技术特征：
1.一种高性能单光子像素spad结构，包括硅表面、阴极(n+)、阳极(p+)，所述阴极(n+)上加高压(bv)，所述阳极(p+)上接地(gnd)，其特征在于：在所述硅表面进行多次掺杂不同性质的杂质，并调制为：将n型杂质和p型杂质的离子注入能量，形成多个pn结背靠背，最后通过并联的方式，将多个反偏的pn结并联；任意两相互接触的pn结形成空间耗尽区，同时在垂直方向上，所述p型杂质采用深p阱注入(dpw)引出并接入至接地(gnd)电压上，所述n型杂质采用深n阱注入(dnw)引出并接于高压(bv)上；所述深p阱注入(dpw)和深n阱注入(dnw)采用多次掺杂，使信号从深处能够有效引出，并且使任意两pn结均为并联，从而在纵向上有效增加空间耗尽区深度；所述阴极(n+)和深n阱注入(dnw)与p型杂质之间使用外延层(epi)低浓度掺杂做隔离；所述阳极(p+)和深p阱注入(dpw)与n型杂质之间使用外延层(epi)低浓度掺杂做隔离。2.根据权利要求1所述的一种高性能单光子像素spad结构，其特征在于，所述n型杂质采用的种类为磷或者砷；所述p型杂质采用的种类为硼或者铟。3.根据权利要求1所述的一种高性能单光子像素spad结构，其特征在于，所述硅表面下部通过改变离子注入能量，在硅表面下部形成n
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p
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n
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p
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n形式的掺杂组分重复的结构。
技术总结
本发明公开了一种高性能单光子像素spad结构，涉及集成电路技术领域。本发明包括硅表面、阴极、阳极，阴极上加高压，阳极上接地；在硅表面进行多次掺杂不同性质的杂质，将N型杂质和P型杂质的离子注入能量，形成多个PN结背靠背，最后通过并联的方式，将多个反偏的PN结并联；采用多次掺杂，使信号从深处能够有效引出，并且使任意两PN结均为并联，从而在纵向上有效增加空间耗尽区深度；阴极和深N阱注入与P型杂质之间使用外延层低浓度掺杂做隔离；阳极和深P阱注入与N型杂质之间使用外延层低浓度掺杂做隔离。本发明有效的扩展了耗尽区的深度，提高了探测效率，减少光电子的扩散时间，从而降低时间抖动，可有效降低SPAD雪崩电压。可有效降低SPAD雪崩电压。可有效降低SPAD雪崩电压。
技术研发人员：武大猷 江建明 张睿轶 李高志
受保护的技术使用者：上海矽印科技有限公司
技术研发日：2021.06.09
技术公布日：2021/9/9