【技术实现步骤摘要】
背入射近红外增强硅雪崩光电探测器的结构及制备方法
[0001]本专利技术涉及光电探测研究及雪崩光电探测器结构,尤其涉及一种背入射近红外增强硅雪崩光电探测器的结构及制备方法。
技术介绍
[0002]随着自动驾驶等前沿技术的不断发展,对探测接收端的器件即光电探测器性能要求越来越高,同时,光电探测器又用在光纤通信系统、雷达成像系统、激光测距系统中等。雪崩光电探测器尤其是硅基雪崩光电探测器由于体积小、内部增益高、易于集成等优点在一众探测器中脱颖而出。
[0003]目前雪崩光电探测器的主要入射方式为正面入射、背面入射和侧入射,其中正面入射需要n
+
区层厚较低以尽可能降低倍增区引入的光生空穴过剩噪声。在采用保护环抑制边缘击穿时,离子注入虽可精确控制保护环的深度,但会产生侧向扩散且对内部晶格造成损伤;由于硅材料的光吸收系数,对近红外波段的光响应度很低,利用纳米压印等技术可增强红外吸收,但引入纳米微结构成本过高,同时又难以精确设计近红外下的不同波长增强响应。
技术实现思路
[0004]有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供一种背入射近红外增强硅雪崩光电探测器的结构及制备方法,以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
[0005]为实现上述目的,作为本专利技术的一个方面,本专利技术提供了背入射近红外增强硅雪崩光电探测器的结构,包括:
[0006]衬底;
[0007]π型层,设置在衬底上表面上,用于吸收入射光;
[0008]p型层,设置在π型层上;
[ ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种背入射近红外增强硅雪崩光电探测器的结构,其特征在于,包括:衬底(1);π型层(5),设置在衬底(1)上表面上,用于吸收入射光;p型层(6),设置在π型层(5)上;n
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层(7),设置在p型层(6)上,其中,p型层(6)与n
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层(7)共同形成雪崩区;沟道型保护槽(4),贯穿p型层(6),用于提升击穿电压;所述沟道型保护槽(4)将p型层(6)上表面分隔为中间圆形部分与外围圆环部分;其中,n
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层(7)位于p型层(6)中间圆形部分上;二氧化硅绝缘层(8),覆盖在n
+
层(7)、沟道型保护槽(4)和p型层(6)外围圆环部分上,用于作为表层钝化层;第一电极(9),覆盖在n
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层(7)上方的二氧化硅绝缘层(8)上,用于形成欧姆接触阳极;衬底掏空区域(2),设置在衬底(1)下表面,用于减小入射光在吸收区外的光损耗,同时减小载流子的渡越时间;硅柱区(3),设置在衬底掏空区域(2)的凹槽底部,用于增强近红外波段光的吸收;第二电极(10),覆盖在衬底(1)底部,且位于衬底掏空区域(2)外围,用于形成欧姆接触阴极。2.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,所述衬底(1)的厚度为70至150μm。3.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,所述衬底掏空区域(2)的深度为30至60μm;所述衬底掏空区域(2)的形状为圆柱形凹槽。4.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,所述硅柱区(3)包含至少2个硅柱;所述硅柱的形状包括圆柱体;所述硅柱的高度为8至15μm;所述硅柱的间隔周期为5至10μm;当所述硅柱的形状为圆柱体时,所述硅柱底部直径为3至8μm。5.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,所述π型层(5)的厚度为30至70μm;所述π型层(5)的掺杂浓度为1
×
10
14
至5
×
10
14
cm
‑3;所述p型层(6)的厚度为4至10μm;所述p型层(6)...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑婉华,王天财,彭红玲,鲁玉环,王亮,徐传旺,
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所,
类型:发明
国别省市:
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