RU2810635C1 - Способ изготовления двухспектрального фоточувствительного элемента на основе барьера Шоттки по меза-технологии - Google Patents
Способ изготовления двухспектрального фоточувствительного элемента на основе барьера Шоттки по меза-технологии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810635C1 RU2810635C1 RU2023119684A RU2023119684A RU2810635C1 RU 2810635 C1 RU2810635 C1 RU 2810635C1 RU 2023119684 A RU2023119684 A RU 2023119684A RU 2023119684 A RU2023119684 A RU 2023119684A RU 2810635 C1 RU2810635 C1 RU 2810635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gap
- substrate
- sputtering
- onto
- epitaxial layer
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910017401 Au—Ge Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 4
- 238000004151 rapid thermal annealing Methods 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BYDQGSVXQDOSJJ-UHFFFAOYSA-N [Ge].[Au] Chemical compound [Ge].[Au] BYDQGSVXQDOSJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Способ изготовления двухспектрального фоточувствительного элемента на основе барьера Шоттки по меза-технологии применим в производстве фоточувствительных элементов, предназначенных для независимой регистрации ближнего ультрафиолетового (УФ) и среднего инфракрасного (ИК) диапазонов спектра. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает в себя формирование на эпитаксиальной структуре GaP/GaP n-типа проводимости, с концентрациями носителей заряда n=1016 см-3 и n=2*1019 см-3 в эпитаксиальном слое и в подложке, соответственно, омического контакта к подложке, напылением Au-Ge, с последующим отжигом, и напылением Au с подслоем Ti на слой Au-Ge, локальное вытравливание окна в эпитаксиальном слое GaP до подложки GaP, формирование диодов Шоттки, напылением барьерного Au на подложку GaP, в вытравленном окне, и на эпитаксиальный слой, с последующим травлением Au + меза-технология, формирование контактов к диодам Шоттки напылением Au. Использование предложенного способа изготовления приводит к сокращению технологических операций и уменьшению технологических потерь. 1 ил.
Description
Заявляемый способ изготовления двухспектрального фоточувствительного элемента относится к области технологий производства полупроводниковых приборов на основе диодов Шоттки на эпитаксиальных структурах GaP/GaP, предназначенных для независимой регистрации ближнего ультрафиолетового (УФ) и среднего инфракрасного (ИК) диапазонов спектра. Эти устройства используются в оптико-электронных системах специального назначения. Устройства, полученные этим способом, являются двухспектральными фотоприемными приборами, имеющими возможность одновременно принимать оптические излучения с разными длинами волн.
Наиболее близким к заявляемому способу и принятым за прототип является способ изготовления двухспектрального фоточувствительного элемента [патент RU 2790061, H01L 29/872], включающий следующие операции:
- напыление на подложку эпитаксиальной структуры GaP/GaP AuGe с последующим быстрым термическим отжигом (БТО) для создания омического контакта;
- напыление Au с подслоем Ti на отожженный слой AuGe для формирования контакта;
- 1 ФЛГ: формирование маски фоторезиста под локальное травление слоев Au-Ti-AuGe до подложки GaP;
- напыление на подложку барьерного Au;
- 2 ФЛГ: травление барьерного Au + меза-технология;
- напыление барьерного Au на эпитаксиальный слой;
- 3 ФЛГ: травление барьерного Au + меза-технология;
- 4 ФЛГ: формирование маски фоторезиста под «взрыв»;
- напыление контактного Au;
- «взрыв».
Недостатком описанного способа, принятого в качестве прототипа, является сложность монтажа при сборке из-за расположения диодов на разных сторонах кристалла. Этот недостаток приводит к большим технологическим потерям.
Заявляемый способ изготовления устраняет этот недостаток из-за расположения диодов на одной, лицевой, стороне.
Способ включает:
- напыление на подложку эпитаксиальной структуры GaP/GaP AuGe с последующим быстрым термическим отжигом (БТО) для создания омического контакта;
- напыление Au с подслоем Ti на отожженный слой AuGe для формирования контакта;
- 1 ФЛГ: формирование маски фоторезиста под локальное вытравление эпитаксиального слоя GaP до подложки GaP;
- напыление на лицевую сторону, на эпитаксиальный слой и на подложку барьерного Au;
- 2 ФЛГ: травление барьерного Au + меза-технология;
- 3 ФЛГ: формирование маски фоторезиста на лицевой стороне под «взрыв»;
- напыление контактного Au;
- «взрыв».
Результат поясняется фиг. 1 - Структура двухспектрального фоточувствительного элемента.
На иллюстрации цифрами обозначено следующее:
1 - контактное золото (Au) к диодам Шоттки:
2 - барьерное золото (Au) к эпитаксиальному слою GaP и монокристаллической подложки GaP;
3 - эпитаксиальный слой GaP;
4 - монокристаллическая подложка GaP;
5 - омический контакт к подложке золото-германий (Au-Ge);
6 - контактное золото (Au) с подслоем титана (Ti) к омическому контакту.
Заявляемый способ отличается следующим:
1. Диоды Шоттки формируются на одной стороне, на лицевой.
2. Используется анизотропное травление эпитаксиального слоя, позволяющее сформировать диоды Шоттки к подложке с лицевой стороны.
