技术特征：
1.一种硅基宽光谱探测器阵列，其特征在于：由多个探测器单元阵列构成，每个探测器单元包含soi衬底、二氧化硅窗口层、长波吸收层、n电极和p电极，soi衬底包括底部si材料层、二氧化硅填埋层和顶层硅，二氧化硅填埋层制作在底部si材料层上侧，顶层硅制作在二氧化硅填埋层的上侧，其中底部si材料层部分覆盖二氧化硅填埋层的下侧面，顶层硅包括n型重掺杂区、n型中掺杂区和本征区，n型重掺杂区在深度范围内完全替代顶层硅，n型中掺杂区和本征区设置在n型重掺杂区之间空心区域内并且本征区位于n型中掺杂区的上侧，二氧化硅窗口层形状与n型重掺杂区匹配并且对应制作在n型重掺杂区上侧，长波吸收层的下侧外沿生长于二氧化硅窗口层内且完全覆盖n型中掺杂区和本征区上侧，n电极制作在n型中掺杂区上，p电极制作在长波吸收层顶部。2.根据权利要求1所述的一种硅基宽光谱探测器阵列，其特征在于：所述n型重掺杂区呈矩形分布在单个探测器单元的外侧边沿，n型中掺杂区呈几何形状分布在n型重掺杂区内侧空心区域内，n型中掺杂区下侧位于二氧化硅填埋层上侧并且n型中掺杂区在深度范围内部分替代顶层硅，n型重掺杂区内侧空心区域内除n型中掺杂区外全部为本征区。3.根据权利要求1所述的一种硅基宽光谱探测器阵列，其特征在于：所述长波吸收层的顶部设置有p型掺杂区，p电极制作在p型掺杂区上。4.根据权利要求1所述的一种硅基宽光谱探测器阵列，其特征在于：还包含绝缘介质层，绝缘介质层设置在二氧化硅窗口层、长波吸收层的外侧。5.根据权利要求1所述的一种硅基宽光谱探测器阵列，其特征在于：所述底部si材料层与长波吸收层相互错开。6.根据权利要求1所述的一种硅基宽光谱探测器阵列，其特征在于：所述长波吸收层的材料采用纯锗、锗锡合金或锗硅合金。7.一种权利要求1-6任一项所述的硅基宽光谱探测器阵列的制备方法，其特征在于包含以下步骤：s1、分别在顶层硅上制作n型重掺杂区和n型中掺杂区，未进行掺杂的区域为本征区；s2、在顶层硅表面沉积二氧化硅制作二氧化硅窗口层，二氧化硅窗口层上对应n型中掺杂区和本征区上方区域开设窗口；s3、在二氧化硅窗口层的窗口中露出的顶层硅之上选择外延生长长波吸收层；s4、在长波吸收层顶部制作p型掺杂区；s5、在长波吸收层和二氧化硅窗口层上沉积绝缘介质层；s6、在n型重掺杂区对应的顶层硅上制作所有探测器单元共用的n电极，n电极与n型重掺杂区形成电性连接；s7、在每个探测器单元的p型掺杂区上制作独立的p电极，p电极与p型掺杂区形成电性连接；s8、退火形成欧姆接触；s9、减薄底部si材料层，并去除长波吸收层下方对应的si材料层，完成制备。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，顶层硅的厚度大于200nm，二氧化硅填埋层的厚度大于300nm，顶层硅110的晶向为<001>方向，顶层硅的导电类型为p型，电阻率为10欧姆/厘米，n型重掺杂区的注入深度是0～340nm，掺杂浓度均大于1
×
10
19
cm-3
，n型中掺杂区的离子注入深度为200～340nm，掺杂浓度均大于1
×
10
18
cm-3
，高温退
火激活的条件为>800 ℃/10min。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，采用离子增强的化学气相沉积系统或热氧化的方法在顶层硅表面沉积二氧化硅，并采用光刻胶作为掩膜和干法湿法相结合的刻蚀方式在n型中掺杂区和本征区上侧的二氧化硅上开设窗口。10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，采用超高真空化学气相沉积系统在二氧化硅窗口层的窗口中外延生长长波吸收层。11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s8中，退火的温度为150～750℃。12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s9中，采用机械研磨工艺减薄底部si材料层，然后采用光刻胶作为掩膜和干法刻蚀的方式去除长波吸收层下方对应的si材料层，完成制备。
技术总结
本发明公开了一种硅基宽光谱探测器阵列及其制备方法，由多个探测器单元阵列构成，每个探测器单元包含SOI衬底、二氧化硅窗口层、长波吸收层、n电极和p电极，SOI衬底包括底部Si材料层、二氧化硅填埋层和顶层硅，顶层硅包括n型重掺杂区、n型中掺杂区和本征区。本发明采用了受光面有源区表面部分掺杂和浅掺杂，并保留了部分本征区域，从而在本征的非注入区，没有短波探测的死区效应，可以有效提高光谱探测器对波长较短光信号的响应，从而实现300nm-2000nm的宽光谱探测。的宽光谱探测。的宽光谱探测。
技术研发人员：郑志明 徐峰 征峰
受保护的技术使用者：江苏联格科技有限公司
技术研发日：2022.11.23
技术公布日：2023/3/17