[发明专利]可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法

权利要求书

1.一种可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：在N型InP衬底上依次生长InP缓冲层、InGaAs吸收层、InGaAsP渐变层、N型InP电荷层和InP帽层；

步骤2：在InP帽层上生长厚度为的SiO₂保护层；

步骤3：在SiO₂保护层的中间光刻出圆形窗口，刻蚀深度到InP帽层的表面；

步骤4：通过湿法腐蚀，在圆形窗口中腐蚀InP帽层，形成圆坑；

步骤5：在圆形窗口周围的SiO₂保护层上套刻出保护环的窗口；

步骤6：通过扩散工艺在保护环的窗口内，形成P型结构；

步骤7：用HF溶液去除剩余的SiO2保护层；

步骤8：在InP帽层上重新生长SiO₂层，并在圆坑的周围套刻出电极窗口；

步骤9：通过电子束蒸发、剥离工艺，在电极窗口上形成顶部环状电极；

步骤10：在环状电极上的周围及一侧制备金属电极；

步骤11：通过电子束蒸发，在N型InP衬底的背面形成背部电极；

步骤12：在圆坑内InP帽层的表面，制备SiN_x增透膜，完成雪崩二极管探测器的制作。

2.根据权利要求1所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中步骤3的湿法腐蚀液的组成为Br₂∶HBr∶H₂O＝1∶25∶80。

3.根据权利要求1所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中步骤5的窗口包括中心结和保护环，中心结半径比腐蚀圆坑大3-5μm，保护环为双浮动保护环；保护环的宽度为1.5μm，保护环之间的距离为5.5μm。

4.根据权利要求1所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中步骤6的扩散工艺为闭管式扩散，扩散温度为560℃，扩散物质为Zn₂P₃。

5.根据权利要求1所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中SiO₂层的厚度为

6.根据权利要求1所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中步骤8的电极窗口比圆坑半径大2-3μm。

7.根据权利要求1所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中步骤9的环状电极为Au、Zn和Au，环状电极的内半径小于圆坑的半径，外半径与电极窗口相等。

8.根据权利要求1所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中步骤10中的金属电极为Ti和Au。

9.根据权利要求8所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中金属电极的一侧为环形电极，另一侧为块状电极，该环形电极与块状电极之间为一条状电极。

10.根据权利要求8所述的可用于单光子探测的平面型雪崩二极管探测器的制作方法，其中背部电极为Au、Ge和Ni。