恶劣环境下使用的雪崩光电二极管制造技术

一种用于检测紫外光子的雪崩光电二极管，该雪崩光电二极管包括：　　　　衬底（１１０），具有第一掺杂剂；　　　　位于该衬底之上的第一层（１１１），其具有第一掺杂剂；　　　　位于第一层之上的第二层（１１２），其具有第二掺杂剂；　　　　位于第二层之上的第三层（１１４），其具有第二掺杂剂；　　　　钝化层（１１６，１２２），用于在该雪崩光电二极管的表面上提供电钝化；　　　　位于第三层之上的磷硅酸盐玻璃层（１２４），用于限制移动离子的输运；以及　　　　一对金属电极（１１８，１２０），用于提供欧姆接触，其中第一电极位于该衬底之下且第二电极位于第三层之上；　　　　其中该雪崩光电二极管包括形成倾斜台面形状的第一侧壁和第二侧壁；以及　　　　其中该雪崩光电二极管工作在包括温度大约等于１５０摄氏度的环境中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及雪崩光电二极管，更具体地，本专利技术涉及一种在恶劣环境例如油井钻探应用中使用的雪崩光电二极管(APD)，其中雪崩光电二极管包括碳化硅(SiC)材料或氮化镓(GaN)材料。
技术介绍
在油井钻探工业中当前需要伽马射线的检测。从地下的含(bearing)氢(H)化合物反射的高能伽马(gamma)射线表示出可能含有石油的具体位置。强烈需要能够检测这种射线的小而坚硬的传感器且需要用于冲击水平为大约250重力加速度(G)且温度接近或超过150摄氏度(℃)的恶劣的井下(down-hole)环境中。几种当前的技术采用光电倍增管(PMT)以便将低能级的紫外(UV)光信号转换为可读电平的电信号。然而，PMT具有负温度系数。因此，随着温度的升高PMT灵敏度变得越低。当震动级别高时，PMT还易脆并易于失效。对于某种应用(例如，在150℃下PMT有～50％的信号)，PMT的寿命会变得非常短，由此使它们的消耗成本就显著增加。PMT面临的另一个问题涉及高噪声电平，其使精确的信号检测越来越困难。APD是使用通过施加反偏电压起作用的内增益机理的高速、高灵敏度的光电二极管。与PIN光电二极管相比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测紫外光子的雪崩光电二极管，该雪崩光电二极管包括衬底(110)，具有第一掺杂剂；位于该衬底之上的第一层(111)，其具有第一掺杂剂；位于第一层之上的第二层(112)，其具有第二掺杂剂；位于第二层之上的第三层(114)，其具有第二掺杂剂；钝化层(116，122)，用于在该雪崩光电二极管的表面上提供电钝化；位于第三层之上的磷硅酸盐玻璃层(124)，用于限制移动离子的输运；以及一对金属电极(118，120)，用于提供欧姆接触，其中第一电极位于该衬底之下且第二电极位于第三层之上；其中该雪崩光电二极管包括形成倾斜台面形状的第一侧壁和第二侧壁；以及其中该雪崩光电二极管工作在包括温度大约等于150摄氏度的环境中。2.权利要求1的光电二极管，其中第一掺杂剂是p型且第二掺杂剂是n型。3.权利要求1的光电二极管，其中衬底包括4H碳化硅且掺杂为大约5×1018cm-3。4.权利要求3的光电二极管，其中第一层包括碳化硅且掺杂为大约1×1017cm-3。5.权利要求4的光电二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·M·桑德维克，D·M·布朗，S·D·阿图尔，K·S·马托查，J·W·克雷奇曼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：