[发明专利]一种横向PiN结构GeSn光电探测器及其制备方法

摘要

本发明涉及一种横向PiN结构GeSn光电探测器及其制备方法。该方法包括选取Si衬底；连续生长Ge晶籽层和Ge主体层，制备保护层；对整个衬底进行加热，并采用激光工艺晶化整个衬底，冷却后使Ge晶籽层和Ge主体层形成晶化Ge层；刻蚀保护层，并利用离子注入工艺形成P型掺杂区和N型掺杂区以在晶化Ge层中形成横向P‑i‑N结构；在晶化Ge层的i区位置表面生长GeSn层从而形成GeSn光电探测器。本发明实施例通过采用激光再晶化工艺，控制精度高，晶化速度快，工艺步骤简单，工艺周期短，热预算低等优点，形成的晶化Ge层，可有效降低Ge/Si界面的位错密度、表面粗糙度、界面缺陷，提升Ge/Si界面特性，从而使光电探测器具备高速响应率和高量子效率的特性。

主权项

一种横向PiN结构GeSn光电探测器的制备方法，其特征在于，包括：选取Si衬底；在所述Si衬底表面连续生长Ge晶籽层和Ge主体层；在所述Ge主体层表面制备第一保护层；对整个衬底进行加热，并采用激光工艺晶化整个衬底，冷却后使所述Ge晶籽层和所述Ge主体层形成晶化Ge层；刻蚀第一指定位置处的所述第一保护层，并利用离子注入工艺对所述第一指定位置处的所述晶化Ge层进行离子注入形成P型掺杂区；去除剩余的所述第一保护层，重新淀积第二保护层；刻蚀第二指定位置处的所述第二保护层，并利用离子注入工艺对所述第二指定位置处的所述晶化Ge层进行离子注入形成N型掺杂区以在所述晶化Ge层中形成横向P‑i‑N结构；去除整个衬底表面的剩余所述第二保护层，并在所述晶化Ge层的i区位置表面生长GeSn层；在所述晶化Ge层的所述P型掺杂区和N型掺杂区表面形成接触区从而形成所述GeSn光电探测器。