光电二极管,作为能够将光信号转换为电信号的电子元器件,在多个领域展现出了其独特的价值。首先,在光电转换领域,光电二极管能将光信号转化为电信号,广泛应用于数字相机、扫描仪及激光打印机等电子产品中。其次,在光电控制方面,光电二极管常被用作光电控制开关,如光电传感器和自动光控灯,通过光照产生电流影响电路工作。此外,光通信也是光电二极管的重要应用领域,它能解码光信号实现高速数据传输。同时,光电二极管在光谱分析领域也发挥着重要作用,能测量微小光强变化,用于检测多种物质。最后,医疗设备、安全检查等领域也常见光电二极管的身影,如在医疗设备上测量心率、血氧饱和度,以及在安全检查中检测防盗门的开关状态。综上所述,光电二极管在多个领域都有着广泛的应用,是不可或缺的电子元器件。
本篇是为了配合国家产业政策向广大企业、科研院校提供光电二极管制造工艺汇编技术资料。资料中每个项目包含了最详细的技术制造资料,现有技术问题及解决方案、产品生产工艺、配方、产品性能测试,对比分析。资料信息量大,实用性强,是从事新产品开发、参与市场竞争的必备工具。
本篇系列汇编资料分为为精装合订本和光盘版,内容相同,用户可根据自己需求购买。
二极管的改进技术包括:
材料优化:通过采用新型半导体材料,如碳化硅(SiC),可以提高二极管的电气特性和稳定性。具有更高的击穿电压和更优异的热稳定性,特别适用于高温、高压环境,优化材料的掺杂浓度可以调整二极管的击穿电压和反向漏电流,减少功率损耗,提高整体效率。
工艺改进:在制造过程中,通过精确的掺杂和离子注入工艺,可以严格控制二极管的击穿电压阈值,提升器件的一致性?1。优化P-N结深度可以减少击穿时的电场不均匀性,从而提高击穿电压的精度和稳定性。
温度管理:通过调整材料掺杂比例,可以有效降低二极管的温度系数,减少高温下的电压漂移问题?1。双极性稳压二极管的引入可以通过组合正温度系数和负温度系数的二极管,实现温度变化下的电压补偿,尤其适合环境温度变化较大的应用场景。
动态阻抗优化:通过改善掺杂工艺,特别是减小掺杂浓度梯度,可以减少二极管的动态阻抗,提高其稳压性能。
本篇是为了配合国家产业政策向广大企业、科研院校提供光电二极管技术制造工艺汇编技术资料。资料中每个项目包含了最详细的技术制造资料,现有技术问题及解决方案、产品生产工艺、、产品性能测试,对比分析。资料信息量大,实用性强,是从事新产品开发、参与市场竞争的必备工具。
【资料内容】生产工艺、配方
【出品单位】国际新技术资料网
【资料页数】807页
【项目数量】58项
【资料合订本】1680元(上、下册)
【资料光盘版】1480元(PDF文档)
目录
1 一种量子点雪崩光电二极管及其制备方法
将半绝缘GaAs衬底送入MBE腔,利用MBE腔内高温去除半绝缘GaAs衬底表面的氧化层,在去除表面氧化层的半绝缘GaAs衬底上依次生长GaAs?N型接触层、低掺杂GaAs?N型缓冲层、InAs/GaAs量子点倍增放大层、GaAs电荷控制层、无掺杂Ge吸光层、P型Ge缓冲层、P型Ge接触层,从而获得基于GaAs衬底的量子点雪崩光电二极管。通过在增益放大区引入InAs量子点材料可显著增加材料中电子空穴离化率比值,降低雪崩光电二极管的噪声,从而显著增加探测器的灵敏度和速率。
2 一种光电二极管、其制造方法、以及包括其的电子装置
其中,光电二极管包括:第一类型掺杂井,第一类型掺杂井的上表面暴露,第二类型掺杂井,围绕第一类型掺杂井,第二类型掺杂井的至少部分上表面暴露并与第一类型掺杂井的上表面对齐,第一类型基底,围绕第二类型掺杂井,第一类型基底的至少部分上表面暴露并与第一类型掺杂井的上表面对齐,第一电极,连接到第一类型掺杂井的上表面以及第一类型基底的上表面,第二电极,连接到第二类型掺杂井的上表面,其中,第二类型掺杂井与第一类型基底之间形成第一PN结,其中,第一类型掺杂井与第二类型掺杂井之间形成第二PN结。
3 一种光电二极管结构及制备方法
属于半导体技术领域。光电二极管结构包括:衬底,衬底上设置有截止环、保护环、抗反型终端和中和层,截止环、保护环、抗反型终端和中和层均通过在衬底上掺杂得到,衬底的正面依次设置有氧化层、孔、正面金属层和绝缘层,衬底的背面注入有离子,衬底的背面设置有金属层;其中:截止环靠近衬底的最外沿;抗反型终端包括从保护环到衬底的最外沿的区域,抗反型终端的表面掺杂浓度高于体内掺杂浓度;中和层位于保护环与截止环之间,中和层穿过抗反型终端的表面深入到抗反型终端的体内。可以将高离子浓度的区域由表面转移到体内,降低了表面电场,降低了表面漏电流,提高了器件横向耐压。
4 一种肖特基结的光电二极管及其制备方法和应用
