一种II类超晶格光电探测器及其制作方法与流程

一种ii类超晶格光电探测器及其制作方法
技术领域
1.本发明涉及红外探测技术领域，特别是涉及一种ii类超晶格光电探测器及其制作方法。


背景技术：

2.红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成为电信号的器件。红外探测器主要分为两类：利用红外辐射对物体的热效应制成的热敏型红外探测器和利用半导体的光电效应制成的光电型红外探测器。目前，光电探测器的技术最为成熟。高性能光电型红外探测器主要包括碲镉汞红外探测器、量子阱红外探测器、量子点红外探测器、ii类超晶格(type-ii superlattice，t2sl)红外探测器等。ii类超晶格材料因为较大的有效质量、抑制俄歇复合、带隙可调且覆盖波长范围大等优点，被视为碲镉汞(hgcdte)红外材料的替代者。其中，无镓(ga)的砷化铟/铟砷锑
(
inas/inassb)ii类超晶格近年来已成为一种通用的红外光电探测器材料。
3.近年来，高速中波波段红外光电探测器的需求在自由空间光通信和频率梳光谱仪等不同领域快速增长。但是ii类超晶格光电探测器常用的pin结构、nbn结构等无法满足快速探测等需求，并存在暗电流较高、光吸收效率低等缺陷。
4.因此，如何解决ii类超晶格光电探测器响应速度低、暗电流高等问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种ii类超晶格光电探测器及其制作方法，可以缩短器件的光生载流子传输时间，提高器件的响应速度和光吸收效率，降低器件的暗电流，同时具备很高的设计灵活性。其具体方案如下：
6.一种ii类超晶格光电探测器，包括：衬底层，依次位于所述衬底层上的dbr反射层和utc结构；
7.所述utc结构包括层叠设置的底部接触层、漂移层、吸收层、势垒层和顶部接触层。
8.优选地，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，所述顶部接触层、所述势垒层、所述吸收层和所述漂移层的图形形成所述ii类超晶格光电探测器的第一台面；
9.所述底部接触层和所述dbr反射层的图形形成所述ii类超晶格光电探测器的第二台面；所述第二台面大于所述第一台面。
10.优选地，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，还包括：
11.位于所述第一台面表面和所述第二台面表面的钝化层。
12.优选地，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，还包括：
13.位于所述第一台面上表面两侧和所述第二台面上表面两侧且与所述钝化层接触的金属电极层。
14.优选地，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，还包括：
15.位于所述衬底层和所述dbr反射层之间的缓冲层。
16.优选地，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，所述底部接触层为n型掺杂底部接触层；
17.所述漂移层为非刻意掺杂漂移层；
18.所述吸收层为多层p型掺杂浓度沿所述顶部接触层指向所述底部接触层的方向依次梯度降低的吸收层；
19.所述势垒层为p型掺杂势垒层；
20.所述顶部接触层为p型掺杂顶部接触层。
21.本发明实施例还提供了一种如本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法，包括：
22.在衬底层上形成dbr反射层；
23.在所述dbr反射层上形成utc结构，依次为底部接触层、漂移层、吸收层、势垒层和顶部接触层。
24.优选地，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法中，还包括：
25.对所述顶部接触层、所述势垒层、所述吸收层和所述漂移层进行构图工艺，形成第一台面；
26.对所述底部接触层和所述dbr反射层进行构图工艺，形成第二台面；所述第二台面大于所述第一台面。
27.优选地，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法中，还包括：
28.在所述第一台面和所述第二台面的表面沉积一层钝化层材料；
29.对所述钝化层材料进行构图工艺，形成具有扩散窗口的钝化层的图形；
30.在形成有所述扩散窗口的所述第一台面和所述第二台面上形成金属电极层；所述金属电极层位于所述第一台面上表面两侧和所述第二台面上表面两侧且与所述钝化层接触。
