[发明专利]基于InP衬底剥离的红外光电探测器及其预制件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体红外探测器的制备，特别涉及一种InP衬底剥离的红外光电探测器及其预制件的制作方法。

背景技术

红外光电器件现应用的越来越广泛，在通信、安保、测量的市场越来越大。基于InP衬底的红外探测器已成为光纤通讯的首选器件。近年来对InP基红外探测器的研究主要集中在提高器件的速度等性能上，但是器件的成本始终居高不下，这其中InP衬底的成本占用很大一部分，传统工艺是将衬底减薄，不但衬底不可重复利用，还会破坏环境。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可重复使用衬底的红外光电探测器的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于InP衬底剥离的红外光电探测器预制件的制备方法，包括，

在所述InP衬底上形成停刻层；

在所述停刻层表面形成保护层；

在所述保护层表面形成腐蚀剥离层；

在所述腐蚀剥离层表面形成探测器外延层，在所述探测器外延层的第一表面形成第一电极，得到红外光电探测器预制件。

优选的，在所述腐蚀剥离层表面形成探测器外延层具体为：

在所述腐蚀剥离层表面形成p型InGaAs接触层；

在所述p型InGaAs接触层表面形成p型InP层；

在所述p型InP层表面形成InGaAs吸收层；

在所述InGaAs吸收层表面形成n型InP层。

优选的，在所述n型InP层及p型InGaAs层上设置金属电极。

优选的，所述停刻层选用InGaAs、InAlAs或者InGaAsP材料。

优选的，所述停刻层的厚度为50~200纳米。

优选的，所述的保护层的材质选用InP材料，其厚度为500~2000纳米纳米。

优选的，所述的腐蚀剥离层的材质选用AlAs材料，其厚度为5~20纳米。

本发明还提供了 一种红外光电探测器的制备方法， 包括：

在所述方法制备的预制件探测器外延层第一电极表面形成支撑部；

通过腐蚀剂腐蚀所述腐蚀剥离层，使所述外延层脱离所述保护层，得到剥离件；

在所述剥离件与支撑部相对的一面上形成第二电极，并退火，得到红外光电探测器；

优选的，所述的形成支撑部具体为：

由金属（铜、不锈钢、钛等）或有机聚合物（聚酰亚胺、聚氨酯等）通过电镀或键合的方式附着在所述第一电极表面。

优选的，在所述剥离件与支撑部相对的一面上形成第二电极具体为：

在所述剥离件与支撑部相对的一面上淀积淀积SiO₂并光刻；

在光刻后的剥离件上沉积Ti/Pt/Au金属，得到第二电极。

本发明提供了一种基于InP衬底剥离的红外光电探测器及其预制件的制备方法与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过在衬底上形成探测器外延层，并在外延层和衬底之间形成了腐蚀剥离层，可以将外延器件结构整体从衬底上剥离下来，而不损伤衬底，衬底可以重复使用，这可大大降低生产成本。另外，由于剥离下的外延器件结构较薄，可以制备柔性红外探测器件，大大扩展器件的应用范围。

附图说明

图1为本发明一典型实施例中基于InP衬底剥离的红外光电探测器平面结构示意图；

图2为本发明一典型实施例中基于InP衬底剥离的红外光电探测器的制备工艺流程图；

图3 为本发明提供的现有技术比较例的红外探测器制备前后的结构示意图。

具体实施方式

本发明的一个方面提供了基于InP衬底剥离的红外光电探测器的制备方法，其可实现InP基衬底的重复再利用。

本发明提供一种基于InP衬底剥离的红外光电探测器预制件的制备方法，主要是在现有技术直接形成器件的工艺下，改进制备工艺，使衬底能够重复利用，降低了生产成本，同时，产品性能也得到了保障，以下为本发明的方案：在所述InP衬底上形成停刻层；在所述停刻层表面形成保护层；在所述保护层表面形成腐蚀剥离层；在所述腐蚀剥离层表面形成探测器外延层，在所述探测器外延层的第一表面形成第一电极，得到红外光电探测器预制件。