一种光电检测器及其制备方法与流程

    技术2026-07-07  18


    本发明涉及光电检测器领域,特别是涉及一种光电检测器及其制备方法。


    背景技术:

    1、传统的光电检测器,其电极和检测电路之间通常采用平面布线或者飞线的方式进行引线,导致导线过长,阻碍了光电检测器的进一步小型化。


    技术实现思路

    1、基于此,有必要针对光电检测器体积较大问题,提供一种光电检测器及其制备方法。

    2、一种光电检测器,包括:

    3、衬底层,所述衬底层的其中一面设置有导流电路;及

    4、光电转换层,所述光电转换层上开设有过孔组,所述过孔组包括环形过孔和柱状过孔,所述环形过孔环绕于所述柱状过孔的外侧;

    5、所述光电转换层层叠在所述导流电路上,以使所述环形过孔的一端和所述柱状过孔的一端均电连接至所述导流电路,所述环形过孔的另一端设置有第一电极,所述柱状过孔的另一端设置有第二电极,所述第一电极和所述第二电极均部分位于所述光电转换层在所述环形过孔和所述柱状过孔之间的部分上。

    6、本发明所述光电转换层的材质为氮化镓。

    7、本发明所述环形过孔的内壁面和所述柱状过孔的内壁面在所述柱状过孔径向上的间距不小于10μm。

    8、本发明所述环形过孔的径向宽度不小于10μm,所述柱状过孔的直径不小于10μm。

    9、本发明所述环形过孔在自身径向上相对的两个内壁面上均依次层叠设置有绝缘层和阻挡层,所述环形过孔内两个所述阻挡层之间填充有导电材料。

    10、本发明所述绝缘层的材质为sio2,所述阻挡层的材质为tiw、tin或ti-tin,所述导电材料的材质为cu或w。

    11、本发明所述所述柱状过孔为圆柱形孔,第二电极呈圆片状且与所述柱状过孔同轴设置。

    12、本发明所述环形过孔为圆环状孔,所述第一电极呈环状并与所述环形过孔同轴设置。

    13、本发明所述过孔组至少有两个,所述导流电路在衬底层的边缘处设置有第一接口和第二接口,所有所述环形过孔均电连接至所述第一接口,所有所述柱状过孔均电连接至第二接口,所述第一接口和所述第二接口之一电连接至外部供电电路的正极,另一个电连接至外部供电电路的负极。

    14、本发明所述环形过孔和所述柱状过孔同轴设置。

    15、本发明所述衬底层的材质为si、sic或蓝宝石。

    16、一种光电检测器的制备方法,包括:

    17、在衬底层的表面制作导流电路;

    18、在所述导流电路上制备光电转换层;

    19、在所述光电转换层上刻蚀出若干过孔组,所述过孔组包括环形过孔和柱状过孔,其中所述环形过孔环绕于所述柱状过孔的外侧,且所述环形过孔的一端和所述柱状过孔的一端电连接至所述导流电路;

    20、在所述环形过孔的内壁面和所述柱状过孔的内壁面处依次沉积绝缘层和阻挡层,而后填充导电材料;

    21、在所述环形过孔远离所述衬底层的端部和所述柱状过孔远离所述衬底层的端部分别制备第一电极和第二电极。

    22、本发明的有益效果为:。

    23、1、光电转换层位于环形过孔和柱状过孔之间的部分在受到光照后产生的载流子,在环形过孔和柱状过孔限制作用下,载流子只需要通过较短的路径就能分别到达第一电极和第二电极,降低了电子和空穴的复合率,以此提升了光电流大小,进而提升了光电流的检测下限;

    24、2、第一电极和第二电极分别通过环形过孔和柱状过孔实现与导流电路的电连接,避免了导线的使用,提升了光电检测器的集成化程度,降低了光电检测器的体积。



    技术特征:

    1.一种光电检测器,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的光电检测器,其特征在于,所述光电转换层(2)的材质为氮化镓。

    3.根据权利要求1所述的光电检测器,其特征在于,所述环形过孔(21)的内壁面和所述柱状过孔(22)的内壁面在所述柱状过孔(22)径向上的间距不小于10μm。

    4.根据权利要求1所述的光电检测器,其特征在于,所述环形过孔(21)的径向宽度不小于10μm,所述柱状过孔(22)的直径不小于10μm。

    5.根据权利要求4所述的光电检测器,其特征在于,所述环形过孔(21)在自身径向上相对的两个内壁面上均依次层叠设置有绝缘层和阻挡层,所述环形过孔(21)内两个所述阻挡层之间填充有导电材料。

    6.根据权利要求1所述的光电检测器,其特征在于,所述柱状过孔(22)为圆柱形孔,所述第二电极(221)呈圆片状且与所述柱状过孔(22)同轴设置。

    7.根据权利要求1所述的光电检测器,其特征在于,所述过孔组至少有两个,所述导流电路(11)在衬底层(1)的边缘处设置有第一接口和第二接口,所有所述环形过孔(21)均电连接至所述第一接口,所有所述柱状过孔(22)均电连接至第二接口,所述第一接口和所述第二接口之一电连接至外部供电电路的正极,另一个电连接至外部供电电路的负极。

    8.根据权利要求1所述的光电检测器,其特征在于,所述环形过孔(21)和所述柱状过孔(22)同轴设置。

    9.根据权利要求1所述的光电检测器,其特征在于,所述环形过孔(21)为圆环状孔,所述第一电极(211)呈环状并与所述环形过孔(21)同轴设置。

    10.一种光电检测器的制备方法,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明涉及一种光电检测器及其制备方法,包括:衬底层,所述衬底层的其中一面设置有导流电路;及光电转换层,所述光电转换层上开设有过孔组,所述过孔组包括环形过孔和柱状过孔,所述环形过孔环绕于所述柱状过孔的外侧;所述光电转换层层叠在所述导流电路上,以使所述环形过孔的一端和所述柱状过孔的一端均电连接至所述导流电路,所述环形过孔的另一端设置有第一电极,所述柱状过孔的另一端设置有第二电极,所述第一电极和所述第二电极均部分位于所述光电转换层在所述环形过孔和所述柱状过孔之间的部分上。

    技术研发人员:王晓宇
    受保护的技术使用者:钱塘科技创新中心
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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