CN116845121A - 光电转换器件、装置及其制造方法 - Google Patents

光电转换器件、装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116845121A
CN116845121A CN202310896441.3A CN202310896441A CN116845121A CN 116845121 A CN116845121 A CN 116845121A CN 202310896441 A CN202310896441 A CN 202310896441A CN 116845121 A CN116845121 A CN 116845121A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photoelectric conversion
conversion device
doped region
region
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310896441.3A
Other languages
English (en)
Inventor
刘德胜
吕晨晋
李佳鹏
莫良华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Fushi Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Fushi Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Fushi Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Fushi Technology Co Ltd
Priority to CN202310896441.3A priority Critical patent/CN116845121A/zh
Publication of CN116845121A publication Critical patent/CN116845121A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/1446—Devices controlled by radiation in a repetitive configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/107—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

本申请提供了一种光电转换器件，该光电转换器件包括：半导体基材；P型掺杂区和/或N型掺杂区，设置于所述半导体基材内，所述P型掺杂区和所述N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；或者所述半导体基材分别和P型掺杂区或N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；耗尽区调节结构，设置于所述半导体基材内，用于调整所述耗尽区的大小。本申请还提供一种包括所述光电转换器件的光电感测装置及所述光电转换器件的制造方法。

Description

光电转换器件、装置及其制造方法
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种光电转换器件、装置及其制造方法。
背景技术
光子探测效率(photon detection efficiency，PDE)是衡量单光子雪崩二极管探测能力的关键性因素。目前，为了提高光子探测效率，通常使用具有高电阻的外延层作为吸光区域，高电阻的外延层比低电阻的外延层具有更高的光电转换效率。但是，生产过程中的加工偏差容易使得高电阻外延层中形成过大的耗尽区，可能对器件的性能造成不良影响。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种光电转换器件、装置及其制造方法，以解决现有技术中的问题。
第一方面，提供了一种光电转换器件，包括：半导体基材；P型掺杂区和/或N型掺杂区，设置于所述半导体基材内，所述P型掺杂区和所述N型掺杂区或者所述半导体基材分别和P型掺杂区或N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；耗尽区调节结构，设置于所述半导体基材内，用于调整所述耗尽区的大小。
第二方面，提供了一种光电感测装置，包括如第一方面任一实现方式所述的光电转换器件，所述光电感测装置通过感测所述光电转换器件接收光信号对应产生的电信号来获取相关信息。
第三方面，提供了一种电子设备，包括如第二方面所述的光电感测装置，所述电子设备用于根据所述光电感测装置感测到电信号获取的相关信息来执行相应的功能。
第四方面，提供了一种光电转换器件的制造方法，包括：提供一半导体基材；在所述半导体基材上形成P型掺杂区和/或N型掺杂区，所述P型掺杂区和所述N型掺杂区或者所述半导体基材分别和P型掺杂区或N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；在所述半导体基材内设置耗尽区调节结构，所述耗尽区调节结构用于调整所述耗尽区的大小。
本申请实施例中，在光电转换器件中设置耗尽区调节结构，该耗尽区调节结构用于调整所述耗尽区的大小，有助于提高光电转换器件的性能。同时，还可以避免耗尽区过大与周边器件产生相互串扰。
附图说明
图1是一种雪崩光电二极管的结构示意图。
图2是光电转换器件产生串扰的示意图。
图3是本申请实施例提供的一种光电转换器件的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的另一种光电转换器件的结构示意图。
