硅APD四象限探测器近红外增强技术研究

发布时间：2021-07-18 08:53

　　随着光探测技术的发展和应用,对近红外尤其是1064nm波段光子的探测需求越来越迫切。近红外增强型硅APD四象限探测器是一种基于雪崩倍增效应的硅基四象限探测器,广泛应用于光电跟踪、激光准直等领域,相对于普通硅PIN型四象限探测器,其具有响应速度快、灵敏度高、探测光谱范围宽等特点。本文阐述了雪崩型硅光电二极管四象限探测器的器件结构与工作原理,介绍了光响应度、温度系数、击穿电压、串扰等重要特征参数,并对目前典型的近红外增强技术,黑硅和Ge/Si异质结技术进行了详细描述。在理论研究的基础上,先对论文研制器件中采用的正面微透镜阵列、背面制绒、增透膜设计等近红外增强结构进行分析和仿真,利用仿真软件建立模型,并通过仿真模型和理论公式计算出工艺参数,根据仿真工艺参数制作出来的器件参数与仿真结果相符。然后,在描述器件制作的工艺流程过程中,分析了制作中存在的难点,并提出解决方案。最后,在与国外器件的对比测试中,确认了器件的性能参数达到论文研制要求。论文取得的主要研究成果如下:首先,得出本论文研究器件结构增透膜膜系:钝化层氧化硅（40nm）+钝化层氮化硅（100nm）+微透镜材料LTO（12000nm）+表... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型的激光跟踪仪产品

第一章 绪论表面的催化反应时偶然间发现，把纯硅片放飞秒激光器产生高强度飞秒级的超短脉冲激面的形貌造成改变，最终会在硅片表面形成收率可以达到 95%以上，并且对近红外光也现黑色，故称之为黑硅（black silicon）[2]，光在其表面展开重复反射，不停的进行吸收收系数[3,4]。

从外观图片可以看出芯片均采用了晶体管外壳（TO，Transistor Outline）的封装方式。图1-4 滨松公司S11499系列器件及光谱响应曲线图1-5 first senor公司QA4000-10器件及光谱响应曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]近红外波段Ge光电探测器的研究进展[J]. 柯星星,罗军,赵超,王桂磊.  半导体技术. 2015(04)
[2]硅基APD器件的工艺及性能仿真分析[J]. 王巍,冯其,武逶,谢玉亭,王振,冯世娟.  红外与激光工程. 2014(01)
[3]高阻p型硅大面积四象限探测器的研制[J]. 向勇军,黄烈云,李作金.  半导体光电. 2012(03)
[4]平面型APD抑制边缘击穿的方法研究[J]. 杨怀伟,韩勤,杨晓红,李彬,王秀平,王杰,刘少卿.  半导体光电. 2012(01)
[5]四象限InGaAs APD探测器的研究[J]. 王致远,李发明,刘方楠.  光通信研究. 2007(06)
[6]半导体集成电路用表面钝化膜的研究[J]. 刘学建,张俊计,孙兴伟,蒲锡鹏,黄莉萍.  陶瓷学报. 2002(02)
[7]达通型硅雪崩光电二极管结参数与倍增特性的计算[J]. 文雪冬,钟泽祥.  激光技术. 1993(04)

硕士论文
[1]金属铜辅助刻蚀制备黑硅的研究[D]. 虞栋.南京大学 2015
[2]湿法刻蚀制备黑硅及性能研究[D]. 张安元.电子科技大学 2011
[3]黑硅材料的制备及特性研究[D]. 郭正宇.电子科技大学 2010



本文编号：3289254