1.一种基于分形纳米线表面结构的Si-APD光电探测器,其特征在于,包括:分形纳米线表面结构进光层P+区,位于分形纳米线表面结构进光层P+区下方的本征吸收层π区、位于本征吸收层π区下方的雪崩倍增层P区、位于雪崩倍增层P区下方的电极接触层N+区、位于本征吸收层π区两侧下方的保护环即N区、设置在分形纳米线表面结构进光层P+区上表面的上端电极以及电极接触层N+区下表面的下端电极;所述分形纳米线表面结构进光层P+区具有以随机分形分布的垂直硅纳米线的表面结构;所述分形纳米线表面结构进光层P+区的纳米线长度为2.6±0.3μm,表面覆盖率为50-60%,纳米线间最大孔直径范围为150-200nm;所述分形纳米线表面结构进光层P+区掺杂浓度范围为1×10 15 /cm 3 ~1×10 17 /cm 3 ,层厚1.2-10um;本征吸收层π区掺杂浓度范围为1×10 14 /cm 3 ~5×10 14 /cm 3 ,层厚10-20um;雪崩倍增层P区掺杂浓度范围为1×10 15 /cm 3 ~5×10 15 /cm 3 ,层厚0.1-6.5um;电极接触层N+区掺杂浓度范围为1×10 17 /cm 3 ~1×10 19 /cm 3 ,层厚0.1-1um;所述基于分形纳米线表面结构的Si-APD光电探测器的制备方法,包括如下步骤:a)预备表面清洁、干燥的硅单晶片衬底材料;b)将硅单晶片研磨抛光,并在衬底正面氧化生长1um-2um的SiO 2 膜层;c)在SiO 2 膜层表面旋涂上一层光刻胶,并利用掩模图形对光刻胶图形化,在SiO 2 膜层上光刻出保护环N区图形区域,去除未被保护的SiO2膜层形成保护环N区窗口;d)对扩散窗口进行磷扩散或离子注入形成保护环N区,掺杂浓度范围为1×10 14 /cm 3 ~2×10 17 /cm 3 ,保护环N区的结深为1.5um~3.5um,接着去除表面光刻胶;e)在SiO 2 膜层表面旋涂上一层光刻胶,并利用掩模图形对光刻胶图形化,在SiO 2 膜层上光刻出雪崩倍增层P区图形区域,去除未被保护的SiO2膜层形成雪崩倍增层P区窗口;f)对扩散窗口进行硼扩散或离子注入形成雪崩倍增层P区,掺杂浓度范围为1×10 15 /cm 3 ~5×10 15 /cm 3 ,雪崩倍增层P区的结深为0.1~6.5um,接着去除表面光刻胶;g)在SiO 2 膜层表面旋涂上一层光刻胶,并利用掩模图形对光刻胶图形化,在SiO 2 膜层上光刻出电极接触层N+区图形区域,去除未被保护的SiO2膜层形成电极接触层N+区窗口;h)对扩散窗口进行磷扩散或离子注入形成电极接触层N+区,掺杂浓度范围为1×10 17 /cm 3 ~1×10 19 /cm 3 ,电极接触层N+区结深为0.1-1um,接着去除表面光刻胶;i)进光层P+区离注入,形成进光层高浓度掺杂,注入粒子浓度为1×10 15 /cm 3 ~1×10 17 /cm 3 ,进光层P+区的结深为1.2-10um;j)激光退火,还原材料特性;k)使用高纯度金颗粒,通过电子束蒸发在室温下将2-3nm金层沉积到P+层上,通过在氢氟酸和H 2 O 2 的水溶液中蚀刻样品来形成Si分形纳米线表面结构,通过KI浸除器件表面Au;l)制备上端电极和下端电极,最终形成基于分形纳米线表面结构的Si-APD光电探测器。
2.根据权利要求1所述的基于分形纳米线表面结构的Si-APD光电探测器,其特征在于:所述上端电极和下端电极为金属薄膜电极,金属材料为铝(Al)、金(Au)或金铬合金(Au/Cr)。
3.根据权利要求1所述的基于分形纳米线表面结构的Si-APD光电探测器,其特征在于:所述保护环即N区防击穿功能通过改变所述雪崩倍增层P区和所述电极接触层N+区边缘设计为斜台实现。