【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单光子雪崩检测器、其使用方法及其制造方法
本专利技术涉及单光子雪崩检测器(SPAD)，尤其但非排他地涉及被设计成在1300nm与1600nm(SWIR)或1300nm与1700nm之间的波长下操作的单光子雪崩检测器。本专利技术涉及这样的检测器的阵列，并且涉及这样的检测器或阵列的使用方法以及制造这样的检测器或阵列的方法。
技术介绍
1310nm和1550nm波长的单光子检测器被广泛的应用所需求，包括量子光学、量子增强成像、通过光纤的量子通信以及用于汽车和自动驾驶车辆的LIDAR(光检测与测距)。对于成像和测距应用，1500nm至1600nm波长之间的操作尤为重要，因为这是一个大气窗口，与包含光谱的可见光部分的较短波长相比，水蒸气在该窗口中没有强烈地吸收光或散射光。与可见光相比，烟[54]、烟雾[15]、雾霾[16]在该窗口中的透明度都得到了改善。与可见光波长相比，在可见光波长中作为背景信号的太阳辐射在1550nm处显著减小[14]。由于与可见光和近红外光相比，1400nm以上的波长具有增加的激光安全阈值[13]，因此有源系统诸...
【技术保护点】
1.一种单光子雪崩二极管(SPAD)器件，包括：/n基于Si的雪崩层，其形成在n型半导体接触层上；/np型电荷片层，其形成在所述雪崩层中或所述雪崩层上，所述p型电荷片层具有面内宽度；/n基于Ge的吸收体层，其形成在所述电荷片层和/或所述雪崩层上并与所述电荷片层交叠，所述基于Ge的吸收体层具有面内宽度；/n其中，所述基于Ge的吸收体层的面内宽度至少在一个面内方向上大于所述p型电荷片层的面内宽度。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180910 GB 1814688.61.一种单光子雪崩二极管(SPAD)器件，包括：
基于Si的雪崩层，其形成在n型半导体接触层上；
p型电荷片层，其形成在所述雪崩层中或所述雪崩层上，所述p型电荷片层具有面内宽度；
基于Ge的吸收体层，其形成在所述电荷片层和/或所述雪崩层上并与所述电荷片层交叠，所述基于Ge的吸收体层具有面内宽度；
其中，所述基于Ge的吸收体层的面内宽度至少在一个面内方向上大于所述p型电荷片层的面内宽度。
2.根据权利要求1所述的SPAD器件，其中，所述基于Ge的吸收体层的面内宽度在所有面内方向上大于所述p型电荷片层的面内宽度。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的SPAD器件，还包括：
p型半导体接触层，其形成在所述吸收体层上，所述p型半导体接触层具有面内宽度，
其中，所述p型半导体接触层的至少一部分被形成为基本上与所述p型电荷片层的至少一部分对准，其中在它们之间插入有所述基于Ge的吸收体层。
4.根据权利要求3所述的SPAD器件，其中，所述基于Ge的吸收体层的面内宽度至少在一个面内方向上大于所述p型半导体接触层的面内宽度。
5.根据权利要求3所述的SPAD器件，其中，所述基于Ge的吸收体层的面内宽度在所有面内方向上大于所述p型半导体接触层的面内宽度。
6.根据权利要求3所述的SPAD器件，其中，所述基于Ge的吸收体层的面内宽度在所有面内方向上大于所述p型半导体接触层的面内宽度并且大于所述p型电荷片层的面内宽度。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的SPAD器件，其中，整个p型半导体接触层被形成为基本上与所述p型电荷片层的至少一部分对准。
8.根据权利要求1至9中任一项所述的SPAD器件，其中，所述基于Ge的吸收体在所述面内方向上具有侧壁并且所述电荷片层在所述面内方向上具有侧边缘，以及以下两者中的任一者：
(a)当所述基于Ge的吸收体具有至少1μm的厚度时，所述电荷片层的侧边缘与所述基于Ge的吸收体的侧壁之间在所述面内方向上的距离至少比所述基于Ge的吸收体的厚度大1μm；或者
(b)当所述基于Ge的吸收体具有小于1μm的厚度时，所述电荷片层的侧边缘与所述基于Ge的吸收体的侧壁之间在所述面内方向上的距离为至少1.0μm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的SPAD器件，其中，所述电荷片层的侧边缘与所述基于Ge的吸收体的侧壁之间在所述面内方向上的距离为至少5μm。
10.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯·约翰·保罗，德里克·杜马，雅罗斯瓦夫·基尔多达，罗斯·W·米勒，穆罕默德·M·米尔扎，杰拉尔德·S·布勒，彼得·瓦因斯，凯特伊纳·库兹缅科，
申请(专利权)人：格拉斯哥大学大学行政评议会，赫瑞—瓦特大学，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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