[发明专利]基于纳米柱阵列的光电器件及其制作方法

权利要求书

1.一种基于纳米柱阵列结构的光电器件，包括表面具有纳米柱阵列结构的n型或p型半导体层（403），其特征在于：所述纳米柱阵列上依次生长有垂直结构有源区（402）和横向连续无裂痕的p型或n型区（401），所述p型或n型区（401）上覆设电流扩展层（406），同时，所述n型或p型半导体层（403）和电流扩展层（406）上还分别设有电极。

2.根据权利要求1所述的基于纳米柱阵列结构的光电器件，其特征在于：所述纳米柱阵列结构中还填充有填充物（405），所述填充物至少选自光刻胶、聚酰亚胺和旋涂玻璃中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于纳米柱阵列结构的光电器件，其特征在于：所述n型或p型半导体层（403）和电流扩展层（406）表面上还分别设有金属接触电极。

4.根据权利要求1或3所述的基于纳米柱阵列结构的光电器件，其特征在于：所述n型或p型半导体层（403）设于衬底（404）表面。

5.一种基于纳米柱阵列结构的光电器件的制作方法，其特征在于，该方法为：

首先，对形成于n型或者p型半导体层上的纳米柱阵列模板进行填充、平面化，使各纳米柱顶部露出；

而后，依次在该纳米柱阵列上外延生长垂直结构有源区和连续无裂痕p型或者n型区，并在p型或者n型区上制作电流扩展层；

最后，在n型或p型半导体层和电流扩展层上还分别制作形成金属接触电极。

6.根据权利要求5所述的基于纳米柱阵列结构的光电器件的制作方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

I、在n型或者p型半导体层表面制作微结构，并进行刻蚀形成具有垂直取向的纳米柱阵列；

II、对纳米柱阵列模板进行填充、平面化，使各纳米柱顶部露出；

III、采用垂直纵向生长为主导的生长模式外延生长垂直结构有源区；

IV、采用水平横向生长为主导的生长模式外延生长连续无裂痕p型或者n型区；

V、制作电流扩展层以及n型和p型区金属接触电极。

7.根据权利要求6所述的基于纳米柱阵列结构的光电器件的制作方法，其特征在于，步骤I中所述微结构掩膜层的制作方法至少选自自组装形成金属微球的方法和旋涂单层微粒法。

8.根据权利要求6所述的基于纳米柱阵列结构的光电器件的制作方法，其特征在于，步骤II具体为：采用填充物对纳米柱阵列进行旋涂填充，并采用干法刻蚀或者抛光去掉多余的填充物使之形成一平整面，并使各纳米柱顶部露出；

所述填充物至少选自光刻胶、聚酰亚胺和旋涂玻璃中的任意一种。

9.根据权利要求6所述的基于纳米柱阵列结构的光电器件的制作方法，其特征在于，步骤III中所述垂直纵向生长为主导的生长模式是指沿轴向的外延生长速率远大于径向的生长速率。

10.根据权利要求6所述的基于纳米柱阵列结构的光电器件的制作方法，其特征在于，步骤IV中水平横向生长为主导的生长模式是指外延生长沿着纳米柱径向的生长速率大于轴向方向的生长速率。