CN109686658A - 半导体器件与其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种半导体器件与其制作方法。该制作方法包括：在第一衬底的表面上依次设置第一介质层、波导层和第二介质层形成第一待键合结构；形成包括第二衬底和设置在第二衬底表面上的第二预探测层的预探测结构，第二预探测层包括沿远离第二衬底方向依次叠置的第一子结构层和第二子结构层或者第二预探测层包括第二子结构层，第二子结构层的生长温度大于第一子结构层的生长温度；在第二子结构层的表面上设置第三介质层，形成第二待键合结构，第二介质层和第三介质层的材料相同；将第一待键合结构和第二待键合结构键合，形成键合结构；至少去除第二衬底，预探测结构中只剩余第二子结构层。该制作方法制备得到的探测器中的暗电流较小。
Description
技术领域
本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种半导体器件与其制作方法。
背景技术
现有技术中，锗探测器广泛应用于各个领域中，常规的锗探测器中，锗层直接生长在衬底硅层上，但是，硅和锗具有4.2％的晶格失配度，这使得锗在硅上生长时更容易产生缺陷，并且，锗的生长过程一般包括：首先在300～450℃之间进行低温生长，然后，在600～1000℃之间进行高温生长。这样的生长方式，使得低温生长时产生的缺陷较多，锗探测器的暗电流较大，影响探测器性能。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种半导体器件与其制作方法，以解决现有技术中的锗探测器的暗电流较大问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种半导体器件，上述制作方法包括：在第一衬底的表面上依次设置第一介质层、波导层和第二介质层，形成第一待键合结构；形成包括第二衬底和设置在上述第二衬底表面上的第二预探测层的预探测结构，上述第二预探测层包括沿远离上述第二衬底方向依次叠置的第一子结构层和第二子结构层或者上述第二预探测层包括第二子结构层，上述第二子结构层的生长温度大于上述第一子结构层的生长温度，上述第二子结构层的生长温度在600～1000℃之间，上述第二预探测层包括Ge和/或GeSi；在上述第二子结构层的表面上设置第三介质层，形成第二待键合结构，其中，上述第二介质层和上述第三介质层的材料相同；将上述第一待键合结构和上述第二待键合结构键合，形成键合结构，且上述键合结构中，上述第二介质层和上述第三介质层接触设置；至少去除上述第二衬底，使得上述预探测结构中只剩余上述第二子结构层。
进一步地，上述预探测结构为GOI结构，上述GOI结构包括依次叠置的上述第二衬底、绝缘层和上述第二子结构层。
进一步地，形成上述第一待键合结构的过程包括：在上述第一衬底的表面上依次设置上述第一介质层和波导材料层；对上述波导材料层进行刻蚀，形成包括多个沿第一方向依次排列的光栅部的波导层，上述第一方向与上述第一衬底的厚度方向垂直；在上述波导层的远离上述第一介质层的表面上设置第二介质层。
进一步地，上述第一介质层的材料和上述第二介质层的材料相同。
进一步地，在依次去除上述第二衬底和部分上述第二预探测层之后，上述制作方法包括：对剩余的上述第二预探测层进行刻蚀，使得部分上述第三介质层的部分表面裸露，形成探测层；对上述探测层的部分进行离子注入，在上述探测层中形成P区和N区，且上述P区和上述N区为未掺杂的I区，上述P区、上述I区和上述N区按照第二方向排列，上述第一方向与上述第二方向垂直，上述第二方向和上述第一衬底的厚度方向垂直；在裸露的上述探测层和裸露的上述第三介质层的表面上设置第四介质层；在上述第四介质层中形成两个通孔，且两个通孔分别与上述N区和上述P区抵接；在各上述通孔中填充导电材料，形成导电插塞；在各上述导电插塞的远离上述探测层的表面上设置接触电极，形成两个上述接触电极。
进一步地，上述第一介质层和上述第二介质层均为二氧化硅层，上述第一衬底为硅层，上述波导层的材料包括Si、Si3N4和SiON中的至少一种。
