[发明专利]一种背照式窄带通日盲紫外探测器及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201710331702.1 申请日: 2017-05-12
公开(公告)号: CN107180890B 公开(公告)日: 2019-11-22
发明(设计)人: 谢峰;杨国锋;周东;陆海 申请(专利权)人: 南京紫科光电科技有限公司
主分类号: H01L31/105 分类号: H01L31/105;H01L31/0304
代理公司: 34146 合肥中谷知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人: 陈少丽<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 210000 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 宽禁带半导体 欧姆接触层 探测器 短波 日盲 本征吸收层 紫外光探测 紫外探测器 接触电极 绝缘介质 能带结构 组分渐变 背照式 钝化层 渐变层 滤波层 欧姆层 上表面 窄带通 衬底 滤出 杂波 窄带 掺杂
【权利要求书】:

1.一种背照式窄带通日盲紫外探测器,其特征在于:包括

衬底(101),所述的衬底(101)为双面抛光蓝宝石衬底,以及

设置在衬底(101)上方的AlN缓冲层(102),以及

设置在AlN缓冲层(102)上方的组分渐变Alx1Ga1-x1N短波滤波层(103),所述组分渐变Alx1Ga1-x1N短波滤波层(103)中的Al组分为x2≤x1≤1,Al组分从1逐渐变化到x2,其中单层厚度为2nm~2μm,以及

设置在组分渐变Alx1Ga1-x1N短波滤波层(103)上方的宽禁带半导体n+-Alx2Ga1-x2N欧姆接触层(104),所述宽禁带半导体n+-Alx2Ga1-x2N欧姆接触层(104)的部分表面经刻蚀形成有n型欧姆接触台面(112),以及

设置在宽禁带半导体n+-Alx2Ga1-x2N欧姆接触层(104)上方的宽禁带半导体非故意掺杂Alx2Ga1-x2N本征吸收层(105),以及

设置在宽禁带半导体非故意掺杂Alx2Ga1-x2N本征吸收层(105)上方的宽禁带半导体p型Alx2Ga1-x2N欧姆层(106),以及

设置在宽禁带半导体p型Alx2Ga1-x2N欧姆层(106)上方的p型Alx3Ga1-x3N渐变层(107),以及

设置在p型Alx3Ga1-x3N渐变层(107)上方的p+型GaN欧姆接触层(108),以及

设置在p+型GaN欧姆接触层(108)上方的p型欧姆接触电极(109);

所述p型欧姆接触电极(109)和n型欧姆接触台面(112)的上表面设有绝缘介质钝化层(110),所述的介质钝化材料为Al2O3,其中,在所述的绝缘介质钝化层(110)上开设有能显露电极的引线孔;

在所述n型欧姆接触台面(112)和p型欧姆接触电极(109)上均设有接触电极(111)。

2.根据权利要求1所述的一种背照式窄带通日盲紫外探测器,其特征在于:所述宽禁带半导体非故意掺杂Alx2Ga1-x2N本征吸收层(105)中的x2为所探测器波长对应的Al组分,其中0.38≤x2≤1。

3.根据权利要求1所述的一种背照式窄带通日盲紫外探测器,其特征在于:所述p型Alx3Ga1-x3N渐变层(107)中的Al组分为0≤x3≤x2,Al组分从x2逐渐变化到0,其中单层厚度为2nm~2μm。

4.根据权利要求1所述的一种背照式窄带通日盲紫外探测器,其特征在于:所述绝缘介质钝化层(110)的厚度介于5nm到5μm之间。

5.根据权利要求1所述的一种背照式窄带通日盲紫外探测器,其特征在于:所述的接触电极(111)结构形状为圆形,或者方形,或者环形,或者交叉指型中的一种。

6.一种制备权利要求1-5任一项所述的背照式窄带通日盲紫外探测器的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、在衬底(101)上依次外延生长背照式窄带通日盲紫外探测器的外延层,外延结构在衬底(101)上从下到上依次为AlN缓冲层(102)、组分渐变Alx1Ga1-x1N短波滤波层(103)、宽禁带半导体n+-Alx2Ga1-x2N欧姆接触层(104)、宽禁带半导体非故意掺杂Alx2Ga1-x2N本征吸收层(105)、宽禁带半导体p型Alx2Ga1-x2N欧姆层(106)、p型Alx3Ga1-x3N渐变层(107)、p+型GaN欧姆接触层(108);

S2、采用半导体微加工工艺制备在p+型GaN欧姆接触层(108)上制备p型欧姆接触电极(109)金属结构;

S3、采用半导体微加工刻蚀工艺制作n型欧姆接触台面(112),刻蚀至宽禁带半导体n+-Alx2Ga1-x2N欧姆接触层(104)上;

S4、在所述p型欧姆接触电极(109)和n型欧姆接触台面(112)的上表面覆盖绝缘介质钝化层(110),并通过半导体微加工工艺在p型欧姆接触电极(109)和n型欧姆接触台面(112)上面刻蚀出引线孔;

S5、采用半导体微加工工艺制分别在宽禁带半导体n型欧姆接触台面(112)和p型欧姆接触电极(109)上制作接触电极(111)。

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