本发明属于光电探测器，涉及一种硅基光电二极管探测器，具体为一种硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法。
背景技术：
1、硅基光电二极管是一种基于硅材料的光电转换器件，实现光电转换功能。光电二极管一般分为pin型和apd(雪崩)型，pin光电二极管的吸收和增益均发生在耗尽层，即i层，而apd光电二极管采用倍增、吸收分离的结构，获得的增益效果远高于pin型光电二极管。目前，硅基光电二极管凭借着噪声低、工艺成熟、制造成本低、与cmos电路兼容以及具有较高集成度等特点，已作为各种探测系统的核心器件被广泛应用于激光测距、激光成像、激光制导、量子通信和生物医疗等领域。硅为间接带隙半导体，禁带宽度为1.12ev，理论上，其光响应截止波段为1100nm，在实际光电二极管的制备过程中，由于其较宽的欧姆接触层，导致器件在可见光至近红外波段产生的量子效率较低，难以满足高灵敏度探测的需求。
2、为了进一步提高硅基光电二极管在响应波段的量子效率，提升器件灵敏度，常用的方法有：进光面使用单层/多层增透膜体系，提高光能利用率；增加硅基光电二极管的吸收层厚度，提高光电转化效率，或增加谐振腔结构。然而上述设计只适用于特定波段或某一特定波长范围，无法用于硅基材料所能响应到的全部波段。
3、在器件结构的设计当中，接触层对光的吸收产生光强衰减，对光电响应的贡献可忽略，对量子效率产生负的作用，这层也称为“死层”。对于近红外波段光电探测器件，减小接触层厚度可以有效的增加吸收层厚度，提高器件的量子效率；对于可见光波段光电探测器件，由于其较大的吸收系数，减小进光面接触层厚度可以有效降低光强衰减，提高器件的灵敏度。
4、目前，浅接触层的制备方法主要有：低能高剂量注入结合快速退火、多次扩散等。在上述方法中，低能高剂量注入所制备的浅接触层宽度更小，但若剂量不当，可能会对硅基产生不可逆转的晶格损伤，同时，能量较低时，其束流稳定性较差，而相关设备价格昂贵、不适用于大规模生产；多次扩散的方法与现有工艺相兼容，适合量产，制备的浅接触层更加稳定，但该方法在操作过程中需多次洗片，去除硅基中诸如磷硅玻璃一类的物质，且多次扩散工艺也会增加引入各类杂质的风险，使器件表面漏电流升高，器件性能降低。
技术实现思路
1、(一)发明目的
2、本发明的目的是：提供一种硅基光电二极管浅接触层制备方法，可通过带氧化层注入结合激光退火的方法，利用氧化层对硼、磷离子的阻挡作用，实现浅接触层的制备；激光退火用作离子激活，利用其瞬时温度高的特点，对注入的离子进行激活。
3、(二)技术方案
4、为了解决上述技术问题，本发明提供一种硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，包括以下步骤：
5、第一步：选用p型高阻单晶硅衬底，在其正面形成氧化层；
6、第二步：在氧化层表面涂覆光刻胶，通过光刻定义注入窗口，形成硅晶圆；
7、第三步：对硅晶圆正面注入硼离子，并清除光刻胶；
8、第四步：去除硅晶圆表面氧化层，对硅晶圆片进行清洗，利用激光退火的方法对所注入的硼离子进行激活，形成浅接触层。
9、进一步地，第一步中，采用2英寸p型高阻单晶硅晶圆作为衬底材料。
10、进一步地，第一步中，通过干氧氛围下的热氧化法在p型高阻单晶硅衬底上制备氧化层。
11、进一步地，第一步中，p型高阻单晶硅衬底的电阻率大于10000ω。
12、进一步地，第一步中，氧化层厚度为100nm±10nm，氧化层形成时的氧化温度选用1000℃。
13、进一步地，第三步中，使用离子注入的方法对硅晶圆正面注入硼离子，采用光刻胶清洗液去除硅晶圆表面的光刻胶。
14、进一步地，第三步中，硼离子剂量为1×1015～2×1015ions，能量为30～40kev。
15、进一步地，第四步中，采用氢氟酸/氟化铵混合水溶液去除硅晶圆表面氧化层。
16、进一步地，第四步中，使用硫酸/双氧水混合水溶液对硅晶圆片进行清洗。
17、进一步地，第四步中，利用激光退火的方法对所注入的硼离子进行激活时，激光能量选用1.5j/cm2，激光波长为532nm，重频选用15％。
18、(三)有益效果
19、上述技术方案所提供的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，具有以下有益效果：
20、(1)本发明提供的硅基光电二极管浅接触层制备技术，采用带氧化层注入结合激光退火的方法，可在无需多道高温工序的条件下，在硅进光面表面制备出浅接触层结构，具有操作简单、设备要求低、成本与工艺损伤低等优点，与硅基光电二极管传统制造工艺相兼容，具有较为广阔的应用前景。
21、(2)针对905nm、1064nm等近红外波段，浅接触层的制备可以增加耗尽层的宽度，增加吸收，提高器件的响应度。对于532nm等可见波段，由于其在硅中的吸收系数较大，距离进光面～2μm处，光强即衰减95％，光能利用率很差，因此，进光面浅接触层的制备可以有效地减小光在硅中的衰减，提高器件的光能利用率及响应度。
22、(3)采用带氧化层注入结合激光退火方法制备的浅接触层，均匀性更好，在其它条件不变的情况下，氧化温度变化1000±1℃、氧化层变化±5nm，所制备的接触层深度几乎不发生变化。实际工艺过程中，将温度变化控制在±1℃较为简便。因此，利用该方法制备浅接触层对光电二极管的制备、源漏延伸区、微型化的器件制备等都具有十分重要的意义。
23、(4)由于该工艺过程属于融溶再结晶的物理过程，因此，注入离子不会进行二次扩散，所制备的接触层很浅，同时，该制备方法操作简便、成本低廉、工艺过程不会引入其它杂质离子、与现有硅基光电二极管制造工艺相兼容，具有广阔的应用前景。
1.一种硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第一步中，采用2英寸p型高阻单晶硅晶圆作为衬底材料。
3.如权利要求2所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第一步中，通过干氧氛围下的热氧化法在p型高阻单晶硅衬底上制备氧化层。
4.如权利要求3所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第一步中，p型高阻单晶硅衬底的电阻率大于10000ω。
5.如权利要求4所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第一步中，氧化层厚度为100nm±10nm，氧化层形成时的氧化温度选用1000℃。
6.如权利要求5所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第三步中，使用离子注入的方法对硅晶圆正面注入硼离子，采用光刻胶清洗液去除硅晶圆表面的光刻胶。
7.如权利要求6所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第三步中，硼离子剂量为1×1015～2×1015ions，能量为30～40kev。
8.如权利要求7所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第四步中，采用氢氟酸/氟化铵混合水溶液去除硅晶圆表面氧化层。
9.如权利要求8所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第四步中，使用硫酸/双氧水混合水溶液对硅晶圆片进行清洗。
10.如权利要求9所述的硅基光电二极管进光面浅接触层制备方法，其特征在于，第四步中，利用激光退火的方法对所注入的硼离子进行激活时，激光能量选用1.5j/cm2，激光波长为532nm，重频选用15％。