CN114641866A - 感光传感器及其制作方法、可移动平台 - Google Patents

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肖�琳
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Abstract

一种感光传感器，包括：一个或多个雪崩二极管，每个雪崩二极管包括：有源感光区，具有第一侧和与第一侧相背对的第二侧，且第二侧设有入光面：位于第一侧的第一掺杂区和第二掺杂区；第一反光结构，靠近第一侧、并且与第一掺杂区和第二掺杂区相对设置，用于将来自有源感光区的光线反射回有源感光区。本申请的感光传感器具有较高的量子吸收效率，还提供了制作方法和可移动平台。

Description

感光传感器及其制作方法、可移动平台
技术领域
本申请涉及感光传感器技术领域，尤其涉及一种感光传感器及其制作方法、可移动平台。
背景技术
利用雪崩二极管(APD)的传感器，如飞行时间传感器(TOF)广泛用于消费电子、安防监控、工业自动化、人工智能、物联网等领域，用于空间距离数据信息的采集和整理，为后续处理和应用提供信息源。
硅基APD的应用较为广泛，但是由于硅自身材料的性质，其对波长较长的红外光吸收能力较弱，需要较厚的有源吸收区才能有较好的量子吸收效率(QE)，而通常的半导体工艺中难以形成较厚的有源吸收区，由于有源吸收区厚度不够，量子吸收效率较低，一般很难超过15％，传感器性能较低，限制了其应用。
发明内容
本申请提供了一种感光传感器及其制作方法、可移动平台，具有较高的量子吸收效率。
第一方面，本申请实施例提供了一种感光传感器，包括：一个或多个雪崩二极管，每个所述雪崩二极管包括：
有源感光区，具有第一侧和与所述第一侧相背对的第二侧，且所述第二侧设有入光面：
位于所述第一侧的第一掺杂区和第二掺杂区；
第一反光结构，靠近所述第一侧、并且与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区相对设置，用于将来自所述有源感光区的光线反射回所述有源感光区。
第二方面，本申请实施例提供了一种感光传感器的制作方法，所述方法包括：
提供基底；
在所述基底上形成一个或多个雪崩二极管，所述雪崩二极管包括有源感光区，所述有源感光区具有第一侧和与所述第一侧相背对的第二侧，且所述第二侧设有入光面，所述雪崩二极管还包括位于所述第一侧的第一掺杂区和第二掺杂区；
靠近所述第一侧形成第一反光结构，所述第一反光结构与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区相对设置，用于将来自所述有源感光区的光线反射回所述有源感光区。
第三方面，本申请实施例提供了一种可移动平台，包括：
前述的感光传感器；
运动组件；
处理器，所述处理器根据所述感光传感器的输出信号，控制所述运动组件运动。
本申请实施例提供了一种感光传感器及其制作方法、可移动平台，通过在感光传感器中设置反光结构，可以使得至少部分光线能在有源感光区内反复穿行，增加了在有源感光区中的光程，从而可以增加光子被吸收的概率，使得感光传感器具有较高的量子吸收效率，可以提高感光传感器的探测精度和探测距离。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请实施例的公开内容。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种感光传感器的结构示意图；
图2是一实施方式中感光传感器用于测距的原理示意图；
图3是一实施方式中感光传感器的示意性框图；
图4是一实施方式中感光传感器的结构示意图；
图5是另一实施方式中感光传感器的结构示意图；
图6是又一实施方式中感光传感器的结构示意图；
图7是再一实施方式中感光传感器的结构示意图；
图8是再一实施方式中感光传感器的结构示意图；
图9a至图9d是非平面结构的示意图；
图10是再一实施方式中感光传感器的结构示意图；
图11是本申请实施例提供的一种感光传感器的制作方法的流程示意图；
图12是本申请实施例提供的一种可移动平台的结构示意图。
