雪崩光电探测器(变型)及其制造方法(变型)技术

提出一种雪崩光电探测器(APD)，其中光电转换器和至少一个雪崩放大器位于同一晶片上，雪崩放大器的倍增层覆盖导电晶片的整个表面，接触层形成在倍增层的某一区域中。在接触层外部，倍增层作为光电转换器起作用，从而促进光载流子进入雪崩放大器。围绕雪崩放大器的填充介质的圆形凹槽抑制了由相邻雪崩放大器产生的光电通信噪声，从而允许制造具有更高阈值灵敏度的多通道雪崩仪器。敏度的多通道雪崩仪器。敏度的多通道雪崩仪器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】雪崩光电探测器(变型)及其制造方法(变型)


[0001]要求保护的专利技术涉及雪崩光电探测器(APD)，APD是快速且高灵敏度的仪器，广泛用于LiDAR、通信系统、机器视觉、机器人、医学、生物学、环境监测等。

技术介绍

[0002]常规的雪崩光电探测器(APD)包括放置在半导体晶片上的多个半导体层。
[0003]一组半导体层形成光电转换器，在光电转换器中，信号光子被吸收以产生自由电荷载流子，即电子或电子空穴。这些光产生的电荷载流子然后进入另一组半导体层，即雪崩放大器，在雪崩放大器内部形成电场强度足以使电荷载流子雪崩式倍增的区域。
[0004]阈值灵敏度是APD的基本参数，并且取决于光电转换器和雪崩放大器两者的特性。
[0005]阈值灵敏度在很大程度上受到雪崩放大器的暗电流的限制，该暗电流主要是由光载流子的雪崩式倍增所需的高强度场引起的。
[0006]为了减小雪崩放大器的暗电流，从而提高APD的阈值灵敏度，可以使雪崩放大器所占的面积相对于光电转换器所占的面积更小。
[0007]可以例如在根据专利US 9,0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造雪崩光电探测器的方法，所述方法包括以下步骤：
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在半导体晶片的整个顶表面上形成倍增层，
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通过以下操作来在所述倍增层的顶表面的某一区域中形成至少一个雪崩放大器：沿所述倍增层的所述区域的边界蚀刻圆形凹槽，使得所述圆形凹槽的深度小于所述倍增层的厚度，然后用介电材料填充所述凹槽，并且将所述至少一个雪崩放大器的接触层置于由所述凹槽界定的区域内部，从而在由所述凹槽界定的区域外部形成光电转换器层，
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将介电层放置在所述光电转换器的顶表面上，
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将由透明材料制成的第一电极放置在所述接触层和所述介电层两者的表面上，以及
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在所述半导体晶片的底表面上形成第二电极。2.一种用于制造雪崩光电探测器的方法，所述方法包括以下步骤：
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在半导体晶片的整个顶表面上形成倍增层，
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在所述倍增层的顶表面上蚀刻附加封闭凹槽，使得所述附加封闭凹槽的深度大于或等于所述倍增层的厚度，但小于所述晶片和所述倍增层的组合的总厚度，并且在由所述凹槽界定的区域内部形成光电探测器，
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用导电类型与所述倍增层的导电类型相同的高掺杂多晶硅填充所述附加封闭凹槽，
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通过以下操作来在由所述附加封闭凹槽界定的所述倍增层的顶表面的某一区域中形成至少一个雪崩放大器：沿所述倍增层的所述区域的边界蚀刻圆形凹槽，使得所述圆形凹槽的深度小于所述倍增层的厚度，然后用介电材料填充所述凹槽，并且将所述至少一个雪崩放大器的接触层置于由所述凹槽界定的区域内部，从而在由所述凹槽界定的区域外部形成光电转换器层，
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将介电层放置在所述光电转换器的顶表面上，
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将由透明材料制成的第一电极放置在所述接触层和所述介电层两者的表面上，以及
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在所述半导体晶片的底表面上形成第二电极。3.根据权利要求1
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2所述的方法，其中，所述半导体晶片由低电阻材料制成。4.根据权利要求1
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3所述的方法，其中，使用外延方法在晶片表面上形成所述倍增层。5.根据权利要求1
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4所述的方法，其中，所述晶片和所述倍增层两者由相同的半导体材料制成。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉，
申请(专利权)人：蒂凡有限责任公司，
类型：发明
国别省市：