一种基于导体柱的光电二极管及其制造方法技术

本申请涉及一种基于导体柱的光电二极管及其制造方法，该光电二极管包括：半导体层、第一电极和第二电极；半导体层中设置有垂直于半导体层的导体柱，半导体层包括第一型半导体区和环绕导体柱的第二型半导体区；导体柱的侧壁环绕覆盖有第一绝缘层，第一绝缘层将第二型半导体区与导体柱隔离；导体柱顶端与第一电极接触，底端与第一型半导体区接触，第二电极与第二型半导体区接触；第一绝缘层的外侧壁环绕覆盖有第一型钉扎层；第一型钉扎层的顶部向外侧延伸形成第一型延伸层，第二型半导体区的顶部向外侧延伸形成第二型延伸区

【技术实现步骤摘要】
一种基于导体柱的光电二极管及其制造方法


[0001]本申请涉及半导体器件领域，特别是涉及一种基于导体柱的光电二极管及其制造方法。

技术介绍

[0002]现有基于平面结工艺的光电二极管探测器，通常第一型半导体层制备在第二型半导体层(至少包括外延层)的上表面，而PN结则形成在外延层的上表面附近。光子在外延层中的吸收深度(吸收位置与光入射面的距离)与光的波长相关，光波越长则吸收深度越大，光波越短则吸收深度越小。进而，对于正面入射式(从外延层的上表面侧入射)的光电二极管，长波光子在外延层中的吸收位置远离PN结；对于背面入射式(从外延层的下表面侧入射)的光电二极管，短波光子在外延层中的吸收位置远离PN结。
[0003]进而，对于光子的吸收位置与结区位置的物理距离较远的情况，远距离处生成的光生载流子需要较长的渡越时间才能进入电荷耗尽区而被收集。一方面，这部分光生载流子在随浓度梯度扩散的过程中，易被晶格中的缺陷所俘获，引起量子效率的降低；另一方面，光生载流子渡越时间的增大，还会造成的光电二极管响应速度的降低。
[0004]综上所述，当光子在外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于导体柱的光电二极管，其特征在于，所述光电二极管包括：半导体层、第一电极(110)和第二电极(120)；所述半导体层中设置有垂直于所述半导体层的导体柱(300)，所述半导体层包括第一型半导体区(210)和环绕所述导体柱(300)的第二型半导体区(220)；所述导体柱(300)的侧壁环绕覆盖有第一绝缘层(310)，所述第一绝缘层(310)将所述第二型半导体区(220)与所述导体柱(300)隔离，所述半导体层的上表面覆盖有第二绝缘层(500)；所述第一电极(110)贯穿所述第二绝缘层(500)与所述导体柱(300)的顶端接触，所述导体柱(300)的底端与所述第一型半导体区(210)接触，所述第二电极(120)贯穿所述第二绝缘层(500)与所述第二型半导体区(220)接触。2.根据权利要求1所述的基于导体柱的光电二极管，其特征在于，所述第一绝缘层(310)的外侧壁环绕覆盖有第一型钉扎层(400)，所述第一型钉扎层(400)将所述第二型半导体区(220)与所述第一绝缘层(310)隔离；所述第一型钉扎层(400)的掺杂浓度高于所述第二型半导体区(220)的掺杂浓度。3.根据权利要求2所述的基于导体柱的光电二极管，其特征在于，所述第一型钉扎层(400)的顶部向外侧延伸形成第一型延伸层(410)，所述第二型半导体区(220)的顶部向外侧延伸形成第二型延伸区(221)；所述第一型延伸层(410)将所述第二型延伸区(221)与所述第二绝缘层(500)隔离；所述第一型延伸层(410)中预留有接触窗口，所述第二电极(120)通过所述接触窗口与所述第二型延伸区(221)接触。4.根据权利要求1所述的基于导体柱的光电二极管，其特征在于，所述导体柱(300)的底端通过重掺杂的第一型接触层(111)与所述第一型半导体区(210)接触。5.根据权利要求1所述的基于导体柱的光电二极管，其特征在于，所述导体柱(300)的长度与直径的比值范围为3
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10。6.一种光电二极管的制造方法，其特征在于，所述制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：施长治，
申请(专利权)人：上海联影微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：