[发明专利]半导体掺杂的扩散深度检测方法

权利要求书

1.一种半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，包括：

S1，进行掺杂剂扩散，测得半导体光电探测器件的击穿电压；

S2，根据所述击穿电压计算所述掺杂剂的扩散深度，其中，将所述击穿电压代入泊松方程与碰撞电离模型中的发生击穿的条件方程联合进行求解，得到所述半导体光电探测器件中掺杂剂的扩散深度，该泊松方程为：

发生击穿的条件方程为：

其中，F(x)为扩散深度为x的电场，由F(x)对x积分得到击穿电压，w是积分的厚度范围，对应扩散后剩余的本征层厚度，N(x)为扩散深度为x的掺杂剂密度，ε为扩散深度为x所在外延层的介电常数，ε₀为真空介电常数，q为电子电荷，α为所述半导体光电探测器件倍增区的半导体材料的空穴的碰撞离化系数、β为所述半导体光电探测器件倍增区的半导体材料的电子的碰撞离化系数。

2.根据权利要求1所述的半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，测得半导体光电探测器件的击穿电压包括：

对所述半导体光电探测器件施加反向偏压，测得所述半导体光电探测器件的电流-电压曲线；

根据所述电流-电压曲线得到所述半导体光电探测器件的击穿电压。

3.根据权利要求2所述的半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，测得所述半导体光电探测器件有光探测信号的光电流-电压曲线、无光探测信号的暗电流-电压曲线。

4.根据权利要求1所述的半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：

S0，根据半导体光电探测器件的预期击穿电压预设所述半导体光电探测器件有源区的扩散深度；

S0′，根据所述扩散深度得到扩散窗口，并根据所述扩散窗口制备扩散掩模。

5.根据权利要求1所述的半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括：

S3，根据所述扩散深度对所述半导体光电探测器件进行补扩散。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，所述半导体光电探测器件为基于P-N结的III-V半导体材料的光电探测器。

7.根据权利要求6所述的半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，所述III-V半导体材料为InP、InSb、InAs、GaSb，三元材料InGaAs、InAlAs、AlGaAs及其对应的四元材料GaInAsP、AlInAsSb、AlInGaAs、AlInAlAs。

8.根据权利要求4所述的半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，所述扩散窗口包括一次扩散窗口及二次扩散窗口。

9.根据权利要求8所述的半导体掺杂扩散深度的检测方法，其特征在于，在所述一次扩散窗口及二次扩散窗口外形成保护环。