[发明专利]光检测装置及光检测系统

权利要求书

1.一种装置，包括：

具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的半导体衬底；以及

具有多个像素的像素单元，所述多个像素中的每个像素包括雪崩二极管，所述多个像素布置在半导体衬底上，

其中，雪崩二极管包括:

雪崩放大区域，包括第一导电类型的第一半导体区域和第二导电类型的第二半导体区域，第一半导体区域布置在第一深度中，并且第二半导体区域布置在相对于第一表面大于第一深度的第二深度中；

电荷产生区域，布置在相对于第一表面大于第二深度的第三深度中；以及

隔离部分，隔离像素单元中布置的多个像素中的每个像素，

其中，在平面图中，雪崩放大区域的面积小于电荷产生区域的面积，以及

在平面图中，雪崩放大区域的面积小于第二半导体区域的面积。

2.根据权利要求1所述的装置，

其中，在电荷产生区域中产生的电荷被收集到雪崩放大区域中。

3.根据权利要求1所述的装置，

其中，在平面图中，第一半导体区域与第二半导体区域完全重叠。

4.根据权利要求1所述的装置，

其中，第一半导体区域的杂质浓度为6.0×10¹⁸[atms/cm3]以上，以及

第二半导体区域的杂质浓度为1.0×10¹⁷[atms/cm3]以下。

5.根据权利要求1所述的装置，

其中，电荷产生区域是杂质浓度低于第一半导体区域的杂质浓度的第一导电类型的第三半导体区域。

6.根据权利要求1所述的装置，

其中，对于第一导电类型的电荷，第三半导体区域的电位高度在相对于第一表面的浅位置处比在相对于第一表面的深位置处低。

7.根据权利要求5所述的装置，

其中，在第三半导体区域中，在平行于第一表面的方向上，距离隔离部分较远的区域的电位高度低于靠近隔离部分的区域的电位高度。

8.根据权利要求5所述的装置，

其中，第二导电类型的第六半导体区域被布置在相对于第一表面比布置第三半导体区域的位置更深的位置中。

9.根据权利要求8所述的装置，

其中隔离部分包括：

第二导电类型的第四半导体区域，布置在第一表面的一侧，第四半导体区域的杂质浓度高于第二半导体区域的杂质浓度；

第二导电类型的第五半导体区域布置在相对于第一表面比布置第四半导体区域的位置更深的位置中，第五半导体区域的杂质浓度高于第二半导体区域的杂质浓度且低于第四半导体区域的杂质浓度；和

第二导电类型的第七半导体区域布置在与布置第二半导体区域的位置相同深度的位置中，

其中，第二半导体区域、第四半导体区域、第五半导体区域、第六半导体区域和第七半导体区域电连接。

10.根据权利要求1所述的装置，

其中，隔离部分包括电介质隔离部分，并且接触插塞连接到第二表面。

11.根据权利要求1所述的装置，

其中，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。

12.根据权利要求1所述的装置，还包括与所述半导体衬底不同的不同半导体衬底，

其中，被配置为控制供应给第一半导体区域的电位的控制单元布置在所述不同半导体衬底上，

其中所述半导体衬底和所述不同半导体衬底是堆叠的，并且

其中，第一半导体区域与控制单元经由导线电连接。

13.根据权利要求1所述的装置，还包括微透镜，

其中，微透镜被布置成使得微透镜的光轴与第二半导体区域重叠。