[发明专利]一种红外二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种红外二极管及其制备方法，其特征在于，包括：

(a)选取SOI衬底；

(b)在所述SOI衬底第一指定区域制作晶化Ge层；

(c)在所述SOI衬底中制作N型Si区域和P型Si区域；

(d)对所述晶化Ge层掺杂形成N型晶化Ge层；

(e)在所述N型Si层和所述P型Si层上制作电极以完成所述二极管的制备。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)包括：

(b1)在所述SOI衬底上生长外延层；

(b2)利用激光再晶化工艺，对所述外延层进行再晶化处理，制成所述晶化Ge层。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(b1)包括：

(b11)在275℃～325℃温度下，利用CVD工艺，在所述SOI衬底指定区域上生长Ge籽晶层；

(b12)在500℃～600℃温度下，利用CVD工艺，在所述Ge籽晶层上生长Ge主体层；

(b13)利用CVD工艺，在所述Ge主体层上生成SiO₂层。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于,步骤(b2)还包括：

(b21)将包括所述SOI衬底、所述Ge籽晶层、所述Ge主体层的整个材料加热；

(b22)利用激光再晶化工艺，处理所述整个材料；

(b23)利用干法刻蚀工艺，刻蚀指定区域，得到所述晶化Ge层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)包括：

(c1)在所述晶化Ge层表面生长第一保护层；

(c12)利用刻蚀工艺，选择性刻所述第一保护层，形成第一待掺杂区域；

(c13)在所述第一待掺杂区域注入P离子，形成N型Si区域；

(c14)对所述N型Si区域进行退火处理；

(c15)利用刻蚀工艺，刻蚀掉所述第一保护层。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于,步骤(c)还包括：

(c21)在所述晶化Ge层表面生长第二保护层；

(c22)利用刻蚀工艺，选择性刻所述第二保护层，形成第二待掺杂区域；

(c23)在所述第二待掺杂区域注入B离子，形成P型Si区域；

(c24)对所述P型Si区域进行退火处理；

(c25)利用刻蚀工艺，刻蚀掉所述第二保护层。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于,步骤(d)包括：

(d1)在所述晶化Ge层表面生长第三保护层；

(d2)利用刻蚀工艺，选择性刻蚀所述第三保护层，形成第三待掺杂区域；

(d3)在所述第三待掺杂区域注入P离子，形成N型晶化Ge层；

(d4)对包括所述N型晶化Ge层进行退火处理；

(d5)利用刻蚀工艺，刻蚀掉所述第三保护层。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(e)之前还包括：

在包括所述N型Si区域、所述P型Si区域及所述N型晶化Ge层的整个材料表面生长钝化层。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(e)包括：

(e1)利用刻蚀工艺，选择性刻蚀所述钝化层，形成电极待生长区域；

(e2)利用电子束蒸发淀积工艺，在所述电极待生长区域生长Cr-Au合金材料作为所述电极。

10.一种红外二极管，其特征在于，包括：SOI衬底、N型Si区域、P型Si区域、N型晶化Ge层及Cr-Au合金电极；其中，所述二极管由权利要求1～9任一项所述的方法制备形成。