[实用新型]同面电极光电二极管阵列

说明书

技术领域

本实用新型的实施例涉及光电二极管，具体涉及一种同面电极光 电二极管阵列结构。

背景技术

半导体光电二极管阵列通过直接入射光线或者X射线在闪烁体 中产生可见光线，与半导体中原子发生电离反应，从而产生非平衡载 流子来检测入射光的。衡量光电二极管阵列性能的关键参数包括分辨 率、信噪比、读出速度以及像素间电荷串扰等。此外，暗电流和单像 素内部光线收集有源区的电荷收集均匀性也尤为重要。

实用新型内容

鉴于现有技术中的一个或多个问题，提出了同面电极光电二极管 阵列及其制作方法。

在本实用新型的一个方面，提出了一种同面电极光电二极管阵列， 包括多个同面电极光电二极管，每个同面电极光电二极管包括：第一 导电型重掺杂半导体衬底；在第一导电型重掺杂半导体衬底上形成的 第一导电型轻掺杂半导体层；在所述第一导电型轻掺杂半导体层的上 部形成的第二导电型重掺杂半导体区域，其中所述第二导电型重掺杂 半导体区域与所述第一导电型轻掺杂半导体层形成PN结二极管，并 且第二电极从所述第二导电型重掺杂半导体层在光线入射侧引出；围 绕所述第二导电型重掺杂半导体区域的第一导电型重掺杂半导体区 域，并且第一电极从所述第一导电型重掺杂半导体区域在光线入射侧 引出；以及设置在所述第二导电型重掺杂半导体区域和所述第一导电 型重掺杂半导体区域之间的沟槽结构。

根据一些实施例，所述沟槽结构是由一种绝缘材料或多种复合绝 缘材料，或光线反射材料填充沟槽而形成的。

根据一些实施例，所述沟槽结构是由与第一导电类型的重掺杂单 晶半导体或多晶半导体材料填充沟槽而形成的。

根据一些实施例，所述沟槽结构包括且在所述沟槽周围形成第一 导电型的重掺杂区域。

根据一些实施例，所述沟槽结构包括未填充的沟槽，且在沟槽底 部及侧壁覆盖一层绝缘层、多层复合绝缘层或光线反射材料。

根据一些实施例，在沟槽周围形成第一导电型的重掺杂区域，在 沟槽底部及侧壁覆盖一层绝缘层、多层复合绝缘层或光线反射材料。

根据一些实施例，所述沟槽结构包括沟槽，且在沟槽底部及侧壁 覆盖一种绝缘材料，或多种复合绝缘材料，或光线反射材料，然后由 单晶半导体材料或多晶半导体材料填充沟槽。

根据一些实施例，填充沟槽的单晶半导体材料或多晶半导体材料， 相对于第二电极连接到高电位。

根据一些实施例，在第二导电型重掺杂半导体区域的上部形成较 薄的第一导电型重掺杂区域或第二导电型轻掺杂区域，且四周被所述 第二导电型重掺杂区域包围。

根据一些实施例，在所述第二导电型重掺杂区域下部形成连续第 一导电类型重掺杂区域，或仅在第二导电类型重掺杂区域下方设置一 段第一导电类型重掺杂区域。

根据一些实施例，在所述第二导电型重掺杂区域下面，形成连续 的绝缘材料区域，或仅在所述第二导电型重掺杂区域下方设置一段绝 缘材料区域。

根据一些实施例，所述第一导电型重掺杂区域形成为沟槽结构， 向下延伸至所述第一导电型重掺杂区域或绝缘材料区域，并与之连接。

根据一些实施例，在所述第二导电型重掺杂区域下面，形成连续 带绝缘层的传导结构，或仅在所述第二导电型重掺杂区域下方设置一 段带绝缘层的传导结构，该传导结构由绝缘材料或半导体材料构成。

根据一些实施例，所述第一导电型重掺杂区域为沟槽结构，向下 延伸至带绝缘层的传导结构中的半导体材料区域，并与之连接。

利用上述实施例的方案，能够在探测X射线时有效阻挡空穴载 流子向非有源区扩散，提高有源区边缘位置的光响应及收集效率。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述，本实用新型的以上及其其他目标、 特征和优点将更明显，附图中：

图1A是描述本实用新型实施例的光电二极管的俯视图；

图1B是用以对所涉及的光电二极管的剖面A-A’结构进行说明的 示意图；

图2是用以对第1、2实施方式所涉及的光电二极管的结构进行 说明的示意图；

图3是用以对第3实施方式所涉及的光电二极管的结构进行说明 的示意图；