附图标记说明：100、雪崩二极管；110、有源感光区；111、第一侧；112、第二侧；113、第四掺杂区；120、第一掺杂区；130、第二掺杂区；140、第一反光结构；150、第三掺杂区；160、第五掺杂区；170、第二反光结构；171、深沟槽；172、钝化层；173、缓冲层；101、入光面；102、雪崩击穿区；10、读出电路；11、浅槽隔离；20、外围电路；30、非平面结构；31、盲孔；32、沟槽；700、可移动平台；710、感光传感器；720、运动组件；701、处理器；702、存储器；703、总线。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种感光传感器的结构示意图，感光传感器包括雪崩二极管、飞行时间传感器和/或激光雷达。
在一些实施方式中，感光传感器可以用于可移动平台。示例性的，可移动平台可以包括无人飞行器、云台、无人车、辅助驾驶车辆、无人驾驶车辆等中的至少一种。进一步而言，无人飞行器可以为旋翼型无人机，例如四旋翼无人机、六旋翼无人机、八旋翼无人机，也可以是固定翼无人机。
示例性的，感光传感器用于三维立体扫描和空间距离测量，为激光雷达/自动驾驶/无人机壁障/AR(Augmented Reality，增强现实)/VR(Virtual Reality，虚拟现实)/人工智能等提供输入信息。
示例性的，如图2所示，通过光源主动发射光线照射物体，然后利用感光传感器接受物体反射回来的光，通过计算光从发射到反射回来的时间，以及光速计算感光传感器与被测物体之间的距离(可以称为飞行时间原理)，根据物体上不同位置与感光传感器的距离还可以获得该物体的三维(3D)信息。
示例性的，发射特定波长的红外光照射物体，利用雪崩二极管100接受物体反射回来的特定波长的红外光，可以避开环境中自然光线的干扰。
具体的，如图1和图3所示，感光传感器包括一个或多个雪崩二极管100。示例性的，相邻雪崩二极管100之间可以通过深槽隔离(deep trench isolation，简称DTI)结构或浅槽隔离11(shallow trench isolation，简称STI)结构实现隔离，防止雪崩二极管100之间出现串扰。
举例而言，所述雪崩二极管100包括雪崩光电二极管(Avalanche Photon Diode，APD)。雪崩光电二极管通常在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后，射入的光被P-N结吸收后会形成光电流，加大反向偏压会产生“雪崩”(即光电流成倍地激增)的现象，因此这种二极管被称为雪崩光电二极管。
在一些实施方式中，如图3所示，感光传感器还包括读出电路10。读出电路10例如包括放大器，如互阻抗放大器，能够将光电流转换为电压信号。当然也不限于此，例如读出电路10还可以包括温度补偿电路等。
在一些实施方式中，如图3所示，感光传感器还包括外围电路20，外围电路20用于给雪崩二极管100提供反向偏压，当然也不限于此，例如外围电路20可以用于根据光从发射到反射回来的时间，计算出与被测物体之间的距离。
具体的，如图1所示，每个雪崩二极管100包括：有源感光区110、第一掺杂区120和第二掺杂区130，以及第一反光结构140。
其中，如图1所示，有源感光区110具有第一侧111和与第一侧111相背对的第二侧112，且第二侧112设有入光面101。第一掺杂区120和第二掺杂区130位于第一侧111。示例性的，入光面101可以为有源感光区110的第二侧112的表面本身，也不限于此，例如还可以为感光传感器的基底远离有源感光区110一侧的表面。其中基底可以包括衬底和/或外延层。
在一些实施方式中，第一掺杂区120的掺杂类型和第二掺杂区130的掺杂类型不同。例如，第一掺杂区120为P型掺杂，第二掺杂区130为N型掺杂；或者第一掺杂区120为N型掺杂，第二掺杂区130为P型掺杂。
示例性的，第一掺杂区120用于电连接第一外加电压，第二掺杂区130用于电连接第二外加电压，第一外加电压与第二外加电压不同。可以理解的，通过第一掺杂区120和第二掺杂区130可以向雪崩二极管100提供反向偏压。
