[實用新型]用于光電探測的硅光電二極管

有效

• 申請號: 201120447777.4
• 申請日: 2011-11-12
• 公開（公告）號: CN202285244U
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 崔峰敏
• 申請（專利權）人: 傲迪特半導體（南京）有限公司
• 主分類號: H01L31/105
• 分類號: H01L31/105
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅

技術領域

本實用新型涉及一種硅光電二極管，尤其是用作光電探測器，即用在遙控電路或者光纖通信中能夠探測特定波長的硅光電二極管。?

背景技術

光電二極管是一種吸收光信號-光子(Photon)，將其轉換成電信號-電流的元件，英文通常稱為?Photo-Diode（PD）。?在光電二極管管殼上有一個能射入光線的玻璃透鏡,入射光通過透鏡正好照射在管芯上.發光二極管管芯是一個具有光敏特性的PN結,它被封裝在管殼內.發光二極管管芯的光敏面是通過擴散工藝在N型單晶硅上形成的一層薄膜。光敏二極管的管芯以及管芯上的PN結面積做得較大,而管芯上的電極面積做得較小,PN結的結深比普通半導體二極管做得淺,這些結構上的特點都是為了提高光電轉換的能力。?

硅光電二極管是一種特殊的電荷存儲二極管，由于功耗小速度快等優點而被廣泛應用。PIN結二極管是最常用的一種硅光電二極管，因為它由三層，即P型Si層（P層）、高阻硅層（I層）和N型Si層（N層）所組成，因此稱為PIN結的硅光電二極管，PIN結硅二極管的上面的防反射膜采用二氧化硅和氮化硅。PIN結二極管從紫外到近紅外區光譜范圍，有響應速度快，低暗電流和高靈敏度的特點。紫藍硅光電池具有光電倍增管，具有光電管無法比擬的寬光譜響應，它特別適用于工作在300nm-1000nm光譜范圍的各種光學儀器，對紫藍光有較高的靈敏度、器件體積小、性能穩定可靠，電路設計簡單靈活，是光電管的更新換代產品。?

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種工作在430nm-1100nm光譜，暗電流小，光電轉換效率高的硅光電二極管。?

現實本實用新型的技術方案是：用于光電探測的硅光電二極管，在高電阻率的P型區熔單晶片的正面周邊設有環狀P型Si層（P層），環狀P型Si層（P層）內側設有N型Si層（N層），在N型Si層和?P型Si層之間隔著環形高阻硅層（I層），在N型Si層表面設有氮化硅膜，環形高阻硅層表面設有二氧化硅膜，N型Si層上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蝕掉，形成N型Si層裸露區，在N型Si層裸露區表面貼附有金屬AL作為陰極，單晶片的背面積淀金屬Cr或Au膜陽極。?

作為本實用新型的進一步改進，所述高電阻率為2000~8000Ω㎝。?

作為本實用新型的進一步改進，所述二氧化硅膜的厚度為6,000±500。?

作為本實用新型的進一步改進，所述氮化硅膜的厚度為1,130~1,330。?

作為本實用新型的進一步改進，所述N型Si層的厚度為4,200±400?。?

作為本實用新型的進一步改進，所述P型Si層的厚度為4,200±500?。?

作為本實用新型的進一步改進，所述氮化硅膜的表面設置為凹凸狀，以利于對特定波長的光的吸收。?

作為本實用新型的進一步改進，所述金屬AL的厚度為1.8~2.2，優化硅光電二極管芯片的接觸性能。?

作為本實用新型的進一步改進，所述環狀N型Si層和?P型Si層之間的環形高阻硅層的四角為圓形，減小暗電流。?

本實用新型對于430nm-1100nm光譜具有高靈敏度，在有源區表面設置氮化硅膜替代現有的氧化硅膜，反射率更低，加大了N型Si層受光率。?

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1硅光電二極管正面結構示意圖；?

圖2是本實用新型實施例1硅光電二極管側面剖視圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖做進一步說明。?

實施例1?

???如圖1和圖2所示，用于光電探測的硅光電二極管10，在電阻率為2000~8000Ω㎝，厚度為400，長寬為3mm×3mm的P型方形單晶片1上，設有厚度為4,200±500?的環狀P型Si層（P層）4，環狀P型Si層（P層）4內側設有厚度為4,200±400的N型Si層（N層）3，在N型Si層和?P型Si層之間隔著環形高阻硅層2（I層）。在N型Si層3表面設有厚度為1,130~1,330的氮化硅膜5，在高阻硅層2表面設有厚度為6,000±500的二氧化硅膜8，N型Si層的一角上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蝕掉，形成N型Si層裸露區，在N型Si層裸露區表面貼附有厚度為1.8~2.2金屬AL作為陰極6,?硅片的背面積淀金屬Cr或Au膜作為陽極7。