[发明专利]基于复合介质栅的双器件光敏探测单元、探测器及其方法

摘要

本发明公开了一种基于复合介质栅的双器件光敏探测单元、探测器及其方法。其中，光敏探测单元包括复合介质栅MOS‑C部分和复合介质栅MOSFET部分，这两部分形成在同一P型半导体衬底的上方，并共用电荷耦合层。多个上述光敏探测单元在同一P型半导体衬底上排成阵列形成探测器，探测器中相邻单元像素之间通过深槽隔离区以及隔离区下方的P+型注入区来实现隔离。探测时，复合介质栅MOS‑C部分的P型半导体衬底感光，然后将光电子耦合到电荷耦合层，光电子信号通过复合介质栅MOSFET部分进行读取。本发明可以很好地实现光信号的探测，具有较好的弱光响应和线性度，同时没有明显的饱和现象，有比较大的动态范围和比较高的量子效率。

主权项

1.基于复合介质栅的双器件光敏探测单元，其特征在于，包括具有感光功能的复合介质栅MOS-C部分和具有读取信息功能的复合介质栅MOSFET部分，且这两部分形成在同一P型半导体衬底的上方；/n所述复合介质栅MOS-C部分包括在P型半导体衬底上方依次叠设的电荷耦合层、第一顶层介质层和第一控制栅极，其中，在P型半导体衬底中且电荷耦合层的下方设有N型注入层；/n所述复合介质栅MOSFET部分包括在所述P型半导体衬底上方依次叠设的底层介质层、所述电荷耦合层、第二顶层介质层和第二控制栅极，其中，在所述P型半导体衬底中且靠近底层介质层的一侧设有N型源极区和N型漏极区，在所述P型半导体衬底中且底层介质层的下方设有阈值调节注入区；/n所述P型半导体衬底中，N型注入层与N型源极区、N型漏极区之间通过设置浅槽隔离区和P+型注入区隔开。/n