示例性的，靠近第一侧111还设置有金属线，例如设置有连接第一掺杂区120的金属线和连接第二掺杂区130的金属线。感光传感器靠近第一侧111的一侧可以称为感光传感器的正面，靠近第二侧112的一侧可以称为感光传感器的背面，有源感光区110的第二侧112设有入光面101，即感光传感器通过背面进光，因此感光传感器可以称为背照式感光传感器。可以防止光从感光传感器的正面入射有源感光区110时被金属线遮挡，通过背面进光可以提高感光传感器的探测精度和探测距离。
具体的，如图1所示，第一反光结构140靠近第一侧111、并且与第一掺杂区120和第二掺杂区130相对设置，用于将来自有源感光区110的光线反射回有源感光区110。可以理解的，如果感光传感器不包括第一反光结构140，则来自有源感光区110的光线穿透有源感光区110后不再进入有源感光区110，可以确定，通过在感光传感器中设置第一反光结构140，可以使得至少部分光线能在有源感光区110内反复穿行，增加了在有源感光区110中的光程，从而可以增加光子被吸收的概率，使得感光传感器具有较高的量子吸收效率，可以提高感光传感器的探测精度和探测距离。
示例性的，当感光传感器包括多个雪崩二极管100时，不同雪崩二极管100的第一反光结构140可以分别设置，也可以一体化设置。可以根据感光传感器的制作工艺确定。当不同雪崩二极管100的第一反光结构140一体化设置时，可以防止穿透有源感光区110的光从相邻雪崩二极管100的第一反光结构140之间的间隔透出，因此量子吸收效率较高。
在一些实施方式中，第一反光结构140朝向有源感光区110的表面包括平面和/或非平面的曲面。如图1所示，第一反光结构140朝向有源感光区110的表面包括平面，如图4所示，第一反光结构140朝向有源感光区110的表面包括曲面。当然也不限于此，例如第一反光结构140朝向有源感光区110的表面也可以包括不规则平面，也可以将来自有源感光区110的光线反射回有源感光区110。
示例性的，曲面包括圆柱的内侧面、椭圆柱的内侧面面、球体的内侧面面、椭球的内侧面面中的至少一种。如图4所示，曲面包括椭圆柱的内侧面面或椭球的内侧面面。
在一些实施方式中，第一反光结构140将来自有源感光区110的光线汇聚反射回有源感光区110。例如，当第一反光结构140朝向有源感光区110的表面包括非平面的曲面时，能够实现光线的汇聚反射，如图4所示，可以使得至少部分反射回有源感光区110的光在有源感光区110中具有较大的光程，具有较高的量子吸收效率。
在一些实施方式中，第一反光结构140将来自有源感光区110的光线漫反射回有源感光区110。示例性的，第一反光结构140朝向有源感光区110的表面可以为粗糙的表面，如粗糙的平面或粗糙的非平面曲面，可以使得至少部分反射回有源感光区110的光在有源感光区110中具有较大的光程，例如垂直入射有源感光区110的光线在被第一反光结构140反射时，以较大的角度反射回有源感光区110而具有较大的光程，具有较高的量子吸收效率。
在一些实施方式中，第一反光结构140包括金属层。举例而言，金属层的材质为铝、铜、金、钨或其中至少一种的合金。当然也不限于此，例如第一反光结构140包括氧化层，如二氧化硅层。
在一些实施方式中，第一反光结构140与第一掺杂区120和第二掺杂区130间隔设置或者一体化设置。具体可以根据感光传感器的制作工艺确定。
在一些实施方式中，第一反光结构140在有源感光区110上的投影至少覆盖全部有源感光区110。从而可以将穿过有源感光区110的第一侧111的光全部反射回有源感光区110，具有较高的量子吸收效率。
举例而言，请参阅图5，第一掺杂区120的部分与一第三掺杂区150形成雪崩击穿区102，第一掺杂区120和第二掺杂区130之间的电场能够驱动有源感光区110感应入射光生成的载流子在雪崩击穿区102中发生雪崩效应，使得第一掺杂区120和第二掺杂区130导通。可以理解的，雪崩二极管100的具体结构也不限于此，图5仅作举例说明。
在一些实施方式中，如图5所示，有源感光区110包括第四掺杂区113，第四掺杂区113的掺杂浓度低于第一掺杂区120和/或第二掺杂区130的浓度。因此，有源感光区110比较容易感应入射光生成载流子。
示例性的，如图5所示，第三掺杂区150位于第一掺杂区120和有源感光区110之间，第三掺杂区150第三掺杂区150的掺杂浓度低于第一掺杂区120和/或第二掺杂区130的掺杂浓度。
