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技术领域

本申请涉及半导体器件技术领域,尤其是涉及一种光电探测器。

背景技术

光电探测器是一种能够将光信号转换为电信号的器件,光电探测器的原理是由辐射引起被照射材料电导率发生改变。光电探测器可以应用于各领域,比如说,在可见光或近红外波段,光电探测器用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等,在红外波段,光电探测器用于红外热成像、红外遥感等。

在光电探测器的制造工艺中,为了降低有源区的串联电阻和接触电阻,通常会在光电探测器上制作一层金属硅化物(Silicide),金属硅化物的导电性介于金属和硅之间。但是,对于光电探测器来说,由于金属硅化物的透光性比较差,因此,这层金属硅化物会阻挡一部分光进入光敏区被吸收探测,从而使得光电探测器的探测效率大幅度降低,无法保证光电探测器的探测效率。

发明内容

本申请提供一种光电探测器,所述光电探测器包括金属硅化物层,所述金属硅化物层包括金属硅化物区域和多个第一金属硅化物阻挡区域,所述金属硅化物区域用于放置金属硅化物,所述第一金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质,所述目标物质的透光性优于所述金属硅化物的透光性;其中:所述多个第一金属硅化物阻挡区域对称分布在所述金属硅化物区域的周围区域。

在一种可能的实施方式中,所述金属硅化物层包括十字型区域和所述十字型区域的四个周围区域,所述四个周围区域为所述十字型区域的左上侧区域、右上侧区域、左下侧区域和右下侧区域;针对每个周围区域,所述周围区域包括K个子区域,K为正整数;其中:所述十字型区域作为所述金属硅化物区域;

每个周围区域的K个子区域作为所述第一金属硅化物阻挡区域。

在一种可能的实施方式中,若K大于1,针对每个周围区域,所述周围区域的K个子区域对称分布在所述周围区域,且所述周围区域的K个子区域之间的间隔区域作为所述金属硅化物区域。

在一种可能的实施方式中,针对所述周围区域的每个子区域,在所述金属硅化物层为方形时,所述子区域为方形子区域;在所述金属硅化物层为圆形时,所述子区域为扇形子区域,如直角扇形子区域或者锐角扇形子区域。

示例性的,在所述金属硅化物层为方形时,所述K为1,或者,所述K为4;在所述金属硅化物层为圆形时,所述K为1,或者,所述K为2。

在一种可能的实施方式中,所述光电探测器包括第一电极、第二电极、掺杂层和衬底外延层,所述第一电极通过所述金属硅化物层与所述掺杂层进行接触,所述第二电极通过所述金属硅化物层与所述衬底外延层进行接触;其中:

所述第一电极与所述四个周围区域之间还存在边界区域;

所述边界区域作为所述金属硅化物区域。

在一种可能的实施方式中,所述金属硅化物层还可以包括第二金属硅化物阻挡区域,所述第二金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质;其中:所述第一电极与所述第二电极之间的区域作为第二金属硅化物阻挡区域。

在一种可能的实施方式中,所述金属硅化物为:硅化钴,或者硅化钛,或者硅化钨,或者硅化钼,或者硅化铂,或者硅化钽。

在一种可能的实施方式中,所述目标物质为:二氧化硅,或氮化硅。

示例性的,所述光电探测器为:单光子雪崩二极管SPAD,或雪崩光电二极管APD,或光电二极管PD,或PIN二极管,或硅光电倍增管SiPM。

由以上技术方案可见,本申请实施例中,金属硅化物层包括金属硅化物区域和多个金属硅化物阻挡区域,金属硅化物区域用于放置金属硅化物,金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质,且目标物质的透光性优于金属硅化物的透光性。通过设置用于放置目标物质的金属硅化物阻挡区域,使得光电探测器的透光性比较好,减少金属硅化物对光的阻挡,减弱金属硅化物的阻挡作用,尽可能增大入射光的吸收,即提高光的吸收,从而提高光电探测器的探测效率,能够保证光电探测器的探测效率。通过设置多个金属硅化物阻挡区域,且多个金属硅化物阻挡区域对称分布在金属硅化物区域的周围区域,在保证光电探测器探测效率的同时,使得每个金属硅化物阻挡区域的电场一致性比较好,即中心区与边缘区的电场一致性比较好,避免影响电场分布的均匀性,也不影响电场的分布,从而避免影响光电探测器特性,能够避免边缘提前击穿。

