抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构及其制备方法。该阵列结构由上至下依次包括衬底、铟镓砷缓冲层、铟镓砷层、雪崩层和接触层；像元与像元之间采用深台面隔离沟槽进行隔离，深台面隔离沟槽的深度到达铟镓砷缓冲层；深台面隔离沟槽的底层和侧壁上设置有介质包覆层。制备过程中，采用深台面隔离沟槽进行像素阵列隔离，并在深台面隔离沟槽表面使用介质材料包覆镀膜形成介质包覆层。本发明专利技术中的阵列结构能抑制焦平面阵列中近邻像元由串扰产生的雪崩信号，提升铟镓砷盖革雪崩焦平面探测器的成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体雪崩焦平面探测器领域，具体为抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构及其制备方法。

技术介绍

1、短波红外铟镓砷焦平面探测器在航天遥感、激光雷达、军用夜视、光谱分析、深空探测等领域应用广泛，具有近室温工作、高灵敏度、高稳定性、高均匀性、低成本等优点。相比较传统的pin型铟镓砷焦平面探测器，铟镓砷雪崩焦平面探测器视具有更高的响应速度、灵敏度和增益，在光纤通信、激光雷达、量子保密通讯等
有广泛的应用需求。

2、铟镓砷雪崩焦平面探测器分为线性模式和盖革模式，工作在盖革模式下的雪崩光电二极管(spad)，其工作电压高于击穿电压，内部增益可达到106-108，灵敏度达到单光子级别。在激光主动成像领域，盖革模式雪崩焦平面探测器可以在高帧频激光下工作，获得每秒数十亿个距离数据点，探测距离能达到10公里，适用于远距离高速三维成像应用。工作在线性模式下的单光子探测器，其工作电压在击穿电压以下，典型增益为10-50。由于低增益，在相同帧频的激光功率下，主动成像距离受限，适用于近距离主动成像或被动微光成像。针对不同应用场景，不同工作模式的铟镓本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构，其特征在于：所述阵列结构由上至下依次包括衬底(42)、铟镓砷缓冲层(51)、铟镓砷层(52)、雪崩层(53)和接触层(54)；像元与像元之间采用深台面隔离沟槽(10)进行隔离，深台面隔离沟槽(10)的深度到达铟镓砷缓冲层(51)；深台面隔离沟槽(10)的底层和侧壁上设置有介质包覆层(11)。

2.根据权利要求1所述的一种抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构，其特征在于：深台面隔离沟槽(10)的侧壁与衬底(42)平面之间的夹角大于30度且小于90度。

3.根据权利要求2所述的一种抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构...

【技术特征摘要】

1.一种抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构，其特征在于：所述阵列结构由上至下依次包括衬底(42)、铟镓砷缓冲层(51)、铟镓砷层(52)、雪崩层(53)和接触层(54)；像元与像元之间采用深台面隔离沟槽(10)进行隔离，深台面隔离沟槽(10)的深度到达铟镓砷缓冲层(51)；深台面隔离沟槽(10)的底层和侧壁上设置有介质包覆层(11)。

2.根据权利要求1所述的一种抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构，其特征在于：深台面隔离沟槽(10)的侧壁与衬底(42)平面之间的夹角大于30度且小于90度。

3.根据权利要求2所述的一种抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构，其特征在于：所述介质包覆层(11)为多层结构，由内至外依次包括氮化硅层、氧化硅层、第一铬层、金层和第二铬层。

4.根据权利要求3所述的一种抑制铟镓砷盖革雪崩焦平面串扰的阵列结构，其特征在于：所述氮化硅层的厚度为t1，200nm≤t1≤600nm；所述氧化硅层的厚度为t2，200nm≤t2≤600nm；所述铬层的厚度为t3，20nm≤t3≤200nm；所述金层的厚度为t4，100nm≤t4≤400nm；所述铬层的厚度为t5，30nm≤t5≤300nm。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种抑制铟镓砷...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦璇，马英杰，黄松垒，李雪，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：