[發(fā)明專利]單光子雪崩二極管和光電探測(cè)器陣列

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111509995.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN114203852A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬靜;蘭瀟健;劉超暉;馬四光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 季華實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): H01L31/107
• 分類號(hào): H01L31/107;H01L31/0288
• 代理公司: 北京開陽(yáng)星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 姚金金

1.一種單光子雪崩二極管，其特征在于，包括：非平面PN結(jié)；

所述非平面PN結(jié)由第一類型外延層和第二類型摻雜區(qū)銜接而成；

所述第一類型外延層和所述第二類型摻雜區(qū)的銜接面為非平面；

其中，所述第一類型和所述第二類型分別為P型和N型中的一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光子雪崩二極管，其特征在于，非平面包括半球形、橢球形、鋸齒形以及波浪形中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光子雪崩二極管，其特征在于，在所述銜接面處，中間區(qū)域的摻雜濃度大于周邊區(qū)域的摻雜濃度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單光子雪崩二極管，其特征在于，所述中間區(qū)域的摻雜濃度與所述周邊區(qū)域的摻雜濃度相差1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單光子雪崩二極管，其特征在于，沿所述中間區(qū)域指向所述周邊區(qū)域的方向，摻雜濃度逐漸減小。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的單光子雪崩二極管，其特征在于，還包括第二類型導(dǎo)電襯底；

所述第一類型外延層設(shè)置于所述第二類型導(dǎo)電襯底上；

所述第二類型摻雜區(qū)被所述第一類型外延層包裹；

在所述第二類型摻雜區(qū)內(nèi)設(shè)置第二類型重?fù)诫s區(qū)，所述第二類型重?fù)诫s區(qū)連接第二電極；

在所述第一類型外延層內(nèi)，環(huán)繞所述第二類型摻雜區(qū)設(shè)置第一類型重?fù)诫s區(qū)，所述第一類型重?fù)诫s區(qū)連接第一電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單光子雪崩二極管，其特征在于，所述第二類型摻雜區(qū)的摻雜濃度低于所述第二類型重?fù)诫s區(qū)的摻雜濃度。

8.一種光電探測(cè)器陣列，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的單光子雪崩二極管；

所述單光子雪崩二極管陣列排布。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電探測(cè)器陣列，其特征在于，位于同一行和/或同一列的各所述單光子雪崩二極管中的非平面PN結(jié)的形狀相同。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電探測(cè)器陣列，其特征在于，所有所述單光子雪崩二極管中的非平面PN結(jié)的形狀均相同。