>[0039]优选地，光衰减层140与光电转换层130的材料相同或光衰减层140的材料带隙比光电转换层130的材料带隙窄。优选地，光衰减层的厚度在1?10微米之间。可以理解，光衰减层140的厚度由所要探测的光强及材料的吸收系数确定。
[0040]进一步地，光衰减层140远离ρη结光电转换层的空间电荷区，因而其中所发生的光吸收过程不能形成光电流。
[0041]步骤S130:在所述衬底120的下表面生长第一欧姆接触电极层110 ；
[0042]优选地，第一欧姆接触电极层110和第二欧姆接触电极层150为钯和金。可以理解，第一欧姆接触电极层110和第二欧姆接触电极层150还可以采用其他的材料。
[0043]本发明提供的光电探测器100，包括:第一欧姆接触电极层110、衬底120、光电转换层130、光衰减层140和第二欧姆接触电极层150，其中，所述光电转换层130与所述衬底120的材料相同但导电类型相反，所述光衰减层140与所述光电转换层130的材料相同或所述光衰减层140的材料带隙比所述光电转换层130的材料带隙窄。本发明提供的光电探测器100，在光电转换层130上外延生长光衰减层140，所述光衰减层140与所述光电转换层130的材料相同或所述光衰减层140的材料带隙比所述光电转换层130的材料带隙窄，使得入射至光探测器的强光在到达ρη结空间电荷区之前，大部分被所述光衰减层140吸收，当光衰减层140的厚度固定后，照射到ρη结空间电荷区的光强与入射光光强的比例也确定，且该比例在探测器制作完成后会保持稳定不变。因此，虽然照射到ρη结空间电荷区的光已被光衰减层所衰减，但通过光电流的测量仍然可以确定入射光的光功率，从而能够提供准确的光功率信息。
[0044]以下通过具体实施例进一步阐述本发明，这些实施例仅用于举例说明的目的，并没有限制本发明的范围。
[0045]本发明提出的光电探测器的器件制备过程为:以η型(或P型)单晶硅(或单晶砷化镓)为衬底120，利用PECVD、M0CVD、磁控溅射和其它生长Si及GaAs、InGaAs薄膜的设备，生长出器件结构。该器件结构包括衬底层120、光电转换层130、光衰减层140。在受光面一侧蒸镀Si02，利用光刻方法形成电极图形，蒸镀电极金属并退火形成第一欧姆接触电极层110，用稀释的氢氟酸将Si02利腐蚀掉。在下表面蒸镀电极金属并退火，实现第二欧姆接触电极层150。将外延片划片制成探测器管芯，最后封装形成强光探测器器件。
[0046]实施例1
[0047]为了进一步说明本器件结构的效果，我们以工作波长为450nm的最大测量光功率为200mW的Si基强光光电探测器为例说明该器件结构的制备过程。具体如下:以P型单晶硅为衬底120，在所述衬底120上表面依次外延生长光电转换层130、光衰减层140及第二欧姆接触电极层150，其中，光电转换层130为硅，厚度为0.8 μ m，光衰减层140为硅，其厚度为2.0 μ m，在受光面一侧蒸镀Si02，利用光刻方法形成电极图形，蒸镀金并退火形成η型第一欧姆接触电极层110，用稀释的氢氟酸将Si02利腐蚀掉。在下表面蒸镀铝并退火，实现P型第二欧姆接触电极层150。将外延片划片制成探测器管芯，最后封装形成强光光电探测器器件。由于ρη结光电转换层前面增加了 2.0 μ m的光衰减层，到达ρη结光电转换层的强光被衰减为原光强的1%，因而该探测器对于200mW的激光都不会饱和。
[0048]实施例2
[0049]为了更进一步说明本器件结构的效果，我们再以工作波长为450nm的最大测量光功率为500mW的GaAs基强光光电探测器为例说明该器件结构的制备过程。具体如下:以η型单晶GaAs为衬底120，在所述衬底120上表面依次外延生长光电转换层130、光衰减层140及第二欧姆接触电极层150，其中，光电转换层130为GaAs，厚度为0.8 μ m，光衰减层为ρ型Ina()5Gaa95As12,厚度为5.0 μ m。在受光面一侧蒸锻Si02,利用光刻方法形成电极图形，蒸镀钛和金并热退火形成P型第一欧姆接触电极层110，用稀释的氢氟酸将Si02利腐蚀掉。在下表面蒸镀钯并热退火，实现η型第二欧姆接触电极层150。将外延片划片制成
探测器管芯，最后封装形成强光探测器器件。由于ρη结光电转换层前面增加了5 μ m的光衰减层，到达ρη结光电转换层的强光被衰减为原光强的0.4%，因而该探测器对于500mW的激光都不会饱和。
[0050]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种光电探测器，其特征在于，包括依次设置的第一层、第二层、第三层、第四层和第五层，其中， 第一层为第一欧姆接触电极层； 第二层为衬底； 第三层为光电转换层； 第四层为光衰减层； 第五层为第二欧姆接触电极层； 所述光电转换层与所述衬底的材料相同但导电类型相反，所述光衰减层与所述光电转换层的材料相同或所述光衰减层的材料带隙比所述光电转换层的材料带隙窄。2.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述衬底为η型或ρ型单晶硅、或单晶砷化镓。3.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述光衰减层的厚度在1?10微米之间。4.一种光电探测器的制备方法，其特征在于，包括下述步骤: 提供一衬底； 在所述衬底上表面依次外延生长光电转换层、光衰减层及第二欧姆接触电极层； 在所述衬底的下表面生长第一欧姆接触电极层； 其中，所述光电转换层与所述衬底的材料相同但导电类型相反，所述光衰减层与所述光电转换层的材料相同或所述光衰减层的材料带隙比所述光电转换层的材料带隙窄。5.根据权利要求4所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述衬底为η型或ρ型单晶硅、或单晶砷化镓。6.根据权利要求4所述的光电探测器的制备方法，其特征在于，所述光衰减层的厚度在1?10微米之间。
【专利摘要】本发明提供了一种光电探测器，在光电转换层上外延生长光衰减层，所述光衰减层与所述光电转换层的材料相同或所述光衰减层的材料带隙比所述光电转换层的材料带隙窄，使得入射至光探测器的强光在到达pn结空间电荷区之前，大部分被所述光衰减层吸收，当光衰减层的厚度固定后，照射到pn结空间电荷区的光强与入射光光强的比例也确定，且该比例在探测器制作完成后会保持稳定不变。因此，虽然照射到pn结空间电荷区的光已被光衰减层所衰减，但通过光电流的测量仍然可以确定入射光的光功率，从而能够提供准确的光功率信息。
【IPC分类】H01L31/0352, H01L31/103, H01L31/18
【公开号】CN105322034
【申请号】CN201410334652
【发明人】温鹏雁, 李德尧, 张书明, 刘建平, 张立群, 杨辉
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月14日