[實用新型]一種微型硅光電二極管

有效

• 申請號: 201520974428.6
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN205376553U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 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: H01L31/103
• 分類號: H01L31/103;H01L31/0352
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅

技術領域

本實用新型涉及半導體功率器件，特別涉及一種微型硅光電二極管。

背景技術

硅光電二極管是一種將光能轉換為電能的半導體器件，基于PN結的光伏效應工作。硅光電二極管主要用于可見光及紅外光譜區，通常在反偏置條件下工作，也可以用在零偏置狀態。光電二極管在光照時產生光電流，無光照時，和普通二極管一樣，其反向電流很小，稱為暗電流；有光照時，反向電流迅速增大到幾十微安，稱為亮電流。光的強度越大，反向電流也越大。影響反向擊穿電壓的因素有雜質濃度、半導體薄層厚度，反向擊穿電壓還與PN結點形狀、表面狀況及材料結構等諸多因素有關。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種尺寸小，靈敏度高的硅光電二極管。

實現本實用新型的技術方案是：一種微型硅光電二極管，低摻雜的N型高阻硅襯底上設有高摻雜P型硅層，形成PN結，低摻雜的N型高阻硅襯底外環為高摻雜N型硅環，所述N型高阻硅襯底、高摻雜P型硅層和高摻雜N型硅環上有氮化硅鈍化薄膜，所述高摻雜P型硅層和高摻雜N型硅環間的低摻雜N型高阻硅襯底向外凸起形成低摻雜外延硅層，所述氮化硅鈍化薄膜上有圓角正方形狀接觸孔，所述接觸孔內沉積金屬Al作為陽極，N型高阻硅襯底的背面沉積金屬Au作為陰極；所述二極管硅晶片尺寸為0.5mm×0.3mm，有源區面積0.43mm×0.23mm，厚度為280±10μm，光譜響應范圍為430～1100nm。

作為本實用新型的進一步改進，所述低摻雜的N型高阻硅襯底電阻率為1200~4000Ω·cm，厚度200±5μm。

作為本實用新型的進一步改進，所述高摻雜N型硅環深度為80±5μm，所述高摻雜P型硅層深度為80±5μm。

作為本實用新型的進一步改進，所述陽極金屬Al的厚度為2μm，所述陰極金屬Au的厚度為0.1μm。

本實用新型尺寸小，靈敏度高，可應用于光通信、激光二極管功率控制、電子書觸控面板傳感器、醫療用微槍械激光傳感器等領域。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的微型硅光電二極管平面結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例1的微型硅光電二極管截面示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示的微型硅光電二極管，包括低摻雜的N型高阻硅襯底1、陽極金屬Al層2、氮化硅鈍化薄膜3、高摻雜的P型硅層4，高摻雜的N型硅環5和陰極金屬Au層6。低摻雜的N型高阻硅襯底上1設有高摻雜P型硅層4，形成PN結，低摻雜的N型高阻硅襯底1外環為高摻雜N型硅環5，所述N型高阻硅襯底1、高摻雜P型硅層4和高摻雜N型硅環5上有氮化硅鈍化薄膜3，所述高摻雜P型硅層4和高摻雜N型硅環5間的低摻雜N型高阻硅襯底1向外凸起形成低摻雜外延硅層8，所述氮化硅鈍化薄膜上有圓角正方形狀接觸孔7，所述接觸孔內沉積金屬Al作為陽極2，N型高阻硅襯底的背面沉積金屬Au作為陰極6。

微型硅光電二極管硅晶片尺寸為0.5mm×0.3mm，厚度為280μm，有源區面積0.43mm×0.23mm，光譜響應范圍為430～1100nm。陽極金屬Al膜2沉積于圓角正方形狀接觸孔7內，尺寸0.09mm×0.09mm，厚度為2μm，陰極金屬Au膜6沉積于N型高阻硅襯底1的下方，尺寸0.43mm×0.23mm，厚度為0.1μm，N型高阻硅襯底1電阻率為1200~4000Ω·cm，厚度200μm。

本實施例的微型硅光電二極管反向擊穿電壓BV_R=80V，結溫T_J=150℃，暗電流I_D=5nA，正向壓降V_F=1V。