辐射接收器和用于制造辐射接收器的方法技术

本发明专利技术提出了一种辐射接收器（１），其具有半导体本体（２），该半导体本体具有第一有源区（２１０）和第二有源区（２２０），第一有源区和第二有源区分别设计用于检测辐射。第一有源区（２１０）和第二有源区（２２０）在垂直方向上彼此间隔。在第一有源区（２１０）和第二有源区（２２０）之间设置有隧道区域（２４）。隧道区域（２４）与连接面（３１）导电连接，该连接面（３１）设置在第一有源区（２１０）和第二有源区（２２０）之间用于外部电接触半导体本体（２）。此外，提出了一种用于制造辐射接收器的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种辐射接收器和一种用于制造辐射接收器的方法。本专利申请要求德国专利申请10 2008 006 987. 6的优先权，其公开内容通过引用结合于此。在基于硅的色彩传感器的情况中通常使用不同的滤色器，以便测量在光谱范围中 的色彩成分红色、绿色和蓝色。附加地，会需要另外的玻璃滤光器，以便将红外辐射过滤。这 些外部的滤光器会导致高的制造成本并且使得难以制造紧凑的器件。一个任务是，提出一种带有改进的特性的紧凑的辐射接收器，该辐射接收器可以 以简单的方式来制造。此外，要提出一种用于制造这种辐射接收器的方法。这些任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的扩展方案和改进方案是从属权 利要求的主题。根据一个实施形式，辐射接收器包括半导体本体，其具有第一有源区和第二有源 区。第一有源区和第二有源区分别设计用于检测辐射。第一有源区和第二有源区在垂直方 向上彼此间隔。在第一有源区和第二有源区之间设置有隧道区域。隧道区域与连接面导电 连接，该连接面设置在第一有源区和第二有源区之间用于外部电接触半导体本体。半导体本体于是提供了两个有源区，其中在辐射接收器的工作中，譬如通过在电 磁辐射入射时产生并且随后分离电子-空穴对可以分别产生信号。借助该连接面可以从外 部量取有源区之间的信号。借助隧道区域以简单的方式在连接面和有源区之间构建导电连接。特别地，连接 面可以与第一有源区和与第二有源区导电连接。连接面于是可以是用于第一有源区和用于 第二有源区的共同的连接面。在有源区之间由此可以省去用于有源区的分别独立的连接 面。于是简化了辐射接收器的制造，这导致降低了制造成本以及更低的错误处理风险。辐射接收器也可以具有多于两个的有源区，它们尤其是可以单片集成在半导体本 体中地构建。特别地，半导体本体可以在第二有源区的背离第一有源区的侧上具有第三有 源区。在第二有源区和第三有源区之间可以设置另外的隧道区域。另外的隧道区域可以与 另外的连接面导电连接。换言之，在每两个相邻的有源区之间可以分别设置一个隧道区域，该隧道区域还 可以分别与连接面导电连接。通过这种方式，可以分别在两个相邻的有源区之间从外部电 接触半导体本体。隧道区域和/或另外的隧道区域可以分别具有至少两个隧道层，这些隧道层具有 彼此不同的导电类型。由此，隧道区域或者另外的隧道区域的隧道层可以被η导电地掺杂 地实施，并且隧道区域或者另外的隧道区域的另外的隧道层可以被P导电地掺杂地实施。 隧道层可以分别被高掺杂地实施，并且尤其是具有至少1女IO19CnT3的掺杂浓度，进一步为 至少1女102°cnT3的掺杂浓度。于是简化了建立与设置在半导体本体之外的连接面或者另 外的连接面的导电连接。隧道区域的朝向连接面的隧道层可以具有与另外的隧道区域的朝向另外的连接 面的隧道层相同的导电类型。于是，连接面和另外的连接面可以相同类型地、尤其是关于至半导体本体的小的接触电阻地实施。此外，连接面和另外的连接面可以在共同的沉积步骤中制造。于是简化了制造方法。有源区的至少之一可以设置在势垒层和相对势垒层(Gegenbarriereschicht)之 间。特别地，有源区可以分别设置在关联的势垒层和关联的相对势垒层之间。势垒层和相对势垒层可以分别具有彼此不同的导电类型。此外，有源区可以分别 未掺杂地或者固有掺杂地实施。于是可以实现Pin 二极管结构。势垒层可以具有相同的导电类型，并且可以分别设置在关联的有源区之前。换言 之，辐射接收器可以具有堆叠二极管的结构，其中二极管的关于主入射方向的极性分别是 相同的。半导体本体可以具有主辐射入射面。通过该主辐射入射面，可以将有源区中要检 测的辐射的大部分耦合输入到半导体本体中。