附图说明

为了更加清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据本申请实施例的这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式中的光电探测器的一个结构剖面图;

图2是本申请一种实施方式中的金属硅化物层的结构俯视图;

图3是本申请一种实施方式中的金属硅化物层的结构俯视图;

图4是本申请一种实施方式中的金属硅化物层的结构俯视图;

图5是本申请一种实施方式中的金属硅化物层的结构俯视图;

图6是本申请一种实施方式中的金属硅化物层的结构俯视图;

图7是本申请一种实施方式中的金属硅化物层的结构俯视图;

图8A-图8D是本申请一种实施方式中的金属硅化物层的结构俯视图;

图9A-图9D是本申请一种实施方式中的金属硅化物层的结构俯视图。

具体实施方式

在本申请实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的,而非限制本申请。本申请和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解,尽管在本申请实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,此外,所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请实施例中提出一种光电探测器,光电探测器是能够将光信号转换为电信号的器件,可以应用于各领域。比如说,在可见光或近红外波段,光电探测器用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等,在红外波段,光电探测器用于红外热成像、红外遥感等。比如说,光电探测器可以是摄像机中的器件,可以是智能手机的图像传感器中的器件,可以是激光雷达中的器件,对此光电探测器的应用场景不做限制,可以作为元器件部署在任意设备。

示例性的,光电探测器可以包括但不限于:SPAD(Single Photon AvalancheDiode,单光子雪崩二极管),APD(Avalanche Photo-Diode,雪崩光电二极管),PD(Photo-Diode,光电二极管),PIN(Positive Intrinsic Negative,正本征负)二极管,SiPM(Silicon PhotoMultiplier,硅光电倍增管)。当然,上述只是光电探测器的几个示例,本实施例中对此光电探测器的类型不做限制。

比如说,以光电探测器是SPAD为例进行说明,SPAD是一种具有单光子探测灵敏度的光电探测器,SPAD利用PN结工作在反向击穿电压之上会发生雪崩效应的特点,可以将吸收光产生的载流子进行倍增,产生一个大电流被外部电路检测到,从而实现光电探测的过程,并将光信号转换为电信号。

在光电探测器的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)制造工艺中,为降低有源区的串联电阻和接触电阻,会在光电探测器上实现金属硅化物,金属硅化物的导电性介于金属和硅之间。

参见图1所示,为光电探测器(如SPAD)的一个结构剖面图,该光电探测器可以包括但不限于:掺杂层、衬底外延层、金属硅化物层、第一电极和第二电极,可以将第一电极记为电极1,可以将第二电极记为电极2。当然,图1只是光电探测器的示例,本实施例中对此光电探测器的结构不做限制,只要光电探测器包括掺杂层、衬底外延层、金属硅化物层、第一电极和第二电极即可。

参见图1所示,第一电极通过金属硅化物层与掺杂层进行接触,第二电极通过金属硅化物层与衬底外延层进行接触,当在第一电极施加电压时,这个电压可以作用到掺杂层,当在第二电极施加电压时,这个电压可以作用到衬底外延层。比如说,当在第一电极施加正压,在第二电极施加负压时,掺杂层为正压,衬底外延层为负压,电压方向就是从掺杂层到衬底外延层。当在第一电极施加负压,在第二电极施加正压时,掺杂层为负压,衬底外延层为正压,电压方向就是从衬底外延层到掺杂层。当然,上述只是第一电极和第二电极的工作原理的示例,本实施例中对此第一电极和第二电极的工作原理不做限制。

