| 초록 |
본 발명은 반도체 감광성 장치에 속하는 마이크로채널 애벌란시 다이오드에 관한 것으로, 더 자세하게는 신호의 내부 증폭을 이용하는 반도체 애벌란시 다이오드에 관한 것이다. 제안되는 마이크로채널 애벌란시 다이오드는 개개의 광자와, 의료용 감마선 단층촬영, 방사선 모니터링, 및 핵물리학 실험용 장치의 감마 콴트 및 전하 입자들까지 포함하는 매우 약한 광 펄스의 등록에 사용될 수 있다. 제안되는 발명은 기판 및 다양한 전기적 물리적 값들을 갖는 반도체 층을 포함하는 애벌란시 포토다이오드를 포함하며, 이러한 애벌란시 포토다이오드는 반도체 층들 사이에 그리고 상기 기판 양자 모두에 공통 인터페이스를 가지며, 포텐셜 마이크로 정공의 생성을 위하여 향상된 전도성을 갖는 분리된 고체 상태의 영역 또는 섬의 적어도 하나의 2차원 치수의 매트릭스가 형성된다. 장치의 체적 내의 전류 발생을 감소시키고, 장치의 표면을 따라 포텐셜 분배의 균일함을 향상시키기 위하여, 공통 인터페이스를 갖는 반도체 층들에 비하여 향상된 전도성을 갖는 2개의 추가 반도체 층들 사이에 고체 상태의 영역이 위치된다. 결과적으로, 장치의 체적 내의 포텐셜 분배의 이와 같은 형태가 달성되며, 이는 후속하여 대응하는 마이크로 정공에 축적되는 전하 캐리어의 애벌란시 증폭이 발생하는 분리된 고체 상태의 영역을 향한 광전류의 수집을 보증한다. 마이크로 정공에 축적된 전하들은 애벌란시 영역의 전계를 감소시키며, 이는 애벌란시 공정의 자기 소멸(self-extinguishing)을 야기한다. 그 다음, 전하 캐리어가 마이크로 정공의 충분한 누출에 기인하여 접 촉부로 흐른다. 이러한 방식으로, 광전류의 증폭이 후속하여 애벌란시 공정에서 자기 소멸하는 독립된 증식 채널에서 발생한다. 이로써, 광-반응(photo-response) 증폭의 안정성이 향상되고 애벌란시 포토다이오드의 감도가 증가된다. |
