本申請涉及半導(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、光子探測效率(photon?detection?efficiency，pde)是衡量單光子雪崩二極管探測能力的關(guān)鍵性因素。目前，為了提高光子探測效率，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)過程中的加工偏差容易使得高電阻外延層中形成過大的耗盡區(qū)，可能對器件的性能造成不良影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請實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)的擴大，所述p型摻雜區(qū)和/或n型摻雜區(qū)形成在半導(dǎo)體基材的下表面上，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)包括帶有固定電荷的所述介質(zhì)層。

3、第二方面，提供了一種光電感測裝置，包括如第一方面任一實現(xiàn)方式所述的光電轉(zhuǎn)換器件，所述光電感測裝置通過感測所述光電轉(zhuǎn)換器件接收光信號對應(yīng)產(chǎn)生的電信號來獲取相關(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裝置，所述電子設(shè)備用于根據(jù)所述光電感測裝置感測到電信號獲取的相關(guān)信息來執(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)體基材的下表面上形成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)構(gòu)成的pn結(jié)形成對應(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)形成對應(yīng)的耗盡區(qū)；在所述半導(dǎo)體基材的上表面設(shè)置介質(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)包括帶有固定電荷的所述介質(zhì)層。

6、本申請實施例中，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，還可以避免耗盡區(qū)過大與周邊器件產(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，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。

3.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。

4.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。

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)體基材包括襯底及其生長出來的外延層。

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出來，作為所述耗盡區(qū)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的高摻雜區(qū)通過對所述頂層硅進行高摻雜后得到的。

7.根據(jù)權(quán)利要求6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。

8.一種光電感測裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7中任一項所述的光電轉(zhuǎn)換器件，所述光電感測裝置通過感測所述光電轉(zhuǎn)換器件接收光信號對應(yīng)產(chǎn)生的電信號來獲取相關(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所述的光電感測裝置，所述電子設(shè)備用于根據(jù)所述光電感測裝置感測電信號獲取的相關(guān)信息來執(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?zhí)峁┝艘环N光電轉(zhuǎn)換器件，該光電轉(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)的擴大，所述P型摻雜區(qū)和/或N型摻雜區(qū)形成在半導(dǎo)體基材的下表面上，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)包括帶有固定電荷的所述介質(zhì)層。本申請還提供一種包括所述光電轉(zhuǎn)換器件的光電感測裝置及所述光電轉(zhuǎn)換器件的制造方法。

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