[發(fā)明專利]一種光柵式的面入射型光探測(cè)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910168487.7
• 申請(qǐng)日: 2019-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN111668338B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾治國(guó);陳國(guó)良;李顯堯;孫雨舟;蕭越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州旭創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/103
• 分類號(hào): H01L31/103;H01L31/054;H01L31/0216;H01L31/0224
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光柵式的面入射型光探測(cè)器，其特征在于，包括：

襯底，至少包括一硅層；所述硅層或所述硅層的上表層形成摻雜層，所述摻雜層包括多個(gè)交替排列的P型摻雜電極和N型摻雜電極，相鄰的P型摻雜電極和N型摻雜電極之間具有未摻雜硅區(qū)域；

光柵主動(dòng)層，設(shè)于所述摻雜層上，所述光柵主動(dòng)層為光吸收層，包括多個(gè)用于吸收入射光并將吸收到的入射光轉(zhuǎn)成電信號(hào)的光柵凸起；所述光柵主動(dòng)層的光柵凸起覆蓋于所述摻雜層的未摻雜硅區(qū)域上，并與所述P型摻雜電極和N型摻雜電極臨近所述未摻雜硅區(qū)域的部分相接觸連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光探測(cè)器，其特征在于：

所述光柵凸起臨近所述P型摻雜電極的一側(cè)形成有P型側(cè)壁，所述P型側(cè)壁與所述P型摻雜電極導(dǎo)電連接；

和/或，所述光柵凸起臨近所述N型摻雜電極的一側(cè)形成有N型側(cè)壁，所述N型側(cè)壁與所述N型摻雜電極導(dǎo)電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述P型摻雜電極的摻雜濃度高于所述P型側(cè)壁的摻雜濃度，所述N型摻雜電極的摻雜濃度高于所述N型側(cè)壁的摻雜濃度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述光柵主動(dòng)層的厚度在0.1λ～1λ范圍內(nèi)，所述λ為所述光探測(cè)器吸收光譜的中心波長(zhǎng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述光柵主動(dòng)層的厚度在50nm～1000nm范圍內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述光柵主動(dòng)層的光柵周期在0.1λ～1λ范圍內(nèi)，光柵占空比在0.1～0.9范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述光柵凸起為條狀或環(huán)狀，多個(gè)所述光柵凸起排列形成一維光柵；或者所述光柵凸起為立柱或者錐狀，多個(gè)所述光柵凸起以軸對(duì)稱或中心對(duì)稱排列形成二維光柵。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述未摻雜硅區(qū)域的上表面低于其兩側(cè)的P型摻雜電極和N型摻雜電極的上表面。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述光柵主動(dòng)層包括硅層、鍺硅層、鍺層或鍺錫層其中的一種或多種的組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述鍺硅層為Si_xGe_1-x，其中x≤10％；所述鍺錫層為Sn_xGe_1-x，其中x≤10％。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述光柵主動(dòng)層與所述襯底之間還設(shè)有緩沖層。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述緩沖層為具有結(jié)晶或單晶的介電質(zhì)層；所述摻雜層包括所述緩沖層，或者所述摻雜層設(shè)于所述緩沖層靠近所述光柵主動(dòng)層的上表層。

13.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的光探測(cè)器，其特征在于：所述光柵主動(dòng)層的外圍設(shè)有光反射面或光反射結(jié)構(gòu)，和/或所述光柵主動(dòng)層外圍下方的摻雜層處設(shè)有光反射結(jié)構(gòu)。