进一步地，上述第二介质层和/或上述第三介质层的厚度在100nm～2μm之间。
根据本申请的另一方面，提供了一种半导体器件，上述半导体器件由任一种上述的制作方法制作而成。
根据本申请的再一方面，提供了一种半导体器件，上述半导体器件包括：依次叠置的第一衬底、第一介质层、波导层、第二介质层和第三介质层；探测层，位于上述第三介质层的远离上述第二介质层的部分表面上，上述探测层包括沿着第二方向依次设置的P区、I区和N区，上述第二方向与上述第一衬底的厚度方向垂直，上述探测层的生长温度在600～1000℃，上述探测层包括Ge和/或GeSi；第四介质层，位于上述第三介质层和上述探测层的远离上述衬底的表面上，上述第四介质层中具有两个通孔，两个上述通孔分别与上述N区和上述P区抵接；两个导电插塞，上述导电插塞一一对应地位于上述通孔中；两个接触电极，上述接触电极一一对应地位于上述导电插塞的远离上述探测层的表面上。
进一步地，上述波导层包括多个沿第一方向依次排列的光栅部，上述第一方向与上述第一衬底的厚度方向垂直。
应用本申请的技术方案，上述的制作方法中，通过键合的方式将第二预探测层设置在第一衬底的表面上，并且由于键合后的结构中，第二子结构层相比第二衬底更靠近第三介质层设置，所以后续可以去除第二衬底以及部分的第二预探测层中的部分结构，只保留生长温度较高的第二子结构层，由于第二子结构层的生长温度较高，因此，该层的质量较好，缺陷较少，使得最后制备得到的探测器中的暗电流较小，探测器的性能较好。并且，该制作方法中，键合时直接接触的第二介质层和第三介质层的材料相同，进一步保证了键合的强度较好，且键合后形成的结构中的缺陷较少，进一步保证了探测器具有较好的性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1至图11示出了半导体器件的制作方法的制作流程；
图12示出了图11的俯视图；
图13示出了本申请的另一种半导体器件的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一衬底；20、第一介质层；30、波导层；300、波导材料层；31、光栅部；40、第二介质层；50、第三介质层；60、探测层；600、第二预探测层；61、N区；62、I区；63、P区；70、第四介质层；71、通孔；80、导电插塞；90、接触电极；100、第五介质层；110、阻挡层；01、第一待键合结构；02、第二待键合结构；021、预探测结构；022、第二衬底；023、绝缘层；03、键合结构。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的，现有技术中的锗探测器中锗层直接设置在硅衬底上锗层在低温生长时产生的缺陷较多，导致锗探测器的暗电流较大，影响探测器性能，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种半导体器件与其制作方法。
本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种半导体器件的制作方法，该制作方法包括：在第一衬底10的表面上依次设置第一介质层20、波导层30和第二介质层40，形成第一待键合结构01，如图1所示；形成包括第二衬底022和设置在上述第二衬底022表面上的第二预探测层60的预探测结构021，上述第二预探测层600包括沿远离上述第二衬底022方向依次叠置的第一子结构层和第二子结构层或者上述第二预探测层600包括第二子结构层，上述第二子结构层的生长温度大于上述第一子结构层的生长温度，上述第二子结构层的生长温度在600～800℃之间，上述第二预探测层600包括Ge和/或GeSi；在上述第二子结构层的表面上设置第三介质层50，形成第二待键合结构02，如图2所示，其中，上述第二介质层40和上述第三介质层50的材料相同；将上述第一待键合结构01和上述第二待键合结构02键合，如图3所示，形成图4中的键合结构03，且上述键合结构03中，上述第二介质层40和上述第三介质层50接触设置；至少去除上述第二衬底022，使得上述预探测结构021中只剩余上述第二子结构层，形成图5所示的结构。
