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KFM: Fachverband Kristalline Festkörper und deren Mikrostruktur

KFM 18: Diamond II + Poster

KFM 18.8: Poster

Mittwoch, 14. März 2018, 16:50–17:30, E 124

Hybrid-UV-Vis-Detektoren aus Silizium-Fotodioden und darüberliegenden polykristallinen Diamantschichten — •Alexander Lawerenz¹, Mario Bähr¹, Ralf Röder¹, Nicolas Wöhrl² und Volker Buck² — ¹CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH, Konrad-Zuse-Str. 14, D-99099 Erfurt — ²Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Physik, Lotharstr. 1, 47057 Duisburg

Es wurde ein Detektor entwickelt und hergestellt, der gleichzeitig und unabhängig UV-Licht mit Wellenlängen < ca. 230 nm und sichtbares Licht (bis in den UV-C-Bereich) detektiert. Dazu wurden auf 100 mm großen Siliziumwafern Siliziumfotodioden und darüberliegend UV-Photoresistoren, bestehend aus strukturierten 20 um dicken polykristallinen Diamantschichten, monolithisch aufgebaut. Es wurde ein Prozessschritt entwickelt, der einerseits das Substrat mit der aktiven Diodenstruktur vor der Diamantprozessierung schützt und die beiden Sensoren isoliert, andererseits aber das einfache Freilegen der Kontakte für die Siliziumdiode nach der Diamantprozessierung ermöglicht. Es gelang mittels einer 100 nm dicken Aluminiummaske, die 20 um dicken Diamantschichten mittels Sauerstoff-Plasmaätzen zu strukturieren, ohne dass das frei geätzte Substrat sichtbar geschädigt wurde. Des Weiteren konnte als Metallisierung das Ti/Au-Kathodenzerstäuben etabliert werden, die auf den relativ rauen Diamantoberflächen eine ausreichend gute Haftung mit einem geringen Kontaktwiderstand ermöglicht.