紫外增強反型層型光電二極體的製作方法

2023-07-03 07:39:56 1

專利名稱：紫外增強反型層型光電二極體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新穎的光敏器件，特別是一種帶N形隔離環的紫外增強反型層型光電二極體。
為探測紫外光，已有多種類型的矽光探測器，如肖特基勢壘型、淺擴散結型、反型層型、N＋－N－P型、淺砷擴散型等等。反型層型器件是這樣製作的在P型矽基片上熱生長一層二氧化矽膜，利用二氧化矽－矽系統中，二氧化矽層內靠近表面的薄層範圍內存在固定正電荷的感應作用，在P型矽表面感應出等量的負電荷，而形成厚度僅為幾十埃至幾百埃的反型層。再在該反型層(即N型區)的局部區域上，用擴N型雜質的方法製作條狀或點狀N＋區，作為反型層(即N型區)的引出電極，而在P型區域製作歐姆接觸，作為P型區的引出電極。從而製得一個光電二極體。但是，由於工作區以外的區域也會形成反型層，且一直延伸到矽片邊界，所以上述器件有擊穿電壓低、反向漏電流大，可靠性差等缺點。
為了克服這種缺點，在本實用新型以前，人們採用過以下兩類辦法。一類辦法是，在工作區以外，對P型基片的表面實施高濃度P型雜質擴散，使得雖有正電荷存在，卻不能在工作區以外感應出反型層來，另一類辦法是，在工作區以外，去掉含正電荷多的二氧化矽層，重新製作一層含正電荷很少的二氧化矽層，從而使得不會在工作區以外感生出反型層來。實踐表明，實施上述辦法，工藝較煩，效果重複性較差，性能不大穩定。
本實用新型的目的，是對反型層型矽光探測器的結構作出改進。具體說，是容許工作區以外也存在反型層，但使該反型層的存在，不影響工作區的工作。
本實用新型的任務是以下述方式完成的。在工作區邊上，通過擴散N型雜質形成一個圍繞工作區的封閉的環形條狀N＋1區，作為工作區的引出電極，這個環所圍的區域是工作區；在N＋1環以外，再通過擴散N型雜質形成一個包圍N＋1環，但不與N＋1環相連接的封閉的環形條狀N＋2區；使用時，P型基片接電源負極，N＋1通過負載電阻再接到電源正極，N＋2區則直接與電源正極相連。在這種使用情況下，N＋1區與N＋2區之間的區域將呈現高阻抗，把工作區與N＋2區以外的非工作區隔離開來，非工作區的漏電流不會進入工作區電流迴路中來。從而，既使工作區有極淺的感應結，又有小的漏電流和高的穩定性。且製作簡便。
附

圖1是管芯結構的正視圖。圖中1表示工作區。
附圖2是管芯結構的剖面圖。圖中2表示二氧化矽，3表示反型層，4表示鋁電極。
實施例。採用電阻率為1歐姆·釐米以上的P型矽單晶作為基片。按常規平面工藝進行拋光、熱生長氧化層，厚度約4000埃，光刻出如附圖1的N＋1和N＋2圖形，進行濃度為5×1019(釐米)－3的磷擴散形成N＋1區和N＋2區，然後刻引線孔、蒸鋁、光刻、形成N＋1區、N＋2區和P區底面歐姆接觸，就完成了管芯製作。再將管芯燒結在管座上，並分別從N＋1區、N＋2區和底面P＋區引出共三個引出線，最後戴上有透紫外光性能好的透光窗口的管帽。
權利要求1.一種紫外增強反型層型光電二極體，其特徵在於，用兩個封閉而互不相連的環狀N+擴散區把工作區的反型層區域包圍起來，把與工作區相連的N+區通過負載電阻再與電源正極相連，另一個N+區則直接與電源正極相連，P區與電源負極相連。
專利摘要一種改進的紫外增強反型層型光電二極體，其主要結構是用兩個封閉而互不相連的環狀N
文檔編號H01L31/10GK2077593SQ9020089
公開日1991年5月22日 申請日期1990年1月20日 優先權日1990年1月20日
發明者張君和 申請人:武漢大學