专利名称：一种阵列式光敏开关集成电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阵列式光敏开关集成电路，特别涉及一种在可见光范围内具有宽光谱响应的阵列式光敏开关集成电路。
现有由光电探测器阵列、振荡器、频率调制器、计数器、行和列的译码器、开关阵列以及输出变换与驱动器等部分组成的阵列式光敏开关集成电路(参阅图1)，由于这些组成部分均要求集成在一块硅衬底上并要求兼容于一种硅集成电路工艺，对于其中的光电探测器阵列来说，就只能采用硅光敏二极管的阵列，然而，由于硅在可见光的光谱区内透射率很低，采用常规结构的N+P或P+N结硅光敏二极管对可见光的灵敏度很低，这就使得现有阵列式光敏开关集成电路在可见光范围内的光谱响应很差，难以满足在这方面日益发展的需要。
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的缺陷，提供一种在可见光范围内具有宽光谱响应的阵列式光敏开关集成电路。
实现本实用新型所采取的技术措施为，本实用新型阵列式光敏开关集成电路中的光电探测器阵列是由N+NP或P+PN结的硅光敏二极管组成的阵列，以重掺杂的N+层重叠在轻掺杂的N层上或以重掺杂的P+层重叠在轻掺杂的P层上作为硅光敏二极管的受光层，其中重掺杂的N+或P+层的厚度低于轻掺杂的N或P层的厚度。
如前所述，因硅在可见光的光谱区内透射率很低，大多数光生载流子只能在光敏二极管的受光表面附近很浅的区域内产生，而传统的N+P或P+N结的光敏二极管的这一区域均为重掺杂的N+或P+区，在这样的重掺杂区光生载流子的寿命更低，扩散长度更短，因而光响应也就更差。本实用新型除在光敏二极管最外层的受光表面保留有极薄的一层高电导重掺杂层之外，在其紧邻的内侧则为轻掺杂层，这样不致显著降低光生载流子的寿命和扩散长度，因而能够取得提高可见光的光谱响应的积极效果。
图1为阵列式光敏开关集成电路的组成方框图。
图2为本实用新型阵列式光敏开关集成电路一项实施例中的光敏二极管阵列的示意图，其中1为光敏二极管阵列的顶层俯视示意图(不包括顶层布线)，2为N+NP结的硅光敏二极管，3为环形N+电极，4为N+NP二极管的剖面结构示意图，5为SiO2层。
本实用新型阵列式光敏开关集成电路的一项实施例1是用P型硅晶片作衬底，其中光敏二极管阵列的硅光敏二极管2的剖面是N+NP的结构，光敏二极管最外层的受光表面为一层极薄的高电导N+重掺杂层，它的厚度在500埃以下，它的杂质浓度为每立方厘米1019原子以上，N+重掺杂层内侧的轻掺杂N层的厚度在1至3微米的范围内，杂质浓度在每立方厘米1016至1018原子的范围内。从图2所示本实用新型阵列式光敏开关集成电路一项实施例中的光敏二极管阵列顶层俯视图1可见该阵列的光敏二极管都采用环形的电极3，这样的设计是为了使二极管顶层表面的漏流短路，以降低暗电流。
权利要求1.一种由光电探测器阵列、振荡器、频率调制器、计数器、行和列的译码器、开关阵列以及输出变换与驱动器等部分组成的阵列式光敏开关集成电路，其特征在于，其中所述的光电探测器阵列是由N+NP或P+PN结的硅光敏二极管组成的阵列，光敏二极管的P-N结受光层一侧是由重掺杂的N+极薄层重叠在轻掺杂的N型层上组成，或是由重掺层的P+极薄层重叠在轻掺杂的P型层上组成。
2.按照权利要求1所述的阵列式光敏开关集成电路，其特征在于，所述光敏二极管的P-N结受光层一侧的重掺杂极薄层的杂质浓度在每立方厘米1019原子以上，其厚度在500埃以下。
3.按照权利要求1所述的阵列式光敏开关集成电路，其特征在于，所述光敏二极管的P-N结受光层一侧的轻掺杂层的杂质浓度在每立方厘米1016-1018原子的范围内，其厚度在1-3微米的范围内。
专利摘要本实用新型公开了一种阵列式光敏开关集成电路。它的光电探测器阵列是由N
文档编号H01L27/14GK2290924SQ9624919
公开日1998年9月9日 申请日期1996年12月26日 优先权日1996年12月26日
发明者叶明 申请人:中国科学院微电子中心