[發(fā)明專利]一種基于CMOS工藝的光敏二極管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710646259.7
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107546286B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖永貴;石開偉;廖曉鷹;鄧青秀
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市匯春科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/02
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

本發(fā)明公開了一種基于CMOS工藝的光敏二極管，其包括阻擋層、本征層、Diode、N阱區(qū)、離子注入?yún)^(qū)、場氧區(qū)，其中所述各層按照N阱區(qū)、離子注入?yún)^(qū)、Diode、場氧區(qū)、本征層、阻擋層的從下到上的順序依次排布；所述光敏二極管在場氧區(qū)的寬、長均為13～15um。通過限定各層之間的間距及場氧區(qū)的面積等，從而增加該光敏二極管在單位時間里對光電子的吸收量，進而提高了光敏二極管的靈敏度，其解決了光敏二極管的靈敏度、暗電流與光電流的轉(zhuǎn)移關(guān)系，同時解決了感光二極管吸收不同頻率波長光的臨界值，使得光電子信號轉(zhuǎn)為可定向控制的邏輯信號，廣泛應(yīng)用于二極管領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二極管領(lǐng)域，具體為基于CMOS工藝的光敏二極管。

背景技術(shù)

隨著21世紀對傳感器在實踐中的應(yīng)用越來越普及、越來越廣泛。以往的光電傳感器器件越來越不滿足實踐的應(yīng)用需求。傳統(tǒng)的光敏二極管在靈敏度方面反映比較遲鈍 (例如電梯門有時打開很長一段時間關(guān)不上問題、打卡機指紋感光遲鈍問題)。其次，對于不同頻率波長的臨界值點以及光電流的擴散時間值與漂移時間值得不到很好應(yīng)用參數(shù)，導(dǎo)致器件停止工作或死機狀態(tài)(例如現(xiàn)階段通過手勢控制的臺燈在強光線下會出現(xiàn)無響應(yīng)狀態(tài))。

現(xiàn)階段以及很長一段時間里，制約光敏二極管的發(fā)展應(yīng)用的主要方面有：光敏二極管的靈敏度問題、暗電流與光電流的轉(zhuǎn)移問題、光敏二極管對不同頻率波長光的感光臨界值參數(shù)、光電流信號轉(zhuǎn)為可定向控制的邏輯信號實現(xiàn)等方面受到嚴重的制約，使得光敏二極管在靈敏度以及應(yīng)用范圍得不到更高效更合理的利用。

雖然現(xiàn)有技術(shù)有改善對光敏二極管應(yīng)用制造缺點，但是并沒有使得單位時間里光敏二極管對光電流的吸收量提高，以及光敏二極管在靈敏度、吸收不同頻率波長光的范圍等方面得到提升。

因此，該技術(shù)有必要進行改進。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種可提高感光二極管的靈敏度的基于CMOS工藝的光敏二極管。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種基于CMOS工藝的光敏二極管，其包括阻擋層、本征層、二極管、N阱區(qū)、離子注入?yún)^(qū)、場氧區(qū)，其中N阱區(qū)、離子注入?yún)^(qū)、二極管、場氧區(qū)、本征層、阻擋層按照從下到上的順序依次排布；所述光敏二極管的場氧區(qū)的寬、長均為13～15um。

作為該技術(shù)方案的改進，所述場氧區(qū)的面積為14um×14um。

作為該技術(shù)方案的改進，所述場氧區(qū)的外邊緣與本征層的外邊緣區(qū)間距為4.4～5.2um。

作為該技術(shù)方案的改進，所述場氧區(qū)的外邊緣與阻擋層的外邊緣區(qū)間距為5.0～5.52um。

進一步地，所述場氧區(qū)的外邊緣與二極管外邊緣區(qū)間距為1.0～1.3um。

進一步地，所述場氧區(qū)的外邊緣與N阱區(qū)間距為0.43～0.62um。

進一步地，所述場氧區(qū)的外邊緣與離子注入?yún)^(qū)間距為0.1～0.27um。

進一步地，所述光敏二極管還包括P-N結(jié)N區(qū)接觸孔；所述接觸孔的個數(shù)為2～8個。

進一步地，所述接觸孔的個數(shù)為2個。

本發(fā)明的有益效果是：本方案提供的光敏二極管，通過限定各層之間的間距及場氧區(qū)的面積等，從而增加該光敏二極管在單位時間里對光電子的吸收量，進而提高了光敏二極管的靈敏度，其解決了光敏二極管的靈敏度、暗電流與光電流的轉(zhuǎn)移關(guān)系，同時解決了感光二極管吸收不同頻率波長光的臨界值，使得光電子信號轉(zhuǎn)為可定向控制的邏輯信號。