[发明专利]一种半导体光电倍增器件

权利要求书

1.一种半导体光电倍增器件，其特征在于，包括：

部分SOI衬底层；

位于所述部分SOI衬底层之上的第一掺杂类型的半导体外延层；

位于所述第一掺杂类型的半导体外延层内的N个光电二极管，所述N的取值大于等于2；

以及对应所述N个光电二极管一一设置的N个高阻电阻；

所述每一个光电二极管下方对应的部分SOI衬底层上设置有一个硅窗口，所述N个光电二极管对应设置N个硅窗口；

所述每一个光电二极管包括，位于所述第一掺杂类型的半导体外延层表面的第二掺杂类型的半导体欧姆接触区，位于所述硅窗口中的第一掺杂类型的半导体欧姆接触区，和位于所述光电二极管外围的深槽介质层；所述第二掺杂类型的半导体欧姆接触区位于所述光电二极管的中心位置，与所述第一掺杂类型的半导体外延层形成PN结；所述第一掺杂类型的半导体欧姆接触区位于所述硅窗口中，且与第二掺杂类型的半导体欧姆接触区之间有间距；所述深槽介质层位于第二掺杂类型的半导体欧姆接触区的外围，深槽介质层底部与所述部分SOI衬底层中的绝缘层相接触；

所述N个硅窗口中的第一掺杂类型的半导体欧姆接触区之间通过第一掺杂类型的第一低阻半导体区电气相连；所述每一个光电二极管中的第二掺杂类型的半导体欧姆接触区与一个高阻电阻相连，所述每一个高阻电阻未与光电二极管相连的一端之间通过互连金属层相互电气连接；

所述高阻电阻位于深槽介质层的上方，与所述光电二极管没有交叠。

2.根据权利要求1所述的一种半导体光电倍增器件，其特征在于，所述每一个光电二极管还包括第一掺杂类型的第二低阻半导体区；所述第一掺杂类型的第二低阻半导体区沿部分SOI衬底层中的绝缘层及硅窗口上侧设置，且与第二掺杂类型的半导体欧姆接触区之间有间距；所述第一掺杂类型的第二低阻半导体区与所述硅窗口中的第一掺杂类型的半导体欧姆接触区相接触。

3.根据权利要求1所述的一种半导体光电倍增器件，其特征在于，所述每一个光电二极管还包括第二掺杂类型的保护环结构；所述第二掺杂类型的保护环结构位于所述第二掺杂类型的半导体欧姆接触区的外围，且与第二掺杂类型的半导体欧姆接触区相接触；所述第二掺杂类型的保护环结构的结深大于第二掺杂类型的半导体欧姆接触区的结深；所述第二掺杂类型的保护环结构的掺杂浓度低于第二掺杂类型的半导体欧姆接触区的掺杂浓度；所述第二掺杂类型的保护环结构与硅窗口中的第一掺杂类型的半导体欧姆接触区之间有间距。

4.根据权利要求1所述的一种半导体光电倍增器件，其特征在于，所述高阻电阻为方块电阻大于1KΩ/□的高阻多晶硅电阻；或厚度小于100nm，方块电阻大于1KΩ/□的高阻金属薄膜电阻。

5.根据权利要求1所述的一种半导体光电倍增器件，其特征在于，所述深槽介质层内填充有光阻隔材料。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种半导体光电倍增器件，所述N个光电二极管及N个高阻电阻均呈阵列式排布，且光电二极管之间等间距排列，高阻电阻之间等间距排列。