[发明专利]光伏型探测器阵列及其制作方法

权利要求书

1.一种光伏型探测器阵列，包括n型InSb衬底(1)和钝化层(7)，n型InSb衬底(1)上刻蚀有t×t个台面(2)，t为整数且t≥1；每个台面(2)上部均淀积有阳极(5)，n型InSb衬底(1)边缘上部淀积有“回”字形阴极(6)；所述n型InSb衬底(1)上部和每个台面(2)侧面淀积有保护层(4)，其特征在于：每个台面(2)正下方的n型InSb衬底(1)内均设有m个相同的p型锥形掺杂区(3)，每个p型锥形掺杂区(3)均与n型InSb衬底(1)构成pn结，m为大于或等于1的整数。

2.根据权利要求1所述的光伏型探测器阵列，其特征在于n型InSb衬底(1)刻蚀前的厚度k为4.4～22μm，刻蚀后的的厚度s为4～14μm，掺杂浓度为1×10¹¹cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。

3.根据权利要求1所述的光伏型探测器阵列，其特征在于每个台面(2)的上、下表面均为正方形，正方形的边长L为5～52μm，每个台面的高度H均相同，H等于k减去s，且取值范围为0.4～8μm。

4.根据权利要求1所述的光伏型探测器阵列，其特征在于相邻两个台面(2)的间距为d₁，最边缘台面(2)与n型InSb衬底(1)边缘之间的距离为d₂，d₁＝d₂，且取值范围为1～50μm。

5.根据权利要求1所述的光伏型探测器阵列，其特征在于每个台面(2)的下表面与其正下方的m个p型锥形掺杂区(3)的底面相接。

6.根据权利要求1所述的光伏型探测器阵列，其特征在于p型锥形掺杂区(3)均为相同的四棱锥，每个四棱锥的底面为长方形，其底面长为L，宽为l，l＝L/m，高h小于或等于n型InSb衬底(1)刻蚀后的厚度s，且h等于

7.一种制作光伏型探测器阵列的方法，包括如下过程：

第一步，在n型InSb衬底(1)上第一次制作掩膜，利用该掩膜在n型InSb衬底(1)上刻蚀制作t×t个台面(2)；

第二步，在n型InSb衬底(1)上部、每个台面(2)上部和每个台面(2)侧面淀积厚度为3～14μm的介质层(8)；

第三步，在介质层(8)上第二次制作掩膜，利用该掩膜在每个台面(2)上部的介质层(8)内刻蚀制作m个相同的锥形凹槽(9)，锥形凹槽的深度小于或等于介质层的厚度；

第四步，对每个锥形凹槽(9)下部的n型InSb材料进行p型杂质离子注入，实现对每个台面(2)的p型掺杂，并在每个台面下形成m个相同的p型锥形掺杂区(3)，且p型锥形掺杂区的底面为长方形，长为L，宽为l，l＝L/m，高h小于或等于n型InSb衬底(1)刻蚀后的厚度s，且h等于

第五步，在介质层(8)上第三次制作掩膜，利用该掩膜刻蚀去除n型InSb衬底(1)上部、每个台面(2)上部和每个台面(2)侧面的介质层(8)；

第六步，在n型InSb衬底(1)上部、每个台面(2)上部和每个台面(2)侧面淀积保护层(4)，即用绝缘介质材料分别覆盖n型InSb衬底(1)上部、每个台面(2)上部和每个台面(2)侧面的区域；

第七步，在保护层(4)上第四次制作掩膜，利用该掩膜刻蚀去除n型InSb衬底(1)边缘上部和每个台面(2)上部的保护层(4)；

第八步，在每个台面(2)上和n型InSb衬底边缘(1)上第五次制作掩膜，利用该掩膜在每个台面(2)上部淀积金属制作阳极(5)，同时在n型InSb衬底边缘上部淀积金属制作“回”字形阴极(6)；

第九步，在n型InSb衬底(1)的下部淀积钝化层(7)，即用透红外辐射绝缘介质材料覆盖n型InSb衬底(1)下部的区域，从而完成整个探测器阵列的制作。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述第四步对锥形凹槽(9)下部的n型InSb材料进行p型杂质离子注入，掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁸cm^-3；；离子注入采用的工艺条件为：注入剂量为8×10⁹cm^-2～7×10¹³cm^-2，注入能量为50keV～800keV。