[实用新型]一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构

说明书

本实用新型涉及一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，包括半导体硅衬底、P+型隔离槽和N+掺杂区；所述P+型隔离槽设置在半导体硅衬底的正面；所述N+掺杂区设置在半导体硅衬底的正面和背面；所述半导体硅衬底正面的P+型隔离槽和N+掺杂区交错间隔设置；所述半导体硅衬底正面的N+掺杂区上设有电极阴极；所述P+型隔离槽上端设有电极阳极；所述半导体硅衬底正面和背面还设有增透膜；所述电极阴极和电极阳极均设置在同一侧；本实用新型通过将电极设置在同一侧，符合探测器器件轻薄化发展要求，降低生产成本，将半导体硅衬底正面与背面的N+掺杂区采用TSV技术，实现正反面N+掺杂区的连通，有利于载流子收集和减小串扰。

技术领域

本实用新型涉及一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，属于半导体光电探测器技术领域。

背景技术

半导体光电探测器阵列通过直接入射光线或者X射线在闪烁体中产生可见光线，在半导体中产生非平衡载流子来检测入射光，衡量光电探测器阵列性能的关键参数包括分辨率、暗电流、信噪比、读出速度以及像素间电荷串扰等。

目前主流的光电探测器采用带有背电极的PIN结构，探测器阳极和阴极分别位于探测器的正面和背面，不利用器件薄型化和降低成本；此外，为减小探测器阵列的串扰，通常采用PN结隔离、深沟槽隔离等技术，效果不佳或工艺难度大。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种采用 TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，能够降低暗电流，有利于载流子收集和减小串扰，降低生产成本。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种采用TSV 技术的无背电极光电探测器阵列结构，包括半导体硅衬底、P+型隔离槽和N+掺杂区；所述P+型隔离槽设置在半导体硅衬底的正面；所述 N+掺杂区设置在半导体硅衬底的正面和背面；所述半导体硅衬底正面的P+型隔离槽和N+掺杂区交错间隔设置；所述半导体硅衬底正面的 N+掺杂区上设有电极阴极；所述P+型隔离槽上端设有电极阳极；所述半导体硅衬底正面和背面还设有增透膜；所述电极阴极和电极阳极均设置在同一侧。

优选的，所述增透膜采用SiN或SiO₂薄膜或SiN/SiO₂双层薄膜结构。

优选的，所述增透膜的厚度为50－100nm。

优选的，所述半导体硅衬底分为N型硅衬底和P型硅衬底。

优选的，所述半导体硅衬底正面与背面的N+掺杂区通过垂直通孔连通。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型方案的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，通过将电极设置在同一侧，符合探测器器件轻薄化发展要求，降低生产成本，将半导体硅衬底正面与背面的N+掺杂区采用TSV技术，实现正反面N+掺杂区的连通，有利于载流子收集和减小串扰。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

附图1为本发明的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构的截面结构示意图；

附图2为本发明的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构的另一状态截面结构示意图；

其中：1、半导体硅衬底；2、P+型隔离槽；3、N+掺杂区；4、电极阴极；5、电极阳极；6、增透膜。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。