[發明專利]一種降低導通電阻的光導開關及其制備方法

有效

• 申請號: 201610311523.7
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN107369723B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 徐現剛;肖龍飛
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/18;H01L31/09
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

1.一種降低導通電阻的光導開關，包括砷化鎵襯底，其特征在于所述襯底的一面設置有增透膜，另一面的兩側分別設置有電極，所述兩電極之間設置有高反膜；所述增透膜是對觸發開關的光的反射率小于1％的光學增透膜，所述高反膜是對觸發開關的光的反射率大于90％的薄膜層；

所述電極為Ti/Pt/Au復合金屬層，或者Ti/Al/Ti/Au復合金屬層；

所述增透膜材料為Al₂O₃或者Al₂O₃與ZrO₂交替組合的2-6層膜；

所述高反膜材料為一層Al₂O₃與SiO₂、TiO₂交替組合的多層膜；其中，所述SiO₂、TiO₂交替周期n為2-7。

2.如權利要求1所述的降低導通電阻的光導開關，其特征在于所述增透膜是對觸發開關的光的反射率小于0.5％的光學增透膜。

3.如權利要求1所述的降低導通電阻的光導開關，其特征在于所述高反膜是對觸發開關的光的反射率大于95％的薄膜層。

4.如權利要求1所述的降低導通電阻的光導開關，其特征在于，所述增透膜依次為：第一層為厚度100-200埃的Al₂O₃，第二層為厚度1000-1500埃的ZrO₂，第三層為厚度800-900埃的Al₂O₃。

5.如權利要求1所述的降低導通電阻的光導開關，其特征在于，所述高反膜是，第一層是厚度為100-200埃的Al₂O₃，第二層-第十三層為SiO₂、TiO₂交替組合層，第二、四、六、八、十、十二層為厚度2000-2800埃的SiO₂，第三、五、七、九、十一層為厚度1000-1500埃的TiO₂。

6.一種權利要求1-5任一項所述降低導通電阻的光導開關的制備方法，包括如下步驟：

-在砷化鎵襯底上利用MOVPE技術生長p型砷化鎵，并利用光刻工藝在該生長有p型砷化鎵襯底上做好光導開關電極圖形；

-利用電子束蒸發Ti/Pt/Au復合金屬層或者Ti/Al/Ti/Au復合金屬層，并通過丙酮去膠剝離得到帶有光導開關電極結構的整片砷化鎵晶片；腐蝕去掉多余的p-GaAs；并在氮氣氣氛中對所述晶片進行退火；

-利用真空鍍膜技術，在晶片上無電極的一面蒸鍍增透膜；增透膜蒸鍍完成后，用耐溫膠條將電極區域覆蓋保護，在有電極的一面繼續蒸鍍高反膜；

-利用鋸片機按照圖形進行切割，封裝。

7.根據權利要求6所述降低導通電阻的光導開關的制備方法，其特征在于，所述砷化鎵襯底選擇厚度為500-700μm的半絕緣砷化鎵。

8.根據權利要求7所述降低導通電阻的光導開關的制備方法，其特征在于，所述半絕緣砷化鎵的暗態電阻率不低于1×10⁸Ωcm,電子遷移率不低于4000cm²/vs。

9.根據權利要求6所述降低導通電阻的光導開關的制備方法，其特征在于，在砷化鎵襯底上生長的p型砷化鎵的厚度200-350nm。

10.根據權利要求6所述降低導通電阻的光導開關的制備方法，其特征在于，所述p型砷化鎵是高摻鋅或者碳的p型砷化鎵，摻雜鋅元素的濃度大于1×10¹⁹cm^-3。