DE102023111694A1 - Photodetektor mit zweifach dotiertem halbleitermaterial - Google Patents

Photodetektor mit zweifach dotiertem halbleitermaterial Download PDF

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John J. Ellis-Monaghan
Rajendran Krishnasamy
Siva P. Adusumilli
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft Halbleiterstrukturen und insbesondere einen Photodetektor und Herstellungsverfahren. Die Struktur umfasst: einen Photodetektor; und ein Halbleitermaterial an dem Photodetektor, wobei das Halbleitermaterial einen ersten Dotierstofftyp, einen zweiten Dotierstofftyp und intrinsisches Halbleitermaterial umfasst, das den ersten Dotierstofftyp von dem zweiten Dotierstofftyp trennt.

Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Halbleiterstrukturen und insbesondere einen Photodetektor und Herstellungsverfahren.
  • Photodetektoren sind Sensoren für Licht oder andere elektromagnetische Strahlung. Halbleiterbasierte Photodetektoren weisen typischerweise einen PN-Übergang auf, der Lichtphotonen in Strom umwandelt. Die absorbierten Photonen schaffen Elektron-Loch-Paare in der Verarmungsregion. Der PN-Übergang eines Photodetektors ist rückwärts vorgespannt, so dass ohne ein optisches Eingangssignal nur ein sehr kleiner Rückwärtssättigungsstrom durch den Photodetektor fließt.
  • Photodetektoren haben eine Anzahl von Performance-Metriken, auch Gütezahlen (figures ofmerit) genannt, durch welche Photodetektoren charakterisiert und verglichen werden können. Eine derartige Metrik ist Dunkelstrom. Dunkelstrom ist der Strom, der sogar bei Abwesenheit von Licht durch einen Photodetektor fließt. Photodetektoren können bei dem Prozess auch Rauschen erzeugen, was schädlich für die Performance ist. Ein derartiges Rauschen ist Dunkelstromrauschen, welches mittels Herabsetzen des Rückwärtssättigungsstroms durch Materialverbesserung und Übergangsstrukturoptimierung reduziert werden kann.
  • KURZER ABRISS
  • In einem Aspekt der Offenbarung umfasst eine Struktur: einen Photodetektor; und ein Halbleitermaterial an dem Photodetektor, wobei das Halbleitermaterial einen ersten Dotierstofftyp, einen zweiten Dotierstofftyp und intrinsisches Halbleitermaterial umfasst, das den ersten Dotierstofftyp von dem zweiten Dotierstofftyp trennt.
  • In einem Aspekt der Offenbarung umfasst eine Struktur: ein Halbleitersubstrat; ein Isolatormaterial über dem Halbleitersubstrat; einen Photodetektor innerhalb eines Grabens des Halbleitersubstrats; ein Halbleitermaterial eines ersten Dotierstofftyps an einem ersten Abschnitt des Photodetektors; ein Halbleitermaterial eines zweiten Dotierstofftyps an einem zweiten Abschnitt des Photodetektors; und ein intrinsisches Halbleitermaterial an einem dritten Abschnitt des Photodetektors.
  • In einem Aspekt der Offenbarung umfasst ein Verfahren: Bilden eines Photodetektors in einem Halbleitersubstrat; und Bilden eines Halbleitermaterials an dem Photodetektor, wobei das Halbleitermaterial einen ersten Dotierstofftyp, einen zweiten Dotierstofftyp und intrinsisches Halbleitermaterial umfasst, welches das Halbleitermaterial des ersten Dotierstofftyps von dem Halbleitermaterial des zweiten Dotierstofftyps trennt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird in der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die genannte Vielzahl von Zeichnungen anhand nicht beschränkender Beispiele exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
    • 1 zeigt einen Photodetektor mit dotierten Seitenwänden gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 zeigt einen Photodetektor mit dotierten Seitenwänden gemäß zusätzlichen Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
    • 3 zeigt einen Photodetektor ohne dotierte Seitenwände gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
    • 4 zeigt einen Photodetektor ohne dotierte Seitenwände gemäß zusätzlichen Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
    • 5A-5C zeigen Prozessierungsschritte zum Fertigen der Struktur von 1 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Halbleiterstrukturen und insbesondere einen Photodetektor und Herstellungsverfahren. Insbesondere kann der Photodetektor ein Ge-Photodetektor mit einem zweifach dotierten Polysilizium- oder Siliziummaterial sein, das durch eine intrinsische Region an einer Oberseite des Ge-Materials getrennt ist. Vorteilhafterweise stellt der Photodetektor eine verbesserte DC (Dunkelstrom) und AC (Frequenz vs. QE)-Performance bereit.