31.优选地，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法中，在衬底层上形成dbr反射层，包括：
32.在衬底层上形成缓冲层，并在所述缓冲层上形成dbr反射层。
33.从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种ii类超晶格光电探测器，包括：衬底层，依次位于衬底层上的dbr反射层和utc结构；utc结构包括层叠设置的底部接触层、漂移层、吸收层、势垒层和顶部接触层。
34.本发明提供的上述ii类超晶格光电探测器，设计了utc结构和dbr反射层相结合的结构，在utc结构中，光生载流子在未耗尽的吸收层中被激发，只有电子被注入到漂移层中，缩短了器件的光生载流子传输时间，提高了器件的响应速度；dbr反射层与空气组合形成谐振器结构，可以将穿透吸收层的光反射回吸收层，增加器件的光吸收，并且dbr反射层设计灵活，适用于不同的波段，提高了器件的设计灵活性，在满足足够高的光吸收的情况下，吸收层厚度可以适当减小，从而降低了器件的暗电流，提高了器件的光电性能。
35.此外，本发明还针对ii类超晶格光电探测器提供了相应的制作方法，进一步使得上述ii类超晶格光电探测器更具有实用性，该制作方法具有相应的优点。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
37.图1为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的结构示意图之一；
38.图2为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的结构示意图之二；
39.图3为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的制作方法流程图；
40.图4为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的制作方法在执行步骤一后得到的结构示意图；
41.图5为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的制作方法在执行步骤二后得到的结构示意图；
42.图6为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的制作方法在执行步骤三后得到的结构示意图；
43.图7为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的制作方法在执行步骤四后得到的结构示意图；
44.图8为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的制作方法在执行步骤五后得到的结构示意图；
45.图9为本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的制作方法在执行步骤六后得到的结构示意图；
46.其中，1为衬底层、2为dbr反射层、3为底部接触层、4为漂移层、5为吸收层、6为势垒层、7为顶部接触层、8为钝化层、9为金属电极层、10为缓冲层。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.本发明提供一种ii类超晶格光电探测器，如图1所示，包括：衬底层1，依次位于衬底层1上的dbr(distributed bragg reflector，分布布拉格反射器)反射层2和utc(uni-traveling carrier，单输运载流子)结构；
49.utc结构包括层叠设置的底部接触层3、漂移层4、吸收层5、势垒层6和顶部接触层7。
50.在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，设计了utc结构和dbr反射层2相结合的结构，在utc结构中，光生载流子在未耗尽的吸收层5中被激发，只有电子被注入到漂移层4中，缩短了器件的光生载流子传输时间，提高了器件的响应速度；dbr反射层2
与空气组合形成谐振器结构，可以将穿透吸收层5的光反射回吸收层5，增加器件的光吸收，并且dbr反射层2设计灵活，适用于不同的波段，提高了器件的设计灵活性，在满足足够高的光吸收的情况下，吸收层5厚度可以适当减小，从而降低了器件的暗电流，提高了器件的光电性能。
51.需要说明的是，将本发明实施例提供的utc和dbr相结合的ii类超晶格光电探测器与传统的光电探测器结构相比，具有以下突出优点：
