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(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CN111628013A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010035419.6(22)申请日2020.01.14(71)申请人深圳第三代半导体研究院地址518055广东省深圳市南山区西丽大学城学苑大道1088号台州楼(72)发明人万景刘冉叶怀宇张国旗(74)专利代理机构北京中知法苑知识产权代理有限公司11226代理人阎冬(51)Int.Cl.H01L31/0224(2006.01)H01L31/0336(2006.01)H01L31/105(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种硅基环形多波段探测器及其制作方法(57)摘要本发明提出一种硅基环形多波段探测器及其制作方法,所述硅基环形多波段探测器自下而上依次为下电极8,P-硅衬底1,禁带宽度为Eg1的N+硅层2,N+氮化物层3,i-氮化物层4,禁带宽度为Eg2的P+氮化物层5,上电极6,其中Eg2>Eg1;其中所述上电极6位于所述P+氮化物层5端部,中电极7位于所述N+硅层2上靠近端部位置且覆盖部分所述N+氮化物层3端部;所述中电极7和上电极6为环状结构。利用p-i-n结二极管实现对日盲紫外波段的探测,利用p-硅衬底和N+硅衬底形成pn结,实现可见光波段的探测,从而实现了单个器件能够探测两个波段的效果,可大幅缩小探测器的体积,降低制造成本。CN111628013ACN111628013A权利要求书1/1页1.一种硅基环形多波段探测器,其特征在于:所述硅基环形多波段探测器自下而上依次为下电极(8),P-硅衬底(1),禁带宽度为Eg1的N+硅层(2),N+氮化物层(3),i-氮化物层(4),禁带宽度为Eg2的P+氮化物层(5),上电极(6),其中Eg2>Eg1;其中所述上电极(6)位于所述P+氮化物层(5)端部,中电极(7)位于所述N+硅层(2)上靠近端部位置且覆盖部分所述N+氮化物层(3)端部;所述中电极(7)和上电极(6)为环状结构。2.如权利要求1所述的硅基环形多波段探测器,其特征在于:所述上电极(6)宽度为10nm至10μm,厚度为10nm至1μm;所述中电极(7)宽度为10nm至10μm,厚度为10nm至1μm。3.如权利要求1所述的硅基环形多波段探测器,其特征在于:暴露出的所述N+氮化物层(3)为环状结构。4.如权利要求1-3任一所述的硅基环形多波段探测器,其特征在于:所述环状结构为圆环或方环。5.如权利要求1所述的硅基环形多波段探测器,其特征在于:所述氮化物为III-V族氮化物,所述III-V族氮化物为AlGaN或GaN。6.如权利要求3所述的硅基环形多波段探测器,其特征在于:暴露出的所述N+氮化物层(3)宽度为10nm至10μm,厚度为10nm至1μm。7.如权利要求1所述的硅基环形多波段探测器,其特征在于:所述P-硅衬底(1)弱P掺杂,掺杂浓度为1015cm-2至1019cm-2。8.如权利要求1所述的硅基环形多波段探测器,其特征在于:所述N+硅层(2)重N掺杂,掺杂浓度为1018cm-3至1021cm-3,掺杂元素为磷,砷或锑。9.如权利要求1所述的硅基环形多波段探测器,其特征在于:所述N+氮化物层(3)重N掺杂,掺杂浓度为1018cm-3至1021cm-3,所述P+氮化物层(4)重P掺杂,掺杂浓度为1018cm-3至1021cm-3。10.一种硅基环形多波段探测器的制作方法,其特征在于:包括在P-硅衬底(1)上形成禁带宽度为Eg1的N+硅层(2);在所述N+硅层(2)上生长N+氮化物层(3);在所述N+氮化物层(3)上生长i-氮化物层(4);在所述i-氮化物层(4)上生长禁带宽度为Eg2的P+氮化物层(5),其中Eg2>Eg1;刻蚀所述P+氮化物层(5)端部和所述i-氮化物层(4)端部,使得所述P+氮化物层(5)和所述i-氮化物层(4)侧面共面,形成第一台面结构;刻蚀所述N+氮化物层(3)端部使得所述N+氮化物层(3)上表面面积大于所述i-氮化物层(4)下表面面积,形成第二台面结构;在所述P+氮化物层(5)端部形成所述环形上电极(6)的接触通孔,沉积环形上电极(6);在所述N+硅层(2)上靠近端部位置且覆盖部分所述N+氮化物层(3)端部形成所述中电极(7)的接触通孔,沉积环形中电极(7);在所述P-硅衬底(1)底部沉积下电极(8)。11.如权利要求8所述的硅基环形多波段探测器的制作方法,其特征在于:形成所述禁带宽度为Eg1的N+硅层(2)方式为离子注入或扩散注入。12.如权利要求8所述的硅基环形多波段探测器的制作方法,其特征在于:沉积所述环形上电极(6)和沉积所述环形中电极(7)方法为电子束蒸发、热