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公开(公告)号：CN104538478B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410748529.1
申请日：2014-12-09
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/08 , H01L31/0304 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种复合钝化膜结构的延伸波长铟镓砷探测器及制备方法，具体包括：在外延片上刻蚀形成p型微台面；在微台面局部区域上制备P电极区，其上置有覆盖部分微台面的电极互连区，并从微台面上延伸至微台面下；在微台面的一侧有刻蚀至n型缓冲层的N槽，并制备上N电极区。除P和N电极区外，整个外延片上覆盖有复合钝化层。本发明的优点是：Al2O3/SiNx复合钝化膜结构可实现对微台面的有效覆盖，提升侧面钝化效果，降低界面态密度，提升器件的灵敏度；高温退火之后制备Al2O3/SiNx复合钝化膜，避免了In元素的外扩散和薄膜绝缘性能的退化，提高器件的可靠性。
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公开(公告)号：CN104538463B
公开(公告)日：2016-07-06
申请号：CN201410748528.7
申请日：2014-12-09
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/0216 , H01L31/18 , H01L31/101
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种改善表面钝化的平面型铟镓砷光敏芯片及制备方法，平面型铟镓砷光敏芯片的结构为：在半绝缘InP衬底上，依次生长N型InP层，铟镓砷本征吸收层，N型InP帽层，氮化硅(SiNx)钝化层，P电极及加厚电极(8)。制备工艺在原有工艺基础之上改进得到，包括扩散掩膜的去除、硫化和感应耦合等离子体化学气相淀积(ICPCVD)技术生长氮化硅钝化膜。本发明的优点在于：芯片的钝化层结构比较均匀；有效减少器件的表面态密度，且表面形成的硫化膜能够避免表面再次被氧化；工艺对材料表面损伤小，薄膜致密、与衬底之间应力匹配，元素成键状态好，钝化效果优。
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公开(公告)号：CN104538463A
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201410748528.7
申请日：2014-12-09
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/0216 , H01L31/18 , H01L31/101
CPC classification number: Y02P70/521 , H01L31/0216 , H01L31/09 , H01L31/1844
Abstract: 本发明公开了一种改善表面钝化的平面型铟镓砷光敏芯片及制备方法，平面型铟镓砷光敏芯片的结构为：在半绝缘InP衬底上，依次生长N型InP层，铟镓砷本征吸收层，N型InP帽层，氮化硅(SiNx)钝化层，P电极及加厚电极(8)。制备工艺在原有工艺基础之上改进得到，包括扩散掩膜的去除、硫化和感应耦合等离子体化学气相淀积(ICPCVD)技术生长氮化硅钝化膜。本发明的优点在于：芯片的钝化层结构比较均匀；有效减少器件的表面态密度，且表面形成的硫化膜能够避免表面再次被氧化；工艺对材料表面损伤小，薄膜致密、与衬底之间应力匹配，元素成键状态好，钝化效果优。
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公开(公告)号：CN102231374A
公开(公告)日：2011-11-02
申请号：CN201110174762.X
申请日：2011-06-27
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L23/538 , H01L27/144
Abstract: 本发明公开了一种应用于背照射线列红外焦平面探测器的高稳定性倒焊基板。在抛光的蓝宝石或陶瓷衬底上制备多层金属膜，包括接触层、导电层、阻挡层、粘附层，通过干法刻蚀和湿法腐蚀形成与光敏芯片和读出电路互连的图形，连通率达到99％以上，然后制作绝缘层，最后沉积互连的In柱凸点。这种多层金属薄膜结构的倒焊基板具有良好的热稳定性，烘烤温度可以达到85℃以上，可以实现具有高温稳定性的线列红外焦平面探测器。
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公开(公告)号：CN100541829C
公开(公告)日：2009-09-16
申请号：CN200710047624.9
申请日：2007-10-31
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/105 , H01L31/0224
Abstract: 本发明公开了一种InGaAs低台面线列或面阵红外探测器芯片，包括：在p-InP/InGaAs/n-InP外延片上通过刻蚀形成线列或面阵p-InP微台面。在p-InP微台面上置有与其欧姆接触的Au/Zn/Pt/Au/P电极区，在线列或面阵微台面边上有一刻蚀至n-InP层并置于n-InP层上的公共N电极区。除P、N电极区外，整个外延片上，包括侧面覆盖有氮化硅钝化层。在P电极区上置有与读出电路互连的电极互连区，该电极互连区覆盖部分微台面，并从微台面延伸至平面。本发明的优点是：保留的InGaAs层可使台面降低，InGaAs层的侧面得到有效保护。氮化硅钝化层可有效的起到抗反射和减小InP和InGaAs层表面态的作用，可以增加探测器的量子效率和减小暗电流。P电极采用AuZnPtAu，可与p-InP形成很好的欧姆接触，并且Pt可以有效的阻止Zn的外扩散，提高器件可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN100424895C
