【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电探测
，涉及光电探测器件结构，尤其是一种以黑硅材料为光敏层的S1-APD光电探测器及其制备方法。
技术介绍
光电探测器作为光纤通讯系统、红外成像系统、激光告警系统和激光测距系统等的重要组成部分，在民用和军用方面均得到了广泛的应用。Aro是一种具有内增益能力的光探测器，具有很高的灵敏度，被广泛地应用在超高速光通信、信号处理、测量和传感系统中。APD是现代高比特速率光通信系统广泛使用的光电探测器，以其体积小、测量波段范围宽以及在近红外波段有较高灵敏度等一系列的优点，已大量用于弱光场测量、光子计数等相关领域中。由于Aro光电探测器具有较高的内增益和探测灵敏度比PIN型光二极管高的特点，因此是目前1.06 μπι激光测距机中最常用的优良器件。目前，以InGaAs制作的APD已作为高灵敏度、高响应度的光电探测器在光纤传感等领域广泛使用，并占据了主导地位。但是，InGaAs单晶半导体材料存在价格昂贵、热机械性能较差、晶体质量较差且不易与现有硅微电子工艺兼容等缺点。Si材料具有易于提纯、易掺杂、资源丰富、成本低、易于大规模集成和相关技术成熟等优点，是半...
【技术保护点】
以黑硅为光敏层的Si?APD光电探测器，其特征在于，包括硅本征衬底（1）、位于硅本征衬底（1）上表面中央的N+区（2）、位于N+区（2）下方的P型区（3）、位于硅本征衬底（1）上表面四周的环形N型区（4）、位于N+区（2）上表面的N+区黑硅层（5）、位于硅本征衬底（1）下表面的P+区（6）、位于N+区黑硅层（5）和环形N型区（4）上表面的上电极（7）以及位于P+区（6）下表面的下电极（8）。
【技术特征摘要】
1.以黑硅为光敏层的S1-Aro光电探测器，其特征在于，包括硅本征衬底(I)、位于硅本征衬底(I)上表面中央的N+区(2)、位于N+区(2)下方的P型区(3)、位于硅本征衬底(I)上表面四周的环形N型区(4)、位于N+区(2)上表面的N+区黑硅层(5)、位于硅本征衬底(I)下表面的P+区(6)、位于N+区黑硅层(5)和环形N型区(4)上表面的上电极(7)以及位于P+区(6)下表面的下电极(8 )。2.根据权利要求1所述的以黑硅为光敏层的S1-AH)光电探测器，其特征在于，所述N+区(2)为磷重扩散掺杂N型区，结深为0.1 μπι 0.5 μ m，掺杂浓度彡I X 102°ion/cm3。3.根据权利要求1所述的以黑硅为光敏层的S1-Aro光电探测器，其特征在于，所述P型区(3)为硼扩散掺杂P型区，结深为0.5μπι 3.0 μ m，掺杂浓度范围为4Χ IO15 ion/cm32X IO17 ion /cm3。4.根据权利要求1所述的以黑硅为光敏层的S1-Aro光电探测器，其特征在于，所述环形N型区(4)为磷扩散掺杂N型区，结深为1.5μπι 3.5 μ m，掺杂浓度范围为4Χ IO15 ion/cm3 2 X IO17 ion /cm3。5.根据权利要求1所述的以黑硅为光敏层的S1-Aro光电探测器，其特征在于，所述N+区黑硅层(5)为N+区(2)表面经化学腐蚀扩面后进行Se或Te离子注入掺杂得到；其中Se或Te离子注入剂量范围为IXlO1 4 ion/cm2 IXlO16 ion/cm2。6.根据权利要求1所述的以黑硅为光敏层的S1-AH)光电探测器，其特征在于，所述P+区(6)为硼重扩散掺杂P型区，结深为0.5μηι 2.0 μ m,掺杂浓度彡I X 102°ion/cm3。7.根据权利要求1所述的以黑硅为光敏层的S1-Aro光电探测器，其特征在于，所述上电极(7)和下电极(8)为金属薄膜电极,金属材料为招Al、金Au或金铬合金Au/Cr。8.制备如权利要求1所述的以黑硅为光敏层的S1-APD光电探测器的方法，其特征在于，包括以下步骤: ①在本征硅衬底(I)上表面氧化生长SiO2膜层，所用本征硅衬底为(111)晶向的高阻单晶硅衬底，电阻率为1000 Ω -cm 2000 Ω.cm ;Si02膜层厚...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，王垠，郭安然，余峰，王涛，蒋亚东，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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