图5是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图6是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图8是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图9是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图10是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图11是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图12是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的又一种光电转换器件的结构示意图。
图14是本申请实施例提供的一种光电转换器件的制造方法的示意性流程图。
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，所描述的实施例仅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。
本申请实施例的光电转换器件可以是基于PN结的半导体器件。PN结属于单向导通的器件，在正向电压作用下，PN结处于导通状态；在反向电压作用下，PN结处于截止状态，仅仅能通过相当微弱的反向电流。对于处于反向偏置状态的PN结，当有光照射到PN结时，PN结上的反向电流会迅速增大。基于该原理，本申请实施例的光电转换器件可以通过检测反向电流变化或外部负载电压变化来检测光信号。当然，本申请实施例的光电转换器件也可以是只包括P型掺杂区或N型掺杂区的半导体器件，此时，光电转换器件中外延层的掺杂类型可以与P型掺杂区或N型掺杂区相对应，以形成耗尽区，例如，当光电转换器件只包括P型掺杂区时，外延层的掺杂类型为N型；当光电转换器件只包括N型掺杂区时，外延层的掺杂类型为P型。为了便于理解，下面以包括P型掺杂区和N型掺杂区的光电转换器件为例，对本申请实施例的方案进行描述。
本申请实施例的光电转换器件的种类可以有多种。例如，按照电极的数量进行划分，该光电转换器件可以为光电二极管、光电三极管等。又例如，按照感光面的不同，该光电转换器件可以为前照式光电转换器件、背照式光电转换器件。再例如，按照检测原理的不同，该光电转换器件可以为雪崩光电二极管(Avalanche Photon Diode，APD)、光电倍增管、增强光电二极管等。
雪崩光电二极管有多种工作状态，如线性模式、盖革模式等。盖革模式的雪崩光电二极管由于其增益极高，常被用作单光子探测，也被称为单光子雪崩光电二极管(SinglePhoton Avalanche Diode，SPAD)。其中，单光子探测是一种能够探测微弱光的技术，较高的灵敏度使其能够捕捉并感应单个光子。单光子探测技术是在光子尺度对光信号进行探测、分析和处理的关键技术，其科学意义和应用前景十分广泛。
光电转换器件可以分为前照式和背照式两种，两种方式各有特点，本申请实施例可以根据使用场景进行选择。
对于前照式的器件结构，金属走线位于器件的顶面，光从器件的顶面进行入射，位于顶面的金属走线会对入射光产生遮挡，降低光子探测效率。
对于背照式的器件结构，金属走线位于器件的顶面，器件倒过来设置以使得光从器件原来的背面进行入射，位于顶面的金属走线不会对入射光产生遮挡，光子探测效率相对较高。
下面结合图1，以雪崩光电二极管为例，对光电转换器件的结构进行介绍。
图1中的光电转换器件10可以包括第一掺杂区1、第二掺杂区2、外延层3及衬底8。
衬底8可以为半导体衬底。例如，衬底8可以是硅基衬底，也可以是锗基衬底，或者也可以是三五族衬底，如InP衬底。该衬底8可以是高纯度衬底，也可以是掺杂有杂质的衬底，如该衬底8可以是掺杂有N类杂质的衬底，也可以是掺杂有P类杂质的衬底。衬底8的掺杂浓度可以有多种，如该衬底8可以是轻掺杂的衬底(如P-衬底，N-衬底)，也可以是中掺杂的衬底(如P衬底，N衬底)，或者也可以是重掺杂的衬底(如P+衬底，N+衬底)。其中，+、-表示衬底的掺杂浓度。
外延层3可以是在衬底8上形成的。例如，对于重掺杂的衬底，可以在重掺杂层上再生长一层轻掺杂的外延层。应理解的是，在一些实施例的半导体结构中，衬底与其生长出来的外延层没有严格的区别，可以统称为衬底或半导体基材。
第一掺杂区1和第二掺杂区2可以形成在衬底8或衬底8的外延层3上。例如，在一些实施例中，可以通过离子注入或者热扩散等方式将对应类型的杂质掺入外延层3，以在外延层3内部形成第一掺杂区1和第二掺杂区2，第一掺杂区1形成在外延层3远离衬底8的上表面上，第二掺杂区2形成在第一掺杂区2的下面，即第二掺杂区2位于第一掺杂区2与衬底8之间。第一掺杂区1可以为N型掺杂区或P型掺杂区，第二掺杂区2可以对应为P型掺杂区或N型掺杂区，第一掺杂区1与第二掺杂区2分别具有不同的掺杂类型。
第一掺杂区1和第二掺杂区2可以形成PN结，并形成跨越PN结交界面两侧的耗尽区11。为了提高光子探测效率，可通过设置光电转换器件各个结构区域的材料参数，比如：掺杂浓度、电阻值等，使得光电转换器件较靠近衬底8的第二掺杂区2接近于全耗尽。例如，将外延层3设置为具有较高电阻，比如：100Ω·cm以上，可使得外延层3的掺杂浓度相对较低，此处光生载流子的复合概率更低，即会有更多自由移动的电荷可以进入PN结的中心雪崩区，从而提升光电转换器件10的PDE。可选地，在图1实施例中，第二掺杂区2为P型掺杂区，耗尽区11表示第二掺杂区2接近于全耗尽。需要说明的是，耗尽区11的形状仅为示例而非限定，耗尽区11也可以为其他的形状。
但是，当外延层3的电阻较高时，由于第二掺杂区2接近于全耗尽，加工过程中较小的注入剂量能量的抖动，或者使用过程中较小的过压偏置下，都可能会使得光电转换器件10的耗尽区11急剧扩大，而耗尽区11急剧扩大会给光电转换器件10带来一些负面影响，影响光电转换器件10的性能。比如在相邻像素间没有隔离的情况下，耗尽区11的急剧扩大，可能会使得相邻像素间耗尽区11产生交叠，造成严重的串扰。图2所示，光电转换器件10中形成的耗尽区11和光电转换器件20中形成的耗尽区21产生交叠，造成严重的串扰。