包括设置有绝缘层的导电基底、设置于所述绝缘层上的二维拓扑半金属纳米片层PtTe2和二维半导体纳米片层WSe2,二维半金属纳米片层PtTe2和二维半导体纳米片层WSe2之间部分重叠形成范德华肖特基结,第一电极和第二电极分别设置于二维半金属纳米片层PtTe2和二维半导体纳米片层WSe2上,二维半导体纳米片层WSe2的功函数与二维半金属纳米片层PtTe2的功函数相差0.1eV左右,在一定波长的光照下,导电基底上施加一定范围的电压,该光电二极管呈现优秀的正负光伏响应。华南师范大学
5 一种蓝绿光增强型硅基雪崩光电二极管
自下而上依次包括:背面金属电极、抗反射层、P+型非耗尽层、Π型外延层、P型活性区、N+型接触层、隔离环、永久键合胶层、键合基片、通孔电极、以及正面金属电极。可有效提升APD的雪崩信号触发概率,从而提高蓝绿光波段的探测效率。
6 一种像素阵列、光电二极管的制备方法、成像传感器、成像传感器的控制方法、电子设备
涉及光电探测技术领域,该像素阵列的表面不需要额外制作RGB滤光片,通过单个光电二极管即可实现色彩识别,使得制造工艺更加简单。该像素阵列包括阵列排布的多个像素单元,像素单元包括第一光电二极管、第二光电二极管和激光发射器件;第一光电二极管被配置为感测入射光的波长;第二光电二极管和激光发射器件被配置为感测与目标物体的距离;第一光电二极管包括衬底及设置于衬底内的三个PN结,三个PN结沿衬底的厚度方向依次设置。
7 一种低偏压超高响应度的光电二极管结构和制作方法
所述结构包括:衬底层,所述衬底层由N+型InP组成;本征吸收层,所述本征吸收层设置于所述衬底层之上;过渡层,所述过渡层设置于所述本征吸收层之上;电荷层,所述电荷层设置于所述过渡层之上;倍增层,所述倍增层设置于所述电荷层之上,通过控制所述倍增层厚度提供光电二极管的雪崩倍增率;窗口层,所述窗口层设置于所述倍增层之上,所述窗口层设有P+扩散区;其中控制所述电荷层的生长厚度和杂质的掺杂深度,用于控制所述倍增层和本征吸收层之间的电场强度。
8 一种横向多异质结紫外光电二极管及其制备方法
二极管包括:衬底层、缓冲层、第一外延层、第二外延层、第三外延层、阳极、第一阴极和第二阴极,其中,第一外延层、第二外延层和第三外延层均位于缓冲层的表面,且第二外延层的一端与第一外延层接触并形成异质结,第二外延层的另一端与第三外延层接触并形成异质结;阳极位于第二外延层的上表面;第一阴极位于第一外延层的上表面;第二阴极位于第三外延层的上表面。通过形成多个横向异质结,使得紫外光能够直接照射在器件的功能区,能够有效拓宽紫外探测范围并提高器件的光电响应度,缩短了载流子的渡越时间,并有效降低传播过程中的复合损失,提高了器件的探测率。西安电子科技大学
9 一种雪崩光电二极管及其制作方法、光电探测器
所述雪崩光电二极管包括:衬底、轻掺杂半导体层、重掺杂半导体层、第一掺杂结构以及第二掺杂结构,轻掺杂半导体层形成在衬底的上表面上方,第一掺杂结构、所述重掺杂半导体层和第二掺杂结构设在轻掺杂半导体层内,重掺杂半导体层与第一掺杂结构接触,第二掺杂结构的下表面深度小于第一掺杂结构的下表面深度和重掺杂半导体层的下表面深度,其具有较高的集成度,并对长波长光信号的探测效率和响应度比较高。
10 一种光敏二极管的制造方法
涉及光敏二极管制造技术领域。包括步骤S1:在片源表面形成氧化硅层,以作为后续步骤的阻挡层;步骤S2:形成P型掺杂区;步骤S3:形成N型掺杂区;步骤S4:蚀刻掉氧化硅层;步骤S5:沉积减反射膜层;步骤S6:制作N电极;步骤S7:制作P电极;其中,执行步骤S6和步骤S7时,先在常温环境下对片源表面进行电极金属蒸镀,后续再使用熔合机台对蒸镀有电极金属的片源进行熔合,以使电极金属与片源之间形成欧姆接触。解决了现有的光敏二极管制造方法中,由于需要使用在高温环境下对片源进行电极金属蒸镀,使得会造成时间损耗,从而导致整个光敏二极管的制造时间变长的问题。
11 一种带有复合保护环结构的雪崩光电二极管及其制作方法
包括:衬底;在衬底表面外延形成的吸收区;在吸收区中通过第一导电类型的离子掺杂形成的雪崩区;在雪崩区表面通过第二导电类型的离子掺杂形成的光敏区;在雪崩区和光敏区边缘通过第二导电类型的离子掺杂形成的第一保护环;在第一保护环边缘通过第二导电类型的离子掺杂形成的第二保护环;部分覆盖二极管器件表面的场氧化层;全部覆盖二极管器件表面的复合介质层;以及二极管器件阴极和阳极的电极,通过复合保护环结构优化了器件光敏区边缘的电场分布,明显降低了器件的边缘击穿风险。
12 一种光敏二极管及其制备方法
其制备步骤包括:在衬底处生长第一氧化层和第二氧化层;刻蚀第一氧化层并做P型掺杂扩散形成深掺区;刻蚀第一氧化层并做P型掺杂扩散形成浅掺区,浅掺区的掺杂浓度低于深掺区;刻蚀第一氧化层和第二氧化层形成第三开口;由第三开口和衬底下端进行N型掺杂扩散;在第一氧化层和衬底上端设置介质层,介质层具有第四开口;在介质层上设置正电极,正电极通过第四开口连接深掺区;第一氧化层包括第一部分和第二部分,第一部分相较于第二部分更靠近正电极,第一部分的宽度大于第二部分的宽度。借此设置,可以有效提升光敏二极管的抗静电击穿能力,提高光敏二极管的品质。
