The invention discloses a preparation method of an AlGaN-based back-mounted MSM ultraviolet focal plane array imaging system, which belongs to the field of semiconductor technology, and comprises the following steps: (1) AlN buffer layer, AlGaN gradient buffer layer, AlxGa1 xN ultraviolet absorption layer are epitaxially grown on the substrate; (2) polishing the back of the substrate; (3) lithography on the AlxGa1 xN ultraviolet absorption layer to fabricate metal interdigital finger. (4) In column was fabricated on the Ultraviolet focal plane array, and bonded with driving circuit and imaging circuit to make an AlGaN-based back-in MSM Ultraviolet focal plane array imaging system. Through the design of epitaxy materials and devices, the invention has the following advantages compared with the traditional forward PN ultraviolet focal plane imaging system: avoiding the absorption of ultraviolet light by AlN buffer layer, substrate and metal electrode; obtaining thin and high quality ultraviolet absorption layer, reducing carrier migration distance; the invention can significantly improve the performance of the ultraviolet FPA detector focal plane imaging system. It includes signal-to-noise ratio, resolution, and sensitivity.
【技术实现步骤摘要】
一种AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法
本专利技术属于半导体
,具体涉及一种AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法。
技术介绍
紫外FPA探测器焦平面成像系统在紫外线辐射测量、臭氧监测、大气污染监控、空间通信、飞行器制导、血液分析、水银灯消毒监控等领域有广泛应用,紫外探测器是其中重要组成部分。传统光电导型探测器的优点是响应度大,其缺点是响应速度慢、带宽窄;PN结和PIN探测器生长工艺相对复杂、不灵活;包含两个背靠背肖特基结的平面结构金属-半导体-金属(MSM)结构探测器件具有暗电流小、工艺简单的优点。但是,传统的MSM探测器,光从器件正面入射,由于金属在紫外光区域的强吸收(每1nm厚金属吸收约10%的紫外光),且器件结面积较小,导致探测器响应度降低。目前,背入式MSM探测器存在材料设计生长困难,衬底、缓冲层会吸收大部分紫外光,而吸收层吸收紫外光产生的载流子对主要集中在吸收层的下边缘,大部分载流子在输运收集过程中被散射损失掉。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种高信噪比、高分辨率、高灵敏度的AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法。本专利技术提供一种AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法,包括以下步骤:(1)在衬底上依次外延生长AlN缓冲层、AlGaN渐变缓冲层、AlxGa1-xN紫外光吸收层;(2)对衬底背面进行抛光;(3)在AlxGa1-xN紫外光吸收层上光刻,制作金属叉指电极,所述金属叉指电极包括第一叉指电极、第二叉指电极,第一叉指电极环绕四周连接在 ...
【技术保护点】
1.一种AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法,包括以下步骤:(1)在衬底上依次外延生长AlN缓冲层、AlGaN渐变缓冲层、AlxGa1‑xN紫外光吸收层;(2)对衬底背面进行抛光;(3)在AlxGa1‑xN紫外光吸收层上光刻,制作金属叉指电极,所述金属叉指电极包括第一叉指电极、第二叉指电极,第一叉指电极环绕四周连接在一起,形成矩形结构,第二叉指电极设置于矩形内部,与第一叉指电极构成紫外焦平面阵列;(4)在紫外焦平面阵列上制备In柱,与驱动电路,成像电路键合,制成所述AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统。
【技术特征摘要】
1.一种AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法,包括以下步骤:(1)在衬底上依次外延生长AlN缓冲层、AlGaN渐变缓冲层、AlxGa1-xN紫外光吸收层;(2)对衬底背面进行抛光;(3)在AlxGa1-xN紫外光吸收层上光刻,制作金属叉指电极,所述金属叉指电极包括第一叉指电极、第二叉指电极,第一叉指电极环绕四周连接在一起,形成矩形结构,第二叉指电极设置于矩形内部,与第一叉指电极构成紫外焦平面阵列;(4)在紫外焦平面阵列上制备In柱,与驱动电路,成像电路键合,制成所述AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统。2.根据权利要求1所述AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法,其特征在于,所述AlxGa1-xN紫外光吸收层为Al0.32Ga0.68N紫外光吸收层,紫外光吸收层的厚度为0.2~0.3μm。3.根据权利要求1所述AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法,其特征在于,所述AlGaN渐变缓冲层中Al组分从1渐变到0.32,Al组分为0.32的AlGaN的禁带宽度对应要探测的紫外光的波长。4.根据权利要求1所述AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方...
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