硅基宽光谱探测器及制备方法技术

一种硅基宽光谱探测器及制备方法，该硅基宽光谱探测器，包括：一SOI衬底，包括一底部Si材料层和制作在其上的二氧化硅填埋层以及制作在二氧化硅填埋层上的顶层硅，该顶层硅位于二氧化硅填埋层的中间，该二氧化硅填埋层的两侧形成台面，该顶层硅上面的两侧分别制作有p型掺杂区和n型掺杂区，中间为硅本征区；一二氧化硅窗口层，其制作在二氧化硅填埋层两侧的台面上及覆盖顶层硅的部分表面，对应所述p型掺杂区、n型掺杂区和硅本征区上的二氧化硅窗口层上开有窗口；一长波吸收层，其外延生长于二氧化硅窗口层中的硅本征区上；一绝缘介质层，其制作在二氧化硅窗口层及长波吸收层上；一p电极，其制作在顶层硅上面的p型掺杂区上；以及一n电极，其制作在顶层硅上面的n型掺杂区上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子
，尤其涉及一种硅基宽光谱探测器及其制备方法。
技术介绍
宽光谱的多色成像和探测在高质量人像照相、农业、军事、环境监测、地质勘查、海洋遥感、大气遥感、生物医学等方面有广泛的应用前景，成为近年来光电子领域的研究热点。一般情况下，一种半导体材料只能对特定的波长范围内的光进行响应探测，为了实现宽光谱的探测，必须要将不同半导体材料进行集成，以拓展光响应范围。现在的光电探测器普遍使用直接带隙的III-V族半导体材料，例如InGaAs、InSb、InAs等材料。通过不同带隙宽度的III-V材料的异质外延集成，可以实现高效率的宽光谱探测。而采用宽光谱探测器的阵列与硅微电子探测器读出电路集成，则可以实现宽光谱成像，将极大地提高宽光谱探测器的应用范围。可惜的是，虽然直接带隙的III-V族材料具有很好的探测效率，但是其价格相对昂贵，热学机械性能差，最重要的是无法与硅微电子芯片实现工艺兼容，这极大地限制了应用。由于硅的禁带宽度为1.12eV，无法有效吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅基宽光谱探测器，包括：一SOI衬底，包括一底部Si材料层和制作在其上的二氧化硅填埋层以及制作在二氧化硅填埋层上的顶层硅，该顶层硅位于二氧化硅填埋层的中间，该二氧化硅填埋层的两侧形成台面，该顶层硅上面的两侧分别制作有p型掺杂区和n型掺杂区，中间为硅本征区；一二氧化硅窗口层，其制作在二氧化硅填埋层两侧的台面上及覆盖顶层硅的部分表面，对应所述p型掺杂区、n型掺杂区和硅本征区上的二氧化硅窗口层上开有窗口；一长波吸收层，其外延生长于二氧化硅窗口层中的硅本征区上；一绝缘介质层，其制作在二氧化硅窗口层及长波吸收层上；一p电极，其制作在顶层硅上面的p型掺杂区上；以及一n电极，其制作在顶层硅上面的n型掺杂...

【技术特征摘要】
1.一种硅基宽光谱探测器，包括：
一SOI衬底，包括一底部Si材料层和制作在其上的二氧化硅填埋层以及制作在二氧化硅填埋层上的顶层硅，该顶层硅位于二氧化硅填埋层的中间，该二氧化硅填埋层的两侧形成台面，该顶层硅上面的两侧分别制作有p型掺杂区和n型掺杂区，中间为硅本征区；
一二氧化硅窗口层，其制作在二氧化硅填埋层两侧的台面上及覆盖顶层硅的部分表面，对应所述p型掺杂区、n型掺杂区和硅本征区上的二氧化硅窗口层上开有窗口；
一长波吸收层，其外延生长于二氧化硅窗口层中的硅本征区上；
一绝缘介质层，其制作在二氧化硅窗口层及长波吸收层上；
一p电极，其制作在顶层硅上面的p型掺杂区上；以及
一n电极，其制作在顶层硅上面的n型掺杂区上。
2.根据权利要求1所述的硅基宽光谱探测器，其中所述的长波吸收层的材料为纯锗、锗锡合金或锗硅合金。
3.根据权利要求1所述的硅基宽光谱探测器，其中所述的硅本征区吸收入射光的波长范围为300nm-1100nm。
4.根据权利要求1所述的硅基宽光谱探测器，其中所述的长波吸收层吸收入射光的波长范围为800nm-2000nm。
5.一种硅基宽光谱探测器的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：采用刻蚀或腐蚀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智，成步文，何超，李传波，薛春来，王启明，
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：北京;11