[发明专利]一种具有逆掺杂分布的深N阱的CMOS SPAD光电器件

摘要

本发明请求保护一种具有逆掺杂分布的深N阱的CMOS SPAD光电器件，包括P衬底，所述P衬底上设置有深N阱、中心N阱及P+层，所述深N阱两边设置有N阱，所述深N阱采用逆掺杂分布结构，即靠近器件表面的深N阱浓度较低，而随着远离器件表面的纵向深度增加深N阱浓度越高，处于深N阱内的两侧N阱与中心N阱之间存在横向扩散，在PN结边缘处形成n^‑虚拟保护环，当入射光子射入器件内部主要被深N阱所吸收，大多数光子能够被P+层/中心N阱结所利用形成光生载流子，只有少数光子穿透深N阱在P衬底形成光生载流子，本发明主要从增加器件吸收区的厚度以及优化器件的量子效率两方面入手来提高器件的光子探测效率。

主权项

1.一种具有逆掺杂分布的深N阱的CMOS SPAD光电器件，包括P衬底，所述P衬底上设置有深N阱、中心N阱及P+层，所述深N阱两边设置有N阱，其特征在于，所述深N阱采用逆掺杂分布结构，即靠近器件表面的深N阱浓度较低，而随着远离器件表面的纵向深度增加深N阱浓度越高，处于深N阱内的两侧N阱与中心N阱之间存在横向扩散，在PN结边缘处形成n‑虚拟保护环，当入射光子射入器件内部主要被深N阱所吸收，大多数光子能够被P+层/中心N阱结所利用形成光生载流子，只有少数光子穿透深N阱在P衬底形成光生载流子。