030_ 093-129AP-TW
發佈日期 :
2009-04-29
| 發明專利說明書 |
| ※申請案號:094111075 | ※I P C 分類:H01L 31/0272 | |
| 一、 | 發明名稱: |
| 光檢測器及其製造方法(全文下載) | |
| PHOTODETECTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| 二、 | 中文發明摘要: |
| 一種光檢測器(Photodetector)及其製造方法。此光檢測器,至少包括硒化鋅(SeZn)基板、硒化鋅主動層位於硒化鋅基板上、第一電極位於硒化鋅主動層之第一部分上、以及第二電極位於硒化鋅主動層之一第二部分上,其中第一電極與第二電極分開。 |
| 三、 | 英文發明摘要: |
| A photodetector and a method for manufacturing the same are disclosed. The photodetector comprises a SeZn substrate, a SeZn active layer located on the SeZn substrate, a first electrode located on a first portion of the SeZn active layer, and a second electrode located on a second portion of the SeZn active layer, in which the first electrode is separated from the second electrode. |
| 四、 | 指定代表圖: |
| (一)本案指定代表圖為: 第1圖 | |
| (二)本代表圖之元件符號簡單說明: | |
| 100‧‧‧光檢測器 | |
| 102‧‧‧硒化鋅基板 | |
| 104‧‧‧硒化鋅主動層 | |
| 106‧‧‧電極 | |
| 108‧‧‧電極 | |
| 110‧‧‧主動區域 | |
| 112‧‧‧接合部 | |
| 114‧‧‧指部 | |
| 116‧‧‧接合部 | |
| 118‧‧‧指部 |
| 五、 | 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: |
| 六、 | 發明說明: |
| 【發明所屬之技術領域】 | |
| [0001] | 本發明是有關於一種光檢測器(Photodetector)及其製造方法,且特別是有關於一種成長同質磊晶硒化鋅(ZnSe)層在硒化鋅基板上以製作光檢測器之方法。 |
| 【先前技術】 | |
| [0002] | 在光檢測元件中,鑒於藍光至紫外光檢測器可廣泛應用在各式各樣商業上與軍事上,例如太空通訊、臭氧層監控以及火光檢測等,因此短波段之藍光與紫外光檢測器是很重要的光檢測元件。 |
| [0003] | 目前,藍光至紫外光檢測元件仍然係由使用矽材料之光二極體所構成。然而,受限於矽之能隙在室溫下僅僅只有1.2eV,矽光二極體之最靈敏波長並非落在 藍光至紫外光區域,因此矽光二極體在藍光至紫外光區域的響應較低。隨著以寬直接能隙材料來製作來光電元件之技術的發展,將可針對藍光至紫外光區域製作出高 效能固態光檢測器陣列。舉例而言,目前已製作出可商業應用之氮化鎵(GaN)系列光檢測器,而硒化鋅(ZnSe)則是另外一種應用在藍光至紫外光檢測器之 製作的寬直接能隙材料。 |
| [0004] | 雖然由各式各樣ZnSe系列所製作之藍光至紫外光檢測器已經過驗證,但是這些ZnSe系列光檢測元件均成長在接近的晶格匹配之砷化鎵(GaAs)基板的表面。然而,在此技術領域中具有通常知識者已知輕微的晶格失配(在室溫下約 0.27%),在ZnSe與GaAs基板之間仍然會產生大量的缺陷。如此一來,當在GaAs基板的表面上成長非常厚之ZnSe磊晶層時,ZnSe/GaAs介面所產生之大量缺陷將會明顯降低ZnSe系列光檢測器之效率。 |
