【技术实现步骤摘要】
一种增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列及其制备方法
本专利技术涉及光电领域,尤其是涉及一种增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列及其制备方法。
技术介绍
VLC技术在国际上受到越来越多的关注,欧、美、日等国的许多研究机构已投入大量资金开展该领域的研究,其主要工作集中在理论研究方面。由于硅基雪崩光电二极管(APD)具有灵敏度高、体积小、调制性好、具有高增益和易于集成等特点,而且硅基APD的光谱响应范围宽(380~1100nm),因此硅基APD是VLC系统常用探测器。然而,硅材料对蓝光的吸收系数约为10-4cm-1,而蓝光在硅材料中传播距离约为1μm,所以蓝光在传统的硅基APD中传播不到吸收层就已经被吸收,导致蓝光的灵敏度低、量子效率低。也就是说,具有蓝光高敏感度的APD探测器是可见光探测的瓶颈问题。
技术实现思路
为克服现有的技术缺陷,本专利技术提供了一种可以提高蓝光量子效率和灵敏度的硅基雪崩光电二极管阵列及其制备方法。为实现本专利技术的目的,采用以下技术方案予以实现:一种增强蓝光型硅基雪崩光电二极管,所述雪崩光电二极管为SACM型APD,包括衬底以及设于衬底底部的阳极,所述衬 ...
【技术保护点】
1.一种增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列,其特征在于,所述雪崩光电二极管为SACM型APD,包括衬底以及设于衬底底部的阳极,所述衬底上表面设有凹槽,所述凹槽中自下而上依次包括:阴极、非耗尽层、倍增层和场控层,且阴极、非耗尽层、倍增层以及场控层分别与所述衬底之间绝缘;所述场控层上覆有吸收层,且所述吸收层与所述衬底相接;所述吸收层表面覆有亚波长结构层;所述衬底为p
【技术特征摘要】
1.一种增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列,其特征在于,所述雪崩光电二极管为SACM型APD,包括衬底以及设于衬底底部的阳极,所述衬底上表面设有凹槽,所述凹槽中自下而上依次包括:阴极、非耗尽层、倍增层和场控层,且阴极、非耗尽层、倍增层以及场控层分别与所述衬底之间绝缘;所述场控层上覆有吸收层,且所述吸收层与所述衬底相接;所述吸收层表面覆有亚波长结构层;所述衬底为p+型硅片;所述非耗尽层为n+型的硅外延层;所述倍增层为π型的硅外延层;所述场控层为p型的硅外延层;所述吸收层为π型硅外延层。2.根据权利要求1所述的增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列,其特征在于,所述衬底的掺杂浓度为1015~1030cm-3;所述非耗尽层的掺杂浓度为1015~1030cm-3;所述倍增层的掺杂浓度为1012~1015cm-3;所述场控层的掺杂浓度为1016~1018cm-3;所述吸收层的掺杂浓度为1012~1015cm-3。3.根据权利要求1所述的增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列,其特征在于,阴极和阳极为Au、Ag、Cu、Al、Cr、Ni、Ti中的一种或几种的合金层;和/或,所述阴极、非耗尽层、倍增层和场控层与所述衬底之间绝缘具体为:所述阴极、非耗尽层、倍增层和场控层与所述衬底之间填充有绝缘填充物;所述绝缘填充物包括设于凹槽底部的第一绝缘层;所述绝缘填充物还包括设于凹槽侧面,将阴极、非耗尽层、倍增层和场控层的侧面与衬底隔离的第二绝缘层。4.根据权利要求3所述的增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列,其特征在于,所述第一绝缘层为聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺或者SiO2,所述第二绝缘层为空气、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺或者SiO2。5.根据权利要求1所述的增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列,其特征在于,所述亚波长结构层的材质为Au、Ag或者Al;和/或所述亚波长结构层的厚度为10nm~500nm;和/或所述亚波长结构层的形状为正方形、长方形、圆形或者十字型。6.根据权利要求1所述的增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列,其特征在于,所述非耗尽层的面积小于所述倍增层的面积。7.根据权利要求1~6任一项所述的增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列,其特征在于,所述衬底上表面设有多个阵列的凹槽;各所述凹槽覆有相对应的吸收层,且所述吸收层...
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