[发明专利]一种AlGaN基3D倒装焊MSM阵列紫外探测器的制备方法

说明书

本发明公开了一种AlGaN基3D倒装焊MSM阵列紫外探测器的制备方法，属于半导体技术领域，包括：(1)在衬底上外延生长Al_XGa_1‑XN紫外光吸收层；(2)在Al_XGa_1‑XN紫外光吸收层上进行光刻，形成沟槽；(3)在Al_XGa_1‑XN紫外光吸收层的沟槽内沉积叉指电极；(4)对衬底背面进行抛光；(5)在基板上采用版图制作基板电路；(6)在基板电路上制作焊接微凸点；(7)把紫外探测器倒转，将叉指电极两端的pad区域与微凸点焊连；本发明制作工艺简单，倒装焊技术成熟，成本低，易于实施，可以大规模推广；本发明通过叉指电极沉积在吸收层内部沟槽中，减少了光生载流子迁移时间，在外加电场作用下，提高载流子的迁移速度和收集效率，从而提高探测器的灵敏度，降低响应时间。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，涉及一种AlGaN基紫外探测器的制备方法，特别涉及一种AlGaN基3D倒装焊MSM阵列紫外探测器的制备方法。

背景技术

紫外探测器在紫外线辐射测量、臭氧监测、大气污染监控、空间通信、飞行器制导、血液分析、水银灯消毒监控等领域有广泛应用。常用的紫外探测器主要有光电导型、肖特基型、MSM型、PIN型、雪崩型5种，光电导型光电流与暗电流都相对较大，但光电流与暗电流之比较小，灵敏度差；肖特基型探测器暗电流小，灵敏度高，但需要外加电场才能使用；MSM型探测器制作简单，暗电流小，但一般都为正入射，金属电极会阻挡和吸收一部分光；PIN型探测器，响应度和灵敏度高，但器件制造工艺复杂；雪崩型探测器需要外加一个很大的反偏电场。由于半导体紫外探测器光电流一般较小，在单个小器件探测时，器件的固定、I/O电极的位置、探测电流小等因素都会降低紫外探测器的信噪比、响应度和灵敏度，从而制约紫外探测器的大规模应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AlGaN基3D倒装焊MSM阵列紫外探测器的制备方法，以提高紫外探测器的响应度和灵敏度。

本发明提供的这种AlGaN基3D倒装焊MSM阵列紫外探测器的制备方法，包括以下步骤：

(1)在衬底上外延生长Al_XGa_1-XN紫外光吸收层；

(2)在Al_XGa_1-XN紫外光吸收层上进行光刻，刻蚀沟槽；

(3)在Al_XGa_1-XN紫外光吸收层的沟槽内沉积叉指电极，叉指电极包括左边叉指电极、右边叉指电极，两叉指电极两端都设有大面积pad区域，得到紫外探测器；

(4)对衬底背面进行抛光；

(5)在基板上采用版图制作基板电路；

(6)在基板电路上制作焊接微凸点；

(7)把紫外探测器倒转，将叉指电极两端的pad区域与微凸点焊连，在基板电路上焊接多个紫外探测器，得到所述AlGaN基3D倒装焊MSM阵列紫外探测器。

作为优选，步骤(1)中，所述外延生长采用金属有机气相外延(MOCVD)、分子束外延(MBE)、物理气相外延(PVD)和离子束外延(IBE)中的任意一种。

作为优选，步骤(1)中，所述衬底采用蓝宝石、二氧化硅、氮化铝、氟化钙、氮化钛、硅、氮化镓中的一种。

作为优选，步骤(3)中，所述叉指电极由Ni、Au、Pt、Cu、Al、Ag、Cr、In等一种或多种材料复合而成，叉指电极与紫外光吸收层形成肖特基接触或欧姆接触。

作为优选，步骤(4)中，所述衬底背面抛光方法采用物理机械研磨抛光、化学抛光中的一种。