[发明专利]增强型CMOS传感器发光二极管单元结构

权利要求书

1.一种增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，包括：

一P型基底，所述P型基底的上表面开设有一倒圆锥型槽；

一N型掺杂层，沿着倒圆锥型槽的轮廓形成在倒圆锥型槽的表面；

一P型掺杂层，沿着倒圆锥型的N型掺杂层的轮廓形成在N型掺杂层的表面，P型掺杂层的上端面与N型掺杂层的上端面以及P型基底的上表面平齐；

一氮化层，沿着倒圆锥型的P型掺杂层的轮廓形成在P型掺杂层的表面以及形成在相互平齐的P型掺杂层上端面、N型掺杂层上端面、和P型基底上表面的表面，并构成倒圆锥型部分和倒圆锥型部分上端外围的平面部分；

一氧化层，形成在氮化层的倒圆锥型部分和平面部分的表面，并且氮化层的倒圆锥型部分的表面的氧化层和氮化层的平面部分的表面的氧化层的上表面平齐；

二金属电极，其中一金属电极与N型掺杂层接触，另一金属电极与P型掺杂层接触，二金属电极均朝上贯通氮化层并达到氧化层表面，二金属电极分布在倒圆锥型槽的两相对侧；

所述P型基底的上表面开设有一沉槽，倒圆锥型槽开设在沉槽的中部，N型掺杂层还形成在沉槽的表面，并且形成在沉槽表面的N型掺杂层与形成在倒圆锥型槽表面的N型掺杂层结合为一体，氮化层还形成在沉槽表面的N型掺杂层上表面。

2.如权利要求1所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述沉槽的底壁为弧形结构，形成在沉槽表面的N型掺杂层的下表面为与沉槽底壁相适应的弧形结构，形成在沉槽表面的N型掺杂层的上表面在倒圆锥型槽的一侧为平面结构一，在倒圆锥型槽的另一对侧为凹弧面结构和衔接凹弧面结构的平面结构二，氮化层形成在沉槽表面的N型掺杂层的平面结构一和平面结构二的上表面。

3.如权利要求2所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述P型掺杂层还形成在凹弧面结构的上表面，形成在凹弧面结构上表面的P型掺杂层的下表面为与凹弧面结构相适应的弧形面，形成在凹弧面结构上表面的P型掺杂层的上表面为平面，形成在凹弧面结构上表面的P型掺杂层与形成在倒圆锥型的N型掺杂层表面的P型掺杂层结合为一体，氮化层还形成在凹弧面结构表面的P型掺杂层的平面的上表面。

4.如权利要求3所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述的其中一金属电极与形成在沉槽表面的上表面是平面结构的N型掺杂层接触，另一金属电极与形成在凹弧面结构上表面的P型掺杂层接触。

5.如权利要求4所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述金属电极分为电极一和电极二，分别与N型掺杂层和P型掺杂层接触的是电极一，电极一朝上贯通氮化层并达到氧化层，电极二嵌入氧化层内，并且电极二的下表面与相应的电极一接触，电极二的上表面与氧化层上表面平齐。

6.如权利要求5所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述电极一采用金属钨材质，电极二采用金属铝或金属铜材质。

7.如权利要求1所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述倒圆锥型槽的深度为1-3μm，上端开口大小为1.5μm×15μm。

8.如权利要求1所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述P型基底材料为硅，P型基底材料的厚度为700μm。

9.如权利要求1所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述N型掺杂层的掺杂元素为砷，掺杂浓度为3.0×10¹⁶cm^-3，掺杂深度1.5μm，能量为E＝150keV，砷的剂量为ND(As)＝1.3×10¹³cm^–2。

10.如权利要求1所述的增强型CMOS传感器发光二极管单元结构，其特征在于：所述P型掺杂层的掺杂元素为硼，掺杂浓度为3.0×10¹⁶cm^-3，掺杂深度0.25μm，能量为E＝60keV，硼的剂量为ND(B)＝1.0×10¹³cm^–2。