[发明专利]横向光电探测器

说明书

本发明提供一种横向光电探测器。该横向光电探测器包括：衬底；第一外延层，形成于衬底上；X个阳极区和Y个阴极区，X个阳极区和Y个阴极区交替排列，均形成于第一外延层上；其中，X个阳极区和Y个阴极区相互之间均未直接接触，每两个相邻的阳极区和阴极区通过第一外延层形成横向PIN结；X个第一电极，一一对应形成于X个阳极区上，X个第一电极通过第一金属带线电连接；Y个第二电极，一一对应形成于Y个阴极区上，Y个第二电极通过第二金属带线电连接。本发明能够提高光电探测器的工作性能。

技术领域

本发明涉及光电探测器技术领域，尤其涉及一种横向光电探测器。

背景技术

半导体光电探测器具有灵敏度高、可靠性好、体积小、便于集成等优点，在火灾探测、通信、遥感、预警等军民领域具有广阔的应用前景。

传统的半导体光电探测器，多采用纵向结构，由于短波长的入射光信号在半导体材料内部的吸收长度较短，通常在材料表面被吸收，无法在探测器内部形成光电流，造成探测器对短波长信号的响应度较低，也即传统的半导体光电探测器工作性能较差且灵敏度低。

发明内容

本发明实施例提供了一种横向光电探测器，以解决传统的半导体光电探测器工作性能较差且灵敏度低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种横向光电探测器，包括：

衬底；

第一外延层，形成于衬底上；

X个阳极区和Y个阴极区，X个阳极区和Y个阴极区交替排列，均形成于第一外延层上；其中，X个阳极区和Y个阴极区相互之间均未直接接触，每两个相邻的阳极区和阴极区通过第一外延层形成横向PIN结；

X个第一电极，一一对应形成于X个阳极区上，X个第一电极通过第一金属带线电连接；

Y个第二电极，一一对应形成于Y个阴极区上，Y个第二电极通过第二金属带线电连接。

在一种可能的实现方式中，第一外延层在每两个相邻的阳极区和阴极区之间形成一个隔离平台。

在一种可能的实现方式中，X个阳极区均为第一掺杂浓度的重掺杂P型区；

Y个阴极区均为第二掺杂浓度的重掺杂N型区；

第一外延层为第三掺杂浓度的轻掺杂P型或者轻掺杂N型半导体材料；其中，第一掺杂浓度和第二掺杂浓度均大于第三掺杂浓度。

在一种可能的实现方式中，第一掺杂浓度和第二掺杂浓度均处于10¹⁸～10²⁰cm^-3范围；

第三掺杂浓度处于10¹⁴～10¹⁸cm^-3范围，且不包括10¹⁸cm^-3。

在一种可能的实现方式中，衬底为半绝缘型半导体材料或者导电型半导体材料。

在一种可能的实现方式中，衬底为硅、砷化镓、氮化镓、碳化硅、金刚石、蓝宝石中的任意一种。

在一种可能的实现方式中，该探测器还包括：

设置在第一外延层和衬底之间的至少一层缓冲层；或者，

设置在第一外延层和衬底之间的第二外延层，第二外延层与第一外延层的半导体材料类型不同。

在一种可能的实现方式中，X个阳极区和Y个阴极区均为矩形，或者均为圆形，或者均为环形。

在一种可能的实现方式中，该探测器还包括：

设置在横向光电探测器的上表面，覆盖除X个第一电极和Y个第二电极以外区域的钝化层。