13 光电二极管及其制造方法
该制造方法包括:形成延伸入外延层的多个凹槽,外延层具有第一掺杂类型;及对外延层进行离子注入工艺,形成具有第二掺杂类型的一体式的收集层,其中,收集层包括与多个凹槽交错设置的多个第一收集区域及多个从凹槽的底端延伸入外延层的第二收集区域。该方法可以实现量子效率高且响应速度快的光电二极管。
14 一种近红外增强型硅基雪崩光电二极管制备方法
选用P型高阻单晶硅衬底,高温推结形成隔离环与活性区;高温推结后形成主结区;完成正面钝化层与正面金属电极区制备;通过湿法电化学腐蚀在所述衬底背面形成具有倒金字塔阵列形状的微构造硅层;在上述硅衬底背面涂覆光刻胶,背面淀积介质膜钝化层,涂覆光刻胶,光刻、刻蚀介质膜层,去除光刻胶后,背面淀积金属,随后重新涂覆光刻胶,光刻后进行金属腐蚀,再次去除光刻胶,完成背面钝化层与背面金属电极区制备,然后进行电极合金化。具备操作简便、成本低廉、不引入金属杂质离子、与现有硅基雪崩二极管制造工艺相兼容等特点,具备规模化生产的应用前景。
15 一种薄层高频雪崩光电二极管及其应用
包括有基板、设置于基板正面的雪崩光电结构和设置于基板背面的透光层;其中,雪崩光电结构中同时采用倒置结构(p?side?down)和三平台结构,且通过在雪崩光电结构的吸收层内设置N层p?掺杂层和至少1层低掺杂层,在吸收层内部形成N+1层有效渐变掺杂的复合层结构,使得光子能够在吸收层内实现反射。该雪崩光电二极管有效克服了现有技术中存在的响应速度和量子效率在吸收区厚度上的矛盾,同时实现提高响应速度、光吸收效率以及灵敏度的效果。
16 一种雪崩光电二极管及其制作方法、单光子探测器
包括衬底、第一掺杂半导体层、第二掺杂半导体层、第一载流子注入结构和第二载流子注入结构;第一掺杂半导体层形成在衬底上,第一载流子注入结构和第二掺杂半导体层均形成在第一掺杂半导体层的表面,第二载流子注入结构形成在第二掺杂半导体层的表面,第一掺杂半导体层的掺杂类型和第二掺杂半导体层的掺杂类型不同。所述雪崩光电二极管可以提高雪崩光电二极管的光子探测波长,保证雪崩光电二极管的光子探测效率比较高,且具有较强的光谱响应度。
17 一种横向异质结pin光电二极管及其制备方法
包括:蓝宝石衬底1、p型NiO外延层2、含镁离子的β?Ga2O3外延层3、n型β?Ga2O3外延层4、n型欧姆接触7、p型欧姆接触8、金属焊盘9;其中,p型NiO外延层2、含镁离子的β?Ga2O3外延层3、n型β?Ga2O3外延层4依次横向排列于蓝宝石衬底1正面;金属焊盘9连接于p型欧姆接触8;SiNx钝化保护层5,设置于在p型NiO外延层2、n型β?Ga2O3外延层4和蓝宝石衬底1刻蚀的台阶上;光学减反层6,设置于SiNx钝化保护层5正面。
18 一种异质pin紫外光电二极管及其制备方法
异质pin紫外光电二极管包括:n型欧姆接触1、n+型4H?SiC衬底2、n型4H?SiC外延缓冲层3、n+型4H?SiC外延层4、n?型4H?SiC外延层5、p型NiO外延层6、p型欧姆接触9、金属焊盘10;其中,在n+型4H?SiC衬底2正面从下至上的外延层依次为n型4H?SiC外延缓冲层3、n+型4H?SiC外延层4、n?型4H?SiC外延层5、p型NiO外延层6;覆盖n+型4H?SiC外延层4、n?型4H?SiC外延层5和p型NiO外延层6的钝化保护层7;光学减反层8,设置于钝化保护层7正面。
19 一种CIS光电二极管及其制造方法
包括:提供衬底、第一外延层和硬掩模叠层;以图案化的硬掩模叠层为掩模,刻蚀第一外延层得到深沟槽和隔离柱;对第一外延层进行等离子体掺杂离子注入;去除图案化的硬掩模叠层;形成牺牲氧化层;去除牺牲氧化层;对第一外延层进行垂直离子注入;形成本征外延层;通过掺杂外延工艺形成第二外延层。通过先对第一外延层进行等离子体掺杂离子注入,后再进行垂直离子注入以实现隔离加强,从而在第一外延层中形成隔离结构,可以在保证深沟槽形貌不被损坏的同时,在高深宽比的深沟槽的底壁和侧壁上形成任意所需掺杂浓度的隔离结构,打破了传统工艺的局限。
20 一种单光子雪崩二极管、制备方法、光电检测装置及电子设备
包括:半导体基材,其内形成有半导体类型不同的第一掺杂区和第二掺杂区,所述第一掺杂区与第二掺杂区相互接触形成第一PN结,所述第二掺杂区与所述半导体基材相互接触形成第二PN结;第一电极,与所述半导体基材连接;第二电极,与所述第二掺杂区连接;其中,所述第一电极和第二电极用于被施加反向偏置电压以在所述第一PN结形成第一雪崩区;以及第三电极,其设置在所述半导体基材上的位置位于所述第二掺杂区与所述半导体基材的边缘之间,用于被施加电压以调节所述第二PN结上形成的电场以提高了单光子雪崩二极管的整体性能。
