[發明專利]一種鍺硅雪崩光電探測器及其制作方法

有效

• 申請號: 202010652114.X
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111883608B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 王磊;肖希;陳代高;胡曉;張宇光;李淼峰;余少華
• 申請（專利權）人: 武漢光谷信息光電子創新中心有限公司;武漢郵電科學研究院有限公司
• 主分類號: H01L31/107
• 分類號: H01L31/107;H01L31/18
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 孟歡

1.一種鍺硅雪崩光電探測器，其特征在于，包括：

埋氧層(4)；

底層(2)，其設于所述埋氧層(4)上，所述底層(2)依次包括由單晶硅多步摻雜而成的本征底層硅區(5)、過渡底層硅區(9)、倍增區(10)、N型重摻雜底層硅區(11)；

本征鍺層(1)，其設于所述底層(2)上，且所述本征鍺層(1)在所述底層(2)上的投影覆蓋部分本征底層硅區(5)、以及部分過渡底層硅區(9)；

覆蓋層(3)，其覆蓋于所述本征鍺層(1)上，所述覆蓋層(3)依次包括由多晶硅多步摻雜而成的P型重摻覆蓋層硅區(6)、本征覆蓋層硅區(7)、過渡覆蓋層硅區(8)，所述P型重摻覆蓋層硅區(6)遠離本征覆蓋層硅區(7)的一端與本征底層硅區(5)接觸，所述過渡覆蓋層硅區(8)遠離本征覆蓋層硅區(7)的一端與過渡底層硅區(9)接觸，以形成電荷過渡區(16)；

P電極(13)，其與所述P型重摻覆蓋層 硅區(6)相連；

N電極(15)，其與所述N型重摻雜底層硅區(11)相連；

所述過渡底層硅區(9)和過渡覆蓋層硅區(8)的摻雜濃度相同；

所述過渡底層硅區(9)的摻雜濃度小于P型重摻覆蓋層硅區(6)的摻雜濃度；

所述本征覆蓋層硅區(7)全部位于所述本征鍺層(1)的頂部，所述P型重摻覆蓋層硅區(6)和過渡覆蓋層硅區(8)均部分位于所述本征鍺層(1)的頂部，部分位于所述本征鍺層(1)的一側。

2.如權利要求1所述的鍺硅雪崩光電探測器，其特征在于：所述P電極(13)通過P極通孔(12)與所述P型重摻覆蓋層 硅區(6)相連。

3.如權利要求1所述的鍺硅雪崩光電探測器，其特征在于：所述N電極(15)通過N極通孔(14)與所述N型重摻雜底層硅區(11)相連。

4.如權利要求1所述的鍺硅雪崩光電探測器，其特征在于：所述本征鍺層(1)為梯形結構。

5.一種如權利要求1至4任一項所述的鍺硅雪崩光電探測器的制作方法，其特征在于，包括步驟：

通過多次底層摻雜，制作本征底層硅區(5)、過渡底層硅區(9)、倍增區(10)、N型重摻雜底層硅區(11)；

外延鍺制作本征鍺層(1)；

沉積覆蓋硅層；

多次覆蓋層硅摻雜，制作P型重摻覆蓋層硅區(6)、本征覆蓋層硅區(7)、過渡覆蓋層硅區(8)；

通過后端金屬通孔工藝，將P電極(13)與P型重摻覆蓋層硅區(6)連接，并將N電極(15)與N型重摻雜底層硅區(11)連接。