参见图1所示,掺杂层可以位于衬底外延层的上面,衬底外延层可以是硅片,掺杂层和衬底外延层共同实现PN结,掺杂层可以由至少一个P型的掺杂层和/或至少一个N型的掺杂层组成,比如说,当掺杂层实现P结时,衬底外延层实现N结,当掺杂层实现N结时,衬底外延层实现P结。当然,上述只是掺杂层和衬底外延层的工作原理的示例,本实施例中对此掺杂层和衬底外延层的工作原理不做限制,只要掺杂层和衬底外延层共同实现PN结即可。比如说,多个掺杂层之间可以形成PN结,衬底外延层只起到掺杂层的衬底功能。

参见图1所示,金属硅化物层与掺杂层接触,金属硅化物层与衬底外延层接触。显然,在金属硅化物层上设置第一电极时,第一电极通过金属硅化物层与掺杂层进行接触,在金属硅化物层上设置第二电极时,第二电极通过金属硅化物层与衬底外延层进行接触,从而能够对掺杂层和衬底外延层施加电压。

在一种可能的实施方式中,金属硅化物层可以包括金属硅化物区域,且金属硅化物层的所有区域均作为金属硅化物区域,而金属硅化物区域用于放置金属硅化物,也就是说,金属硅化物层的所有区域均用于放置金属硅化物。

参见图2所示,为金属硅化物层的结构俯视图,金属硅化物层的所有区域均用于放置金属硅化物,也就是说,在经过CMOS制造工艺后,光电探测器的金属硅化物层被完全覆盖了金属硅化物,这些金属硅化物的导电性介于金属和硅之间,可以减小接触电阻,使得光敏区的横向电场分布更加均匀。

但是,对于光电探测器来说,由于金属硅化物的透光性(即光透过率)比较差,因此,这层金属硅化物会阻挡一部分光进入光敏区被吸收探测,从而使得光电探测器的探测效率大幅度降低,无法保证光电探测器的探测效率。

为了提高光电探测器的探测效率,尽可能地减少光的阻挡,提高光的吸收,在一种可能的实施方式中,金属硅化物层可以包括金属硅化物区域和一个金属硅化物阻挡区域,金属硅化物阻挡区域为SAB(Salicide Block)区域。在该情况下,金属硅化物层的所有区域被划分为金属硅化物区域和一个金属硅化物阻挡区域,金属硅化物区域用于放置金属硅化物,而金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质,且目标物质的透光性(即光透过率)优于金属硅化物的透光性。

由于金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质,且目标物质的透光性优于金属硅化物的透光性,即目标物质的透光性比较好,因此,金属硅化物阻挡区域的目标物质不会阻挡光进入光敏区被吸收探测,从而减少金属硅化物对光的阻挡,减弱金属硅化物的阻挡作用,尽可能增大入射光的吸收,即提高光的吸收,使得光电探测器的探测效率大幅度增加,能够保证光电探测器的探测效率。

参见图3所示,为金属硅化物层的结构俯视图,金属硅化物层的所有区域被划分为金属硅化物区域和金属硅化物阻挡区域,金属硅化物区域用于放置金属硅化物,金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质,金属硅化物阻挡区域用于防止此区域出现金属硅化物,也就是说,在经过CMOS制造工艺后,光电探测器的金属硅化物层被覆盖金属硅化物和目标物质,金属硅化物可以减小接触电阻,而目标物质可以减少金属硅化物对光的阻挡,即减弱金属硅化物的阻挡作用,通过避免金属硅化物出现在金属硅化物阻挡区域,从而保证探测效率。

但是,在上述方式中,在通过第一电极和第二电极为光电探测器进行供电时,会导致光电探测器的电场分布不均匀,响光电探测器的性能。比如说,参见图3所示,将金属硅化物阻挡区域的边缘区记为A点,将金属硅化物阻挡区域的中心区记为B点,显然,在通过第一电极和第二电极供电时,边缘区A点的电场将高于中心区B点的电场,从而导致金属硅化物阻挡区域的电场分布不均匀,对于SPAD来说,可能导致发生边缘提前击穿效应。

