PIN结光电二极管的工艺原理和制造.pdf

中国集成电路 器件与工艺 !#$%’$()*+%(),!#+-.’( !! =结光电二极管的工艺原理和制造 !#$ !# %’()*+ ,-. /01 ,-.$% ;4=?@567ABCDEFGHIJKLMNOPQRS $% 23TU=56789:VRTU=WX’S YZ[\] $% 23TU=567T’(;^_‘a bcAde‘afcghiTjkS !#$% !#$%’()*+ 的 ’ 特性% 当 !$ 管两端加上正向的偏压后! 结和 $ 结的势垒降低! 区空穴和 $ 区电子不断注 光电探测器是一种通过光电效应探测光信号的 入到 区不断复合注入的电子和空穴使 区电导 器件%而光敏二极管就是一种典型的光电探测器%光 增加呈现出低阻抗%当 !$ 管两端加上反向的偏压 敏二极管有些类似于太阳能电池特别是在结构上 后 耗尽层宽度变大 区耗尽层随电压增加更快 但在设计’应用和工作状态等方面有不同之处%太阳 这时的 !$ 管相当于一个平行板电容器% 能电池不加偏置电压在光照条件下势垒区处于正 本产品主要是应用在反向偏压下 !$ 结二极管 偏状态 且太阳能电池需要在很宽的太阳光谱中取 亮暗电流的明显变化来实现对电路的开关作用其 得较高光谱响应% 而光敏二极管则是在可见光或近 反向电流 ( 如下面的方程所示% 红外光波段作探测使用 通常工作在反偏状态下 以 %(!%)*+*, 缩短光生载流子的传输时间 减小结电容 提高响应 为扩散电流 为表面漏电 为势垒产生电流 - )%+ )%, % 速度 % %,!./012# 结二极管就是一种最常用的光敏二极管 为本征载流子浓度 为耗尽层宽度 为有效寿 !# % /0 )1 )$ 开始加工的硅片是一块接近本征的单晶称为 层 命% 它有很高的电阻率和很长的载流子寿命% 但完全没 在反偏压和光强为零的情况下(345612768$ 有杂质的本征层是很难实现的 通常 层是高阻的 电流为暗电流 如果忽略反向状态下少子扩