[發(fā)明專利]短波紅外二極管及其形成方法

在審

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• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107293611A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿陽;胡少堅;陳壽面
• 申請（專利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: H01L31/103
• 分類號: H01L31/103;H01L31/0352;H01L31/18;H01L21/02
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 王仙子

1.一種短波紅外二極管，其特征在于，所述短波紅外二極管包括：

輔助成核層，所述輔助成核層設(shè)置在襯底上用于誘導(dǎo)結(jié)晶；

緩沖層，所述緩沖層設(shè)置在所述輔助成核層上；

銦鎵砷PN結(jié)，所述銦鎵砷PN結(jié)設(shè)置在所述緩沖層上。

2.如權(quán)利要求1所述短波紅外二極管，其特征在于，所述輔助成核層為氧化鉬層或鉬層，所述輔助成核層的厚度為1nm～50nm。

3.如權(quán)利要求1所述短波紅外二極管，其特征在于，所述緩沖層為磷化銦層，所述緩沖層的厚度為50nm～500nm。

4.如權(quán)利要求1-3中任意一項所述短波紅外二極管，其特征在于，所述銦鎵砷PN結(jié)包括：銦鎵砷層以及位于所述銦鎵砷層上的磷化銦層，所述磷化銦層形成有PN結(jié)。

5.一種短波紅外二極管的形成方法，其特征在于，所述短波紅外二極管的形成方法包括：

在襯底上形成用于誘導(dǎo)結(jié)晶的輔助成核層；

在所述輔助成核層上形成緩沖層；

在所述緩沖層上形成銦鎵砷PN結(jié)。

6.如權(quán)利要求5所述短波紅外二極管的形成方法，其特征在于，所述緩沖層的形成方法包括：

形成銦層，對所述銦層進行圖形化；

形成擴散阻擋層，所述擴散阻擋層覆蓋在圖形化后的所述銦層上；

進行緩沖層形成工藝，使含磷氣體通過所述擴散阻擋層與所述銦層反應(yīng)形成磷化銦層；

去除所述擴散阻擋層。

7.如權(quán)利要求6所述短波紅外二極管的形成方法，其特征在于，所述擴散阻擋層的材料包括氧化硅、氮化硅或氧化鋁，所述擴散阻擋層的厚度為0.5nm～5nm。

8.如權(quán)利要求6所述短波紅外二極管的形成方法，其特征在于，所述緩沖層形成工藝包括：反應(yīng)環(huán)境為磷烷與氫氣，反應(yīng)溫度為400℃～700℃。

9.如權(quán)利要求5-8中任意一項所述短波紅外二極管的形成方法，其特征在于，所述銦鎵砷PN結(jié)的形成方法包括：

通過化學(xué)氣相外延形成銦鎵砷層；

在所述銦鎵砷層上形成PN結(jié)。

10.如權(quán)利要求9所述短波紅外二極管的形成方法，其特征在于，所述PN結(jié)包括P區(qū)和N區(qū)，所述N區(qū)通過化學(xué)氣相外延形成磷化銦層，所述P區(qū)通過二甲基鋅或二乙基鋅在所述磷化銦層中擴散形成。