| [0005] | 為解決ZnSe/GaAs介面產生之缺陷問題,可在GaAs基板之表面上成長晶格匹配之ZnSe系列三元或四元化合物。然而,在這樣的製程中,對於如何精準控制每一個元素之組成以獲得完美的晶格匹配是相當困難的事。 |
| 【發明內容】 | |
| [0006] | 有鑑於硒化鋅薄膜之磊晶大多成長於晶格不匹配的基板上,例如砷化鎵、矽…等,由於晶格上的不匹配使得硒化鋅薄膜產生大量的缺陷並使得差排密度大幅提 高,以至於降低了硒化鋅薄膜之光電特性。因此,本發明之目的就是在提供一種光檢測器,具有同質磊晶之硒化鋅主動層,因此主動層可與基板晶格匹配,如此一 來,可避免缺陷形成於主動層與基板之介面,並可大大地提升主動層之品質,進而可顯著地增進光檢測器之光電性能。 |
| [0007] | 本發明之另一目的是在提供一種光檢測器之製造方法,係於硒化鋅基板上同質磊晶成長硒化鋅主動層,因此相當輕易即可使基板與主動層之間具有極佳之晶格匹 配特性,而可有效提升產品良率。此外,藉由改善基板與主動層之間的晶格匹配,可明顯改善主動層之光電性能,於是不僅可有效改善光檢測器之響應度,降低雜訊 等效功率,更可大 幅提高光檢測器之檢測率。 |
| [0008] | 根據本發明之上述目的,提出一種光檢測器,至少包括硒化鋅基板、硒化鋅主動層位於前述之硒化鋅基板上、第一電極位於上述之硒化鋅主動層之第一部分上、以及第二電極位於上述之硒化鋅主動層之第二部分上,其中第一電極與第二電極分開。 |
| [0009] | 依照本發明一較佳實施例,上述之硒化鋅主動層為n型摻雜之磊晶層,且硒化鋅主動層之厚度介於約1μm至約2μm之間。此外,第一電極為第一指狀結構,第二電極為第二指狀結構,其中第一指狀結構與第二指狀結構呈指叉狀排列。 |
| [0010] | 根據本發明之目的,提出一種光檢測器之製造方法,至少包括:提供硒化鋅基板;同質磊晶成長硒化鋅主動層於上述之硒化鋅基板上;以及形成第一電極與第二電極分別位於硒化鋅主動層之第一部分與第二部分上,其中第一電極與第二電極分開。 |
| [0011] | 依照本發明一較佳實施例,上述同質磊晶成長硒化鋅主動層之步驟至少包括利用電子束磊晶製程,且此電子束磊晶製程至少包括使用溫度控制在約100℃之n型摻雜源,而電子束磊晶製程之反應溫度控制在約300℃。此外,第一電極與第二電極呈指叉狀排列。 |
| [0012] | 利用同質磊晶方式成長硒化鋅主動層於硒化鋅基板上,可使主動層與基板達到極為優良之晶格匹配特性,因此可大幅提升主動層之品質,不僅可改善光檢測器之響應度, 降低雜訊等效功率,更可強化光檢測器之光電性能,達到增進光檢測器之檢測率的目的。 |
| 【實施方式】 | |
| [0013] | 本發明揭露一種光檢測器及其製造方法,係在硒化鋅基板上同質磊晶硒化鋅主動層,因此主動層相當輕易就可與基板達到晶格匹配,而可有效提升主動層之品質,進而達到增進光檢測器之光電性能的目的。為了使本發明之敘述更加詳盡與完備,可參照下列描述並配合第1圖至第8圖之圖示。 |
| [0014] | 請參照第1圖,其繪示依照本發明一較佳實施例的一種光檢 測器之立體示意圖。在本發明之一實施例中,光檢測器100可例如為藍光或紫外光檢測元件,且此光檢測器100至少包括硒化鋅基板102、硒化鋅主動層 104、以及兩個具不同電性之電極106與電極108,其中硒化鋅主動層104磊晶成長於硒化鋅基板102上,且電極106與電極108分別位於硒化鋅主 動層104之不同部分上且彼此相隔一段距離。 |
| [0015] | 請再次參照第1圖,製作此光檢測器100時,先提供硒 化鋅基板102,接著利用例如電子束磊晶製程、有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)製程或脈衝雷射沉積(Pulsed Laser Deposition; PLD)製程,以同質磊晶方式成長硒化鋅主動層104於硒化鋅基板102上。在本發明中,硒化鋅主動層104可為n型摻雜或未摻雜之磊晶層,較佳係為n型 摻雜之磊晶層。當硒化鋅主動層104係由n型摻雜之磊晶層所組成時,所採用之n型摻質可例如為氯(Cl)、碘(I)或銦(In)等。硒化 鋅主動層104之厚度較佳係介於約1μm至約2μm之間。 |
