一种基于硅基CMOS的光传感器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种基于硅基CMOS的光传感器及其制造方法，其中光传感器，包括：一个或多个单光子雪崩二极管；一个或多个CMOS晶体管电路，其中所述单光子雪崩二极管与所述CMOS晶体管电路位于同一平面，且二者之间电连接。所述单光子雪崩二极管包括掩埋层；和雪崩区薄膜，其位于所述掩埋层之上。所述雪崩区薄膜为N型锗薄膜或N型镓薄膜或N型砷薄膜或N型铟薄膜或N型磷薄膜。本发明专利技术的光传感器中雪崩二极管和CMOS电路在同一平面，实现在一个芯片上完成传感器的全部功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光传感器，尤其涉及一种基于硅基cmos的光传感器及其制造方法。

技术介绍

1、随着人工智能在各个领域被广泛应用，作为其重要传感器的光电转换器件也越来越被关注。spad(单光子雪崩二极管)阵列可广泛应用于国土安全、航空测绘、激光雷达、飞行时间传感、安防监控、生物医学成像等对极弱光强下探测和成像有需求的领域。

2、spad阵列传感器主要包括雪崩二极管、偏置电路、淬灭电路、读出电路组成完整的传感器功能。现有的spad阵列传感器主要有两大类：1、采用三五族材料制作雪崩二极管10与硅基的cmos(互补金属氧化物半导体晶体管)工艺实现的辅助电路20(包括：偏置电路、淬灭电路、读出电路)进行堆叠封装，如图1所示。这一类spad阵列传感器的功能参数好，但加工难度大、成本高、成品率低。

3、2、在硅基cmos工艺基础上直接制作出雪崩二极管30，雪崩二极管阵列直接制作在硅基cmos辅助电路40上，二者直接通过线路50连接，实现在一个芯片上完成传感器全部功能，如图2所示。这一类spad阵列传感器加工容易、成本低，但是spad使用硅材料，红外本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于硅基CMOS的光传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光传感器，其特征在于，所述单光子雪崩二极管SPAD包括：

3.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于，所述二极管参杂区作为SPAD正极时，由P型离子掺杂形成，所述掩埋层、SPAD电极引出区及SPAD电极接触区组成SPAD负极，均由N型离子掺杂形成；或

4.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于，所述雪崩区薄膜为N-型锗薄膜、P-型锗薄膜、本征型锗薄膜、N-型锗硅薄膜、P-型锗硅薄膜、本征型锗硅薄膜、N-型GaAs薄膜、P-型GaAs薄膜、N-型InGaAsP薄膜或P-型...

【技术特征摘要】

1.一种基于硅基cmos的光传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光传感器，其特征在于，所述单光子雪崩二极管spad包括：

3.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于，所述二极管参杂区作为spad正极时，由p型离子掺杂形成，所述掩埋层、spad电极引出区及spad电极接触区组成spad负极，均由n型离子掺杂形成；或

4.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于，所述雪崩区薄膜为n-型锗薄膜、p-型锗薄膜、本征型锗薄膜、n-型锗硅薄膜、p-型锗硅薄膜、本征型锗硅薄膜、n-型gaas薄膜、p-型gaas薄膜、n-型ingaasp薄膜或p-型ingaasp薄膜。

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【专利技术属性】
技术研发人员：乔红瑗，丁佳卿，解维祺，杨晓鹏，
申请(专利权)人：上海得倍电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：