CN210349839U - 一种采用tsv技术的无背电极光电探测器阵列结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，包括半导体硅衬底、P+型隔离槽和N+掺杂区；所述P+型隔离槽设置在半导体硅衬底的正面；所述N+掺杂区设置在半导体硅衬底的正面和背面；所述半导体硅衬底正面的P+型隔离槽和N+掺杂区交错间隔设置；所述半导体硅衬底正面的N+掺杂区上设有电极阴极；所述P+型隔离槽上端设有电极阳极；所述半导体硅衬底正面和背面还设有增透膜；所述电极阴极和电极阳极均设置在同一侧；本实用新型通过将电极设置在同一侧，符合探测器器件轻薄化发展要求，降低生产成本，将半导体硅衬底正面与背面的N+掺杂区采用TSV技术，实现正反面N+掺杂区的连通，有利于载流子收集和减小串扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，属于半导体光电探测器技术领域。
背景技术
半导体光电探测器阵列通过直接入射光线或者X射线在闪烁体中产生可见光线，在半导体中产生非平衡载流子来检测入射光，衡量光电探测器阵列性能的关键参数包括分辨率、暗电流、信噪比、读出速度以及像素间电荷串扰等。
目前主流的光电探测器采用带有背电极的PIN结构，探测器阳极和阴极分别位于探测器的正面和背面，不利用器件薄型化和降低成本；此外，为减小探测器阵列的串扰，通常采用PN结隔离、深沟槽隔离等技术，效果不佳或工艺难度大。
实用新型内容
本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种采用 TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，能够降低暗电流，有利于载流子收集和减小串扰，降低生产成本。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种采用TSV 技术的无背电极光电探测器阵列结构，包括半导体硅衬底、P+型隔离槽和N+掺杂区；所述P+型隔离槽设置在半导体硅衬底的正面；所述 N+掺杂区设置在半导体硅衬底的正面和背面；所述半导体硅衬底正面的P+型隔离槽和N+掺杂区交错间隔设置；所述半导体硅衬底正面的 N+掺杂区上设有电极阴极；所述P+型隔离槽上端设有电极阳极；所述半导体硅衬底正面和背面还设有增透膜；所述电极阴极和电极阳极均设置在同一侧。
优选的，所述增透膜采用SiN或SiO2薄膜或SiN/SiO2双层薄膜结构。
优选的，所述增透膜的厚度为50－100nm。
优选的，所述半导体硅衬底分为N型硅衬底和P型硅衬底。
优选的，所述半导体硅衬底正面与背面的N+掺杂区通过垂直通孔连通。
由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型方案的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，通过将电极设置在同一侧，符合探测器器件轻薄化发展要求，降低生产成本，将半导体硅衬底正面与背面的N+掺杂区采用TSV技术，实现正反面N+掺杂区的连通，有利于载流子收集和减小串扰。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
附图1为本发明的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构的截面结构示意图；
附图2为本发明的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构的另一状态截面结构示意图；
其中：1、半导体硅衬底；2、P+型隔离槽；3、N+掺杂区；4、电极阴极；5、电极阳极；6、增透膜。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如附图1、2所示为本发明所述的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，包括半导体硅衬底1、P+型隔离槽2和N+掺杂区3；所述P+型隔离槽2设置在半导体硅衬底1的正面；所述N+掺杂区3设置在半导体硅衬底1的正面和背面；所述半导体硅衬底1 正面的P+型隔离槽2和N+掺杂区3交错间隔设置；所述半导体硅衬底1正面的N+掺杂区3上设有电极阴极4；所述P+型隔离槽2上端设有电极阳极5；所述半导体硅衬底1正面和背面还设有增透膜6；所述电极阴极4和电极阳极5均设置在同一侧。
为了降低表面复合，减小暗电流，所述增透膜6采用SiN或SiO2薄膜或SiN/SiO2双层薄膜结构；所述增透膜6的厚度为50－100nm。
所述半导体硅衬底1分为N型硅衬底和P型硅衬底，根据 N型硅衬底和P型硅衬底的不同，相应的可以使P+型隔离槽2 和N+掺杂区3互换满足要求。
所述半导体硅衬底1正面与背面的N+掺杂区3通过垂直通孔连通，采用TSV(Through Silicon Vias)技术，实现正反面N+掺杂区 3的连通，可形成垂直方向上的电场，有利于载流子收集和减小串扰(特别是长波长入射光)，TSV采用激光打孔技术实现。
本发明的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，通过将电极设置在同一侧，符合探测器器件轻薄化发展要求，降低生产成本，将半导体硅衬底1正面与背面的N+掺杂区3采用TSV技术，实现正反面N+掺杂区3的连通，有利于载流子收集和减小串扰。
以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (5)
1.一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，其特征在于：包括半导体硅衬底、P+型隔离槽和N+掺杂区；所述P+型隔离槽设置在半导体硅衬底的正面；所述N+掺杂区设置在半导体硅衬底的正面和背面；所述半导体硅衬底正面的P+型隔离槽和N+掺杂区交错间隔设置；所述半导体硅衬底正面的N+掺杂区上设有电极阴极；所述P+型隔离槽上端设有电极阳极；所述半导体硅衬底正面和背面还设有增透膜；所述电极阴极和电极阳极均设置在同一侧。
2.如权利要求1所述的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，其特征在于：所述增透膜采用SiN或SiO2薄膜或SiN/SiO2双层薄膜结构。
3.如权利要求1或2所述的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，其特征在于：所述增透膜的厚度为50－100nm。
4.如权利要求1所述的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，其特征在于：所述半导体硅衬底分为N型硅衬底和P型硅衬底。
5.如权利要求1所述的一种采用TSV技术的无背电极光电探测器阵列结构，其特征在于：所述半导体硅衬底正面与背面的N+掺杂区通过垂直通孔连通。
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| CN201921425750.8U CN210349839U (zh) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | 一种采用tsv技术的无背电极光电探测器阵列结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116845076A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-10-03 | 镭友芯科技(苏州)有限公司 | 一种光探测器件及制备方法 |
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2019
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