一种用于光子芯片的红外光电探测器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于光子芯片的红外光电探测器及其制造方法，所述红外光电探测器主要包括重型N掺杂InP衬底、重型N掺杂InP缓冲层、DBR层、低N掺杂InGaAs吸收层、N掺杂InP帽层、SiO2钝化层、Ti/Pt/Au金属接触层。本发明专利技术通过利用DBR反射器构成谐振腔，可以有效提高光电探测器的光吸收，提高量子效率和探测率；利用DBR反射器构成谐振腔，可以选择多种材料组合，通过插值算法计算材料的折射率，选择大、小折射率组合，通过菲涅尔公式结合传输矩阵计算在1550nm目标波段的对应材料组合参数，设计灵活性高；在添加DBR反射器的器件结构中，吸收层厚度可以适当，即可以在满足足够高的光吸收的情况下，降低器件的暗电流。流。流。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光子芯片的红外光电探测器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，涉及一种用于光子芯片的红外光电探测器及其制造方法。

技术介绍

[0002]微电子技术是目前半导体领域的主要技术，但随着微电子芯片集成度不断增加，摩尔定律面临失效。硅光是以光子和电子为信息载体的大规模集成技术，能够大大提高芯片的性能，是大数据、人工智能等新兴产业的基础性支撑技术。硅光芯片是通过标准半导体工艺将硅光材料和器件集成在一起的集成光路，主要由调制器、探测器、无源波导器件等组成，它可以将多种光器件集成在同一硅基衬底上。光电探测器将入射的光信号转变成为电信号的器件。
[0003]而InGaAs/InP PIN型光电探测器具有优良的电子传导性能和1.0～1.7μm波段吸收辐射的能力，因此广泛应用于光纤通信系统，同时也适用于硅光芯片中的探测器。
[0004]目前传统的用于硅光芯片的InGaAs/InP PIN型光电探测器主要结构就是P、I、N区以及缓冲区、盖帽层、金属接触层、衬底，为了得到高性能的InGaAs/InP PIN型光电探测器，就需考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光子芯片的红外光电探测器，其特征在于，包括外延片以及设置在所述外延片上钝化层(6)、金属层(7)和扩散区(8)；所述钝化层(6)为SiO2钝化层，金属层(7)为Ti/Pt/Au金属接触层，所述扩散区(8)为P型掺杂区；所述外延片包括盖帽层(1)、吸收层(2)、DBR层(3)、缓冲层(4)以及沉底(5)；所述盖帽层(1)为N掺杂InP帽层，所述吸收层(2)为低N掺杂InGaAs吸收层，所述DBR层(3)为由AlAs
0.09
Sb
0.91
/GaSb材料组合构成的DBR反射层，所述缓冲层(4)为重型N掺杂InP缓冲层，所述沉底(5)为重型N掺杂InP衬底。2.如权利要求1所述的用于光子芯片的红外光电探测器，其特征在于，所述沉底(5)的重型N掺杂InP衬底上生长有外延层材料，外延层材料包括依次生成的重型N掺杂InP缓冲层、DBR层(3)、低N掺杂InGaAs吸收层、N掺杂InP帽层。3.如权利要求1所述的用于光子芯片的红外光电探测器，其特征在于，所述外延片利用刻蚀工艺，制备出器件的台面，刻蚀到DBR层(3)。4.如权利要求3所述的用于光子芯片的红外光电探测器，其特征在于，刻蚀到DBR层(3)前，还包括：根据设计的掩膜版图形，利用光刻工艺转移掩模板上的台面图形到外延片上。5.如权利要求4所述的用于光子芯片的红外光电探测器，其特征在于，所述钝化层(6)沉积生长在外延片表面，所述外延片刻蚀到DBR层(3)后，还利用光刻技术和刻蚀工艺，刻蚀DBR台面，沉积生长表面钝化层(6)。6.如权利要求5所述的用于光子芯片的红外光电探测器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜雅楠，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：