Fotodiodo PIN de alta velocidad con respuesta incrementada.
Un fotodiodo (10) PIN que comprende:
una primera capa (14) semiconductora tipo p;
una capa (18) semiconductora tipo n;
una segunda capa (16) semiconductora tipo p dispuesta entre la primera capa (14) semiconductora tipo p y la capa (18) semiconductora tipo n de tal manera que el segundo semiconductor (16) tipo p está directamente adyacente a la capa (18) semiconductora, teniendo la segunda capa (16) semiconductora tipo p una concentración de dopaje graduada;
un sustrato (20), creciendo la capa (18) semiconductora tipo n sobre el sustrato (20);
una capa (12) de ánodo para recolectar agujeros;
una capa (22) de cátodo para recolectar electrones;
en el que la concentración de dopaje graduada define una primera concentración (15) adyacente a la primera capa (14) semiconductora tipo p y una segunda concentración (17) adyacente a la capa (18) semiconductora tipo n, y además en el que la primera concentración (15) es mayor que la segunda concentración (17);
en el que la luz incidente es absorbida en la segunda capa (16) semiconductora tipo p siendo absorbida la luz incidente en la segunda concentración (17) que es parte de la segunda capa (16) semiconductora tipo p produce electrones y agujeros que derivan al ánodo y cátodo;
en el que los electrones generados en la segunda concentración (17) que es parte de la segunda capa (16) semiconductora tipo p alcanzan el cátodo con su velocidad de saturación y son recolectados, los agujeros generados en la segunda concentración (17) que es parte de la segunda la capa (16) semiconductora tipo p se desplazan hasta el ánodo (12),
en el que la luz incidente que se absorbe en la primera concentración (15) que es parte de la segunda capa (16) semiconductora tipo p produce electrones y agujeros, en donde los agujeros se recolectan en la primera concentración (15) que es parte;
y en el que dichos electrones en la primera concentración (15) que es parte están sujetos a un pseudocampo capaz de proporcionarles una velocidad electrónica de sobreexpansión, siendo regido el pseudocampo por la siguiente ecuación:
donde k es la constante de Boltzman, T es la temperatura, q es la carga de un electrón y el valor es el gradiente de concentración de dopaje, y
en el que la primera concentración (15) está situada en una posición xo y define una concentración po, y además en el que la concentración de dopaje graduada se rige por la siguiente ecuación:
sobre la profundidad D de la segunda capa (16) semiconductora tipo p para todo x y para D mayor que cero.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/003181.
Solicitante: PICOMETRIX, LLC.
Inventor/es: KO,CHENG C, LEVINE,BARRY.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01L21/00 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dispositivos semiconductores o de dispositivos de estado sólido, o bien de sus partes constitutivas.
- H01L29/732 H01L […] › H01L 29/00 Dispositivos semiconductores adaptados a la rectificación, amplificación, generación de oscilaciones o a la conmutación que tienen al menos una barrera de potencial o de superficie; Condensadores o resistencias, que tienen al menos una barrera de potencial o de superficie, p. ej. unión PN, región de empobrecimiento, o región de concentración de portadores de carga; Detalles de cuerpos semiconductores o de sus electrodos (H01L 31/00 - H01L 47/00, H01L 51/05 tienen prioridad; otros detalles de los cuerpos semiconductores o de sus electrodos H01L 23/00; consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común H01L 27/00). › Transistores verticales.
- H01L31/00 H01L […] › Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00).
- H01L31/0304 H01L […] › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › comprendiendo, aparte de los materiales de dopado u otras impurezas, únicamente compuestos A III B V.
- H01L31/0328 H01L 31/00 […] › comprendiendo, aparte de los materiales de dopado u otras impurezas, materiales semiconductores cubiertos por varios de los grupos H01L 31/0272 - H01L 31/032.
- H01L31/075 H01L 31/00 […] › siendo las barreras de potencial únicamente del tipo PIN, p. ej. células solares de sílice amorfo PIN.
- H01L31/10 H01L 31/00 […] › caracterizados por al menos una barrera de potencial o una barrera de superficie, p. ej. fototransistores.
- H01L31/102 H01L 31/00 […] › caracterizados por una sola barrera de potencial o de superficie.
- H01L31/103 H01L 31/00 […] › siendo la barrera de potencial de tipo homounión PN.
- H01L31/105 H01L 31/00 […] › siendo la barrera de potencial de tipo PIN.
PDF original: ES-2616248_T3.pdf
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