[发明专利]光电二极管及其制作方法、以及高速光耦

说明书

本发明公开一种光电二极管，包括：第一导电类型的衬底；从衬底的表面延伸进入衬底中的第二导电类型的埋层；形成在埋层上的第二导电类型的外延层；从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层中的第一导电类型的受光区；还包括：围绕受光区的第一导电类型的第一隔离环，其中，第一隔离环从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层，以及围绕第一隔离环的第二导电类型的第二隔离环，其中，第二隔离环从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层，其中，第一隔离环和所述第二隔离环的延伸深度大于受光区的延伸深度。本发明的第二方面提供了一种光电二极管的制作方法。本发明的第三方面提供了一种高速光耦。

技术领域

本发明涉及光电技术领域。更具体地，涉及光电二极管及其制作方法、以及高速光耦。

背景技术

常见的光耦封装两个芯片，包括红外LED与光电转换芯片，可以将输入端(比如，LED)中的电信号，通过光电二极管耦合传递至输出端(比如，三极管)，同时这两者之间又有很强的隔离，见图1和图2，其中图1为常规光耦器件的封装引脚图和输入输出真值表，图2为常规高速光耦的典型电路原理图。

当采用光耦合器隔离数字信号进行控制系统设计时，光耦合器的传输特性，即传输速度，往往成为系统最大数据传输速率的决定因素。在许多总线式结构的工业测控系统中，为了防止各模块之间的相互干扰，同时不降低通讯波特率，必须采用高速光耦来实现模块之间的相互隔离。此外，控制系统中温度变化，电源电压的波动等都会在输入端引入共模信号，导致输出端误触发，从而降低抗噪能力。

因此，需要一种用于高速光耦上的光电二极管、制作该光电二极管的方法、以及包括光电二极管的高速光耦，使得既可以在实现引入隔离时确保不降低通讯波特率，同时提供高的共模瞬变抑制能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光电二极管，包括：

第一导电类型的衬底；

从衬底的表面延伸进入衬底中的第二导电类型的埋层；

形成在埋层上的第二导电类型的外延层；

从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层中的第一导电类型的受光区；还包括：围绕受光区的第一导电类型的第一隔离环，其中，第一隔离环从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层，以及围绕第一隔离环的第二导电类型的第二隔离环，其中，第二隔离环从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层，其中，第一隔离环和第二隔离环的延伸深度大于受光区的延伸深度。

优选地，根据本申请的光电二极管还包括：围绕受光区的第二导电类型的第一接触环，其中，第一接触环从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层；以及围绕第一隔离环的第二导电类型的第二接触环，其中，第二接触环从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层，其中，在外延层的厚度方向上第二接触环覆盖第二隔离环，且在平行于外延层表面的方向上，第二接触环的宽度大于第二隔离环的宽度。

优选地，根据本申请的光电二极管还包括：在外延层上依次形成的：二氧化硅层、多晶硅层、铟锡氧化物层和钝化氮化硅层。

优选地，根据本申请的光电二极管还包括：在多晶硅层和铟锡氧化物层之间形成的绝缘层。

优选地，第二隔离环自外延层远离衬底的表面延伸至埋层。

优选的，根据本申请的光电二极管中，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。

本申请的第二方面提供一种光电二极管的制作方法，包括：形成第一导电类型的衬底；形成从衬底的表面延伸进入衬底中的第二导电类型的埋层；在埋层上形成第二导电类型的外延层；形成围绕受光区的第一导电类型的第一隔离环和围绕第一隔离环的第二导电类型的第二隔离环，其中，第一隔离环和第二隔离环从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层；形成从外延层远离衬底的表面延伸进入外延层中的第一导电类型的受光区；其中，第一隔离环和第二隔离环的延伸深度大于受光区的延伸深度。