【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电器件，尤其涉及一种光电探测器结构及其制备方法。
技术介绍
1、随着光通信、光传感、激光雷达及其技术的发展，光电探测器是光电系统中光电信号转换的关键部件之一，具有广泛的应用领域，如光学仪器、环境监测、半导体制造等。光电探测器的工作原理是通过光电效应将光辐射转化为电信号输出。目前，随着对光电探测器的响应效率、灵敏度等性能需求的不断提高，尤其是对波段小于400nm的紫外区域部分的可见光探测，一直以来开发较少，特定波长光的高响应速率光电探测器成为一个重要的研究方向。
2、目前传统的蓝紫外光电探测器普遍使用硅基薄膜或使用光电倍增技术来增强信号，但因硅基薄膜光电探测器对红外和可见光部分均有响应，对蓝紫外光部分的响应有一定干扰，对检测器的相应速度及灵敏度存在不利的影响；而光电倍增技术使用的光电倍增管体积较大且易碎，不易于集成化，不利于光电探测器小型化和集成化的发展。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种光电探测器结构及其制备方法，用以至少解决上述问题之一。
2、一方面，本专利技术提供了一种光电探测器结构，至少能够对蓝紫外光有响应，光电探测器结构包括：
3、基底层，包括上表面；
4、图形层，形成于所述基底层的上表面；所述图形层包括多个突出部，所述突出部的侧壁设有多个从顶部延伸至底部的凹槽；
5、其中，所述图形层的材质与所述基底层的材质不同。
6、进一步地，所述图形层的折射率小于基底层
7、进一步地，所述突出部的纵宽比小于0.5；
8、所述突出部设有5～20个所述凹槽。
9、进一步地，所述光电探测器结构还包括：
10、第一导电层，敷设于所述基底层与突出部上，且所述第一导电层的厚度小于突出部的高度；
11、光反应半导体层，敷设于所述第一导电层上，且能够完全淹没所述第一导电层；
12、第二导电层，敷设于所述光反应半导体层上；
13、优选地，还包括绝缘保护层，所述绝缘保护层至少敷设于第二导电层上。
14、进一步地，所述第一导电层、第二导电层、绝缘保护层的透光率均大于95％。
15、进一步地，所述图形层的厚度为0～1000nm且不包括0，所述突出部的底宽为1000～2500nm；
16、所述第一导电层、第二导电层的厚度为10～500nm；
17、所述光反应半导体层的厚度为2～5.5μm。
18、进一步地，所述突出部被配置为能够通过控制其上的凹槽形态与数量控制所述光反应半导体层的带隙宽度。
19、进一步地，所述光反应半导体层包括叠层设置的：
20、n型半导体层，敷设于第一导电层的上表面；
21、p型半导体层，敷设于n型半导体层的上表面，且与所述第二导电层接触。
22、另一方面，本专利技术提供了一种光电探测器结构的制备方法，至少能够用于制备上述的光电探测器结构，所述制备方法包括以下步骤：
23、s100：获取基底层；
24、s200：在所述基底层上沉积一层异质层，所述异质层的材质与所述基底层的材质不同；
25、s300：对异质层进行选择性刻蚀，获得规则排列的设有光刻胶掩膜层的柱状凸起；
26、s400：对设有柱状凸起的异质层进行icp工艺刻蚀，获得形成于基底层上的多个突出部的同时，露出基底层的c面；
27、s500：在基底层与突出部上蒸镀或溅射第一导电层；
28、s600：在第一导电层上沉积光反应半导体层；
29、s700：在光反应半导体层上蒸镀或溅射第二层导电层。
30、进一步地，所述s400中，对设有掩膜层柱状凸起的异质层进行icp工艺刻蚀，又包括以下步骤：
31、s401：前级修饰；
32、在低压高真空高温环境及低浓度等离子体氛围下，对设有掩膜层的柱状凸起进行前级修饰，可获得底部宽度为1.5～4.0μm、纵向高度为1.5～3.0μm、侧壁呈褶皱状的凸起，所述凸起的顶部成向上隆起的圆球状，正视图投影下顶部圆弧弧度r为1/2π～3/2π，侧壁与底部平面夹角为30～100°，且柱状凸起受前级修饰作用后，其表面呈连续性的波状弯曲，并从凸起顶部延伸至底部；
