[发明专利]带有隔离阴极的光电二极管阵列

权利要求书

1.一种光电二极管阵列，包括：

-磷化铟衬底(4)；

-铟镓砷InGaAs有源层(5)，其在所述磷化铟衬底(4)上，并具有第一类型的导电性；

-磷化铟上层(6)，其在所述有源层(5)上，并具有第一类型的导电性；

-埋入区域(8)，其通过第二类型的掺杂而得到限定，位于所述衬底(4)与所述有源层(5)之间的界面处；

其特征在于：所述阵列包括光电二极管阵列共用的阳极，所述阳极通过在所述有源层(5)中和所述上层(6)中的第二类型的掺杂区域(12)而形成，所述掺杂区域(12)从所述上层(6)延伸直到进入所述有源层(5)中，而不接触所述埋入区域(8)，所述掺杂区域(12)与所述埋入区域(8)通过所述有源层(5)而以非零距离(d1)分隔，

在上层(6)中，所述掺杂区域(12)界定出若干没有进行第二类型掺杂的阴极区域(13)，所述阴极区域(13)中的每个连续地通过所述掺杂区域(12)而与其它阴极区域(13)分开。

2.根据前述权利要求所述的阵列，其中，阳极空间电荷区(15)从第二类型的掺杂区域(12)与有源层(5)之间的每个界面延伸进入有源层(5)中，而埋入空间电荷区(16)从所述有源层(5)与埋入区域(8)之间的界面延伸进入有源层(5)中，所述阳极空间电荷区(15)与所述埋入空间电荷区(16)在有源层(5)中相互结合，使得上层(6)的阴极区域(13)的下方的有源层(5)的区域(18)连续地通过所述空间电荷区而相互隔离。

3.根据前述权利要求中的一项所述的阵列，其中，上层(6)的每个阴极区域(13)连接至适用于将第一电压(Vk)施加至所述阴极的偏置装置(21)，并且其中，掺杂区域(12)连接至适用于将第二电压(Va1)施加至所述掺杂区域(12)的偏置装置(22)，所述第一电压(Vk)与所述第二电压(Va1)具有不同的值，第一电压(Vk)与第二电压(Va1)之间的差值决定阳极空间电荷区(15)进入所述有源层(5)中的延伸，所述第一电压在最小阴极电压与最大阴极电压之间的范围内变化，所述第二电压(Va1)被选择为比所述最小阴极电压足够低，从而使得阳极空间电荷区(15)延伸进入所述有源层(5)中直至埋入空间电荷区(16)。

4.根据前述权利要求中的一项所述的阵列，其中，上层(6)的每个阴极区域(13)连接至适用于将第一电压(Vk)施加至所述阴极的偏置装置(21)，并且其偏置装置中，埋入区域(8)连接至适用于将第三电压(Va2)施加至所述埋入区域(8)的偏置装置，所述第一电压(Vk)与所述第三电压(Va2)具有不同的值，第一电压(Vk)与第三电压(Va2)之间的差值决定埋入空间电荷区(16)进入所述有源层(5)中的延伸，所述第一电压在最小阴极电压与最大阴极电压之间的范围内变化，所述第三电压(Va2)被选择为比所述第一电压(Vk)足够低，使得埋入空间电荷区(16)延伸进入所述有源层(5)中直至阳极空间电荷区(15)。

5.根据前一权利要求所述的阵列，其中，最小阴极电压与第二电压(Va1)之间的差值小于最小阴极电压与第三电压(Va2)之间的差值。

6.根据权利要求2至5中的一项所述的阵列，其中，在没有极化时，在所述有源层(5)中阳极空间电荷区(15)与埋入空间电荷区(16)分开的距离(d4)小于以下距离中的最小者的两倍：

-没有极化时，阳极空间电荷区(15)从掺杂区域(12)与有源层(5)之间的界面延伸进入所述有源层(5)中的距离(d2)；以及

-没有极化时，埋入空间电荷区(16)从埋入区域(8)与有源层(5)之间的界面延伸进入所述有源层(5)中的距离(d3)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的阵列，其中，对通过第二类型的掺杂区域(12)所界定的上层(6)的阴极区域(13)利用第一类型的掺杂剂进行掺杂。

8.根据前述权利要求中的一项所述的阵列，其中，第二类型的掺杂区域(12)从上层(6)延伸进入所述有源层(5)中，进入的深度小于所述有源层(5)的厚度的四分之一。