[发明专利]用于CMOS电路的单光子雪崩二极管

摘要

公开用于在CMOS集成电路中使用的一种单光子雪崩二极管(400)，该单光子雪崩二极管SPAD包括：深n阱区域(406)，形成于p型衬底(402)上方；n阱区域(408)，形成于深n阱区域(406)上方并且与深n阱区域(406)接触；阴极接触(412)，经由重掺杂的n型注入物(410)连接到n阱区域(408)；轻掺杂的区域(428)，在n阱和深n阱区域周围形成防护环；p阱区域(416，422)，与轻掺杂的区域相邻；以及阳极接触(420，426)，经由重掺杂的p型注入物(418，424)连接到p阱区域；在深n阱区域的底部与衬底之间的结(414)，当在阳极与阴极之间施加适当偏置电压时结形成SPAD倍增区域，并且通过适当控制侧向掺杂浓度梯度来控制防护环击穿电压，从而击穿电压高于平面SPAD倍增区域的击穿电压。

主权项

一种用于在CMOS集成电路中使用的单光子雪崩二极管SPAD，所述SPAD包括：第一区域，包括第一传导性类型的深阱，所述第一区域形成于第二传导性类型的第二区域上方；第一接触，经由所述第一传导性类型的传导途径连接到所述第一区域；以及第二接触，经由所述第二传导性类型的传导途径连接到所述第二区域；其中控制在所述第一区域附近的掺杂，从而击穿电压在所述深阱的底部与所述第二区域之间的结处比在所述第一区域周围的别处更小，因而当在所述接触之间施加适当偏置电压时所述结形成SPAD倍增区域。