[發(fā)明專利]一種多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器及探測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710722271.1
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107342338A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 袁俊;倪煒江;黃興;楊永江;張敬偉;牛喜平;李明山;徐妙玲;竇娟娟
• 申請（專利權）人: 北京世紀金光半導體有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/107;H01L31/115
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權代理有限責任公司11003
• 代理人: 張宇鋒

1.一種多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器，其特征在于，所述探測器的每個器件單元從上至下依次包括SiO₂層、P-well或N-well、襯底和背面電極；其中，所述SiO₂層的中心設置有CE電極，SiO₂層下方的所述P-well或N-well內沿P-well或N-well的周向設置有若干個漂移環(huán)；SiO₂層的外圍周向設置有接地環(huán)GND。

2.根據(jù)權利要求1所述的多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器，其特征在于，所述CE電極由P+N或N+P構成的點狀雪崩二極管結構構成。

3.根據(jù)權利要求1所述的多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器，其特征在于，所述探測器寬禁帶半導體材料制成，所述寬禁帶半導體材料的厚度為0.05毫米－0.5毫米。

4.根據(jù)權利要求3所述的多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器，其特征在于，所述探測器由N型或P型碳化硅單晶片制成。

5.根據(jù)權利要求1所述的多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器，其特征在于，所述P-well或N-well由離子注入或外延工藝制成，深度為0.1微米－10微米。

6.根據(jù)權利要求1所述的多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器，其特征在于，所述CE電極由金屬電極或透明導電膜制成。

7.根據(jù)權利要求6所述的多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器，其特征在于，所述透明導電膜為氧化銦錫膜，其厚度為10納米－10微米。

8.一種使用權利要求1-7任一所述的多漂移環(huán)結構的紫外雪崩漂移探測器進行探測的方法，其特征在于，所述方法為：所述CE電極加負偏壓到雪崩擊穿電壓以上，在空穴漂移到雪崩區(qū)后引發(fā)雪崩信號；所述背面電極相對于GND加正偏壓，使所述P-well或N-well全耗盡并在P-well或N-well中形成一條空穴電勢能谷，同時多個所述漂移環(huán)構成橫向漂移電場分布溝道，形成側向的均勻漂移電場；被測光信號從所述探測器的正面入射進入器件，在耗盡區(qū)中產(chǎn)生電子-空穴對，電子被排斥進入襯底，而空穴被集中于漂移通道中并在漂移環(huán)所產(chǎn)生的側向電場下漂移至器件中心的雪崩區(qū)，在雪崩區(qū)發(fā)生電離碰撞倍增而被放大或產(chǎn)生雪崩信號。

9.根據(jù)權利要求8所述的探測方法，其特征在于，所述被測光信號指紫外光或X光。