[发明专利]一种背光检测光电二极管结构及其加工方法

权利要求书

1.一种背光检测光电二极管结构，结构中的衬底(10)上生长有缓冲层(20)、光吸收层(30)、帽层(40)和接触层(50)，其特征在于，结构还包括：

位于所述衬底(10)的收光面一侧设置有一带预设曲率的弧面(91)，其中所述弧面(91)的曲率为30-60°，并且所述弧面(91)相对衬底(10)为内凹弧面；

所述衬底(10)的弧面(91)生长有抗反射层(90)；所述衬底(10)的背光面一侧还设置有反射面(110)，所述反射面(110)为多层的SiO₂和的TiO₂依次层叠形成。

2.根据权利要求1所述的背光检测光电二极管结构，其特征在于，所述弧面(91)的曲率半径为100μm-200μm，其曲率半径是根据所适配的激光器的探测光出光口的高度选定。

3.根据权利要求1所述的背光检测光电二极管结构，其特征在于，所述衬底(10)材料为N⁺型InP，所述抗反射层(90)材料厚度为的Si₃N₄。

4.根据权利要求3所述的背光检测光电二极管结构，其特征在于，所述帽层(40)具体为I型InP时，帽层(40)的中间扩散形成P型扩散弧形区域(70)，所述的P型扩散弧形区域(70)的外环，且位于所述帽层(40)的表面还设置有扩散阻挡层(60)；

所述接触层(50)具体为P⁺型InGaAs接触环，所述接触环上还设置有金属接触层(80)，所述接触环和金属接触层构成欧姆接触；

所述衬底(10)的底部还设置有金属接触层(100)。

5.一种背光检测光电二极管加工方法，其特征在于，所述加工方法的对象为外延片，所述外延片从下到上依次包括衬底(10)、长有缓冲层(20)、光吸收层(30)、帽层(40)和接触层(50)，则所述加工方法包括：

基于光刻和腐蚀工艺，制作环形的P-InGaAs接触环(50)；

利用等离子增强化学气相沉积淀积扩散阻挡层(60)，并通过光刻和腐蚀工艺形成圆形扩散区域，通过扩散形成P半导体区域(70)；

采用电子束蒸发和剥离工艺，形成P接触金属层(80)；

将外延片减薄抛光到150±50μm，采用电子束蒸发和剥离工艺，形成N接触金属层(100)；通过光刻和腐蚀工艺制作进光的弧面(91)；所述弧面(91)相对衬底(10)为内凹弧面；

在弧面(91)上通过等离子增强化学气相沉积(PECVD)淀积增透膜(90)；

将外延片沿晶向解理，采用电子束蒸发工艺，在弧面(91)的另一侧镀上反射层(110)；

所述增透膜(90)为厚度为的Si₃N₄；所述反射层(110)具体为多层厚度为的SiO₂/厚度为的TiO₂。

6.根据权利要求5所述的背光检测光电二极管加工方法，其特征在于，所述通过光刻和腐蚀工艺制作进光的弧面(91)，具体包括：

用光刻胶做掩蔽膜，保护外延片的进光面中除制作弧面(91)以外的区域、N接触金属层(100)和背光面；

用氢溴酸、饱和溴水和水比例为1:1:1的溶液静止腐蚀2h形成45°弧面(91)。

7.根据权利要求5所述的背光检测光电二极管加工方法，其特征在于，所述扩散阻挡层(60)具体为厚度为的Si3N4/厚度为的SiO₂介质；所述P接触金属层(80)具体为Ti/Pt/Au(80)；所述N接触金属层(100)具体为Ti/Pt/Au

8.根据权利要求5所述的背光检测光电二极管加工方法，其特征在于，所述缓冲层(20)具体为N型InP缓冲层，所示光吸收层(30)具体为I型InGaAs光吸收层，所述帽层(40)具体为I型InP帽层，以及所述接触层(50)具体为P⁺型InGaAs接触层，则所述N型InP缓冲层掺杂浓度为1e17cm^-3-1.5e17cm^-3，厚度1.0-2.0μm；I型InGaAs光吸收层掺杂浓度小于5e15cm^-3，厚度3至3.5μm；I型InP帽层掺杂浓度小于5e15cm^-3，厚度1-1.5μm；P⁺型InGaAs接触层掺杂浓度1e19cm^-3，厚度0.1-0.25μm。