一种光电二极管型激光功率计及其制备方法技术

本申请实施例涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种光电二极管型激光功率计及其制备方法，该光电二极管型激光功率计包括：衬底以及依次叠设在衬底上的底电极阵列结构、吸收层、顶电极阵列结构；底电极阵列结构包括多个沿第一方向依次排布的底电极阵列条，相邻的底电极阵列条之间存在第一间距；顶电极阵列结构包括多个沿第二方向依次排布的顶电极阵列条，相邻的顶电极阵列条之间存在第二间距；第一方向为底电极阵列条的宽度方向，第二方向为顶电极阵列条的宽度方向；第二方向与第一方向相垂直。本申请实施例通过底电极阵列结构和顶电极阵列结构的排布设计，使得无需再像元上引出电极，实现激光功率计的多功能探测，提高了探测精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光电二极管型激光功率计及其制备方法


[0001]本申请实施例涉及半导体器件
，特别涉及一种光电二极管型激光功率计及其制备方法。

技术介绍

[0002]激光功率计是专门为检测激光电二极管组件质量、判断其好坏而设计的一种采用光电探测器的激光功率计。它具有体积小、性价比高、使用方便等特点，随着技术的发展，现在激光功率计已逐渐朝智能化方向发展。
[0003]目前光电探测器的阵列结构中，像元的顶电极从像元边缘引出，电极引线可以从像元间距或像元底部引出。像元顶电极所在的区域无法进行信号的探测，占用了像元空间，对探测率造成负面的影响；且像元的顶电极生长工艺苛刻。像元顶电极的引线工艺繁琐复杂，精度要求极高，需要进行多次光刻，进一步增加了探测器制作成本。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种光电二极管型激光功率计及其制备方法，实现激光功率计的多功能探测，提高探测精度。
[0005]为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例提供一种光电二极管型激光功率计，包括：衬底以及依次叠设在衬底上的底电极阵列结构、吸收层、顶电极阵列结构；底电极阵列结构包括多个沿第一方向依次排布的底电极阵列条，相邻的底电极阵列条之间存在第一间距；顶电极阵列结构包括多个沿第二方向依次排布的顶电极阵列条，相邻的顶电极阵列条之间存在第二间距；底电极阵列条的长度方向与顶电极阵列条的长度方向相垂直；第二方向与第一方向相垂直。
[0006]一些示例性实施例中，吸收层的材料为铜基薄膜化合物半导体材料。
[0007]一些示例性实施例中，吸收层的材料为Cu2Cd
x
Zn1‑
x
SnSe4。
[0008]一些示例性实施例中，底电极阵列条的宽度与顶电极阵列条的宽度相等。
[0009]一些示例性实施例中，第一间距的宽度与第二间距的宽度相等。
[0010]一些示例性实施例中，顶电极阵列条包括依次叠设在吸收层上的缓冲层、窗口层；缓冲层沿宽度方向的两端与窗口层沿宽度方向的两端平齐。
[0011]一些示例性实施例中，窗口层的材料为氧化锌或铝掺杂氧化锌。
[0012]一些示例性实施例中，窗口层包括第一窗口层和叠设在第一窗口层上的第二窗口层；第一窗口层的材料为氧化锌，第二窗口层的材料为铝掺杂氧化锌。
[0013]第二方面，本申请实施例还提供了一种光电二极管型激光功率计的制备方法，包括以下步骤：提供衬底；在衬底上形成底电极材料层；刻蚀底底电极材料层，形成底电极阵列结构；底电极阵列结构包括多个沿第一方向依次排布的底电极阵列条，相邻的底电极阵列条之间存在第一间距；在底电极阵列结构上形成吸收层；在吸收层上形成顶电极材料层；刻蚀顶电极材料层，形成顶电极阵列结构；顶电极阵列结构包括多个沿第二方向依次排布
的顶电极阵列条，相邻的顶电极阵列条之间存在第二间距；第一方向为底电极阵列条的宽度方向，第二方向为顶电极阵列条的宽度方向；第二方向与第一方向相垂直。
[0014]一些示例性实施例中，在吸收层上形成顶电极材料层，刻蚀顶电极材料层，形成顶电极阵列结构，包括：在吸收层上依次形成叠层设置的缓冲材料层、第一窗口材料层和第二窗口材料层；对第二窗口材料层、第一窗口材料层和缓冲材料层同时进行刻蚀，形成顶电极阵列结构。
[0015]本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
[0016]本申请实施例提供一种光电二极管型激光功率计及其制备方法，该光电二极管型激光功率计包括：衬底以及依次叠设在衬底上的底电极阵列结构、吸收层、顶电极阵列结构；底电极阵列结构包括多个沿第一方向依次排布的底电极阵列条，相邻的底电极阵列条之间存在第一间距；顶电极阵列结构包括多个沿第二方向依次排布的顶电极阵列条，相邻的顶电极阵列条之间存在第二间距；第一方向为底电极阵列条的宽度方向，第二方向为顶电极阵列条的宽度方向；第二方向与第一方向相垂直。