| [0016] | 在本發明之一較佳實施例中,係利用電子束磊晶製程同質磊晶成長硒化鋅主動層104。在此電子束磊晶製程中,使用包括鋅與硒之來源材料,並使用n型摻雜源以及用以載送n型摻質之載氣,其中n型摻雜源較佳可例如為氯化鋅(ZnCl2)、 含碘材料或含銦材料等,而載氣較佳可例如包括氫氣。然後將硒化鋅基板102置入反應腔體中,進行電子束磊晶成長製程,而在反應溫度控制在例如約300℃且 氯化鋅等所組成之n型摻雜源的溫度控制在約100℃下,於硒化鋅基板102上形成約1.5μm厚之硒化鋅主動層104。在硒化鋅主動層104之成長期間, 可進一步利用高能量電子反射儀,來監控磊晶層之品質,藉以最佳化磊晶層之成長條件。 |
| [0017] | 在本發明之一實施例中,更可在同質磊晶成長硒化鋅主動 層104之步驟與後續電極製作之步驟間,先對硒化鋅基板102連同其上之硒化鋅主動層104之堆疊結構進行清潔處理。其中,此清潔處理至少包括先將硒化鋅 基板102連同其上之硒化鋅主動層104浸入鹽酸(HCl)稀釋液(例如HCl:H2O=1:1)中約持續1分鐘,再將硒化鋅基板 102與其上之硒化鋅主動層104浸入氧化緩衝蝕刻液(Buffered Oxide Etching; BOE)持續約1分鐘,以去除附著在硒化鋅基板102與硒化鋅主動層104之表面上的原生氧。接著,分別且依序利用例如丙酮、甲醇以及水對硒化鋅基板 102與其上之硒化鋅主動層104各清洗約5分鐘。 |
| [0018] | 請同時參照第1圖與第2圖,完成硒化鋅基板102與其 上之硒化鋅主動層104之清潔處理後,利用例如光微影與掀除(Lift-off)技術定義出光檢測器100之主動區域110,並同時形成電極106與電極 108。在本發明之一實施例中,定義出主動區域110以及形成電極106與電極108時,係先塗覆光阻層(未繪示)於硒化鋅主動層104上。再利用光微影 技術圖案化此光阻層,使此光阻層具有電極圖案結構,其中此電極圖案結構暴露出部分之硒化鋅主動層104,且電極圖案結構較佳可呈指叉狀。接下來,利用例如 磁控濺鍍沉積技術形成電極材料層(未繪示)於光阻層以及硒化鋅主動層104之暴露部分上,其中電極材料層之材質較佳係選用透明導電材料,例如氧化銦錫 (ITO)、氧化銦鋅(IZO)、摻雜鋁之氧化鋅(ZnO:Al, AZO)或鈦鎢合金(TiW)等,且電極材料層之厚度較佳可例如介於約80nm與約120nm之間。在電極材料層之成長期間,所使用之濺鍍來源氣體至少包 括氬氣,且此濺鍍來源氣體之流率較佳是控制在等於約10sccm,而較佳是將反應腔體壓力控制在介於約5mTorr至約10mTorr之間,並將反應功率 控制在介於約40W至約100W之間。在本發明之一較佳實施例中,電極材料層之材質係採用氧化銦錫,且利用磁控濺鍍製程來製備電極材料層時更至少包括使用 氧化銦錫靶材,其中此氧化銦錫靶材之成分可例如為包括約90%之氧化銦(In2O3)與約10%之氧化錫(SnO2)。 然後,利用掀除方式移除光阻層以及位於光阻層上之電極材料層,並留下位於硒化鋅主動層104之暴露部分上之電極材料層,如此便在硒化鋅主動層104上形成 指叉狀排列之電極106與電極 108,而形成具透明導電電極/ZnSe之金屬-半導體-金屬(MSM)的之光檢測器結構。電極106與電極108較佳係呈指狀結構,其中電極106主要 係由接合部112與一端連接至接合部112之數個指部114所構成,且電極108則主要係由接合部116與一端連接至接合部116之數個指部118所構 成。 |
| [0019] | 在此實施例中,電極106之指部114與電極108之指部118所在之區域界定出主動區域110,且主動區域110之面積可例如為200×200μm2,而指部114之寬度120、指部118之寬度122、以及相鄰之指部114與指部118之間的指距124均可例如為約10μm。 |
