[實用新型]單光子雪崩二極管、探測器陣列、圖像傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822090982.4
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN209216990U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 臧凱;李爽;馬志潔
• 申請（專利權）人: 深圳市靈明光子科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0232
• 分類號: H01L31/0232;H01L31/107;H01L27/144;H01L27/146;H01L31/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明;洪銘福

1.一種背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述背照式單光子雪崩二極管由下至上依次設置有襯底、電路層、氧化硅層和硅探測層，所述硅探測層包括第一類型摻雜區(qū)、第二類型摻雜區(qū)、第三類型摻雜區(qū)和側壁反射墻，所述第二類型摻雜區(qū)或者所述第三類型摻雜區(qū)與所述第一類型摻雜區(qū)形成倍增結，所述第三類型摻雜區(qū)為摻雜濃度變化的摻雜區(qū)，所述背照式單光子雪崩二極管中設置有陷光結構。

2.根據(jù)權利要求1所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述背照式單光子雪崩二極管的上表面設置有增透結構。

3.根據(jù)權利要求2所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述增透結構為設置在所述硅探測層上方的膜結構，所述膜結構包括至少兩種折射率不同的薄膜。

4.根據(jù)權利要求2所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述陷光結構和/或所述增透結構為倒金字塔結構。

5.根據(jù)權利要求1所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述陷光結構設置在所述背照式單光子雪崩二極管的上表面和/或所述氧化硅層的上方和/或所述氧化硅層的下方。

6.根據(jù)權利要求1所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述第一類型摻雜區(qū)設置在所述氧化硅層的上方，所述陷光結構設置在所述第一類型摻雜區(qū)中。

7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述背照式單光子雪崩二極管還包括微透鏡，所述微透鏡設置在所述硅探測層的上方。

8.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述第二類型摻雜區(qū)設置在所述第一類型摻雜區(qū)的上方，所述第三類型摻雜區(qū)包含所述第二類型摻雜區(qū)，所述第三類型摻雜區(qū)的摻雜濃度由下至上升高。

9.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述第一類型摻雜區(qū)為n型摻雜區(qū)，所述第二類型摻雜區(qū)和第三類型摻雜區(qū)為p型摻雜區(qū)；或者，所述第一類型摻雜區(qū)為p型摻雜區(qū)，所述第二類型摻雜區(qū)和第三類型摻雜區(qū)為n型摻雜區(qū)。

10.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述陷光結構為納米級或微米級的凹凸結構。

11.根據(jù)權利要求10所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述凹凸結構的分布方式包括四方密排分布、六方密排分布或者無規(guī)則分布。

12.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述側壁反射墻為深槽隔離結構，所述深槽隔離結構沿厚度方向貫穿所述硅探測層，所述深槽隔離結構對射來的光線進行來回反射。

13.根據(jù)權利要求12所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述深槽隔離結構中填充有氧化硅、無定形硅、多晶硅或金屬。

14.根據(jù)權利要求12所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述背照式單光子雪崩二極管還包括至少兩個外加電極，所述外加電極用于讀取信號和/或施加電壓，所述外加電極與所述硅探測層連接。

15.根據(jù)權利要求14所述的背照式單光子雪崩二極管，其特征在于，所述背照式單光子雪崩二極管包括第一外加電極、第二外加電極和淬滅電阻，所述第一外加電極通過所述淬滅電阻與所述第一類型摻雜區(qū)電連接，所述第二外加電極與所述第三類型摻雜區(qū)電連接；或者，所述第一外加電極通過所述淬滅電阻與所述第三類型摻雜區(qū)電連接，所述第二外加電極與所述第一類型摻雜區(qū)電連接。