在光电转换器件10的侧边边缘引入隔离深槽(deep trench isolation，DTI)或隔离浅槽(shallow trench isolation，STI)可以在一定程度上隔离器件，减少串扰，但DTI或STI引入的同时也带来了大量的杂质缺陷态，在一定程度上增大了器件的暗噪声。
综上所述，对基于高电阻外延层的光电转换器件而言，如何提高光电转换器件的性能，以及避免耗尽区急剧扩大而对周边器件产生串扰，成为一个亟需解决的技术问题。
基于上述技术问题，本申请实施例提出一种光电转换器件，包括：半导体基材；P型掺杂区和/或N型掺杂区，设置于所述半导体基材内，所述P型掺杂区和所述N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；或者所述半导体基材分别和P型掺杂区或N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；耗尽区调节结构，设置于所述半导体基材内。所述耗尽区调节结构用于调整所述耗尽区的大小，有助于提高光电转换器件的性能。同时，还可以避免耗尽区过大与周边器件产生相互串扰。
可选地，在一些实施例中，所述耗尽区调节结构包括高掺杂区，所述高掺杂区的类型与所述半导体基材的掺杂类型相同。
可选地，在一些实施例中，耗尽区调节结构包括高掺杂区，所述高掺杂区形成在所述半导体基材的侧面和/或底部。
可选地，在一些实施例中，所述光电转换器件的侧面设置有隔离槽，所述隔离槽中填充带有固定电荷的物质，所述耗尽区调节结构包括填充了带有固定电荷物质的所述隔离槽。
可选地，在一些实施例中，所述光电转换器件的侧面设置有隔离槽，所述隔离槽内埋设有调节电极，所述耗尽区调节结构包括埋设有调节电极的所述隔离槽。
可选地，在一些实施例中，所述调节电极上形成的电势与所述半导体基材中靠近所述隔离槽处的电势之间的相对高低与所述半导体基材的半导体类型相关；若所述半导体基材为P型半导体，则所述调节电极上形成的电势小于所述半导体基材中靠近所述隔离槽处的电势；若所述半导体基材为N型半导体，则所述调节电极上形成的电势大于所述半导体基材中靠近所述隔离槽处的电势。
可选地，在一些实施例中，所述光电转换器件为前照式结构或背照式结构。
可选地，在一些实施例中，所述光电转换器件为背照式结构，所述P型掺杂区和/或N型掺杂区形成在半导体基材的下表面上。
可选地，在一些实施例中，所述半导体基材包括绝缘体上的硅衬底及在所述绝缘体上的硅衬底上生长出的外延层，所述绝缘体上的硅衬底包括依次层叠的顶层硅、氧化层及底层硅，所述外延层由所述顶层硅上生长出来，作为所述耗尽区调节结构的高掺杂区通过对所述顶层硅进行高掺杂后得到的。
可选地，在一些实施例中，所述高掺杂区为掺杂浓度具有预设梯度变化的浓度梯度掺杂区域。
可选地，在一些实施例中，所述半导体基材的上表面设置有介质层，所述介质层带有固定电荷，所述耗尽区调节结构包括带有固定电荷的所述介质层。
可选地，在一些实施例中，若所述半导体基材为P型半导体，所述固定电荷为负电荷；若所述半导体基材为N型半导体，所述固定电荷为正电荷。
可选地，在一些实施例中，
可选地，在一些实施例中，所述半导体基材的电阻率大于第一阈值，所述第一阈值为50Ω·cm或100Ω·cm。
可选地，在一些实施例中，所述光电转换器件为单光子雪崩光电二极管。
可选地，在一些实施例中，所述半导体基材包括衬底及其生长出来的外延层。
在此基础上，本申请实施例还提供一种光电感测装置，其包括如上所述的光电转换器件，所述光电感测装置通过感测所述光电转换器件接收光信号对应产生的电信号来获取相关信息。
在此基础上，本申请实施例还提供一种电子设备，其包括如上所述的光电感测装置，所述电子设备用于根据所述光电感测装置感测电信号获取的相关信息来执行相应的功能。
本申请主要以基于雪崩效应的光电转换器件为例进行描述，基于雪崩效应的光电转换器件可以包括真空雪崩光电二极管、雪崩光电二极管和单光子雪崩光电二极管。
下面结合图3，对本申请实施例的光电转换器件10的结构进行描述。
外延层3，设置有N型掺杂区和P型掺杂区。N型掺杂区和P型掺杂区可以是通过离子注入或者热扩散方式制作的。例如，可以通过在衬底8或其外延层3上分别注入P类离子和N类离子，形成N型掺杂区和P型掺杂区。
外延层3可以为高电阻外延层。可选地，外延层3的电阻率可以大于第一阈值。例如，第一阈值可以为50Ω·cm或100Ω·cm。例如，外延层3的电阻率可以为120Ω·cm、130Ω·cm、150Ω·cm、200Ω·cm、250Ω·cm、260Ω·cm、300Ω·cm、330Ω·cm或350Ω·cm。
N型掺杂区和P型掺杂区可以上下设置，例如，N型掺杂区可以位于P型掺杂区的上方，或者P型掺杂区也可以位于N型掺杂区的上方。在图3至图12对应的实施例中，以N型掺杂区1位于P型掺杂区2的上方为例进行描述。
如图3所示，N型掺杂区1和P型掺杂区2可以形成耗尽区11。
耗尽区调节结构14，设置于外延层3。耗尽区调节结构14可以用于调节耗尽区11的大小，以避免耗尽区11急剧扩大，有助于提高光电转换器件10的性能。耗尽区调节结构14可以设置于光电转换器件10的侧面和/或底部，也可以设置于光电转换器件10内部(例如，外延层3中)。例如，耗尽区调节结构14可以设置于光电转换器件10的侧面的部分或全部区域；或者，也可以设置于光电转换器件10的底部，或者，也可以如图3所示同时设置于光电转换器件10的侧面及底部。
可选地，光电转换器件10的底部还可以设置有衬底8，耗尽区调节结构14可以设置在衬底8上。
在一些实施例中，例如，如图4所示，光电转换器件10可以包括半导体衬底8和半导体衬底8的外延层3，所述外延层3背向半导体衬底8的半导体表面上形成有第一掺杂区1，第一掺杂区1的下方形成有第二掺杂区2，即第二掺杂区2位于第一掺杂区1与衬底8之间。其中，第一掺杂区1为N型掺杂区1，第一掺杂区1的掺杂浓度高于外延层3的掺杂浓度，可视为具有中等掺杂浓度。第二掺杂区2为P型掺杂区2，第二掺杂区2的掺杂浓度高于外延层3的掺杂浓度，可与第一掺杂区1的掺杂浓度相当或稍高于第一掺杂区1的掺杂浓度，也可以视为具有中等掺杂浓度。N型的第一掺杂区1与P型的第二掺杂区2相互接触形成PN结。耗尽区调节结构14可以设置于光电转换器件10的侧面。
