光敏面直径为14mm的硅光电探测器制造技术

技术编号:3208825 阅读:358 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种光敏面直径为φ14mm硅光电探测器,其特征在于:采用N型高阻硅单晶片作衬底,用硼杂质进行热扩散或离子注入形成探测器的光敏区及光敏区周围的隔离二极管的两个P↑[+]N结和磷扩散形成的N↑[+]N高低结,作成探测器的管芯,管芯金属化合金后烧压在两面都金属化的Al↓[2]O↓[3]陶瓷片上,再烧结于管座上。管芯的两个正电极及公用的负电极,使用压焊工艺与同管座绝缘的三个管脚相连,应用中隔离二极管的正、负电极经与探测器同样偏置后电学短路、连接。该探测器与现有的光电探测器相比,制作工艺较简单、成品率高、成本低、高温热稳定性好、暗电流小、噪声低、工作电压低、探测灵敏度高、可靠性高、使用方便、灵活。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是一种光电信息领域的大光敏面硅光电探测器,在光电检测、光机电一体化、激光大气通信、激光跟踪、制导、引信中有广泛用途。
技术介绍
大光敏面硅探测器中,光敏面直径≤10mm在国外和国内有采用N型高阻硅为衬底材料,而在光敏面直径大于10mm时,国内国外均以高阻P型硅为衬底材料。由于高阻P型硅单晶、高温热性能不稳定,易反型成N型,晶片表面要形成N沟通,从而使探测器的暗电流增大、噪声增大、接收灵敏度低,性能不稳定,可靠性低,对探测器的应用非常不利。
技术实现思路
针对现有的各种硅探测器的各种缺陷面积不够大、暗电流大、噪声大或者速度慢、工作电压高、性能不稳定、可靠性差或者因电极极性相反而不能在整机系统中兼容,而制作了带有隔离二极管的光敏直径为14mm的硅探测器。具体的制作方法是以电阻率≥5000Ω.cm,晶向为(111)高阻N型硅单晶片一面磨抛后高温生长SiO2,光刻后用高硼扩散形成探测器的光敏区和光敏区周围的隔离二极管的两个P+N结,并在其表面淀积Si3N4,背面减薄抛光至400μm,再用高磷扩散形成N+N高低结,如此芯片形成P+NN+(即PIN结构)。经光刻电极窗口、金属化电极、合金后的单个管芯烧压在两面都金属化的陶瓷片上,再烧在管座上。管芯的两个P+N结(探测器光敏区P+N结和光敏区周围隔离二极管P+N结)的两个正电极和一个公用的负电极使用压焊工艺,与同管座电绝缘的管脚相连。在探测器的应用中,隔离二极管与探测器同样偏置后电学短路连接。该探测器的管芯封装在标准的7脚TO306型管壳中,具体尺寸如下管座φ30.6mm;管帽φ28mm,高度3.1mm;光窗直径φ18mm;管壳高度7.1mm;管脚引线φ1mm,长度10mm。本专利技术的光敏直径为14mm的硅光电探测器与现有国内外的硅探测器相比,制作工艺较简单、成本低、成品率和优品率高、器件的稳定性好、工作电压低、暗电流小、噪声低、探测灵敏度高、可靠性高、使用方便、在进口整机中极性仍可兼容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术公开了一种光敏区直径为φ14mm硅光电探测器,其特征在于:采用N型高阻硅单晶片作衬底,用硼杂质进行热扩散形成探测器的光敏区的P↑[+]N结和光敏区周围隔离二极管的P↑[+]N结以及用磷扩散形成N↑[+]N高低结制作管芯,金属化的管芯烧压在两面金属化的Al↓[2]O↓[3]陶瓷片上,再将陶瓷片烧结于管座上,管芯的两个正电极及一个公用的负电极用压焊工艺,与同管壳绝缘的管脚相连,在探测器应用中,隔离二极管的正、负电极经与探测器同样偏置后,实现电学短路连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】本发明公开了一种光敏区直径为φ14mm硅光电探测器,其特征在于采用N型高阻硅单晶片作衬底,用硼杂质进行热扩散形成探测器的光敏区的P+N结和光敏区周围隔离二极管的P+N结以及用磷扩散形成N+N高低结制作管芯,金属化的...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱华海唐诗才
申请(专利权)人:重庆科业光电有限公司
类型:发明
国别省市:85[中国|重庆]

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