半导体本体的主辐射入射面可以在垂直方向上、即在垂直于半导体本体的半导体 层的主延伸平面走向的方向上形成半导体本体的边界。此外，半导体本体的主辐射入射面可以阶梯状地构建。主辐射入射面于是可以具 有多个阶梯面。在有疑问的情况下，阶梯面理解为在横向方向上、即在半导体本体的半导体 层的主延伸平面中走向的方向上延伸的面。此外，阶梯面可以在横向方向上通过至少一个 倾斜于或者垂直于主延伸平面的侧面来形成边界。特别地，每个有源区可以关联有阶梯面。在相应的有源区中要检测的辐射由此可 以主要通过分别关联的阶梯面耦合输入到半导体本体中。分别要在有源区中检测的辐射于 是可以入射到相应的有源区上，而无需事先经过设置在之前的有源区。换言之，在相应的有源区中要接收的辐射主要通过与该有源区关联的主辐射入射 面的阶梯面射入该有源区中。有源区于是可以在很大程度上与设置在这些有源区之前的其 他有源区无关地设计。此外，在有源区中产生的信号相对彼此的比例可以在很大程度上与有源区的基本 面无关地通过关联的阶梯面的相对面积部分来调节。特别地，于是具有彼此不同的基本面 的两个有源区可以产生类似大小的信号。当主辐射入射面(Hauteinstrahlungseintrittsflaeche)具有仅仅为了接触被 掩埋的半导体层而设置的凹处并且在凹处的区域中与整个主入射面相比分别仅仅小的辐 射部分、譬如10%或者更少耦合输入到半导体本体中时，半导体本体的主辐射入射面在本 申请的范围中并不视为阶梯状地构建。在垂直方向上可以分别在两个相邻的有源区之间构建阶梯面。阶梯面与关联的有 源区的关联于是被简化。在设置于两个有源区之间的阶梯面的情况下，隧道区域可以至少被局部地去除。 可以在阶梯面的区域中避免对设置于隧道区域之后的有源区中要检测的辐射的吸收。在一种扩展变形方案中至少两个阶梯面在俯视图中平面并排地设置。特别地，阶 梯面可以构建为使得在阶梯面的任意两点之间的连接线在俯视图中并不穿过另外的阶梯 面。例如，阶梯面可以分别具有多边的基本形状，例如三角形或者四边形的基本形状。阶梯 面可以在其构型方面实施为使得阶梯面在预先给定的面的情况下具有边沿的尽可能小的5总长度。于是可以将沿着边沿出现的漏电流影响辐射接收器的灵敏度的危险最小化。在一个可替选的扩展方案中，至少两个阶梯面在半导体本体的俯视图中局部地交 错。例如，阶梯面之一可以梳状地实施，其中在间隙中至少局部地延伸另一阶梯面。借助这 种设置，可以将阶梯面比较均勻地分布在辐射接收器的基本面上。于是，也可以在辐射接收 器的空间上不均勻的照射情况下可靠地确定入射的辐射的频谱成分以及尤其是它们彼此 的比例。第一有源区可以设置在第二有源区之前。在本申请的范围中，术语“设置在…之 前”分别涉及沿着辐射入射的主方向的相对设置。然而，在此关于入射的辐射的术语“设置 在…之前”并不隐含着射到辐射接收器的元件上的辐射必须首先穿过设置在该元件之前的 元件。例如，射到第二有源区上的辐射可以穿过与该有源区关联的阶梯面，而并不穿过设置 在之前的第一有源区。与第一有源区关联的阶梯面此外可以连贯地构建。于是简化了第一有源区的外部 电接触。此外，与第二有源区关联的阶梯面可以至少局部地环绕与第一有源区关联的阶梯 面。借助与第一有源区关联的阶梯面以及与第二有源区关联的阶梯面所形成的面于是可以 简化地连贯地构建。通过这种方式简化了第二有源区的外部的电接触、尤其是借助连接面 的电接触。尤其是在隧道区域的情况下(该隧道区域针对在设置在后的有源区中要检测的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射接收器（１），其具有半导体本体（２），该半导体本体具有第一有源区（２１０）和第二有源区（２２０），第一有源区和第二有源区分别设计用于检测辐射，其中：－第一有源区（２１０）和第二有源区（２２０）在垂直方向上彼此间隔；－在第一有源区（２１０）和第二有源区（２２０）之间设置有隧道区域（２４）；－隧道区域（２４）与连接面（３１）导电连接；以及－该连接面（３１）设置在第一有源区（２１０）和第二有源区（２２０）之间用于外部电接触半导体本体（２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖纳布滕戴奇，赖纳温迪施，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]