52.由于utc结构光电探测器的光生载流子在未耗尽的吸收层中被激发，并只有电子被注入到漂移层中，具有utc结构的ii类超晶格光电探测器的有效载流子传输时间比具有适当设计的pin结构的有效载流子传输时间更短，更适用于自由空间光通信和频率梳光谱仪等领域，并有望应用于光计算领域。
53.添加dbr反射器构成谐振腔，可以选择多种材料组合，通过插值算法计算材料的折射率，选择大、小折射率组合，通过菲涅尔公式结合传输矩阵计算在目标波段的对应材料组合参数，设计灵活性高。
54.具有dbr反射器的ii类超晶格光电探测器相比于传统的光电探测器结构，光吸收能力更强，暗电流更低，光电性能更高。
55.进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，如图1所示，顶部接触层7、势垒层6、吸收层5和漂移层4的图形可以形成ii类超晶格光电探测器的第一台面；底部接触层3和dbr反射层2的图形可以形成ii类超晶格光电探测器的第二台面；第二台面大于第一台面。这样的台面型ii类超晶格光电探测器的性能更佳。
56.需要说明的是，衬底层1位于最底层，也是面积最大的，即衬底层1大于第二台面，第二台面大于第一台面，形成阶梯式结构。在制作第一台面和第二台面的过程中，首先对顶部接触层7、势垒层6、吸收层5和漂移层4进行构图工艺，形成第一台面；然后对底部接触层3和dbr反射层2进行构图工艺，形成第二台面。
57.具体地，首先在衬底层1上生成外延层材料，依次为dbr反射层2、底部接触层3、漂移层4、吸收层5、势垒层6、顶部接触层7。然后设计合理的掩模板图形，利用光刻工艺将掩模板上的第一台面图形转移到外延片上。利用刻蚀工艺，制备出器件的第一台面，刻蚀到底部接触层3。之后利用光刻工艺将掩模板上的第二台面图形转移到外延片上，并利用刻蚀工艺，制备出器件的第二台面，刻蚀到衬底层1。
58.进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，如图2所示，还可以包括：位于第一台面表面和第二台面表面的钝化层8。较佳地，钝化层8的材料可以为sio2材料，以对器件起到保护的作用。
59.需要说明的是，钝化层8并不是整层完整的膜结构，而是具有扩散窗口的图形，以空出之后要制作的电极层位置和部分第一台面位置。在制作钝化层8的过程中，首先在第一台面和第二台面的表面沉积一层钝化层材料；然后对钝化层材料进行构图工艺，形成具有扩散窗口的钝化层的图形。
60.具体地，首先在第一台面和第二台面的表面沉积生长表面钝化层材料，然后通过光刻工艺将金属窗口图形转移到钝化层上，通过干法刻蚀将钝化层刻蚀出扩散窗口。
61.进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，如图2所示，还可以包括：位于第一台面上表面两侧和第二台面上表面两侧且与钝化层8接
触的金属电极层9。
62.较佳地，金属电极层9可以为钛/铂/金(ti/pt/au)金属电极层。在制作金属电极层9的过程中，首先通过光刻工艺将掩模板上的金属电极层图形转移到具有钝化层8的器件上，然后在具有钝化层8的器件上生成ti/pt/au金属电极层，通过化学剥离方法去除多余的金属层，使得制作出的金属电极层位于第一台面上表面两侧和第二台面上表面两侧且与钝化层8接触。这样在制作完金属电极层9之后，可以进一步完成封装等工艺，并后续投入应用。
63.进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，如图2所示，还可以包括：位于衬底层1和dbr反射层2之间的缓冲层10。该缓冲层10可以用于缓解衬底层1和dbr反射层2之间的应力。
64.需要说明的是，在衬底层1上生成外延层材料的过程中，具体可以在生成dbr反射层2之前，生成缓冲层10。在制作第二台面的过程中，可以同时对底部接触层3、dbr反射层2、缓冲层10进行刻蚀工艺，以形成第二台面。
65.进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器中，底部接触层3可以为n型掺杂底部接触层；漂移层4可以为非刻意掺杂漂移层；吸收层5可以为多层p型掺杂浓度沿顶部接触层指向底部接触层的方向依次梯度降低的吸收层；势垒层6可以为p型掺杂势垒层；顶部接触层7可以为p型掺杂顶部接触层。
