单光子雪崩二极管制造技术

本实用新型专利技术提供一种单光子雪崩二极管，包括N型半导体井层、P型半导体井层以及P型侧掺杂层。P型半导体井层配置于N型半导体井层上。P型侧掺杂层配置于N型半导体井层与P型半导体井层之间。P型侧掺杂层的深度小于P型半导体井层的深度。P型侧掺杂层的P型掺杂浓度大于P型半导体井层的P型掺杂浓度。半导体井层的P型掺杂浓度。半导体井层的P型掺杂浓度。

【技术实现步骤摘要】
单光子雪崩二极管


[0001]本技术涉及一种光二极管(photodiode)，且特别是涉及一种单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode，SPAD)。

技术介绍

[0002]在半导体元件的制程中，会在半导体中掺入杂质原子，以形成P型或N型半导体区域。其中，离子植入法(ion implantation)是以电场加速离子化的杂质原子，将杂质原子打入半导体基板中，使杂质原子扩散进入半导体基板内部。
[0003]当光子照射在单光子雪崩二极管上，与电洞分离的电子进入PN接面(p
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n junction)处的空乏区(depletion region)时，电子被空乏区内的电场大幅地加速而撞击其他原子，使其他原子游离出更多的电子，而形成雪崩电流(avalanche current)。雪崩电流的电流值远大于原始的光电流，进而能够有效提升感应灵敏度。
[0004]在单光子雪崩二极管的元件制造过程中，为了制作出深的PN接面来吸收更多的光子，通常会进行多道离子植入。离子植入后的退火(annealing本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单光子雪崩二极管，其特征在于，包括：N型半导体井层；P型半导体井层，配置于所述N型半导体井层上；P型侧掺杂层，配置于所述P型半导体井层的内部，且靠近所述N型半导体井层，所述P型侧掺杂层的深度小于所述P型半导体井层的深度，所述P型侧掺杂层的P型掺杂浓度大于所述P型半导体井层的P型掺杂浓度；P型重掺杂层，配置于所述P型半导体井层上；以及N型重掺杂层，配置于所述N型半导体井层上，其中，所述P型半导体井层与所述N型半导体井层之间形成PN接面，且所述PN接面形成雪崩区，所述P型侧掺杂层配置于所述PN接面上方靠近所述N型半导体井层的一侧。2.根据权利要求1所述的单光子雪崩二极管，其特征在于，所述N型半导体井层包括：底部，其中所述P型半导体井层配置于所述底部上；以及侧壁，环绕所述P型半导体井层，所述P型侧掺杂层配置于所述PN接面上方靠近所述侧壁处，且顺着所述侧壁的形状延伸。3.根据权利要求1所述的单光子雪崩二极管，其特征在于，所述P型半导体井层的底部与所述P型侧掺杂层的底部位于不同水平面。4.根据权利要求3所述的单光子雪崩二极管，其特征在于，所述P型半导体井层的底部与所述P型侧掺杂层的底部之间的间距是落在0.5微米至2微米的范围内。5.根据权利要求1所述的单光子雪崩二极管，其特征在于，所述P型半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晋安，
申请(专利权)人：神盾股份有限公司，
类型：新型
国别省市：