Розробка новітньої технології виготовлення кремнієвого лавинного фотодіода для ближньої інфрачервоної області спектру

Призначення. Розробка нової конструкції та оригінальної технології виготовлення кремнієвого лавинного фотодіоду з робочою довжиною хвилі поглинання – 1,06μm і чутливістю не гірше 40А/Вт.

Технічні характеристики.

  • Планарно диффузійна FS (лицева) та BS (зворотня) з проектними нормами не більше 1мкм. 
  • Кількість шарів полікремнію – 1. 
  • Кількість шарів металізації – 2. 
  • Напруга живлення – до 400В.

Галузь застосування. Розроблення і виробництво приладобудування спеціального призначення.

Переваги. Основною перевагою даної технології є висока чутливість фотодіодів з пониженим рівнем шуму.

Техніко-економічний ефект. Оцінка річної потреби на випуск кремнієвого лавинного фотодіода складає орієнтовно 5 000 шт. на рік. Витрати на впровадження технології в серійне виробництво оцінено в 48 млн.грн.

Опис. Заміна високолегованої арсеном емітерної області осадженим високолегованим полікремнієвим шаром, що дозволяє зменшити концентрацію дефектів в області просторового заряду, а також зменшує паразитний вплив короткохвильового випромінювання, формування мета-поверхневого покриття у вигляді періодичних 1D/2D металічних граток для фокусування випромінювання на область лавинного помноження носіїв.

Модифікована технологія формування кремнієвих PIN фотодіодів, яка використовує: 

  • заглиблений іонно-імплантований шар домішки того ж типу провідності що і високоомна підкладка; 
  • шар легованого полікристалічного кремнію у якості короткохвильового фільтру та джерела мілкозалягаючого pn-переходу який розташований над глибоко імплантованою домішкою і не досягає її; 
  • меза структуру p-n-переходу, яка виходить на максимальний рівень концентрації заглибленого іонно-імплантованого шару у високолегованій підкладці кремнію; 
  • керування зарядом в інтерфейсі діелектрик – кремній; формування рельєфу по зворотній стороні фотодіоду та (або) по шару полікремнію.

Детальніше…