[发明专利]一种光电探测芯片及一种光电探测器

说明书

本发明公开了一种光电探测芯片，包括衬底、n型扩散层和p型扩散层；n型扩散层和p型扩散层沿衬底的厚度方向交替分布，以在衬底中形成沿衬底厚度方向分布的多个pn结。每个pn结均可以当做一个感光二级管，在工作时任一个pn结均会根据接收的光线生成对应的电流，以便根据该电流对接收的光信号进行检测。由于在垂直方向上叠加了多个pn结，而每个pn结均可以对获取的光线做出感应，使得光电探测芯片在原本的一个感光面积上叠加了多层感光面积，从而使得光电探测芯片具有较大的感光面积。本发明还提供了一种光电探测器，同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，特别是涉及一种光电探测芯片及一种光电探测器。

背景技术

随着近年来科技不断的进步以及社会不断的发展，光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等；在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。

在现阶段，CMOS光电探测器的核心结构是一个感光二极管，而感光二极管的基本结构为pn结。在现有技术中，基于CMOS工艺的光电探测芯片可以实现探测器非常高的集成度，从而使得光电探测器的成本非常低，光电探测芯片的使用也非常简单，且偏压很低，能耗低至微瓦级别。

但是在现有技术中，基于CMOS工艺的光电探测芯片的感光面积通常不足，导致其灵敏度较低，所以如何提供一种具有较大感光面积的光电探测芯片是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光电探测芯片，具有较大的感光面积；本发明的另一目的在于提供一种光电探测器，具有较大的感光面积。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光电探测芯片，包括衬底、n型扩散层和p型扩散层；

所述n型扩散层和所述p型扩散层沿所述衬底的厚度方向交替分布，以在所述衬底中形成沿所述衬底厚度方向分布的多个pn结；

任一所述n型扩散层的扩散深度均小于相邻下方所述p型扩散层的扩散深度，任一所述p型扩散层的扩散深度均小于相邻下方所述n型扩散层的扩散深度；任一所述n型扩散层的扩散面积均小于相邻下方所述p型扩散层的扩散面积，任一所述p型扩散层的扩散面积均小于相邻下方所述n型扩散层的扩散面积；任一所述n型扩散层沿水平方向的投影均覆盖相邻上方p型扩散层沿水平方向的投影，任一所述p型扩散层沿水平方向的投影均覆盖相邻上方n型扩散层沿水平方向的投影；

所述pn结中沿外界光线照射方向的最后一个所述pn结用于响应红外线。

可选的，所述光电探测芯片包括多个所述n型扩散层或多个所述p型扩散层；任一所述n型扩散层与一相邻所述p型扩散层形成pn结，与另一相邻所述p型扩散层之间设置有绝缘层。

可选的，任一所述n型扩散层均与相邻的所述p型扩散层形成pn结。

可选的，所述衬底为p型衬底，所述光电探测器包括：

位于所述衬底表面的第一n型扩散层；

位于所述第一n型扩散层背向所述衬底一侧表面的第一p型扩散层；

位于所述第一p型扩散层背向所述衬底一侧表面的第二n型扩散层；

位于所述第二n型扩散层背向所述衬底一侧表面的第二p型扩散层。

可选的，所述第一n型扩散层的掺杂浓度、所述第一p型扩散层的掺杂浓度、所述第二n型扩散层的掺杂浓度、所述第二p型扩散层的掺杂浓度依次增加。

可选的，还包括位于所述衬底表面的放大电路；所述n型扩散层和所述p型扩散层均与所述放大电路的输入端电连接。