[发明专利]GaAs基光电器件及其阵列的制备方法

说明书

本发明提供了一种GaAs基光电器件及GaAs基光电器件阵列的制备方法，GaAs基光电器件从下至上依次包括：金属基板组件；背电极层；背电极欧姆接触层；间道腐蚀阻挡层；GaAs有源层；顶电极欧姆接触层；顶电极层。制备方法包括步骤：1)，提供一个GaAs基光电器件外延片，其包括衬底，衬底腐蚀阻挡层，背电极欧姆接触层，间道腐蚀阻挡层，GaAs有源层，顶电极欧姆接触层；2)，在顶电极欧姆接触层上制备顶电极层；3)，形成间道沟槽；4)，将过渡基板粘附在顶电极层上；5)，移除衬底和衬底腐蚀阻挡层；6)，在背电极欧姆接触层上制备背电极层；7)，在背电极层上制备金属基板组件；8)，移除过渡基板。GaAs基光电器件散热能力好，制备方法提高了成品率。

技术领域

本发明涉及光电器件，具体涉及一种GaAs基光电器件及其阵列的制备方法。

背景技术

光电器件具有平面型和垂直型两种不同的结构。平面型结构是指光电器件的顶电极和背电极位于光电转换层的同一侧，但位于同一侧的两个电极减小了光电器件的入射光或出射光的窗口面积，从而降低了其光电转换性能。垂直型结构是指光电器件的两个电极位于光电转换层的相对两侧，对其窗口面积的影响较小。另外垂直型结构的光电器件中的电流方向垂直光电转换层，减小了电流阻塞作用。

在垂直型的GaAs基光电器件中，GaAs衬底具有某些缺陷。GaAs衬底的导热性较差、导电性低，对波长小于870nm(GaAs衬底带隙对应的波长)的光的吸收率很高，且GaAs衬底厚度大、易碎、无法折叠和弯曲。

为了提高垂直型GaAs基光电器件的性能，则将原始衬底去除并制备金属衬底。由于金属键合的方法对外延片的洁净度、弯曲度、平坦度等要求高，且较高的键合温度会破坏器件，从而导致成品率低。

通常同一片衬底之上可以同时制备多个器件，该多个器件需要通过后期分离成为分立子器件，分离方法可以采用湿法腐蚀、干法刻蚀和激光切割等方法。

采用湿法腐蚀的方法腐蚀间道进行器件分离时，难以避免衬底上的外延层被腐蚀完全从而贯穿，使得在进行后期工艺步骤时损坏器件，导致器件的成品率降低。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种GaAs基光电器件，所述GaAs基光电器件从下至上依次包括：

金属基板组件；

背电极层；

背电极欧姆接触层；

间道腐蚀阻挡层；

GaAs有源层；

顶电极欧姆接触层；

顶电极层。

优选的，所述金属基板组件呈柔性，其包括金属基板和打底金属层。

优选的，所述金属基板是通过电镀或蒸发多层不同金属层叠形成。

优选的，所述间道腐蚀阻挡层为InGaP、InAlP或Al_xGa_(1-x)As，x≥0.4。

优选的，所述GaAs基光电器件还包括：位于所述间道腐蚀阻挡层和GaAs有源层之间的背场层，以及位于所述GaAs有源层和顶电极欧姆接触层之间的窗口层，所述背场层和窗口层的禁带宽度都大于所述GaAs有源层的禁带宽度。

优选的，所述顶电极欧姆接触层的其中一个与所述顶电极层相接触的表面具有图形结构，所述背电极欧姆接触层的其中一个与所述背电极层相接触的表面具有图形结构。

优选的，所述GaAs基光电器件还包括：

第一介质层，所述第一介质层和顶电极层位于所述顶电极欧姆接触层的表面上，且所述第一介质层的折射率在空气和所述顶电极欧姆接触层的折射率之间；以及