[发明专利]具有一体化的光聚焦元件的光电二极管

权利要求书

1.一种结构，包括：

沟槽光电二极管，其包括圆顶结构；以及

位于所述圆顶结构上的掺杂材料，所述掺杂材料具有凹形的下侧表面。

2.根据权利要求1所述的结构，其中所述圆顶结构与所述沟槽光电二极管对准并与所述沟槽光电二极管完全一体化，所述圆顶结构与所述沟槽光电二极管二者包括相同的光吸收材料。

3.根据权利要求2所述的结构，其中所述光吸收材料包括基于Ge的材料。

4.根据权利要求2所述的结构，其中所述沟槽光电二极管位于衬底的阱区内，并且所述圆顶结构包括凸形表面。

5.根据权利要求4所述的结构，其中所述掺杂材料和所述阱区具有相反的极性。

6.根据权利要求1所述的结构，其中所述掺杂材料包括延伸到所述沟槽光电二极管的一侧的多晶硅材料，并且一接触落在所述深光电二极管的所述一侧的所述多晶硅材料上。

7.根据权利要求1所述的结构，还包括与所述掺杂材料电接触的第一接触和与阱区电连接的第二接触。

8.根据权利要求1所述的结构，还包括位于所述掺杂材料上的非反射电介质材料，所述非反射电介质材料包括具有凹形表面的下侧表面。

9.根据权利要求8所述的结构，其中与所述掺杂材料和所述非反射电介质材料组合的所述圆顶结构包括与所述沟槽光电二极管对准并一体化的聚焦元件。

10.根据权利要求1所述的结构，其中所述圆顶结构包括与所述沟槽光电二极管的沟槽的形状相对应的截面形状。

11.根据权利要求1所述的结构，其中所述沟槽光电二极管和所述圆顶结构被浅沟槽隔离区围绕。

12.一种结构，包括：

沟槽光电二极管，其延伸到半导体衬底的阱区中并在其上端包括圆顶结构；

位于所述圆顶结构上的掺杂材料，其延伸到所述沟槽光电二极管的一侧；

与所述掺杂材料电接触的第一接触；以及

与所述半导体衬底的所述阱区电接触的第二接触。

13.根据权利要求12所述的结构，其中所述圆顶结构与所述沟槽光电二极管对准并与所述沟槽光电二极管一体化，所述圆顶结构与所述沟槽光电二极管二者包括相同的光吸收材料。

14.根据权利要求13所述的结构，其中所述光吸收材料包括基于Ge的材料。

15.根据权利要求12所述的结构，其中所述圆顶结构包括凸形表面，并且所述掺杂材料包括凹形的下侧表面。

16.根据权利要求12所述的结构，其中所述掺杂材料和所述阱区具有相反的极性。

17.根据权利要求12所述的结构，其中所述掺杂材料包括具有与所述阱区的极性相反的极性的多晶硅材料。

18.根据权利要求17所述的结构，还包括位于所述多晶硅材料上的非反射电介质材料，其中所述非反射电介质材料包括下侧凹形表面。

19.根据权利要求18所述的结构，其中所述圆顶结构、所述非反射电介质材料和所述多晶硅材料被构造为形成用于所述沟槽光电二极管的光聚焦元件。

20.一种方法，包括：

在沟槽结构中形成沟槽光电二极管，所述沟槽光电二极管包括一体化的圆顶结构；

在所述一体化的圆顶结构上形成延伸到所述沟槽光电二极管的一侧的掺杂材料，所述掺杂材料具有凹形的下侧表面；以及

形成与所述沟槽光电二极管的所述一侧上的所述掺杂材料电接触的接触。