可调制表面能带的碲镉汞雪崩二极管探测器制造技术

专利公开了一种可调制表面能带的碲镉汞雪崩二极管探测器，通过在pn结耗尽区钝化层上方增加电极可达到调制钝化层与碲镉汞界面处pn结能带的作用，使钝化层与碲镉汞界面处pn结趋于平带状态从而抑制表面产生‑复合、表面隧穿等表面漏电流。该探测器具有可调制pn结区表面能带使其趋于平带状态，抑制表面漏电流从而使二极管工作在反向大偏压下以盖革模式工作的优点，有利于解决常规结构的碲镉汞雪崩二极管器件在反向偏压大于雪崩击穿电压时，会因表面存在较大的漏电流，致使光电二极管发生热电击穿，限制其只能满足以线性模式进行信号探测的问题。

HgCdTe Avalanche Diode Detector with Modulable Surface Energy Band

The patent discloses a HgCdTe avalanche diode detector with adjustable surface energy band. By adding electrodes above the passivation layer in the depletion zone of the PN junction, the effect of the PN junction energy band at the interface between the passivation layer and HgCdTe can be achieved, which makes the PN junction at the interface between the passivation layer and HgCdTe tend to flat band state, thus inhibiting surface leakage currents such as surface recombination and surface tunneling. The detector has the advantage of adjusting the surface energy band of PN junction to make it flat band state, restraining surface leakage current and making the diode work in Geiger mode under large reverse bias. It is advantageous to solve the problem that when the reverse bias voltage of HgCdTe avalanche diode device with conventional structure is larger than avalanche breakdown voltage, there will be large leakage current on the surface, which will lead to thermal generation of photodiodes. Electrical breakdown limits its ability to detect signals in linear mode.

【技术实现步骤摘要】
可调制表面能带的碲镉汞雪崩二极管探测器
本专利涉及碲镉汞红外探测器技术，具体涉及碲镉汞雪崩二极管探测器的设计与制备技术。
技术介绍
碲镉汞雪崩二级管探测器早在20世纪80年代就有见报道，由于碲镉汞本身离化系数特性使得其可制备近于无过剩噪声的雪崩光电二极管，将在红外微弱信号和高空间-时间分辨率探测中发挥关键作用，近年来得到快速发展，已成为第三代红外成像探测器发展的一个重要方向。碲镉汞红外雪崩光电二极管探测器以其高增益带宽积、高信噪比和适于线性工作进行成像等优点在可以实现高速、弱信号甚至单光子探测，在光纤通信、三维激光雷达，天文观测以及大气探测等方面中有广泛应用。碲镉汞雪崩二级管的工作模式有两种：线性模式和盖革模式。在线性模式下二级管输出电流与照射在其上的光子数成正比，增益与注入的光电子数无关，增益较小约为102～103量级，此时碲镉汞雪崩二级管可集成为红外焦平面探测器实现对弱信号的光电成像。在盖革模式下，碲镉汞雪崩二级管所加反向偏压大于雪崩击穿电压，其输出电流不随入射光子数变化，增益很高，可达106量级，能够实现单光子探测，可用于高速光纤通信系统，以及3D主/被动双模式成像的探测技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调制表面能带的碲镉汞雪崩二极管探测器，包括碲镉汞p区(1)，碲镉汞低掺杂n

【技术特征摘要】
1.一种可调制表面能带的碲镉汞雪崩二极管探测器，包括碲镉汞p区(1)，碲镉汞低掺杂n-区(2)，碲镉汞高掺杂n+区(3)，钝化层(4)，pn结光敏元区电极(5)，p区公共电极(6)和表面能带调制电极(7)，其特征在于：在碲镉汞p区(1)上通过常规掺杂形成碲镉汞高掺杂n+区(3)和碲镉汞低掺杂n-区(2)；在碲镉汞上覆盖钝化层(4)，在pn结光敏元区电极(5)和碲镉汞p区(1)上方的钝化层(4)上分别开孔使碲镉汞高掺杂n+区(3)与pn结光敏元区电极(5)相连，碲镉汞p区(1)与p区公共电极(6)相连；在钝化层(4)上制备表面能带调制电极(7),其位置在垂直方向上的碲镉汞低掺杂n-区(2)和碲镉汞p区(1)所形成的pn结耗尽...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶振华，刘棱枫，崔爱梁，张伟婷，丁瑞军，何力，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：新型
国别省市：上海,31