[发明专利]硅基宽光谱探测器及制备方法

权利要求书

1.一种硅基宽光谱探测器，包括：

一SOI衬底，包括一底部Si材料层和制作在其上的二氧化硅填埋层以及制作在二氧化硅填埋层上的顶层硅，该顶层硅位于二氧化硅填埋层的中间，该二氧化硅填埋层的两侧形成台面，该顶层硅上面的两侧分别制作有p型掺杂区和n型掺杂区，中间为硅本征区；

一二氧化硅窗口层，其制作在二氧化硅填埋层两侧的台面上及覆盖顶层硅的部分表面，对应所述p型掺杂区、n型掺杂区和硅本征区上的二氧化硅窗口层上开有窗口；

一长波吸收层，其外延生长于二氧化硅窗口层中的硅本征区上；

一绝缘介质层，其制作在二氧化硅窗口层及长波吸收层上；

一p电极，其制作在顶层硅上面的p型掺杂区上；以及

一n电极，其制作在顶层硅上面的n型掺杂区上。

2.根据权利要求1所述的硅基宽光谱探测器，其中所述的长波吸收层的材料为纯锗、锗锡合金或锗硅合金。

3.根据权利要求1所述的硅基宽光谱探测器，其中所述的硅本征区吸收入射光的波长范围为300nm-1100nm。

4.根据权利要求1所述的硅基宽光谱探测器，其中所述的长波吸收层吸收入射光的波长范围为800nm-2000nm。

5.一种硅基宽光谱探测器的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：采用刻蚀或腐蚀的方法，将SOI衬底顶层硅的四周刻蚀或腐蚀形成台面，刻蚀或腐蚀的深度到达二氧化硅填埋层；

步骤2：分别在顶层硅上的两侧制作p型掺杂区和n型掺杂区，中间为硅本征区；

步骤3：在二氧化硅填埋层两侧的台面上及覆盖顶层硅的部分表面制作二氧化硅窗口层，对应所述p型掺杂区、n型掺杂区和硅本征区上的二氧化硅窗口层上开有窗口；

步骤4：在二氧化硅窗口层的窗口中露出的硅本征区之上，外延生长长波吸收层；

步骤5：在长波吸收层和二氧化硅窗口层上沉积绝缘介质层；

步骤6：在p型掺杂区对应的顶层硅上制作p电极；

步骤7：在n型掺杂区对应的顶层硅上制作n电极；

步骤8：退火，完成制备。

6.根据权利要求5所述的硅基宽光谱探测器的制备方法，其中所述的长波吸收层的材料为纯锗、锗锡合金或锗硅合金。

7.根据权利要求5所述的硅基宽光谱探测器的制备方法，其中所述的硅本征区吸收入射光的波长范围为300nm-1100nm。

8.根据权利要求5所述的硅基宽光谱探测器的制备方法，其中所述的长波吸收层吸收入射光的波长范围为800nm-2000nm。

9.根据权利要求5所述的硅基宽光谱探测器的制备方法，其中所述的退火的温度为150-750℃。