  • Der Photodetektor der vorliegenden Offenbarung kann auf mehrere Arten unter Verwendung mehrerer unterschiedlicher Werkzeuge gefertigt werden. Im Allgemeinen werden jedoch die Methodologien und Werkzeuge zum Bilden von Strukturen mit Dimensionen im Mikrometer- und Nanometermaßstab verwendet. Die Methodologien, d.h. Technologien, die eingesetzt werden, um den Photodetektor der vorliegenden Offenbarung zu fertigen, wurden aus der Technologie integrierter Schaltkreise (integrated circuit; IC) übernommen. Beispielsweise werden die Strukturen auf Wafern gefertigt und in Materialfilmen realisiert, die durch fotolithografische Prozesse an der Oberseite eines Wafers strukturiert werden. Insbesondere verwendet die Fertigung des Photodetektors drei grundlegende Bausteine: (i) Abscheidung von dünnen Materialfilmen an einem Substrat, (ii) Aufbringen einer strukturierten Maske an einer Oberseite der Filme durch fotolithografische Bildgebung, und (iii) Ätzen der Filme selektiv bezüglich der Maske. Zusätzlich können, wie in der Technik bekannt ist, Vorreinigungsprozesse verwendet werden, um geätzte Oberflächen von j eglichen Verunreinigungen zu reinigen, wie in der Technik bekannt ist. Außerdem können, wenn notwendig, schnelle thermische Ausheilprozesse (rapid thermal anneal processes) verwendet werden, um Dotierstoffe oder Materialschichten hineinzutreiben, wie in der Technik bekannt ist.
  • 1 zeigt einen Photodetektor gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Insbesondere umfasst die Struktur 10 von 1 ein Halbleitersubstrat 12 mit einem Photodetektor 14. In Ausführungsformen kann das Halbleitersubstrat 12 aus irgendeinem geeigneten Material zusammengesetzt sein, das Si umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. In weiteren Ausführungsformen kann das Halbleitersubstrat 12 irgendeine geeignete kristallografische Ausrichtung (z.B. eine kristallografische (100)-, (110)-, (111)- oder (001)-Ausrichtung) umfassen.
  • Der Photodetektor 14 kann beispielsweise aus Ge-Material zusammengesetzt sein. In Ausführungsformen kann das Ge-Material 12 intrinsisches Ge-Material sein, das innerhalb eines Grabens des Halbleitersubstrats 12 vorgesehen ist. Ein Bund 16 kann den Photodetektor 14 umgeben, d.h. den Graben des Halbleitersubstrats 12 auskleiden. Auf diese Weise kann der Bund 16 an dem Photodetektor anliegen und kann zwischen dem Photodetektor 14 und dem Halbleitersubstrat 12 vorgesehen sein. In Ausführungsformen kann der Bund 16 ein Isolatormaterial, z.B. Oxid, sein.
  • Noch Bezugnehmend auf 1, können Flachgrabenisolationsstrukturen 18 innerhalb des Halbleitersubstrats 12 an Seiten des Photodetektors 14 vorgesehen sein. Über dem Halbleitersubstrat 12 kann ein Isolatormaterial 20 vorgesehen sein. In Ausführungsformen kann das Isolatormaterial 20 ein Oxidmaterial sein. Optionale dotierte Regionen 22 können in dem Halbleitersubstrat 12 unter dem Isolatormaterial 20 vorgesehen sein. Die optionalen dotierten Regionen 22 können p-dotierte Regionen oder n-dotierte Regionen sein, die von dem Photodetektor 14 durch den Bund 16 isoliert sind. Die optionalen dotierten Regionen 22 können von anderen Strukturen durch die Flachgrabenisolationsstrukturen 18 isoliert sein. Die optionalen n-dotierten Regionen 22 können vorgespannt sein, um den niedrigsten Dunkelstrom bereitzustellen.
  • Über dem Photodetektor 14 und dem Isolatormaterial 20 ist ein Halbleitermaterial 24 vorgesehen. In Ausführungsformen kann das Halbleitermaterial 24 epitaktisch aufgewachsenes Halbleitermaterial in direktem Kontakt mit dem Photodetektor 14 und dem Isolatormaterial 20 sein. Wie den Fachleuten klar sein sollte, kann das Halbleitermaterial 24 Polysilizium über dem Isolatormaterial 20 und epitaktisches Silizium und Polysilizium über dem Photodetektor 14 sein.
