[发明专利]一种紫外雪崩光电二极管探测器及其探测方法

权利要求书

1.一种紫外雪崩光电二极管探测器，其特征在于，所述探测器的每个器件单元从上至下依次包括CE电极、SiO₂层、P-well或N-well、衬底和背面电极；其中，所述P-well或N-well的上部中心设置有点状雪崩二极管，所述点状雪崩二极管与所述CE电极电连通；所述SiO₂层的外围周向设置有接地GND。

2.根据权利要求1所述的紫外雪崩光电二极管探测器，其特征在于，所述CE电极的面积小于所述SiO₂层的面积，所述接地GND设置在所述CE电极周向外侧的SiO₂层上。

3.根据权利要求1所述的紫外雪崩光电二极管探测器，其特征在于，所述探测器由N型或P型碳化硅单晶片制成。

4.根据权利要求3所述的紫外雪崩光电二极管探测器，其特征在于，所述碳化硅单晶片的厚度为100微米－0.5毫米。

5.根据权利要求1所述的紫外雪崩光电二极管探测器，其特征在于，所述P-well或N-well由离子注入或外延工艺制成，深度为0.1微米－5微米。

6.根据权利要求1所述的紫外雪崩光电二极管探测器，其特征在于，所述CE电极由金属电极或透明导电膜制成。

7.根据权利要求6所述的紫外雪崩光电二极管探测器，其特征在于，所述透明导电膜为氧化铟锡膜，其厚度为10纳米－10微米。

8.一种使用权利要求1-7任一所述的紫外雪崩光电二极管探测器进行探测的方法，其特征在于，所述方法为：CE电极相对于GND加负偏压到雪崩击穿电压以上，在空穴漂移到雪崩区后引发雪崩信号；背面电极相对于GND加正偏压，使P-well全耗尽并在P-well中形成一条空穴电势能谷，紧贴MOS场板结构下的SiO₂层形成N型弱反型层作为电阻分压层，以形成GND到CE电极之间的均匀漂移电场；被测光信号从所述探测器的正面入射进入器件，在耗尽区中产生电子-空穴对，电子被排斥进入衬底，而空穴被集中于漂移通道中并在漂移环所产生的侧向电场下漂移至器件中心的雪崩区，在雪崩区发生电离碰撞倍增而被放大或产生雪崩信号。

9.根据权利要求8所述的探测方法，其特征在于，所述MOS场板结构由所述CE电极、SiO₂层和P-well构成。

10.根据权利要求8所述的探测方法，其特征在于，所述被测光信号指紫外光或X光。