示例性的,边缘提前击穿效应是指:由于扩散或者离子注入形成的PN结具有曲率效应,在边缘区的电场高于中心区的PN结的电场时,在高电场的作用下,中心区的PN结区域还没有达到碰撞电离的程度,边缘区就已经提前击穿了。

对于SPAD来说,边缘提前击穿会导致其探测效率急剧降低,并导致暗计数率急剧升高,是导致SPAD性能变差的重要因素。对于其它类型的光电探测器,横向电场分布不均匀则可能导致其它使得性能变差的效应。

为了平衡器件探测效率和横向电场的一致性(对于SPAD来说,能够发生避免边缘提前击穿),本申请实施例中提出一种光电探测器,该光电探测器可以包括金属硅化物层,金属硅化物层可以包括金属硅化物区域和多个第一金属硅化物阻挡区域,每个第一金属硅化物阻挡区域均为SAB区域。在该情况下,金属硅化物层的所有区域被划分为金属硅化物区域和多个第一金属硅化物阻挡区域,金属硅化物区域用于放置金属硅化物,每个第一金属硅化物阻挡区域均用于放置目标物质,且目标物质的透光性优于金属硅化物的透光性。

由于每个第一金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质,且目标物质的透光性优于金属硅化物的透光性,即目标物质的透光性比较好,因此,第一金属硅化物阻挡区域的目标物质不会阻挡光进入光敏区,从而减少金属硅化物对光的阻挡,减弱金属硅化物的阻挡作用,尽可能增大入射光的吸收,即提高光的吸收,使得光电探测器的探测效率大幅度增加,保证光电探测器的探测效率。

而且,通过设计多个第一金属硅化物阻挡区域,且多个金属硅化物区域对称分布在第一金属硅化物阻挡区域的周围区域,多个第一金属硅化物阻挡区域对称分布在金属硅化物区域的周围区域,能够使得在尽可能减少金属硅化物对入射光阻挡的同时,也能够避免影响电场分布的均匀性,即不会导致电探测器的电场分布不均匀,避免边缘提前击穿效应,避免影响光电探测器的性能。

示例性的,多个第一金属硅化物阻挡区域对称分布在金属硅化物区域的周围区域,可以包括但不限于:金属硅化物层包括十字型区域和十字型区域的四个周围区域,这四个周围区域为十字型区域的左上侧区域、十字型区域的右上侧区域、十字型区域的左下侧区域和十字型区域的右下侧区域。针对每个周围区域,该周围区域包括K个子区域,K为正整数;其中:十字型区域作为金属硅化物区域,且每个周围区域的K个子区域作为第一金属硅化物阻挡区域。当然,上述只是多个第一金属硅化物阻挡区域对称分布在金属硅化物区域的周围区域的示例,对此不做限制,只要多个第一金属硅化物阻挡区域对称分布即可。

为了方便描述,以K个子区域是1个子区域为例进行说明,那么,多个第一金属硅化物阻挡区域对称分布在金属硅化物区域的周围区域,可以包括但不限于:金属硅化物层包括十字型区域、十字型区域的左上侧区域、十字型区域的右上侧区域、十字型区域的左下侧区域和十字型区域的右下侧区域。在此基础上,十字型区域作为金属硅化物区域,而十字型区域的左上侧区域、十字型区域的右上侧区域、十字型区域的左下侧区域和十字型区域的右下侧区域,均作为第一金属硅化物阻挡区域,即一共存在4个第一金属硅化物阻挡区域。

参见图4所示,为金属硅化物层的结构俯视图,金属硅化物层的所有区域被划分为金属硅化物区域和多个第一金属硅化物阻挡区域,金属硅化物区域用于放置金属硅化物,而每个第一金属硅化物阻挡区域均用于放置目标物质,每个第一金属硅化物阻挡区域均用于防止此区域出现金属硅化物,也就是说,在经过CMOS制造工艺后,光电探测器的金属硅化物层被覆盖金属硅化物和目标物质,金属硅化物可以减小接触电阻,而目标物质可以减少金属硅化物对光的阻挡,通过避免金属硅化物出现在金属硅化物阻挡区域,从而保证探测效率。

