The utility model discloses an avalanche photodiode, which relates to the technical field of photodiode, including a bottom layer, which includes a substrate, a buffer layer and a light absorption layer, and a cathode is arranged on the lower surface of the substrate; a top layer is arranged above the bottom layer, and the top layer includes an avalanche gain layer and a zinc diffusion layer; a zinc diffusion layer includes a non diffusion region and a zinc diffusion region, and the non diffusion region and a part of the zinc diffusion region are For etching, the non etched part of the zinc diffusion area is the photosensitive area, and the etched part of the zinc diffusion area is the ring groove; the non diffusion area and the part above the ring groove are evaporated with insulating layer, and the ring groove and the insulating layer above the non evaporated insulating layer are evaporated with ring anode; the ring anode, insulating layer and cathode form MIS structure. The avalanche photodiode of the utility model can produce the anode capacitance effect, change the electric field distribution at the edge of the p-type doping area under the anode, reduce the edge curvature of the depletion area, reduce the edge electric field intensity, and thus inhibit the edge pre breakdown.
【技术实现步骤摘要】
一种雪崩光电二极管
本技术涉及光电二极管
,具体涉及一种雪崩光电二极管。
技术介绍
制造平面结构的雪崩二光电极管(AvalanchePhotodiodes,APD),尤其是基于III-V族材料的APD时,器件的光敏面面积大小由锌扩散窗口决定,而扩散窗口边缘区域因曲率效应造成该区域的电场强度高于光敏面中心区,导致器件光敏面中心部分的增益较低,即实际应用中可利用的增益较低,容易出现边缘预先击穿现象,无法正常使用。现有的APD抑制边缘预先击穿的方法主要有:1、在刻蚀电荷层周围区域后再进行外延再生长,从而增强光敏面中心区域的电场强度;2、进行两次以上窗口直径不同的锌扩散,形成特定的扩散形貌,以削弱边缘电场。上述两种方法虽然能够起到抑制边缘击穿的效果,但由于工艺流程较为复杂,控制难度较大,容易导致二极管制造成本增加,得到的器件良品率下降、器件一致性降低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷,本技术的目的在于提供一种雪崩光电二极管,可抑制边缘预先击穿,同时使光入射窗口内的增益分布均匀。为达到以上目的,本技术采取的技术方案是:一种雪崩光电二极管,其包括:底层,其包括自下而上的衬底、缓冲层和光吸收层,衬底的下表面设有阴极;顶层,其设置于底层上方,顶层包括雪崩增益层和设置于雪崩增益层上方的锌扩散层;锌扩散层包括非扩散区和锌扩散区,非扩散区和部分锌扩散区被刻蚀,锌扩散区未被刻蚀的部分为光敏区,锌扩散区被刻蚀的部分为环形槽;非扩散区与部分环形槽的上方蒸镀有绝缘层,未 ...
【技术保护点】
1.一种雪崩光电二极管,其特征在于,其包括:/n底层,其包括自下而上的衬底(1)、缓冲层(2)和光吸收层(3),所述衬底(1)的下表面设有阴极(4);/n顶层,其设置于所述底层上方,所述顶层包括雪崩增益层(5)和设置于雪崩增益层(5)上方的锌扩散层(6);/n所述锌扩散层(6)包括非扩散区(61)和锌扩散区(62),所述非扩散区(61)和部分锌扩散区(62)被刻蚀,所述锌扩散区(62)未被刻蚀的部分为光敏区(622),锌扩散区(62)被刻蚀的部分为环形槽(621);/n所述非扩散区(61)与部分所述环形槽(621)的上方蒸镀有绝缘层(7),未蒸镀绝缘层(7)的环形槽(621)和绝缘层(7)上方蒸镀有环形阳极(8),且所述环形阳极(8)覆盖至少部分绝缘层(7);/n所述环形阳极(8)、绝缘层(7)和阴极(4)构成MIS结构。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种雪崩光电二极管,其特征在于,其包括:
底层,其包括自下而上的衬底(1)、缓冲层(2)和光吸收层(3),所述衬底(1)的下表面设有阴极(4);
顶层,其设置于所述底层上方,所述顶层包括雪崩增益层(5)和设置于雪崩增益层(5)上方的锌扩散层(6);
所述锌扩散层(6)包括非扩散区(61)和锌扩散区(62),所述非扩散区(61)和部分锌扩散区(62)被刻蚀,所述锌扩散区(62)未被刻蚀的部分为光敏区(622),锌扩散区(62)被刻蚀的部分为环形槽(621);
所述非扩散区(61)与部分所述环形槽(621)的上方蒸镀有绝缘层(7),未蒸镀绝缘层(7)的环形槽(621)和绝缘层(7)上方蒸镀有环形阳极(8),且所述环形阳极(8)覆盖至少部分绝缘层(7);
所述环形阳极(8)、绝缘层(7)和阴极(4)构成MIS结构。
2.如权利要求1所述的雪崩光电二极管,其特征在于:所述环形阳极(8)的内侧面与所述光敏区(622)接触,所述环形阳极(8)与所述绝缘层(7)重叠部分的宽度超过10μm。
3.如权利要求1所述的雪崩光电二极管,其特征在于:所述光敏区(622)上方蒸镀有增透膜(11),所述增透膜(11)厚度为所述雪崩光电二极管的工作波长的四分之一。
技术研发人员:曾磊,王肇中,李永平,
申请(专利权)人:武汉光谷量子技术有限公司,
类型:新型
国别省市:湖北;42
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