21 光电二极管的制备方法及光电二极管,制备方法
包括:在半导体衬底上生长第一二氧化硅层,并实施第一次光刻,形成P型掺杂区窗口;实施P型掺杂形成P型区,同时生长第二二氧化硅层;实施第二次光刻,形成N型掺杂区窗口;实施N型掺杂形成N型区,同时生长第三二氧化硅层;实施第三次光刻,去除半导体衬底上的第一二氧化硅层、第二二氧化硅层和第三二氧化硅层;在半导体衬底上生长第四二氧化硅层,并实施第四次光刻,刻蚀掉位于P型区和N型区表面的第四二氧化硅层,以重新在P型区和N型区之间形成起保护作用的二氧化硅层。最终形成的二氧化硅层厚度均匀、材质均一,绝缘可靠性更高,改善了光电二极管易击穿的问题。
22 一种半导体光敏高压二极管的制备方法
包括:根据光敏二极管的需要应用场景,确定需要制造流程以及需要制造流程中每个制造项目的初始最佳参数;根据制造项目的项目顺序且依据对应制造项目的初始最佳参数进行二极管制造,并在依据对应的制造项目制造完整后,对相应的单个制造项目进行单独验证以及对基于当下所制造的所有项目进行整体验证;根据单独验证结果以及整体验证结果,且结合对应单个制造项目确定对应单个制造项目是否制造合理;若制造不合理,则根据相应单个制造项目的单独验证结果以及初始最佳参数,且结合整体验证结果对相应单个制造项目的制造影响,对制造完整后的单个制造项目进行修复优化。提高制造质量。
23 一种波导型锗硅雪崩光电二极管及其制备方法
涉及光电探测器领域,其技术方案要点是:自下而上依次包括衬底层、硅波导结构和锗吸收层,还包括金属电极;其中,硅波导结构,包括依次连接的入射波导、拉锥结构、脊型波导;脊型波导的凸台波导包括第一凸台部分和第二凸台部分,第一凸台部分和第二凸台部分均设置为两侧具有斜坡的台阶状;金属电极包括第一电极、第二电极和第三电极;其中,第一电极,设置于平板波导的表面,且设置于凸台波导一侧的平板波导上;第二电极,设置于平板波导的表面,且设置于凸台波导另一侧的平板波导上;第三电极,设置于锗吸收层的表面。其特点是具有较低的雪崩噪声,能够提升信噪比,实现远距离光纤通信。
24 一种增加ESD保护的光电二极管与制作方法
将N型反型层和上P型接触层设置于下P型接触层上,当光电二极管稳定工作时,N型反型层与下P型接触层下方的P型帽层形成反向PN结结构,保证静电电荷不会向下层注入,从而避免对光电二极管的正常工作造成影响;当光电二极管的芯片表面受到静电冲击时,N型反型层的侧壁的电压增高,使得N型反型层的侧壁开始出现P型反型层,P型反型层连通了上P型接触层和下P型接触层,静电电荷能够沿连通的P型通道,向下传输直至到达N面电极,以泄露静电电荷,从而降低静电放电对光电二极管的损坏。
25 一种非对称肖特基光电二极管及其制备方法和应用
包括,SiO2/Si衬底,设置于衬底上的第一电极和第二电极;PtSe2半金属纳米片设置于衬底上,与第一电极接触,双极性WSe2纳米片设置于衬底上,与第二电极接触,PtSe2半金属纳米片与WSe2纳米片部分重叠形成肖特基结;第二电极的功函数小于4.8eV,或者所述第二电极的功函数大于等于4.8eV。具有栅压调控正负整流的极性可重构现象,在635nm宽谱波段具有优异的自驱动光响应性能,可用于高性能半波整流器、超快自驱动光电探测器和高分辨图像传感器设备领域中。华南师范大学
26 基于二维半导体材料的光电二极管及其制备方法
为垂直结构器件,由N型半导体材料为衬底,结合多层P型二维半导体材料作为感光单元形成具有快速光电响应的光电二极管;选用具有短波近红外光电响应的P型二维半导体材料,选用分别接触P型和N型半导体材料的不对称接触电极,再结合环形金属接触电极结构设计,大大提高其光电探测的性能。制备方法包括:N型半导体基底处理;多层P型二维半导体材料的制备;无掩膜光刻制备N型与p型不对称接触电极;隔绝各部分的绝缘层的制备。设计和制备的光电二极管,在室温环境下,具有响应速度快、量子效率高、探测范围广等优点。复旦大学
27 一种光电二极管结构的制造方法
该制造方法包括以下步骤:提供基材;执行磊晶制程以在基材上形成第一半导体层;执行主动区图形化蚀刻制程以在第一半导体层上形成凹陷部;执行第一涂布制程以在第一半导体层上形成第一抗反射层;以及执行离子注入制程以穿过第一抗反射层并在凹陷部内形成第二半导体层。台亚半导体股份有限公司
28 CMOS图像传感器宽光谱吸收光电二极管及其制作方法
