Способ изготовления фотодиодов на антимониде индия n-типа проводимости — SU 1589963 (original) (raw)

Формула

Способ изготовления фотодиодов на антимониде индия n-типа проводимости, включающий подготовку поверхности исходной пластины антимонида индия, формирование легированных областей p-типа проводимости, анодное окисление в электролите, содержащем раствор электропроводной добавки в глицерине и органический растворитель в объемном соотношении 1 1, нанесение пассивирующего диэлектрика и формирование контактной системы, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных фотодиодов, пробивных напряжений фотодиодов и их стабильности за счет формирования в анодной окисной пленке отрицательного стабильного встроенного заряда, анодное окисление проводят в электролите, содержащем в качестве электропроводной добавки сернистый натрий в количестве 0,1, а в качестве органического растворителя изопропиловый спирт, при этом анодное окисление ведут в гальваностатическом режиме при плотности тока 0,02 0,5 мА/см2 или вольтстатическом режиме при напряжении 12 - 30 В.

Описание

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, чувствительных к ИК-излучению, в частности одно- и многоэлементных фотодиодов на антимониде индия (InSb), и может быть использовано в особенности, при изготовлении линейчатых и матричных фотодиодов с высокими и стабильными фотоэлектрическими параметрами.
Целью изобретения является повышение выхода годных пробивных напряжений фотодиодов и их стабильности за счет формирования в анодной окисной пленке отрицательного стабильного встроенного заряда.
П р и м e р. Способ опробовают при изготовлении линейчатых 64-элементных фотодиодов на InSb марки ИСЭ-2В. Изготовляют 6 партий по 12 фотодиодов каждая, отличающихся режимом анодного окисления. Процесс изготовления включает предварительные и межоперацианные обработки пластин InSb, формированые р+-n-переходов и охранного кольца имплантацией ионов бериллия с последующим отжигом, формирoвание анодной окисной пленки, нанесение пассивирующего слоя моноокиси кремния термическим распылением, вскрытие контактных окон в диэлектрических слоях, нанесение металлизации напылением системы Cr+Au, формирование контактного рисунка с помощью фотолитографии. Затем пластины разрезают на линейки, которые разбраковываются по вольт-амперным характеристикам и количеству короткозамкнутых элементов (не более 1), приклеивают на сапфировые подложки и разваривают на растр. Линейки капсулируют, капсулы приклеивают к держателю, имевшему непрозрачный для видимого света фильтр из InAs. Испытания фотодиодов проводят с холодильником дроссельного типа. В каждой партии определяют проценты выхода, пробивные напряжения Un и стабильность параметров, которую оценивают по величинам пробивных напряжений, измеряемых после трехсуточного прогрева фотодиодов при температуре 80oС Uпn..
Для получения сравнительных данных готовят партию фотодиодов по способу прототипу, в котором анодное окисление проводят в электролите на основе (NH4)H2S2 O8 в вольт-статическом режиме с постадийным повышением напряжения от 1 до 18 В ступенями по 1-5 В и выдержкой на последней стадии 10 мин.
Режимы анодного окисления по партиям и полученные результаты представлены в таблице.
Как видно из таблицы, использование способа позволяет повысить выход годных фотодиодов почти в два раза, увеличить пробивное напряжение и его стабильность.
Состав раствора определен верхним пределом растворимости в глицерине, а объемное соотношение смеси раствора и изопропилового спирта выбрано так, чтобы обеспечить получение наиболее однородной по поверхности пластины толщины пленки.
При плотностях тока ниже 0,02 мА/см2 образования окисной пленки практически не происходит.
При увеличении плотности тока свыше 0,5 мл/см2 и напряжения свыше 30 В происходит смена знака встроенного заряда на положительный и растет его величина.
При напряжениях ниже 12 В формируется пленка толщиной менее 300 , из-за чего она не в достаточной мере защищает поверхность кристалла от вредных воздействий при напылении следующего толстого пассивирующего покрытия.
Данный способ особенно эффективен при изготовлении фотодиодов с охранным кольцом, так как в этом случае он обеспечивает полное и стабильное отсутствие канала на р-области, а возможное влияние слабой инверсии на поверхности n-области за счет получения больших величин отрицательного встроенного заряда устраняется охранным кольцом.
Изобретение относится к технологии изготовления фотоприемников на основе антимонида индия. Цель изобретения - повышение выхода годных фотодиодов, пробивных напряжений фотодиодов и их стабильности за счет формирования в анодной окисной пленке отрицательного стабильного встроенного заряда. С этой целью формирование окисной пленки на поверхности легированных р-областей антимонида индия n-типа проводят анодным окислением. Окисление проводят в электролите, содержащем 0, 1 М раствор сернистого натрия в глицерине и изопропиловый спирт в объемном соотношении 1 : 1. Анодирование ведут в гальваностатическом режиме при плотности тока 0,02-0,5 мА/см2 или потенциостатическом режиме при напряжении 12-30 В. Величина отрицательного заряда составляет (0,2-3,0) 1011см-2. 1 табл.

Рисунки

Заявка

4615207/25, 26.09.1988

Астахов В. П, Борисов С. Р, Варганов С. В, Демидова Л. В, Дудкин В. Ф, Ежов В. П, Зигель В. В, Колбин М. Н, Мозжорин Ю. Д, Пасеков В. Ф, Просветова И. Н, Савельева Л. В, Таубкин И. И, Фадеева Т. В, Цепов С. Е, Мирошников Н. В

МПК / Метки

МПК: H01L 31/18

Метки: n-типа, антимониде, индия, проводимости, фотодиодов

Опубликовано: 10.07.1996

Код ссылки

Способ изготовления фотодиодов на антимониде индия n-типа проводимости