在通过第一电极和第二电极为光电探测器进行供电时,不会导致光电探测器的电场分布不均匀,即不会发生边缘提前击穿效应,从而提高光电探测器的性能。比如说,参见图4所示,针对每个第一金属硅化物阻挡区域,将第一金属硅化物阻挡区域的边缘区记为A点,将第一金属硅化物阻挡区域的中心区记为B点,显然,在通过第一电极和第二电极供电时,边缘区A点的电场与中心区B点的电场相同或类似(由于边缘区A点与金属硅化物的距离和中心区B点与金属硅化物的距离相同或类似,使得边缘区A点的电场与中心区B点的电场相同或类似),即中心区B点与边缘区A点的电场一致性会更好,从而避免第一金属硅化物阻挡区域的电场分布不均匀,从而提高光电探测器的性能。

示例性的,在上述实施例中,金属硅化物可以包括但不限于:硅化钴(CoSi

示例性的,在上述实施例中,目标物质可以包括但不限于:二氧化硅,氮化硅。当然,上述只是目标物质的几个示例,对此不做限制。比如说,目标物质的透光性优于金属硅化物的透光性,因此,可以将透光性优于金属硅化物的透光性的任意物质,作为目标物质,对此目标物质的种类不做限制。

在一种可能的实施方式中,金属硅化物层可以包括十字型区域和十字型区域的四个周围区域,这四个周围区域可以为十字型区域的左上侧区域、右上侧区域、左下侧区域和右下侧区域。针对每个周围区域,该周围区域可以包括K个子区域,K可以为正整数。在此基础上,十字型区域可以作为金属硅化物区域,且每个周围区域的K个子区域可以作为第一金属硅化物阻挡区域。

示例性的,若K大于1,针对每个周围区域(如十字型区域的左上侧区域、右上侧区域、左下侧区域或右下侧区域等),周围区域的K个子区域对称分布在该周围区域,且周围区域的K个子区域之间的间隔区域作为金属硅化物区域。

示例性的,针对周围区域(如十字型区域的左上侧区域、右上侧区域、左下侧区域或右下侧区域等)的每个子区域,在金属硅化物层为方形时,该子区域为方形子区域;在金属硅化物层为圆形时,该子区域为扇形子区域。

示例性的,在金属硅化物层为方形时,则第一电极的形状为方形,第二电极的形状为方形,第一电极位于第二电极的里面。在该情况下,K个子区域可以为1个子区域,K个子区域可以为4个子区域,K个子区域可以为16个子区域,以此类推,对此不做限制。在周围区域包括4个子区域时,则4个子区域对称分布在该周围区域,在周围区域包括16个子区域时,则16个子区域对称分布在该周围区域,以此类推,对此K个子区域的分布方式不做限制。

比如说,若K个子区域为1个子区域,参见图4所示,为金属硅化物层的结构俯视图,金属硅化物层可以包括十字型区域和十字型区域的四个周围区域,每个周围区域就是1个子区域,即左上侧区域包括1个子区域,该子区域为方形子区域,右上侧区域包括1个子区域,该子区域为方形子区域,左下侧区域包括1个子区域,该子区域为方形子区域,右下侧区域包括1个子区域,该子区域为方形子区域。在此基础上,十字型区域可以作为金属硅化物区域,且每个周围区域的1个子区域可以作为第一金属硅化物阻挡区域。

比如说,若K个子区域为4个子区域,参见图5所示,为金属硅化物层的结构俯视图,金属硅化物层可以包括十字型区域和十字型区域的四个周围区域,每个周围区域包括4个子区域,即左上侧区域包括4个子区域,这些子区域均为方形子区域,右上侧区域包括4个子区域,这些子区域均为方形子区域,左下侧区域包括4个子区域,这些子区域均为方形子区域,右下侧区域包括4个子区域,这些子区域均为方形子区域。在此基础上,十字型区域可以作为金属硅化物区域,且每个周围区域的4个子区域可以作为第一金属硅化物阻挡区域。