示例性的，第三掺杂区150的掺杂浓度高于第四掺杂区113的掺杂浓度，以便有源感光区110感应出的载流子在雪崩击穿区102中发生雪崩效应。
在一些实施方式中，如图5所示，雪崩二极管100还包括第五掺杂区160，第五掺杂区160位于第一掺杂区120和第二掺杂区130之间；第五掺杂区160的掺杂浓度低于第一掺杂区120和/或第二掺杂区130的掺杂浓度。使得在雪崩击穿区102中发生雪崩效应时第一掺杂区120和第二掺杂区130才导通，提高感光传感器的准确性。
示例性的，如图5所示，第一掺杂区120和第三掺杂区150层叠设置，层叠设置的第一掺杂区120和第三掺杂区150层位于第五掺杂区160的一侧，第二掺杂区130位于第五掺杂区160的另一侧。
示例性的，第一掺杂区120、第五掺杂区160的掺杂类型和第二掺杂区130、第三掺杂区150、第四掺杂区113的掺杂类型不同；且第一掺杂区120的掺杂浓度高于第五掺杂区160的掺杂浓度，第二掺杂区130的掺杂浓度高于第三掺杂区150的掺杂浓度，第三掺杂区150的掺杂浓度高于第四掺杂区113的掺杂浓度。
举例而言，第一掺杂区120、第五掺杂区160的掺杂类型为P型掺杂，第二掺杂区130、第三掺杂区150、第四掺杂区113的掺杂类型为N型掺杂。或者第一掺杂区120、第五掺杂区160的掺杂类型为N型掺杂，第二掺杂区130、第三掺杂区150、第四掺杂区113的掺杂类型为P型掺杂。
示例性的，第一掺杂区120为P+型重掺杂区，第二掺杂区130为N+重掺杂区，第三掺杂区150为N型掺杂区，第四掺杂区113为N-轻掺杂区。第一掺杂区120可以接负电压(-10V至-30V)，第二掺杂区130可以接正电压(0v至10V),第四掺杂区113为光子吸收有源区，光在该区域被吸收产生电子/空穴对，光生的电子空穴对经电场加速后进入第三掺杂区150，在强电场驱动下，发生雪崩效应。
可选的，请参阅图6，感光传感器还包括垂直于第二侧112的表面的第二反光结构170，第二反光结构170设置在有源感光区110的至少一侧；第二反光结构170用于将来自有源感光区110的光线反射回有源感光区110。
如图6所示，通过在感光传感器中设置第二反光结构170，可以使得至少部分光线能在有源感光区110内反复穿行，增加了在有源感光区110中的光程，从而可以增加光子被吸收的概率，使得感光传感器具有较高的量子吸收效率，可以提高感光传感器的探测精度和探测距离。
在一些实施方式中，如图6所示，第二反光结构170形成于有源感光区110至少一侧的深沟槽171中。因此可以通过半导体加工工艺在感光传感器中设置第二反光结构170。例如在感光传感器的正面器件完成之后，在感光传感器的背面往正面刻蚀形成深沟槽171和第二反光结构170。
示例性的，如图6所示，深沟槽171在第二侧112朝向第一侧111延伸，因此该深沟槽171可以称为背部深沟槽171(BDTI)。
示例性的，第二反光结构170包括深沟槽171中填充的HK介电材料。举例而言，HK介电材料包括氧化铪、氧化铝、氧化钽中的至少一种。示例性的，如图7所示，HK介电材料在有源感光区110靠近第二反光结构170的一侧感生出钝化层172，钝化层172产生的载流子少于有源感光区110除钝化层172外的其余部分产生的载流子。深沟槽171中填充的HK介电材料能使硅靠近二氧化硅的表面感生出一层空穴积累层，起到钝化硅表面的作用，以减小表面载流子发射对器件的干扰。
示例性的，第二反光结构170还包括位于HK介电材料和深沟槽171的槽壁之间的缓冲层173。举例而言，缓冲层173包括二氧化硅缓冲层173。二氧化硅缓冲层173靠近深沟槽171的硅界面设置。
可选的，请参阅图8，入光面101设有非平面结构30，非平面结构30能够改变光线入射有源感光区110的方向。通过入光面101设有非平面结构30，可以使得至少部分光线能以较大的角度入射有源感光区110，增加了在有源感光区110中的光程，从而可以增加光子被吸收的概率，使得感光传感器具有较高的量子吸收效率，可以提高感光传感器的探测精度和探测距离。例如，当光线垂直入射入光面101时，非平面结构30将入射有源感光区110的光线角度增大，可以倾斜入射有源感光区110，由于有源感光区110比较薄，因此光线倾斜入射有源感光区110可以增加光线在有源感光区110中的光程。光线倾斜入射有源感光区110时，第一反光结构140也可以将光反射以倾斜入射回有源感光区110，使得感光传感器具有较高的量子吸收效率。