可选地，耗尽区调节结构14可以包括高掺杂区，高掺杂区的半导体类型与衬底8或衬底8的外延层3相同，高掺杂区具有相对于外延层3较高的掺杂浓度。例如，可以通过离子注入或等离子体掺杂的方式在光电转换器件10的侧面边缘形成P型高掺杂区作为耗尽区调节结构14，该高掺杂区可以限制耗尽区11的扩张。
光电转换器件10还可以包括形成在第一掺杂区1上的一个或更多个第一重掺杂区6，所述第一重掺杂区6具有与第一掺杂区1相同的半导体类型，比第一掺杂区1更高的掺杂浓度。如图4所示，所述第一重掺杂区6为N型的重掺杂区，形成在N型的第一掺杂区1内。可选地，所述第一重掺杂区6可围绕N型的第一掺杂区1的中心形成环形区域。所述第一重掺杂区6内可引出光电转换器件10上对应类型的电极，比如：N型的第一重掺杂区6内可引出光电转换器件10的阴极，P型的第一重掺杂区6内可引出光电转换器件10的阳极。图4所示的实施例中，N型的第一重掺杂区6内引出光电转换器件10的阴极。
光电转换器件10还可以包括阱区4，所述阱区4形成在半导体衬底8或其外延层3背向半导体衬底8底面的半导体表面上，并朝向衬底8底面延伸预设的深度。所述阱区4可为围绕着整个第一掺杂区1和第二掺杂区2所形成的PN结的环形区域。所述阱区4的半导体类型与衬底8或其外延层3的半导体类型相同，所述阱区4的掺杂浓度高于与其接触的部分衬底8或衬底8的外延层3的掺杂浓度。如图4所示，所述阱区4为与外延层3相同类型的P型阱区4。所述阱区4可用于引出电极以减少电极的导通电阻。
所述光电转换器件10还可以包括形成在阱区4上的一个或更多个第二重掺杂区5，所述第二重掺杂区5具有与阱区4相同的半导体类型，比阱区4更高的掺杂浓度。如图4所示，所述第二重掺杂区5为P型的重掺杂区，形成在所述P型阱区4内，同样可以为围绕着整个第一掺杂区1和第二掺杂区2所形成的PN结的环形区域。所述第二重掺杂区5内可引出光电转换器件10上对应类型的电极，比如：N型的第二重掺杂区5内可引出光电转换器件10的阴极，P型的第二重掺杂区5内可引出光电转换器件10的阳极。图4所示的实施例中，P型的第二重掺杂区5内引出光电转换器件10的阳极。
如图4所示，第一掺杂区1为N型掺杂区，第二掺杂区2、衬底8及其外延层3为P型掺杂区，对应地，耗尽区调节结构14包括P型高掺杂区。应理解的是，在其他实施例中，若第一掺杂区1为P型掺杂区，第二掺杂区2、衬底8及其外延层3为N型掺杂区，则耗尽区调节结构14对应为N型高掺杂区。应理解的是，在图4所示的实施例中，所述光电转换器件10没有设置隔离结构，此种情况下作为耗尽区调节结构14的高掺杂区可设置在光电转换器件10的最外侧，且可以从外延层3远离衬底8的上表面贯穿至衬底8。阱区4可设置在耗尽区调节结构14靠近第一掺杂区1和第二掺杂区2的一侧，亦即，所述阱区4位于耗尽区调节结构14与第一掺杂区1和第二掺杂区2之间。可选地，如图4所示，阱区4从外延层3远离衬底8的上表面深入外延层3的深度可小于所述耗尽区调节结构14的深度。
可选地，在一些实施例中，作为耗尽区调节结构14的高掺杂区可以为浓度梯度掺杂区域。浓度梯度掺杂区域可以指：耗尽区调节结构14内的掺杂浓度具有预设的梯度变化，例如：掺杂浓度可由光电转换器件10的边缘(如侧边和/或底部)向光电转换器件10的中心逐渐降低。浓度梯度掺杂区域有助于光生载流子向高阻值低浓度的中心区域漂移，从而可以提高光电转换器件10的性能。
进一步地，耗尽区调节结构14可以为：在水平方向上(即垂直于光电转换器件10侧壁的方向上)和/或垂直方向上(即垂直于光电转换器件10底部的方向上)具有一定宽度的浓度梯度掺杂区域。由于高掺杂区(在水平方向上和/或垂直方向上)具有一定宽度，这样，可以进一步缩小耗尽区的尺寸，从而可以降低光电转换器件10的击穿电压。浓度梯度掺杂区域的宽度可以根据实际需求进行设计。
如图5及图6所示，在一些实施例中，光电转换器件10的侧面可以设置有隔离槽7，隔离槽7内可以填充绝缘氧化物，例如：二氧化硅等。可选地，如图5及图6所示的隔离槽7可以为隔离深槽(Deep Trench Isolation，DTI)；或者，该隔离槽7也可以为或隔离浅槽(Shadow Trench Isolation，STI)。
如图5所示，在对隔离槽7填充氧化物之前，可以通过对隔离槽7中靠近外延层3的区域进行倾角离子注入来形成作为耗尽区调节结构14的P型高掺杂区；或者，如图6所示，在对隔离槽7填充氧化物之前，可以通过对隔离槽7中靠近外延层3的区域进行等离子体掺杂来形成作为耗尽区调节结构14的P型高掺杂区。该作为耗尽区调节结构14的P型高掺杂区域不仅可以限制耗尽区11的过分扩张，对于隔离槽7表面的缺陷态也可以起到一定的钝化作用，因此，能够降低了引入隔离槽7后产生的暗噪声。应理解的是，在光电转换器件设置有隔离槽7的实施例中，如图5和图6所示，所述隔离槽7设置在光电转换器件10的最外侧，此种情况下耗尽区调节结构14设置在隔离槽7位于光电转换器件10内部的一侧。亦即，耗尽区调节结构14位于隔离槽7与第一掺杂区1和第二掺杂区2构成的PN结之间。若此种情况下光电转换器件10还包括阱区4，则阱区4可设置在耗尽区调节结构14位于光电转换器件10内部的一侧，亦即，光电转换器件10的边缘部分从外至内依次为隔离槽7、耗尽区调节结构14和阱区4。
在图4至图6所示的实施例中，作为耗尽区调节结构14的所述高掺杂区均设置于光电转换器件10的侧面，例如：左侧、右侧和/或四周各侧，需要说明的是，在本申请实施例中，作为耗尽区调节结构的所述高掺杂区也可以设置于光电转换器件10的其中一侧，或者，也可以设置于光电转换器件10内部。
可选地，在一些实施例中，光电转换器件的侧面可以设置有隔离槽，隔离槽中可以填充带有固定电荷的氧化物，此种情况下，耗尽区调节结构可以包括填充了带有固定电荷的氧化物的隔离槽，带有固定电荷的氧化物可以在隔离槽位于光电转换器件内部的一侧吸引与固定电荷极性相反的电荷形成电荷积累区，所述电荷积累区可以在光电转换器件的侧边边缘实现类似高掺杂区的效果，限制耗尽区的过分扩张并且降低了隔离槽所引起的暗噪声。
