[實用新型]同面電極光電二極管陣列

有效

• 申請號: 201521117539.1
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN205319156U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 張嵐;李元景;劉以農;胡海帆;李軍
• 申請（專利權）人: 同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本實用新型的實施例涉及光電二極管，具體涉及一種同面電極光 電二極管陣列結構。

背景技術

半導體光電二極管陣列通過直接入射光線或者X射線在閃爍體 中產生可見光線，與半導體中原子發生電離反應，從而產生非平衡載 流子來檢測入射光的。衡量光電二極管陣列性能的關鍵參數包括分辨 率、信噪比、讀出速度以及像素間電荷串擾等。此外，暗電流和單像 素內部光線收集有源區的電荷收集均勻性也尤為重要。

實用新型內容

鑒于現有技術中的一個或多個問題，提出了同面電極光電二極管 陣列及其制作方法。

在本實用新型的一個方面，提出了一種同面電極光電二極管陣列， 包括多個同面電極光電二極管，每個同面電極光電二極管包括：第一 導電型重摻雜半導體襯底；在第一導電型重摻雜半導體襯底上形成的 第一導電型輕摻雜半導體層；在所述第一導電型輕摻雜半導體層的上 部形成的第二導電型重摻雜半導體區域，其中所述第二導電型重摻雜 半導體區域與所述第一導電型輕摻雜半導體層形成PN結二極管，并 且第二電極從所述第二導電型重摻雜半導體層在光線入射側引出；圍 繞所述第二導電型重摻雜半導體區域的第一導電型重摻雜半導體區 域，并且第一電極從所述第一導電型重摻雜半導體區域在光線入射側 引出；以及設置在所述第二導電型重摻雜半導體區域和所述第一導電 型重摻雜半導體區域之間的溝槽結構。

根據一些實施例，所述溝槽結構是由一種絕緣材料或多種復合絕 緣材料，或光線反射材料填充溝槽而形成的。

根據一些實施例，所述溝槽結構是由與第一導電類型的重摻雜單 晶半導體或多晶半導體材料填充溝槽而形成的。

根據一些實施例，所述溝槽結構包括且在所述溝槽周圍形成第一 導電型的重摻雜區域。

根據一些實施例，所述溝槽結構包括未填充的溝槽，且在溝槽底 部及側壁覆蓋一層絕緣層、多層復合絕緣層或光線反射材料。

根據一些實施例，在溝槽周圍形成第一導電型的重摻雜區域，在 溝槽底部及側壁覆蓋一層絕緣層、多層復合絕緣層或光線反射材料。

根據一些實施例，所述溝槽結構包括溝槽，且在溝槽底部及側壁 覆蓋一種絕緣材料，或多種復合絕緣材料，或光線反射材料，然后由 單晶半導體材料或多晶半導體材料填充溝槽。

根據一些實施例，填充溝槽的單晶半導體材料或多晶半導體材料， 相對于第二電極連接到高電位。

根據一些實施例，在第二導電型重摻雜半導體區域的上部形成較 薄的第一導電型重摻雜區域或第二導電型輕摻雜區域，且四周被所述 第二導電型重摻雜區域包圍。

根據一些實施例，在所述第二導電型重摻雜區域下部形成連續第 一導電類型重摻雜區域，或僅在第二導電類型重摻雜區域下方設置一 段第一導電類型重摻雜區域。

根據一些實施例，在所述第二導電型重摻雜區域下面，形成連續 的絕緣材料區域，或僅在所述第二導電型重摻雜區域下方設置一段絕 緣材料區域。

根據一些實施例，所述第一導電型重摻雜區域形成為溝槽結構， 向下延伸至所述第一導電型重摻雜區域或絕緣材料區域，并與之連接。

根據一些實施例，在所述第二導電型重摻雜區域下面，形成連續 帶絕緣層的傳導結構，或僅在所述第二導電型重摻雜區域下方設置一 段帶絕緣層的傳導結構，該傳導結構由絕緣材料或半導體材料構成。

根據一些實施例，所述第一導電型重摻雜區域為溝槽結構，向下 延伸至帶絕緣層的傳導結構中的半導體材料區域，并與之連接。

利用上述實施例的方案，能夠在探測X射線時有效阻擋空穴載 流子向非有源區擴散，提高有源區邊緣位置的光響應及收集效率。

附圖說明

根據以下結合附圖的詳細描述，本實用新型的以上及其其他目標、 特征和優點將更明顯，附圖中：

圖1A是描述本實用新型實施例的光電二極管的俯視圖；

圖1B是用以對所涉及的光電二極管的剖面A-A’結構進行說明的 示意圖；

圖2是用以對第1、2實施方式所涉及的光電二極管的結構進行 說明的示意圖；

圖3是用以對第3實施方式所涉及的光電二極管的結構進行說明 的示意圖；