光电探测单元、光电探测结构和光电探测器及其制备方法技术

本申请涉及光电探测单元、光电探测结构及其制备方法、光电探测器及其制备方法，其中，光电探测单元包括第一基底；第一结构，具有第一掺杂类型，形成于第一基底的正面上；第二结构，具有第二掺杂类型，形成于第一结构内，第一结构具有包围第二结构底面和侧面的底壁和侧壁；第一光处理层，具有凹凸结构，形成于第二结构的上表面；重掺杂区，具有第一掺杂类型，形成于侧壁内，重掺杂区的掺杂浓度大于侧壁的掺杂浓度；第一电极，与重掺杂区电连接；第二电极，与第二结构电连接。在本申请中，第一结构和第二结构形成光探测层，在光探测层上形成第一光处理层，通过第一光处理层对入射光线进行多次反射以增加光程，提高光探测层的光吸收效率。

【技术实现步骤摘要】
光电探测单元、光电探测结构和光电探测器及其制备方法
本专利技术涉及光电探测领域，尤其涉及一种光电探测单元、光电探测结构及光电探测结构的制备方法、光电探测器及光电探测器的制备方法。
技术介绍
光电探测结构是激光雷达、ToF(TimeofFlight，飞行时间)设备以及深度成像设备等设备的核心结构，随着科技的进步，对光电探测器的探测精度要求也越来越高。影响探测精度的因素包括光吸收效率以及光电探测结构内部噪声干扰。根据光吸收效率与光传播光程成正相关的关系，目前，提高光吸收效率的方式主要是增加光探测层的厚度，通过增加光探测层的厚度来增大光传播光程。然而，增加光探测层的厚度，一方面，会增大光电探测结构的加工难度，降低成品率，另一方面，增加光探测层的厚度还会增加抖动时间，继而降低探测的准确度。
技术实现思路
基于此，本申请针对目前光电探测结构的探测精度难以提升的技术问题，提出一种新的光电探测单元、光电探测结构及制备方法、光电探测器及制备方法。本申请提出的一种光电探测单元为：一种光电探测单元，包括：r>第一基底；...

【技术保护点】
1.一种光电探测单元，其特征在于，包括：/n第一基底；/n第一结构，具有第一掺杂类型，形成于所述第一基底上；/n第二结构，具有第二掺杂类型，形成于所述第一结构内，所述第一结构具有包围所述第二结构底面和侧面的底壁和侧壁；/n第一光处理层，形成于所述第二结构的上表面，所述第一光处理层的表面具有凹凸结构；/n重掺杂区，具有第一掺杂类型，形成于所述侧壁内，所述重掺杂区的掺杂浓度大于所述侧壁的掺杂浓度；/n第一电极，与所述重掺杂区电连接；及/n第二电极，与所述第二结构电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种光电探测单元，其特征在于，包括：
第一基底；
第一结构，具有第一掺杂类型，形成于所述第一基底上；
第二结构，具有第二掺杂类型，形成于所述第一结构内，所述第一结构具有包围所述第二结构底面和侧面的底壁和侧壁；
第一光处理层，形成于所述第二结构的上表面，所述第一光处理层的表面具有凹凸结构；
重掺杂区，具有第一掺杂类型，形成于所述侧壁内，所述重掺杂区的掺杂浓度大于所述侧壁的掺杂浓度；
第一电极，与所述重掺杂区电连接；及
第二电极，与所述第二结构电连接。


2.如权利要求1所述的光电探测单元，其特征在于，所述底壁的掺杂浓度大于所述侧壁的掺杂浓度。


3.如权利要求2所述的光电探测单元，其特征在于，所述第二结构的掺杂浓度自顶部向底部依次递减。


4.如权利要求3所述的光电探测单元，其特征在于，所述第二结构包括掺杂浓度依次递减的第三掺杂区、第二掺杂区和第一掺杂区，第一掺杂区设于所述底壁上，所述第二掺杂区自所述第一掺杂区的顶面延伸至所述第一掺杂区内，所述第一掺杂区包围所述第二掺杂区的底面和侧面，所述第三掺杂区位于所述第二掺杂区的上表层，所述第一光处理层形成于所述第三掺杂区上。


5.如权利要求3所述的光电探测单元，其特征在于，所述第二结构包括掺杂浓度依次递减的第三掺杂区、第二掺杂区和第一掺杂区，第一掺杂区设于所述底壁上，所述第二掺杂区自所述第一掺杂区的顶面贯穿所述第一掺杂区并与所述底壁接触，所述第一掺杂区覆盖所述第二掺杂区的侧面，所述底壁覆盖所述第二掺杂区的底面，所述第三掺杂区位于所述第二掺杂区的上表层，所述第一光处理层形成于所述第三掺杂区上。


6.如权利要求1所述的光电探测单元，其特征在于，所述重掺杂区包括第二重掺杂区和第一重掺杂区，所述第一重掺杂区形成于所述第二重掺杂区内，所述第一重掺杂区的掺杂浓度高于所述第二重掺杂区的掺杂浓度，所述第二重掺杂区的掺杂浓度高于所述侧壁的掺杂浓度，所述第一电极与所述第一重掺杂区连接。


7.如权利要求1所述的光电探测单元，其特征在于，所述底壁的厚度大于所述第二结构的厚度，所述第一结构的掺杂浓度自所述第一结构的底面向顶面逐渐递减。


8.如权利要求7所述的光电探测单元，其特征在于，所述重掺杂区包括第三重掺杂区和第四重掺杂区，第三重掺杂区的掺杂浓度大于第四重掺杂区的掺杂浓度，第四重掺杂区的掺杂浓度大于第一结构的掺杂浓度，所述第四重掺杂区位于所述第三重掺杂区的下方并与第三重掺杂区接触。


9.如权利要求1至8任一项所述的光电探测单元，其特征在于，所述凹凸结构的尺寸处于纳米级别，所述凹凸结构的纵截面为锯齿形，所述凹凸结构中的凹槽呈倒金字塔型。


10.如权利要求1至8任一项所述的光电探测单元，其特征在于，所述凹凸结构的尺寸处于纳米级别，所述凹凸结构的纵截面为方波形，所述凹凸结构中的凸起和/或凹槽的横截面形状呈正多边形和圆形中的至少一种。


11.一种光电探测结构，其特征在于，包括：
多个光电探测单元，所述光电探测单元为权利要求1至10任一项所述的光电探测单元。


12.如权利要求11所述的光电探测结构，其特征在于，还包括：
隔离结构，形成于相邻所述光电探测单元之间，所述隔离结构包括介电材料。


13.如权利要求12所述的光电探测结构，其特征在于，所述隔离结构与所述重掺杂区接触。


14.如权利要求12所述的光电探测结构，其特征在于，所述隔离结构与所述重掺杂区间隔设置。

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【专利技术属性】
技术研发人员：臧凯，李爽，张超，
申请(专利权)人：深圳市灵明光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44