【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件及装置，特别涉及一种nip型光敏元件及其制造方法、光敏探测器。
技术介绍
1、光敏二极管，又叫光电二极管是一种能够将光转换成电流或者电压信号的光探测器。
2、现有技术中常见的光敏二极管包括nip结构和pin。其中nip结构的正面包括光敏区，氧化环，截止环。该结构的形成需要经过硼扩光罩、磷扩光罩分别形成光敏区与截止环扩散区域，流程复杂，成本高；另外，当光敏区与截止环同时扩散较深的时候，二者同时会存在横向扩散，这样就会造成横向的击穿漏电，影响器件的良率；其次，截止环需有一定的宽度，截止环和光敏区必须具有一定的间隔，因此会限制光敏区的面积。而截止环的光电效应极低，因此导致整体光敏二极管的光电流降低。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中光敏元件存在的上述问题，本专利技术提供一种nip型光敏元件及其制造方法、光敏探测器，以解决上述一个或多个问题。
2、本申请的一个实施例，提供一种nip型光敏元件，其特征在于，至少包括：
3、衬底，所述衬底具有相对设置的正面及背面；
4、n型区，形成在所述衬底的正面，所述n型区的上表面与所述衬底的上表面位于同一平面；
5、钝化层，形成在所述衬底正面，在朝向所述衬底正面的方向上，所述钝化层的投影形成为至少环绕所述n型区的环形结构；
6、p型区，形成在所述衬底的背面，所述p型区的表面与所述衬底的背面位于同一平面。
7、本申请的另一实施例提供一种nip型光敏元件
8、提供衬底，所述衬底具有相对设置的正面及背面；
9、高温氧化所述衬底，以在所述衬底的正面形成氧化层；
10、刻蚀所述氧化层，形成为氧化环，所述氧化环所围绕的区域暴露所述衬底的正面作为光敏区；
11、在所述光敏区对所述衬底进行p离子扩散，形成n型区，所述n型区型区的上表面与所述衬底的上表面位于同一平面；
12、去除所述氧化环；
13、采用原子层沉积方法在所述衬底正面形成钝化层，在朝向所述衬底正面的方向上，所述钝化层的投影形成为至少环绕所述n型区的环形结构；
14、在所述衬底的背面一侧进行b离子扩散，形成p型区，所述p的表面与所述衬底的背面位于同一平面。
15、本申请的另一实施例提供一种光敏探测器，其特征在于，包括：
16、电路板，设置有模数转换电路、比较电路和放大电路中的至少一个；
17、多个光敏元件，阵列排布在所述电路板上，并且多个所述光敏元件与所述电路基板电连接，所述光敏元件包括本申请所述的nip型光敏元件。
18、如上所述，本申请的nip型光敏元件及其制造方法、光敏探测器，具有以下有益效果：
19、本申请的nip型光敏元件去除衬底表面的氧化环，在芯片表面采用ald技术生长一层钝化层，该钝化层为内部存在固定负电荷的材料层，例如al2o3层。由于其内部存在固定的负电荷因此能够较好地屏蔽可动金属离子，由此在原氧化环区域，即，钝化层覆盖的i型层区域的表面将感应出正电荷。一方面，该感应正电荷很好地截止了n型层至芯片侧壁的通道，起到截止漏电的效果；另一方面，该感应电荷与钝化层内的负电荷形成了一个自半导体层指向钝化层的电场，可有效屏蔽光生载流子向半导体表面的扩散，阻止光生载流子在表面的复合，提升光电流。如上由于钝化层起到了截止漏电流的作用，因此相应地取消nip型光敏元件的截止环，由此增大了光敏区的面积，进一步提升了光电流。
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1.一种NIP型光敏元件，其特征在于，至少包括：
2.根据权利要求1所述的NIP型光敏元件，其特征在于，所述N型区在所述衬底正面的投影面积占所述N型区所在的光敏元件在所述衬底正面的投影面积的比介于0.8～0.95。
3.根据权利要求1所述的NIP型光敏元件，其特征在于，所述钝化层覆盖所述衬底的整个正面。
4.根据权利要求1或3所述的NIP型光敏元件，其特征在于，所述钝化层的厚度介于5nm～100nm。
5.根据权利要求4所述的NIP型光敏元件，其特征在于，所述钝化层为采用原子层沉积方法形成的Al2O3层。
6.根据权利要求1所述的NIP型光敏元件，其特征在于，还包括减反射膜层，位于所述衬底的正面一侧，并且覆盖所述钝化层及裸露的所述衬底正面区域。
7.根据权利要求1所述的NIP型光敏元件，其特征在于，还包括电极结构，所述电极结构包括正极和负极，所述正极形成在所述衬底的正面一侧且与所述N型区电连接，所述负极形成在所述衬底的背面一侧且与所述P型层电连接。
8.根据权利要求1所述的NIP型光敏元件，其特征
9.一种NIP型光敏元件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的NIP型光敏元件的制造方法，其特征在于，还包括：在所述衬底的正面一侧沉积介质层形成减反射膜层，所述减反射膜层覆盖所述N型区及所述钝化层。
11.根据权利要求9所述的NIP型光敏元件的制造方法，其特征在于，所述钝化层覆盖所述衬底的整个正面。
12.一种光敏探测器，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种nip型光敏元件，其特征在于，至少包括：
2.根据权利要求1所述的nip型光敏元件，其特征在于，所述n型区在所述衬底正面的投影面积占所述n型区所在的光敏元件在所述衬底正面的投影面积的比介于0.8～0.95。
3.根据权利要求1所述的nip型光敏元件，其特征在于，所述钝化层覆盖所述衬底的整个正面。
4.根据权利要求1或3所述的nip型光敏元件，其特征在于，所述钝化层的厚度介于5nm～100nm。
5.根据权利要求4所述的nip型光敏元件，其特征在于，所述钝化层为采用原子层沉积方法形成的al2o3层。
6.根据权利要求1所述的nip型光敏元件，其特征在于，还包括减反射膜层，位于所述衬底的正面一侧，并且覆盖所述钝化层及裸露的所述衬底正面区域。
7.根据权利要求1所述的n...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟平，王鑫，辛秀峰，赵宏伟，刘明庆，
申请(专利权)人：天津三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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