一种雪崩二极管的外延结构及雪崩二极管的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种雪崩二极管的外延结构，涉及半导体制造技术领域，包括衬底，衬底的上方形成有光吸收层，光吸收层的上方形成有雪崩增益层，雪崩增益层的上方形成有锌扩散层，锌扩散层由InP材料构成，雪崩增益层由In

Epitaxial structure of avalanche diode and manufacturing method of avalanche diode

The invention discloses an avalanche diode epitaxial structure, relates to the field of semiconductor manufacturing technology, which comprises a substrate, a light absorption layer formed above the substrate, a light absorption layer formed above the avalanche gain layer, a zinc diffusion layer is formed above the avalanche gain layer, zinc diffusion layer is composed of InP material, the avalanche gain layer by In

【技术实现步骤摘要】
一种雪崩二极管的外延结构及雪崩二极管的制造方法
本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种雪崩二极管的外延结构及雪崩二极管的制造方法。
技术介绍
制造高频响应的雪崩二极管(AvalanchePhotodiodes：APD)时，如果采用平面结构设计时，一般需要采用锌扩散的技术来定义器件的接收面积大小，这个器件的接收面积大小通常就是锌扩散的面积的大小。对于高频响应的雪崩二极管器件，需要很精准的控制雪崩增益层的厚度以达到最佳的器件操作特性，尤其是器件的频率响应。参考图1所示，雪崩二极管的光吸收层的上一层一般采用低掺杂InP材料构成，其总厚度为T(一般为1-3微米厚)，采用锌扩散技术形成锌扩散区域后，形成的锌扩散层的深度为D，实际的雪崩增益层厚度为A＝T-D，但是锌扩散技术本身有锌扩散深度的均匀性不一的问题，因此，当使用锌扩散技术来制作雪崩二极管器件时，锌扩散层及雪崩层的总厚度为T是可以通过外延工艺精准控制的，但是很难重复精准的控制锌扩散层的深度D，从而也无法精准控制雪崩增益层的厚度A。由于雪崩二极管器件的操作特性会随着A的厚度不同而改变，一般要控制雪崩增益层的厚度A在0.15-0.25本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雪崩二极管的外延结构，其特征在于：包括衬底，衬底的上方形成有光吸收层，光吸收层的上方形成有雪崩增益层，雪崩增益层的上方形成有锌扩散层，所述锌扩散层由InP材料构成，所述雪崩增益层由In

【技术特征摘要】
1.一种雪崩二极管的外延结构，其特征在于：包括衬底，衬底的上方形成有光吸收层，光吸收层的上方形成有雪崩增益层，雪崩增益层的上方形成有锌扩散层，所述锌扩散层由InP材料构成，所述雪崩增益层由In0.52Al0.48As材料、InxGa(1-x)AsyP(1-y)材料、InxGayAl(1-x-y)As材料、InxGa(1-x)AsyP(1-y)的成分渐变材料或InxGayAl(1-x-y)As的成分渐变材料构成，其中InxGa(1-x)AsyP(1-y)材料或InxGa(1-x)AsyP(1-y)的成分渐变材料中0<x<1、0<y<1，InxGayAl(1-x-y)As材料或InxGayAl(1-x-y)As的成分渐变材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。2.如权利要求1所述的一种雪崩二极管的外延结构，其特征在于：所述InxGa(1-x)AsyP(1-y)的成分渐变材料或InxGayAl(1-x-y)As材料的成分渐变材料的渐变方式采用连续的线性渐变方式或不连续的跳跃渐变方式。3.如权利要求1所述的一种雪崩二极管的外延结构，其特征在于：所述锌扩散层由不掺杂或是掺杂浓度小于1×1017cm-3的InP材料构成。4.如权利要求1所述的一种雪崩二极管的外延结构，其特征在于：所述光吸收层由In0.53Ga0.47As材料、InP材料、InxGayAl(1-x-y)As材料或InxGa(1-x)AsyP(1-y)材料构成，其中InxGa(1-x)AsyP(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，InxGayAl(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。5.如权利要求1所述的一种雪崩二极管的外延结构，其特征在于：所述雪崩二极管的外延结构还包括电荷层，所述电荷层设于所述雪崩增益层与所述光吸收层之间，所述电荷层由InxGa(1-x)AsyP(1-y)材料或InxGayAl(1-x-y)As材料构成，其中InxGa(1-x)AsyP(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，InxGayAl(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。6.如权利要求1所述的一种雪崩二极管的外延结构，其特征在于：所述雪崩二极管的外延结构还包括渐变层，所述渐变层设于所述雪崩增益层与所述光吸收层之间，所述渐变层由InxGa(1-x)AsyP(1-y)材料、InxGayAl(1-x-y)As材料、InxGa(1-x)AsyP(1-y)的成分渐变材料或InxGayAl(1-x-y)As材料的成分渐变材料构成，InxGa(1-x)AsyP(1-y)材料或InxGa(1-x)AsyP(1-y)的成分渐变材料中0<x<1、0<y<1，InxGay...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文勇，王肇中，
申请(专利权)人：武汉光谷量子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42