用于光电探测的硅光电二极管制造技术

本实用新型专利技术涉及用于光电探测的硅光电二极管，目的是提供一种工作在430nm-1100nm光谱，暗电流小、光电转换效率高的硅光电二极管。实现本实用新型专利技术目的的技术方案是：用于光电探测的硅光电二极管，在高电阻率的P型区熔单晶片的正面周边设有环状P型Si层，环状P型Si层内侧设有N型Si层，在N型Si层和P型Si层之间隔着环形高阻硅层，在N型Si层表面设有氮化硅膜，环形高阻硅层表面设有二氧化硅膜，N型Si层上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成N型Si层裸露区，在N型Si层裸露区表面贴附有金属AL作为阴极，单晶片的背面积淀金属Cr或Au膜阳极。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种硅光电二极管，尤其是用作光电探测器，即用在遥控电路或者光纤通信中能够探测特定波长的硅光电二极管。
技术介绍
光电二极管是一种吸收光信号-光子(Wioton)，将其转换成电信号-电流的元件，英文通常称为Photo-Diode (PD)。在光电二极管管壳上有一个能射入光线的玻璃透镜，入射光通过透镜正好照射在管芯上.发光二极管管芯是一个具有光敏特性的PN结， 它被封装在管壳内.发光二极管管芯的光敏面是通过扩散工艺在N型单晶硅上形成的一层薄膜。光敏二极管的管芯以及管芯上的PN结面积做得较大，而管芯上的电极面积做得较小，PN结的结深比普通半导体二极管做得浅，这些结构上的特点都是为了提高光电转换的能力。硅光电二极管是一种特殊的电荷存储二极管，由于功耗小速度快等优点而被广泛应用。PIN结二极管是最常用的一种硅光电二极管，因为它由三层，即P型Si层(P层)、高阻硅层(I层)和N型Si层(N层)所组成，因此称为PIN结的硅光电二极管，PIN结硅二极管的上面的防反射膜采用二氧化硅和氮化硅。PIN结二极管从紫外到近红外区光谱范围，有响应速度快，低暗电流和高灵敏度的特点。紫蓝硅光电池具有光电倍增管，具有光电管无法比拟的宽光谱响应，它特别适用于工作在300nm-1000nm光谱范围的各种光学仪器，对紫蓝光有较高的灵敏度、器件体积小、性能稳定可靠，电路设计简单灵活，是光电管的更新换代女口广 PFt ο
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种工作在430nm-1100nm光谱， 暗电流小，光电转换效率高的硅光电二极管。现实本技术的技术方案是用于光电探测的硅光电二极管，在高电阻率的P 型区熔单晶片的正面周边设有环状P型Si层(P层)，环状P型Si层(P层)内侧设有N型 Si层(N层)，在N型Si层和P型Si层之间隔着环形高阻硅层(I层)，在N型Si层表面设有氮化硅膜，环形高阻硅层表面设有二氧化硅膜，N型Si层上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成N型Si层裸露区，在N型Si层裸露区表面贴附有金属AL作为阴极，单晶片的背面积淀金属Cr或Au膜阳极。作为本技术的进一步改进，所述高电阻率为200(Γ8000Ω cm。作为本技术的进一步改进，所述二氧化硅膜的厚度为6，000士500。作为本技术的进一步改进，所述氮化硅膜的厚度为1，13(Tl，330。作为本技术的进一步改进，所述N型Si层的厚度为4，200士400。作为本技术的进一步改进，所述P型Si层的厚度为4，200士500。作为本技术的进一步改进，所述氮化硅膜的表面设置为凹凸状，以利于对特定波长的光的吸收。作为本技术的进一步改进，所述金属AL的厚度为1. 8^2. 2，优化硅光电二极管芯片的接触性能。作为本技术的进一步改进，所述环状N型Si层和P型Si层之间的环形高阻硅层的四角为圆形，减小暗电流。本技术对于430nm-1100nm光谱具有高灵敏度，在有源区表面设置氮化硅膜替代现有的氧化硅膜，反射率更低，加大了 N型Si层受光率。附图说明图1是本技术实施例1硅光电二极管正面结构示意图；图2是本技术实施例1硅光电二极管侧面剖视图。具体实施方式下面结合实施例和附图做进一步说明。实施例1如图1和图2所示，用于光电探测的硅光电二极管10，在电阻率为200(Γ8000Ω cm,厚度为400，长宽为3mmX 3mm的P型方形单晶片1上，设有厚度为4，200士 500的环状P 型Si层(P层)4，环状P型Si层(P层)4内侧设有厚度为4，200士400的N型Si层(N层) 3，在N型Si层和P型Si层之间隔着环形高阻硅层2 (I层)。在N型Si层3表面设有厚度为1，13(Tl，330的氮化硅膜5，在高阻硅层2表面设有厚度为6，000士500的二氧化硅膜 8，N型Si层的一角上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成N型Si层裸露区，在N型Si 层裸露区表面贴附有厚度为1. 8^2. 2金属AL作为阴极6，硅片的背面积淀金属Cr或Au膜作为阳极7。权利要求1.用于光电探测的硅光电二极管，其特征是，在高电阻率的P型区熔单晶片的正面周边设有环状P型Si层，环状P型Si层内侧设有N型Si层，在N型Si层和P型Si层之间隔着环形高阻硅层，在N型Si层表面设有氮化硅膜，环形高阻硅层表面设有二氧化硅膜，N 型Si层上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成N型Si层裸露区，在N型Si层裸露区表面贴附有金属AL作为阴极，单晶片的背面积淀金属Cr或Au膜阳极。2.根据权利要求1所述的硅光电二极管，其特征是，所述二氧化硅膜的厚度为 6，000士500 。3.根据权利要求1所述的硅光电二极管，其特征是，所述氮化硅膜的厚度为 1, 130^1, 330 。4.根据权利要求1所述的硅光电二极管，其特征是，所述N型Si层的厚度为 4，200士400 。5.根据权利要求1所述的硅光电二极管，其特征是，所述氮化硅膜的表面设置为凹凸状。6.根据权利要求1所述的硅光电二极管，其特征是，所述金属AL的厚度为1.8^2. 2 。7.根据权利要求1所述的硅光电二极管，其特征是，所述单晶片为方形，所述环形高阻硅层的四角为圆弧形。8.根据权利要求1所述的硅光电二极管，其特征是，所述高电阻率为200(Γ8000Ωcm。专利摘要本技术涉及用于光电探测的硅光电二极管，目的是提供一种工作在430nm-1100nm光谱，暗电流小、光电转换效率高的硅光电二极管。实现本技术目的的技术方案是用于光电探测的硅光电二极管，在高电阻率的P型区熔单晶片的正面周边设有环状P型Si层，环状P型Si层内侧设有N型Si层，在N型Si层和P型Si层之间隔着环形高阻硅层，在N型Si层表面设有氮化硅膜，环形高阻硅层表面设有二氧化硅膜，N型Si层上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成N型Si层裸露区，在N型Si层裸露区表面贴附有金属AL作为阴极，单晶片的背面积淀金属Cr或Au膜阳极。文档编号H01L31/105GK202285244SQ20112044777公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月12日 优先权日2011年11月12日专利技术者崔峰敏 申请人:傲迪特半导体(南京)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔峰敏，
申请(专利权)人：傲迪特半导体南京有限公司，
类型：实用新型
国别省市：