[发明专利]一种半导体光电倍增器件

摘要

本发明公开了一种新型半导体光电倍增器件，包括位于部分SOI衬底之上的外延光电二极管阵列，将每一个光电二极管部分隔离的深槽介质层，与每一个光电二极管串联的高阻电阻，以及用于高阻电阻和光电二极管之间相互互连的金属互连线。本发明的有益之处在于，深槽介质层与部分SOI衬底层将每一个光电二极管与其它光电二极管最大幅度的隔离开来，降低了次级光子对临近光电二极管的影响，从而可以显著降低器件的光学串扰，并大幅提升件的单光子分辨能力。

主权项

1.一种半导体光电倍增器件，其特征在于，包括：部分SOI衬底层；位于所述部分SOI衬底层之上的第一掺杂类型的半导体外延层；位于所述第一掺杂类型的半导体外延层内的N个光电二极管，所述N的取值大于等于2；以及对应所述N个光电二极管一一设置的N个高阻电阻；所述每一个光电二极管下方对应的部分SOI衬底层上设置有一个硅窗口，所述N个光电二极管对应设置N个硅窗口；所述每一个光电二极管包括，位于所述第一掺杂类型的半导体外延层表面的第二掺杂类型的半导体欧姆接触区，位于所述硅窗口中的第一掺杂类型的半导体欧姆接触区，和位于所述光电二极管外围的深槽介质层；所述第二掺杂类型的半导体欧姆接触区位于所述光电二极管的中心位置，与所述第一掺杂类型的半导体外延层形成PN结；所述第一掺杂类型的半导体欧姆接触区位于所述硅窗口中，且与第二掺杂类型的半导体欧姆接触区之间有间距；所述深槽介质层位于第二掺杂类型的半导体欧姆接触区的外围，深槽介质层底部与所述部分SOI衬底层中的绝缘层相接触；所述N个硅窗口中的第一掺杂类型的半导体欧姆接触区之间通过第一掺杂类型的第一低阻半导体区电气相连；所述每一个光电二极管中的第二掺杂类型的半导体欧姆接触区与一个高阻电阻相连，所述每一个高阻电阻未与光电二极管相连的一端之间通过互连金属层相互电气连接；所述高阻电阻位于深槽介质层的上方，与所述光电二极管没有交叠。