可选地，隔离槽内可填充带有固定电荷的绝缘氧化物，例如：Al2O3、HfO2等。
具体地，如图7所示，光电转换器件10可以包括N型的第一掺杂区1和P型的第二掺杂区2，第一掺杂区1位于第二掺杂区2的上方，第一掺杂区1与第二掺杂区2相互接触形成PN结，衬底8的外延层3为P型掺杂区。光电转换器件10的外侧边缘可以设置有隔离槽7，隔离槽7内填充带有负固定电荷的氧化物。为了平衡电势，带有负固定电荷的氧化物会在隔离槽7靠近外延层3的一侧积累空穴来屏蔽负电荷以实现静电平衡。由此，在隔离槽7位于外延层3一侧的表面处形成的空穴积累区可以实现类似高掺杂区的效果，可以限制耗尽区11的过分扩张以降低击穿电压且还可以降低引入隔离槽7后产生的暗噪声。
需要说明的是，所述固定电荷的极性可以与衬底、衬底的外延层或所述PN结中位于下方的掺杂区的类型相关。例如，若外延层的掺杂类型为P型，PN结中位于下方的掺杂区为P型，则隔离槽中可以填充带有负固定电荷的物质；若外延层的掺杂类型为N型，PN结中位于下方的掺杂区为N型，则隔离槽中可以填充带有正固定电荷的物质。
可选地，在一些实施例中，设置在光电转换器件侧面的隔离槽内可以埋设调节电极，所述调节电极可由导电材料，例如：金属，制成。此种情况下，耗尽区调节结构可以包括埋设有调节电极的隔离槽，通过在调节电极与从阱区引出的电极之间施加预设的偏置电压可在隔离槽位于光电转换器件内部的一侧吸引对应类型的电荷以形成电荷积累区，所述电荷积累区可以在光电转换器件的侧边边缘形成类似高掺杂区的效果，限制耗尽区的过分扩张并且降低隔离槽所引起的暗噪声。
具体地，如图8所示，光电转换器件10可以包括N型的第一掺杂区1和P型的第二掺杂区2，第一掺杂区1位于第二掺杂区2的上方，第一掺杂区1与第二掺杂区2相互接触形成PN结，衬底8的外延层3为P型掺杂区。光电转换器件10的外侧边缘可以设置有隔离槽7，隔离槽7内埋设有调节电极12作为耗尽区调节结构14。可以向调节电极12施加低于阱区4所引出电极处电势的偏置电压，使得调节电极12的电势小于外延层3中靠近隔离槽7处的电势，为了平衡电势，调节电极12与阱区4所引出电极之间的电势差会在隔离槽7靠近外延层3的一侧积累空穴以实现静电平衡。由此，在隔离槽7位于外延层3一侧的表面处形成的空穴积累区可以实现类似高掺杂区的效果，限制耗尽区11的过分扩张且降低引入隔离槽7所引起的暗噪声。
需要说明的是，向隔离槽中的调节电极施加的电压可以与PN结中位于下方的掺杂区、衬底或衬底的外延层的半导体类型相关。例如，如图8所示，若外延层3的掺杂类型为P型，PN结中位于下方的第二掺杂区2为P型，则调节电极12上施加的电压小于外延层3中靠近隔离槽7处，例如：从阱区4所引出的电极上，所施加的电压。此种情况下，调节电极12上形成的电势低于外延层3中靠近隔离槽7处的电势，以在隔离槽7靠近外延层3的一侧形成空穴积累区来限制耗尽区11过分扩张，且可以降低隔离槽引起的暗噪声。再例如，在其他实施例中，若外延层3的掺杂类型为N型，PN结中位于下方的第二掺杂区2为N型，则调节电极12上施加的电压大于外延层3中靠近隔离槽7处，例如：从阱区4所引出的电极上，所施加的电压。相应地，调节电极12上形成的电势高于外延层3中靠近隔离槽7处的电势，以在隔离槽7靠近外延层3的一侧形成电子积累区来限制耗尽区的过分扩张，且可以降低隔离槽7所引起的暗噪声。
应理解的是，在一些实施例中，光电转换器件为前照式(Frontside Illuminated，FSI)结构，在FSI结构中，衬底区域已相较于衬底的外延层具有更高的掺杂浓度，由此对于FSI结构的光电转换器件，其衬底本身即可作为耗尽区调节结构的高掺杂区。
可选地，在一些实施例中，光电转换器件可以为背照式(Backside Illuminated，BSI)结构。由于在BSI光电转换器件的制造过程中会将衬底反转设置，使得衬底朝上作为BSI光电转换器件接收光信号的上表面，并且需要对衬底进行减薄处理，减薄处理会使得BSI光电转换器件位于顶部的衬底不具有高掺杂区域。因此，相比于FSI光电转换器件，BSI光电转换器件需要对该减薄处理后的衬底进行高掺杂处理。
例如，如图9所示，光电转换器件为BSI结构，可以包括衬底8、衬底8的外延层3及N型的第一掺杂区1与P型的第二掺杂区2相互接触形成的PN结。其中，衬底8及其外延层3为P型半导体，衬底8朝向上设置成为BSI光电转换器件10的顶部，第一掺杂区1和第二掺杂区2形成在衬底8的外延层3内，N型的第一掺杂区1形成在外延层3背向衬底8的下表面上，P型的第二掺杂区2形成在N型的第一掺杂区1的上方。对于此种BSI光电转换器件，可以通过多次离子注入或等离子体掺杂的方式在作为顶部设置的衬底8或衬底8的外延层3上形成P型高掺杂区作为耗尽区调节结构。
如图10所示，可选地，对于BSI结构的光电转换器件10，也可以在减薄后的衬底8或衬底8的外延层3上通过低温分子束外延生长的方法形成作为耗尽区调节结构的高掺杂区域。
可选地，作为耗尽区调节结构形成的高掺杂区沿竖直方向可具有变化的掺杂浓度梯度，例如：可通过控制掺入离子的浓度或者控制生长条件使得作为耗尽区调节结构形成的衬底8高掺杂区具有掺杂浓度的梯度变化，掺杂浓度可由光电转换器件10的边缘(如侧边、底部和/或顶部)向光电转换器件10的中心逐渐降低。作为耗尽区调节结构的高掺杂区内掺杂浓度的梯度变化有助于光生载流子向高阻值低浓度的中心区域漂移，从而可以提高光电转换器件10的性能。
如图11所示，在一些实施例中，耗尽区调节结构还可以包括设置在BSI光电转换器件10的上表面，亦即位于BSI光电转换器件10顶部的衬底8或衬底8的外延层3的外表面，上带有固定电荷的介质层13。此种情况下，介质层13可以在外延层3内靠近介质层13的位置吸引与介质层13带有的固定电荷极性相反的电荷形成电荷积累区，所述电荷积累区可以在光电转换器件10的边缘实现类似高掺杂区的效果，可以限制耗尽区的过分扩张。可选地，介质层的材料可以为绝缘氧化物。
