[发明专利]接收辐射的半导体器件和光电子部件

说明书

本发明提出了一种接收辐射的半导体器件。此外，还提出了一种具有这种接收辐射的半导体器件的光电子部件。

一个要解决的任务在于提出一种接收辐射的半导体器件，其光谱灵敏度特别良好地与人眼的光谱灵敏度匹配。另一要解决的任务在于提出一种具有这种接收辐射的半导体器件的光电子部件。

根据接收辐射的半导体器件的至少一个实施形式，该半导体器件包括半导体本体，其借助硅形成。也就是说，接收辐射的半导体器件的半导体本体基于硅。该半导体本体例如包括至少一个pn结，其通过借助硅形成的半导体本体的p掺杂区域和借助硅形成的半导体本体的n掺杂区域形成。半导体本体在此可以(除掺杂材料之外)由硅构成。

尤其是半导体的其中吸收电磁辐射并且将电磁辐射转换成电流的区域(除掺杂材料之外)由硅构成。

根据接收辐射的半导体器件的至少一个实施形式，该接收辐射的半导体器件的半导体本体包括辐射入射面。半导体本体的辐射入射面例如通过主面(例如在半导体本体的上侧)形成。通过辐射入射面，要检测的电磁辐射入射到半导体本体中。

根据接收辐射的半导体器件的至少一个实施形式，该半导体本体具有吸收区，在该吸收区中通过辐射入射面入射到半导体本体中的电磁辐射被吸收。仅仅在吸收区中，所吸收的电磁辐射在此对产生电流有贡献，并且由此对产生接收辐射的半导体器件的信号有贡献。

在不同于吸收区的区域中吸收的电磁辐射对于接收辐射的半导体器件的信号没有贡献。电磁辐射例如在半导体本体的、在吸收区之外的区域中被吸收。吸收区在此可以直接与半导体本体的辐射入射面邻接。也就是说，辐射入射面例如位于半导体本体的主面中，该主面在半导体本体的上侧上，于是吸收区可以从辐射入射面延伸至半导体本体中达到确定的深度。也就是说，吸收区于是从在半导体本体的上侧上的辐射入射面朝着半导体本体的背离上侧的下侧延伸直至一定深度。

根据接收辐射的半导体器件的至少一个实施形式，吸收区具有最大10μm的厚度。优选地，吸收区具有在1.5μm到7.5μm之间的厚度，特别优选在至少2μm到最大5μm之间的厚度。通过如此薄的吸收区，例如保证了接收辐射的半导体器件的最大灵敏度从在800nm到900nm之间的范围中的比较长的波长推移到在例如500nm到600nm之间的较短波长的范围中。也就是说，在薄的吸收区中对较短波长的吸收比对较长波长的辐射的吸收概率更大。未被吸收的电磁辐射可以穿过吸收区并且例如在半导体本体的如下区域中吸收：在该区域中未被吸收的电磁辐射不会对接收辐射的半导体器件的信号形成有贡献。

吸收区的厚度在此例如在如下方向上被测量：该方向垂直于接收辐射的半导体器件的辐射入射面。例如，该方向也可以是半导体本体的外延沉积部分的生长方向。

根据接收辐射的半导体器件的至少一个实施形式，接收辐射的半导体器件包括滤光层，滤光层以介电材料形成，其中滤光层覆盖半导体本体的辐射入射面。滤光层在此例如由介电材料层的序列形成。也就是说，滤光层可以由多个层构成，这些层相叠地设置。例如，这些层可以平行于半导体本体的辐射入射面延伸。滤光层的各个层可以由不同的介电材料形成，它们交替地相叠设置用以形成滤光层。

滤光层例如是构建为边缘滤光器的干涉滤光器，或是反射滤光器。滤光层遮盖半导体本体的辐射入射面，优选完全遮盖，使得所有穿过半导体本体的辐射入射面进入半导体本体的电磁辐射事先经过滤光器并且被其过滤。

滤光层例如适于过滤在红光或红外辐射的波长范围中、尤其是波长在800nm到1100nm之间的近红外的电磁辐射，也就是说防止进入半导体本体中或至少在其强度上减弱。

根据接收辐射的半导体器件的至少一个实施形式，接收辐射的半导体器件包括浇注体，其至少在半导体本体的辐射入射面上遮盖该半导体本体。浇注体例如以硅树脂或环氧树脂形成并且设置在半导体本体上，使得其完全遮盖半导体本体的辐射入射面。也就是说，通过辐射入射面进入半导体本体中的所有电磁辐射在进入该半导体本体之前经过该浇注体。该浇注体在此优选包含吸收辐射的材料。也就是说，电磁辐射在入射到半导体本体之前穿过浇注体，在该浇注体中包含吸收辐射的材料，该吸收辐射的材料吸收辐射的一部分，优选波长选择性地进行吸收。