[發明專利]一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器及制備方法

在審

• 申請號: 201711307467.0
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108091721A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 史曉鳳;韓波;王詩兵;李軍;王靜;李佩君
• 申請（專利權）人: 阜陽師范學院
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/18
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器，包括光電探測器本體(1)，其特征在于：所述光電探測器本體(1)的上部表面通過透明膠層(2)固定連接有LED發光芯片層(3)，所述LED發光芯片層(3)包括第二襯底(33)，所述第二襯底(33)的上部表面通過LED芯片制備工藝制成芯片層(32)，所述芯片層(32)的上部表面固定連接有金屬反光層(31)。

2.根據權利要求1所述的一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器，其特征在于：所述第二襯底(33)為藍寶石襯底。

3.根據權利要求1所述的一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器，其特征在于：所述光電探測器本體(1)包括有第一歐姆接觸電極層(11)，所述第一歐姆接觸電極層(11)上部依次設置有第一襯底(12)、光電轉換層(13)、光衰減層(14)和第二歐姆接觸電極層(15)。

4.根據權利要求1所述的一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器，其特征在于：所述第二襯底(33)為封閉式環形結構。

5.一種權利要求1所述的用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、制備光電探測器(1)：準備第一襯底(12)，所述第一襯底(12)為N型或P型單晶硅，在第一襯底(12)的上部表面依次外延生長光電轉換層(13)、光衰減層(14)及第二歐姆接觸電極層(15)，在第一襯底(12)的下部表面生長第一歐姆接觸電極層(11)；

S2、制備LED發光芯片層(1)：準備第二襯底(33)，所述第二襯底(33)為厚度450um-800um的藍寶石襯底，在第二襯底(33)的上部通過LED芯片制備工藝制備成芯片層(32)，且在藍寶石襯底的下部蒸鍍有反光金屬層(31)，所述反光金屬層(31)為銀層；

S3、涂膠：準備透明液體膠，將透明液體膠灌進噴霧腔內，噴涂在LED發光芯片層(1)的藍寶石襯底(33)的下部表面，同時液體膠層的厚度為0.2-0.3mm；

S4、粘貼：將噴涂有透明液體膠的一側面黏貼在光電探測器本體(1)的上部表面；

S5、烘干：使用熱烘槍對黏貼后的膠水進行烘干，烘干后完成制備。

6.根據權利要求5所述的一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器的制備方法，其特征在于：所述S1步驟中，其中,所述光電轉換層(13)與所述第一襯底(12)的材料相同但導電類型相反,所述光衰減層(14)與所述光電轉換層(13)的材料相同。

7.根據權利要求5所述的一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器的制備方法，其特征在于：所述S2中提到的LED芯片的制備工藝為外延片→清洗→鍍透明電極層→透明電極圖形光刻→腐蝕→去膠→平臺圖形光刻→干法刻蝕→去膠→退火→SiO2沉積→窗口圖形光刻→SiO2腐蝕→去膠→N極圖形光刻→預清洗→鍍膜→剝離→退火→P極圖形光刻→鍍膜→剝離→研磨→切割→芯片→成品測試。

8.根據權利要求5所述的一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器的制備方法，其特征在于：所述S3中提到的透明液體膠為高透明耐高溫硅膠。

9.根據權利要求5所述的一種用于硅基光電集成電路芯片中的光電探測器的制備方法，其特征在于：所述S4中提到的粘貼，在粘貼時，LED發光芯片層(3)的發光面的內環側距離光電探測器本體(1)的有效感應面的距離不大于0.3mm。