[发明专利]像素器件有效
申请号: | 202110323016.6 | 申请日: | 2021-03-25 |
公开(公告)号: | CN113066810B | 公开(公告)日: | 2022-09-06 |
发明(设计)人: | 顾超;冯鹏;郭振华;尹韬;于双铭;窦润江;刘力源;刘剑;吴南健 | 申请(专利权)人: | 中国科学院半导体研究所 |
主分类号: | H01L27/146 | 分类号: | H01L27/146 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 孙蕾 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 像素 器件 | ||
1.一种像素器件,其特征在于,包括:
衬底;
光电二极管,形成于所述衬底上,所述光电二极管包括P型外延层,以及形成于所述P型外延层内的N型埋层和表面P+层,其中,所述表面P+层形成于所述N型埋层上;
所述N型埋层包括第一离子注入区和第二离子注入区,所述第一离子注入区至少部分地形成于所述第二离子注入区上,其中,所述第一离子注入区包括中心区域及位于中心区域外缘的多个尖形区域;
浮置扩散区,形成于所述P型外延层的除所述表面P+层以外的区域内;
环形传输晶体管栅极,至少部分地形成于所述光电二极管的上表面,且所述环形传输晶体管栅极环绕所述浮置扩散区。
2.如权利要求1所述的像素器件,其特征在于,
所述中心区域的形状包括圆形或矩形;
所述尖形区域的形状包括三角形。
3.如权利要求1的像素器件,其特征在于,
所述浮置扩散区位于所述像素器件的几何中心。
4.如权利要求1的像素器件,其特征在于,还包括:
沟道区域,位于所述环形传输晶体管栅极下方,所述沟道区域与所述表面P+层有第一重叠区域,以形成梯度掺杂。
5.根据权利要求4的像素器件,其特征在于,
所述沟道区域与所述第一离子注入区有第二重叠区域;
其中,所述第一重叠区域的长度大于所述第二重叠区域的长度。
6.如权利要求4的像素器件,其特征在于,还包括:
防穿通区,形成于所述P型外延层的除所述表面P+层及所述浮置扩散区以外的区域内,位于所述N型埋层与所述浮置扩散区之间;
所述防穿通区至少部分地与所述表面P+层有重叠;
所述防穿通区至少部分地与所述浮置扩散区有重叠;
所述防穿通区至少部分地与所述沟道区域有重叠。
7.根据权利要求6的像素器件,其特征在于,还包括:
阈值调整区,位于所述环形传输晶体管栅极下方,所述阈值调整区的长度大于所述传输晶体管栅极的长度;
所述阈值调整区至少部分地与所述表面P+层有重叠;
所述阈值调整区至少部分地与所述沟道区域有重叠;
所述阈值调整区至少部分地与所述防穿通区有重叠;
所述阈值调整区至少部分地与所述浮置扩散区有重叠。
8.如权利要求1的像素器件,其特征在于,
所述第一离子注入区包括通过离子注入方式注入的P型掺杂离子;
其中,所述P型掺杂离子包括磷离子;
通过离子注入方式注入的所述磷离子的注入能量包括30KeV-60KeV;
通过离子注入方式注入的所述磷离子的注入剂量包括1.0e12/cm2-2.5e12/cm2。
9.根据权利要求1的像素器件,其特征在于,
所述第二离子注入区包括通过离子注入方式注入的P型掺杂离子;
其中,所述P型掺杂离子包括磷离子;
通过离子注入方式注入的磷离子的注入能量包括50KeV-90KeV;
通过离子注入方式注入的磷离子的注入剂量包括0.5e12/cm2-1.5e12/cm2。
10.如权利要求1的像素器件,其特征在于,
所述第二离子注入区的形状包括圆形或正方形。
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
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