一种基于硅本征光吸收和局域态能级光吸收的光电二极管新型结构,以扩宽硅的光吸收波长范围,提高传统CIS对长波长光的利用效率,有利于微光成像。为此,采取的技术方案是,CMOS图像传感器宽光谱吸收光电二极管及其制作方法,采用杂质补偿结构的PN结PNc,构成PNc结的P区和N区均通过杂质补偿形成。主要应用于CMOS图像传感器设计制造场合。天津大学
29 一种单光子雪崩二极管及其制作方法和光电探测器
通过设置隔离区将第一掺杂区、第二掺杂区、第三掺杂区和第四掺杂区均划分成电性隔离的预设等份,并设置第一掺杂区、第二掺杂区、第三掺杂区和第四掺杂区的层次结构,利用边缘击穿来提高探测效率,获得依靠边缘击穿工作的SPAD,在不缩小SPAD整体尺寸情况下,提升SPAD阵列芯片成像分辨率,并保证探测效率。
30 一种肖特基光电二极管及其制造方法
肖特基光电二极管,包括:阳极层,阳极层为高功函数电极材料;阴极层,阴极层为低功函数电极材料;形成在阳极层与阴极层之间的异质结结构;异质结结构包括第一半导体层与第二半导体层,第一半导体层与第二半导体层为两种不同的半导体材料层,第一半导体层与第二半导体层均为非晶氧化物半导体材料;第一半导体层与阳极层接触,并形成肖特基接触;第二半导体层与阴极层接触,并形成欧姆接触。提高可以提高基于非晶氧化物半导体的肖特基光电二极管的性能。
31 一种近理想线性响应的双浮栅光电二极管及其制备方法
是近理想线性响应的双浮栅光电二极管,从下到上包括依次设置的SiO2/Si衬底、介电层、作为底部浮栅的第一MoTe2层、作为N端的第一MoS2层、作为P端的第二MoTe2层、作为顶部浮栅的第二MoS2层和设置在表面的一对电极;所公开的结构在MoS2/MoTe2异质结的上、下两侧再形成两个II型范德华异质结构(MoS2/MoTe2和MoTe2/MoS2),在两侧II型异质结内建电场的作用下,更完全地耗尽了异质结导电沟道中的少子,减弱沟道中的多子与少子发生的相互作用,实现近理想的线性响应。西北工业大学
32 光电二极管和光电二极管的制造方法
在具有第一表面和第二表面的半导体衬底中形成光电二极管。半导体衬底包括通过外延生长形成的第一N型半导体区域和从第一表面延伸到第一N型半导体区域中的第二N型半导体区域(比第一区域更重掺杂)。第一N型半导体区域的掺杂剂浓度在半导体衬底的第二表面和第一表面之间逐渐增加。在第一表面的第二N型半导体区域中形成注入的重P型掺杂区域。意法半导体(克洛尔2)公司
33 一种硫化铋薄膜及其光电二极管的制备方法和应用
该硫化铋薄膜的制备方法,包括:提供Bi2S3前驱溶液;将Bi2S3前驱溶液涂布在基底上;将涂有Bi2S3前驱溶液的基底置于氮气氛围中,先低温退火至溶剂挥发完全,再于280±5℃退火至硫化铋薄膜表面缺陷消除。该方法制备得到的Bi2S3薄膜表面十分平整,只有约2nm的表面粗糙度,对于薄膜二极管器件的制备十分有利,可通过该方法在电子传输层上制备硫化铋薄膜,作为吸光活性层;然后在硫化铋薄膜上制备空穴传输层,进而获得高吸光能力、高载流子迁移率、高光暗电流比的二极管型光电探测器。武汉大学
34 一种双极型复合单光子雪崩光电二极管器件
包括衬底;衬底上设有环形DN?Well区和圆形DN?Well区;环形DN?Well区中设有第一至第三环形N?Well区;第一环形N?Well区中设有第一环形N+注入区,第二环形N?Well区中设有第一环形P+注入区,第三环形N?Well区中设有第二环形N+注入区;环形DN?Well区表面设有第一环形多晶硅栅和第二环形多晶硅栅,圆形DN?Well区中设有第三环形N+注入区和圆形P?Well区;圆形P?Well区中设有第二环形P+注入区和圆形N+注入区。实现单光子雪崩光电二极管与三极管的复合,极大地增加了器件的光电流增益。湖南师范大学
35 一种双层SiO2隔离的光电二极管结构、阵列及制造方法
其中一种双层SiO2隔离的光电二极管结构包括,衬底,所述衬底中设置有二氧化硅绝缘层;光电二极管,所述光电二极管设置于所述衬底中,所述光电二极管外设置有二氧化硅隔离层与衬底隔离;光电二极管阵列显示出更小的漏电电流,更小的噪声,更高的光响应灵敏度,以及与其他器件更好的兼容集成,且具有很强的实用性。江南大学
36 一种用于日盲紫外探测的Ga2O3肖特基雪崩光电二极管及其制备方法
包括由下自上的蓝宝石衬底、Ga2O3外延薄膜、横向的欧姆电极及肖特基电极。本发明通过在Ga2O3外延薄膜上制备了横向肖特基二极管,在2.95V较低的反向偏置电压下实现了雪崩击穿,雪崩增益达到了106,器件的紫外日盲光探测性能优异,响应度达到9780A/W,光暗电流比超过了107,显示了器件高对比度、低背景噪声的优势,非常适用于成像探测或光控逻辑电路领域。此外该雪崩光电二极管的其他光响应参数也较为优异,例如,外量子效率达到了4.77×106%,探测率达到了9.48×1014Jones。本发明不需要复杂的能带匹配,结构与制备工艺简单,易于大面积阵列化成像探测集成及电路集成,具有很高的应用价值。山东大学