66.较佳地，底部接触层3可以为n型掺杂砷化铟/砷锑化铝(inas/alassb)底部接触层；漂移层4可以为非刻意掺杂inassb漂移层；吸收层5可以为至少三层p型掺杂浓度沿顶部接触层指向底部接触层的方向依次梯度降低的inas/inassb吸收层；势垒层6可以为p型掺杂alassb势垒层；顶部接触层7可以为p型掺杂inassb顶部接触层。另外，衬底层1可以为锑化镓(gasb)衬底层；缓冲层2可以为gasb缓冲层；dbr反射层3可以为alassb/gasb dbr反射层。
67.需要补充的是，本发明提供的ii类超晶格光电探测器可以应用于传统红外光电成像，也可以延伸到自由空间光通信和频率梳光谱仪等领域，并在性能进一步提升以后，有望应用于光计算领域。
68.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种ii类超晶格光电探测器的制作方法，由于该制作方法解决问题的原理与前述一种ii类超晶格光电探测器相似，因此该制作方法的实施可以参见ii类超晶格光电探测器的实施，重复之处不再赘述。
69.在具体实施时，本发明实施例提供的ii类超晶格光电探测器的制作方法，如图3所示，具体包括以下步骤：
70.s301、在衬底层上形成dbr反射层。
71.较佳地，衬底层可以选用gasb材料；dbr反射层可以选用alassb/gasb材料。
72.s302、在dbr反射层上形成utc结构，依次为底部接触层、漂移层、吸收层、势垒层和顶部接触层。
73.较佳地，底部接触层可以选用inas/alassb材料；漂移层可以选用inassb材料；吸收层可以设置为至少三层，并且选用inas/inassb材料；势垒层可以选用alassb材料；顶部接触层可以选用inassb材料。其中，底部接触层为n型掺杂inas/alassb底部接触层；漂移层为非刻意掺杂inassb漂移层；吸收层为至少三层p型掺杂浓度沿顶部接触层指向底部接触
层的方向依次梯度降低的inas/inassb吸收层；势垒层为p型掺杂alassb势垒层；顶部接触层为p型掺杂inassb顶部接触层。
74.在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法中，可以通过执行上述步骤，制作出具有utc结构和dbr反射层相结合的ii类超晶格光电探测器，在utc结构中，光生载流子在未耗尽的吸收层中被激发，只有电子被注入到漂移层中，缩短了器件的光生载流子传输时间，提高了器件的响应速度；dbr反射层与空气组合形成谐振器结构，可以将穿透吸收层的光反射回吸收层，增加器件的光吸收，并且dbr反射层设计灵活，适用于不同的波段，提高了器件的设计灵活性，在满足足够高的光吸收的情况下，吸收层厚度可以适当减小，从而降低了器件的暗电流，提高了器件的光电性能。
75.进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法中，还可以包括：首先对顶部接触层、势垒层、吸收层和漂移层进行构图工艺，形成第一台面；然后对底部接触层和dbr反射层进行构图工艺，形成第二台面；第二台面大于第一台面。本发明可以设计合理的掩模板图形，利用光刻工艺将掩模板上的第一台面图形转移到外延片上，利用刻蚀工艺，制备出器件的第一台面，刻蚀到底部接触层，同理利用光刻工艺将掩模板上的第二台面图形转移到外延片上，并利用刻蚀工艺，制备出器件的第二台面，刻蚀到衬底层。
76.进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法中，还可以包括：首先在第一台面和第二台面的表面沉积一层钝化层材料；然后对钝化层材料进行构图工艺，形成具有扩散窗口的钝化层的图形；最后在形成有扩散窗口的第一台面和第二台面上形成金属电极层；该金属电极层位于第一台面上表面两侧和第二台面上表面两侧且与钝化层接触。本发明可以设计合理的掩模板图形，通过光刻工艺将掩模板上金属窗口图形转移到钝化层上，通过干法刻蚀将钝化层刻蚀出扩散窗口；然后通过光刻工艺将掩模板上的金属电极层图形转移到具有钝化层的器件上，然后在具有钝化层的器件上生成金属电极层，通过化学剥离方法去除多余的金属层。
77.进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法中，步骤s301在衬底层上形成dbr反射层，具体可以包括：在衬底层上形成缓冲层，并在缓冲层上形成dbr反射层。该缓冲层可以缓解衬底层1和dbr反射层2之间的应力。
78.下面以ii类超晶格光电探测器为inas/inassb光电探测器为例，对本发明实施例提供的上述ii类超晶格光电探测器的制作方法进行详细说明，具体步骤如下：
79.步骤一、在衬底层上生成外延层材料；
80.具体地，图4为在执行步骤一后得到的具有dbr反射层和utc结构的inas/inassb光电探测器的外延片结构示意图。
