[发明专利]一种高探测效率的单光子雪崩二极管及其制作方法有效
| 申请号： | 201810935425.X | 申请日： | 2018-08-16 |
| 公开（公告）号： | CN109300992B | 公开（公告）日： | 2020-01-21 |
| 发明（设计）人： | 张钰;许明珠;赵巨峰;崔光茫;逯鑫淼 | 申请（专利权）人： | 杭州电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/861 | 分类号： | H01L29/861;H01L21/329;H01L29/06;H01L27/144 |
| 代理公司： | 33240 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) | 代理人： | 黄前泽 |
| 地址： | 310018 浙*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种高探测效率的单光子雪崩二极管及其制作方法。传统单光子雪崩光电二极管的倍增区比较薄，进而导致探测灵敏度和光子探测效率普遍较低。本发明高探测效率的单光子雪崩二极管，包括同轴设置的p‑衬底层、p外延层、n+埋层、n型电荷层、反型深n阱、p型电荷层、p‑型半导体层、n阱层、浅沟槽隔离层、p型半导体层、n+型半导体层、p+型光吸收层、二氧化硅抗反射膜、氮化硅抗反射膜、阳极电极和阴极电极。本发明采用p+型光吸收层、p型半导体层以及p型电荷层组合形成P+/P/P型电荷层结构，有利于电流先横向扩展然后再流向雪崩倍增区，增大光谱响应，有效地提高其对光波长的吸收。 | ||
| 搜索关键词： | 电荷层 单光子雪崩二极管 高探测效率 半导体层 光吸收层 倍增区 氮化硅抗反射膜 雪崩光电二极管 浅沟槽隔离层 探测灵敏度 二氧化硅 光谱响应 光子探测 横向扩展 抗反射膜 同轴设置 阳极电极 阴极电极 衬底层 单光子 有效地 深n阱 波长 反型 埋层 雪崩 制作 吸收 | ||
【主权项】：
1.一种高探测效率的单光子雪崩二极管，其特征在于：包括同轴设置的p-衬底层、p外延层、n+埋层、n型电荷层、反型深n阱、p型电荷层、p-型半导体层、n阱层、浅沟槽隔离层、p型半导体层、n+型半导体层、p+型光吸收层、二氧化硅抗反射膜、氮化硅抗反射膜、阳极电极和阴极电极；所述的p-衬底层设置在p外延层的底部；p外延层的内部设置有呈圆盘形的n+埋层；n+埋层与p外延层的外端面之间设置有n型电荷层、反型深n阱、p型电荷层、p-型半导体层和n阱层；n型电荷层、反型深n阱、p型电荷层由内向外依次排列设置；呈圆环形的p-型半导体层环住反型深n阱的外侧及p型电荷层，且与反型深n阱及p型电荷层均接触；p-型半导体层的外端面与p外延层的外端面平齐；n型电荷层及n阱层的内端均与n+埋层接触；n阱层的外端面与p外延层的外端面平齐；/n所述的p型半导体层设置在p外延层的外端面上；呈圆环形的n+型半导体层设置在p型半导体层上；n+型半导体层的两端端面与p型半导体层的两端端面分别平齐；n+型半导体层的内端面与n阱层接触，外端面上固定有阴极电极；/n呈圆环形的两个浅沟槽隔离层均贯穿p型半导体层；其中一个浅沟槽隔离层的外径等于n+型半导体层的内径；另一个浅沟槽隔离层的内径等于n+型半导体层的外径；/n所述的p+型光吸收层设置在p型半导体层外端的中部；p+型光吸收层的外端面与p型半导体层的外端面平齐；p+型光吸收层的外端面上设置有二氧化硅抗反射膜；所述二氧化硅抗反射膜的外侧面上设置有氮化硅抗反射膜；所述阳极电极穿过二氧化硅抗反射膜及氮化硅抗反射膜的中部的通孔，与p+型光吸收层的外端面固定。/n
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