一种光电探测器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种铟镓砷光电探测器。
【背景技术】
[0002] 光电探测器是将光信号转换为电信号的半导体器件，用于光纤通讯、计算机网络、 有线电视网络和各种光电控制、光电探测的系统中。其中，PIN光电探测器适应在低压下工 作，响应度高、信噪比好、使用方便，是国内外光通讯中最常用的光电探测器。
[0003] 通常，PIN型光电探测器通常采用铟镓砷材料，现有技术中PIN型铟镓砷光电探测 器的机构如图1所示，包括半绝缘InP衬底1，在InP衬底1上层叠生长的InP缓冲层2、 InGaAs光敏层3、InP帽层4,形成n-i-p结构；以及直接形成在InP缓冲层2上的第一电极 5,直接形成在InP帽层4的环形第二电极6,以及搭接在第二电极6上的电极引线7 ;所述 第二电极6形成的环形区域为光敏区。所述光电探测器工作时，InP缓冲层2与InP帽层 4中产生载流子，形成的结电容严重影响所述光电探测器的响应速度。为此，现有技术通常 先在InP帽层4上直接形成覆盖InP帽层4的钝化层8,再在钝化层8中开设贯通的孔道形 成环状的第二电极6,以减少光敏区面积，从而减少结电容对所述光电器件的影响。
[0004] 如图1所示，为了保证第二电极6与电极引线7连接的可靠性，通常会将第二电极 6的部分区域延伸至钝化层8的上部，以增大第二电极6与电极引线7的接触面积。然而， 由于在垂直方向上，搭接区的电极引线7与各层半导体材料重叠区域较大，且在电极引线7 与各层半导体材料之间还夹设有钝化层8,形成电容结构，产生量级较高的寄生电容，严重 制约了所述光电探测器的响应速度。 【实用新型内容】
[0005] 为此，本实用新型所要解决的是现有PIN型铟镓砷光电探测器寄生电容较大，影 响所述光电探测器响应速度的问题，从而提供一种寄生电容小的高速铟镓砷光电探测器。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
[0007] 本实用新型所述的一种光电探测器，包括层叠设置的半绝缘InP衬底和InP缓冲 层，所述InP缓冲层上直接形成有不相连的第一电极和InGaAs光敏层，所述InGaAs光敏层 上层叠设置有InP帽层和钝化层，所述InP帽层面积小于或等于所述InGaAs光敏层的面 积；所述钝化层中开设有暴露所述InP帽层部分区域的通孔，沿所述通孔内侧壁形成环形 第二电极，所述第二电极的部分区域延伸至所述钝化层的上部，形成搭接区；所述搭接区上 部直接设置有电极引线；
[0008] 沿所述通孔靠近所述搭接区的一侧的任一切线方向，形成有贯通所述InP缓冲 层、所述InGaAs光敏层以及所述InP帽层的沟道，沿所述InP衬底的平行面方向，所述沟道 将层叠设置的所述InP缓冲层、所述InGaAs光敏层以及所述InP帽层分割为两部分。
[0009] 优选地，所述沟道中填充有钝化材料。
[0010] 优选地，所述第二电极为透光电极。
[0011] 所述钝化层覆盖所述InGaAs光敏层与所述InP帽层的侧壁。
[0012] 所述InP帽层上还直接设置有至少覆盖所述第二电极中央区域的减反层，用于减 少所述InP帽层的反射光线。
[0013] 本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0014] 本实用新型所述的一种光电探测器，包括层叠设置的半绝缘InP衬底、InP缓冲 层、InGaAs光敏层、InP帽层和钝化层；所述钝化层中开设有暴露所述InP帽层部分区域的 通孔，沿所述通孔内侧壁形成环形第二电极，所述第二电极的部分区域延伸至所述钝化层 的上部，形成搭接区；所述搭接区上部直接设置有电极引线；沿所述通孔靠近所述搭接区 的一侧的任一切线方向，形成有贯通所述InP缓冲层、所述InGaAs光敏层以及所述InP帽 层的沟道，并沿所述InP衬底的平行面方向，将三者分割为两部分；这就使得所述电极引线 无法与其垂直下方的各半导体层形成电容结构，或者即使形成的电容结构也不能连接到所 述光电探测器电路中，有效减少了所述电极引线形成的寄生电容，提高了所述光电探测器 的响应速度。
【附图说明】
[0015] 为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施 例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0016] 图1是现有技术中PIN型铟镓砷光电探测器结构示意图；
[0017] 图2a?2e是本实用新型所述的光电探测器在制备过程中的结构示意图；
[0018] 图中附图标记表示为：l_InP衬底、2-InP缓冲层、3-InGaAs光敏层、4-InP帽层、 5_第一电极、6-第二电极、7-电极引线、8-钝化层。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用 新型的实施方式作进一步地详细描述。
[0020] 本实用新型可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施 例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本实用新型的构思充 分传达给本领域技术人员，本实用新型将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见， 会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作"形 成在"或"设置在"另一元件"上"时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以 存在中间元件。相反，当元件被称作"直接形成在"或"直接设置在"另一元件上时，不存在 中间元件。
[0021] 实施例
[0022] 本实施例提供一种光电探测器，如图2e所示，包括层叠设置的半绝缘InP衬底1 和InP缓冲层2、所述InP缓冲层2上直接形成有不相连的第一电极5和InGaAs光敏层3， 所述InGaAs光敏层3上层叠设置有InP帽层4,所述InP帽层4面积小于或等于所述InGaAs 光敏层3的面积。所述InP帽层4远离所述InP衬底1的一侧还直接形成有覆盖所述InP 帽层4的钝化层8,所述钝化层8还延伸覆盖至所述InP帽层4以及所述InGaAs光敏层3 的侧壁，以保护所述InP帽层4和所述InGaAs光敏层3。
[0023] 本实施例中，所述InP衬底1优选为半绝缘InP衬底，厚度为350ym。
[0024] 所述InP缓冲层2为N型半导体层，本实施例优选为掺杂有硫元素的InP层，掺杂 浓度为2X1018/cm3,厚度为1ym。
[0025] 所述InGaAs光敏层3为本征半导体层，本实施例优选为Ina53Gaa47As，厚度为 L5um〇
[0026] 所述InP帽层4为P型半导体层，本实施例优选为掺杂有锌元素的InP层，掺杂浓 度为5X1018/cm3,厚度为1ym。
[0027] 所述钝化层8选自但不限于一层或多层无机钝化材料层和/或有机钝化材料层， 本实施例中所述钝化层8优选为聚酰亚胺层，厚度为1ym。
[0028] 所述钝化层8中开设有暴露所述InP帽层4部分区域的通孔，沿所述通孔内侧壁 形成环形第二电极6,所述第二电极6的部分区域延伸至所述钝化层8的上部，形成搭接区； 所述搭接区上部直接设置有电极引线7。
[0029] 所述第二电极6选自但不限于透光的银电极、石墨烯电极、ITO(