| [0020] | 完成MSM之光檢測器結構後,更進一步利用例如光微影技 術分別在電極106之接合部112與電極108之接合部116上定義出打線區域,再利用例如掀除技術分別於電極106與電極108上形成銲接接觸墊(未繪 示),其中這些銲接接觸墊之厚度約為1μm,且銲接接觸墊之材質較佳可例如為金膜。接著,利用例如打線機,將所完成之光檢測器結構以鋁線固定於金屬封裝殼 (TO-CAN)上,其中光檢測器100可透過鋁線而與金屬封裝殼電性連接,以利進行光檢測器100之電壓-電流、光響應及雜訊等特性的量測。 |
| [0021] | 利用高解析度X-光繞射儀(High Resolution X-ray Diffraction; HRXRD)、光激螢光技術(Photoluminescence; PL)及霍爾(Hall)量測技術等來對所成長之同質磊晶的硒化鋅主動層104之光電特性進行量測分析。請參照第3圖,其係繪示依照本發明一較佳實施例的 一種光檢測器中之同質 磊晶硒化鋅主動層之HRXRD分析圖。從第3圖中顯示同質磊晶之硒化鋅主動層之DCXRD曲線,可發現僅只有極強之硒化鋅(004)峰值呈現21.5 arcsec之半高寬度(FWHM),這極小之FWHM指出硒化鋅磊晶層之結晶品質可藉由使用硒化鋅基板而進一步獲得明顯地改善。 |
| [0022] | 請參照第4圖,其係繪示依照本發明一較佳實施例的一種 光檢測器中之同質磊晶硒化鋅主動層之PL光譜圖。從第4圖所顯示之硒化鋅同質磊晶層的室溫PL光譜圖中,可發現很強的PL峰值落在2.725 eV (455 nm)呈現71 meV之半高寬度(FWHM),而且很寬的鍵結能與氯受體相關之深能階在2.0 eV,此外可注意到從同質硒化鋅磊晶層中,既沒有接近能帶放射(NBE)也沒有淺受體-施體對(DAP)相關的峰值被發現,換句話說,激發能帶的強度遠比 DAP放射還要來的強多了,此現象再一次指出同質硒化鋅磊晶層優良的結晶品質。 |
| [0023] | 請參照第5圖,其係繪示依照本發明一較佳實施例的一種 光檢測器中之同質磊晶硒化鋅主動層之Hall量測圖。從第5圖所示之硒化鋅同質磊晶層與溫度相關的霍爾量測結果,可看到電子濃度隨著溫度增加而在低溫區 域,約在310K時達到最大值,而且隨著溫度進一步增加開始減少。此外,最初的遷移率增加在低溫區域可能是由於雜質中心或深能階雜質的電荷載子散射所造成 的。另一方面,在高溫區域之遷移率的減少可能是由於電荷載子的光子散射所造成的,在室溫之下所量測到片載子濃度、電子遷移率與電阻率分別為 4x1016 cm-2、250 cm2/V-s與0.6 Ω-cm,高的室溫電子遷移率再次指出同質硒化鋅磊晶層優良的結晶品質。 |
| [0024] | 請參照第6圖,其係繪示依照本發明一較佳實施例的一種光 檢測器之電壓-電流圖。從第6圖所示之同質磊晶硒化鋅金半金(MSM)光檢測器之電流-電壓特性量測在黑暗與光照射情形下,計算出ITO沉積在同質硒化鋅 磊晶層上之蕭基能障高度大約為0.78eV,換句話說,雖然透明接觸電極可以提供光檢測器較大的光子吸收且較大的光電流,但是較低的蕭基能障高度也將產生 較大的暗電流,因此,僅只有獲得光電流對暗電流比值約為兩個階次的大小。 |
| [0025] | 請參照第7圖,其係繪示依照本發明一較佳實施例的一種 光檢測器之光響應圖。從第7圖所示之檢測器之響應在藍光至紫外光區域幾乎呈現定值,在450 nm之入射光波長下,可發現在1V之偏壓下,最大的響應約為0.13 A/W,且對應之量子效率為35%。再者,可發現檢測器響應在越過截止區域時,約下降超過兩階次的大小,此現象再次指出同質硒化鋅磊晶層優良的結晶品質, 這些值也指出同質磊晶硒化鋅MSM光檢測器在藍光至紫外光區域的使用上是相當有潛力的。 |
| [0026] | 請參照第8圖,其係繪示依照本發明一較佳實施例的一種 光檢測器之低頻雜訊圖。從第8圖所示之檢測器之雜訊功率密度,發現光譜可利用1/fr (r=1)定律而獲得相當合理的模擬,此一純1/f雜訊指出陷捕狀態能量分佈均勻,對於所給定的100 Hz頻寬,對應之雜訊等效功率(NEP)與正規化檢 測率經計算得知分別為8.14×10-13 W與8.7×1011 cmHz0.5W-1,這樣的結果一部分可歸功於ITO天生的透明度因而產生較大的響應,而一部分則可歸功於ITO與ZnSe之間較佳的介面特性因而產生較小的雜訊。 |
