[发明专利]一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器

权利要求书

1.一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器，其特征在于设有衬底，在衬底上依次设有同质的第一N型外延缓冲层、N^-型外延吸收层、第二N型外延倍增层和P⁺型欧姆接触层；在P⁺型欧姆接触层表面通过电热分解法生长的多层石墨烯透明电极层，采用光刻掩膜技术和ICP刻蚀工艺刻蚀一高度从石墨烯层表面到第一N型外延缓冲层表面，使得P⁺型欧姆接触层、第二N型外延倍增层和N^-型外延吸收层为圆台，通过等离子体增强化学气相沉积法生长一致密的SiO_x/Si₃N₄保护钝化层，起到器件钝化保护作用和对固定波长范围进行光增透的作用；在N⁺型衬底的背面溅射N型欧姆接触电极，并在SiO_x/Si₃N₄保护钝化层上通过光刻工艺刻蚀出焊盘窗口并制备石墨烯透明电极层的焊盘。

2.如权利要求1所述一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器，其特征在于所述衬底为4H-SiCN⁺型衬底。

3.如权利要求1所述一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器，其特征在于所述第一N型外延缓冲层的掺杂浓度为3～5×10¹⁸/cm³，厚度为100～200nm。

4.如权利要求1所述一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器，其特征在于所述N^-型外延吸收层的掺杂浓度为2×10¹⁴～1×10¹⁵/cm³的轻掺杂层，厚度为1.0～1.5μm。

5.如权利要求1所述一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器，其特征在于所述第二N型外延倍增层的掺杂浓度为5×10¹⁷～2×10¹⁸/cm³，厚度为0.1～0.25μm。

6.如权利要求1所述一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器，其特征在于所述P⁺型欧姆接触电极层的掺杂浓度为1～2×10¹⁹/cm³，厚度为0.2～0.3μm。

7.如权利要求1所述一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器，其特征在于所述圆台的下底面直径比上底面直径为5μm，圆台的下底面直径为105～505μm，上表面直径为100～500μm。

8.如权利要求1所述一种具有石墨烯透明电极的碳化硅雪崩光电探测器，其特征在于所述SiO_x/Si₃N₄保护钝化层的厚度为0.3～0.5μm。