37 一种基于γ?InSe/Ge混维异质结的光电二极管及其制备方法和应用
结构为漏电极/InSe/Ge垂直异质结/源电极;该光电二极管是先在Ge衬底上沉积SiO2介质层,利用光刻和刻蚀在SiO2介质层上获得Ge窗口,随后光刻显影出电极图案并沉积金属得到源电极和漏电极,再将InSe纳米片转移至Ge窗口上形成InSe/Ge混维异质结,在惰性气体中100~150℃退火处理制得。该光电二极管在400~1600nm波长内具有优异的自驱动光响应和宽波段偏振光探测的性能,可用于超快宽谱探测,偏振光探测和近红外成像等领域。华南师范大学
38 一种基于导体柱的光电二极管及其制造方法
该光电二极管包括:半导体层、第一电极和第二电极;半导体层中设置有垂直于半导体层的导体柱,半导体层包括第一型半导体区和环绕导体柱的第二型半导体区;导体柱的侧壁环绕覆盖有第一绝缘层,第一绝缘层将第二型半导体区与导体柱隔离;导体柱顶端与第一电极接触,底端与第一型半导体区接触,第二电极与第二型半导体区接触;第一绝缘层的外侧壁环绕覆盖有第一型钉扎层;第一型钉扎层的顶部向外侧延伸形成第一型延伸层,第二型半导体区的顶部向外侧延伸形成第二型延伸区。本发明中提出的光电二极管,克服了现有光电二极管在面对长波光子时,光子在半导体层中的吸收位置会远离结区位置的问题。
39 一种低噪声、高响应Ga2O3基雪崩光电二极管(APD)及其制备方法
依次由p?Si衬底、低厚度n?Ga2O3薄膜、高厚度UID?Ga2O3薄膜、n+?Ga2O3欧姆接触层、欧姆接触电极组成,薄膜外延全部由MOCVD工艺而成。实现低噪声、高响应的Ga2O3基SAM?APD制备,可以在mm2数量级的器件面积下,实现~104A/W的响应度。克服了目前水平结构Ga2O3紫外探测器电流密度较低、响应低、工艺复杂的问题,能够有效提高Ga2O3紫外探测器的响应度,进而促进其实际应用。吉林大学
40 一种光敏二极管
其包括本征层、N型掺杂层、P型掺杂层、截止环、介质层、氧化层和减反射层,本征层具有相对的下端和上端,N型掺杂层设置在本征层的下端,P型掺杂层设置在本征层的上端,截止环设置在本征层的上端,截止环和P型掺杂层之间存在本征层,介质层设置在P型掺杂层之上,氧化层设置在位于P型掺杂层和截止环之间的本征层之上,减反射层覆盖介质层和氧化层,介质层中掺杂有P型离子。采用这种结构设置的光敏二极管,可有效提升光敏二极管的短波响应能力,并且生产成本较低。
41 一种深沟槽隔离光电二极管的制造方法
提供衬底,在衬底上形成N型外延层以及位于N型外延层上的刻蚀阻挡层;在刻蚀阻挡层上形成光刻胶层,光刻打开光刻胶层,使得其下方的刻蚀阻挡层裸露,光刻胶层上打开的区域包括第一、二区域,每四个第一区域沿第二区域呈圆周分布,第二区域与其周围第二区域的距离为第一设计值;刻蚀裸露的刻蚀阻挡层及其下方的N型外延层形成第一凹槽,之后在第一凹槽上形成侧壁保护层,之后刻蚀第一凹槽的底部,刻蚀N型外延层形成第二凹槽;在第二凹槽上形成本征外延层,之后在本征外延层上形成第一P型外延层至侧壁保护层的底部。减少各向同性刻蚀的量,减小N型外延层的损耗。
42 一种雪崩光电二极管及其制备方法
包括:衬底层,依次叠设于衬底层的雪崩倍增层、电荷控制层、吸收层和欧姆接触层;衬底层的材质采用高掺杂P型金刚石,雪崩倍增层的材质采用低掺杂P型金刚石,电荷控制层的材质采用高掺杂N型氧化镓,吸收层的材质采用低掺杂N型氧化镓,欧姆接触层的材质采用高掺杂N型氧化镓;其中,衬底层的底部和欧姆接触层的表面分别沉积有阴极接触金属和阳极接触金属;阳极接触金属表面被刻蚀形成阳极电极图形。该雪崩光电二极管可通过负载一定的电压实现高的雪崩增益,从而获得高的响应度,同时采用异质结结构,具有暗电流低、响应速度快的优点。
43 一种CIS光电二极管及其制备方法
其中方法包括:提供一其上形成有第一外延层、阻挡层的衬底;刻蚀第一深度的第一外延层;形成保护层;刻蚀第二深度的第一外延层;形成第一厚度的第二外延层;去除所述保护层;形成第二厚度的第二外延层,其中,所述第二厚度的第二外延层在宽度上的尺寸大于所述第一厚度的第二外延层在宽度上的尺寸;对高出阻挡层表面的第二外延层执行CMP工艺;去除阻挡层;对高出所述第一外延层表面的所述第二外延层执行CMP工艺,在解决制备超深光电二极管结构受到深沟槽的深宽比、IMP注入深度和浓度的限制的问题的同时提高了所述第二外延层的晶体质量和厚度均匀性,避免了第二外延层中出现空洞缺陷。
44 一种基于石墨烯/二碲化钨/锗混维异质结的光电二极管及其制备方法和应用