| [0027] | 利用同質磊晶成長硒化鋅主動層於硒化鋅基板上,因主動層 與基板之間具有較佳之晶格匹配而使得缺陷大大地減少,因此可大幅提高硒化鋅主動層之品質,而增強硒化鋅主動層之光電特性,進而可有效改善光檢測器之響應 度,並可降低雜訊等效功率,而獲得較高之檢測率。在本發明之一較佳實施例中,光檢測器之檢測率可由原先的異質磊晶硒化鋅光檢測器為2×1010 cmHz0.5W-1,改善至本發明以硒化鋅基板來替代之8.7×1011 cmHz0.5W-1。 |
| [0028] | 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 |
| 【圖式簡單說明】 | |
| [0042] | 第1圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種光檢測器之立體示意圖。 |
| [0043] | 第2圖係繪示第1圖之光檢測器的上視圖。 |
| [0044] | 第3圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種光檢測器中之同質磊晶硒化鋅主動層之HRXRD分析圖。 |
| [0045] | 第4圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種光檢測 器中之同質磊晶硒化鋅主動層之PL光譜圖。 |
| [0046] | 第5圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種光檢測器中之同質磊晶硒化鋅主動層之Hall量測圖。 |
| [0047] | 第6圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種光檢測器之電壓-電流圖。 |
| [0048] | 第7圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種光檢測器之光響應圖。 |
| [0049] | 第8圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種光檢測器之低頻雜訊圖。 |
| 【主要元件符號說明】 | |
| [0029] | 100‧‧‧光檢測器 |
| [0030] | 102‧‧‧硒化鋅基板 |
| [0031] | 104‧‧‧硒化鋅主動層 |
| [0032] | 106‧‧‧電極 |
| [0033] | 108‧‧‧電極 |
| [0034] | 110‧‧‧主動區域 |
| [0035] | 112‧‧‧接合部 |
| [0036] | 114‧‧‧指部 |
| [0037] | 116‧‧‧接合部 |
| [0038] | 118‧‧‧指部 |
| [0039] | 120‧‧‧寬度 |
| [0040] | 122‧‧‧寬度 |
| [0041] | 124‧‧‧指距 |
| 七、 | 申請專利範圍: |
| 1. 一種光檢測器,至少包括:一硒化鋅(SeZn)基板;一硒化鋅主動層位於該硒化鋅基板上,其中該硒化鋅主動層係以同質磊晶方式成長於該硒化鋅基板上;一第 一電極位於該硒化鋅主動層之一第一部分上;以及一第二電極位於該硒化鋅主動層之一第二部分上,其中該第一電極與該第二電極分開。 2.如申請專利範圍第1項所述之光檢測器,其中該硒化鋅主動層為一n型摻雜之磊晶層。 3.如申請專利範圍第2項所述之光檢測器,其中該硒化鋅主動層具有一n型摻質,且該n型摻質係選自於由氯(Cl)、碘(I)以及銦(In)所組成之一族群。 4.如申請專利範圍第1項所述之光檢測器,其中該硒化鋅主動層為一未摻雜之磊晶層。 5.如申請專利範圍第1項所述之光檢測器,其中該硒化鋅主動層之厚度介於實質1μm至實質2μm之間。 6.如申請專利範圍第1項所述之光檢測器,其中該第一電極與該第二電極之材質係一透明導電材料。 7.