[发明专利]一种针对长波段微弱光的CMOS单光子雪崩二极管

摘要

本发明请求保护一种针对长波段微弱光的CMOS单光子雪崩二极管，具体结构是在P型衬底上制作深N阱，然后在深N阱内制作P型重掺杂区，由P+层与深N阱构成PN结，作为雪崩倍增区，P+区周围环绕轻掺杂P阱作为保护环，入射光射入器件后在中等电场强度的深N阱区被吸收，产生的光生载流子向强电场区的雪崩倍增区移动。由于较长波段光产生的电子空穴在器件较深处形成，该发明深N阱可对这部分光信号进行有效探测。深N阱/P衬底作为屏蔽二极管，阻止衬底光生载流子扩散至PN结，从而减少了衬底慢光生载流子扩散对光电探测器响应速度的影响。本发明提高器件在长波段的吸收效率。

主权项

一种针对长波段微弱光的CMOS单光子雪崩二极管，包括P衬底层及深N阱层，所述深N阱层设置于P衬底层上，其特征在于，由P阱重掺杂区与深N阱构成PN结，作为雪崩倍增区，即作为工作二极管，P+区周围环绕轻掺杂P阱作为保护环；所述深N阱和P衬底之间的区域为屏蔽二极管区，阻止衬底光生载流子扩散至PN结，所述P衬底上还设置有电极Vcathode，Vcathode是指给这个电极加负电压，Vanode是加正电压。