[发明专利]台面光电二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种台面光电二极管，包括：

提供在半导体衬底上的堆叠结构，通过按此顺序堆叠并生长由第一导电型的半导体制成的缓冲层，由第一导电型、第二导电型或者未掺杂型的半导体制成的蚀刻停止层，由第一导电型、第二导电型或者未掺杂型的半导体制成的光吸收层，以及第二导电型的半导体层形成所述堆叠结构，

所述第二导电型的半导体层和所述光吸收层形成台面，

所述台面的侧壁和所述台面的上表面中的至少所述台面的肩部部分被生长在所述台面的侧壁和上表面上的第一导电型、第二导电型、半绝缘型或者未掺杂型的半导体层连续覆盖，

通过所述半导体层由电介质钝化膜覆盖所述台面，以及

覆盖所述台面的侧壁的所述半导体层的部分的层厚度D1等于或者大于850nm。

2.一种台面光电二极管，包括：

提供在半导体衬底上的堆叠结构，通过按此顺序堆叠并生长由第一导电型的半导体制成的缓冲层，由第一导电型、第二导电型或者未掺杂型的半导体制成的蚀刻停止层，由第一导电型、第二导电型或者未掺杂型的半导体制成的光吸收层，以及第二导电型的半导体层形成所述堆叠结构，

所述第二导电型的半导体层和所述光吸收层形成台面，

所述台面的侧壁和所述台面的上表面中的至少所述台面的肩部部分被生长在所述台面的侧壁和上表面上的第一导电型、第二导电型、半绝缘型或者未掺杂型的半导体层连续覆盖，

通过所述半导体层用电介质钝化膜覆盖所述台面，以及

覆盖所述台面的侧壁的所述半导体层的部分的层厚度D1用下面的公式(1)表示：

D1≥1/2×(-2κε₀/q×(1/Nd+1/Na)×V)^1/2…………(1)

其中κ表示半导体的相对介电常数，ε₀表示真空的介电常数，q表示元电荷，Nd表示pn结的n型区域中的施主浓度，Na表示pn结的p型区域中的受主浓度，并且V表示反向偏压。

3.根据权利要求1的台面光电二极管，其中，

所述层厚度D1用下面的公式(1)表示：

D1≥1/2×(-2κε₀/q ×(1/Nd+1/Na)×V)^1/2…………(1)

其中κ表示半导体的相对介电常数，ε₀表示真空的介电常数，q表示元电荷，Nd表示pn结的n型区域中的施主浓度，Na表示pn结的p型区域中的受主浓度，并且V表示反向偏压。

4.根据权利要求1的台面光电二极管，其中，

覆盖所述台面的上表面的所述半导体层的部分的层厚度D2小于所述层厚度D1。

5.根据权利要求1的台面光电二极管，其中所述层厚度D2等于或者大于500nm。

6.根据权利要求1的台面光电二极管，其中所述蚀刻停止层是第一导电型或者未掺杂型。

7.根据权利要求1的台面光电二极管，其中

所述堆叠结构还包括：由第一导电型或者未掺杂型的半导体制成的倍增层，所述倍增层堆叠并生长在所述缓冲层上；以及由第二导电型的半导体层制成的场缓冲层，所述场缓冲层堆叠并生长在所述倍增层上，

所述场缓冲层上的所述蚀刻停止层和所述光吸收层是第二导电型，以及

所述台面光电二极管是台面雪崩光电二极管。

8.一种用于制造台面光电二极管的方法，包括：

通过按此顺序堆叠并生长由第一导电型的半导体制成的缓冲层，由第一导电型、第二导电型或者未掺杂型的半导体制成的蚀刻停止层，由第一导电型、第二导电型或者未掺杂型的半导体制成的光吸收层，以及第二导电型的半导体层，在半导体衬底上形成堆叠结构；

将所述第二导电型的半导体层和所述光吸收层处理成台面；

用生长在所述台面的侧壁和上表面上的第一导电型、第二导电型、半绝缘型或者未掺杂型的半导体层连续覆盖所述台面的侧壁和所述台面上表面中的至少所述台面的肩部部分；以及

通过所述半导体层用电介质钝化膜覆盖所述台面，

按此顺序进行所述形成堆叠结构、所述处理、所述连续覆盖侧壁和肩部部分，以及所述覆盖台面，

所述连续覆盖侧壁和肩部部分包括以下述方式生长所述半导体层，即使得覆盖所述台面的侧壁的所述半导体层的部分的层厚度D1等于或大于850nm。