[發明專利]SACM結構InSb-APD中紅外探測器及制備方法

在審

• 申請號: 202210066554.6
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114530518A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 葉偉;蕭生
• 申請（專利權）人: 陜西理工大學
• 主分類號: H01L31/107
• 分類號: H01L31/107;H01L31/0304;H01L31/18;C23C14/35;C23C14/06;C23C14/10;C23C14/24;C23C14/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 許志蛟

1.SACM結構InSb-APD中紅外探測器，其特征在于：包括從下至上的N型InP襯底、N型InP緩沖層、非有意摻雜的InSb倍增層、P型InSb電荷層、P型InSb吸收層、P型GaSb接觸層；P型GaSb接觸層的上方設有上電極層，N型InP緩沖層的上方設有下電極層；

還包括覆蓋在所述探測器側表面的鈍化層。

2.根據權利要求1所述的SACM結構InSb-APD中紅外探測器，其特征在于：所述P型InSb吸收層的摻雜濃度從1×10¹⁷cm^-3漸變至1×10¹⁴cm^-3。

3.根據權利要求1所述的SACM結構InSb-APD中紅外探測器，其特征在于：所述上電極層為叉指電極；所述下電極層為柵條狀電極。

4.根據權利要求1所述的SACM結構InSb-APD中紅外探測器，其特征在于：所述N型InP襯底的材質選用N型InP單晶片，對N型InP襯底的處理過程為：經裁剪后，在丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗、烘干。

5.根據權利要求1～4任一權利要求所述的SACM結構InSb-APD中紅外探測器的制備方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟1，N型InP緩沖層的制備：

室溫條件下，使用InP靶材，施主摻雜劑，在N型InP襯底上采用磁控濺射的方法，室溫條件下在沉積一層N型InP緩沖層；

步驟2，本征InSb倍增層的制備：

室溫條件下，使用InSb靶材，采用磁控濺射法，在步驟1得到的N型InP緩沖層上沉積一層非有意摻雜的InSb倍增層；

步驟3，P型InSb電荷層的制備：

室溫條件下，使用InSb靶材，受主摻雜劑，采用磁控濺射法，在步驟2制備得到的InSb倍增層表面上，沉積P型InSb電荷層；

步驟4，P型InSb吸收層的制備：

室溫條件下，使用InSb靶材，受主摻雜劑，采用磁控濺射法，在步驟3制備得到的P型InSb電荷層上，沉積一層P型InSb吸收層；

步驟5，P型GaSb接觸層的制備：

室溫條件下，使用GaSb靶材，受主摻雜劑，采用磁控濺射法，在步驟4制備得到的P型InSb吸收層上，沉積一層P型GaSb接觸層；

步驟6，鈍化層的制備：

室溫條件下，使用SiO₂靶材，采用磁控濺射法，在步驟5制備得到P型GaSb接觸層表面上，采用掩膜工藝保留頂部紅外入射窗口，其余表面沉積一層鈍化層；

步驟7，上電極層的制備：

首先，在步驟制備得到的P型GaSb接觸層表面上采用lift-off剝離工藝制備出電極圖形；然后，在室溫條件下，采用磁控濺射或熱蒸發鍍膜的方法，在制備出的電極圖形上沉積一層上電極層。

步驟8，下電極層的制備：

首先，在步驟6制備得到的鈍化層表面上采用lift-off剝離工藝制備出電極圖形；然后，在室溫條件下，采用磁控濺射或熱蒸發鍍膜的方法，在制備出的電極圖形上沉積一層下電極層。