[發明專利]光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件及制備方法

有效

• 申請號: 202310654864.4
• 申請日: 2023-06-05
• 公開（公告）號: CN116387394B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 陳意橋;孫維國;羅力
• 申請（專利權）人: 蘇州焜原光電有限公司
• 主分類號: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101;H01L31/18;H01L27/144
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李柏柏

1.一種光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件，其特征在于，包括：

雙波段疊層超晶格芯片；

多個光敏元，其環形分布于所述雙波段疊層超晶格芯片上，其中，所述光敏元按四象限對稱環形分布，且光敏元數量是4的整數倍；

雙帶通濾光片，其設置于所述雙波段疊層超晶格芯片前端，所述雙帶通濾光片的兩個帶通分別為3.0-4.8微米和8-11微米；

所述雙波段疊層超晶格芯片包括：

GaSb襯底；

長波n型重摻雜接觸層，其形成于所述GaSb襯底上；

長波吸收層，其形成于所述長波n型重摻雜接觸層上；

長波勢壘層，其形成于所述長波吸收層上；

長波/中波共用電極接觸層，其形成于所述長波勢壘層上；

中波吸收層，其形成于所述長波/中波共用電極接觸層上；

中波勢壘層，其形成于所述中波吸收層上；

中波重摻雜電極接觸層，其形成于所述中波勢壘層上；

其中，所述長波n型重摻雜接觸層和中波重摻雜電極接觸層分別設置有長波引出電極和中波引出電極。

2.如權利要求1所述的一種光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件，其特征在于，還包括：

藍寶石基片，其連接所述雙波段疊層超晶格芯片，且所述雙帶通濾光片不接觸所述雙波段疊層超晶格芯片。

3.如權利要求2所述的一種光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件，其特征在于，還包括：

濾光片支架，其用于將所述雙帶通濾光片支撐在所述雙波段疊層超晶格芯片的前端，所述濾光片支架為金屬屏蔽環且經過黑化處理，且金屬屏蔽環內側紅外工作波段內反射率小于3%。

4.如權利要求2或3所述的一種光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件，其特征在于，兩個帶通的平均透過率均大于85%；在5.2-7.6微米之間的透過率小于7%。

5.如權利要求1所述的一種光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件，其特征在于，所述長波/中波共用電極接觸層設置有長波/中波共用引出電極。

6.如權利要求1所述的一種光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件，其特征在于，每個所述光敏元獨立引出中波和長波信號電極。

7.一種光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件制備方法，其特征在于，方法包括：

制備雙波段疊層超晶格芯片；

在所述雙波段疊層超晶格芯片上制備得到光敏元環形分布的臺面，其中，所述光敏元按四象限對稱環形分布，且光敏元數量是4的整數倍；

將雙帶通濾光片支撐在所述雙波段疊層超晶格芯片的前端，所述雙帶通濾光片的兩個帶通分別為3.0-4.8微米和8-11微米；

制備雙波段疊層超晶格芯片的方法，包括：

提供一GaSb襯底；

在所述GaSb襯底上生長長波n型重摻雜接觸層；

在所述長波n型重摻雜接觸層上生長長波吸收層；

在所述長波吸收層上生長長波勢壘層；

在所述長波勢壘層生長長波/中波共用電極接觸層；

在所述長波/中波共用電極接觸層生長中波吸收層；

在所述中波吸收層上生長中波勢壘層；

在所述中波勢壘層生長中波重摻雜電極接觸層；

其中，所述長波n型重摻雜接觸層、中波重摻雜電極接觸層和長波/中波共用電極接觸層分別形成有長波引出電極、中波引出電極和長波/中波共用引出電極。

8.如權利要求7所述的一種光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件制備方法，其特征在于，方法還包括：

在制備得到光敏元環形分布的臺面后，對雙波段疊層超晶格芯片表面進行鈍化；

在鈍化后的雙波段疊層超晶格芯片上開設電極接觸窗口并蒸鍍電極；

將雙波段疊層超晶格芯片膠粘在藍寶石基片上，并采用濾光片支架將雙帶通濾光片支撐在所述雙波段疊層超晶格芯片的前端，得到光敏元環形分布雙波段超晶格探測器芯片組件。