基于湿法腐蚀工艺的高性能黑硅光电探测器

• 作者: 黄建 雷仁方 江海波 刘钟远 李睿智 朱继鑫
• 来源期刊: 半导体光电
• 关键词: 黑硅 近红外响应增强 光电探测器 湿法腐蚀 暗电流抑制
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 光电器件
• 页码范围: 464-468
• 页数: 5页
• 分类号: TN36
• 语种: 中文
• DOI: 10.16818/j.issn1001-5868.2021.04.003

摘要

采用基于硝酸/氢氟酸/磷酸/硫酸混合液的湿法腐蚀工艺,实现了高吸收效率的黑硅结构的制备与工艺集成,获得了具有近红外响应增强效果的黑硅PIN光电探测器,并与未集成黑硅的PIN光电探测器的性能参数进行了对比测试.测试结果显示,黑硅光电探测器在1 060 nm波长下的响应度达到0.69 A/W(量子效率80.7％),较未集成黑硅的器件提高了 116％;黑硅探测器暗电流小于8 nA,响应时间小于8 ns,电容小于9 pF,与未集成黑硅的器件相当.得益于工艺兼容性,所采用的黑硅技术具有广泛应用于硅基近红外PIN,APD,SPAD,SPM等光电探测器的潜力,可显著提高器件的响应率、量子效率、响应速度、击穿电压温度系数等性能.