[发明专利]硅基探测器及其制作方法

权利要求书

1.一种硅基探测器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供具有第一外延层的衬底；

将所述第一外延层划分为第一掺杂区和其他区域，所述第一掺杂区为环状区域，并且所述第一掺杂区和所述第一外延层的其他区域都进行离子掺杂，且二者的掺杂类型不同；

在所述第一外延层上限定有源区；其中，所述第一掺杂区的至少部分区域位于所述有源区内；

在位于所述有源区内的所述第一外延层的其他区域内进行离子注入，以形成增益层，并且所述第一掺杂区位于所述增益层的边缘外侧；所述增益层将所述第一外延层的其他区域分隔成三部分：靠近所述衬底一侧的区域形成为吸收层，远离所述衬底一侧的区域形成为第一电荷层，所述增益层形成在所述吸收层和所述第一电荷层之间；

外延形成覆盖所述有源区的第二外延层；

将所述第二外延层划分为第二掺杂区和其他区域，所述第二掺杂区为环状区域且与所述第一掺杂区对应紧挨设置，并且所述第二掺杂区和所述第二外延层的其他区域均进行离子掺杂；其中，所述第二掺杂区与所述第一掺杂区的掺杂类型相同，合并作为环状结区；

在所述第二外延层的其他区域的浅表层进行离子注入以形成接触层；在所述第二外延层中位于所述接触层的下方区域作为第二电荷层；

所述第一外延层与所述第二外延层的掺杂类型及掺杂浓度均相同；所述增益层、所述衬底以及所述第一外延层的掺杂类型均相同；

所述接触层的掺杂类型与所述第一掺杂区及所述第二掺杂区的掺杂类型均相同；

所述增益层与所述衬底、所述吸收层、所述第一电荷层以及所述第二电荷层的掺杂类型均相同；

所述吸收层、第一电荷层和所述第二电荷层均为本征材料或低掺杂，所述衬底、增益层、接触层和所述环状结区均为重掺杂。

2.根据权利要求1所述的硅基探测器的制作方法，其特征在于，在所述第一外延层上限定有源区具体为：

在所述第一外延层上淀积形成隔离层；

采用光刻刻蚀所述隔离层以将所述第一外延层以及所述第一掺杂区的上表面外露，所述隔离层的保留区域作为环状隔离层。

3.根据权利要求1所述的硅基探测器的制作方法，其特征在于，所述环状结区经过退火处理。

4.根据权利要求1所述的硅基探测器的制作方法，其特征在于，还包括：在所述衬底背离所述第一外延层的表面和所述接触层表面上分别溅射形成第一电极和第二电极。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的制作方法制作得到的硅基探测器，其特征在于，包括衬底以及设置在所述衬底上的器件结构层，其中：

所述器件结构层包括沿垂直所述衬底平面方向向上依次设置的吸收层、增益层、第一电荷层、第二电荷层和接触层；

所述器件结构层还包括环状结区，所述环状结区位于所述吸收层上方，且套设在所述增益层、所述第一电荷层、所述第二电荷层和所述接触层的边缘外侧；

所述环状结区与所述吸收层、第一电荷层和第二电荷层的掺杂类型均不同。

6.根据权利要求5所述的硅基探测器，其特征在于，所述环状结区的上表面与所述接触层的上表面齐平。

7.根据权利要求5所述的硅基探测器，其特征在于，所述接触层与所述环状结区的掺杂类型相同。

8.根据权利要求5所述的硅基探测器，其特征在于，所述器件结构层还包括环状隔离层，所述环状隔离层位于所述衬底上方，且套置在所述环状结区外部。

9.根据权利要求8所述的硅基探测器，其特征在于，所述环状隔离层上表面的高度高于所述接触层上表面的高度。

10.根据权利要求5所述的硅基探测器，其特征在于，所述衬底上与所述吸收层相对的一侧设置有第一电极；所述接触层上设置有第二电极，并且所述第二电极覆盖所述环状结区。

11.根据权利要求10所述的硅基探测器，其特征在于，所述第一电极为负极，其材料为Al；所述第二电极为正极，其材料为Ti或Al。