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紫外光雪崩管成像阵列像元、其应用方法及雪崩管成像阵列技术

技术编号:6521115 阅读:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及紫外光雪崩管成像阵列像元、其应用方法及由其组成的雪崩管成像阵列。所述紫外光雪崩管成像阵列像元由多个雪崩管探测器并联而成,所述雪崩管探测器由光电二极管、薄膜电阻、金属层顺序连接而成,每个雪崩管探测器中,光电二极管的n型半导体与接触电极连接,成像像元中各个雪崩管探测器的接触电极之间形成电连接作为一个电极,各个雪崩管探测器共用一块完整的金属层,金属层形成紫外光雪崩管成像阵列像元的另一个电极。所述所述雪崩管成像阵列,由多个所述的紫外光雪崩管成像阵列像元组成。本发明专利技术的有效效果为:克服了材料本身缺陷密度大而造成的良率过低的问题,该新型结构紫外光雪崩管成像阵列像元良率可以接近并达到100%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种紫外光雪崩管成像阵列像元、其应用方法及雪崩管成像阵列
技术介绍
紫外光特别是日盲紫外波段的探测在空间探测以及军事方面有着极其重要的应用。目前,紫外波段的光子计数系统应用的是光电倍增管(PMT),但是光电倍增管体积大、 易碎、工作电压高且价格昂贵,所以体积小、价格便宜的固态紫外探测器就有非常重要的优势。近年来随着GaN和AlGaN材料工艺的进步,在实验室中也出现了 GaN基和AlGaN基材料的紫外光雪崩管和单光子探测雪崩管(SPAD)的报道。但是由于GaN以及AlGaN材料本身晶格错位的原因,材料中缺陷密度非常大(目前报道的GaN及AlGaN材料的位错密度为IO7CnT2至IOltlCnr2),特别是AlGaN材料中随着Al组分含量的增大(Al含量越大,AlGaN 禁带宽度越大,探测截止波长越短),缺陷密度也在越大。所以GaN基和AlGaN基雪崩管和单光子探测雪崩管非常难制造,如果AlGaN材料的缺陷密度为108cm_2,那么根据良率公式1 e_ADY=(-)WAY KUO, FELLOW, IEEE, AND TAEHO KIM, PROCEEDINGS OF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光雪崩管成像阵列像元,其特征在于由多个雪崩管探测器并联而成,所述雪崩管探测器由光电二极管、薄膜电阻、金属层顺序连接而成,每个雪崩管探测器中,光电二极管的n型半导体与接触电极连接,成像像元中各个雪崩管探测器的接触电极之间形成电连接作为一个电极,各个雪崩管探测器共用一块完整的金属层,金属层形成紫外光雪崩管成像阵列像元的另一个电极。

【技术特征摘要】
1.一种紫外光雪崩管成像阵列像元,其特征在于由多个雪崩管探测器并联而成,所述雪崩管探测器由光电二极管、薄膜电阻、金属层顺序连接而成,每个雪崩管探测器中,光电二极管的η型半导体与接触电极连接,成像像元中各个雪崩管探测器的接触电极之间形成电连接作为一个电极,各个雪崩管探测器共用一块完整的金属层,金属层形成紫外光雪崩管成像阵列像元的另一个电极。2.如权利要求1所述的紫外光雪崩管成像阵列像元,其特征在于,所述紫外光雪崩管成像阵列像元由下至上依次包括独立的多个光电二极管、钝化层、与多个光电二极管一一对应的独立的多个薄膜电阻、介质层和金属层,钝化层中设有多个第一接触孔,使每个光电二极管的P型半导体端与相应的薄膜电阻通过第一接触孔形成电接触,介质层中设有多个第二接触孔,使每个薄膜电阻与金属层通过第二接触孔形成电接触。3.如权利要求2所述的紫外光雪崩管成像阵列像元,其特征在于,所述紫外光雪崩管成像阵列像元的制备方法包括如下步骤(1)在衬底上依次形成η型半导体以及P型半导体;(2)刻蚀ρ型半导体,形成多个独立的光电二极管结构,并于刻蚀后的区域内在η型半导体上形成多个与光电二极管一一对应的接触电极;(3)淀积钝化层并在光电二极管上方刻蚀形成第一接触孔;(4)淀积并刻蚀形成薄膜电阻,薄膜电阻通过第一接触孔与相应的光电二极管单元形成电接触;(5)淀积介质层并在所有的薄膜电阻上方刻蚀形成第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴福伟闫锋
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:84

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