如申請專利範圍第6項所述之光檢測器,其中該透明導電材料係選自於由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、摻雜鋁之氧化鋅(ZnO:Al, AZO)以及鈦鎢合金(TiW)所組成之一族群。 8.如申請專利範圍第1項所述之光檢測器,其中該第一電極為一第一指狀結構,該第二電極為一第二指狀結構,且該第一指狀結構具有一第一接合部以及 複數個第一指部,該第二指狀結構具有一第二接合部以及複數個第二指部,而該些第一指部之一端連接至該第一接合部,該些第二指部之一端連接至該第二接合部。 9.如申請專利範圍第8項所述之光檢測器,其中該第一指狀結構與該第二指狀結構呈指叉狀排列,且該些第一指部與該些第二指部定義出一主動區域。 10.如申請專利範圍第9項所述之光檢測器,其中該主動區域之面積實質等於200×200μm2。 11.如申請專利範圍第10項所述之光檢測器,其中每一該些第一指部與每一該些第二指部的指寬實質等於 10μm。 12.如申請專利範圍第11項所述之光檢測器,其中每一該些第一指部與相鄰之該些第二指部之間的距離實質等於10μm。 13.如申請專利範圍第8項所述之光檢測器,更至少包括二銲接接觸墊分別位於該第一接合部與該第二接合部上,其中該些銲接接觸墊之材質為金膜。 14.如申請專利範圍第9項所述之光檢測器,其中該些銲接接觸墊之厚度實質等於1μm。 15.如申請專利範圍第1項所述之光檢測器,其中該第一電極與該第二電極之厚度介於實質80nm與實質120nm之間。 16.一種光檢測器之製造方法,至少包括:提供一硒化鋅基板;同質磊晶成長一硒化鋅主動層於該硒化鋅基板上;以及形成一第一電極與一第二電極分別位於該硒化鋅主動層之一第一部分與一第二部分上,其中該第一電極與該第二電極分開。 17.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中同質磊晶成長該硒化鋅主動層之步驟至少包括利用一電子束磊晶製程。 18.如申請專利範圍第17項所述之光檢測器之製造方法,其中該電子束磊晶製程至少包括使用複數個來源材料,且該些來源材料至少包括鋅以及硒。 19.如申請專利範圍第17項所述之光檢測器之製造方法,其中該電子束磊晶製程至少包括使用一n型摻雜源以及一載氣,且該n型摻雜源係選自於氯化鋅(ZnCl2)、含碘材料以及含銦材料所組成之一族群,而該載氣至少包括氫氣。 20.如申請專利範圍第19項所述之光檢測器之製造方法,其中該電子束磊晶製程之一反應溫度實質上控制在300℃。 21.如申請專利範圍第20項所述之光檢測器之製造方法,其中該n型摻雜源之一溫度實質上控制在100℃。 22.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中同質磊晶成長該硒化鋅主動層之步驟至少包括 使用一有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)製程或一脈衝雷射沉積(PLD)製程。 23.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中該硒化鋅主動層為一n型摻雜之磊晶層。 24.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中該硒化鋅主動層為一未摻雜之磊晶層。 25.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中該硒化鋅主動層之厚度介於實質1μm至實質2μm之間。 26.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中於同質磊晶成長該硒化鋅主動層之步驟與形成該第一電極與該第二電極之步驟之間,更至 少包括對該硒化鋅基板與該硒化鋅主動層之結構進行一清潔處理,且該清潔處理至少包括:將該硒化鋅基板與該硒化鋅主動層之結構浸入一鹽酸稀釋液中並持續一第 一時間;將該硒化鋅基板與該硒化鋅主動層之結構浸入一氧化緩衝蝕刻液(BOE)中並持續一第二時間;利用丙酮進行一第一清洗步驟並持續一第三時間;利用甲 醇進行一第二清洗步驟並持續一第四時間;以 及利用水進行一第二清洗步驟並持續一第五時間。 