[發明專利]一種半導體光電倍增器件

有效

• 申請號: 201710197636.3
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN107039425B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 徐青;李開富;N·達申佐;謝慶國
• 申請（專利權）人: 湖北京邦科技有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L27/144;H01L31/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種半導體光電倍增器件，其特征在于，包括：

部分SOI襯底層；

位于所述部分SOI襯底層之上的第一摻雜類型的半導體外延層；

位于所述第一摻雜類型的半導體外延層內的N個光電二極管，所述N的取值大于等于2；

以及對應所述N個光電二極管一一設置的N個高阻電阻；

所述每一個光電二極管下方對應的部分SOI襯底層上設置有一個硅窗口，所述N個光電二極管對應設置N個硅窗口；

所述每一個光電二極管包括，位于所述第一摻雜類型的半導體外延層表面的第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區，位于所述硅窗口中的第一摻雜類型的半導體歐姆接觸區，和位于所述光電二極管外圍的深槽介質層；所述第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區位于所述光電二極管的中心位置，與所述第一摻雜類型的半導體外延層形成PN結；所述第一摻雜類型的半導體歐姆接觸區位于所述硅窗口中，且與第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區之間有間距；所述深槽介質層位于第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區的外圍，深槽介質層底部與所述部分SOI襯底層中的絕緣層相接觸；

所述N個硅窗口中的第一摻雜類型的半導體歐姆接觸區之間通過第一摻雜類型的第一低阻半導體區電氣相連；所述每一個光電二極管中的第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區與一個高阻電阻相連，所述每一個高阻電阻未與光電二極管相連的一端之間通過互連金屬層相互電氣連接；

所述高阻電阻位于深槽介質層的上方，與所述光電二極管沒有交疊。

2.根據權利要求1所述的一種半導體光電倍增器件，其特征在于，所述每一個光電二極管還包括第一摻雜類型的第二低阻半導體區；所述第一摻雜類型的第二低阻半導體區沿部分SOI襯底層中的絕緣層及硅窗口上側設置，且與第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區之間有間距；所述第一摻雜類型的第二低阻半導體區與所述硅窗口中的第一摻雜類型的半導體歐姆接觸區相接觸。

3.根據權利要求1所述的一種半導體光電倍增器件，其特征在于，所述每一個光電二極管還包括第二摻雜類型的保護環結構；所述第二摻雜類型的保護環結構位于所述第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區的外圍，且與第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區相接觸；所述第二摻雜類型的保護環結構的結深大于第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區的結深；所述第二摻雜類型的保護環結構的摻雜濃度低于第二摻雜類型的半導體歐姆接觸區的摻雜濃度；所述第二摻雜類型的保護環結構與硅窗口中的第一摻雜類型的半導體歐姆接觸區之間有間距。

4.根據權利要求1所述的一種半導體光電倍增器件，其特征在于，所述高阻電阻為方塊電阻大于1KΩ/□的高阻多晶硅電阻；或厚度小于100nm，方塊電阻大于1KΩ/□的高阻金屬薄膜電阻。

5.根據權利要求1所述的一種半導體光電倍增器件，其特征在于，所述深槽介質層內填充有光阻隔材料。

6.根據權利要求1至5任一項所述的一種半導體光電倍增器件，所述N個光電二極管及N個高阻電阻均呈陣列式排布，且光電二極管之間等間距排列，高阻電阻之間等間距排列。