上述的制作方法中，通过键合的方式将第二预探测层设置在第一衬底的表面上，并且由于键合后的结构中，第二子结构层相比第二衬底更靠近第三介质层设置，所以后续可以去除第二衬底以及部分的第二预探测层中的部分结构，只保留生长温度较高的第二子结构层，由于第二子结构层的生长温度较高，因此，该层的质量较好，缺陷较少，使得最后制备得到的探测器中的暗电流较小，探测器的性能较好。并且，该制作方法中，键合时直接接触的第二介质层和第三介质层的材料相同，进一步保证了键合的强度较好，且键合后形成的结构中的缺陷较少，进一步保证了探测器具有较好的性能。
需要说明的是，由上述内容可知，本申请的第二预探测层至少有两种构成方式，第一种，由第一子结构层和第二子结构层构成，第二种，仅为第二子结构层。对于第一种方式，由于第一子结构层的生长温度小于第二子结构层的生长温度，所以，第一子结构层中的去缺陷较大，质量较差，在键合后，该制作方法依次去除第二衬底和第一子结构层，保留第二子结构层，当然，根据实际的厚度需要，也有可能去除部分的第二子结构层，保留部分的第二子结构层，保证了探测器的暗电流较小，从而使得其探测性能较好。对于第二种方式，由于只包括第二子结构层，在键合后，可以根据实际需要，只去除第二衬底或者依次去除第二衬底和部分的第二子结构层，至少保留部分的第二子结构层，保证了探测器的暗电流较小，探测性能较好。
上述的预探测结构可以仅有第二衬底和设置在第二衬底上的第二预探测层形成，对于这种情况来说，第二预探测层中可以包括依次设置的第一子结构层和第二子结构层，键合后，需要将第一子结构层去除；上述的预探测结构还可以包括仅由高质量的第二子结构层形成的第二预探测层，这样键合后，就无需去除第一子结构层了，对于这种情况，本申请的一种具体的实施例中，上述预探测结构021为GOI结构，上述GOI结构的制作过程包括：在上述第二衬底022的表面上设置绝缘层023，形成第一子结构，上述绝缘层为二氧化硅层；在第三衬底的表面上依次设置上述第一子结构层和上述第二子结构层，上述第一子结构层和上述第二子结构层形成第一预探测层60，进而形成第二子结构；将上述第一子结构和上述第二子结构键合，使得上述第二子结构层和上述绝缘层023接触设置，形成探测预备结构；至少依次去除上述探测预备结构中的上述第三衬底和上述第一子结构层，形成如图2上述GOI结构，上述第一预探测层变为上述第二预探测层。
本申请的波导层可以为条形波导层，也可以为脊波导层，还可以为包括光栅部的波导层，为了进一步提高光耦合效率，进而提高探测器的灵敏度等，本申请的一种实施例中，形成上述第一待键合结构的过程包括：在上述第一衬底10的表面上依次设置上述第一介质层20和波导材料层300；对上述波导材料层300进行刻蚀，形成包括多个沿第一方向依次排列的光栅部31的波导层30，上述第一方向与上述第一衬底10的厚度方向垂直；在上述波导层30的远离上述第一介质层20的表面上设置第二介质层40，形成图1所示的结构。
为了进一步保证探测器具有较高的灵敏度，且探测效率较高，本申请的一种具体的实施例中，上述第一介质层的材料和上述第二介质层的材料相同，这样使得光能够沿着预定的方向传播，进一步保证了光的耦合效率。
为了形成完整的光电探测器，本申请的一种具体的实施例中，在依次去除上述第二衬底和部分上述第二预探测层之后，上述制作方法包括：对剩余的上述第二预探测层600进行刻蚀，使得部分上述第三介质层50的部分表面裸露，形成如图6所示的探测层60；对上述探测层60的部分进行离子注入，在上述探测层60中形成P区63和N区61，且上述P区63和上述N区61为未掺杂的I区62，上述P区63、上述I区62和上述N区61按照第二方向排列，如图7所示，上述第一方向与上述第二方向垂直，上述第二方向和上述第一衬底10的厚度方向垂直；在裸露的上述探测层60和裸露的上述第三介质层50的表面上设置第四介质层70，如图8所示；在上述第四介质层70中形成两个通孔71，且两个通孔71分别与上述N区61和上述P区63抵接，如图8所示；在各上述通孔71中填充导电材料，形成如图9所示的导电插塞80；在各上述导电插塞80的远离上述探测层60的表面上设置接触电极90，形成如图10所示的两个上述接触电极90。
