背照式光电二极管、接近传感器及电子设备的制作方法

本申请属于光电二极管，具体涉及一种背照式光电二极管、接近传感器及电子设备。

背景技术：

1、随着技术的迭代更新与发展，电子设备在家庭生活中实现了普及，其中智能手机能够缩短人与人之间交流的距离，成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。

2、目前，智能手机屏幕耗电量较大，手机厂商为了提高智能手机的省电续航性能会在智能手机中增加接近传感器，以使智能手机具有通话熄屏功能。接近传感器工作原理为通过发射并接收1280nm波段的探测光线以检测智能手机与耳部之间的距离。为了提高接近传感器的信号灵敏度，接近传感器中的接收芯片需要对1280nm波段的探测光线具有较高的响应度，同时对手机显示屏发的可见光具有较低的响应度。

3、在光通讯领域中使用的传统光电二极管接收芯片，对1280nm波段的探测光线具高的响应度，但是其对可见光的响应效率大于20％，导致接近传感器的信号灵敏度较低。为了解决上述问题，相关技术中通常在接收芯片的光接收区域增镀可见光反射膜或增加可吸收可见光波段外延层厚度，虽然这两种方式能够降低接近传感器对可见光的响应度，但很难将响应度降到0.01a/w以下，也会导致接近传感器的制造成本增大。

技术实现思路

1、因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种背照式光电二极管、接近传感器及电子设备，其中背照式光电二极管采用背照结构设计，能够利用衬底作为可见光滤波层，降低了接近传感器生产成本，具有良好的经济效益。

2、为了解决上述问题，本申请的第一方面提供了一种背照式光电二极管，所述背照式光电二极管包括：

3、第一电极；

4、光吸收层，光吸收层设置于所述第一电极的一侧，所述光吸收层为ingaas，所述光吸收层的厚度为3.0μm-6.0μm；

5、滤波层，所述滤波层为inp，所述滤波层设置于所述光吸收层背离所述第一电极的一侧，所述滤波层的厚度为100μm-180μm，所述滤波层的禁带宽度为1.34ev，用于吸收波长在400nm-800nm范围内的可见光并透过波长在1280nm-1380nm范围内的探测光线至吸收层，以使所述光吸收层对所述可见光的响应度小于0.01a/w；及

6、第二电极，所述第二电极和所述第一电极设置于所述光吸收层的同一侧。

7、可选的，所述背照式光电二极管还包括：

8、导光部件，所述导光部件设置与所述滤波层背离所述光吸收层的一侧，用于控制所述探测光线偏转；

9、其中，所述导光部件的边厚差为d，5μm≤d≤30μm。

10、可选的，所述背照式光电二极管还包括：

11、增透层，所述增透层设置于所述导光部件内，所述增透层为sin，所述增透层用于提高所述探测光线的透过率，所述增透层的厚度为161.5nm-174.5nm。

12、可选的，所述背照式光电二极管还包括：

13、顶层，所述顶层为inp，所述顶层设置于所述光吸收层背离所述滤波层的一侧，所述顶层的厚度为1μm-3μm；及

14、扩散区，所述扩散区掺杂有zn，所述扩散区位于所述顶层内且至少部分也位于所述光吸收层内。

15、可选的，所述扩散区的宽度为l，所述导光部件的直径为w，w＞l。

16、可选的，所述背照式光电二极管还包括：

17、扩散阻挡层，所述扩散阻挡层为sio2，所述扩散阻挡层设置于所述顶层背离所述光吸收层的一侧，所述扩散阻挡层的厚度为0.2μm-1μm；

18、其中，所述扩散阻挡层具有第一开口和第二开口，所述顶层包括第一部分和第二部分，所述第一电极通过所述第一开口与所述第一部分相接，所述第二电极通过所述第二开口与所述第二部分相接，所述第二部分对应所述扩散区。

19、可选的，所述背照式光电二极管还包括：

20、接触层，所述接触层为ingaas，所述接触层设置于所述顶层与所述第二电极之间，所述接触层的厚度为0.1μm-0.2μm。

21、可选的，所述背照式光电二极管还包括：

22、对位标记，所述对位标记设置于所述滤波层背离所述光吸收层的一侧，所述对位标识至少设置四个，至少四个所述对位标识沿所述滤波层的周向方向均匀布置。

23、本申请的第二方面，提供了一种接近传感器，所述接近传感器包括：

24、发射部，所述发射部用于发射探测光线；及

25、如上述所述的背照式光电二极管，所述背照式光电二极中的所述滤波层用于透过所述探测光线并滤除可见光。

26、本申请的第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

27、显示屏，所述显示屏具有显示区；及

28、如上述所述的接近传感器，所述接近传感器设置与所述显示屏的一侧且对应所述显示屏的显示区设置，所述接近传感器的发射部朝向所述显示屏发射所述探测光线，所述接近传感器的所述背照式光电二极管用于接收透过所述显示屏的所述探测光线；

29、其中，所述探测光线的波长为1280nm-1380nm。

30、有益效果

31、本发明的实施例提供了一种背照式光电二极管、接近传感器及电子设备，其中背照式光电二极管采用背照式结构设计，主要通过设置衬底作为可见光滤波层，在提高信号灵敏度的情况下无需在光电二极管的光吸收层上增镀额外的可见光反射膜，降低了光电二极管生产成本，具有良好的经济效益；同时通过设置滤波层的厚度为100μm-180μm能够将可见光吸收99.99％以上，以使光电二极管对可见光的响应度小于0.01a/w，以相关技术相比，应用上述背照式光电二极管的接近传感器信号灵敏度更强，提高了检测结果的准确度，有利于推广使用。

技术特征：

1.一种背照式光电二极管，其特征在于，所述背照式光电二极管包括：

2.根据权利要求1所述的背照式光电二极管，其特征在于，所述背照式光电二极管还包括：

3.根据权利要求2所述的背照式光电二极管，其特征在于，所述背照式光电二极管还包括：

4.根据权利要求2所述的背照式光电二极管，其特征在于，所述背照式光电二极管还包括：

5.根据权利要求4所述的背照式光电二极管，其特征在于，所述扩散区(8)的宽度为l，所述导光部件(5)的直径为w，w＞l。

6.根据权利要求4所述的背照式光电二极管，其特征在于，所述背照式光电二极管还包括：

7.根据权利要求4所述的背照式光电二极管，其特征在于，所述背照式光电二极管还包括：

8.根据权利要求1所述的背照式光电二极管，其特征在于，所述背照式光电二极管还包括：

9.一种接近传感器，其特征在于，所述接近传感器包括：

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

技术总结本申请提供了一种背照式光电二极管、接近传感器及电子设备，其中背照式光电二极管包括：第一电极；光吸收层，光吸收层设置于第一电极的一侧，光吸收层为InGaAs，光吸收层的厚度为3.0μm‑6.0μm；滤波层，滤波层为InP，滤波层设置于光吸收层背离第一电极的一侧，滤波层的厚度为100μm‑180μm，滤波层的禁带宽度为1.34eV，用于吸收波长在400nm‑800nm范围内的可见光并透过波长在1280nm‑1380nm范围内的探测光线至吸收层，以使光吸收层对可见光的响应度小于0.01A/W；及第二电极，第二电极和第一电极设置于光吸收层的同一侧。其中背照式光电二极管采用背照结构设计，能够利用衬底作为可见光滤波层，降低了接近传感器生产成本，具有良好的经济效益；同时通过设置滤波层的厚度为100μm‑180μm能够将可见光吸收99.99％以上。技术研发人员：阳红涛,王权兵,刘应军,易美军受保护的技术使用者：武汉敏芯半导体股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29