[發明專利]具有刻蝕微孔結構的4H-SiC紫外光電探測器及制備

有效

• 申請號: 202011012078.7
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112117337B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 張峰;付釗;洪榮墩;蔡加法;陳廈平;林鼎渠;吳少雄;吳正云
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/0232;H01L31/105;H01L31/18;B81B1/00;B81C1/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 張素斌

1.具有刻蝕微孔結構的4H-SiC紫外光電探測器，所述4H-SiC紫外光電探測器包括P⁺層、吸收層和P層環形電極，其特征在于：還包括微孔，所述微孔設于P層環形電極的內周，刻蝕微孔的深度從P⁺層刻蝕到達吸收層的上表面，以減少P層的無效吸收；

所述微孔的壁面設有熱氧化形成的二氧化硅鈍化層；

所述微孔的孔徑為1～10μm，微孔的間距為1～10μm，以使得微孔處吸收層完全耗盡。

2.如權利要求1所述的具有刻蝕微孔結構的4H-SiC紫外光電探測器，其特征在于：所述微孔的形狀包括圓形、方形、六邊形、菱形；所述微孔均勻分布于P層環形電極的內周。

3.如權利要求1所述的具有刻蝕微孔結構的4H-SiC紫外光電探測器，其特征在于：所述4H-SiC紫外光電探測器的類型包括4H-SiC pin紫外光電探測器和4H-SiC APD紫外光電探測器。

4.具有刻蝕微孔結構的4H-SiC紫外光電探測器的制備，其特征在于包括以下步驟：

1)在SiC外延片上做傾斜臺面刻蝕，然后通過光刻和ICP刻蝕的方式刻蝕微孔，刻蝕微孔的深度剛好將P⁺層刻穿到達吸收層，以減少P層的無效吸收；所述微孔的孔徑為1～10μm，微孔的間距為1～10μm；

2)在器件的表面生長鈍化層：先用熱氧化法形成第一層二氧化硅鈍化層，然后用PECVD法形成第二層二氧化硅鈍化層，最后用PECVD法形成最外層的氮化硅鈍化層；

3)開窗：利用ICP刻蝕的方式將包括微孔的有源區內PECVD生長的鈍化層全部刻蝕掉；

4)光刻做P層環形電極，將微孔包圍。

5.如權利要求4所述的具有刻蝕微孔結構的4H-SiC紫外光電探測器的制備，其特征在于：步驟1)中，通過光刻和ICP刻蝕的方式刻蝕微孔的方法如下：用光刻膠作為掩膜，采用反膠的技術，甩膠、前烘、用掩膜板曝光、泛曝、顯影、沖洗，形成刻蝕微孔的圖形，在需要刻孔的位置沒有光刻膠，不需要刻蝕微孔處則有光刻膠作為阻擋層，最后通過ICP刻蝕形成微孔結構。

6.如權利要求4所述的具有刻蝕微孔結構的4H-SiC紫外光電探測器的制備，其特征在于：第一層二氧化硅鈍化層的厚度為10～100nm，第二層二氧化硅鈍化層的厚度為100～2000nm，最外層的氮化硅鈍化層的厚度為100～2000nm。