一种更为具体的实施例中，上述制作方法中还包括：在裸露的第四介质层70和裸露的接触电极90表面上设置第五介质层100，并且刻蚀形成开口，开口使得部分接触电极90裸露，形成图11所示的结构，第五介质层100的设置可以进一步保护接触电极90等其他结构。
另一种更为具体的实施例中，上述通孔71中在填充导电材料前，还可以设置粘结材料，形成粘结层(图中未示出)，之后在设置有粘结层的通孔中填充阻挡材料，在通孔71中的底壁和侧壁上形成了阻挡层110，防止后续填充的导电材料向介质层中扩散，然后再在通孔71中填充导电材料，形成导电插塞80，如图13所示，阻挡层的材料可以为Ti和/或TiN。
需要说明的是，由于第一方向和第二方向垂直，因此，在图6至图11的剖面图中，看不到沿着第一方向排列的多个光栅部，且这多个光栅部形成光栅耦合器，第一方向为垂直纸面或者屏幕的方向。
本申请的第一衬底、第二衬底等衬底可以根据实际情况来设置，可以为硅衬底，也可以为其他材料的衬底，各个介质层也可以根据实际情况来设置，可以为二氧化硅，也可以为氮化硅，同样地，波导层的材料也可以根据实际情况来选择。
本申请的一种具体的实施例中，上述第一介质层和上述第二介质层均为二氧化硅层，上述第一衬底为硅层，上述波导层的材料包括Si、Si3N4和SiON中的至少一种。
为了进一步保证键合后的结构具有较好的键合强度，且保证键合后的结构中，第二介质层和第三介质层对光的探测过程影响较小，引入的缺陷较少，本申请的一种实施例中，上述第二介质层和/或上述第三介质层的厚度在100nm～2μm之间。
本申请的上述各个结构层的设置过程可以根据实际的情况，比如具体的材料来选择现有技术中的任何可行的设置方式，比如可以采用物理气相沉积法、化学气相沉积法、原子层沉积法、热氧化法、真空蒸镀法或磁控溅射法。
上述的制作方法中的“去除”过程可以采用现有技术中任何可以去除部分结构的方法，比如湿法刻蚀、干法刻蚀或化学机械抛光等等，可以根据具体的情况选择合适的方法，比如，对于键合后的去除过程，可以采用化学机械抛光法实施；对于光栅部的形成，可以采用湿法刻蚀或者干法刻蚀实施。
本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种半导体器件，该半导体器件由上述的任一种制作方法形成。
该半导体器件由于采用上述的任一种方法形成，其暗电流较小，器件的性能较好。
本申请的再一种典型的实施方式中，提供了一种半导体器件，如图10或图11所示上述半导体器件包括：
依次叠置的第一衬底10、第一介质层20、波导层30、第二介质层40和第三介质层50；
探测层60，位于上述第三介质层50的远离上述第二介质层40的部分表面上，上述探测层60包括沿着第二方向依次设置的P区63、I区62和N区61，上述第二方向与上述第一衬底10的厚度方向垂直，上述探测层60的生长温度在600～800℃，上述探测层60包括Ge和/或GeSi；
第四介质层70，位于上述第三介质层50和上述探测层60的远离上述衬底的表面上，上述第四介质层70中具有两个通孔71，两个上述通孔71分别与上述N区61和上述P区63抵接；
两个导电插塞80，上述导电插塞80一一对应地位于上述通孔71中；
两个接触电极90，上述接触电极90一一对应地位于上述导电插塞80的远离上述探测层60的表面上。
上述的半导体器件中，探测层60由生长温度较高的材料层构成，这样其材料层的缺陷较少，质量较高，器件中的暗电流较少，器件的性能较好。
本申请的波导层30可以为条形波导层30，也可以为脊波导层30，还可以为包括光栅部31的波导层30，为了进一步提高光耦合效率，进而提高探测器的灵敏度等，本申请的一种实施例中，上述波导层30包括多个沿第一方向依次排列的光栅部31，上述第一方向与上述第一衬底10的厚度方向垂直，如图12所示。