该光电二极管的结构为石墨烯/二碲化钨/锗混维异质结。该光电二极管是先在Ge片上生长一层绝缘层薄膜,在绝缘层薄膜上刻蚀获得Ge窗口,在该窗口边缘两侧光刻显影电极图案并沉积金属得到源电极和漏电极,将WTe2纳米片转移到Ge窗口上,再将Gr纳米片转移至WTe2纳米片上形成Gr/WTe2/Ge混维异质结,惰性气体条件下,在100~150℃退火处理制得。该光电二极管在532~2200nm波长范围内具有优异的自驱动光电响应性能,高光灵敏度和快速响应时间,可用于波段宽谱光电探测器或红外成像等领域。
45 一种单光子雪崩光电二极管及其制造方法
包括单光子雪崩光电二极管结构及自适应电阻结构。在单光子雪崩光电二极管结构上集成一个具有第一电阻状态和第二电阻状态的自适应电阻结构,可通过自适应电阻结构两端施加的偏置电压在第一电阻状态和第二电阻状态两者之间来回切换,在单光子雪崩光电二极管结构放电时使自适应电阻结构呈现电阻较大的第一电阻状态,有利于快速淬灭单光子雪崩光电二极管结构的雪崩电流,在单光子雪崩光电二极管结构充电时使自适应电阻结构呈现电阻较小的第二电阻状态,能大幅度缩短复位时间,有利于提高自由运行模式单光子雪崩光电二极管结构的最大计数速率。
46 一种光电二极管及其制备方法、光电探测器和探测设备
用于改善光电二极管的感光性能。该光电二极管包括半导体衬底、第一电极和第二电极。其中,半导体衬底包括:主体部,和间隔设置、且导电类型不同的第一掺杂部和第二掺杂部,第一掺杂部与主体部形成PN结;第一电极,覆盖至少部分所述第一掺杂部;第二电极,覆盖至少部分所述第二掺杂部,且至少第一电极为透明电极。提供的光电二极管,至少第一电极为透明电极,无需在光敏区上方进行接触区开孔,改善了因刻蚀工艺而造成光电二极管的电阻大、暗电流大、膜层搭接不良等问题。
47 一种Si衬底上GeSn/Ge雪崩光电二极管及其制造方法
包括由下至上依次堆叠的:下部掺杂硅区,本征硅倍增层,中间掺杂硅层,本征锗吸收层,本征锗锡吸收层,上部掺杂锗锡层,其中,所述本征锗吸收层、本征锗锡吸收层和上部掺杂锗锡层中的至少上部掺杂锗锡层为黑锗锡;所述下部掺杂硅层和所述上部掺杂锗锡层还分别连接有电极。本发明解决了现有APDs对2μm以上的波长吸收率低的问题。
48 一种雪崩光电二极管及其制作方法
该雪崩光电二极管在半绝缘衬底上至少堆叠有P型接触层、基础功能层以及N型接触层,基础功能层和N型接触层之间还设置有N型电场控制层和I型边缘电场缓冲层,其中,半绝缘衬底与P型接触层的侧周形成第一台阶,P型接触层与基础功能层的侧周形成第二台阶,基础功能层、N型电场控制层和I型边缘电场缓冲层的侧周依次覆盖有第一钝化层、第二钝化层、第三钝化层。本发明可以降低电容,提高带宽。另外,在工艺上,可以解决腐蚀过程中钻蚀的问题,可以提高整个芯片的可靠性。
49 一种基于硫化亚锡/硒化铟异质结的光电二极管及其制备方法和应用
属于多功能光电二极管技术领域,光电二极管是将InSe纳米片转移至SnS纳米片上,SnS纳米片与InSe纳米片重叠部分形成SnS/InSe异质结,并在惰性气体条件下100~150℃退火0.3~2h,分别在不重叠的InSe纳米片和SnS纳米片上蒸镀Au电极,在保护气体中150~250℃进行退火处理制得。基于SnS/InSe异质结的光电二极管具有明显的整流行为,并在400~1064nm宽谱波段具有优异的自驱动光响应性能和波长选择偏振探测特性,可用于光伏器件或偏振红外成像设备领域中。
50 一种势垒增强型与U型感光窗口的4H?SiC肖特基超高温紫外光电二极管及其制备方法
包括:由下至上依次设置的第一金属电极、N+型4H?SiC衬底和N?型4H?SiC外延层;N?型4H?SiC外延层上设置有势垒层和钝化层;势垒层上设有第二金属电极;第一金属电极形成欧姆接触电极;势垒层的材料为WxSiyO1?x?y;钝化层的材料为SiCxOy;第二金属电极形状为U型,第二金属电极的材料为金属钨;第二金属电极、势垒层和N?型4H?SiC外延层形成肖特基接触。大幅提高了势垒高度,常温下可将暗电流可限制在0.1pA级,高温环境下抑制暗电流恶化,提升了紫外光电二极管的光暗电流比,能够将极限工作温度提升至600℃,且伴随高响应度,器件的制备方法工艺简洁,大幅降低了制备成本。
51 一种雪崩光电二极管及其制作方法
包括:第一导电类型的硅晶片;自硅晶片表面延伸至硅晶片中的第一导电类型的电荷阻挡区;形成在电荷阻挡区上的第一导电类型的第一外延层;自第一外延层远离硅晶片的表面延伸至第一外延层中的第二导电类型的欧姆接触区,其中欧姆接触区在硅晶片上的正投影与电荷阻挡区在硅晶片上的正投影交叠;形成在欧姆接触区上的抗反射层;形成在抗反射层中的过孔和形成在过孔中的阳极;以及形成在硅晶片远离电荷阻挡区的表面上的阴极。该实施方式通过提供延伸进入硅晶片中的电荷阻挡区和形成在电荷阻挡区上的第一外延层,欧姆接触区形成在第一外延层中,降低了产品工艺难度和成本。
