本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體，具體涉及一種光電轉(zhuǎn)換器件、裝置及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、光子探測(cè)效率(photon?detection?efficiency，pde)是衡量單光子雪崩二極管探測(cè)能力的關(guān)鍵性因素。目前，為了提高光子探測(cè)效率，通常使用具有高電阻的外延層作為吸光區(qū)域，高電阻的外延層比低電阻的外延層具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率。但是，生產(chǎn)過(guò)程中的加工偏差容易使得高電阻外延層中形成過(guò)大的耗盡區(qū)，可能對(duì)器件的性能造成不良影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例致力于提供一種光電轉(zhuǎn)換器件、裝置及其制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

2、第一方面，提供了一種光電轉(zhuǎn)換器件，包括：半導(dǎo)體基材；p型摻雜區(qū)和/或n型摻雜區(qū)，設(shè)置于所述半導(dǎo)體基材內(nèi)，所述p型摻雜區(qū)和所述n型摻雜區(qū)或者所述半導(dǎo)體基材分別和p型摻雜區(qū)或n型摻雜區(qū)構(gòu)成的pn結(jié)形成對(duì)應(yīng)的耗盡區(qū)；耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述半導(dǎo)體基材內(nèi)，用于限制所述耗盡區(qū)的擴(kuò)大，所述半導(dǎo)體基材包括絕緣體上的硅襯底及在所述絕緣體上的硅襯底上生長(zhǎng)出的外延層，所述絕緣體上的硅襯底包括依次層疊的頂層硅、氧化層及底層硅，所述外延層由所述頂層硅上生長(zhǎng)出來(lái)，作為所述耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的高摻雜區(qū)通過(guò)對(duì)所述頂層硅進(jìn)行高摻雜后得到的。

3、第二方面，提供了一種光電感測(cè)裝置，包括如第一方面任一實(shí)現(xiàn)方式所述的光電轉(zhuǎn)換器件，所述光電感測(cè)裝置通過(guò)感測(cè)所述光電轉(zhuǎn)換器件接收光信號(hào)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的電信號(hào)來(lái)獲取相關(guān)信息。

4、第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括如第二方面所述的光電感測(cè)裝置，所述電子設(shè)備用于根據(jù)所述光電感測(cè)裝置感測(cè)到電信號(hào)獲取的相關(guān)信息來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的功能。

5、第四方面，提供了一種光電轉(zhuǎn)換器件的制造方法，包括：提供一半導(dǎo)體基材；在所述半導(dǎo)體基材上形成p型摻雜區(qū)和/或n型摻雜區(qū)，所述p型摻雜區(qū)和所述n型摻雜區(qū)或者所述半導(dǎo)體基材分別和p型摻雜區(qū)或n型摻雜區(qū)構(gòu)成的pn結(jié)形成對(duì)應(yīng)的耗盡區(qū)；所述半導(dǎo)體基材包括絕緣體上的硅襯底，所述絕緣體上的硅襯底包括依次層疊的頂層硅、氧化層及底層硅，在所述頂層硅上生長(zhǎng)出外延層，并對(duì)所述頂層硅進(jìn)行高摻雜以形成高摻雜區(qū)作為耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)用于限制所述耗盡區(qū)的擴(kuò)大。

6、本申請(qǐng)實(shí)施例中，在光電轉(zhuǎn)換器件中設(shè)置耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，該耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)用于調(diào)整所述耗盡區(qū)的大小，有助于提高光電轉(zhuǎn)換器件的性能。同時(shí)，還可以避免耗盡區(qū)過(guò)大與周邊器件產(chǎn)生相互串?dāng)_。

技術(shù)特征：

1.一種光電轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述高摻雜區(qū)為摻雜濃度具有預(yù)設(shè)梯度變化的濃度梯度摻雜區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體基材的上表面設(shè)置有介質(zhì)層，所述介質(zhì)層帶有固定電荷，所述耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)還包括帶有固定電荷的所述介質(zhì)層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，若所述半導(dǎo)體基材為p型半導(dǎo)體，則所述固定電荷為負(fù)電荷；若所述半導(dǎo)體基材為n型半導(dǎo)體，則所述固定電荷為正電荷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體基材的電阻率大于第一閾值，所述第一閾值為50ω·cm或100ω·cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換器件為單光子雪崩光電二極管。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體基材包括襯底及其生長(zhǎng)出來(lái)的外延層。

8.一種光電感測(cè)裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，所述光電感測(cè)裝置通過(guò)感測(cè)所述光電轉(zhuǎn)換器件接收光信號(hào)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的電信號(hào)來(lái)獲取相關(guān)信息。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求8所述的光電感測(cè)裝置，所述電子設(shè)備用于根據(jù)所述光電感測(cè)裝置感測(cè)電信號(hào)獲取的相關(guān)信息來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的功能。

10.一種光電轉(zhuǎn)換器件的制造方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光電轉(zhuǎn)換器件，包括：半導(dǎo)體基材；P型摻雜區(qū)和/或N型摻雜區(qū)，設(shè)置于所述半導(dǎo)體基材內(nèi)，所述P型摻雜區(qū)和所述N型摻雜區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)形成對(duì)應(yīng)的耗盡區(qū)；或者所述半導(dǎo)體基材分別和P型摻雜區(qū)或N型摻雜區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)形成對(duì)應(yīng)的耗盡區(qū)；耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述半導(dǎo)體基材內(nèi)，用于限制所述耗盡區(qū)的擴(kuò)大，所述半導(dǎo)體基材包括絕緣體上的硅襯底及在所述絕緣體上的硅襯底上生長(zhǎng)出的外延層，所述絕緣體上的硅襯底包括依次層疊的頂層硅、氧化層及底層硅，所述外延層由所述頂層硅上生長(zhǎng)出來(lái)，作為所述耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的高摻雜區(qū)通過(guò)對(duì)所述頂層硅進(jìn)行高摻雜后得到的。本申請(qǐng)還提供一種光電感測(cè)裝置及制造方法。

技術(shù)研發(fā)人員：劉德勝,呂晨晉,李佳鵬,莫良華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳阜時(shí)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15