一种基于0．18μm CMOS工艺的高响应度APD

• 作者: 唐政维 徐媛媛 王冠宇 王巍 陈丽 陈婷 鲍孝圆
• 来源期刊: 激光与红外
• 学科: 工学
• 关键词: CMOS-APD 雪崩增益 响应度 带宽
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 红外材料与器件
• 页码范围: 62-66
• 页数: 5页
• 分类号: TN364.2
• 字数: 3118字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-5078.2017.01.012

摘要

设计了一种基于0．18μm CMOS工艺的高响应度雪崩光电二极管（APD）。该APD采用标准0．18μm CMOS工艺，设计了两个P＋／N 阱型pn节，形成两个雪崩区以产生雪崩倍增电流。雪崩区两侧使用STI（浅沟道隔离）结构形成保护环，有效地抑制了APD的边缘击穿；并且新增加一个深N阱结构，使载流子在扩散到衬底之前被大量吸收，屏蔽了衬底吸收载流子产生的噪声，用以提高器件的响应度。通过理论分析，确定本文所设计的CMOS－APD器件光窗口面积为10μm ×10μm，并得到了器件其他的结构和工艺参数。仿真结果表明：APD工作在480 nm波长的光照时，量子效率达到最高90％以上。在加反向偏压－15 V时，雪崩增益为72，此时响应度可达到2．96 A／W，3 dB带宽为4．8 GHz。