[实用新型]一种背照式光电探测单元和光电探测器

说明书

本申请公开了一种背照式光电探测单元，包括至少一个单光子雪崩二极管，位于单光子雪崩二极管掺杂区表面的输出金属和反射金属，输出金属与单光子雪崩二极管的输出连接，反射金属和输出金属属于同层金属，反射金属位于与单光子雪崩二极管PN结对应的区域内。本申请在单光子雪崩二极管掺杂区表面设置输出金属和反射金属，反射金属和输出金属属于同层金属，可以同时制作出来，简化背照式光电探测单元的制作工艺；反射金属位于单光子雪崩二极管PN结对应的区域内，当光线射入后，反射金属可以将未被PN结捕获的光子反射到PN结上，增强背照式光电探测单元的反射效果，提升背照式光电探测单元的光子检测效率。本申请还提供一种光电探测器。

技术领域

本申请涉及探测器技术领域，特别是涉及一种背照式光电探测单元和光电探测器。

背景技术

单光子雪崩二极管(SPAD)，也称为盖革模式雪崩光电二极管或者光子计数器，是一种具有反向偏压PN结的光电探测器件，能够探测到低至单个光子的低强度信号。目前，包括单光子雪崩二极管的背照式光电探测单元输出金属位于掺杂区表面，输出金属连接正的高电位，光线从二极管的背面，即由衬底向掺杂区的方向射入，光线射入后会有部分光子射出光电探测单元，导致部分光子无法被检测到，进而使得光子检测效率偏低。

因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种背照式光电探测单元和光电探测器，以提升背照式光电探测单元的光子检测效率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种背照式光电探测单元，包括至少一个单光子雪崩二极管，位于所述单光子雪崩二极管掺杂区表面的输出金属和反射金属，所述输出金属与所述单光子雪崩二极管的输出连接，所述反射金属和所述输出金属属于同层金属，其中，所述反射金属位于与所述单光子雪崩二极管PN结对应的区域内。

可选的，所述反射金属与所述输出金属之间断开，且所述反射金属的电位与所述输出金属的电位不同。

可选的，所述反射金属与所述输出金属连接至同一电位。

可选的，当所述反射金属与所述输出金属之间存在间距时，还包括：

用于连接所述反射金属与所述输出金属的金属连接部。

可选的，所述反射金属的形状为C字形，所述输出金属位于所述反射金属所在区域内。

可选的，所述反射金属完全覆盖于所述输出金属所在的区域，所述反射金属包括多个相互连接的金属块。

可选的，各个所述金属块的形状相同、面积相等。

可选的，所述反射金属的外边缘与所述PN结的边缘对应，以使所述反射金属的面积最大化。

可选的，所述PN结的俯视图为八边形，所述反射金属的外边缘为八边形。

本申请还提供一种光电探测器，所述光电探测器上述任一种所述的背照式光电探测单元。

本申请所提供的一种背照式光电探测单元，包括至少一个单光子雪崩二极管，位于所述单光子雪崩二极管掺杂区表面的输出金属和反射金属，所述输出金属与所述单光子雪崩二极管的输出连接，所述反射金属和所述输出金属属于同层金属，其中，所述反射金属位于与所述单光子雪崩二极管PN结对应的区域内。

可见，本申请的背照式光电探测单元在单光子雪崩二极管掺杂区表面设置有输出金属和反射金属，输出金属与单光子雪崩二极管的输出连接，反射金属和所述输出金属属于同层金属，可以使得在背照式光电探测单元制作时同时制作出反射金属和输出金属，简化背照式光电探测单元的制作工艺，提升制作效率；反射金属位于与单光子雪崩二极管PN结对应的区域内，当光线射入后，反射金属可以将未被PN结捕获的光子反射到PN结上，增强背照式光电探测单元的反射效果，提升背照式光电探测单元的光子检测效率。