[发明专利]一种电子轰击型雪崩二极管的制备

说明书

本发明公开了一种电子轰击型雪崩二极管的制备，其结构从下到上依次是背面电极，此电极为Ti/Pt/Au电极；衬底，此衬底为n型Si;p型Si外延层；P型Si重掺杂层；正面电极，此电极为Ti/Pt/Au电极；Si02氧化层，此钝化层位于n型Si衬底、p型Si外延层以及p型Si重掺杂层的表面和侧面，起到钝化和降低暗电流的作用；玻璃钝化层，该层位于8102氧化层上，加厚SiO2氧化层并填充器件台面台阶。该种结构的雪崩二极管能够对电子实现收集并探测，同时在雪崩工作电压下，结区收集到的电子可以实现雪崩放大效应，制备工艺简便，暗电流低，可靠性高。

技术领域

本发明涉及的是一种能够探测电子并具有雪崩放大效应的电子轰击型雪崩二极管，属于光电探测弓粒子探测技术领域。

背景技术

光电探测领域凭借其广泛的应用前景和巨大的战略价值，目前已经成为各国大力发展的关键技术领域。在种类众多的光电探测器中，混合型光电探测器是20世纪90年代才发展起来的一种新型光电探测器，它融合了真空光电器件与半导体光电器件的优点，同时弥补了后两类缺点与不足，广泛应用于高能物理、医疗仪器、生物检测、量子通信、天文观察以及激光测距等领域。

发明内容

本发明提出的是一种电子轰击型雪崩二极管的制备，其目的在于克服现有技术所存在的上述缺陷，针对器件工作特点，采用能对电子响应的电子轰击型雪崩二极管，对阴极光电子实现收集并放大输出。

本发明的技术解决方案：一种电子轰击型雪崩二极管的制备，其特征在于：在n型Si衬底（6)上依次为p型Si外延层（4)、p型Si重掺杂层（1)、正面电极（2)，Si02氧化层（5)位于P型Si外延层（4)和p型Si重掺杂层（1)的表面和侧面，玻璃钝化层（3)位于5102氧化层（5)之上，背面电极（7)位于n型Si衬底（6)的下方。

本发明的优点在于：本结构的器件可实现半导体结区对入射电子的收集，同时器件工作在雪崩电压下，可实现对结区收集电子的雪崩放大，制备工艺简便，暗电流低，可靠性高，克服了传统雪崩光电二极管无法实现电子探测的缺点，可用于混合型光电探测器的制备及入射信号为电子的直接探测。

附图说明

图1是一种电子轰击型雪崩二极管的制备的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种电子轰击型雪崩二极管的制备，其特征在于：在n型Si衬底（6)上依次为p型Si外延层（4)、p型Si重掺杂层（1)、正面电极（2)，Si02氧化层（5)位于p型Si外延层（4)和p型Si重掺杂层（1)的表面和侧面，玻璃钝化层（3)位于Si02氧化层（5)之上，背面电极（7)位于n型Si衬底（6)的下方。

所述n型Si衬底（6)，电子浓度为lX10lscm3至1X1019cm3,厚度为200um;所述P型Si外延层（4)，掺杂浓度为1X1014cm3至1X1015cm3,厚度为10~30ym;所述P型Si重掺杂层（1)，采用热扩散或离子注入，掺杂浓度为5X10lscm3至5X1019cm3,厚度为0•5~1.0ym，用于电子轰击的表面无钝化层覆盖；

所述正面电极（2)，为Ti/Pt/Au电极，形状为环形电极，采用溅射方法制作在p型Si重掺杂层（1)上；

所述Si02氧化层（5)，采用热氧化方法生长，厚度为200~500nm，该氧化层用于钝化n型Si衬底（6)、p型Si外延层（4)及p型Si重掺杂层（1)的表面与侧面、降低暗电流；

所述玻璃钝化层（3)，厚度为10~30ym，该钝化层用于加厚Si02氧化层并填充器件台面台阶。

实施例1:电子轰击型雪崩二极管的制作方法，包括

步骤1:在电子浓度IX10lscm3的n型Si衬底（6)外延生长p型Si外延层（4)，外延层掺杂浓度为1X1014cm3,外延厚度为10ym;