[發明專利]紅外探測器及其制作方法

有效

• 申請號: 201810421489.8
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN110444628B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 黃勇;趙宇;吳啟花
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/105;H01L31/0224
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

1.一種紅外探測器的制作方法，其特征在于，包括：

提供N型襯底(10)；

在所述N型襯底(10)上生長形成探測器外延層(20)；

對所述探測器外延層(20)進行選擇性刻蝕以形成臺面側壁(21)；

在所述臺面側壁(21)上形成介質層(30)；

在所述介質層(30)上形成懸空電極(40)；

在所述N型襯底(10)上形成下電極(50)，在所述探測器外延層(20)上形成上電極(60)；

所述介質層(30)的材料包括Al₂O₃、Y₂O₃、HfO₂、ZrO₂、TiO₂和Ta₂O₅中的至少一種；所述懸空電極(40)的材料包括Ni、Pd、Pt、Au、Ir、Ti和TiN中的至少一種；

對所述探測器外延層(20)進行選擇性刻蝕以形成所述臺面側壁(21)的具體方法為：采用干法或濕法工藝選擇性刻蝕N型超晶格接觸層(20a)、超晶格吸收層(20b)和P型超晶格接觸層(20c)，以使得所述N型超晶格接觸層(20a)的側面、所述超晶格吸收層(20b)的側面和所述P型超晶格接觸層(20c)的側面共面以形成所述臺面側壁(21)，所述臺面側壁(21)的形狀為方臺形或圓臺形。

2.根據權利要求1所述的紅外探測器的制作方法，其特征在于，在所述N型襯底(10)上生長形成所述探測器外延層(20)的具體方法為：采用金屬有機物化學氣相沉積或分子束外延工藝依次在所述N型襯底(10)上生長形成N型超晶格接觸層(20a)、超晶格吸收層(20b)和P型超晶格接觸層(20c)。

3.根據權利要求1所述的紅外探測器的制作方法，其特征在于，所述介質層(30)的厚度為0.1nm～100nm。

4.根據權利要求1所述的紅外探測器的制作方法，其特征在于，在所述臺面側壁(21)上形成介質層(30)的具體方法為：采用原子層沉積工藝在所述臺面側壁(21)上形成所述介質層(30)。

5.根據權利要求1所述的紅外探測器的制作方法，其特征在于，在所述介質層(30)上形成懸空電極(40)的具體方法為：采用濺射工藝或電子束蒸發工藝在所述介質層(30)上沉積形成所述懸空電極(40)。

6.一種紅外探測器，其特征在于，包括：

N型襯底(10)；

探測器外延層(20)，設于所述N型襯底(10)上，所述探測器外延層(20)被選擇性刻蝕以形成臺面側壁(21)；

介質層(30)，設于所述臺面側壁(21)上；

懸空電極(40)，設于所述介質層(30)上；

上電極(60)，設于所述探測器外延層(20)上；

下電極(50)，設于所述N型襯底(10)上；

所述介質層(30)的材料包括Al₂O₃、Y₂O₃、HfO₂、ZrO₂、TiO₂和Ta₂O₅中的至少一種；所述懸空電極(40)的材料包括Ni、Pd、Pt、Au、Ir、Ti和TiN中的至少一種；

所述探測器外延層(20)包括依序層疊設置在所述N型襯底(10)上的N型超晶格接觸層(20a)、超晶格吸收層(20b)和P型超晶格接觸層(20c)，所述N型超晶格接觸層(20a)的側面、所述超晶格吸收層(20b)的側面和所述P型超晶格接觸層(20c)的側面共面以形成所述臺面側壁(21)，所述臺面側壁(21)的形狀為方臺形或圓臺形。