[发明专利]光检测元件、光检测系统、激光雷达装置以及移动体

说明书

本发明提供一种能够抑制噪声的光检测元件、光检测系统、激光雷达装置以及移动体。光检测元件具备第一半导体层，该第一半导体层具有光检测区域和周边区域，该光检测区域是在光入射的第一面上排列有多个光检测部的区域，该周边区域是设于光检测区域的周围且不包含光检测部的半导体区域。周边区域的厚度方向上的至少一部分的第一层区域的晶格缺陷的密度或者第一层区域所含的杂质的浓度比所述光检测区域中的在与所述厚度方向交叉的方向上与该第一层区域邻接的第二层区域的晶格缺陷的密度或者第二层区域所含的杂质的浓度高。

技术领域

本发明的实施方式涉及光检测元件、光检测系统、激光雷达装置以及移动体。

背景技术

已知有排列有多个APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)的SiPM(Silicon Photo Multiplier，硅光电倍增管)等光检测元件。SiP通过在比MAPD的击穿电压高的反向偏置电压条件下使APD动作，从而在被称作盖革模式的区域中进行驱动。盖革模式动作时的APD的增益非常高，为10⁵～10⁶，即使是一个光子(photon)的微弱的光也能够进行计测。

在构成SiPM的APD中，由于在光子入射时产生雪崩击穿(Avalanche breakdown：ABD)，因而在Si(硅)结晶内产生二次光子。该二次光子向周边传播，通过光激励生成电子空穴对(electron hole pair：EHP)。

发明内容

以往，通过所生成的电子空穴对的电子或者空穴扩散，并延迟扩散所需的时间而达到原来的APD并再次引起ABD，有时产生被称作后脉冲的延迟性噪声。另外，由于所生成的电子空穴对的电子或者空穴扩散，并延迟扩散所需的时间而达到与原来不同的APD并引起ABD，有时产生被称作延迟性串扰(crosstalk)的噪声。即，以往存在产生噪声的情况。

本发明是鉴于上述而完成，目的在于提供一种能够抑制噪声的光检测元件、光检测系统、激光雷达装置以及移动体。

实施方式的光检测元件具备第一半导体层，该第一半导体层具有光检测区域和周边区域，该光检测区域是在光入射的第一面上排列有多个光检测部的区域，该周边区域是设于所述光检测区域的周围且不包含光检测部的半导体区域。所述周边区域的厚度方向上的至少一部分的第一层区域的晶格缺陷的密度比所述光检测区域中的在与所述厚度方向交叉的方向上与该第一层区域邻接的第二层区域的晶格缺陷的密度高。

根据上述的光检测元件，能够抑制噪声的产生。

附图说明

图1是表示第一实施方式的光检测元件的图。

图2是第一实施方式的光检测元件的示意图。

图3是第一实施方式的光检测元件的示意图。

图4是表示以往的光检测元件的示意图。

图5是表示第二实施方式的光检测元件的图。

图6是表示第三实施方式的光检测元件的图。

图7是第四实施方式的光检测元件的俯视图。

图8是第四实施方式的光检测元件的俯视图。

图9是第四实施方式的光检测元件的示意图。

图10是第五实施方式的光检测元件的示意图。

图11是表示第六实施方式的光检测元件的图。

图12是第六实施方式的光检测元件的示意图。

图13是第七实施方式的激光雷达装置的示意图。

图14是由第七实施方式的激光雷达装置进行的检测对象的检测的说明图。