81.外延片使用分子束外延(molecular beam epitaxy，mbe)设备生长。如图4所示，外延片主要结构包括衬底层1——gasb衬底层，缓冲层10——gasb缓冲层，反射层2——alassb/gasb dbr反射层，底部接触层3——n型掺杂inas/alassb底部接触层，漂移层4——非刻意掺杂inassb漂移层，吸收层5——三层p型掺杂浓度依次梯度降低(沿顶部接触层指向底部接触层的方向)的inas/inassb吸收层，势垒层6——p型掺杂alassb势垒层，顶部接触层7——p型掺杂inassb顶部接触层。其中，n型掺杂inas/alassb底部接触层、非刻意掺杂inassb漂移层、三层p型掺杂inas/inassb吸收层、p型掺杂alassb势垒层、p型掺杂inassb顶
部接触层构成utc结构。
82.步骤二、对顶部接触层、势垒层、吸收层和漂移层进行构图工艺，形成第一台面；
83.具体地，图5为在执行步骤二后得到的从外延片开始制备出具有dbr反射器和utc结构的台面型上电极inas/inassb ii类超晶格光电探测器工艺过程的截面示意图。
84.如图5所示，使用光刻掩模工艺以及刻蚀工艺进行第一台面的刻蚀，到底部接触层3的表面停止。在具体实施时，在外延片上沉积一层光刻胶，即在顶部接触层7上沉积一层光刻胶，利用相应的掩模板通过曝光、显影等工艺，只留下待形成第一台面上表面上的光刻胶，即利用光刻工艺将掩模板上的第一台面图形转移到外延片上；之后对除光刻胶所在位置之外的其余位置进行刻蚀工艺，直至底部接触层3的表面停止，最后剥离光刻胶，进而制备出器件的第一台面。
85.步骤三、对底部接触层、dbr反射层和缓冲层进行构图工艺，形成第二台面；
86.具体地，图6为在执行步骤三后得到的从外延片开始制备出具有dbr反射器和utc结构的台面型下电极inas/inassb ii类超晶格光电探测器工艺过程的截面示意图。
87.如图6所示，继续使用光刻掩模工艺以及刻蚀工艺对底部接触层3、dbr反射层2和缓冲层10进行刻蚀，制备出器件第二台面。在具体实施时，在外延片上继续沉积一层光刻胶，即在顶部接触层7和底部接触层3上沉积一层光刻胶，利用相应的掩模板通过曝光、显影等工艺，只留下待形成第二台面上表面和第一台面上表面上的光刻胶，即利用光刻工艺将掩模板上的第二台面图形转移到外延片上；之后对除光刻胶所在位置之外的其余位置进行刻蚀工艺，直至衬底层1的表面停止，最后剥离光刻胶，进而制备出器件的第二台面。其中，第二台面大于第一台面；衬底层1大于第二台面。
88.步骤四、在第一台面和第二台面的表面沉积一层钝化层材料；
89.具体地，如图7所示，在步骤四形成的第一台面和第二台面上生长sio2钝化膜，以便于生成钝化层8的图形。
90.步骤五、对钝化层材料进行构图工艺，形成具有扩散窗口的钝化层的图形；
91.具体地，如图8所示，对器件的第一台面和第二台面处的钝化层8使用光刻掩模工艺以及刻蚀工艺进行刻蚀开窗口。在具体实施时，在上述步骤四形成的结构上继续沉积一层光刻胶，利用相应的掩模板通过曝光、显影等工艺，去除掉待形成扩散窗口图形位置上的光刻胶，即通过光刻工艺将金属窗口图形转移到钝化层8上，通过干法刻蚀工艺将钝化层8刻蚀出扩散窗口的图形，最后剥离光刻胶，进而制备出具有扩散窗口的钝化层。
92.步骤六、在形成有扩散窗口的第一台面和第二台面上形成金属电极层；
93.具体地，如图9所示，在器件的第一台面和第二台面，使用光刻工艺将金属电极的光刻掩膜图形转移到台面上，然后在图形开口处生长金属电极层9，例如ti/pt/au欧姆接触金属。在具体实施时，首先在上述步骤五形成的结构上继续沉积一层光刻胶，利用相应的掩模板通过曝光、显影等工艺，只留下扩散窗口中除设置金属电极层之外的位置(即第一台面的中间位置)上的光刻胶。之后，在留下的光刻胶的基础上，在图形开口处生长ti/pt/au欧姆接触金属，最后通过化学剥离方法去除多余的金属，以制作出金属垫电极层9。制作出的金属电极层9具体位于第一台面上表面两侧和第二台面上表面两侧且与钝化层8接触。
94.最后，可以将制备好的实施例的器件进一步进行封装等工艺，测试器件光电性能，并后续投入应用。
95.关于上述各步骤更加具体的工作过程可以参考前述实施例公开的相应内容，在此不再进行赘述。
96.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的制作方法而言，由于其与实施例公开的ii类超晶格光电探测器相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见ii类超晶格光电探测器部分说明即可。