  • Das Halbleitermaterial 24 umfasst eine erste dotierte Region 24a, eine zweite dotierte Region 24b und eine intrinsische Region 24c zwischen der ersten dotierten Region 24a und der zweiten dotierten Region 24b. Auf diese Weise wird eine zweifach dotierte Polysilizium-/Siliziumregion, die durch eine intrinsische Region getrennt ist, an der Oberseite des Photodetektors 14 bereitgestellt. In Ausführungsformen kann die erste dotierte Region 24a eine P+ dotierte Region (z.B. Bor oder Gallium) sein und kann die zweite dotierte Region 24b eine N+ dotierte Region (z.B. Arsen oder Phosphor) sein. Auf diese Weise kann das Halbleitermaterial 24 über dem Photodetektor 14 eine PiN Photodiode (z.B. P+ Polysilizium, intrinsisches Si und N+ Polysilizium) sein.
  • 2 zeigt einen Photodetektor mit dotierten Seitenwänden gemäß zusätzlichen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. In der Struktur 10a von 2 können die Flachgrabenisolationsstrukturen 18 an dem Bund 16 anliegen. Zusätzlich können sich in dieser Ausführungsform die dotierten Regionen 22 unterhalb der Flachgrabenisolationsstrukturen 18 innerhalb des Halbleitersubstrats 12 erstrecken. Die verbleibenden Merkmale sind ähnlich der Struktur 10 von 1.
  • 3 zeigt einen Photodetektor ohne dotierte Seitenwände gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Insbesondere umfasst, wie in 3 gezeigt, die Struktur 10b den Photodetektor 14 und den Bund 16, der den Photodetektor 14 umgibt; jedoch gibt es in dieser Ausführungsform keinen Dotierstoff, der an dem Bund 16 oder dem Photodetektor 14 anliegt. Die verbleibenden Merkmale sind ähnlich der Struktur 10 von 1.
  • 4 zeigt einen Photodetektor ohne dotierte Seitenwände gemäß zusätzlichen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Insbesondere umfasst, wie in 4 gezeigt, die Struktur 10c den Photodetektor 14, den Bund 16, der den Photodetektor 14 umgibt, und die an dem Bund 16 anliegenden Isolationsstrukturen 18. Jedoch gibt es, ähnlich der in 3 gezeigten Struktur, in dieser Ausführungsform, keinen Dotierstoff, der an dem Bund 16 oder dem Photodetektor 14 anliegt. Die verbleibenden Merkmale sind ähnlich der Struktur 10a von 2.
  • 5A-5C zeigen Prozessierungsschritte zum Fertigen der Struktur 10 von 1. Insbesondere zeigt 5A Flachgrabenisolationsstrukturen 18, die in dem Halbleitersubstrat 12 und dem Isolatormaterial 20 gebildet sind. Das Isolatormaterial 20 kann durch einen konventionellen CVD-Prozess gebildet werden. In Ausführungsformen können die Flachgrabenisolationsstrukturen 18 durch konventionelle Lithografie-, Ätz- und Abscheidungsverfahren gebildet werden, die den Fachleuten bekannt sind. Beispielsweise wird ein über der Halbleiter-Schicht 12 gebildetes Resist einer Energie (Licht) ausgesetzt und entwickelt, um eine Struktur (Öffnung) zu bilden. Ein Ätzprozess mit einer selektiven Chemie, z.B. reaktives Ionenätzen (reactive ion etching; RIE) wird verwendet, um die Struktur von dem strukturierten Photoresist auf das Halbleitersubstrat 12 zu übertragen, um einen oder mehrere Gräben in dem Halbleitersubstrat 12 zu bilden. Folgend auf die Resistentfernung durch einen konventionellen Sauerstoffveraschungsprozess oder andere bekannte Strippmittel kann durch irgendwelche konventionellen Abscheidungsprozesse, z.B. chemische Dampfabscheidungs (CVD)-Prozesse, das Isolatormaterial (z.B. SiO2) abgeschieden werden. Jegliches restliche Material an der Oberfläche des Halbleitersubstrats 12 kann durch konventionelle chemisch-mechanische Polier (chemical mechanical polishing; CMP)-Prozesse entfernt werden. Es sollte den Fachleuten klar sein, dass die Flachgrabenisolationsstrukturen 18 größer sein können, indem sie sich weiter nach innen erstrecken, z.B. in 2 und 4 gezeigt, durch Bereitstellen eines größeren Grabens während des Strukturierungsschritts.
