【技术实现步骤摘要】
多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片
本专利技术属于光电探测器的芯片结构
，涉及一种多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，属于波长在0.9-1.7μm的红外光电探测器芯片。
技术介绍
现有激光探测技术中，激光坐标定位、跟踪，通常通过四象限探测器来完成相关的探测功能。四象限探测器是将探测器的探测区分成四个独立区域，依据信号光斑在探测区的面积不同，四个区域将输出不同的光电流，从而实现激光坐标定位和目标跟踪。雪崩四象限探测器是利用探测器的雪崩倍增效应实现更高灵敏度、更远距离的目标探测。由In0.53Ga0.47As(之后都统称为InGaAs)材料制作的四象限探测芯片可用于0.9-1.7μm波长激光信号的探测，在1.55-1.57μm波长具有良好响应，在该波段具有对人眼安全、大气传输性能好等特点，近年来在军、民光电应用方面受到越来越广泛的关注。目前InGaAs雪崩二极管四象限探测芯片通常出现以下两类问题，限制了InGaAs雪崩四象限探测器的广泛应用。一是InGaAs外延材料通常通过金属有机气相外延设备(MOCVD)或分子束外延设备(MBE)制备，难以...
【技术保护点】
1.一种多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，其特征在于，包括：铟镓砷外延晶片，其上中心对称分布有四个方形的光敏探测区；铟镓砷外延晶片正面，每个光敏探测区内形成有p电极6，背面进光面形成有n电极16；p电极6覆盖下的每个光敏探测区内形成有多个小单元APD9；铟镓砷外延晶片正面的四个光敏探测区pn结之间设有隔离槽5进行电学隔离，铟镓砷外延晶片背面进光面的四个光敏探测区pn结之间设有隔离电极18进行电学隔离，背面进光面与正面四个光敏探测区一一对应的位置设有氮化硅增透膜17，n电极16和隔离电极18为同一材料的多层金属电极。
【技术特征摘要】
1.一种多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，其特征在于，包括：铟镓砷外延晶片，其上中心对称分布有四个方形的光敏探测区；铟镓砷外延晶片正面，每个光敏探测区内形成有p电极6，背面进光面形成有n电极16；p电极6覆盖下的每个光敏探测区内形成有多个小单元APD9；铟镓砷外延晶片正面的四个光敏探测区pn结之间设有隔离槽5进行电学隔离，铟镓砷外延晶片背面进光面的四个光敏探测区pn结之间设有隔离电极18进行电学隔离，背面进光面与正面四个光敏探测区一一对应的位置设有氮化硅增透膜17，n电极16和隔离电极18为同一材料的多层金属电极。2.如权利要求1所述的多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，其特征在于，相邻的光敏探测区之间的间距为30μm。3.如权利要求2所述的多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，其特征在于，相邻的光敏探测区之间的隔离槽5宽10μm、深7μm。4.如权利要求3所述的多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片四个象限组成的总光敏探测区为1.0mm×1.0mm。5.如权利要求4所述的多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，其特征在于，所述铟镓砷外延晶片包括：磷化铟衬底15，形成在磷化铟衬底15上的n型掺杂浓度为3×1016/cm3的磷化铟过渡层14，形成在磷化铟过渡层14上的n型杂质浓度为(1-2)×1015/cm3的铟镓砷光吸收层13，形成在铟镓砷光吸收层13上的n型掺杂浓度为3×1016/cm3的铟镓砷磷能带过渡层12，形成在铟镓砷磷能带过渡层12上的n型掺杂浓度为6×1016/cm3的磷化铟电荷层11，形成在磷化铟电荷层11上的n型掺杂浓度为7×1014/cm3的顶层磷化铟层10。6.如权利要求5所述的多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，其特征在于，所述磷化铟衬底15为n型掺杂浓度为(3-8)×1018/cm3的100晶向磷化铟。7.如权利要求6所述的多像元集成铟镓砷雪崩二极管四象限光电探测芯片，其特征在于，所述铟镓砷外延晶片中，磷化...
【专利技术属性】
技术研发人员：覃文治，谢和平，石柱，代千，张伟，
申请(专利权)人：西南技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51
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