27.如申請專利範圍第26項所述之光檢測器之製造方法,其中該第一時間實質等於1分鐘,該第二時間實質等於1分鐘,該第三時間實質等於5分鐘,該第四時間實質等於5分鐘,且該第五時間實質等於5分鐘。 28.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中該第一電極與該第二電極之材質係一透明導電材料。 29.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中該第一電極與該第二電極之材質係係選自於由氧化銦錫、氧化銦鋅、摻雜鋁之氧化鋅以及鈦鎢合金所組成之一族群。 30.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中形成該第一電極與該第二電極之步驟至少包括:形成一光阻層位於部分之該硒化鋅主動層上,其中該光阻層具有一電極圖案結構而暴露出另一部分之該硒化鋅主動層;沉積一電極材料層位於該光阻層以及該硒化鋅主動 層之該暴露部分上;以及進行一掀除步驟,藉以移除該光阻層以及位於該光阻層上之該電極材料層,並留下位於該硒化鋅主動層之該暴露部分上之該電極材料層。 31.如申請專利範圍第30項所述之光檢測器之製造方法,其中沉積該電極材料層之步驟係利用一磁控濺鍍製程。 32.如申請專利範圍第31項所述之光檢測器之製造方法,其中該磁控濺鍍製程至少包括:使用一濺鍍來源氣體,其中該濺鍍來源氣體至少包括氬氣,且 該濺鍍來源氣體之流率控制在實質等於10sccm;控制一反應壓力介於實質5mTorr至實質10mTorr之間;以及控制一反應功率介於實質40W至實 質100W之間。 33.如申請專利範圍第31項所述之光檢測器之製造方法,其中該第一電極與該第二電極之材質為氧化銦錫,且該磁控濺鍍製程更至少包括使用一氧化銦錫靶材,而該氧化銦錫靶材之成分為包括90%之氧化銦(In2O3)與10%之氧化錫(SnO2)。 34.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造 方法,其中該第一電極與該第二電極之厚度介於實質80nm與實質120nm之間。 35.如申請專利範圍第16項所述之光檢測器之製造方法,其中該第一電極為一第一指狀結構,該第二電極為一第二指狀結構,且該第一指狀結構具有一 第一接合部以及複數個第一指部,該第二指狀結構具有一第二接合部以及複數個第二指部,而該些第一指部之一端連接至該第一接合部,該些第二指部之一端連接至 該第二接合部。 36.如申請專利範圍第35項所述之光檢測器之製造方法,其中該第一指狀結構與該第二指狀結構呈指叉狀排列,該些第一指部與該些第二指部定義出一主動區域。 37.如申請專利範圍第36項所述之光檢測器之製造方法,其中該主動區域之面積實質等於200×200μm2。 38.如申請專利範圍第37項所述之光檢測器之製造方法,其中每一該些第一指部與每一該些第二指部的指寬實質等於10μm。 39.如申請專利範圍第38項所述之光檢測器之製造方法,其中每一該些第一指部與相鄰之該些第二指部之間的距離實質等於10μm。 40.如申請專利範圍第35項所述之光檢測器之製造方法,其中於形成該第一電極與該第二電極後,更至少包括形成二銲接接觸墊分別位於該第一接合部與該第二接合部上,其中該些銲接接觸墊之材質為金膜。 41.如申請專利範圍第40項所述之光檢測器之製造方法,其中該些銲接接觸墊之厚度實質等於1μm。 42.如申請專利範圍第40項所述之光檢測器之製造方法,其中每一該些銲接接觸墊係利用一鋁線與一金屬封裝殼(TO-CAN)電性連接。 |
| 八、 | 圖式: |
![]() 第1圖 ![]() 第2圖 ![]() 第3圖 ![]() 第4圖 ![]() 第5圖 ![]() 第6圖 ![]() 第7圖 ![]() 第8圖 |
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