  • In 5B kann in dem Halbleitersubstrat 12 und Isolatormaterial 20 unter Verwendung konventioneller Lithografie- und Ätzprozesse wie oben beschrieben ein Graben 25 gebildet werden. An der Struktur, z.B. innerhalb des Grabens 25 und des Isolatormaterials 20, kann ein Isolatormaterial 16 unter Verwendung eines konventionellen Abscheidungsprozesses abgeschieden werden, gefolgt von einem anisotropen Ätzprozess, der eine laterale Ätzkomponente umfasst, die das Isolatormaterial 16 an einem Boden des Grabens 25 und einer oberen Oberfläche des Isolatormaterials 20 ätzt. Auf diese Weise bildet das Isolatormaterial 16 einen Bund an Seitenwänden des Grabens 25. Es sollte den Fachleuten klar sein, dass, wenn die Flachgrabenisolationsstrukturen 18 größer sind, sie sich bis zu dem Bund an Seitenwänden des Grabens 25 erstrecken können.
  • In einer optionalen Ausführungsform können dotierte Regionen 22 in dem Halbleitersubstrat 12 gebildet werden. In Ausführungsformen können die dotierten Regionen 22 durch konventionelle Ionenimplantationsprozesse wie nachstehend detaillierter beschrieben gebildet werden. Die dotierten Regionen 22 können vor oder nach der Bildung des Grabens 25 und/oder der Flachgrabenisolationsstrukturen 18 gebildet werden, und können aus p oder n Dotierstoffen zusammengesetzt sein. In den in 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen ist das Dotieren ausgenommen.
  • In 5C wird innerhalb des Grabens 25 ein Halbleitermaterial epitaktisch aufgewachsen, um den Photodetektor 14 zu bilden. In Ausführungsformen kann das Halbleitermaterial Ge-Material sein. In Ausführungsformen wird das Ge-Material von dem Boden des Grabens 25 aufwärts aufgewachsen. Dies resultiert darin, dass der Photodetektor 14 einen Bund 16 aufweist, der den Photodetektor 14 von den dotierten Regionen 22 isoliert.
  • Folgend auf die Bildung des Photodetektors 14, kann an dem Photodetektor 14 und dem Isolatormaterial 20 ein Halbleitermaterial 24 epitaktisch aufgewachsen werden. Der epitaktische Wachstumsprozess startet als ein selektiver Prozess an dem Photodetektor 14 und setzt sich als ein nicht-selektiver Prozess über dem Isolatormaterial 20 fort. Wie den Fachleuten klar sein sollte, resultieren die selektiven und nichtselektiven Prozesse in einem Polysiliziummaterial an dem Isolatormaterial 20 und einkristallinem (intrinsischen) Si-Material an dem Photodetektor 14. In Ausführungsformen kann aufgrund der Nähe des Isolatormaterials 20 Polysilizium auch an den Kanten des Photodetektors 14 sein.
  • Wieder Bezugnehmend auf 1, kann das Halbleitermaterial 24 Ionenimplantationsprozessen unterzogen werden, um die dotierten Regionen 24a, 24b zu bilden. Während dieser Ionenimplantationsprozesse wird das Halbleitermaterial 24 über einem Abschnitt des Photodetektors 14 maskiert und geschützt, um seine intrinsischen Eigenschaften aufrechtzuerhalten, z.B. intrinsische Region 24c zwischen den zweifach dotierten Regionen 24a, 24b.