在一些实施方式中，非平面结构30包括盲孔31和/或沟槽32，可以通过刻蚀工艺形成，如图9a至图9d所示，其中阴影部分为需要刻蚀的部分。
举例而言，盲孔31可以包括横截面为圆形的盲孔31和/或横截面为方形的盲孔31，当然也不限于此，例如可以包括横截面为矩形的盲孔31等。举例而言，沟槽32包括直线形沟槽、螺旋形沟槽、环形沟槽中的至少一种。
示例性的，如图8和图9所示，盲孔31的孔壁和/或沟槽32的槽壁与第二侧112的表面垂直或呈钝角或呈锐角。
示例性的，如图8和图9所示，沟槽32的槽口的宽度大于或等于沟槽32的槽底的宽度。
示例性的，如图9a至图9d所示，多道沟槽32平行排布或至少两道沟槽32相交设置。
在一些实施方式中，如图10所示，感光传感器包括第一反光结构140、第二反光结构170以及入光面101的非平面结构30。可以使得更多的光线能在有源感光区110内反复穿行，增加了在有源感光区110中的光程，从而可以增加光子被吸收的概率，使得感光传感器具有较高的量子吸收效率，可以提高感光传感器的探测精度和探测距离。
在一些实施方式中，如图10所示，读出电路10与第一掺杂区120、第二掺杂区130、雪崩击穿区102之间设有浅槽隔离11，增加感光长安器的可靠性。
本申请实施例提供的感光传感器，通过在感光传感器中设置反光结构，可以使得至少部分光线能在有源感光区内反复穿行，增加了在有源感光区中的光程，从而可以增加光子被吸收的概率，使得感光传感器具有较高的量子吸收效率，可以提高感光传感器的探测精度和探测距离。
请结合前述实施例参阅图11，图11是本申请另一实施例提供的一种感光传感器的制作方法的流程示意图。
如图11所示，本申请实施例的制作方法包括步骤S110至步骤S130。
S110、提供基底。
其中基底可以包括衬底和/或外延层。
S120、在所述基底上形成一个或多个雪崩二极管，所述雪崩二极管包括有源感光区，所述有源感光区具有第一侧和与所述第一侧相背对的第二侧，且所述第二侧设有入光面，所述雪崩二极管还包括位于所述第一侧的第一掺杂区和第二掺杂区。
示例性的，在感光传感器的背面，即基底进行减薄处理，可以去除全部的基底，也可以去除部分的基底，例如有源感光区的第二侧还留有部分的基底。示例性的，入光面可以为有源感光区的第二侧的表面本身，也不限于此，例如还可以为感光传感器的基底远离有源感光区一侧的表面。
S130、靠近所述第一侧形成第一反光结构，所述第一反光结构与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区相对设置，用于将来自所述有源感光区的光线反射回所述有源感光区。
示例性的，所述第一反光结构朝向所述有源感光区的表面包括平面和/或非平面的曲面。
示例性的，所述第一反光结构包括金属层。
示例性的，所述第一反光结构与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区间隔设置或者一体化设置。
示例性的，所述第一反光结构在所述基底上的投影至少覆盖全部所述有源感光区。
在一些实施方式中，所述制作方法还包括：在所述基底远离所述雪崩二极管的一侧形成垂直于所述基底的第二反光结构，所述第二反光结构设置在所述有源感光区的外侧；所述第二反光结构用于将来自所述有源感光区的光线反射回所述有源感光区。
示例性的，所述在所述基底远离所述雪崩二极管的一侧形成垂直于所述基底的第二反光结构，包括：在所述基底远离所述雪崩二极管的一侧形成深沟槽；在所述深沟槽中填充HK介电材料。
示例性的，在所述深沟槽中填充HK介电材料之前，在所述深沟槽的槽壁上形成缓冲层。
在一些实施方式中，所述制作方法还包括：在所述入光面形成非平面结构，所述非平面结构能够改变光线入射所述有源感光区的方向。
示例性的，所述非平面结构包括盲孔和/或沟槽。
本申请实施例提供的感光传感器的制作方法的具体原理和实现方式均与前述实施例的感光传感器类似，此处不再赘述。
