【技术实现步骤摘要】
单光子雪崩二极管、制备方法、光电检测装置和电子设备
[0001]本专利技术属于半导体光电探测
,具体涉及一种单光子雪崩二极管、制备方法、光电检测装置和电子设备。
技术介绍
[0002]单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode,SPAD)可实现对单个光子信号的快速探测,并且具有增益高、速度快、功耗低等优点,逐渐成为了单光子探测器件的主流。单光子雪崩二极管在军用、民用、商用等众多领域都有广泛应用,尤其是近红外微弱光探测领域,如激光雷达、光通信、天文测距、荧光成像等。
[0003]随着单光子雪崩二极管的应用越发广泛,对于单光子雪崩二极管的整体性能,有着越来越高的要求。
技术实现思路
[0004]有鉴于此,本说明书多个实施例致力于提供一种单光子雪崩二极管、制备方法、光电检测装置和电子设备,以一定程度上提高单光子雪崩二极管的整体性能。
[0005]第一方面,本说明书中多个实施例提供一种单光子雪崩二极管,其包括:半导体基材,其内形成有半导体类型不同的第一掺杂区和第 ...
【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:半导体基材,其内形成有半导体类型不同的第一掺杂区和第二掺杂区,所述第一掺杂区与第二掺杂区相互接触形成第一PN结,所述第二掺杂区与所述半导体基材相互接触形成第二PN结;第一电极,与所述半导体基材连接;第二电极,与所述第二掺杂区连接;其中,所述第一电极和第二电极用于被施加反向偏置电压以在所述第一PN结形成第一雪崩区;以及第三电极,所述第三电极设置在所述半导体基材上的位置位于所述第二掺杂区与所述半导体基材的边缘之间,所述第三电极用于被施加电压以调节所述第二PN结上形成的电场。2.根据权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述第二掺杂区具有面向所述第一掺杂区的底面,所述第一雪崩区形成在所述底面与所述第一掺杂区接触的区域,所述第二掺杂区具有与所述底面邻接的侧面,所述侧面与所述半导体基材相接触,所述第三电极被施加电压以调节所述侧面与所述半导体基材相接触部分的所述第二PN结上的电场,使得所述第二PN结内能够形成第二雪崩区以提升光电探测效率。3.根据权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,还包括:氧化物层,所述氧化物层设置于所述半导体基材形成有所述第二掺杂区的一侧表面;其中,所述第一电极贯穿所述氧化物层与所述半导体基材电连接,所述第二电极贯穿所述氧化物层与所述第二掺杂区电连接,所述第三电极设置于所述氧化物层远离所述半导体基材一侧的表面。4.根据权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述半导体基材内形成有深阱结构,所述深阱结构的半导体类型与所述半导体基材的半导体类型相同,所述深阱结构的掺杂浓度高于所述半导体基材的掺杂浓度,所述深阱结构为围绕所述第一掺杂区和第二掺杂区的环形结构,所述第一电极与所述深阱结构电连接。5.根据权利要求4所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述深阱结构内还形成有第一重掺杂区,所述第一重掺杂区的半导体类型与所述半导体基材的半导体类型相同,所述第一重掺杂区的掺杂浓度高于所述半导体基材的掺杂浓度,所述第一电极电连接至所述第一重掺杂区。6.根据权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述第一掺杂区为P型半导体,所述第二掺杂区为N型半导体,所述半导体基材为P型半导体,所述第一掺杂区的掺杂浓度高于所述半导体基材的掺杂浓度,所述第一电极用于被施加第一电压,所述第二电极用于被施加第二电压,所述第三电极用于被施加第三电压,其中,所述第一电压小于所述第二电压以在所述第一PN结上施加反向偏置电压形成所述第一雪崩区,所述第三电压小于或等于所述第一电压以调节所述第二PN结上的电场使得所述第二PN结上形成第二雪崩区来提升所述单光子雪崩二极管的光电探测效率。7.根据权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述第一掺杂区为N型半导体,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘德胜,吕晨晋,李佳鹏,莫良华,
申请(专利权)人:深圳阜时科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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