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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电子,具体涉及一种光电探测器及其制备方法。
技术介绍
1、光电探测器作为光电转换的核心器件在光光电探测器、光传感、光计算等多种领域都有重要的应用。例如,pin光电探测器作为一种以pn结为核心的光电探测器,由于可以在本征区引入较大面积的空间电荷区,有利于分离光生电子空穴对而成为光电探测器发展的主要方向之一。标准pin光电探测器的制备需要通过p型和n型半导体侧分别制备电极结构来实现光电转化电流的引出。
2、但目前该种电极结构存在缺陷,会增加台面边缘具有悬挂键导致暗电流增大的影响,使得探测器的光电性能变差。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、针对上述不足,本专利技术的主要目的在于提供一种光电探测器,以重新规划电流的分布,通过降低光电探测器边缘悬挂键对电流密度的影响,降低暗电流,从而提高探测器光电性能。
3、(二)技术方案
4、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供了一种光电探测器,包括:衬底;在衬底上依次叠置缓冲层、n型接触层、n型层、i型层、p型层以及p型接触层;p型接触电极,设置在台面上的中心处,并通过第一电极隔离层的窗口与p型接触层接触,其中台面为通过光刻刻蚀并露出至n型接触层的台面;n型接触电极,设置在台面下,并通过第一电极隔离层的窗口与n型接触层接触。
5、上述方案中,光电探测器还包括p型台面电极和n型台面电极,其中,p型台面电极经第二电极隔离层设置在n型接触电极的上方;以及p型台面电极和
6、上述方案中,p型接触电极的尺寸由p型接触层掺杂浓度与台面半径共同确定。
7、上述方案中,n型接触电极为绕台面的开口圆环状。
8、上述方案中,第一电极隔离层和第二电极隔离层均为非导电性的绝缘介质层,绝缘介质材料包括sio2、sinx、al2o3与pmma绝缘材料。
9、上述方案中,p型接触电极材料包括金属材料、透明导电材料以及二维材料。
10、本专利技术第二方面提供了一种光电探测器的制备方法,包括:步骤s1,提供一衬底,在衬底上依次外延生长缓冲层、n型接触层、n型层、i型层、p型层以及p型接触层,形成外延结构;步骤s2,通过光刻,将外延结构刻蚀出台面并露出n型接触层;步骤s3,在n型接触层与p型接触层上分别沉积第一电极隔离层;步骤s4,通过光刻,将第一电极隔离层刻蚀出第一电极隔离层的窗口;步骤s5,通过第一电极隔离层的窗口分别制备p型接触电极以及n型接触电极。
11、上述方案中,第一电极隔离层的窗口位于台面的中心。
12、上述方案中,p型接触电极通过热退火的方式与p型接触层形成欧姆接触。
13、上述方案中,n型接触电极通过热退火的方式与n型接触层形成欧姆接触。
14、(三)有益效果
15、本专利技术实施例的技术方案,至少具有以下有益效果:
16、(1)在半导体探测器中心区域进行光刻并制备电极,降低电极总面积,有利于电流注入均匀性提高。
17、(2)电极引入在半导体探测器中心区域,可以有效降低光电探测器边缘电流密度,改善台面粗糙所增加引入的暗电流,进而提高了探测器光电性能。
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1.一种光电探测器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述光电探测器还包括P型台面电极(11)和N型台面电极(12),其中,
3.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述P型接触电极(8)的尺寸由所述P型接触层(7)掺杂浓度与台面(9)半径共同确定。
4.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述N型接触电极(10)为绕所述台面(9)的开口圆环状。
5.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述第一电极隔离层(13)和第二电极隔离层(14)均为非导电性的绝缘介质层,所述绝缘介质材料包括SiO2、SiNx、Al2O3与PMMA绝缘材料。
6.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述P型接触电极(8)材料包括金属材料、透明导电材料以及二维材料。
7.一种如权利要求1~6中任一项所述光电探测器的制备方法,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述光电探测器的制备方法,其特征在于,所述第一电极隔离层(13)的窗口位于所述台面(9)的中心。
>9.根据权利要求7所述光电探测器的制备方法,其特征在于,所述P型接触电极(8)通过热退火的方式与所述P型接触层(7)形成欧姆接触。
10.根据权利要求7所述光电探测器的制备方法,其特征在于,所述N型接触电极(10)通过热退火的方式与所述N型接触层(3)形成欧姆接触。
...【技术特征摘要】
1.一种光电探测器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述光电探测器还包括p型台面电极(11)和n型台面电极(12),其中,
3.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述p型接触电极(8)的尺寸由所述p型接触层(7)掺杂浓度与台面(9)半径共同确定。
4.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述n型接触电极(10)为绕所述台面(9)的开口圆环状。
5.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述第一电极隔离层(13)和第二电极隔离层(14)均为非导电性的绝缘介质层,所述绝缘介质材料包括sio2、sinx、al2o3与pmma绝缘材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:李健,苏艳梅,韦欣,张杨,吴刚,李川川,
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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