需要说明的是，介质层13带有的固定电荷的极性与衬底8、衬底8的外延层3或PN结中的第二掺杂区的掺杂类型相关。如图11所示，衬底8或衬底8的外延层3为P型掺杂，PN结的第二掺杂区2也为P型，则所述介质层13带有负固定电荷，介质层13会在外延层3靠近介质层13的位置积累空穴形成空穴积累区以限制耗尽区11的过分扩张。在其他实施例中，若衬底或衬底的外延层为N型掺杂，PN结的第二掺杂区也为N型，则所述介质层带有正固定电荷，介质层会在外延层靠近介质层的位置积累电子形成电子积累区以限制耗尽区的过分扩张。
可选地，在一些实施例中，BSI光电转换器件的衬底可以为绝缘体上的硅衬底(silicon on insulator，SOI)。此时，作为耗尽区调节结构的高掺杂区可以是对SOI衬底中的顶层硅进行高掺杂后得到的。
例如，如图12所示，SOI衬底8可以包括依次层叠的三层：顶层硅83、氧化层82及底层硅81。可以对顶层硅83进行离子注入以形成P型高掺杂区作为所述耗尽区调节结构14。随后，可以在SOI衬底8的顶层硅83上生长出外延层3，并以此为基础形成BSI光电器件的其他半导体结构。此种情况下，将BSI光电转换器件反转后对SOT衬底8进行减薄时，由于氧化层82的存在，作为耗尽区调节结构14的P型高掺杂区域将会被保留。在外延层3的生长过程中，生长和退火过程会使得SOI衬底中P型高掺杂区域中的受主原子扩散，从而形成P型浓度梯度掺杂区域。
应理解的是，与前述实施例类似，SOI衬底上形成的作为耗尽区调节结构的高掺杂区的掺杂类型也可以与衬底、衬底的外延层或PN结中第二掺杂区的掺杂区类型相同。
可选地，在光电转换器件为背照式器件时，作为耗尽区调节结构的高掺杂区也可以参照前述实施例设置在光电转换器件的侧面或内部的其他位置。
以上几个实施例也可以进行结合，可以通过以上多种方法的叠加来实现耗尽区调节结构，例如，可以同时进行离子注入、在隔离槽中填充带固定电荷的氧化物、在隔离槽中埋设调节电极并施加对应的电压等。此外，光电转换器件的结构和类型，也不仅限于上述实施例中所描述的，衬底类型、注入类型、外延层类型、器件的结构等都可改变，同时，根据器件的变化，边缘和底部掺杂区域的类型也随之发生改变。
可选地，在一些实施例中，光电转换器件也可以只包括P型掺杂区或N型掺杂区，例如，如图13所示，光电转换器件10可以包括衬底8、衬底8上形成的外延层3及第一掺杂区1，第一掺杂区1形成在外延层3背向衬底8的上表面，第一掺杂区1可以为P型掺杂区或N型掺杂区，第一掺杂区1的类型可以与外延层3的掺杂类型相反。例如，当第一掺杂区1为P型掺杂区时，外延层3的掺杂类型为N型；当第一掺杂区1为N型掺杂区时，外延层3的掺杂类型为P型。由此，第一掺杂区1与外延层3构成的PN结可以形成耗尽区11。
图13中的光电转换器件10还可以包括耗尽区调节结构14，设置于外延层3内。耗尽区调节结构14可以用于调节耗尽区11的大小，以避免耗尽区11过分扩大，有助于提高光电转换器件10的性能。耗尽区调节结构14可以设置于光电转换器件10的侧面；或者，也可以设置于光电转换器件10的底部；或者，也可以如图13所示同时设置于光电转换器件10的侧面及底部。
可选地，耗尽区调节结构14可以包括高掺杂区，高掺杂区的类型可以与外延层3的类型相同。如图13所示的实施例中，高掺杂区可以为P型高掺杂区，外延层3的掺杂类型也可以为P型。在其他实施例中，外延层3的掺杂类型也可以为N型，高掺杂区可以为N型高掺杂区。
可选地，光电转换器件10的侧面可以设置有隔离槽，耗尽层调节结构可以包括填充带有固定电荷的氧化物的隔离槽，此时，耗尽区调节结构14可以通过带有的固定电荷在外延层3中形成空穴积累区或电子积累区以限制耗尽区11的过分扩张。耗尽区调节结构14所带的固定电荷的极性可以与所述外延层3的掺杂类型相关。例如，若外延层3的掺杂类型为P型，则隔离槽中可以填充带有负固定电荷的物质；若外延层3的掺杂类型为N型，则隔离槽中可以填充带有正固定电荷的物质。
可选地，光电转换器件10的侧面可以设置有隔离槽，耗尽区调节结构14可以包括内部埋设调节电极的隔离槽。
可选地，光电转换器件10可以为背照式器件，耗尽区调节结构14可以包括高掺杂区，高掺杂区可以形成在位于光电转换器件顶部的衬底或衬底的外延层3上。高掺杂区的半导体类型可以与外延层3的半导体类型相同。
需要说明的是，图13中光电转换器件10的具体实现方式可以参照上述图3至图12中的各个实施例，这里不再赘述。
应理解的是，为了统一对不同结构的光电转换器件的描述，可定义光电转换器件接收光信号的表面为光电转换器件的上表面，光电转换器件背向上表面的表面为下表面，连接所述上表面与下表面的为光电转换器件的侧面。由此，对于FSI结构的光电转换器件，用于形成雪崩区PN结的N型掺杂区和/或P型掺杂区设置在作为光电转换器件上表面的衬底或衬底外延层的顶部区域；对于BSI结构的光电转化器件，用于形成雪崩区PN结的N型掺杂区和/或P型掺杂区设置在作为光电转换器件下表面的衬底或衬底外延层的底部区域。
本申请实施例还提供一种光电感测装置，该光电感测装置可以包括上文描述的任一种光电转换器件，该光电感测装置可以通过感测光电转换器件接收光信号对应产生的电信号来获取相关信息。例如，该光电感测装置可以包括发射模组、接收模组及处理电路，发射模组发射感测光信号，接收模组包括所述光电转换器件以感测经外部对象反射回来的感测光信号并输出相应的电信号，处理电路通过处理分析输出的电信号以获取外部对象的距离信息。该光电感测装置可以包括阵列排布的多个光电转换器件。该光电感测装置可以为感测芯片或感测电路，例如可以为接近传感器、飞行时间(Time of Flight，ToF)传感器、激光雷达等。
本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以包括上文描述的光电感测装置，该电子设备可以根据光电感测装置感测电信号获得的相关信息以执行相应的功能。
所述相应功能包括但不限于识别使用者身份后解锁、支付、启动预设的应用程序、避障、识别使用者脸部表情后利用深度学习技术判断使用者的情绪和健康情况中的任意一种或多种。