33、前级修饰在cl基气体环境下进行，射频功率为500～1000w，偏压功率为200～400w，腔室压强为1.5～3.0mt，刻蚀气体为流量30～80sccm，晶片温度为100～160℃，持续时间为30～80s；
34、s402：主刻蚀；
35、对前级修饰后的凸起进行主刻蚀，使其底部宽度为1000～2500nm、纵向高度为0～1000nm且不包括0、纵宽比小于0.5，获得超低纵宽比的凸起；
36、主刻蚀采用cl基气体与f基气体为主刻蚀气体，he气为辅助气体，射频功率为1000～1600w，偏压功率为300～800w，摆阀开度为15％～35％，持续时间为1000～1300s；
37、s403：形貌修饰刻蚀
38、对主刻蚀后具有超低纵宽比的凸起进行形貌修饰，对侧壁上沟壑宽度及深度进行控制，最后获得侧壁设有从顶部延伸至底部凹槽的突出部，凹槽宽度为10～50nm、嵌入深度为1～20nm、凹槽弧度r为0～1/3π，突出部的侧壁设有5～20个凹槽；
39、形貌修饰过程采用cl基气体为主刻蚀气体，he气为辅助气体，射频功率为1000～1600w，偏压功率为300～800w，摆阀开度为10％～30％，持续时间为100-500s。
40、与现有技术相比，本专利技术至少可实现的有益效果之一：本专利技术通过设置上述图形层，能够增大光子在衬底的全反射角，降低光子在半导体结构中的逃逸率，提升光反应半导体结构对光子的吸收率，进而提高光电探测器结构对蓝紫外光的响应速率。
41、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种光电探测器结构，其特征在于，至少能够对蓝紫外光有响应，光电探测器结构包括：
2.根据权利要求1所述的光电探测器结构，其特征在于，所述图形层的折射率小于基底层的折射率。
3.根据权利要求1所述的光电探测器结构，其特征在于，所述突出部的纵宽比小于0.5；
4.根据权利要求1至3任一所述的光电探测器结构，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的光电探测器结构，其特征在于，所述第一导电层、第二导电层、绝缘保护层的透光率均大于95％。
6.根据权利要求4所述的光电探测器结构，其特征在于，所述图形层的厚度为0～1000nm且不包括0，所述突出部的底宽为1000～2500nm；
7.根据权利要求4所述的光电探测器结构，其特征在于，所述突出部被配置为能够通过控制其上的凹槽形态与数量控制所述光反应半导体层的带隙宽度。
8.根据权利要求4所述的光电探测器结构，其特征在于，所述光反应半导体层包括叠层设置的：
9.一种光电探测器结构的制备方法，其特征在于，至少能够用于制备如权利要求1至8任一所述
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述S400中，对设有掩膜层柱状凸起的异质层进行ICP工艺刻蚀，又包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种光电探测器结构，其特征在于，至少能够对蓝紫外光有响应，光电探测器结构包括：
2.根据权利要求1所述的光电探测器结构，其特征在于，所述图形层的折射率小于基底层的折射率。
3.根据权利要求1所述的光电探测器结构，其特征在于，所述突出部的纵宽比小于0.5；
4.根据权利要求1至3任一所述的光电探测器结构，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的光电探测器结构，其特征在于，所述第一导电层、第二导电层、绝缘保护层的透光率均大于95％。
6.根据权利要求4所述的光电探测器结构，其特征在于，所述图形层的厚度为0～1000nm...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖兆威，康凯，李佩文，
申请(专利权)人：广东中图半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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