一种微型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，特别涉及一种微型硅光电二极管。
【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。光电二极管在光照时产生光电流，无光照时，和普通二极管一样，其反向电流很小，称为暗电流;有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为亮电流。光的强度越大，反向电流也越大。影响反向击穿电压的因素有杂质浓度、半导体薄层厚度，反向击穿电压还与PN结点形状、表面状况及材料结构等诸多因素有关。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种尺寸小，灵敏度高的硅光电二极管。
[0004]实现本实用新型的技术方案是:一种微型硅光电二极管，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型硅环上有氮化硅钝化薄膜，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，所述氮化硅钝化薄膜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；所述二极管娃晶片尺寸为0.5mm X 0.3mm，有源区面积0.43mm X
0.23臟，厚度为280±1(^111，光谱响应范围为430?110011111。
[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的厚度为0.lym。
[0008]本实用新型尺寸小，灵敏度高，可应用于光通信、激光二极管功率控制、电子书触控面板传感器、医疗用微枪械激光传感器等领域。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型实施例1的微型硅光电二极管平面结构示意图；
[0010]图2为本实用新型实施例1的微型硅光电二极管截面示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1、图2所示的微型硅光电二极管，包括低掺杂的N型高阻硅衬底1、阳极金属Al层2、氮化硅钝化薄膜3、高掺杂的P型硅层4，高掺杂的N型硅环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上有氮化硅钝化薄膜3，所述高掺杂P型硅层4和高掺杂N型硅环5间的低掺杂N型高阻硅衬底I向外凸起形成低掺杂外延硅层8，所述氮化硅钝化薄膜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。
[0012]微型娃光电二极管娃晶片尺寸为0.5mmX0.3mm，厚度为280μηι，有源区面积0.43mmX0.23mm，光谱响应范围为430?llOOnm。阳极金属Al膜2沉积于圆角正方形状接触孔7内，尺寸0.09mmX 0.09mm，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
0.43臟\0.23臟，厚度为0.14111小型高阻硅衬底1电阻率为1200~400(^.cm，厚度200μπι。
[0013]本实施例的微型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】
1.一种微型硅光电二极管，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型娃层和高掺杂N型娃层上有氮化娃钝化薄膜，所述高掺杂P型娃层和高掺杂N型娃环间的低掺杂N型高阻硅衬底向外凸起形成低掺杂外延硅层，所述氮化硅钝化薄膜上有圆角正方形状接触孔，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；所述二极管娃晶片尺寸为0.5mm X 0.3mm，有源区面积0.43mm X 0.23mm，厚度为280 土 ΙΟμπι。2.根据权利要求1所述的微型硅光电二极管，其特征在于，所述低掺杂的N型高阻硅衬底电阻率为1200?4000 Ω.cm，厚度200±5μπι。3.根据权利要求1所述的微型硅光电二极管，其特征在于，所述阳极金属Al的厚度为2μm，所述阴极金属Au的厚度为0.Ιμπι。4.根据权利要求1所述的微型硅光电二极管，其特征在于，所述阳极金属Al的厚度为2μm，所述阴极金属Au的厚度为0.Ιμπι。
【专利摘要】一种微型硅光电二极管，硅晶片尺寸为0.5mm×0.3mm，有源区面积0.43mm×0.23mm，厚度为280±10μm，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型硅环上有氮化硅钝化薄膜，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，所述氮化硅钝化薄膜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，可应用于光通信、激光二极管功率控制等领域。
【IPC分类】H01L31/103, H01L31/0352
【公开号】CN205376553
【申请号】CN201520974428
【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