参见图5所示,周围区域的4个子区域之间的间隔区域也可以作为金属硅化物区域,比如说,左上侧区域的4个子区域之间的间隔区域均可以作为金属硅化物区域,右上侧区域的4个子区域之间的间隔区域均可以作为金属硅化物区域,左下侧区域的4个子区域之间的间隔区域均可以作为金属硅化物区域,右下侧区域的4个子区域之间的间隔区域均可以作为金属硅化物区域。

关于K个子区域为16个子区域等其它情况,实现方式类似,在此不再赘述。

综上可以看出,对于金属硅化物层的尺寸比较大的器件,可以考虑将金属硅化物层划分为多个子区域作为第一金属硅化物阻挡区域,如将金属硅化物层划分为16个子区域(即4个周围区域,每个周围区域为4个子区域)作为第一金属硅化物阻挡区域,将金属硅化物层划分为64个子区域(即4个周围区域,每个周围区域为16个子区域)作为第一金属硅化物阻挡区域,以此类推。参见图5所示,可以将这种金属硅化物层的划分结构称为网格状结构。

示例性的,在金属硅化物层为圆形时,则第一电极的形状为圆形,第二电极的形状为圆形,第一电极位于第二电极的里面。在该情况下,K个子区域可以为1个子区域,K个子区域可以为2个子区域,K个子区域可以为4个子区域,以此类推,对此不做限制。在周围区域包括2个子区域时,则2个子区域对称分布在该周围区域,在周围区域包括4个子区域时,则4个子区域对称分布在该周围区域,以此类推,对此K个子区域的分布方式不做限制。

比如说,若K个子区域为1个子区域,参见图6所示,为金属硅化物层的结构俯视图,金属硅化物层可以包括十字型区域和十字型区域的四个周围区域,每个周围区域就是1个子区域,即左上侧区域包括1个子区域,该子区域为扇形子区域,右上侧区域包括1个子区域,该子区域为扇形子区域,左下侧区域包括1个子区域,该子区域为扇形子区域,右下侧区域包括1个子区域,该子区域为扇形子区域。在此基础上,十字型区域可以作为金属硅化物区域,且每个周围区域的1个子区域可以作为第一金属硅化物阻挡区域。

综上所述,对于金属硅化物层为圆形的器件,可以将每个第一金属硅化物阻挡区域设计成扇形子区域,如每个子区域均为直角扇形子区域。

比如说,若K个子区域为2个子区域,参见图7所示,为金属硅化物层的结构俯视图,金属硅化物层可以包括十字型区域和十字型区域的四个周围区域,每个周围区域包括2个子区域,即左上侧区域包括2个子区域,这些子区域均为扇形子区域,右上侧区域包括2个子区域,这些子区域均为扇形子区域,左下侧区域包括2个子区域,这些子区域均为扇形子区域,右下侧区域包括2个子区域,这些子区域均为扇形子区域。在此基础上,十字型区域可以作为金属硅化物区域,且每个周围区域的2个子区域可以作为第一金属硅化物阻挡区域。

参见图7所示,周围区域的2个子区域之间的间隔区域也可以作为金属硅化物区域,比如说,左上侧区域的2个子区域之间的间隔区域均可以作为金属硅化物区域,右上侧区域的2个子区域之间的间隔区域均可以作为金属硅化物区域,左下侧区域的2个子区域之间的间隔区域均可以作为金属硅化物区域,右下侧区域的2个子区域之间的间隔区域均可以作为金属硅化物区域。

