[发明专利]一种半导体光电倍增器件

摘要

本发明公开了一种半导体光电倍增器件，包括多个阵列式并联分布的探测单元，所述探测单元由工作在盖革模式下的雪崩光电二极管、淬灭电阻和透明电容构成；所述透明电容由两个透明导电极板以及位于透明导电极板之间的透明介质组成；所述透明电容位于雪崩光电二极管光敏面的正上方。本发明通过设置透明电容的方式来降低探测单元以及器件的整体电容，从而改善半导体光电倍增器的时间特性，这不仅可以提高半导体光电倍增器光电信号的转换速度，也可以提高基于半导体光电倍增器的应用系统的符合时间分辨率。透明电容保证了较高的光透过率，位于探测单元光敏面正上方的透明电容并没有使半导体光电探测器损失额外的探测面积，这保证了半导体光电倍增器较高的探测效率。

主权项

一种半导体光电倍增器件的探测单元，其特征在于，包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底之上的第一导电类型的半导体外延层，所述外延层靠近表面处设置有有源区，所述有源区中包含有第二导电类型的半导体区和第一导电类型的半导体欧姆接触区；所述第二导电类型的半导体区与所述第一导电类型的半导体欧姆接触区相互间隔，所述第二导电类型的半导体区与所述第一导电类型的半导体外延层构成PN结结构；所述PN结结构在器件工作时处于盖革模式；位于所述第一导电类型的半导体外延层之上的第一透明介质层，所述第一透明介质层中设置有电阻层；所述电阻层与所述第二导电类型的半导体区通过金属通孔连接，用于淬灭所述PN结结构的雪崩倍增过程；位于所述第一透明介质层之上的第二透明介质层，所述第二透明介质层中设置有第一金属层和第一透明导电极板；所述第一透明导电极板位于所述PN结结构的正上方；所述第一透明导电极板与所述第二导电类型的半导体区通过金属通孔连接；位于所述第二透明介质层之上的第三透明介质层，所述第三透明介质层中设置有第二金属层和第二透明导电极板；所述第二透明导电极板位于所述PN结结构的正上方；所述第一透明导电极板与第二透明导电极板以及二者之间的透明介质层构成透明电容；位于所述第三透明介质层之上的抗反射涂层，用于减少入射光的反射。