该电子设备例如但不局限于为消费性电子产品、家居式电子产品、智能移动工具、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中，消费性电子产品例如但不局限为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品例如但不局限为智能门锁、电视、冰箱、穿戴式设备等。智能移动工具例如但不局限为汽车、机器人、无人送货小车等。金融终端产品例如但不局限为自动取款机机、自助办理业务的终端等。
上文结合图1至图13，详细描述了本申请的装置实施例，下面结合图14，详细描述本申请的方法实施例。应理解，装置实施例的描述与方法实施例的描述相互对应，因此，未详细描述的部分可以参见前面装置实施例。
图14是本申请提供的一种光电转换器件的制造方法的示意性流程图，该方法包括步骤S110至S130。
S110，提供一衬底或衬底上生长的外延层；
S120，在所述衬底或衬底的外延层上形成第一掺杂区和/或第二掺杂区，所述第一掺杂区与第二掺杂区分别具有不同的掺杂类型并相互接触以形成PN结以及跨越PN结交界面两侧的耗尽区；
S130，在所述衬底或衬底的外延层内设置耗尽区调节结构，所述耗尽区调节结构用于调节所述耗尽区的大小，以避免所述耗尽区过度扩张。所述耗尽区调节结构的形成位置、具体结构、形成方法等可参考上述各实施例的描述，此处不再赘述。
可选地，在一些实施例中，所述光电转换器件为单光子雪崩光电二极管。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种光电转换器件，其特征在于，包括：
半导体基材；
P型掺杂区和/或N型掺杂区，设置于所述半导体基材内，所述P型掺杂区和所述N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；或者所述半导体基材分别和P型掺杂区或N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；及
耗尽区调节结构，设置于所述半导体基材内，用于调整所述耗尽区的大小。
2.根据权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于，所述耗尽区调节结构包括高掺杂区，所述高掺杂区的类型与所述半导体基材的掺杂类型相同。
3.根据权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于，所述耗尽区调节结构包括高掺杂区，所述高掺杂区形成在所述半导体基材的侧面和/或底部。
4.根据权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于，所述光电转换器件的侧面设置有隔离槽，所述隔离槽中填充带有固定电荷的物质，所述耗尽区调节结构包括填充了带有固定电荷物质的所述隔离槽。
5.根据权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于，所述光电转换器件的侧面设置有隔离槽，所述隔离槽内埋设有调节电极，所述耗尽区调节结构包括埋设有调节电极的所述隔离槽。
6.根据权利要求5所述的光电转换器件，其特征在于，所述调节电极上形成的电势与所述半导体基材中靠近所述隔离槽处的电势之间的相对高低与所述半导体基材的半导体类型相关；若所述半导体基材为P型半导体，则所述调节电极上形成的电势小于所述半导体基材中靠近所述隔离槽处的电势；若所述半导体基材为N型半导体，则所述调节电极上形成的电势大于所述半导体基材中靠近所述隔离槽处的电势。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光电转换器件，其特征在于，所述光电转换器件为前照式结构或背照式结构。
8.根据权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于，所述光电转换器件为背照式结构，所述P型掺杂区和/或N型掺杂区形成在半导体基材的下表面上。
9.根据权利要求8所述的光电转换器件，其特征在于，所述半导体基材包括绝缘体上的硅衬底及在所述绝缘体上的硅衬底上生长出的外延层，所述绝缘体上的硅衬底包括依次层叠的顶层硅、氧化层及底层硅，所述外延层由所述顶层硅上生长出来，作为所述耗尽区调节结构的高掺杂区通过对所述顶层硅进行高掺杂后得到的。
10.根据权利要求2或9所述的光电转换器件，其特征在于，所述高掺杂区为掺杂浓度具有预设梯度变化的浓度梯度掺杂区域。
11.根据权利要求8所述的光电转换器件，其特征在于，所述半导体基材的上表面设置有介质层，所述介质层带有固定电荷，所述耗尽区调节结构包括带有固定电荷的所述介质层。
12.根据权利要求4或11所述的光电转换器件，其特征在于，若所述半导体基材为P型半导体，则所述固定电荷为负电荷；若所述半导体基材为N型半导体，则所述固定电荷为正电荷。
13.根据权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于，所述半导体基材的电阻率大于第一阈值，所述第一阈值为50Ω·cm或100Ω·cm。
14.根据权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于，所述光电转换器件为单光子雪崩光电二极管。
15.根据权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于，所述半导体基材包括衬底及其生长出来的外延层。
16.一种光电感测装置，其特征在于，包括如权利要求1至15中任一项所述的光电转换器件，所述光电感测装置通过感测所述光电转换器件接收光信号对应产生的电信号来获取相关信息。
17.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求16所述的光电感测装置，所述电子设备用于根据所述光电感测装置感测电信号获取的相关信息来执行相应的功能。
18.一种光电转换器件的制造方法，其特征在于，包括：
提供一半导体基材；
