专利名称：光敏面直径为14mm的硅光电探测器的制作方法
技术领域：
本发明是一种光电信息领域的大光敏面硅光电探测器，在光电检测、光机电一体化、激光大气通信、激光跟踪、制导、引信中有广泛用途。
背景技术：
大光敏面硅探测器中，光敏面直径≤10mm在国外和国内有采用N型高阻硅为衬底材料，而在光敏面直径大于10mm时，国内国外均以高阻P型硅为衬底材料。由于高阻P型硅单晶、高温热性能不稳定，易反型成N型，晶片表面要形成N沟通，从而使探测器的暗电流增大、噪声增大、接收灵敏度低，性能不稳定，可靠性低，对探测器的应用非常不利。
发明内容
针对现有的各种硅探测器的各种缺陷面积不够大、暗电流大、噪声大或者速度慢、工作电压高、性能不稳定、可靠性差或者因电极极性相反而不能在整机系统中兼容，而制作了带有隔离二极管的光敏直径为14mm的硅探测器。具体的制作方法是以电阻率≥5000Ω.cm，晶向为(111)高阻N型硅单晶片一面磨抛后高温生长SiO2，光刻后用高硼扩散形成探测器的光敏区和光敏区周围的隔离二极管的两个P+N结，并在其表面淀积Si3N4，背面减薄抛光至400μm，再用高磷扩散形成N+N高低结，如此芯片形成P+NN+(即PIN结构)。经光刻电极窗口、金属化电极、合金后的单个管芯烧压在两面都金属化的陶瓷片上，再烧在管座上。管芯的两个P+N结(探测器光敏区P+N结和光敏区周围隔离二极管P+N结)的两个正电极和一个公用的负电极使用压焊工艺，与同管座电绝缘的管脚相连。在探测器的应用中，隔离二极管与探测器同样偏置后电学短路连接。该探测器的管芯封装在标准的7脚TO306型管壳中，具体尺寸如下管座φ30.6mm；管帽φ28mm，高度3.1mm；光窗直径φ18mm；管壳高度7.1mm；管脚引线φ1mm，长度10mm。本发明的光敏直径为14mm的硅光电探测器与现有国内外的硅探测器相比，制作工艺较简单、成本低、成品率和优品率高、器件的稳定性好、工作电压低、暗电流小、噪声低、探测灵敏度高、可靠性高、使用方便、在进口整机中极性仍可兼容。
权利要求
本发明公开了一种光敏区直径为φ14mm硅光电探测器，其特征在于采用N型高阻硅单晶片作衬底，用硼杂质进行热扩散形成探测器的光敏区的P+N结和光敏区周围隔离二极管的P+N结以及用磷扩散形成N+N高低结制作管芯，金属化的管芯烧压在两面金属化的Al2O3陶瓷片上，再将陶瓷片烧结于管座上，管芯的两个正电极及一个公用的负电极用压焊工艺，与同管壳绝缘的管脚相连，在探测器应用中，隔离二极管的正、负电极经与探测器同样偏置后，实现电学短路连接。
全文摘要
本发明公开了一种光敏面直径为φ14mm硅光电探测器，其特征在于采用N型高阻硅单晶片作衬底，用硼杂质进行热扩散或离子注入形成探测器的光敏区及光敏区周围的隔离二极管的两个P
文档编号H01L27/14GK1508876SQ0212802
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月16日 优先权日2002年12月16日
发明者朱华海, 唐诗才 申请人:重庆科业光电有限公司