一种硅光电倍增管及dTOF测距芯片制造技术

技术编号:41427258 阅读:16 留言:0更新日期:2024-05-28 20:25
本申请涉及半导体领域,公开了一种硅光电倍增管和dTOF测距芯片,包括至少一个通道,每个所述通道包括至少一个单光子雪崩二极管;每个通道对应一个阴极和一个阳极;在所述硅光电倍增管的背面设置有多个所述通道的阳极和背面金属走线,在所述硅光电倍增管的正面设置有多个所述通道的阴极、正面金属走线;所述正面金属走线将所有所述阴极连接在一起;所述背面金属走线分别将每个所述通道的所述阳极连接出去。在硅光电倍增管的正面采用共阴极的结构,在背面通过背面金属走线将每个通道与该通道对应的阳极连接,可以通过阳极来区分不同的通道。当对通道进行测试时,可以将通道的阳极接地,所有通道的阴极接测试电压,测试电压可以使用正的电压。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体领域,特别是涉及一种硅光电倍增管及dtof测距芯片。


技术介绍

1、硅光电倍增管(silicon photomultiplier,sipm)是一种光电探测器件,由工作在盖革模式的单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode,spad)阵列组成。

2、为了使用共同的衬底,当前的硅光电倍增管设计为背面共阳极结构(p型区域是连在一起的),正面通过不同的阴极来区分不同的通道。当对硅光电倍增管的各通道进行测试时,各通道的阴极需要接地,由于信号采样电路只能在低压端,所以,阳极只能接负的高压,而负压的产生电路比较特殊、复杂。

3、所以,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种硅光电倍增管及dtof测距芯片,以对硅光电倍增管进行采样输出时,可以避免使用负电压产生电路。

2、为解决上述技术问题,本申请提供一种硅光电倍增管,包括至少一个通道,每个所述通道包括至少一个单光子雪崩二极管;每个通道对应一个阴极和一个阳极;

3、在所述硅光电倍增管的背面设置有多个所述通道的阳极和背面金属走线,在所述硅光电倍增管的正面设置有多个所述通道的阴极、正面金属走线;

4、所述正面金属走线将所有所述阴极连接在一起;

5、所述背面金属走线分别将每个所述通道的所述阳极连接出去。

6、可选的,每个所述通道包括至少两个所述单光子雪崩二极管,且每个所述通道内所述单光子雪崩二极管之间并联。

7、可选的,还包括:

8、设于相邻所述单光子雪崩二极管之间的深沟槽隔离结构。

9、可选的,所述深沟槽隔离结构为完全贯通的深沟槽隔离结构;或,在所述单光子雪崩二极管的背面包括不完全贯通的深沟槽隔离结构和在所述单光子雪崩二极管的正面包括浅沟槽隔离结构,所述不完全贯通的深沟槽隔离结构和浅沟槽隔离结构将相邻的单光子雪崩二极管完全分隔开。

10、可选的,所述背面金属走线通过接触孔将每个所述单光子雪崩二极管的衬底连接出去,作为每个所述通道的阳极。

11、可选的,所述单光子雪崩二极管的深沟槽隔离结构内填充有钨介质体。

12、可选的,所述单光子雪崩二极管还包括:

13、设于所述单光子雪崩二极管背面对应入光区范围内的光散射结构。

14、可选的,所述通道的数量在两个以上。

15、可选的,所述硅光电倍增管的衬底为p型衬底。

16、本申请还提供一种dtof测距芯片,包括上述任一种所述的硅光电倍增管,还包括与通道数量相等的输出电路和一处理电路;

17、每个所述通道的阳极通过连接一个输出电路接地,所述输出电路用于采样所连接通道的电流脉冲;

18、所有所述通道的输出电路都连接所述处理电路,所述处理电路用于对所有电流脉冲进行转换和累加。

19、本申请所提供的一种硅光电倍增管,包括至少一个通道,每个所述通道包括至少一个单光子雪崩二极管;每个通道对应一个阴极和一个阳极;在所述硅光电倍增管的背面设置有多个所述通道的阳极和背面金属走线,在所述硅光电倍增管的正面设置有多个所述通道的阴极、正面金属走线;所述正面金属走线将所有所述阴极连接在一起;所述背面金属走线分别将每个所述通道的所述阳极连接出去。

20、可见,在本申请的硅光电倍增管中,在正面,通过正面金属走线将各个通道的阴极连接在一起,即正面采用共阴极的结构,在背面,通过背面金属走线将每个通道与该通道对应的阳极连接,将阳极连接出去。所以,本申请中可以通过阳极来区分不同的通道。当需要将硅光电倍增管的通道与对应的输出电路连接时,所有通道的阴极连接在一起接正高压端,正高压产生电路设计较简单。

21、此外,本申请还提供一种dtof测距芯片。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅光电倍增管,其特征在于,包括至少一个通道,每个所述通道包括至少一个单光子雪崩二极管;每个通道对应一个阴极和一个阳极;

2.如权利要求1所述的硅光电倍增管,其特征在于,每个所述通道包括至少两个所述单光子雪崩二极管,且每个所述通道内所述单光子雪崩二极管之间并联。

3.如权利要求2所述的硅光电倍增管,其特征在于,还包括:

4.如权利要求3所述的硅光电倍增管,其特征在于,所述深沟槽隔离结构为完全贯通的深沟槽隔离结构;或,在所述单光子雪崩二极管的背面包括不完全贯通的深沟槽隔离结构和在所述单光子雪崩二极管的正面包括浅沟槽隔离结构,所述不完全贯通的深沟槽隔离结构和浅沟槽隔离结构将相邻的单光子雪崩二极管完全分隔开。

5.如权利要求1所述的硅光电倍增管,其特征在于,所述背面金属走线通过接触孔将每个所述单光子雪崩二极管的衬底连接出去,作为每个所述通道的阳极。

6.如权利要求3所述的硅光电倍增管,其特征在于,所述单光子雪崩二极管的深沟槽隔离结构内填充有钨介质体。

7.如权利要求1所述的硅光电倍增管,其特征在于,所述单光子雪崩二极管还包括:

8.如权利要求1所述的硅光电倍增管,其特征在于,所述通道的数量在两个以上。

9.如权利要求1至8任一项所述的硅光电倍增管,其特征在于,所述硅光电倍增管的衬底为P型衬底。

10.一种dTOF测距芯片,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的硅光电倍增管,还包括与通道数量相等的输出电路和一处理电路;

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【技术特征摘要】

1.一种硅光电倍增管,其特征在于,包括至少一个通道,每个所述通道包括至少一个单光子雪崩二极管;每个通道对应一个阴极和一个阳极;

2.如权利要求1所述的硅光电倍增管,其特征在于,每个所述通道包括至少两个所述单光子雪崩二极管,且每个所述通道内所述单光子雪崩二极管之间并联。

3.如权利要求2所述的硅光电倍增管,其特征在于,还包括:

4.如权利要求3所述的硅光电倍增管,其特征在于,所述深沟槽隔离结构为完全贯通的深沟槽隔离结构;或,在所述单光子雪崩二极管的背面包括不完全贯通的深沟槽隔离结构和在所述单光子雪崩二极管的正面包括浅沟槽隔离结构,所述不完全贯通的深沟槽隔离结构和浅沟槽隔离结构将相邻的单光子雪崩二极管完全分隔开。

5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐涛李爽康杨森厉思杰
申请(专利权)人:深圳市灵明光子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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