97.综上，本发明实施例提供的一种ii类超晶格光电探测器，包括：衬底层，依次位于衬底层上的dbr反射层和utc结构；utc结构包括层叠设置的底部接触层、漂移层、吸收层、势垒层和顶部接触层。上述ii类超晶格光电探测器，设计了utc结构和dbr反射层相结合的结构，在utc结构中，光生载流子在未耗尽的吸收层中被激发，只有电子被注入到漂移层中，缩短了器件的光生载流子传输时间，提高了器件的响应速度；dbr反射层与空气组合形成谐振器结构，可以将穿透吸收层的光反射回吸收层，增加器件的光吸收，并且dbr反射层设计灵活，适用于不同的波段，提高了器件的设计灵活性，在满足足够高的光吸收的情况下，吸收层厚度可以适当减小，从而降低了器件的暗电流，提高了器件的光电性能。此外，本发明还针对ii类超晶格光电探测器提供了相应的制作方法，进一步使得上述ii类超晶格光电探测器更具有实用性，该制作方法具有相应的优点。
98.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
99.以上对本发明所提供的ii类超晶格光电探测器及其制作方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种ii类超晶格光电探测器，其特征在于，包括：衬底层，依次位于所述衬底层上的dbr反射层和utc结构；所述utc结构包括层叠设置的底部接触层、漂移层、吸收层、势垒层和顶部接触层。2.根据权利要求1所述的ii类超晶格光电探测器，其特征在于，所述顶部接触层、所述势垒层、所述吸收层和所述漂移层的图形形成所述ii类超晶格光电探测器的第一台面；所述底部接触层和所述dbr反射层的图形形成所述ii类超晶格光电探测器的第二台面；所述第二台面大于所述第一台面。3.根据权利要求2所述的ii类超晶格光电探测器，其特征在于，还包括：位于所述第一台面表面和所述第二台面表面的钝化层。4.根据权利要求3所述的ii类超晶格光电探测器，其特征在于，还包括：位于所述第一台面上表面两侧和所述第二台面上表面两侧且与所述钝化层接触的金属电极层。5.根据权利要求1所述的ii类超晶格光电探测器，其特征在于，还包括：位于所述衬底层和所述dbr反射层之间的缓冲层。6.根据权利要求1所述的ii类超晶格光电探测器，其特征在于，所述底部接触层为n型掺杂底部接触层；所述漂移层为非刻意掺杂漂移层；所述吸收层为多层p型掺杂浓度沿所述顶部接触层指向所述底部接触层的方向依次梯度降低的吸收层；所述势垒层为p型掺杂势垒层；所述顶部接触层为p型掺杂顶部接触层。7.一种如权利要求1至6任一项所述ii类超晶格光电探测器的制作方法，其特征在于，包括：在衬底层上形成dbr反射层；在所述dbr反射层上形成utc结构，依次为底部接触层、漂移层、吸收层、势垒层和顶部接触层。8.根据权利要求7所述的ii类超晶格光电探测器的制作方法，其特征在于，还包括：对所述顶部接触层、所述势垒层、所述吸收层和所述漂移层进行构图工艺，形成第一台面；对所述底部接触层和所述dbr反射层进行构图工艺，形成第二台面；所述第二台面大于所述第一台面。9.根据权利要求8所述的ii类超晶格光电探测器的制作方法，其特征在于，还包括：在所述第一台面和所述第二台面的表面沉积一层钝化层材料；对所述钝化层材料进行构图工艺，形成具有扩散窗口的钝化层的图形；在形成有所述扩散窗口的所述第一台面和所述第二台面上形成金属电极层；所述金属电极层位于所述第一台面上表面两侧和所述第二台面上表面两侧且与所述钝化层接触。10.根据权利要求7所述的ii类超晶格光电探测器的制作方法，其特征在于，在衬底层上形成dbr反射层，包括：在衬底层上形成缓冲层，并在所述缓冲层上形成dbr反射层。

技术总结
本申请涉及红外探测技术领域，公开了一种II类超晶格光电探测器及其制作方法，包括：衬底层，依次位于衬底层上的DBR反射层和UTC结构；UTC结构包括层叠设置的底部接触层、漂移层、吸收层、势垒层和顶部接触层。在UTC结构中，光生载流子在未耗尽的吸收层中被激发，只有电子被注入到漂移层中，缩短了器件的光生载流子传输时间，提高了器件的响应速度；DBR反射层与空气组合形成谐振器结构，可以将穿透吸收层的光反射回吸收层，增加器件的光吸收，并且DBR反射层设计灵活，适用于不同的波段，提高了器件的设计灵活性，在满足足够高的光吸收的情况下，吸收层厚度可以适当减小，从而降低了器件的暗电流，提高了器件的光电性能。提高了器件的光电性能。提高了器件的光电性能。


技术研发人员：杜雅楠
受保护的技术使用者：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/7/25