52 一种基于氮化镓异质结薄膜的双极型光电二极管及其制备方法
氮化镓异质结薄膜的主体结构为SiN/GaN/AlyGa1?yN/AlN/GaN。阴极与异质结界面的二维电子气形成欧姆接触,在SiN介电层上的半透明金属阳极与氮化镓异质结形成金属?绝缘体?半导体(MIS)结构。由于异质结薄膜中具有的对立的极化电场,这种基于氮化镓异质结的MIS光电二极管在不同能量的紫外光激发下可以产生不同方向的光电流。基于硅衬底上氮化镓异质结薄膜的双极型光电二极管工艺简单,性能稳定,能够与CMOS工艺兼容,可以作为未来多功能光电集成芯片及系统中的高性能光电探测单元。复旦大学
53 一种适用于高能光子探测的隧穿光电二极管及其制备方法
采用厚度很高的本征钙钛矿晶体作为高能光子吸收体,获得较高的光子吸收和转换效率。利用溶液掺杂外延的方法在本征钙钛矿晶体两端分别生长钙钛矿P型层和N型层,构成钙钛矿PIN结,并利用结区耗尽层势垒抑制暗电流和噪声。在结区外延生长窄带隙量子点,构成能带陷阱。当高能光子入射后,钙钛矿本征吸收体产生的光生载流子注入量子点能级陷阱,并发生隧穿场致发射,获得高增益光电流。与常规的高能光子PIN探测结构相比较,由于引入了隧穿场发射结构,可以获得较高的光电流增益。与高能光子雪崩二极管探测结构向比较,由于不产生随机的雪崩效应,所以散粒噪声比较小。东南大学
54 一种半导体器件的制造方法以及利用该制造方法制备而成的PIN光电二极管
通过将现有技术中价格昂贵的有机钝化膜BCB材料替换成传统且价格便宜的无机介质膜材料,作为形成PIN光电二极管的钝化层,从而在保护器件芯片不会直接与空气或工艺设备中的湿气或其他污染物接触的同时,降低了PIN光电二极管器件的制造成本。并且,还将P型和/或N型扩展焊盘底电极下方的部分无机介质膜去除,不仅降低了成本,而且后面金属生长在无机介质膜上的粘附力优于BCB,同时在后续进行退火工艺的过程中也不会因为介质材料应力太大导致介质膜与芯片的表面分离,提升了器件性能、可靠性和一致性。
55 一种抗辐照硅基雪崩光电二极管的制备方法及结构
在P?雪崩区、N+有源区的两侧引入Trench隔离结构,并在Trench隔离结构边缘的Si内进行抗辐照加固注入。Trench隔离结构可阻断辐照引起的漏电通道,提高了硅基APD器件抗辐照能力;另一方面,Trench隔离结构可隔离掉常见APD器件中N保护环与P外围环结构,使得器件结构更简单、尺寸更小,一片晶圆上可得到更多器件,且不需要N保护环与P外围环等相应掩模版及光刻过程,简化了制备工艺,降低了生产成本。
56 一种光电器件光控二极管及其制作方法
涉及纳米半导体材料光电探测器和光电存储器的研发与应用领域,光控二极管是由六方氮化硼(h?BN)保护层、石墨烯电极、二硫化钼(MoS2)n?n?结、h?BN光栅层和栅极介质层组成。基于以MoS2n?n?结和h?BN为光栅层异质结构的光控二极管,能够实现光照下电流状态由关态到整流态转换,因而在集成时不需要外部的选通器件。随着h?BN光栅层厚度增加,光控二极管由单一功能的光电探测器变为多功能的光电存储器。基于光控二极管的光电存储器具备弱光探测、非易失性高响应度、长时间存储等功能;并且,制作了没有任何外部选择器的光电存储阵列,演示了图像存储和信息处理功能。
57 一种基于二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)的电场诱导肖特基光电二极管及其制备方法
该肖特基光电二极管自下而上依次包括导电基底(101?1)、绝缘介质层(101?2)和二维过渡金属硫族化合物TMDCs层(201),在所述二维过渡金属硫族化合物TMDCs层(201)上还分别设置有均由金属材料构成的源极(301?1)和漏极(301?2)。在漏极施加电压时,漏极与导电基底之间的纵向电场将调控金属接触下面TMDCs的载流子浓度,改变漏极处肖特基势垒高度,从而实现肖特基二极管开关特性。光照下,光生载流子在源极与漏极之间横向电场作用下分离,形成光电信号。
58 一种雪崩光电二极管及其制备方法
其中雪崩光电二极管包括SiC衬底及设置于SiC衬底上的外延结构,外延结构自上而下依次包括n+接触层、p+接触层、p型过渡层、i倍增层和n+型过渡层。其中n+接触层的正面设有正面欧姆接触电极,SiC衬底的背面设有背面欧姆接触电极。根据上述技术方案的雪崩光电二极管,通过在传统p+接触层的上面再设置一层n+接触层,从而将器件的上电极和下电极均变为n型欧姆接触,在不增加器件制备工艺难度的前提下,改善低导电率引起的耗尽区电场非均匀分布,优化器件的探测性能。
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