[发明专利]应用于智能家居的光电传感集成芯片

摘要

应用于智能家居的光电传感集成芯片，涉及光电传感器。设有第1路硅基光电探测器、第1路互阻前置放大器、第1路直流负反馈电路、第2路硅基光电探测器、第2路互阻前置放大器、第2路直流负反馈电路、限幅放大器、输出缓冲电路；第1路硅基光电探测器输出端接第1路互阻前置放大器输入端，第1路互阻前置放大器输出端接限幅放大器的第1差分输入端，第2路硅基光电探测器输出端接第2路互阻前置放大器输入端，第2路互阻前置放大器输出端接限幅放大器的第2差分输入端，限幅放大器输出端接输出缓冲电路输入端，输出缓冲电路输出端接外部电路；限幅放大器输出端分别通过第1路直流负反馈电路和第2路直流负反馈电路接限幅放大器的2个差分输入端。

主权项

应用于智能家居的光电传感集成芯片，其特征在于设有第1路硅基光电探测器、第1路互阻前置放大器、第1路直流负反馈电路、第2路硅基光电探测器、第2路互阻前置放大器、第2路直流负反馈电路、限幅放大器、输出缓冲电路；第1路硅基光电探测器的输出端接第1路互阻前置放大器的输入端，第1路互阻前置放大器的输出端接限幅放大器的第1差分输入端，第2路硅基光电探测器的输出端接第2路互阻前置放大器的输入端，第2路互阻前置放大器的输出端接限幅放大器的第2差分输入端，限幅放大器的输出端接输出缓冲电路输入端，输出缓冲电路输出端接外部电路；限幅放大器的输出端分别通过第1路直流负反馈电路和第2路直流负反馈电路接限幅放大器的2个差分输入端；硅基光电探测器的结构为“叉指状P型重掺杂硅/N‑EPI外延层/BN+埋层”结构，含有P型硅衬底、N阱、N型重掺杂硅、P阱、P型重掺杂硅、金属铝、N‑EPI外延层、BP+埋层、BN+埋层、SiO2绝缘介质层和Si3N4表面钝化层；P型硅衬底、N‑EPI外延层、BP+埋层、BN+埋层、N阱、N型重掺杂硅、P阱、P型重掺杂硅设于同一硅片材料上，金属铝通过溅射工艺沉积在硅片表面，按制备顺序从下至上共3层SiO2绝缘介质层通过沉积工艺附着在硅衬底上、Si3N4表面钝化层通过沉积工艺附着在SiO2绝缘介质层上；所述光电探测器纵向结构自下而上依次是：第一层是低掺杂的P型硅衬底；第二层是BP+埋层和BN+埋层；第三层是N‑EPI外延层；第四层为N阱和P阱，第五层为P型重掺杂硅、N型重掺杂硅、金属铝、场氧区；第六层到第八层为三层的SiO2绝缘介质层；第九层是Si3N4表面钝化层；在所述N‑EPI外延层之上等间距注入17个N阱区，每个N阱区上表面是N型重掺杂硅，以第9个N阱区为中心呈中心对称分布，每相邻N阱区之间的N‑EPI外延层上表面分布着P型重掺杂硅，16个P型重掺杂硅区域相连形成叉指结构，BN+埋层作为探测器阴极并接高电位，N‑EPI外延层形成PIN结构的I层，N‑EPI外延层上表面的P型重掺杂硅用金属铝形成欧姆接触，作为探测器的阳极，探测器的阳极形成电路信号的输出端作为后续电路的输入，在第1和第17个N阱外围作P阱，作为保护环隔离光电探测器与其他器件影响。