一种光电探测器制备方法及制备的广角光电探测器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种光电探测器的制备方法，包括如下步骤：在光电探测器结构的光敏面内生长一层p-GaN作为过渡层；在所述过渡层上生长一层p-GaN作为再构结构的晶籽层；在生长完晶籽层后快速升温生长一层p-GaN，形成再构光敏面。本发明的有益效果在于：提供了一种广角光电探测器的制备方法，高效可靠，通过在光电探测器表面再构，打破菲涅尔反射系数入射角的限制，降低对入射波长的敏感度，不需加入额外的系统，仅通过单个光电探测器实现广角探测。
【专利说明】一种光电探测器制备方法及制备的广角光电探测器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光电探测器制备方法及制备的广角光电探测器，属于半导体光电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]光电探测器在生物医学、数据存储媒介、火焰监测、紫外线剂量测量、高能射线探测、医疗、安检、工业探伤等领域得到广泛应用。当入射光能量大于光电探测器材料禁带宽度时，就会使得电子从价带跃迁至导带，产生电子空穴对，产生的电子空穴对被电极收集，就形成了光电流输出。量子效率是衡量光电探测器的一个最重要的性能指标之一，主要由光子入射效率、内量子效率和载流子收集效率决定。由于半导体和空气的折射率差大，相当的光被界面反射，无法进入到器件中被收集，导致器件效率降低。通常根据入射光和反射光的干涉相消原理，设计并制备增透膜，使得单一波长的垂直入射光入射效率达到95%以上。然而这种设计带来的一个问题是，当入射波长偏移设计波长，或者入射角偏离垂直方向，探测效率急剧下降。
[0003]根据电磁场理论，以对于电场垂直于入射面的TE波为例，根据界面处的连续性可以推导出TE波的菲涅尔反射系数为:
【权利要求】
1.一种光电探测器的制备方法，其特征在于:包括如下步骤， 过渡层制备步骤，在光电探测器结构(203)的光敏面(202)内以800-1200°C生长一层200nm的ρ-GaN，作为过渡层(204)； 晶籽层制备步骤，在所述过渡层(204)上以600-900°C生长一层50nm的p_GaN，作为再构结构的晶籽层(205)； 再构步骤，在生长完晶籽层(205)后快速升温，以950-1200°C生长一层150nm的p_GaN，形成再构光敏面(202)。
2.根据权利要求1所述的一种光电探测器的制备方法，其特征在于:所述再构步骤之后还包括钝化层制备步骤，在再构光敏面(202)上通过电子束蒸镀/溅射形成IOOnm的ITO形成钝化层(201)，所述钝化层(201)完全包覆住所述再构光敏面(202 )。
3.根据权利要求1或2所述的一种光电探测器的制备方法，其特征在于:所述再构光敏面(102,202)的上表面为不平整表面，用以使斜入射光接触所述再构光敏面(102,202)后产生的反射光的部分再次作为斜入射光进入至所述光电探测结构(103、203)内。
4.根据权利要求3所述的一种光电探测器的制备方法，其特征在于:所述再构光敏面(102.202)的不平整表面为规则的连续截面。
5.根据权利要求4所述的一种光电探测器的制备方法，其特征在于:所述再构光敏面(102.202)的连续截面为锥形、梯形、矩形、球形、球形凹陷形，其图形占空比50%到100%。
6.根据权利要求1所述的一种光电探测器的制备方法，其特征在于:所述再构光敏面(102.202)的厚度为0.1ym到50 μ m之间。
7.一种根据权利要求1所述的制备方法制备的广角光电探测器，其特征在于:包括用于产生光电效应的光电探测结构(103),所述光电探测结构(103)的上表面上设有再构光敏面(102)，所述再构光敏面(102)的上表面为不平整表面用以使斜入射光接触所述再构光敏面(102)后产生的反射光的部分再次作为斜入射光进入至所述光电探测结构(103)内。
8.根据权利要求7所述的广角光电探测器，其特征在于:所述再构光敏面(102)的上表面还设有钝化层(101 )，所述钝化层(101)完全包覆住所述再构光敏面(102)，所述钝化层(101)的材料为 SiO2, SiNx, MgF2, ITO0
9.根据权利要求7所述的广角光电探测器，其特征在于:所述再构光敏面(102)可应用于由硅、多晶硅、GaAs、GaN、InP、SiC、ZnO、SO1、碲镉汞制备的光电探测结构(103)上。
10.根据权利要求7所述的广角光电探测器，其特征在于:所述光电探测结构(103)为线性模式和盖革模式的雪崩光电探测器，或为PIN光电探测器，或为MSM光电探测器。
【文档编号】H01L31/08GK103956404SQ201410131694
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】郭霞, 周弘毅, 郭春威, 李冲 申请人:苏州北鹏光电科技有限公司