在所述半导体基材上形成P型掺杂区和/或N型掺杂区，所述P型掺杂区和所述N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；或者所述半导体基材分别和P型掺杂区或N型掺杂区构成的PN结形成对应的耗尽区；
在所述半导体基材内设置耗尽区调节结构，所述耗尽区调节结构用于调整所述耗尽区的大小。
CN202310896441.3A 2023-07-20 2023-07-20 光电转换器件、装置及其制造方法 Pending CN116845121A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310896441.3A CN116845121A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 光电转换器件、装置及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310896441.3A CN116845121A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 光电转换器件、装置及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116845121A true CN116845121A (zh) 2023-10-03

Family

ID=88167005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310896441.3A Pending CN116845121A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 光电转换器件、装置及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116845121A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10872995B2 (en) Avalanche diode along with vertical PN junction and method for manufacturing the same field
US9780247B2 (en) SPAD-type photodiode
US9257589B2 (en) Single photon avalanche diode with second semiconductor layer burried in epitaxial layer
US8410568B2 (en) Integrated photodiode for semiconductor substrates
US9318633B2 (en) Photodetector with controllable spectral response
US10522696B2 (en) Lateral single-photon avalanche diode and method of producing a lateral single-photon avalanche diode
KR20170040124A (ko) 다수 전류에 의해 보조되는 방사선 검출기 장치
JP2017005276A (ja) シングルフォトンアバランシェダイオード
US8994138B2 (en) Hardened photodiode image sensor
EP3477710A1 (en) Avalanche photodiode and method of manufacturing the avalanche photodiode
CN113299786B (zh) 半导体器件及其制造方法
US20230343799A1 (en) Image sensor comprising a plurality of spad photodiodes
US20230378203A1 (en) Image sensor with improved timing resolution and photon detection probability
US20230178677A1 (en) Single-photon avalanche photodiode
US20210296377A1 (en) Spad pixel circuits and methods thereof for direct time of flight sensors
CN114899267A (zh) 光电转换器件、感测装置、电子设备及制造方法
CN116845121A (zh) 光电转换器件、装置及其制造方法
CN117059694B (zh) 单光子雪崩二极管、制备方法、光电检测装置和电子设备
US20240097052A1 (en) Systems and methods for stacked sensors with electrical insulation
US20240162365A1 (en) Avalanche photodetectors with a combined lateral and vertical arrangement
US11784196B2 (en) Trenchless single-photon avalanche diodes
US20230042681A1 (en) Spad pixel for a backside illuminated image sensor
CN114242802A (zh) 一种背照式光电探测器及其阵列
KR20240028106A (ko) 단일 광자 검출 소자, 전자 장치, 및 라이다 장치
CN116960211A (zh) 光电转换器件、感测装置及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination