[发明专利]一种改善APD响应度均匀性的方法和光电二极管

说明书

本发明涉及一种改善APD响应度均匀性的方法和光电二极管；一种改善APD响应度均匀性的光电二极管，光电二极管的非活性区域上方设有抗反射涂层。一种改善APD响应度均匀性的方法，包括以下步骤：步骤1：在盖帽层上生长第一绝缘介质层，将需要扩散的区域的第一绝缘介质层刻蚀掉，之后由盖帽层上表面向下扩散形成P型层；步骤2：在第一绝缘介质层上部及内侧生长第二绝缘介质层，将第二绝缘介质层中间刻蚀掉；步骤3：在第二绝缘介质层及P型层上表面生长第三绝缘介质层，其中，第三绝缘介质层为具有抗反射功能的抗反射涂层。本发明的有益效果是：通过在非活性区域上方设置抗反射涂层，减少非活性区域(非光敏面)的表面反射，以改善响应度均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种改善APD响应度均匀性的方法和光电二极管。

背景技术

雪崩光电二极管APD(Avalanche Photodiode)是一种光电二极管，用于检测光信号并将其转换为电信号。APD可以通过内部电场引发电子的雪崩增殖效应，从而增加光电二极管的增益和灵敏度。根据材料的不同，APD可以分为以下几种：

硅基APD：硅基APD是最常见的一种，主要用于可见光和近红外光的检测。

锗基APD：锗基APD的工作原理与硅基APD类似，但它可以在较长波长的红外光范围内工作，因为锗材料的截止波长比硅材料更长。

InGaAs APD：InGaAs APD主要用于近红外光和红外光的检测，工作波长范围通常在1.0微米至1.7微米之间。

HgCdTe APD：HgCdTe APD也用于红外光检测，工作波长范围通常在2.0微米至25微米之间。

总之，不同种类的APD在工作波长范围和灵敏度等方面都有所不同，需要根据具体的应用需求选择合适的材料。

虽然不同种类的APD具有类似的工作原理，但它们的结构有所不同，具体如下：

硅基APD：硅基APD通常是在p-n结上加上高掺杂的反型区，反型区和p-n结之间形成一个内部电场。当光子进入反型区并被吸收时，电子被加速并产生电子雪崩效应，从而产生电流。硅基APD的内部电场可以通过PN结来调制，这使得硅基APD能够在很大程度上提高增益和灵敏度。

锗基APD：锗基APD的结构与硅基APD类似，但锗基APD通常需要比硅基APD更高的反型掺杂浓度和更高的电压。

InGaAs APD：InGaAs APD通常是在InP衬底上生长的p-n结构。InP衬底具有与InGaAs相匹配的晶格常数，这可以避免晶格不匹配引起的缺陷和失配。InGaAs APD需要高反型掺杂浓度和较高的偏压来实现电子雪崩效应。

HgCdTe APD：HgCdTe APD的结构类似于锗基和硅基APD，但其在制造过程中需要特别注意材料纯度和晶格匹配。

总之，虽然这些APD的工作原理类似，但由于它们制造过程中所用材料的不同，因此它们的具体结构也有所不同，而这些结构的差异可以影响它们的性能和应用。

即使不同材料制成的APD也具有一些相同的结构特征，其中包括：

活性区域(光敏面)：APD的活性区通常是指p-n结区域，在该区域中发生电子雪崩效应，并产生放大的光电流。在不同材料制成的APD中，活性区的材料和厚度可能会有所不同，但它们都是实现电子雪崩放大的关键区域。

非活性区域(非光敏面)：非活性区是指APD的其他区域，它们通常不会产生电子雪崩效应。这些区域的主要功能是提供电子的传输和收集，以及限制电子在活性区以外的扩散。在不同材料制成的APD中，非活性区的厚度和材料也可能会有所不同。