[0017]本申请实施例通过在衬底上形成底电极阵列式结构和顶电极阵列结构，底电极阵列条和顶电极阵列条垂直设置，使得底电极阵列条之间以及顶电极阵列条之间相互断路，进而使得像元之间探测信号相互独立，满足所设计的探测功能。本申请提供的光电二极管型激光功率计，不用在像素单元上引出顶电极，能够实现像素单元对光吸收区域的最大化，解决像素单元顶电极引线带来的工艺繁琐等问题。同时，本申请中的底电极阵列式结构和顶电极阵列结构能够使像素间距进一步减小，提高光探测率；在探测功能上拓展测定激光光斑尺寸和定位不可见红外波段激光的功能。
附图说明
[0018]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0019]图1为本申请实施例实施例提供的一种光电二极管型激光功率计的结构示意图；
[0020]图2为本申请实施例实施例提供的底电极阵列结构的示意图；
[0021]图3为本申请实施例实施例提供的底电极阵列结构的俯视图；
[0022]图4为本申请实施例实施例提供的一种光电二极管型激光功率计的制备方法的流程示意图；
[0023]图5为本申请实施例实施例提供的另一种光电二极管型激光功率计的制备方法的流程示意图；
[0024]图6为本申请实施例实施例提供的光电二极管型激光功率计的制备方法的流程图；
[0025]图7为本申请实施例实施例提供的光电二极管型激光功率计的量子效率图；
[0026]图8为本申请实施例实施例提供的吸收层材料的扫描电镜截面图。
具体实施方式
[0027]由
技术介绍
可知，现有的激光功率计，由于像元顶电极所在的区域无法进行信号的探测，占用了像元空间，对探测率造成负面的影响；而且像元的顶电极的引线工艺繁琐复
杂，精度要求极高，需要进行多次光刻，导致探测器制作成本增加。
[0028]目前，现有的光电二极管型激光功率计主要是基于硅、锗、铟镓砷、碲镉汞等，这些材料因自身的局限性无法同时满足可见光和红外波段的探测，功能单一。且有的材料成本昂贵，对制备条件要求也极高，有的材料其组分在地壳相当稀缺，并不利于其长远发展。
[0029]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种光电二极管型激光功率计及其制备方法，该光电二极管型激光功率计包括：衬底以及依次叠设在衬底上的底电极阵列结构、吸收层、顶电极阵列结构；底电极阵列结构包括多个沿第一方向依次排布的底电极阵列条，相邻的底电极阵列条之间存在第一间距；顶电极阵列结构包括多个沿第二方向依次排布的顶电极阵列条，相邻的顶电极阵列条之间存在第二间距；第一方向为底电极阵列条的宽度方向，第二方向为顶电极阵列条的宽度方向；第二方向与第一方向相垂直。
[0030]本申请实施例提供的光电二极管型激光功率计，对传统阵列结构进行改进，从根本上改变了顶电极引线方式，使得像元探测区域最大化，增加探测精度；同时本申请的阵列结构由于探测精度的提高，可以拓展激光光斑尺寸测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电二极管型激光功率计，其特征在于，包括：衬底以及依次叠设在所述衬底上的底电极阵列结构、吸收层、顶电极阵列结构；所述底电极阵列结构包括多个沿第一方向依次排布的底电极阵列条，相邻的底电极阵列条之间存在第一间距；所述顶电极阵列结构包括多个沿第二方向依次排布的顶电极阵列条，相邻的顶电极阵列条之间存在第二间距；所述第一方向为所述底电极阵列条的宽度方向，所述第二方向为所述顶电极阵列条的宽度方向；所述第二方向与所述第一方向相垂直。2.根据权利要求1所述的光电二极管型激光功率计，其特征在于，所述吸收层的材料为铜基薄膜化合物半导体材料。3.根据权利要求2所述的光电二极管型激光功率计，其特征在于，所述吸收层的材料为Cu2Cd
x
Zn1‑
x
SnSe4。4.根据权利要求1所述的光电二极管型激光功率计，其特征在于，所述底电极阵列条的宽度与所述顶电极阵列条的宽度相等。5.根据权利要求4所述的光电二极管型激光功率计，其特征在于，所述第一间距的宽度与所述第二间距的宽度相等。6.根据权利要求1所述的光电二极管型激光功率计，其特征在于，所述顶电极阵列条包括依次叠设在所述吸收层上的缓冲层、窗口层；所述缓冲层沿宽度方向的两端与所述窗口层沿宽度方向的两端平齐。7.根据权利要求6所述的光电二极管型激光功率计，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泽林，冯叶，严振，周鸿飞，宁德，杨春雷，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：