[发明专利]一种用于红外雪崩探测芯片的激光退火装置及其检测方法在审

申请号：	202211314394.9	申请日：	2022-10-25
公开（公告）号：	CN115602751A	公开（公告）日：	2023-01-13
发明（设计）人：	徐鹏飞;王岩	申请（专利权）人：	江苏华兴激光科技有限公司;无锡华兴光电研究有限公司
主分类号：	H01L31/107	分类号：	H01L31/107;H01L31/18;H01L31/20;H01L21/268;H01L21/67;H01L21/66;G01R31/265;G01R31/28
代理公司：	江苏长德知识产权代理有限公司 32478	代理人：	景凤娌
地址：	221000 江苏省徐州市***	国省代码：	江苏;32
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摘要：
搜索关键词：	一种用于红外雪崩探测芯片激光退火装置及其检测方法
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【说明书】：

本发明公开了一种用于红外雪崩探测芯片的激光退火装置及其检测方法，涉及半导体技术领域，包括激光光源、连续光衰减片、分光镜、透镜、红外雪崩探测芯片、光功率计、电压电流源和计算机；利用激光进行退火可以选择性的对芯片进行局部退火，不影响电极与材料的欧姆接触，同时激光的波长及能量可以调节，可以对不同的吸收层材料进行有选择性的退火；主要针对探测芯片的吸收层材料进行选择性退火，同时选择的激光波长通过衰减至合适范围，可以对探测芯片的光响应性能进行检测，达到对退火效果的监测。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地说，它涉及一种用于红外雪崩探测芯片的激光退火装置及其检测方法。

背景技术

半导体退火是一种常见的优化半导体材料质量的方法，通常的方法是在材料刚生长完后利用高温条件对材料进行一定时间的退火处理用于提升半导体材料的结晶质量。然而当材料已经做成芯片，高温退火就不太合适，因为芯片端已经做好了各种电极，高温处理会影响欧姆接触。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于红外雪崩探测芯片的激光退火装置及其检测方法，可以选择性的对芯片进行局部退火，不影响电极与材料的欧姆接触，通过调节激光的波长及能量，可以对不同的吸收层材料有选择性的退火，同时将选择的激光波长通过衰减至合适范围，可以对探测芯片的光响应性能进行检测，达到对退火效果的监测。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于红外雪崩探测芯片的激光退火装置，包括激光光源、连续光衰减片、分光镜、透镜、红外雪崩探测芯片、光功率计、电压电流源和计算机；

所述激光光源经过连续光衰减片经透镜聚焦照射在所述红外雪崩探测芯片表面，用于对所述红外雪崩探测芯片的吸收层材料进行退火；

所述光功率计用于对激光光源的强度进行监测；

所述连续光衰减片用于将激光强度衰减至所述红外雪崩探测芯片的线性响应范围；

所述电压电流源用于测量所述红外雪崩探测芯片的电压电流曲线；

所述计算机用于采集电压电流曲线，获得所述红外雪崩探测芯片的光响应信息。

作为本发明进一步的方案：所述激光光源的波长为1310nm或1550nm，光谱半高宽范围为0.01nm－10nm，输出最大光功率＞1mW。

作为本发明进一步的方案：所述连续光衰减片为中性衰减片，衰减波长范围处于为300nm－2000nm，衰减倍数在10^-6～1内连续可调。

作为本发明进一步的方案：所述分光镜的反射透射比为1：1，波长范围为300nm－2000nm。

作为本发明进一步的方案：所述红外雪崩探测芯片，其吸收层为In_0.47Ga_0.43As材料，电荷层与倍增层为In_0.48Al_0.42As材料。

作为本发明进一步的方案：所述光功率计检测波长范围为300nm－2000nm，功率范围为0.01μW－1W。

作为本发明进一步的方案：所述电压电流源电流检测范围为10^-15A～10A。