括通過擴散、離子注入依次形成不同摻雜類型的N型歐姆接觸層/P型歐姆接觸層、倍增層、電荷層、P型歐姆接觸層/N型歐姆接觸層，且電荷層與P型歐姆接觸層/N型歐姆接觸層之間的底部形成有襯底；所述N型和P型歐姆接觸層是通過在低摻雜的硅層側向兩端進行高摻雜形成，摻雜濃度高于1.0×10¹⁸/cm³，所述的電荷層是在P型和N型歐姆接觸層之間采用精確控制的P型或N型摻雜形成，摻雜濃度范圍為1×10¹⁷/cm³-9×10¹⁷/cm³，所述電荷層、P型歐姆接觸層/N型歐姆接觸層與襯底之間形成一個倒梯形凹槽；所述倒梯形凹槽內形成有吸收層。

2.如權利要求1所述的低噪聲雪崩光電探測器，其特征在于：所述倍增層采用材料為Si、InP、InAlAs、AlGaAs、InAs、AlGaAsSb或HgCdTe；所述吸收層采用材料為Ge、GeSn、InGaAs、GaAs、InAs；所述襯底為Si或InP。

3.如權利要求1或2所述的低噪聲雪崩光電探測器，其特征在于：所述P型歐姆接觸層和N型歐姆接觸層上分別制作有P型電極和N型電極。

4.一種如權利要求1所述雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于，包括：

S1.制作不同摻雜材料區域：通過擴散、離子注入的工藝依次形成不同摻雜類型的N型歐姆接觸層/P型歐姆接觸層、倍增層、電荷層、P型歐姆接觸層/N型歐姆接觸層，且電荷層與P型歐姆接觸層/N型歐姆接觸層之間的底部形成有襯底；

S2.通過刻蝕摻雜材料區域，在電荷層、P型歐姆接觸層/N型歐姆接觸層與襯底之間形成一個倒梯形凹槽；

S3.在刻蝕的倒梯形凹槽上制備吸收層；

S4.將P型電極和N型電極分別制作在Si P型和N型歐姆接觸層上。

5.如權利要求4所述雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于：所述摻雜材料區域為摻雜Si材料區域或摻雜InP材料區域。

6.如權利要求4所述雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于：所述倍增層為Si、InP、InAlAs、AlGaAs、InAs、AlGaAsSb或HgCdTe；所述吸收層采用材料為Ge、GeSn、InGaAs、GaAs、InAs。

7.如權利要求6所述雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于：在Ge吸收層形成之前，制備了SiGe過渡層。

8.如權利要求6所述雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于:在InGaAs吸收層與N型歐姆接觸層的界面，制備了InGaAsP過渡層。

9.如權利要求4所述雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于:采用波導結構和光子晶體、等離子體提高量子效率。

10.如權利要求4所述雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于:將制得的雪崩光電探測器構成一維或者二維陣列。