本申请实施例提供的感光传感器的制作方法，通过在感光传感器中设置反光结构，可以使得至少部分光线能在有源感光区内反复穿行，增加了在有源感光区中的光程，从而可以增加光子被吸收的概率，使得感光传感器具有较高的量子吸收效率，可以提高感光传感器的探测精度和探测距离。
请结合前述实施例参阅图12，图12是本申请实施例提供的可移动平台700的示意性框图。示例性的，所述可移动平台可以包括无人飞行器、云台、无人车等中的至少一种。进一步而言，无人飞行器可以为旋翼型无人机，例如四旋翼无人机、六旋翼无人机、八旋翼无人机，也可以是固定翼无人机。
如图12所示，可移动平台包括前述实施例的感光传感器710和运动组件720。运动组件720可以包括一个或多个螺旋桨、与一个或多个螺旋桨相对应的一个或多个电机、一个或多个电子调速器(简称为电调)。
感光传感器710例如包括雪崩二极管、飞行时间传感器和/或激光雷达。示例性的，感光传感器用于三维立体扫描和空间距离测量，为激光雷达/自动驾驶/无人机壁障/AR(Augmented Reality，增强现实)/VR(Virtual Reality，虚拟现实)/人工智能等提供输入信息。
该可移动平台700包括一个或多个处理器701，一个或多个处理器701单独地或共同地工作，用于根据感光传感器710的输出信号，控制运动组件720运动。
示例性的，可移动平台700还包括存储器702，存储器702用于存储程序指令。
示例性的，处理器701和存储器702通过总线703连接，该总线703比如为I2C(Inter-integrated Circuit)总线。
具体地，处理器701可以是微控制单元(Micro-controller Unit，MCU)、中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)或数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等。
具体地，存储器702可以是Flash芯片、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)磁盘、光盘、U盘或移动硬盘等。
其中，所述一个或多个处理器701用于调用存储在存储器702中的程序指令，并在执行所述程序指令时，根据感光传感器710的输出信号，控制运动组件720运动。
本申请实施例提供的可移动平台的具体原理和实现方式均与前述实施例的感光传感器类似，此处不再赘述。
应当理解，在此本申请中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。
还应当理解，在本申请和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (47)

1.一种感光传感器，其特征在于，包括：一个或多个雪崩二极管，每个所述雪崩二极管包括：
有源感光区，具有第一侧和与所述第一侧相背对的第二侧，且所述第二侧设有入光面：
位于所述第一侧的第一掺杂区和第二掺杂区；
第一反光结构，靠近所述第一侧、并且与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区相对设置，用于将来自所述有源感光区的光线反射回所述有源感光区。
2.根据权利要求1所述的感光传感器，其特征在于，所述第一反光结构朝向所述有源感光区的表面包括平面和/或非平面的曲面。
3.根据权利要求2所述的感光传感器，其特征在于，所述曲面包括圆柱的内侧面、椭圆柱的内侧面面、球体的内侧面面、椭球的内侧面面中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述第一反光结构将来自所述有源感光区的光线汇聚反射回所述有源感光区。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述第一反光结构将来自所述有源感光区的光线漫反射回所述有源感光区。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述第一反光结构包括金属层。
