1、硅是地球上儲量最為豐富的元素半導體材料,易于提純、成本較低的特點已經(jīng)使硅基半導體器件得到了廣泛的應用,相關的技術業(yè)已發(fā)展到了一個非常成熟的階段。但是,單晶硅材料的禁帶寬度較大,無法對波長較長的光波進行有效吸收,而且在可見光和近紅外光譜范圍內(nèi),單晶硅的反射率依然較高,無法完全滿足光探測及光伏等領域的需求。隨著“黑硅”的發(fā)現(xiàn),具有獨特表面微結(jié)構的晶體硅材料引起人們的廣泛關注。這類硅材料的共同特點是擁有較均勻的表面陷光結(jié)構,能夠讓入射光在其微

2、結(jié)構表面多次反射、多次吸收,以達到增強光吸收繼而提高光電轉(zhuǎn)換效率等目的。
　　本文嘗試用電化學腐蝕和納米壓印刻蝕來制備具有不同空間尺寸的表面微結(jié)構硅,研究其表面形貌結(jié)構特征和光譜吸收性能。由于“金屬/半導體”接觸質(zhì)量是影響半導體器件至關重要的一個因素,為了能夠在微結(jié)構硅表面制備出較高質(zhì)量的“金屬/半導體”接觸,本文對比研究了物理氣相沉積、化學鍍和貴金屬修飾后熱蒸發(fā)這三類不同的金屬電極制備方法,對比測試了相應的金屬與半導體界面接觸截

3、面圖和金屬-半導體的 I-V特性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)物理氣相沉積難以適用于微結(jié)構硅的電極制備,而化學鍍和貴金屬化學修飾后熱蒸發(fā)在微結(jié)構硅上能制備出具有良好歐姆接觸特性的金屬電極。
　　本文選擇了一種硅基PIN光電探測器進行流片加工試驗,嘗試進行基于多孔硅的新型背照式PIN光電探測器試制。初步研究表明,基于微結(jié)構硅的PIN單元器件在近紅外光(800nm~1100nm)范圍內(nèi),器件的響應度得到明顯提高。并在此基礎上,對基于納米壓印刻蝕的