[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，所述半导体器件包括：

衬底；

单光子雪崩二极管，所述单光子雪崩二极管形成在所述衬底中；

隔离结构，所述隔离结构围绕所述单光子雪崩二极管的周边形成；以及

多个光散射结构，所述多个光散射结构形成在所述衬底中在所述单光子雪崩二极管上方。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述隔离结构包括前侧深沟槽隔离结构。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述隔离结构包括背侧深沟槽隔离结构，其中，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面，其中，所述背侧深沟槽隔离结构从所述第一表面到所述第二表面完全延伸穿过所述衬底，其中，所述背侧深沟槽隔离结构包括沟槽中的金属填料，并且其中，所述金属填料包含钨。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，所述半导体器件还包括：

所述沟槽中的钝化层，所述钝化层被插置在所述金属填料和所述衬底之间；以及

所述沟槽中的缓冲层，所述缓冲层被插置在所述金属填料和所述钝化层之间，其中，所述多个光散射结构中的每一个光散射结构包括形成在相应沟槽中的所述钝化层的一部分，并且其中，所述多个光散射结构中的每一个光散射结构包括在相应沟槽中的所述缓冲层的一部分。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述衬底包括相对的第一侧和第二侧，其中，所述多个光散射结构形成在所述衬底的所述第一侧中，其中，所述半导体器件还包括与所述衬底的所述第二侧相邻的反射器，并且其中，所述单光子雪崩二极管具有第一宽度并且所述反射器具有小于所述第一宽度的第二宽度。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述多个光散射结构中的每一个光散射结构包括沟槽和形成在所述沟槽中的折射率低于所述衬底的材料。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述多个光散射结构在所述单光子雪崩二极管上方具有不均匀的密度。

8.一种半导体器件，所述半导体器件包括：

衬底；

单光子雪崩二极管，所述单光子雪崩二极管形成在所述衬底中；

深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构围绕所述单光子雪崩二极管以环形延伸；以及

多个光散射结构，所述多个光散射结构形成在所述衬底中在所述单光子雪崩二极管上方，其中，所述多个光散射结构包括具有第一宽度的第一光散射结构和具有不同于所述第一宽度的第二宽度的第二光散射结构。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述单光子雪崩二极管包括具有第三宽度的第一部分和具有第四宽度的第二部分，其中，所述第一部分和所述第二部分重叠，其中，所述第四宽度小于所述第三宽度，其中，所述第一光散射结构仅与所述第一部分重叠，并且其中，所述第二光散射结构与所述第一部分和所述第二部分两者重叠。

10.一种半导体器件，所述半导体器件包括：

衬底；

单光子雪崩二极管，所述单光子雪崩二极管形成在所述衬底中；

前侧深沟槽隔离结构，所述前侧深沟槽隔离结构围绕所述单光子雪崩二极管以环形延伸；以及

多个光散射结构，所述多个光散射结构形成在所述衬底中在所述单光子雪崩二极管上方，其中，所述多个光散射结构在所述单光子雪崩二极管上方每单位面积具有不均匀数量的光散射结构。