專利名稱：光敏面直徑為14mm的硅光電探測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種光電信息領域的大光敏面硅光電探測器，在光電檢測、光機電一體化、激光大氣通信、激光跟蹤、制導、引信中有廣泛用途。
背景技術：
大光敏面硅探測器中，光敏面直徑≤10mm在國外和國內(nèi)有采用N型高阻硅為襯底材料，而在光敏面直徑大于10mm時，國內(nèi)國外均以高阻P型硅為襯底材料。由于高阻P型硅單晶、高溫熱性能不穩(wěn)定，易反型成N型，晶片表面要形成N溝通，從而使探測器的暗電流增大、噪聲增大、接收靈敏度低，性能不穩(wěn)定，可靠性低，對探測器的應用非常不利。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的各種硅探測器的各種缺陷面積不夠大、暗電流大、噪聲大或者速度慢、工作電壓高、性能不穩(wěn)定、可靠性差或者因電極極性相反而不能在整機系統(tǒng)中兼容，而制作了帶有隔離二極管的光敏直徑為14mm的硅探測器。具體的制作方法是以電阻率≥5000Ω.cm，晶向為(111)高阻N型硅單晶片一面磨拋后高溫生長SiO2，光刻后用高硼擴散形成探測器的光敏區(qū)和光敏區(qū)周圍的隔離二極管的兩個P+N結，并在其表面淀積Si3N4，背面減薄拋光至400μm，再用高磷擴散形成N+N高低結，如此芯片形成P+NN+(即PIN結構)。經(jīng)光刻電極窗口、金屬化電極、合金后的單個管芯燒壓在兩面都金屬化的陶瓷片上，再燒在管座上。管芯的兩個P+N結(探測器光敏區(qū)P+N結和光敏區(qū)周圍隔離二極管P+N結)的兩個正電極和一個公用的負電極使用壓焊工藝，與同管座電絕緣的管腳相連。在探測器的應用中，隔離二極管與探測器同樣偏置后電學短路連接。該探測器的管芯封裝在標準的7腳TO306型管殼中，具體尺寸如下管座φ30.6mm；管帽φ28mm，高度3.1mm；光窗直徑φ18mm；管殼高度7.1mm；管腳引線φ1mm，長度10mm。本發(fā)明的光敏直徑為14mm的硅光電探測器與現(xiàn)有國內(nèi)外的硅探測器相比，制作工藝較簡單、成本低、成品率和優(yōu)品率高、器件的穩(wěn)定性好、工作電壓低、暗電流小、噪聲低、探測靈敏度高、可靠性高、使用方便、在進口整機中極性仍可兼容。
權利要求
本發(fā)明公開了一種光敏區(qū)直徑為φ14mm硅光電探測器，其特征在于采用N型高阻硅單晶片作襯底，用硼雜質進行熱擴散形成探測器的光敏區(qū)的P+N結和光敏區(qū)周圍隔離二極管的P+N結以及用磷擴散形成N+N高低結制作管芯，金屬化的管芯燒壓在兩面金屬化的Al2O3陶瓷片上，再將陶瓷片燒結于管座上，管芯的兩個正電極及一個公用的負電極用壓焊工藝，與同管殼絕緣的管腳相連，在探測器應用中，隔離二極管的正、負電極經(jīng)與探測器同樣偏置后，實現(xiàn)電學短路連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光敏面直徑為φ14mm硅光電探測器，其特征在于采用N型高阻硅單晶片作襯底，用硼雜質進行熱擴散或離子注入形成探測器的光敏區(qū)及光敏區(qū)周圍的隔離二極管的兩個P
文檔編號H01L27/14GK1508876SQ0212802
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月16日 優(yōu)先權日2002年12月16日
發(fā)明者朱華海, 唐詩才 申請人:重慶科業(yè)光電有限公司