专利名称：紫蓝硅光电二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种硅光电ニ极管，尤其是用作光电探测器，即用在遥控电路或者光纤通信中能够探测特定波长的硅光电ニ极管。
技术背景 光电ニ极管是ー种吸收光信号-光子(Photon)，将其转换成电信号-电流的元件，英文通常称为Photo-Diode (PD)。在光电ニ极管管壳上有一个能射入光线的玻璃透镜，入射光通过透镜正好照射在管芯上.发光二极管管芯是ー个具有光敏特性的PN结，它被封装在管壳内.发光二极管管芯的光敏面是通过扩散エ艺在N型单晶硅上形成的ー层薄膜。光敏ニ极管的管芯以及管芯上的PN结面积做得较大，而管芯上的电极面积做得较小，PN结的结深比普通半导体ニ极管做得浅，这些结构上的特点都是为了提高光电转换的能力。硅光电ニ极管是ー种特殊的电荷存储ニ极管，由于功耗小速度快等优点而被广泛应用。PIN结ニ极管是最常用的一种硅光电ニ极管，因为它由三层，即P型Si层(P层)、高阻硅层(I层)和N型Si层(N层)所组成，因此称为PIN结的硅光电ニ极管，PIN结硅ニ极管的上面的防反射膜采用ニ氧化硅和氮化硅。PIN结ニ极管从紫外到近红外区光谱范围，有响应速度快，低暗电流和高灵敏度的特点。紫蓝硅光电池具有光电倍增管，具有光电管无法比拟的宽光谱响应，它特别适用于工作在300nm-1000nm光谱范围的各种光学仪器，对紫蓝光有较高的灵敏度、器件体积小、性能稳定可靠，电路设计简单灵活，是光电管的更新换代
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发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供ー种工作在430nm-lIOOnm光谱，暗电流小，光电转换效率高的硅光电ニ极管。现实本实用新型的技术方案是紫蓝硅光电ニ极管，在高电阻率的N型区熔单晶片的正面周边设有环状N型Si层(N层)，环状N型Si层(N层)内侧设有P型Si层(P层)，在环状N型Si层和P型Si层之间隔着环形高阻硅层(I层)，在P型Si层表面设有氮化硅膜，环形高阻硅层表面设有ニ氧化硅膜，P型Si层上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成P型Si层裸露区，在P型Si层裸露区表面贴附有金属AL作为阳极，硅片的背面积淀金属Cr或Au膜阴极。作为本实用新型的进ー步改进，所述高电阻率为1，000-4，OOOQ Cm。作为本实用新型的进ー步改进，所述ニ氧化硅膜的厚度为6，000±500 。作为本实用新型的进ー步改进，所述氮化硅膜的厚度为1，13(Tl，330 。作为本实用新型的进ー步改进，所述P型Si层的厚度为4，200±500 。作为本实用新型的进ー步改进，所述N型Si层的厚度为4，200±400 。作为本实用新型的进ー步改进，所述氮化硅膜的表面设置为凹凸状，以利于对特定波长的光的吸收。作为本实用新型的进ー步改进，所述金属AL的厚度为I. 8^2. 2 ，优化硅光电ニ极管芯片的接触性能。作为本实用新型的进ー步改进，所述环形高阻硅层的四角为圆弧形，减小暗电流。本实用新型对于430nm-1100nm光谱具有高灵敏度，在有源区表面设置氮化硅膜替代现有的氧化硅膜，反射率更低，加大了 N型Si层受光率。
图I是本实用新型实施例I紫蓝硅光电ニ极管正面结构示意图； 图2是本实用新型实施例I紫蓝硅光电ニ极管侧面剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图做进ー步说明。实施例I如图I和图2所示，紫蓝硅光电ニ极管10，在电阻率为1,000-4，000 Q Cm，厚度为400 ，长宽比为3mmX3mm的N型方形晶片I的周边设有厚度为4，200±400 的环状N型Si层(N层)4，环状N型Si层(N层)4内侧设有厚度为4，200±500 的P型Si层(P层)3，环状N型Si层(N层)4和P型Si层(P层)3之间设有环形高阻硅层2，环形高阻硅层2的四角为圆弧形。在P型Si层表面设有厚度为1，13(Tl，330 的氮化硅膜5，在环形高阻硅层2表面设有厚度为6，000±500 的ニ氧化硅膜8，P型Si层上有面积为160 X 160
的氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成N型Si层裸露区，在N型Si层裸露区表面贴附有厚度为1.8 2.2 金属AL作为阳极6，硅片的背面积淀金属Cr或Au膜作为阴极7。
权利要求1.紫蓝硅光电ニ极管，其特征是，在高电阻率的N型区熔单晶片的正面周边设有环状N型Si层，环状N型Si层内侧设有P型Si层，在环状N型Si层和P型Si层之间隔着环形高阻硅层，在P型Si层表面设有氮化硅膜，环形高阻硅层表面设有ニ氧化硅膜，P型Si层上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成P型Si层裸露区，在P型Si层裸露区表面贴附有金属AL作为阳极，硅片的背面积淀金属Cr或Au膜阴极。
2.根据权利要求I所述的紫蓝硅光电ニ极管，其特征是，所述氮化硅膜的厚度为I, 130^1, 330 。
3.根据权利要求I所述的紫蓝硅光电ニ极管，其特征是，所述N型Si层的厚度为4，200 ±400 。
4.根据权利要求I所述的紫蓝硅光电ニ极管，其特征是，所述氮化硅膜的表面设置为凹凸状。
5.根据权利要求I所述的紫蓝硅光电ニ极管，其特征是，所述金属AL的厚度为I. 8 2. 2 。
6.根据权利要求I所述的紫蓝硅光电ニ极管，其特征是，所述单晶片为方形，所述保护环的四角为圆弧形。
7.根据权利要求I所述的紫蓝硅光电ニ极管，其特征是，所述高电阻率为I, 000-4, 000 Q Cm。
专利摘要本实用新型涉及紫蓝硅光电二极管，目的提供一种工作在430nm-1100nm光谱，暗电流小，光电转换效率高的紫蓝硅光电二极管。紫蓝硅光电二极管，在高电阻率的N型区熔单晶片的正面周边设有环状N型Si层，环状N型Si层内侧设有P型Si层，在环状N型Si层和 P型Si层之间隔着环形高阻硅层，在P型Si层表面设有氮化硅膜，环形高阻硅层表面设有二氧化硅膜，P型Si层上有小部分氮化硅膜被光刻、腐蚀掉，形成P型Si层裸露区，在P型Si层裸露区表面贴附有金属AL作为阳极，硅片的背面积淀金属Cr或Au膜阴极。
文档编号H01L31/105GK202395007SQ20112044816
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者崔峰敏 申请人:傲迪特半导体(南京)有限公司