一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法，对钝化层和外延层依次进行刻蚀，刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造欧姆接触，其中外延层刻蚀通过湿法刻蚀掉工艺实现；对钝化层进行刻蚀，刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造肖特基接触点，其中钝化层刻蚀通过干法湿法相结合的刻蚀工艺实现；制备肖特基二极管的金属微桥和电极，其中平面肖特基二极管阴极通过生长在缓冲层上的欧姆接触引出，平面肖特基二极管阳极通过与肖特基接触的空气微桥引出；对钝化层、外延层、缓冲层以及基片衬底进行刻蚀，使金属微桥和基片衬底分离形成空气桥结构。本发明专利技术提高了器件的性能和良率。提高了器件的性能和良率。提高了器件的性能和良率。

【技术实现步骤摘要】
一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法


[0001]本专利技术涉及太赫兹探测器领域，具体涉及一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法。

技术介绍

[0002]太赫兹波是指频率在0.1~10 THz范围内的电磁波，处于电学向光子学、宏观经典理论向微观量子理论的过渡区域，其波长在长波段与毫米波相重合，在短波段与红外光相重合。太赫兹的高穿透性，低能量性以及高带宽特性使得其在安全检查医学成像和带宽通信等领域具有广阔的应用前景。现有太赫兹关键核心器件，比如太赫兹源和探测器还不成熟，给太赫兹技术的发展带来了很大的困难。然而肖特基二极管有非常优异的非线性整流特性以及可以常温下零偏工作，使得其成为解决高灵敏太赫兹探测器的首选。
[0003]肖特基二极管最初是由肖特基博士提出的，肖特基二极管是利用金属与半导体接触形成的金属
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半导体结制作而成的。肖特基二极管的平面结构最初是由触须式二极管发展而来的，触须结构非常脆弱并且难以采用平面制造工艺集成，并且在批量生产中稳定性差，使得肖特基二极管的制造工艺逐渐从触须式转换为平面结构。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法，其特征在于，所述平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片包括基片衬底、缓冲层、外延层和钝化层，其中缓冲层生长在基片衬底上，所述外延层生长在缓冲层上，所述钝化层生长在外延层上，具体工艺步骤包括：第一步，对钝化层和外延层依次进行刻蚀，刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造欧姆接触，其中外延层刻蚀通过湿法刻蚀掉工艺实现；第二步，对钝化层进行刻蚀，刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造肖特基接触点，其中钝化层刻蚀通过干法湿法相结合的刻蚀工艺实现；第三步，制备肖特基二极管的金属微桥和电极，其中平面肖特基二极管阴极通过生长在缓冲层上的欧姆接触引出，平面肖特基二极管阳极通过与肖特基接触的空气微桥引出；第四步，对钝化层、外延层、缓冲层以及基片衬底进行刻蚀，使金属微桥和基片衬底分离形成空气桥结构。2.根据权利要求1所述的平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法，其特征在于，所述欧姆接触生长在缓冲层表面或者嵌入缓冲层内部，所述肖特基接触生长在外延层表面，不可嵌入外延层内部。3.根据权利要求1所述的平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法，其特征在于，所述钝化层为SiO2、SiN
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、HfO2、TaN或TiN的一种，所述基片衬底的材料为InP, GaAs, GaN或蓝宝石的一种，所述外延层的材料为轻掺杂的n
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InGaAs或n
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GaAs，所述缓冲层的材料为重掺杂的n+InGaAs或n+GaAs。4.根据权利要求1或3所述的平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法，其特征在于，所述钝化层的厚度为200
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500 nm。5.根据权利要求1或3所述的平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法，其特征在于，所述钝化层的厚度为300 nm。6.根据权利要求1所述的平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法，其特征在于，第一步，对钝化层和外延层依次进行刻蚀，刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造欧姆接触，具体方法为：（11）在样品表面旋涂LOR10B、AZ1500光刻胶，使用光刻机曝光4s，显影14s，在去离子水中定影两分钟；（12）光刻显影之后，将样品送入反应离子刻蚀机中进行干法刻蚀，去掉表面的二氧化硅钝化层，其中干法刻蚀气体配方为CF4:O2=30:10 SCCM；（13）刻蚀完二氧化硅钝化层后，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂学凑，王卧虎，叶子尧，吴强强，赵清源，张蜡宝，贾小氢，陈健，王华兵，康琳，吴培亨，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：