[发明专利]一种共用深N阱的SPAD器件及其构成的光探测阵列有效
申请号: | 202011181289.3 | 申请日: | 2020-10-29 |
公开(公告)号: | CN112490300B | 公开(公告)日: | 2022-07-22 |
发明(设计)人: | 刘马良;孙文博;郭若昱;王玉鑫;杨茂龙;朱樟明 | 申请(专利权)人: | 西安电子科技大学 |
主分类号: | H01L31/0224 | 分类号: | H01L31/0224;H01L31/0232;H01L31/107;H01L27/144 |
代理公司: | 西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230 | 代理人: | 刘长春 |
地址: | 710000 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 共用 spad 器件 及其 构成 探测 阵列 | ||
1.一种共用深N阱的SPAD器件,包括:透镜(MICROLENS)、深槽隔离(DTI)、衬底(SUBSTRATE)、深N阱(DNW)、N阱(NW)、SPAD的阳极(P+)、SPAD的阴极(N+)、浅槽隔离(STI)、P阱(PW)、第一层金属(M1)、第二层金属(M2)、多个第一通孔(CT)以及第二通孔(V1),每个第一通孔(CT)各自独立,其特征在于,所述阴极(N+)设置在所述SPAD器件内部的每侧,每侧的阴极(N+)上设置所述N阱(NW),在所述SPAD器件内部从每侧向中心的方向,依次是浅槽隔离(STI)、P阱(PW)、阳极(P+),在所述SPAD器件内部从上至下的方向,在每侧的阴极(N+)上,每侧阴极(N+)通过该侧的第一通孔(CT)与该侧的第一金属层(M1)相连,在每一侧的阴极(N+)上的第一层金属(M1)相互连接形成闭环结构,在所述阳极(P+)上,该阳极(P+)通过第一通孔(CT)与第一层金属(M1)相连,该第一层金属(M1)通过第二通孔(V1)与第二层金属(M2)相连,在所述阳极(P+)上的第一金属层(M1)与在每一侧的阴极(N+)上的第一层金属(M1)各自独立。
2.根据权利要求1所述的SPAD器件,其特征在于,所述SPAD器件是正多边形或圆形。
3.一种SPAD器件构成的光探测阵列,其特征在于,使用权利要求1所述的共用深N阱的SPAD器件构成,组成所述光探测阵列的每一个SPAD器件包括透镜(MICROLENS)、深槽隔离(DTI)、衬底(SUBSTRATE)、深N阱(DNW)、N阱(NW)、SPAD的阳极(P+)、SPAD的阴极(N+)、浅槽隔离(STI)、P阱(PW)、第一层金属(M1)、第二层金属(M2)、多个第一通孔(CT)以及第二通孔(V1),每个第一通孔(CT)各自独立,所述阴极(N+)设置在所述SPAD器件内部的每侧,每侧的阴极(N+)上设置所述N阱(NW),在所述SPAD器件内部从每侧向中心的方向,依次是浅槽隔离(STI)、P阱(PW)、阳极(P+),在所述SPAD器件内部从上至下的方向,在每侧的阴极(N+)上,每侧阴极(N+)通过该侧的第一通孔(CT)与该侧的第一金属层(M1)相连,在每一侧的阴极(N+)上的第一层金属(M1)相互连接形成闭环结构,在所述阳极(P+)上,该阳极(P+)通过第一通孔(CT)与第一层金属(M1)相连,该第一层金属(M1)通过第二通孔(V1)与第二层金属(M2)相连,在所述阳极(P+)上的第一金属层(M1)与在每一侧的阴极(N+)上的第一层金属(M1)各自独立,两个SPAD器件相邻一侧共用同一阴极(N+)、同一第一通孔(CT)以及同一第一层金属(M1),该阴极(N+)通过同一第一通孔(CT)与同一第一层金属(M1)相连,两个SPAD器件相邻的一侧共用一个深槽隔离(DTI)。
4.根据权利要求3所述的光探测阵列,其特征在于,组成所述光探测阵列的每一个SPAD器件是正多边形或圆形。
5.根据权利要求3所述的光探测阵列,其特征在于,所述光探测阵列的行的SPAD器件个数与列的SPAD器件个数相同。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的