[发明专利]一种横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器，其特征在于，其具有双台面结构，包括：衬底、埋层氧化硅、硅台面区、硅空间区、硅接触区、电极和锗外延层；

埋层氧化硅形成于硅衬底上，

硅台面区形成于埋层氧化硅上，

硅空间区形成于硅台面区两侧的埋层氧化硅上，

硅接触区形成于硅空间区外侧的埋层氧化硅上，

锗外延层形成于硅台面区上，

电极与硅接触区欧姆接触，

其中，所述硅空间区包括第一硅空间区和第二硅空间区，第一硅空间区和第二硅空间区分别形成于硅台面区两侧的埋层氧化硅上，所述第一硅空间区和第二硅空间区的高度低于硅台面区，所述锗外延层的面积小于硅台面区，所述硅台面区、所述锗外延层、所述第一硅空间区和所述第二硅空间区形成双台面结构。

2.根据权利要求1所述的横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器，其特征在于，

所述硅接触区包括硅P⁺接触区和硅N⁺接触区，硅P⁺接触区形成于第一硅空间区外侧的埋层氧化硅上，硅N⁺接触区形成于第二硅空间区外侧的埋层氧化硅上；

所述电极包括正电极和负电极，正电极形成在硅P+接触区上，与硅P+接触区欧姆接触，负电极形成在硅N+接触区上，与硅N+接触区欧姆接触。

3.根据权利要求2所述的横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器，其特征在于，所述硅P⁺接触区和硅N⁺接触区是通过离子注入或者杂质扩散的方法对硅进行掺杂而形成的。

4.根据权利要求3所述的横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器，其特征在于，

所述硅P+接触区是由硼离子注入或氟化硼离子注入形成；

所述硅N+接触区是由磷离子注入或砷离子注入形成。

5.根据权利要求2所述的横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器，其特征在于，还包括表面钝化层，所述硅接触区、所述硅空间区、所述硅台面区和所述锗外延层的表面被表面钝化层所覆盖。

6.根据权利要求5所述的横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器，其特征在于，所述表面钝化层是氧化硅、氮化硅、氮化铝中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器，其特征在于，所述硅台面区为本征硅或N型低掺杂或P型低掺杂。

8.根据权利要求1所述的横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器，其特征在于，电极被施加偏压后，锗外延层形成的电场分布和硅台面区与硅空间区形成的电场分布强度不同，锗外延层实现光吸收，雪崩倍增过程在硅台面区和硅空间区中完成。

9.一种横向结构锗/硅异质结雪崩光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

对SOI材料进行刻蚀，形成硅台面区，并在硅台面区两侧形成硅空间区和离子注入区；

分别对离子注入区进行离子注入，形成硅接触区；

在硅台面区、硅空间区和硅接触区表面形成氧化硅层，并刻蚀硅台面区上方的氧化硅层露出锗外延区；

在露出的锗外延区外延生长锗外延层；

腐蚀氧化硅层，并在硅台面区、硅空间区、硅接触区和锗外延层表面沉积钝化层，并刻蚀钝化层，在硅接触区上方形成接触孔；

沉积金属层，并刻蚀金属层在接触孔中形成电极；

其中，所述硅空间区包括第一硅空间区和第二硅空间区，第一硅空间区和第二硅空间区分别形成于硅台面区两侧的埋层氧化硅上，所述第一硅空间区和第二硅空间区的高度低于硅台面区，所述锗外延层的面积小于硅台面区，所述硅台面区、所述锗外延层、所述第一硅空间区和所述第二硅空间区形成双台面结构。