本發(fā)明涉及紅外探測器領(lǐng)域，特別涉及一種環(huán)孔紅外探測器及環(huán)孔紅外探測器制備方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有環(huán)孔紅外探測器中pn結(jié)垂直于外延層表面，平行于入射光，具有降低外延層的穿越位錯密度，減少器件的漏電流，提高量子效率等優(yōu)勢。現(xiàn)有外延層中形成有環(huán)孔通道，該環(huán)孔通道周圍的外延層材料發(fā)生反型，與遠離該環(huán)孔通道的外延層材料形成pn結(jié)，而后通過直接沉積導(dǎo)電層的方式，實現(xiàn)環(huán)孔通道周圍發(fā)生反型的外延層與讀出電路導(dǎo)電連接；或是通過生長鈍化層，并對生長的鈍化層進行局部開口，后沉積導(dǎo)電層的方式實現(xiàn)環(huán)孔通道周圍發(fā)生反型的外延層與讀出電路導(dǎo)電連接。無論采用上述哪一種方式，環(huán)孔通道內(nèi)經(jīng)刻蝕產(chǎn)生的損傷均無法得到有效修復(fù)，且導(dǎo)電層與發(fā)生反型的外延層直接接觸會增加界面電阻，影響界面載流子的傳輸，導(dǎo)致器件漏電流增加，進而影響紅外探測器的性能。

2、因此，如何提供一種能夠修復(fù)環(huán)孔通道內(nèi)因刻蝕產(chǎn)生的損傷，同時實現(xiàn)對環(huán)孔通道的側(cè)壁的有效鈍化，減少器件的漏電流，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)孔紅外探測器及環(huán)孔紅外探測器制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)孔通道內(nèi)經(jīng)刻蝕產(chǎn)生的損傷無法得到有效修復(fù)，且導(dǎo)電層與發(fā)生反型的外延層直接接觸會增加界面電阻，影響界面載流子的傳輸，導(dǎo)致器件漏電流增加，進而影響紅外探測器性能的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種環(huán)孔紅外探測器，包括：

3、讀出電路、吸收層和環(huán)孔通道；

4、所述吸收層包括相對的第一表面和第二表面，所述吸收層的第一表面處設(shè)置有第一鈍化層，所述吸收層的第二表面處設(shè)置有第二鈍化層，所述第一鈍化層與所述讀出電路連接；

5、所述環(huán)孔通道貫穿所述第二鈍化層、所述吸收層和所述第一鈍化層，并裸露所述讀出電路；

6、所述吸收層包括靠近所述環(huán)孔通道的第一類型外延吸收區(qū)和遠離所述環(huán)孔通道的第二類型外延吸收區(qū)，且所述第一類型外延吸收區(qū)與所述第二類型外延吸收區(qū)形成pn結(jié)；

7、所述環(huán)孔通道的表面處依次層疊設(shè)置有隧穿鈍化層、載流子選擇傳輸層和導(dǎo)電層，所述第一類型外延吸收區(qū)通過所述導(dǎo)電層與所述讀出電路導(dǎo)電連接；

8、所述第二鈍化層對應(yīng)所述第二類型外延吸收區(qū)的位置處，設(shè)置有與所述第二類型外延吸收區(qū)導(dǎo)電連接的公共電極。

9、可選的，所述吸收層為碲鎘汞吸收層；

10、所述第一類型外延吸收區(qū)為n型碲鎘汞吸收區(qū)，所述第二類型外延吸收區(qū)為p型碲鎘汞吸收區(qū)。

11、可選的，所述隧穿鈍化層的厚度小于10納米；

12、所述載流子選擇傳輸層的厚度為100納米至200納米。

13、可選的，所述第一鈍化層通過粘接膠與所述讀出電路連接。

14、本發(fā)明還提供了一種環(huán)孔紅外探測器制備方法，用于制備如上述的環(huán)孔紅外探測器，包括：

15、提供探測器預(yù)制件；所述探測器預(yù)制件包括讀出電路、吸收層和環(huán)孔通道，所述吸收層包括相對的第一表面和第二表面，所述吸收層的第一表面處設(shè)置有第一鈍化層，所述吸收層的第二表面處設(shè)置有第二鈍化層，所述第一鈍化層與所述讀出電路連接，所述環(huán)孔通道貫穿所述第二鈍化層、所述吸收層和所述第一鈍化層，并裸露所述讀出電路，所述吸收層包括靠近所述環(huán)孔通道的第一類型外延吸收區(qū)和遠離所述環(huán)孔通道的第二類型外延吸收區(qū)，且所述第一類型外延吸收區(qū)與所述第二類型外延吸收區(qū)形成pn結(jié)；

