一种硅光电二极管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体功率器件，特别涉及一种硅光电二极管。
【背景技术】
[0002]硅光电二极管是一种将光能转换为电能的半导体器件，基于PN结的光伏效应工作。硅光电二极管主要用于可见光及红外光谱区，通常在反偏置条件下工作，也可以用在零偏置状态。由于PN结耗尽层只有数微米的量级，大部分入射光被中性区吸收，因此光电转换效率低，响应速度慢。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种尺寸小，灵敏度高，暗电流小的硅光电二极管。
[0004]实现本实用新型的技术方案是:一种娃光电二极管，娃晶片尺寸为0.56mm X
0.44111111，有源区面积0.32111111\0.32111111，厚度为280±2(^111，光谱响应范围为430?1100鹽，光谱峰值波长940nm。低掺杂的N型高阻硅衬底上设有高掺杂P型硅层，形成PN结，低掺杂的N型高阻硅衬底外环为高掺杂N型硅环，所述N型高阻硅衬底、高掺杂P型硅层和高掺杂N型硅环上有碳纳米管层，所述高掺杂P型娃层和高掺杂N型娃环间的低掺杂N型高阻娃衬底向外凸起形成低掺杂外延硅层，所述碳纳米管层上有圆角正方形状接触孔，所述接触孔内沉积金属Al作为阳极，N型高阻硅衬底的背面沉积金属Au作为阴极。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述低掺杂的N型高阻硅衬底电阻率为1200?4000Ω.011，厚度200±54111。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述高掺杂N型硅环深度为80±5μπι，所述高掺杂P型硅层深度为80±5μπι。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述阳极金属Al的厚度为2μπι，所述阴极金属Au的厚度
[0008]为Ο.?μπι。
[0009]本实用新型的高掺杂P型硅层和高掺杂N型硅环间的低掺杂N型高阻硅衬底作为本征半导体层，PN结的内电场基本集中于本征半导体层，吸收系数小，从而灵敏度得以提高。
[0010]本实用新型尺寸小，灵敏度高，暗电流小，可应用于光通信、激光二极管功率控制、智能手机、近距离传感器等领域。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例1的光电二极管平面结构示意图；
[0012]图2为本实用新型实施例1的光电二极管截面示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1、图2所示的硅光电二极管，包括低掺杂的N型高阻硅衬底1、阳极金属Al层2、碳纳米管层3、高掺杂的P型娃层4，高掺杂的N型娃环5和阴极金属Au层6。低掺杂的N型高阻硅衬底上I设有高掺杂P型硅层4，形成PN结，低掺杂的N型高阻硅衬底I外环为高掺杂N型硅环5，所述N型高阻硅衬底1、高掺杂P型硅层4和高掺杂N型硅环5上有碳纳米管层3，所述高掺杂P型娃层4和高掺杂N型娃环5间的低掺杂N型高阻娃衬底I向外凸起形成低掺杂外延娃层8，所述碳纳米管层上有圆角正方形状接触孔7，所述接触孔内沉积金属Al作为阳极2，N型高阻硅衬底的背面沉积金属Au作为阴极6。
[00? 4] 娃光电二极管娃晶片尺寸为0.56mm X 0.44mm，厚度为280μηι，有源区面积0.32mm X
0.32mm，光谱响应范围为430?llOOnm，光谱峰值波长940nm。阳极金属Al膜2沉积于圆角正方形状接触孔7内，尺寸0.Imm X 0.1mm，厚度为2μηι，阴极金属Au膜6沉积于N型高阻娃衬底I的下方，尺寸0.56mm X 0.44mm，厚度为0.Ιμπι，N型高阻娃衬底I电阻率为1200?4000 Ω.cm，厚度 200μηι。
[0015]本实施例的硅光电二极管反向击穿电压BVr=80V，结温Tj=150°C，暗电流ID=5nA，正向压降Vf=1V。
【主权项】
1.一种娃光电二极管，娃晶片尺寸为0.56mmX0.44mm，有源区面积0.32mmX0.32mm，厚度为280 土 20μπι;低掺杂的N型高阻硅衬底上设有高掺杂P型硅层，形成PN结，低掺杂的N型高阻硅衬底外环为高掺杂N型硅环，其特征在于，所述N型高阻硅衬底、高掺杂P型硅层和高掺杂N型硅环上有碳纳米管层，所述高掺杂P型硅层和高掺杂N型硅环间的低掺杂N型高阻硅衬底向外凸起形成低掺杂外延硅层，所述碳纳米管层上有圆角正方形状接触孔，所述接触孔内沉积金属Al作为阳极，N型高阻硅衬底的背面沉积金属Au作为阴极。2.根据权利要求1所述硅光电二极管，其特征在于，所述低掺杂的N型高阻硅衬底电阻率为 1200?4000Ω.cm，厚度200±5μπι。3.根据权利要求1所述硅光电二极管，其特征在于，所述高掺杂N型硅环深度为80±5μm，所述高掺杂P型硅层深度为80 土 5μπι。4.根据权利要求1所述硅光电二极管，其特征在于，所述阳极金属Al的厚度为2μπι，所述阴极金属Au的厚度为0.Ιμπι。
【专利摘要】一种硅光电二极管，硅晶片尺寸为0.56mm×0.44mm，有源区面积0.32mm×0.32mm，厚度为280±20μm，光谱响应范围为430～1100nm。低掺杂的N型高阻硅衬底上设有高掺杂P型硅层，形成PN结，低掺杂的N型高阻硅衬底外环为高掺杂N型硅环，所述N型高阻硅衬底、高掺杂P型硅层和高掺杂N型硅环上有碳纳米管层，所述高掺杂P型硅层和高掺杂N型硅环间的低掺杂N型高阻硅衬底向外凸起形成低掺杂外延硅层，所述碳纳米管层上有圆角正方形状接触孔，所述接触孔内沉积金属Al作为阳极，N型高阻硅衬底的背面沉积金属Au作为阴极。本实用新型尺寸小，灵敏度高，暗电流小，可应用于智能手机、近距离传感器等领域。
【IPC分类】H01L31/103
【公开号】CN205376554
【申请号】CN201520974528
【发明人】崔峰敏
【申请人】傲迪特半导体(南京)有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月1日