STI埋层的高光电流和低暗计数率单光子雪崩二极管（英文）

作者：金湘亮^*; 彭亚男; 曾朵朵; 杨红姣; 蒲华燕; 彭艳; 罗均

来源：红外与毫米波学报, 2019, 38(02): 149-153.

• 单光子雪崩二极管
• 边缘击穿
• 暗计数率
• 互补金属氧化物半导体
• 光子探测概率

研究和分析了一种0. 18μm CMOS工艺单光子雪崩二极管(SPAD),其结构能抑制过早的边缘击穿(PEB),同时获得较大的光电流和低的暗计数率(DCR).该SPAD由p-well/deep n-well的感光结,deep n-well向上扩散形成的区域和边缘Shallow Trench Isolation(STI)共同形成的保护环组成.通过测试确定了与光电流和暗率有关的STI层的大小.结果证明,在STI层与保护环之间的重叠区域为1μm时,SPAD的暗计数率和光电流最佳.此外,直径为10μm的圆形SPAD器件的暗计数率为208 Hz,且在波长为510 nm时峰值光子探测概率为20. 8%,此时具有低的暗计数率和高的探测效率以及宽的光谱响应特性.

• 单位
  上海大学; 自动化学院; 湖南师范大学