  • In Ausführungsformen führen die Ionenimplantationsprozesse eine Konzentration unterschiedlicher Dotierstoffe eines entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps in das Halbleitermaterial 24 ein. In Ausführungsformen können jeweilige strukturierte Implantationsmasken verwendet werden, um die ausgewählten Bereiche 24a, 24b zu definieren, die für die Implantationen exponiert sind. Die Implantationsmaske, die verwendet wird, um den exponierten Bereich zum Bilden der P+ Region 24a auszuwählen, wird nach einer Implantation gestrippt, und vor der Implantationsmaske, die verwendet wird, um die N+ Region 24b zu bilden. In ähnlicher Weise wird die Implantationsmaske, die verwendet wird, um den exponierten Bereich zum Bilden der N+ Region 24b auszuwählen, gestrippt, nachdem die Implantation durchgeführt worden ist. Es sollte klar sein, dass beide Masken verwendet werden können, um an der intrinsischen Region 24c derart zu überlappen, dass diese Region keinen Implantationsprozessen unterzogen wird. Wie in der Technik bekannt ist, können die Implantationsmasken eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material, wie etwa einem organischen Fotolack, umfassen, der durch einen Spin-Coating-Prozess aufgebracht, vorgebacken, durch eine Fotomaske projiziertem Licht ausgesetzt, nach der Belichtung gebacken, und mit einem chemischen Entwickler entwickelt wurde. Die Implantationsmasken weisen eine Dicke und Stoppkraft auf, die ausreichend ist, um maskierte Bereiche gegen ein Empfangen einer Dosis der implantierten Ionen zu blockieren.
  • Die P+ Region 24a wird mit p-Typ-Dotierstoffen, z.B. Bor (B), Gallium, etc., dotiert und die N+ Region 24b wird mit n-Typ-Dotierstoffen, z.B. Arsen (As), Phosphor (P) und Antimon (Sb), dotiert, neben anderen geeigneten Beispielen. In Ausführungsformen befindet sich die intrinsische Region 24c zwischen der P+ Region 24a und N+ Region 24b, von denen jede über dem Photodetektor 14 vorgesehen sind. Auf diese Weise sind die P+ und N+ Regionen durch intrinsisches Silizium, über dem Photodetektor 14, getrennt.
  • Der Photodetektor kann in einer System-auf-Chip (system on chip; SoC)-Technologie verwendet werden. Der SoC ist ein integrierter Schaltkreis (auch als ein „Chip“ bekannt), der alle Komponenten eines elektronischen Systems auf einem einzigen Chip oder Substrat integriert. Da die Komponenten an einem einzigen Substrat integriert sind, verbrauchen SoCs viel weniger Energie und nehmen viel weniger Raum ein als Multi-Chip-Designs mit äquivalenter Funktionalität. Aus diesem Grund werden SoCs die dominante Kraft in den Mobile-Computing (wie etwa in Smartphones)- und Edge-Computing-Märkten. SoC wird auch in eingebetteten Systemen und im Internet of Things verwendet.
  • Das (Die) oben beschriebene(n) Verfahren wird (werden) bei der Fertigung von Chips mit integriertem Schaltkreis verwendet. Die resultierenden Chips mit integriertem Schaltkreis können durch den Fertiger in Roh-Wafer-Form (das heißt, als einzelner Wafer, der mehrere ungehäuste Chips aufweist), als nackter Chip (bare die), oder in gehäuster Form vertrieben werden. Im letzteren Fall ist der Chip in einem Einzelchip-Package (wie etwa ein Kunststoffträger, mit Leitern, die an einem Motherboard oder einem anderen Träger eines höheren Levels befestigt werden) oder in einem Multichip-Package montiert (wie etwa ein keramischer Träger, der einen oder beide Oberflächenzwischenverbindungen oder vergrabene Zwischenverbindungen aufweist). In jedem Fall ist der Chip dann mit anderen Chips, diskreten Schaltelementen und/oder anderen Signalverarbeitungsvorrichtungen als Teil von entweder (a) einem Zwischenprodukt, wie einem Motherboard, oder (b) einem Endprodukt integriert. Das Endprodukt kann irgendein Produkt sein, das Chips mit integriertem Schaltkreis umfasst, und von Spielzeugen und anderen Low-End-Anwendungen bis zu fortgeschrittenen Computerprodukten reicht, die ein Display, ein Keyboard oder eine andere Eingabevorrichtung, und einen zentralen Prozessor aufweisen.
  • Die Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung präsentiert, sollen aber nicht erschöpfend oder auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein. Viele Modifikationen und Variationen sind für die Fachleute offensichtlich, ohne vom Umfang und der Idee der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die hierin verwendete Terminologie wurde gewählt, um die Prinzipien der Ausführungsformen, die praktische Anwendung oder technische Verbesserung gegenüber auf dem Markt erhältlichen Technologien am besten zu erklären, oder es anderen Fachleuten zu ermöglichen, die hierin offenbarten Ausführungsformen zu verstehen.