关于K个子区域为4个子区域等其它情况,实现方式类似,在此不再赘述。

综上可以看出,对于金属硅化物层的尺寸比较大的器件,可以考虑将金属硅化物层划分为多个子区域作为第一金属硅化物阻挡区域,如将金属硅化物层划分为8个子区域(即4个周围区域,每个周围区域为2个子区域)作为第一金属硅化物阻挡区域,将金属硅化物层划分为16个子区域(即4个周围区域,每个周围区域为4个子区域)作为第一金属硅化物阻挡区域,以此类推。参见图7所示,可以将这种金属硅化物层的划分结构称为网格状结构。

综上所述,对于金属硅化物层为圆形的器件,可以将每个第一金属硅化物阻挡区域设计成扇形子区域,如每个子区域均为锐角扇形子区域。

示例性的,除了上述几种结构,对于金属硅化物层为圆角方形、正六边形、正八边形等其它形状的器件,也可根据以上方式进行变形,对此不再赘述。

在一种可能的实施方式中,第一电极与四个周围区域(如十字型区域的左上侧区域、右上侧区域、左下侧区域或右下侧区域等)之间还可以存在边界区域,且这些边界区域作为金属硅化物区域,用于放置金属硅化物。

参见图8A所示,为金属硅化物层的结构俯视图,图8A对应图4,在图8A中示出了边界区域。参见图8B所示,为金属硅化物层的结构俯视图,图8B对应图5,在图8B中示出了边界区域。参见图8C所示,为金属硅化物层的结构俯视图,图8C对应图6,在图8C中示出了边界区域。参见图8D所示,为金属硅化物层的结构俯视图,图8D对应图7,在图8D中示出了边界区域。

在一种可能的实施方式中,为了尽可能增大入射光的吸收,第一电极与第二电极之间的区域(即阴极与阳极之间的区域)也作为金属硅化物阻挡区域(为了与第一金属硅化物阻挡区域进行区分,将第一电极与第二电极之间的区域称为第二金属硅化物阻挡区域),以阻挡金属硅化物的生成。比如说,金属硅化物层还可以包括第二金属硅化物阻挡区域,第二金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质;第一电极与第二电极之间的区域作为第二金属硅化物阻挡区域。

比如说,参见图9A所示,为金属硅化物层的结构俯视图,图9A对应图4,在图9A中示出了第二金属硅化物阻挡区域。参见图9B所示,为金属硅化物层的结构俯视图,图9B对应图5,在图9B中示出了第二金属硅化物阻挡区域。参见图9C所示,为金属硅化物层的结构俯视图,图9C对应图6,在图9C中示出了第二金属硅化物阻挡区域。参见图9D所示,为金属硅化物层的结构俯视图,图9D对应图7,在图9D中示出了第二金属硅化物阻挡区域。

由以上技术方案可见,本申请实施例中,金属硅化物层包括金属硅化物区域和多个金属硅化物阻挡区域,金属硅化物区域用于放置金属硅化物,金属硅化物阻挡区域用于放置目标物质,且目标物质的透光性优于金属硅化物的透光性。通过设置用于放置目标物质的金属硅化物阻挡区域,使得光电探测器的透光性比较好,减少金属硅化物对光的阻挡,减弱金属硅化物的阻挡作用,尽可能增大入射光的吸收,即提高光的吸收,从而提高光电探测器的探测效率,能够保证光电探测器的探测效率。通过设置多个金属硅化物阻挡区域,且多个金属硅化物阻挡区域对称分布在金属硅化物区域的周围区域,在保证光电探测器探测效率的同时,使得每个金属硅化物阻挡区域的电场一致性比较好,即中心区与边缘区的电场一致性比较好,避免影响电场分布的均匀性,也不影响电场的分布,从而避免影响光电探测器特性,能够避免边缘提前击穿。

本实施例中,通过将金属硅化物阻挡区域设计成若干个小块,即这些小块均作为金属硅化物阻挡区域,使得金属硅化物层形成十字网格或者扇形网格状的金属硅化物,这样,可以在尽可能减少金属硅化物对入射光阻挡的同时,也不影响光电探测器的电场分布,有利于提高光电探测器的探测效率。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

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技术分类

06120116576279