[实用新型]一种硅基探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光探测器技术领域，特别是涉及一种红外紫外增强型硅基探测器及其制备方法。

背景技术

所有物体均发射与其温度和特性相关的辐射光，这些不同波段的光线包含了物体本身丰富的信息。为了充分利用这些信息，人们研制了各种波段的光探测器，尤其在红外和紫外波段，其应用极其广泛。硅是一种极其成熟的半导体材料，其响应光谱可从紫外波段延伸到近红外波段，而且加工工艺成本较低，适合于制备紫外及近红外探测器。传统的硅探测器，由于制备工艺、结构及材料本身的性能所限，在可见光范围响应较好，而在紫外和近红外波段响应较弱。针对这种现象，可通过改进探测器结构和制备工艺，来改善硅基探测器在紫外和近红外波段的响应，但这种改进一般只针对紫外波段或是只针对红外波段，在很大程度上制约了探测器的性能，影响了硅基探测器在紫外和红外波段的同时应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种硅基探测器，探测器响应范围覆盖紫外至近红外波段，并在紫外和近红外这两个波段响应增强，探测灵敏度高。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：包括衬底、欧姆接触层和吸收层；吸收层在欧姆接触层上并形成一级凸形台面，欧姆接触层在衬底上并形成二级凸形台面；吸收层上设有欧姆接触部；欧姆接触部和一级凸形台面上都设有欧姆接触电极；衬底、欧姆接触层和吸收层所形成的台面结构上有增透膜；衬底上设有与欧姆接触电极相连的压焊点；衬底背面设有光反射部，衬底背面设有反射膜。

作为优选，衬底背面设有反射膜。

作为优选，衬底为绝缘或半绝缘衬底，欧姆接触层为高掺杂N型硅欧姆接触层,吸收层为非掺杂硅本征吸收层。

作为优选，欧姆接触层为N型硅欧姆接触层，N型硅欧姆接触层掺杂浓度要大于5×10¹⁸cm^-3，厚度大于2um。

作为优选，吸收层为非掺杂本征硅吸收层，非掺杂本征硅吸收层掺杂浓度小于2×10¹⁴cm^-3，厚度大于300um。

作为优选，欧姆接触部为环形欧姆接触环，且为重掺杂P型欧姆接触环。

作为优选，增透膜和反射膜为氮化硅和二氧化硅形成的双层介质。

作为优选，欧姆接触电极包括P型欧姆接触电极和N型硅欧姆接触电极，在欧姆接触部上的为P型欧姆接触电极，在一级凸形台面上的是N型硅欧姆接触电极。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型上表面P型欧姆接触为环形，环形内为光吸收区，避免了光吸收区重掺杂形成的表面光吸收“死区”现象，提高了器件对紫外波段的响应度；正面设计的氮化硅、二氧化硅厚度的介质增透膜对波长为300nm-1100nm的光线均可实现透射率达90%以上，提高了器件对紫外至近红外波段的响应；背面做锯齿状刻蚀处理并淀积氮化硅、二氧化硅的反射膜，可实现对近红外波段的良好反射，并且反射光线不垂直于器件平面结构，增长了器件对近红外波段的光吸收，提高了器件对近红外波段的响应；采用绝缘或半绝缘衬底的台面结构，将P型和N型欧姆接触电极均引到衬底上，可减小器件电容，提高了器件的响应速度。

本实用新型以一种简单的结构提高了硅基探测器在紫外和近红外波段的响应度，并尽量减小了对器件响应速度的影响，降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型截面结构示意图。

图中：1、衬底；2、欧姆接触层；3、吸收层；4、一级凸形台面；5、二级凸形台面；6、欧姆接触电极；7、压焊点；8、光反射部；9、重掺杂P型欧姆接触环；10、增透膜；11、P型欧姆接触电极；12、N型欧姆接触电极；13、非掺杂硅本征吸收层；14、N型硅欧姆接触层；15、绝缘或半绝缘衬底。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：