【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，特别涉及红外探测器的制备方法、红外探测器。
技术介绍
1、红外探测器在空间通信、医学诊疗、工业检测和航空航天等领域有着重要而广泛的应用。目前红外技术发展的目标是小尺寸、小重量、低功耗和低成本(c-swap)，为了优化探测器性能，需要提高器件的微分阻抗和量子效率。
2、现有的提高红外探测器的微分阻抗和量子效率的工艺往往分步进行，使得工艺复杂成本较高。
技术实现思路
1、针对现有技术问题，本专利技术提出一种集成有增透钝化层的红外探测器及其制备方法，用于同时抑制台面结构探测器的侧壁漏电流和提高光子注入效率。
2、作为本专利技术的第一个方面，提供了一种红外探测器的制备方法，包括：
3、在衬底上依次生长缓冲层、n型掺杂接触层、吸收层、p型掺杂接触层和p型盖层，得到第一器件，其中，所述n型掺杂接触层、吸收层、p型掺杂接触层和p型盖层组成叠层结构；
4、对所述第一器件的叠层结构的两端进行刻蚀以在刻蚀后的n型掺杂接触层上形成沿第一方向突出的台面结构，得到第二器件，所述第一方向为自所述n型掺杂接触层指向所述p型盖层的方向；
5、在所述第二器件远离所述衬底的表面制备电极窗口掩膜，得到第三器件，其中，所述电极窗口掩膜包括沉积在台面结构顶部的第一电极窗口掩膜以及沉积在n型掺杂接触层两端的非台面结构的区域上的第二电极窗口掩膜；
6、在所述第三器件远离所述衬底的表面沉积增透钝化层；
7、去除所述第一电极窗
8、在所述第一电极窗口上制备第一电极，在所述第二电极窗口上制备第二电极，得到所述红外探测器。
9、根据本专利技术的实施例，所述增透钝化层的厚度为100nm～3μm，且增透钝化层的厚度与所述红外探测器的工作波长满足关系：
10、
11、其中，n为增透钝化层的折射率，d为增透钝化层的厚度，λ为红外探测器的工作波长，k为自然数。
12、根据本专利技术的实施例，对所述叠层结构的两端进行刻蚀，包括：
13、利用电感耦合等离子体对所述p型盖层、p型掺杂接触层、和所述吸收层的两端进行刻蚀；
14、利用湿法腐蚀方法对所述n型掺杂接触层的两端进行腐蚀，对所述n型掺杂接触层的刻蚀深度为所述n型掺杂接触层厚度的一半。
15、根据本专利技术的实施例，沉积增透钝化层的方法包括离子体增强化学气相沉积法、真空蒸镀或者磁控溅射法。
16、根据本专利技术的实施例，在对所述叠层结构的两端进行刻蚀之前，所述制备方法还包括：
17、在所述p型盖层上沉积一层台面掩膜；
18、在刻蚀完成后，所述制备方法还包括：
19、去除刻蚀后p型盖层上的台面掩膜。
20、根据本专利技术的实施例，在所述p型盖层上沉积一层掩膜包括：
21、采用等离子体增强化学气相沉积法在所述p型盖层上沉积一层掩膜。
22、根据本专利技术的实施例，所述缓冲层、n型掺杂接触层、吸收层、p型掺杂接触层和p型盖层采用分子束外延法制备。
23、根据本专利技术的实施例，所述增透钝化层的材料包括sio2、sixny、sion、al2o3、zns材料中的一种或几种的组合。
24、根据本专利技术的实施例，所述吸收层的材料包括短波红外材料、中波红外材料、长波红外材料或者甚长波红外材料中的一种。
25、作为本专利技术的第二个方面，还提供了一种红外探测器，利用上述的制备方法制备，所述红外探测器包括：
26、衬底；
27、缓冲层，设置在所述衬底上；
28、n型掺杂接触层，设置在所述缓冲层上；
29、吸收层，设置在所述n型掺杂接触层上，所述吸收层适用于吸收红外光，并产生光生载流子；
30、p型掺杂接触层，设置在所述吸收层上；
31、p型盖层，设置在所述p型掺杂接触层上，其中，所述p型盖层与所述p型掺杂接触层、所述吸收层和n型掺杂接触层的一部分在另一部分n型掺杂接触层上形成台阶结构；
32、第一电极，设置于所述n型掺杂接触层上，且位于所述台面结构两端的部分区域；
33、第二电极，设置于所述台面结构顶部的部分区域；
34、增透钝化层，设置于所述台面结构顶部的另一部分区域、所述台面结构的侧壁以及所述台面结构两端的n型掺杂接触层上的另一部分区域；
35、其中，红外光自所述台面结构顶部的增透钝化层进入，所述吸收层吸收所述红外光后产生光生载流子，在外加电场的作用下，所述光生载流子中的电子向所述p型掺杂接触层移动并经第二电极输出，所述光生载流子中的空穴向所述n型掺杂接触层移动并经第一电极输出，光生载流子的移动形成电流，通过对所述红外光探测输出的电流的探测实现对红外光的探测。
36、根据本专利技术的实施例，同时在包括第一电极窗口掩膜的台面结构顶部、台面结构的侧壁以及台面结构两端的n型掺杂接触层3上沉积增透钝化层9，能够实现同时抑制台面结构探测器的侧壁漏电流、和提高光子注入效率的作用，并且能够降低探测器制备工艺的复杂性和成本。
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1.一种红外探测器的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述增透钝化层的厚度为100nm～3μm，且增透钝化层的厚度与所述红外探测器的工作波长满足关系：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，对所述叠层结构的两端进行刻蚀，包括：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，沉积增透钝化层的方法包括离子体增强化学气相沉积法、真空蒸镀或者磁控溅射法。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述P型盖层上沉积一层掩膜包括：
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述缓冲层、N型掺杂接触层、吸收层、P型掺杂接触层和P型盖层采用分子束外延法制备。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述增透钝化层的材料包括SiO2、SixNy、SiON、Al2O3、ZnS材料中的一种或几种的组合。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述吸收层的材料包括短波红外材料、中波红外材料、长波红外材料或者甚长波红外材料中的一种。
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...【技术特征摘要】
1.一种红外探测器的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述增透钝化层的厚度为100nm～3μm，且增透钝化层的厚度与所述红外探测器的工作波长满足关系：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，对所述叠层结构的两端进行刻蚀，包括：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，沉积增透钝化层的方法包括离子体增强化学气相沉积法、真空蒸镀或者磁控溅射法。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述p型盖层上沉积一层掩膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：单一凡，牛智川，吴东海，徐应强，王国伟，蒋洞微，郝宏玥，周文广，谢若愚，常发冉，李农，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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