Claims (20)

  1. Struktur umfassend: einen Photodetektor; und ein Halbleitermaterial an dem Photodetektor, wobei das Halbleitermaterial einen ersten Dotierstofftyp, einen zweiten Dotierstofftyp und intrinsisches Halbleitermaterial umfasst, das den ersten Dotierstofftyp von dem zweiten Dotierstofftyp trennt.
  2. Struktur nach Anspruch 1, wobei der erste Dotierstofftyp einen P+ Dotierstofftyp umfasst und der zweite Dotierstofftyp einen N+ Dotierstofftyp umfasst.
  3. Struktur nach Anspruch 2, wobei das intrinsische Halbleitermaterial Si-Material umfasst.
  4. Struktur nach Anspruch 3, wobei der N+ Dotierstofftyp und der P+ Dotierstofftyp Polysilizium-/Siliziummaterial über dem Photodetektor umfassen.
  5. Struktur nach Anspruch 3, wobei der Photodetektor Ge-Material umfasst.
  6. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Halbleitermaterial eine obere Oberfläche des Photodetektors direkt kontaktiert.
  7. Struktur nach Anspruch 6, wobei das Halbleitermaterial epitaktisches Halbleitermaterial umfasst, das die obere Oberfläche des Photodetektors direkt kontaktiert.
  8. Struktur nach Anspruch 7, ferner umfassend ein Isolatormaterial unter dem epitaktischen Halbleitermaterial.
  9. Struktur nach Anspruch 8, wobei der Photodetektor innerhalb eines Grabens eines Halbleitersubstrats ist, ein Bund an Seitenwänden des Grabens ist und das Isolatormaterial über dem Halbleitersubstrat ist.
  10. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend einen Isolatorbund, der an Seitenwänden des Photodetektors anliegt.
  11. Struktur nach Anspruch 10, ferner umfassend Dotierstoffregionen an Seiten des Isolatorbunds, der die Dotierstoffregionen von dem Photodetektor isoliert.
  12. Struktur umfassend: ein Halbleitersubstrat; ein Isolatormaterial über dem Halbleitersubstrat; einen Photodetektor innerhalb eines Grabens des Halbleitersubstrats; ein Halbleitermaterial eines ersten Dotierstofftyps an einem ersten Abschnitt des Photodetektors; ein Halbleitermaterial eines zweiten Dotierstofftyps an einem zweiten Abschnitt des Photodetektors; und ein intrinsisches Halbleitermaterial an einem dritten Abschnitt des Photodetektors.
  13. Struktur nach Anspruch 12, wobei der erste Dotierstofftyp einen P+ Dotierstofftyp umfasst, der zweite Dotierstofftyp einen N+ Dotierstofftyp umfasst und das intrinsische Halbleitermaterial zwischen dem Halbleitermaterial des ersten Dotierstofftyps und dem Halbleitermaterial des zweiten Dotierstofftyps ist.
  14. Struktur nach Anspruch 12 oder 13, ferner umfassend einen Isolatorbund, der den Graben auskleidet.
  15. Struktur nach Anspruch 14, ferner umfassend dotierte Regionen innerhalb des Halbleitersubstrats, die von dem Photodetektor durch den Isolatorbund isoliert sind, der den Graben auskleidet.
  16. Struktur nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der erste Abschnitt eine erste Seite ist, der zweite Abschnitt eine zweite Seite ist, und der dritte Abschnitt zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite ist.
  17. Struktur nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Halbleitermaterial des ersten Dotierstofftyps und das Halbleitermaterial des zweiten Dotierstofftyps sich über dem Isolatormaterial erstrecken.
  18. Struktur nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der Photodetektor Ge-Material umfasst und das intrinsische Halbleitermaterial Si-Material umfasst.
  19. Struktur nach Anspruch 18, wobei der erste Dotierstofftyp, der zweite Dotierstofftyp und das intrinsische Halbleitermaterial eine PIN-Diode umfassen.
  20. Verfahren umfassend: Bilden eines Photodetektors in einem Halbleitersubstrat; und Bilden eines Halbleitermaterials an dem Photodetektor, wobei das Halbleitermaterial einen ersten Dotierstofftyp, einen zweiten Dotierstofftyp and intrinsisches Halbleitermaterial umfasst, welches das Halbleitermaterial des ersten Dotierstofftyps von dem Halbleitermaterial des zweiten Dotierstofftyps trennt.
DE102023111694.0A 2022-06-24 2023-05-05 Photodetektor mit zweifach dotiertem halbleitermaterial Pending DE102023111694A1 (de)

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