7.根据权利要求6所述的感光传感器，其特征在于，所述金属层的材质为铝、铜、金、钨或其中至少一种的合金。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述第一反光结构与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区间隔设置或者一体化设置。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述第一反光结构在所述有源感光区上的投影至少覆盖全部所述有源感光区。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的感光传感器，其特征在于，还包括垂直于所述第二侧的表面的第二反光结构，所述第二反光结构设置在所述有源感光区的至少一侧；所述第二反光结构用于将来自所述有源感光区的光线反射回所述有源感光区。
11.根据权利要求10所述的感光传感器，其特征在于，所述第二反光结构形成于所述有源感光区至少一侧的深沟槽中。
12.根据权利要求11所述的感光传感器，其特征在于，所述第二反光结构包括所述深沟槽中填充的HK介电材料。
13.根据权利要求12所述的感光传感器，其特征在于，所述HK介电材料包括氧化铪、氧化铝、氧化钽中的至少一种。
14.根据权利要求12所述的感光传感器，其特征在于，所述HK介电材料在所述有源感光区靠近所述第二反光结构的一侧感生出钝化层，所述钝化层产生的载流子少于所述有源感光区除所述钝化层外的其余部分产生的载流子。
15.根据权利要求12所述的感光传感器，其特征在于，所述第二反光结构还包括位于所述HK介电材料和所述深沟槽的槽壁之间的缓冲层。
16.根据权利要求15所述的感光传感器，其特征在于，所述缓冲层包括二氧化硅缓冲层。
17.根据权利要求11所述的感光传感器，其特征在于，所述深沟槽在所述第二侧朝向所述第一侧延伸。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述入光面设有非平面结构，所述非平面结构能够改变光线入射所述有源感光区的方向。
19.根据权利要求18所述的感光传感器，其特征在于，所述非平面结构包括盲孔和/或沟槽。
20.根据权利要求19所述的感光传感器，其特征在于，所述盲孔的孔壁和/或沟槽的槽壁与所述第二侧的表面垂直或呈钝角或呈锐角。
21.根据权利要求19所述的感光传感器，其特征在于，所述沟槽的槽口的宽度大于或等于所述沟槽的槽底的宽度。
22.根据权利要求19所述的感光传感器，其特征在于，多道所述沟槽平行排布或至少两道所述沟槽相交设置。
23.根据权利要求19所述的感光传感器，其特征在于，所述沟槽包括直线形沟槽、螺旋形沟槽、环形沟槽中的至少一种。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述第一掺杂区的掺杂类型和所述第二掺杂区的掺杂类型不同。
25.根据权利要求24所述的感光传感器，其特征在于，所述第一掺杂区电连接第一外加电压，所述第二掺杂区电连接第二外加电压，所述第一外加电压与所述第二外加电压不同。
26.根据权利要求25所述的感光传感器，其特征在于，所述第一掺杂区的部分与第三掺杂区形成雪崩击穿区，第一掺杂区和所述第二掺杂区之间的电场能够驱动所述有源感光区感应入射光生成的载流子在所述雪崩击穿区中发生雪崩效应，使得所述第一掺杂区和所述第二掺杂区导通。
27.根据权利要求26所述的感光传感器，其特征在于，所述有源感光区包括第四掺杂区，所述第四掺杂区的掺杂浓度低于所述第一掺杂区和/或第二掺杂区的浓度。
28.根据权利要求27所述的感光传感器，其特征在于，所述第三掺杂区位于所述第一掺杂区和所述有源感光区之间，第三掺杂区所述第三掺杂区的掺杂浓度低于所述第一掺杂区和/或第二掺杂区的掺杂浓度。
29.根据权利要求28所述的感光传感器，其特征在于，所述第三掺杂区的掺杂浓度高于所述第四掺杂区的掺杂浓度。
30.根据权利要求28所述的感光传感器，其特征在于，所述雪崩二极管还包括第五掺杂区，所述第五掺杂区位于所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间；所述第五掺杂区的掺杂浓度低于所述第一掺杂区和/或第二掺杂区的掺杂浓度。
