本发明公开了一种新型双台面碳化硅SACM单光子探测器及其制备方法,该单光子探测器制备于n型SiC衬底上,采用n+/n-/n/n-/p结构或p+/p-/p/p-/n结构；所述单光子探测器从顶部至雪崩层的上表面刻蚀有小角度倾斜台面,小角度倾斜台面的底角小于10°,且小角度倾斜台面采用半台面结构；所述小角度倾斜台面的下台面至底部接触层刻蚀有垂直台面,形成深槽隔离；所述垂直台面的直径大于小角度倾斜台面下台面的直径。本发明能够提高器件填充因子和芯片利用率,优化SiC SACMAPD的有效光敏区域；通过垂直台面刻蚀实现相邻器件之间的电学隔离和光学隔离。

本发明涉及雪崩光电探测器(APD),该APD能够记录微弱光信号,并且能够用于LiDAR、通信系统、机器视觉、机器人、医学、生物学、环境监测等。要求保护的APD包括晶片,该晶片承载将要检测的光信号转换为自由电荷载流子电流的光电转换器和该电流的至少一个雪崩放大器,放大器包括两层--接触层和倍增层,其中倍增层形成在整个导电晶片上。至少一个雪崩放大器的接触层形成在倍增层的某一区域中,同时在接触层外部,倍增层作为光电转换器起作用。因此,已由光电转换器引发的光载流子将不受阻碍、高效地进入雪崩放大器的倍增区,这使仪器具有更高的阈值灵敏度。具有从晶片渗出的较少暗电流并抑制来自相邻雪崩放大器的光电通信噪声的光电探测器的变型使得制造多通道雪崩仪器成为可能,该多通道雪崩仪器的阈值灵敏度是常规APD的阈值灵敏度的数倍,尤其是在过度背景照明的情况下,过度背景照明是车载LiDAR的典型情况。

本公开描述了一种APD,该APD包括光电转换器和光电流的至少一个雪崩放大器,该放大器具有两层--接触层和倍增层,其中倍增层形成在整个导电晶片的顶部上,而至少一个雪崩放大器的接触层形成在倍增层的某一区域的顶部上。同时,在接触层外部,倍增层作为光电转换器起作用。这种设计使光载流子可以高效、无阻碍地进入雪崩放大器。为了减轻寄生近表面电荷载流子对雪崩放大器的影响,雪崩放大器的倍增区域相对于光电转换器区域的上表面被加深。所提出的具有从仪器的外围区域渗出的较小暗电流的APD实施例提供了更高的阈值灵敏度,使其与竞争对手不相上下。

本公开提供了一种高速高增益的雪崩光电探测器及其制备方法,其芯片包括由上至下设置的三级台阶；其中：第一级台阶,包括由上至下依次设置的P电极、第一欧姆接触层、第一吸收层和第二吸收层上部；第二级台阶,包括由上至下依次设置的第二吸收层下部、过渡层、第一电荷层、倍增层、第二电荷层、渡越层和第二欧姆接触层上部；第三级台阶,包括由上至下依次设置的第二欧姆接触层下部和绝缘衬底；所述三级台阶的水平投影面积依次增大。所述芯片倍增层采用超薄InAlAs材料。所述三级台阶芯片倒扣键合在基片上。

本公开涉及半导体结构,更具体地涉及雪崩光电二极管及制造方法。该结构包括：衬底材料,其具有沟槽,该沟槽具有由该衬底材料构成的侧壁和底部；第一半导体材料,其对沟槽的侧壁和底部加衬里；光敏半导体材料,其设置在第一半导体材料上；以及第三半导体材料,其设置在光敏半导体材料上。

本发明的目的是在抑制分辨率降低的同时使雪崩放大稳定地产生。根据实施例的固态摄像装置包括：设置在所述第一半导体基板(101)中的由沟槽限定的元件区域中的光电转换区域(102)；围绕所述光电转换区域的第一半导体区域(104)；在所述沟槽底部与所述第一半导体区域接触的第一接触部(108)；设置在与所述第一半导体区域接触的区域中并且具有与所述第一半导体区域相同的第一导电型的第二半导体区域(105)；第三半导体区域(106),其是与所述第二半导体区域接触的区域,并设置在所述第二半导体区域与第一表面之间,并具有与所述第一导电型相反的第二导电型；以及设置在所述第一表面上以与所述第三半导体区域接触的第二接触部(107)。所述第一接触部距所述第一表面的高度不同于所述第三半导体区域距所述第一表面的高度。

本公开的实施方案的传感器芯片包括：半导体基板,其具有其中多个像素以阵列状布置的像素阵列部；光接收元件,其针对每个像素设置在半导体基板中,并且包括其中通过高电场区域使载流子雪崩倍增的倍增区域；和第一像素分离部,其设置在像素之间,所述第一像素分离部从半导体基板的一个表面向与该一个表面相对的另一个表面延伸,并且在半导体基板中具有底部。

本发明属于光电探测领域,具体涉及一种近红外响应增强型硅雪崩探测器模块及其制造方法,该模块包括硅雪崩探测器芯片和前置放大电路,硅雪崩探测器芯片与前置放大电路连接；所述硅雪崩探测器芯片自上向下依次包括正面钝化层、N电极、N～(+)有源区、P～(-)雪崩区、P型衬底层、P～(+)光敏区、背面钝化层、增透层以及P电极,在P～(+)光敏区内设置有P～(+)截止环和N～(+)保护环；所述硅雪崩探测器芯片用于将脉冲光信号转换为脉冲电流信号,所述前置放大电路用于将脉冲电流信号进行放大输出；本发明创造性地提出了在探测器芯片背面集成微结构以提高近红外响应度,优化高能注入工艺以降低芯片的偏压温度系数,同时突破性地提出了双保护环结构以提高芯片的可靠性。

本发明涉及光检测设备和电子装置。其中,所述光检测设备可包括：第一芯片,所述第一芯片包括：第一像素,第一像素包括第一正极区域和第一负极区域；第二像素,第二像素包括第二正极区域和第二负极区域；第三像素,第三像素包括第三正极区域和第三负极区域；第一负极电极,第一负极电极通过第一过孔连接到第一负极区域；第二负极电极,第二负极电极通过第二过孔连接到所述第二负极区域；第三负极电极,第三负极电极通过第三过孔连接到所述第三负极区域,其中,所述第二像素与所述第一像素以及所述第三像素相邻,并且其中,在平面图中,所述第一负极电极和所述第二负极电极之间的距离比所述第三负极电极和所述第二负极电极之间的距离小。

本发明涉及光检测设备和电子装置。其中,所述光检测设备可包括：像素,所述像素包括正极区域和负极区域；以及配线层,所述配线层包括：正极电极；连接至所述正极区域和所述正极电极的正极过孔；负极电极；以及连接至所述负极区域和所述负极电极的负极过孔,其中,在平面图中,所述正极过孔位于所述像素的四个角部。