[發明專利]雙臺階光電器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201910304530.8
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110212043B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 金迎春;肖黎明;代露
• 申請（專利權）人: 湖北光安倫芯片有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

1.一種雙臺階光電器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，于外延片上方依次制備第一掩膜圖形和第二掩膜圖形，所述第一掩膜圖形的光刻窗口大于所述第二掩膜圖形的光刻窗口；

S2，以所述第二掩膜圖形為掩膜對裸露在光刻窗口外的所述外延片進行刻蝕，直至所述第二掩膜圖形消耗完，以獲得第一層臺階；

S3，以所述第一掩膜圖形為掩膜繼續對裸露在光刻窗口外的所述外延片進行刻蝕，以獲得第二層臺階；

S4，完成刻蝕后進行鈍化以及電極制備，以得到雙臺階光電器件。

2.如權利要求1所述的雙臺階光電器件的制備方法，其特征在于，所述外延片的材質為GaAs時，所述第一掩膜圖形和所述第二掩膜圖形的制備方式具體為：在所述GaAs外延片的上方生長一層SiO₂薄膜作為第一掩膜圖形，并在所述SiO₂薄膜上設置光刻膠，制備出第一光刻膠圖形，以此作為第二掩膜圖形。

3.如權利要求2所述的雙臺階光電器件的制備方法，其特征在于，制備所述第一掩膜圖形的光刻窗口大于所述第二掩膜圖形的光刻窗口的方式具體為：采用氫氟酸溶液腐蝕所述SiO₂薄膜和所述第一光刻膠，所述SiO₂薄膜的橫向腐蝕速度大于所述第一光刻膠的橫向腐蝕速度，以使得第一掩膜圖形的光刻窗口大于所述第二掩膜圖形的光刻窗口。

4.如權利要求2所述的雙臺階光電器件的制備方法，其特征在于：在獲得第二層臺階后采用氫氟酸溶液去除殘余的SiO₂薄膜。

5.如權利要求1所述的雙臺階光電器件的制備方法，其特征在于，所述外延片的材質為InP時，所述第一掩膜圖形和所述第二掩膜圖形的制備方式具體為：在所述InP外延片的上方生長一層ZnS薄膜，然后在所述ZnS薄膜上沉積一層AIN薄膜，接著在所述ZnS薄膜上設置光刻膠并制備第二光刻膠圖形，再以所述第二光刻膠圖形作為掩膜進行刻蝕，以在所述InP外延片的上方依次獲得所述第一掩膜圖形和所述第二掩膜圖形。

6.如權利要求5所述的雙臺階光電器件的制備方法，其特征在于，制備所述第一掩膜圖形的光刻窗口大于所述第二掩膜圖形的光刻窗口的方式具體為：采用鹽酸溶液腐蝕所述ZnS薄膜和所述AIN薄膜，所述ZnS薄膜的橫向腐蝕速度大于所述AIN薄膜的橫向腐蝕速度，以使得第一掩膜圖形的光刻窗口大于所述第二掩膜圖形的光刻窗口。

7.如權利要求5所述的雙臺階光電器件的制備方法，其特征在于：在獲得第二層臺階后采用鹽酸溶液去除殘余的ZnS薄膜。

8.如權利要求1所述的雙臺階光電器件的制備方法，其特征在于：所述S2步驟和所述S3步驟中的刻蝕均在ICP裝置或RIE裝置中進行。

9.一種雙臺階光電器件，包括外延片，其特征在于：所述外延片具有至少一個電極槽，所述電極槽為開設于所述外延片頂部平臺的雙臺階槽；所述雙臺階槽的兩級臺階以及所述外延片的頂部平臺分別用于電極的制作；所述雙臺階光電器件的制作具體為：先于所述外延片上方依次制備第一掩膜圖形和第二掩膜圖形，所述第一掩膜圖形的光刻窗口大于所述第二掩膜圖形的光刻窗口；然后以所述第二掩膜圖形為掩膜對裸露在光刻窗口外的所述外延片進行刻蝕，直至所述第二掩膜圖形消耗完，以獲得第一層臺階；接著以所述第一掩膜圖形為掩膜繼續對裸露在光刻窗口外的所述外延片進行刻蝕，以獲得第二層臺階；最后完成刻蝕后進行鈍化以及電極制備。

10.如權利要求9所述的雙臺階光電器件，其特征在于：所述電極槽的水平截面為圓形。