В сравнении с прототипом устраняются операции:
1) ФЛГ: формирование маски фоторезиста под локальное травление слоев Au-Ti-AuGe до подложки GaP;
2) напыление на подложку барьерного Au;
3) травление барьерного Au + меза-технология на подложке.
Изобретение обеспечивает более простой монтаж фоточувствительного элемента в прибор из-за расположения диодов на одной стороне. Нет необходимости разводки контактов к обратной стороне. Использование предложенного способа изготовления приводит к сокращению технологических операций и уменьшению технологических потерь.
Сокращение последовательности технологических операций в сравнении с прототипом на три операции, и появление только одной новой операции при соизмеримой сложности каждой из операций обеспечивает получение технического результата заявляемым изобретением.
Claims (6)
- Способ изготовления двухспектрального фотоприемного элемента, включающий:
- - формирование на эпитаксиальной структуре GaP/GaP n-типа проводимости с концентрациями носителей заряда N=1016 см-3 и N=2*1019 см-3 в эпитаксиальном слое и в подложке, соответственно, омического контакта к подложке напылением Au-Ge, с последующим отжигом;
- - формирование контакта напылением Au с подслоем Ti на слой Au-Ge, отличающийся тем, что:
- - локально вытравливают эпитаксиальный слой GaP до подложки GaP;
- - формируют диоды Шоттки напылением барьерного Au на подложку GaP, в вытравленном окне, и на эпитаксиальный слой GaP с последующим травлением Au + меза-технология;
- - формируют контакты к диодам Шоттки напылением Au.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810635C1 true RU2810635C1 (ru) | 2023-12-28 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69325708T2 (de) * | 1992-12-21 | 1999-12-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Halbleiter-photodetektor mit verformter uebergitter und mit einer seitenkontaktstruktur |
| RU2270494C2 (ru) * | 2003-07-31 | 2006-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "УралАлмазИвест"(ООО "УралАлмазИнвест") | Фотовольтаический приемник ультрафиолетового диапазона на основе алмаза |
| CN109904276A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-06-18 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种GaN基垂直集成光电子芯片及其制备方法 |
| RU2708553C1 (ru) * | 2019-04-15 | 2019-12-09 | Акционерное общество "НПО "Орион" | Двухспектральное фоточувствительное устройство |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69325708T2 (de) * | 1992-12-21 | 1999-12-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Halbleiter-photodetektor mit verformter uebergitter und mit einer seitenkontaktstruktur |
| RU2270494C2 (ru) * | 2003-07-31 | 2006-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "УралАлмазИвест"(ООО "УралАлмазИнвест") | Фотовольтаический приемник ультрафиолетового диапазона на основе алмаза |
| CN109904276A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-06-18 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种GaN基垂直集成光电子芯片及其制备方法 |
| RU2708553C1 (ru) * | 2019-04-15 | 2019-12-09 | Акционерное общество "НПО "Орион" | Двухспектральное фоточувствительное устройство |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8106422B2 (en) | SiC avalanche photodiode with improved edge termination | |
| US20160218236A1 (en) | Clamped Avalanche Photodiode | |
| US4884119A (en) | Integrated multiple quantum well photonic and electronic devices | |
| JPH022692A (ja) | 赤外線検知用溝付きショットキーバリアホトダイオード | |
| US20090166674A1 (en) | Ultraviolet light receiving element | |
| JP6880601B2 (ja) | 光検出器及び撮像装置 | |
| US5189297A (en) | Planar double-layer heterojunction HgCdTe photodiodes and methods for fabricating same | |
| US20200313022A1 (en) | Single photon detector and manufacturing method thereof | |
| JP4084958B2 (ja) | 半導体受光装置の製造方法 | |
| US10886323B2 (en) | Infrared detector, infrared detection device, and method of manufacturing infrared detector | |
| RU2810635C1 (ru) | Способ изготовления двухспектрального фоточувствительного элемента на основе барьера Шоттки по меза-технологии | |
| KR910013515A (ko) | 수신용 광전 집적회로 및 그 제조방법 | |
| US20120299141A1 (en) | Avalanche photodiode and avalanche photodiode array | |
| KR890009007A (ko) | 집적 적외선 검출기의 제조방법 | |
| KR100203307B1 (ko) | 레이저 다이오드의 제조방법 | |
| EP1204148A2 (en) | Planar resonant cavity enhanced photodetector | |
| KR100381984B1 (ko) | 수직공동표면방출레이저(VCSEL)및수직공동표면방출레이저들(VCSELs)용패턴화된미러들의제조방법 | |
| JPH05322646A (ja) | 可変検出スレッショルドを有する光検出デバイス | |
| US20190259900A1 (en) | Semiconductor light receiving element and manufacturing method | |
| JPH03104287A (ja) | 半導体受光素子の製造方法 | |
| JPH01503664A (ja) | 被覆層構造物 | |
| RU2790061C1 (ru) | Способ изготовления двухспектрального фоточувствительного элемента на основе барьера Шоттки | |
| EP0162541A1 (en) | Integrated heterojunction FET and photodiode | |
| JP2017228628A (ja) | 赤外線デバイス | |
| RU2680983C1 (ru) | Способ изготовления мощного фотодетектора |