16、在所述環(huán)孔通道的表面依次層疊制備隧穿鈍化層、載流子選擇傳輸層和導(dǎo)電層；

17、在所述第二鈍化層對應(yīng)所述第二類型外延吸收區(qū)的位置處，制備與所述第二類型外延吸收區(qū)導(dǎo)電連接的公共電極。

18、可選的，在所述環(huán)孔通道的表面依次層疊制備隧穿鈍化層、載流子選擇傳輸層和導(dǎo)電層，包括：

19、利用陽極氧化法通過電化學(xué)工藝，在所述環(huán)孔通道的表面制備所述隧穿鈍化層；

20、在制備的所述隧穿鈍化層的表面制備所述載流子選擇傳輸層；

21、在制備的所述載流子選擇傳輸層的表面制備所述導(dǎo)電層。

22、可選的，在制備的所述隧穿鈍化層的表面制備所述載流子選擇傳輸層，包括：

23、利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積工藝，在制備的所述隧穿鈍化層的表面制備所述載流子選擇傳輸層。

24、可選的，所述提供探測器預(yù)制件，包括：

25、提供基底，在所述基底的表面外延生長吸收層；

26、在所述吸收層背向所述基底的一側(cè)表面制備鈍化層，去除所述基底，在所述吸收層去除所述基底后的表面制備鈍化層；將所述吸收層的一側(cè)表面制備的鈍化層作為所述第一鈍化層，則所述吸收層的另一側(cè)表面制備的鈍化層作為所述第二鈍化層；

27、將所述第一鈍化層與所述讀出電路連接，得到待處理預(yù)制件；

28、在所述待處理預(yù)制件背向所述讀出電路的表面進行刻蝕開孔，直至暴露出所述讀出電路，以制備出所述環(huán)孔通道，得到所述探測器預(yù)制件。

29、可選的，在所述提供基底，在所述基底的表面外延生長吸收層之后，還包括：

30、根據(jù)傅里葉測試計算所述吸收層的厚度；

31、在所述待處理預(yù)制件背向所述讀出電路的表面進行刻蝕開孔，直至暴露出所述讀出電路，以制備出所述環(huán)孔通道，得到所述探測器預(yù)制件，包括：

32、根據(jù)所述吸收層的厚度、所述第一鈍化層的厚度和所述第二鈍化層的厚度計算刻蝕開孔處理時間；

33、基于所述刻蝕開孔處理時間，在所述待處理預(yù)制件背向所述讀出電路的表面進行刻蝕開孔，以暴露出所述讀出電路，得到制備有所述環(huán)孔通道的所述探測器預(yù)制件。

34、可選的，將所述第一鈍化層與所述讀出電路連接，得到待處理預(yù)制件，包括：

35、利用真空壓片機，通過粘接膠將所述第一鈍化層連接至所述讀出電路，得到所述待處理預(yù)制件。

36、可見，本發(fā)明提供的環(huán)孔紅外探測器，包括讀出電路、吸收層和環(huán)孔通道；吸收層包括相對的第一表面和第二表面，吸收層的第一表面處設(shè)置有第一鈍化層，吸收層的第二表面處設(shè)置有第二鈍化層，第一鈍化層與讀出電路連接；環(huán)孔通道貫穿第二鈍化層、吸收層和第一鈍化層，并裸露讀出電路；吸收層包括靠近環(huán)孔通道的第一類型外延吸收區(qū)和遠離環(huán)孔通道的第二類型外延吸收區(qū)，且第一類型外延吸收區(qū)與第二類型外延吸收區(qū)形成pn結(jié)；環(huán)孔通道的表面處依次層疊設(shè)置有隧穿鈍化層、載流子選擇傳輸層和導(dǎo)電層，第一類型外延吸收區(qū)通過導(dǎo)電層與讀出電路導(dǎo)電連接；第二鈍化層對應(yīng)第二類型外延吸收區(qū)的位置處，設(shè)置有與第二類型外延吸收區(qū)導(dǎo)電連接的公共電極。本發(fā)明基于在環(huán)孔通道的表面處依次層疊設(shè)置的隧穿鈍化層、載流子選擇傳輸層和導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)，利用隧穿鈍化層促進第一類型外延吸收區(qū)中的電子載流子隧穿至載流子選擇傳輸層，利用載流子選擇傳輸層提高電子載流子遷移至導(dǎo)電層的遷移概率，并經(jīng)導(dǎo)電層轉(zhuǎn)移，再次通過讀出電路表面處的載流子選擇傳輸層和隧穿鈍化層后，使得電子載流子被讀出電路采集，在實現(xiàn)探測器正常運行的同時，能夠?qū)Νh(huán)孔通道表面進行有效鈍化，且實現(xiàn)無需對載流子選擇傳輸層和隧穿鈍化層進行開孔的電極接觸，能夠減少器件的漏電流，提高器件性能。

37、此外，本發(fā)明還提供了一種環(huán)孔紅外探測器制備方法，同樣具有上述有益效果。