公开(公告)日：2008-10-08
申请号：CN200610118770.1
申请日：2006-11-24
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/105 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种微台面结构的铟镓砷线列探测器，结构为：在半绝缘InP衬底上有n型InP层，在n型InP层上置有通过刻蚀形成的由InGaAs吸收层和P型InP层构成的线列微台面，在微台面上的p型电极引出区生长有一层p-InGaAs电极过渡层；微台面的所有露裸区有一层通过硫化处理生成的In2S3层，在该In2S3层上有依次通过热蒸发生成的In2S3钝化层和SiNx钝化层。本发明的优点是由于硫化处理生成的In2S3层和其表面生成的In2S3钝化层正好晶格匹配，可以减小接触表面态，有效的增加探测器的量子效率和减小暗电流，SiNx钝化层起到钝化加固作用，提高器件的长时间稳定性和可靠性。在电极引出区P型InP层上增加一层p-InGaAs电极过渡层，使电子束蒸发生长的Ti/Pt/Au电极在不退火的情况下实现欧姆接触，小的接触电阻提高了探测器的性能。
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公开(公告)号：CN101241946A
公开(公告)日：2008-08-13
申请号：CN200710173512.8
申请日：2007-12-28
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/105 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种背照射铟镓砷微台面探测器芯片及制备工艺，包括在p－InGaAs/p－InP/i－InGaAs/n－InP外延片上刻蚀形成p－InGaAs/p－InP/i－InGaAs微台面，InGaAs吸收层厚度设计为1.1um至1.5um，掺杂浓度为3－5×1016cm－3，硫化+SiNx钝化膜并引入退火工艺，可达到有效减小表面和侧面的复合，降低界面态密度，提高器件探测率和均匀性的目的，p型电极引出区生长有一层p－InGaAs电极过渡层，电子束蒸发生长的Ti/Pt/Au电极与p－InGaAs接触是很好的欧姆接触，小的接触电阻提高了探测器的性能，同时采用背照射方式，入射光不会被p型电极引出层p－InGaAs吸收，有利于提高器件的响应率，背面低温淀积ZnS增透膜可以进一步提高器件的响应率和量子效率。
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公开(公告)号：CN101170142A
公开(公告)日：2008-04-30
申请号：CN200710170717.0
申请日：2007-11-21
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/103 , H01L31/0224 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种平面型铟镓砷红外焦平面器件，包括：在外延片上通过Zn扩散形成平面型pn结，其特征是：在Zn扩散区域上方周围有一加厚Cr/Au环形电极，通过Au层对入射光的反射来实现光敏元区的限定。由于加厚电极的形状由光刻图形决定，所以有效光敏元的面积可以得到精确控制。器件制备方法的特征是：在热处理前先生长SiO2钝化膜来阻止Zn在热处理过程中的向外扩散，增强了pn结的热稳定性，而且通过控制SiO2膜的厚度实现了对器件表面的钝化以及对光的增透。p电极采用单层Au层，简化了p电极生长工艺，这对工艺的稳定性以及器件的均匀性都有重要的意义，Au与InP粘附性较好，而且，通过SiO2层保护下的热退火过程，可以实现与Au/Zn/Au良好的欧姆接触。
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公开(公告)号：CN104916731B
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201510296103.1
申请日：2015-06-02
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/101 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种低损伤的铟镓砷探测器p+n结制备方法，具体步骤如下：1)淀积氮化硅成结掩膜，2)光敏区成结，3)取样清洗，4)氮气氛围热处理，5)去表面损伤层。其优点在于：氮气氛围热处理一方面能够修复成结过程引入的晶格损伤,减小复合中心的密度，降低探测器的暗电流，另一方面能够激活受主离子，降低施主补偿作用，增加P区的空穴载流子浓度，有利于P电极欧姆接触的稳定性，减小串联电阻；去表面损伤层一方面可以有效去除表面氧化层，减少表面的复合中心，有利于表面钝化，提高探测器的性能，另一方面可以去除表面形成的离子富集层和表层损伤层。
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公开(公告)号：CN105914250A
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201610407146.7
申请日：2016-06-12
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种铟镓砷短波红外探测器。器件结构从上至下依次包括钝化层，窗口层，吸收层，缓冲层，读出电路，金属电极和互连通孔。其中，金属电极制备在缓冲层上。互连通孔制备在光敏元上，形成一个锥形通孔。互连通孔只与窗口层和读出电路连通。钝化层覆盖了除金属电极以外的器件表面，同时在互连通孔锥形下半部形成内部绝缘隔离。本器件结构特征在于新型铟镓砷短波红外探测器在光敏元上引入一个锥形的通孔，然后在通孔中填充互连金属连接窗口层与读出电路，使得探测器光敏元从材料内部就可以与读出电路进行互连。这种结构具有结构紧凑、易集成，能有效提高探测器在三维方向的堆叠密度，是未来发展微系统的核心技术。
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