技术特征：
1.一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)清洗：取厚度为0.5
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1.0mm的半绝缘碳化硅衬底晶圆进行清洗，并利用等离子去胶机，使用等离子体气体进一步清洁晶圆表面；(2)镀膜：采用磁控溅射法在清洗后的晶圆表面镀一层厚度为50
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60nm的al2o3膜，镀膜温度为250
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350℃，镀膜时间为3
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4h；(3)匀胶：在晶圆镀膜表面旋涂一层光刻胶层；(4)光刻：待晶圆冷却至室温后，使用光刻机，利用金属层光刻版对晶圆表面光刻胶层进行光刻，在晶圆表面光刻胶层光刻得到的数个凹槽窗口区域即为要做金属电极的电极图形；(5)刻蚀：待晶圆冷却至室温后，使用icp等离子体刻蚀机对得到的电极图形进行刻蚀，首先向下刻蚀al2o3膜，刻蚀深度为al2o3膜的厚度；然后向下刻蚀半绝缘碳化硅衬底深度50
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60nm，此时在晶圆表面得到数个深度相同的凹槽，即为平面金属电极的区域；(6)镀金属层：待晶圆冷却至室温后，采用磁控溅射法在凹槽处依次镀上ni、ti、au三层金属层；(7)剥离：将除金属电极区域外其他区域的金属层进行清洗剥离，最终在金属电极区域形成ni/ti/au金属电极；(8)划片：将晶圆黏附在蓝膜上，进行划片处理，获得单个分立的光导半导体器件，每个光导半导体器件上包括两个ni/ti/au金属电极，形成一对欧姆接触多层电极；(9)减薄：将单个分立的光导半导体器件从电极背面碳化硅衬底减薄至50
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60μm，并进行抛光处理，完成基于背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制作。2.根据权利要求1所述的一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制备方法，其特征在于：所述的半绝缘碳化硅衬底是在高纯碳化硅材料中进行钒掺杂后得到的。3.根据权利要求1所述的一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制备方法，其特征在于：步骤(3)匀胶过程中，首先在晶圆镀膜表面喷涂hdms粒子，在120℃烘烤13分5秒；然后使用rol
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7133光刻胶负胶进行匀胶，静态滴胶后，前转600rpm旋转10秒，后转2000rpm旋转30秒；最后在110℃下前烘2分30秒得到光刻胶层。4.根据权利要求1所述的一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制备方法，其特征在于：步骤(4)光刻过程中，曝光6
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7秒，然后在100
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110℃后烘3
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4分钟，并使用显影液显影1
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2分钟，冲洗吹干，最后在120
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130℃坚膜4
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5分钟，在晶圆表面光刻胶层光刻得到的数个凹槽窗口区域。5.根据权利要求1所述的一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制备
方法，其特征在于：步骤(2)镀膜过程中，al2o3膜厚度为50nm；步骤(5)刻蚀过程中，使用icp
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180等离子体刻蚀机，刻蚀al2o3膜过程为：利用cl
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ar基气体进行干法刻蚀7分30秒，刻蚀al2o3膜深度50nm；刻蚀半绝缘碳化硅衬底过程为：利用cl
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ar基气体进行干法刻蚀2分50秒，刻蚀半绝缘碳化硅衬底深度50nm。6.根据权利要求1所述的一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制备方法，其特征在于：步骤(6)镀金属层过程中，ni、ti、au三层金属层厚度分别为120nm、30nm和100nm。7.根据权利要求1所述的一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制备方法，其特征在于：步骤(7)剥离过程为：首先使用丙酮将晶圆浸泡30分钟以上，然后使用丙酮浸泡超声剥离15分钟，超声剥离后更换丙酮再次浸泡超声清洗15分钟，最后冲洗吹干。8.一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件，其特征在于：由权利要求1
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7所述的任意一种制备方法制得，包括半绝缘碳化硅衬底、al2o3膜和一对欧姆接触电极，所述的一对欧姆接触电极包括正电极和负电极；所述的半绝缘碳化硅衬底的上表面设有两个电极凹槽，正电极和负电极分别设在两个电极凹槽内；半绝缘碳化硅衬底的上表面除正电极和负电极外其他区域设有一层al2o3膜；所述的正电极和负电极均为ni/ti/au三层金属电极，ni、ti、au三层金属层至下而上设置。9.根据权利要求8所述的一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件，其特征在于：所述的半绝缘碳化硅衬底的厚度为50
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60μm，al2o3膜的厚度为50
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60nm；所述的两个电极凹槽的深度分别为50
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60nm。10.根据权利要求8或9所述的一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件，其特征在于：ni/ti/au三层金属电极中，ni、ti、au三层金属电极层的厚度分别为120nm、30nm和100nm。
技术总结
本发明提供一种背面光入射的平面电极型碳化硅光导半导体器件的制备方法，包括清洗、镀膜、匀胶、光刻、刻蚀、镀金属层、剥离、划片和减薄等步骤，制备出的光导半导体器件能够采用紫外光(λ＝355nm)背面光入射方式进行触发，可以在光导半导体器件内部形成电流通道，从而降低了平面电极间的表面电流，有效地提升光电转化效率；并且使用嵌入式欧姆接触电极，能够避免载流子在电极处的堆积造成局部电场过大导致提前发生击穿，提高了器件耐压能力；同时由于采用了减薄工艺，进一步减小器件尺寸和导通电阻，可以确保器件厚度接近穿透厚度，从而有效提升背面光入射时光生载流子浓度，实现光导半导体器件在亚纳秒电磁脉冲产生系统中的实际应用。实际应用。实际应用。
技术研发人员：王朗宁 楚旭 荀涛 王日品 杨汉武 刘金亮 贺军涛 张军
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：2021.09.18
技术公布日：2021/12/21