[发明专利]低噪声宽光谱响应的单光子雪崩光电二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种低噪声宽光谱响应的单光子雪崩光电二极管，其特征在于：包括衬底P-Sub、PBL区、DN-Well区、P-EPI区、N-Well区、P-Well区、P+注入区、N+注入区；

所述衬底P-Sub上设有PBL区，PBL区上设有环形P-EPI区，P-EPI区中设有环形P-Well区，P-Well区中设有环形P+注入区，所述P-EPI区内侧设有环形DN-Well区，DN-Well区 中设有环形N-Well区，N-Well区中设有N+注入区；所述N+注入区、N-Well区、DN-Well区、PBL区，构成全耗尽区域；

所述P+注入区引出用作单光子雪崩光电二极管的阴极；所述N+注入区引出用作单光子雪崩光电二极管的阳极；

通过调节所述N+注入区、所述N-Well区、所述DN-Well区、所述PBL区的几何参数，来调节单光子雪崩光电二极管的全耗尽区域大小，达到改变光子检测概率的目的；通过控制器件阴阳极的偏置电压来实现对不同波段的光子检测。

2.根据权利要求1所述的低噪声宽光谱响应的单光子雪崩光电二极管，其特征在于：所述P-Well区中设有环形第一场氧隔离区，第一场氧隔离区的内、外侧分别与P+注入区外侧边缘、P-Well区外侧边缘接触。

3.根据权利要求2所述的低噪声宽光谱响应的单光子雪崩光电二极管，其特征在于：所述N-Well区周围设有环形第二场氧隔离区，第二场氧隔离区覆盖N-Well区与P-EPI区的交界处、P-EPI区与P-Well区的交界处，且第二场氧隔离区的内、外侧分别与N+注入区外侧边缘、P+注入区内侧边缘接触；第一场氧隔离区与第二场氧隔离区构成同心圆环。

4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的低噪声宽光谱响应的单光子雪崩光电二极管的制作方法，包括以下步骤：

步骤一：第一次光刻，在所述衬底P-Sub的表面制作PBL区；

步骤二：第二次光刻，在PBL区上形成环形P-EPI区和环形DN-Well区，且DN-Well区位于P-EPI区内侧；

步骤三：第三次光刻，在DN-Well区中形成N-Well区；

步骤四：第四次光刻，在P-EPI区中形成环形P-Well区；

步骤五：第五次光刻，在P-Well区中形成环形P+注入区；

步骤六：第六次光刻，在N-Well区中形成N+注入区；

步骤七：在P+注入区外侧边缘与P-Well区外侧边缘之间形成第一场氧隔离区；

步骤八：在N+注入区外侧边缘与P+注入区内侧边缘之间形成第二场氧隔离区；

步骤九：将P+注入区引出用作单光子雪崩光电二极管的阴极；将N+注入区引出用作单光子雪崩光电二极管的阳极。