一种光电探测器及光电探测器的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109980038A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201711446656.6(22)申请日2017.12.27(71)申请人海思光电子有限公司地址430079湖北省武汉市东湖高新区高新大道999号(72)发明人向伟郭敬书赵彦立曹均凯秦龙缪笛(74)专利代理机构深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙)44285代理人王仲凯(51)Int.Cl.H01L31/102(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称一种光电探测器及光电探测器的制备方法(57)摘要本申请公开了一种光电探测器，包括自底层至顶层依次排列的吸收层、金属层、介质膜以及反射金属；吸收层用于吸收目标探测光；金属层包含条状光栅以及上接触电极，条状光栅的一侧位于吸收层之上，条状光栅用于聚集目标探测光，上接触电极用于通过电压与下接触电极形成电性连接；介质膜的一侧位于条状光栅的另一侧之上，介质膜的另一侧位于反射金属之下，介质膜用于提供谐振腔的腔体，反射金属用于反射目标探测光。本申请还提供了一种光电探测器的制备方法。本申请中利用条状光栅和反射金属可同时形成横向谐振腔效应和纵向谐振腔效应，以较薄的吸收区获取更高的光吸收率，且探测器的结构相对于谐振腔共振探测器而言更为简单，降低了制作成本。CN109980038ACN109980038A权利要求书1/2页1.一种光电探测器，其特征在于，包括自底层至顶层依次排列的吸收层、金属层、介质膜以及反射金属；所述吸收层用于吸收目标探测光；所述金属层包含条状光栅以及上接触电极，所述条状光栅的一侧位于所述吸收层之上，所述条状光栅用于聚集所述目标探测光，所述上接触电极用于通过电压与下接触电极形成电性连接；所述介质膜的一侧位于所述条状光栅的另一侧之上，所述介质膜的另一侧耦合与所述反射金属，所述介质膜用于提供谐振腔的腔体，所述反射金属用于反射所述目标探测光。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过渡层，所述过渡层位于所述吸收层之下，所述过渡层为N型磷砷化镓铟InGaAsP过渡层。3.根据权利要求2所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括下接触层，所述下接触层位于所述过渡层之下，所述下接触层为N型或P型的重掺杂接触层。4.根据权利要求3所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括所述下接触电极，其中，所述下接触电极位于所述下接触层之上，且所述下接触电极与所述金属层之间不存在交叠部分。5.根据权利要求2所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括N型衬底，其中，所述N型衬底位于所述过渡层之下。6.根据权利要求2所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括所述下接触电极，其中，所述下接触电极位于所述N型衬底之下，且所述下接触电极与所述金属层之间不存在交叠部分。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括缓冲层，所述缓冲层位于所述吸收层之下，且所述缓冲层位于所述N型衬底之上，所述N型衬底为磷化铟InP衬底，所述缓冲层的厚度为500±400纳米nm。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光电探测器，其特征在于，所述吸收层包括第一子吸收层和第二子吸收层；所述第一子吸收层为非掺杂的吸收层，所述第一子吸收层的厚度为500±300nm；所述第二子吸收层为P型或N型吸收层，所述第二子吸收层的厚度为50±30nm。9.一种光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：在N型衬底衬底上依次外延缓冲层、过渡层以及吸收层，并制成外延片，其中，所述N型衬底为磷化铟InP衬底，所述吸收层为重掺杂吸收层；在所述外延片上采用光刻工艺获取台面，并在所述台面上采用深紫外光刻工艺或电子束曝光工艺确定金属层所对应的图像；采用剥离工艺对所述金属层所对应的图像进行剥离，以得到所述金属层，其中，所述金属层包括条状光栅以及上接触电极，所述条状光栅以及所述上接触电极为通过电子束蒸发沉积后得到的，所述条状光栅用于聚集吸收层吸收的目标探测光，所述上接触电极用于通过电压与下接触电极形成电性连接；采用化学气相淀积CVD工艺在所述金属层上沉淀介质膜；在所述介质膜上沉积反射金属。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述在所述介质膜上沉积反射金属2CN109980038A权利要求书2/2页之后，所述方法还包括：采用所述光刻工艺、感应耦合等离子体刻蚀ICP工艺和湿法腐蚀工艺中的至少一种工艺，去除非条状光栅区域所对应的所述介质膜和所述反射金属。11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述采用光刻工艺获取台面，包括：采用所述光刻工艺从外延片上刻出台面；在光刻胶的掩