一种预沉积扩散源制备铟镓砷光电探测器芯片的扩散方法技术

本发明专利技术公开了一种预沉积扩散源制备铟镓砷光电探测器芯片的扩散方法，它涉及化合物半导体器件制造的扩散工艺。其通过磁控溅射的方式在制备有氮化硅扩散掩膜的铟镓砷外延片上预沉积上一层锌扩散源，采用等离子增强化学气相沉积设备将锌扩散源覆盖起来，在快速退火炉中进行开管高温梯度扩散，完成化合物半导体铟镓砷外延片的锌扩散工艺。本发明专利技术扩散出的铟镓砷光电探测芯片光电性能片内、片间均匀性好、重复性好，可根据快速退火炉尺寸相应扩大铟镓砷外延片尺寸，特别适合三五族化合物半导体探测器芯片的生产。

【技术实现步骤摘要】
一种预沉积扩散源制备铟镓砷光电探测器芯片的扩散方法
本专利技术属于化合物半导体掺杂的扩散方法领域，涉及铟镓砷光电探测器的光敏芯片pn结的制作方法，具体为一种预沉积扩散源制备铟镓砷光电探测器芯片的扩散方法。
技术介绍
铟镓砷光电探测器可对0.9—1.7μm波长的光信号进行探测，在1.55—1.57μm波长具有良好响应，在该波段具有对人眼安全、大气传输性能好等特点，在军、民光电信号探测上获得了广泛的应用。目前铟镓砷光电探测器主要分为台面型和平面型两类。台面型光电探测器往往是在外延片制备过程中就将器件芯片的pn结制备好，然后通过刻蚀的方法形成一个个的光电探测器光敏芯片。台面型光电探测器对制备工艺要求严苛，在台面刻蚀过程中容易引入杂质污染，且侧壁钝化难度大，导致光电器件暗电流较大、可靠性低、均匀性差。平面型铟镓砷光电探测器芯片是通过高温锌扩散的方式，在具有顶层磷化铟的铟镓砷外延片上制备出芯片的pn结，其具有工艺窗口范围宽、暗电流小、可靠性高等优点。传统平面型铟镓砷光电探测器芯片的pn结是将二磷化三锌(Zn3P2)和需扩散的铟镓砷外延片放置到石英本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预沉积扩散源制备光电探测器芯片的扩散方法，其特征在于，采用磁控溅射镀膜设备，以磁控溅射的方式在需要光刻有扩散掩膜的InGaAs外延片表面预沉积上一层Zn

【技术特征摘要】
1.一种预沉积扩散源制备光电探测器芯片的扩散方法，其特征在于，采用磁控溅射镀膜设备，以磁控溅射的方式在需要光刻有扩散掩膜的InGaAs外延片表面预沉积上一层Zn3P2做为扩散源；采用等离子增强化学气相沉积设备沉积一层氮化硅将沉积的Zn3P2扩散源覆盖住，并在快速退火炉中进行高温梯度扩散；扩散完后采用感应耦合等离子刻蚀设备将覆盖的氮化硅刻蚀干净，InGaAs外延片表面剩余的Zn3P2扩散源采用盐酸溶液腐蚀干净；进行正电极和背电极制备。


2.如权利要求1所述的预沉积扩散源制备光电探测器芯片的扩散方法，其特征在于，所述InGaAs外延片是利用金属有机物化学汽相沉积技术，在n型掺杂浓度为3-8×1018/cm3的100晶向磷化铟衬底1上依次外延：厚度1μm，n型掺杂浓度为3×1016/cm3的磷化铟过渡层2、厚度1.5-2.5μm，n型杂质浓度为1-2×1015/cm3的铟镓砷光吸收层3、厚度为0.15μm，n型掺杂浓度为3×1016/cm3的铟镓砷磷能带过渡层4、厚度为0.4μm，n型掺杂浓度为6×1016/cm3的磷化铟电荷层5、以及厚度3.5μm，n型掺杂浓度为7×1014/cm3的顶层磷化铟层6。


3.如权利要求2所述的预沉积扩散源制备光电探测器芯片的扩散方法，其特征在于，所述InGaAs外延片表面预沉积Zn3P2的过称为：
在InGaAs外延片上，利用等...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃文治，谢和平，陈庆敏，刘源，齐瑞峰，代千，石柱，
申请(专利权)人：西南技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51