电子倍增层表层掺杂分布对EBCMOS电荷收集效率的影响

• 作者: 田佳峰 宋德 陈卫军 李野
• 来源期刊: 半导体光电
• 关键词: EBCMOS 梯度掺杂 电场分布 电荷收集效率
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 光电器件
• 页码范围: 45-51,105
• 页数: 8页
• 分类号: TN223
• 语种: 中文
• DOI: 10.16818/j.issn1001-5868.2021.01.008

摘要

设计了电子倍增层的多种表层结构,并模拟分析了表层掺杂分布对电子轰击型CMOS(EBCMOS)成像器件的电荷收集效率的影响.结合离子注入工艺优化设计电子倍增层表层结构,并利用离子注入模拟软件TRIM模拟分析了不同掩蔽层种类、厚度、离子注入剂量、注入角度和注入能量次数对掺杂分布的影响.再依据载流子传输理论并结合蒙特卡洛模拟方法,模拟分析了相应结构下EBCMOS中电子倍增层的电荷收集效率.模拟研究结果表明:通过选择SiO2作为掩蔽层、减小掩蔽层厚度、增加注入能量次数等方法可以提高电荷收集效率.在注入剂量选择方面,对电子倍增层表层进行重掺杂,使掺杂浓度下降幅度足够大、下降速度足够缓慢,也可以有效提高电荷收集效率.仿真优化后表层结构所对应器件的电荷收集效率最高可以达到93.61％.