单光子雪崩二极管及其制作方法和光电探测器技术

技术编号:43163651 阅读:28 留言:0更新日期:2024-11-01 19:56
本发明专利技术公开了一种单光子雪崩二极管及其制作方法和光电探测器,通过设置隔离区将第一掺杂区、第二掺杂区、第三掺杂区和第四掺杂区均划分成电性隔离的预设等份,并设置第一掺杂区、第二掺杂区、第三掺杂区和第四掺杂区的层次结构,利用边缘击穿来提高探测效率,获得依靠边缘击穿工作的SPAD,在不缩小SPAD整体尺寸情况下,提升SPAD阵列芯片成像分辨率,并保证探测效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电检测,尤其涉及一种单光子雪崩二极管及其制作方法和光电探测器


技术介绍

1、单光子雪崩二极管(spad)是一种重要的可探测单光子的光电器件。不同结构的spad器件不断诞生,使其性能也不断提升。spad的工作原理是,对其施加大于击穿电压(bv)的反向偏压,使其处于盖革模式,当单个光子入射时会产生光生载流子触发雪崩,spad获得极高的电流增益,从而实现单光子的灵敏探测。对于spad阵列芯片,想要在相同的芯片尺寸上提升图像分辨率,就需要缩小器件尺寸,但是当器件尺寸缩小到10um以下时,对器件的设计与制造工艺提出更高的要求。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种单光子雪崩二极管及其制作方法和单光子雪崩探测器,设计了一种具有位置分辨能力的spad器件,可以作为多个子spad进行使用,在不缩小spad整体尺寸情况下,提升spad阵列芯片成像分辨率。

2、为实现上述目的,本专利技术提供一种单光子雪崩二极管,包括:

3、第一掺杂类型的衬底,所述衬底中由第一隔离区电性隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单光子雪崩二极管,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述第四掺杂区的深度小于所述第三掺杂区的深度,所述有源区中还设置有所述第一掺杂类型的第五掺杂区,所述第五掺杂区的掺杂浓度小于所述第四掺杂区的掺杂浓度,所述第五掺杂区沿着所述第一隔离区的全沿,从所述第四掺杂区的上表面向所述有源区的下表面延伸,所述第五掺杂区背离所述第一隔离区的一侧部分与所述第三掺杂区相接,所述第五掺杂区的深度大于所述第三掺杂区的深度。

3.如权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述第一隔离区和所述第二隔离区为通过深沟槽隔离形成的隔离区。

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【技术特征摘要】

1.一种单光子雪崩二极管,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述第四掺杂区的深度小于所述第三掺杂区的深度,所述有源区中还设置有所述第一掺杂类型的第五掺杂区,所述第五掺杂区的掺杂浓度小于所述第四掺杂区的掺杂浓度,所述第五掺杂区沿着所述第一隔离区的全沿,从所述第四掺杂区的上表面向所述有源区的下表面延伸,所述第五掺杂区背离所述第一隔离区的一侧部分与所述第三掺杂区相接,所述第五掺杂区的深度大于所述第三掺杂区的深度。

3.如权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述第一隔离区和所述第二隔离区为通过深沟槽隔离形成的隔离区。

4.如权利要求1所述的单光子雪崩二极管,其特征在于,所述有源区在所述衬底上表面的正投影为矩形,所述第二隔离区在所述衬底上表面的正投影为十字形,以将所述第一掺杂区、所述第二掺杂区、所述第三掺杂区和所述第四掺杂区均划分...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐凯敏彭彧苏星沈林杰
申请(专利权)人:杭州海康威视数字技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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