31.根据权利要求30所述的感光传感器，其特征在于，所述第一掺杂区和所述第三掺杂区层叠设置，层叠设置的第一掺杂区和所述第三掺杂区层位于所述第五掺杂区的一侧，所述第二掺杂区位于所述第五掺杂区的另一侧。
32.根据权利要求31所述的感光传感器，其特征在于，所述第一掺杂区、所述第五掺杂区的掺杂类型和所述第二掺杂区、所述第三掺杂区、所述第四掺杂区的掺杂类型不同；且所述第一掺杂区的掺杂浓度高于所述第五掺杂区的掺杂浓度，所述第二掺杂区的掺杂浓度高于所述第三掺杂区的掺杂浓度，第三掺杂区的掺杂浓度高于所述第四掺杂区的掺杂浓度。
33.根据权利要求32所述的感光传感器，其特征在于，所述第一掺杂区、所述第五掺杂区的掺杂类型为P型掺杂，所述第二掺杂区、所述第三掺杂区、所述第四掺杂区的掺杂类型为N型掺杂；或者
所述第一掺杂区、所述第五掺杂区的掺杂类型为N型掺杂，所述第二掺杂区、所述第三掺杂区、所述第四掺杂区的掺杂类型为P型掺杂。
34.根据权利要求1-26中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述感光传感器还包括读出电路，所述读出电路与所述第一掺杂区、第二掺杂区、雪崩击穿区之间设有浅槽隔离。
35.根据权利要求1-34中任一项所述的感光传感器，其特征在于，所述感光传感器包括雪崩二极管、飞行时间传感器和/或激光雷达。
36.一种感光传感器的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
提供基底；
在所述基底上形成一个或多个雪崩二极管，所述雪崩二极管包括有源感光区，所述有源感光区具有第一侧和与所述第一侧相背对的第二侧，且所述第二侧设有入光面，所述雪崩二极管还包括位于所述第一侧的第一掺杂区和第二掺杂区；
靠近所述第一侧形成第一反光结构，所述第一反光结构与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区相对设置，用于将来自所述有源感光区的光线反射回所述有源感光区。
37.根据权利要求36所述的制作方法，其特征在于，所述第一反光结构朝向所述有源感光区的表面包括平面和/或非平面的曲面。
38.根据权利要求36所述的制作方法，其特征在于，所述第一反光结构包括金属层。
39.根据权利要求36所述的制作方法，其特征在于，所述第一反光结构与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区间隔设置或者一体化设置。
40.根据权利要求36所述的制作方法，其特征在于，所述第一反光结构在所述基底上的投影至少覆盖全部所述有源感光区。
41.根据权利要求36-40中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：
在所述基底远离所述雪崩二极管的一侧形成垂直于所述基底的第二反光结构，所述第二反光结构设置在所述有源感光区的外侧；所述第二反光结构用于将来自所述有源感光区的光线反射回所述有源感光区。
42.根据权利要求41所述的制作方法，其特征在于，所述在所述基底远离所述雪崩二极管的一侧形成垂直于所述基底的第二反光结构，包括：
在所述基底远离所述雪崩二极管的一侧形成深沟槽；
在所述深沟槽中填充HK介电材料。
43.根据权利要求42所述的制作方法，其特征在于，在所述深沟槽中填充HK介电材料之前，在所述深沟槽的槽壁上形成缓冲层。
44.根据权利要求36-43中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：
在所述入光面形成非平面结构，所述非平面结构能够改变光线入射所述有源感光区的方向。
45.根据权利要求44所述的制作方法，其特征在于，所述非平面结构包括盲孔和/或沟槽。
46.一种可移动平台，其特征在于，包括：
权利要求1-35中任一项所述的感光传感器；
运动组件；
处理器，所述处理器根据所述感光传感器的输出信号，控制所述运动组件运动。
47.根据权利要求46所述的可移动平台，其特征在于，所述可移动平台包括如下至少一种：无人飞行器、云台、无人车。
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