需要说明的是，本申请的半导体器件可以为光电探测器，也可以为包括光电探测器的光子集成器件，对于后者来说，其制作过程中还包括其他光子器件的制作步骤，可以根据具体的情况来设置，本文不再赘述。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。
实施例
半导体器件为光电探测器，其制作过程由至少以下步骤形成：
首先，形成第一待键合结构01，具体过程如下：
在第一衬底10的表面上依次设置第一介质层20和波导层30；
对波导层30进行刻蚀，形成包括多个沿着第一方向排列的光栅部31，如图1所示，在波导层30上设置第二介质层40，形成图1所示的结构，其中，第一衬底10为硅衬底，第一介质层20和第二介质层40为二氧化硅层，波导层30为硅层。
其次，形成第二待键合结构02，具体过程包括：
形成如图2中的GOI结构，且GOI结构中的第二预探测层60为第二子结构层，其生长温度在600～1000℃之间，在GOI结构上设置第三介质层50，形成如图2所示的第二待键合结构02，第三介质层50为二氧化硅层。
如图3所示，将上述第一待键合结构01和上述第二待键合结构02键合，形成如图4所示的键合结构03，且上述键合结构03中，上述第二介质层40和上述第三介质层50接触设置；
依次去除上述第二衬底022和部分的上述第二子结构层，剩余的部分第二子结构层为第二预探测层60，形成图5上述的结构；
对剩余的上述第二预探测层600进行刻蚀，使得部分上述第三介质层50的部分表面裸露，形成如图6所示的探测层60；
对上述探测层60的部分进行离子注入，在上述探测层60中形成P区63和N区61，且上述P区63和上述N区61为未掺杂的I区62，上述P区63、上述I区62和上述N区61按照第二方向排列，如图7所示，且在N区61和P区63中分别形成图中未示出的金属接触部，上述第一方向与上述第二方向垂直，上述第二方向和上述第一衬底10的厚度方向垂直；
在裸露的上述探测层60和裸露的上述第三介质层50的表面上设置第四介质层70，如图8所示；
在上述第四介质层70中形成两个通孔71，且两个通孔71分别与上述N区61和上述P区63抵接，如图8所示；
在各上述通孔71中填充导电材料，形成如图9所示的导电插塞80，导电插塞80具体为钨塞；
在各上述导电插塞80的远离上述探测层60的表面上设置接触电极90，形成如图10所示的两个上述接触电极90；
在裸露的第四介质层70和裸露的接触电极90表面上设置第五介质层100，并且刻蚀形成开口，开口使得部分接触电极90裸露，形成图11所示的结构，第五介质层100的设置可以进一步保护接触电极90等其他结构。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的半导体器件的制作方法中，通过键合的方式将第二预探测层设置在第一衬底的表面上，并且由于键合后的结构中，第二子结构层相比第二衬底更靠近第三介质层设置，所以后续可以去除第二衬底以及部分的第二预探测层中的部分结构，只保留生长温度较高的第二子结构层，由于第二子结构层的生长温度较高，因此，该层的质量较好，缺陷较少，使得最后制备得到的探测器中的暗电流较小，探测器的性能较好。并且，该制作方法中，键合时直接接触的第二介质层和第三介质层的材料相同，进一步保证了键合的强度较好，且键合后形成的结构中的缺陷较少，进一步保证了探测器具有较好的性能。
2)、本申请的半导体器件中，探测层由生长温度较高的材料层构成，这样其材料层的缺陷较少，质量较高，器件中的暗电流较少，器件的性能较好。其暗电流较小，器件的性能较好。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
在第一衬底的表面上依次设置第一介质层、波导层和第二介质层，形成第一待键合结构；
形成包括第二衬底和设置在所述第二衬底表面上的第二预探测层的预探测结构，所述第二预探测层包括沿远离所述第二衬底方向依次叠置的第一子结构层和第二子结构层或者所述第二预探测层包括第二子结构层，所述第二子结构层的生长温度大于所述第一子结构层的生长温度，所述第二子结构层的生长温度在600～1000℃之间，所述第二预探测层包括Ge和/或GeSi；
