[發(fā)明專利]光接收元件和電子設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080037861.0
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN113853686A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 村上博亮
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼半導(dǎo)體解決方案公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/107
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;曹正建

本技術(shù)的實施例包括雪崩光電二極管，該雪崩光電二極管包括基板，該基板包括具有第一表面的第一側(cè)和具有與該第一表面相反的第二表面的第二側(cè)。第二表面是基板的光入射面。所述雪崩光電二極管包括：陽極區(qū)域，其在基板中設(shè)置在基板的第一側(cè)；陽極電極，其連接到陽極區(qū)域；陰極區(qū)域，其在基板中設(shè)置在基板的第一側(cè)；陰極電極，其連接到陰極區(qū)域；和絕緣層，其在基板中設(shè)置在基板的第一側(cè)。陽極電極或陰極電極穿過絕緣層。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及光接收元件和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

作為利用光測量到測量對象的距離的測距方案中的一種，已知一種被稱為直接ToF(time-of-flight：飛行時間)方案的測距技術(shù)。在這種直接ToF方案中，光接收元件接收從光源發(fā)出的光在測量對象上反射得到的反射光，并且基于光發(fā)出后到光作為反射光被接收的時間，來測量到對象的距離(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。

[引用文獻(xiàn)列表]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]

JP 2004-319576 A

發(fā)明內(nèi)容

[技術(shù)問題]

本公開提出了這樣的光接收元件和電子設(shè)備：該光接收元件和電子設(shè)備能夠在防止光接收元件的面積擴(kuò)大的同時，實現(xiàn)陰極接觸區(qū)域與陽極接觸區(qū)域之間的電場的馳豫。

[解決問題的技術(shù)方案]

本技術(shù)的實施例包括一種光接收元件，該光接收元件包括單光子雪崩二極管(SPAD：single photon avalanche diode)元件，該SPAD元件形成在半導(dǎo)體層中，并且針對以陣列形式布置的每個像素設(shè)置。所述光接收元件包括：陰極電極和陽極電極，它們至少部分地形成在與半導(dǎo)體層相鄰的配線層中，并且被構(gòu)造為向SPAD元件施加反向偏壓；N型陰極接觸區(qū)域，其形成在半導(dǎo)體層中，并且直接連接到陰極電極；P型陽極接觸區(qū)域，其形成在半導(dǎo)體層中，并且直接連接到陽極電極；和絕緣埋層，其位于半導(dǎo)體層的陰極接觸區(qū)域和陽極接觸區(qū)域中的任一者與光入射側(cè)的相反側(cè)的表面之間。所述光接收元件包括表面釘扎層，該表面釘扎層形成在半導(dǎo)體層的光入射側(cè)的相反側(cè)的表面中，并且連接到地電位。所述光接收元件包括N型擴(kuò)散層，該N型擴(kuò)散層與半導(dǎo)體層中的陰極接觸區(qū)域接觸。半導(dǎo)體層的N型擴(kuò)散層與光入射側(cè)的相反側(cè)的表面之間的間隙被埋層覆蓋。

本技術(shù)的實施例具有包括光接收元件的電子設(shè)備。所述光接收元件包括：單光子雪崩二極管(SPAD：single photon avalanche diode)元件，該SPAD元件形成在半導(dǎo)體層中，并且針對以陣列形式布置的每個像素設(shè)置；陰極電極和陽極電極，它們至少部分地形成在與半導(dǎo)體層相鄰的配線層中，并且被構(gòu)造為向SPAD元件施加反向偏壓；N型陰極接觸區(qū)域，其形成在半導(dǎo)體層中，并且直接連接到陰極電極；P型陽極接觸區(qū)域，其形成在半導(dǎo)體層中，并且直接連接到陽極電極；和絕緣埋層，其位于半導(dǎo)體層的陰極接觸區(qū)域和陽極接觸區(qū)域中的任一者與光入射側(cè)的相反側(cè)的表面之間。所述光接收元件還包括表面釘扎層，該表面釘扎層形成在半導(dǎo)體層的光入射側(cè)的相反側(cè)的表面中，并且連接到地電位。所述光接收元件還包括N型擴(kuò)散層，該N型擴(kuò)散層與半導(dǎo)體層中的陰極接觸區(qū)域接觸，并且半導(dǎo)體層的N型擴(kuò)散層與光入射側(cè)的相反側(cè)的表面之間的間隙被埋層覆蓋。