在所述第二子结构层的表面上设置第三介质层，形成第二待键合结构，其中，所述第二介质层和所述第三介质层的材料相同；
将所述第一待键合结构和所述第二待键合结构键合，形成键合结构，且所述键合结构中，所述第二介质层和所述第三介质层接触设置；
至少去除所述第二衬底，使得所述预探测结构中只剩余所述第二子结构层。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述预探测结构为GOI结构，所述GOI结构包括依次叠置的所述第二衬底、绝缘层和所述第二子结构层。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述第一待键合结构的过程包括：
在所述第一衬底的表面上依次设置所述第一介质层和波导材料层；
对所述波导材料层进行刻蚀，形成包括多个沿第一方向依次排列的光栅部的波导层，所述第一方向与所述第一衬底的厚度方向垂直；
在所述波导层的远离所述第一介质层的表面上设置第二介质层。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一介质层的材料和所述第二介质层的材料相同。
5.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在依次去除所述第二衬底和部分所述第二预探测层之后，所述制作方法包括：
对剩余的所述第二预探测层进行刻蚀，使得部分所述第三介质层的部分表面裸露，形成探测层；
对所述探测层的部分进行离子注入，在所述探测层中形成P区和N区，且所述P区和所述N区为未掺杂的I区，所述P区、所述I区和所述N区按照第二方向排列，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二方向和所述第一衬底的厚度方向垂直；
在裸露的所述探测层和裸露的所述第三介质层的表面上设置第四介质层；
在所述第四介质层中形成两个通孔，且两个通孔分别与所述N区和所述P区抵接；
在各所述通孔中填充导电材料，形成导电插塞；
在各所述导电插塞的远离所述探测层的表面上设置接触电极，形成两个所述接触电极。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述第一介质层和所述第二介质层均为二氧化硅层，所述第一衬底为硅层，所述波导层的材料包括Si、Si3N4和SiON中的至少一种。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述第二介质层和/或所述第三介质层的厚度在100nm～2μm之间。
8.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件由权利要求1至7中的任一项所述的制作方法制作而成。
9.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括：
依次叠置的第一衬底、第一介质层、波导层、第二介质层和第三介质层；
探测层，位于所述第三介质层的远离所述第二介质层的部分表面上，所述探测层包括沿着第二方向依次设置的P区、I区和N区，所述第二方向与所述第一衬底的厚度方向垂直，所述探测层的生长温度在600～1000℃，所述探测层包括Ge和/或GeSi；
第四介质层，位于所述第三介质层和所述探测层的远离所述衬底的表面上，所述第四介质层中具有两个通孔，两个所述通孔分别与所述N区和所述P区抵接；
两个导电插塞，所述导电插塞一一对应地位于所述通孔中；
两个接触电极，所述接触电极一一对应地位于所述导电插塞的远离所述探测层的表面上。
10.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述波导层包括多个沿第一方向依次排列的光栅部，所述第一方向与所述第一衬底的厚度方向垂直。
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