CN113725242A

CN113725242A - 具有钉扎光电二极管的集成光学传感器

Info

Publication number: CN113725242A
Application number: CN202110570140.2A
Authority: CN
Inventors: D·迪塔特
Original assignee: STMicroelectronics Crolles 2 SAS
Current assignee: STMicroelectronics Crolles 2 SAS
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2021-11-30
Also published as: CN218896638U

Abstract

本公开的实施例涉及具有钉扎光电二极管的集成光学传感器。集成光学传感器由钉扎光电二极管形成。半导体衬底包括具有第一导电类型的第一半导体区域，该第一半导体区域位于第二半导体区域与第三半导体区域之间，第二半导体区域具有与第一导电类型相对的第二导电类型，第三半导体区域具有第二导电类型。第三半导体区域与第二区域相比更厚、更少掺杂并且更深地位于衬底中。第三半导体区域包括硅和锗。在一个实现方式中，第三半导体区域内的锗具有至少一个浓度梯度。在另一实现方式中，第三半导体区域内的锗浓度是基本恒定的。

Description

具有钉扎光电二极管的集成光学传感器

优先权声明

本申请要求于2020年5月26日提交的法国专利申请No.2005537的优先权，其内容在法律允许的最大范围内通过引用整体合并于此。

技术领域

实现方式和实施例涉及集成光学传感器，特别是包括钉扎光电二极管的集成光学传感器。

背景技术

近年来，越来越多的应用(诸如面部识别、虚拟现实和主动的汽车安全)要求高性能、低姿态并且低成本的成像系统。

在这方面，基于间接飞行时间(iToF)测量技术的使用并且受益于高度集成的结构以及精确和快速的性能的成像系统特别好地满足了这些期望。

更具体地，利用从激光获得的周期性调制的激发，例如，可以经由信号的相移测量来间接测量将待测量的物体与成像系统(称为“iToF”成像系统)分离的距离，该信号在物体上相对于发射辐射的反射之后被接收，并且可以在若干激发和发射循环上扩展光学信号的数据收集，以便改善测量的准确性。

该类型的检测器特别适用于使用其波长处于近红外(例如，0.94微米)的辐射的应用。

这样，特别是不仅在飞行时间传感器中而且在CMOS成像器中实现的这些应用越来越多。

通常，所使用的传感器是集成的基于硅的传感器。

然而，硅在红外甚至在近红外(例如，0.94微米)中具有低吸收功率。例如，厚度为1微米的硅衬底在0.94微米的波长处具有1.7％的吸收。

该吸收功率随着更大的厚度而增加，例如6微米量级的厚度是集成光学传感器的钉扎光电二极管的典型厚度。

但硅器件在近红外中具有低灵敏度。例如，厚度为6微米的硅衬底在0.94微米的波长处具有在7％至8％范围中的量子效率。

此外，以该厚度，在钉扎光电二极管中少数载流子的收集非常缓慢，这是有害的。

因此，需要改善光学传感器的性能，该光学传感器特别是在少数载流子的吸收和/或灵敏度和/或收集速度方面、最特别是在近红外范围中实现特别是一个或多个钉扎光电二极管。

发明内容

在满足诸如例如以下的严格的约束条件的同时，通过利用具有特别是更好的红外吸收的材料替换硅来满足前述需求：与位于衬底的前端上的微电子部件的兼容性以及与单晶硅的兼容性；在半导体器件(二极管和钉扎二极管)的有源部分中的可集成性；少数载流子的足够小的生成；以及尽可能低的缺陷率。

该材料然后有利地是耐温度的，与硅以及与介电材料(诸如二氧化硅)具有良好的界面质量，并且通常具有良好的质量(特别是没有或只有很少的位错，没有或只有很少的污染物)。

钉扎光电二极管在半导体衬底内包括第一半导体区域，其夹在两个半导体区域之间，该第一半导体区域例如为N型，该两个半导体区域例如为P+型的表面区域和更厚并且更深的P型区域。

例如，所提出的是在P型区域中合并不太大量的锗，以便在使位错形成的风险最小化的同时，特别是在吸收和灵敏度的方面、特别是在近红外范围中改善光学传感器的性能。

此外，还提出的是例如在P型区域中合并锗，该P型区域具有从P区域的底部到N区域的正浓度梯度，以便特别是在少数载流子的收集速度的方面、特别是在近红外范围中改善光学传感器的性能。

在以上所提及的两个情况中(不太大的、例如恒定的锗的数量和正浓度梯度)，锗浓度分布优选在P区域的耗尽区的开始处停止。

因此，根据一个方面，提出了一种集成光学传感器，包括至少一个检测模块，该至少一个检测模块包括钉扎光电二极管。

光电二极管在半导体衬底内包括第一半导体区域，其具有第一导电类型(例如N型导电)，该第一半导体区域位于第二半导体区域与第三半导体区域之间，该第二半导体区域具有第二导电类型(例如P型导电，与第一导电类型相对)，该第三半导体区域也具有第二导电类型。

该第三区域比第二区域更厚。

该第三区域比第二区域掺杂更少。因此，该第三区域可以是P掺杂的，而第二区域可以是P+掺杂的。

此外，该第三区域比第二区域更深地位于衬底中。

该第三区域包括硅和锗，锗有利地为小的数量或原子百分比，例如具有被包括在3％与6％之间的原子百分比，并且优选地具有至少第一浓度梯度。

第一浓度梯度有利地是正梯度，锗的原子百分比朝向第一区域增加。

锗的存在允许改善半导体材料的吸收系数。

此外，有利正浓度梯度的存在允许降低在半导体材料的价带与导带之间的空间，并且引起导带朝向光电二极管的表面的倾斜，这将引起获得电场，该电场将加速少数载流子从第三区域向第一区域的移动。

因此，降低了少数载流子的收集的持续时间。

锗的原子百分比优选地从0％增加到6％。

另外，将锗的原子百分比限制到6％允许限制位错出现的风险，并且通常允许检测模块保持与制造光学传感器的其他步骤以及合并光学传感器的集成电路的其他部件兼容。

此外，该生长可以以任何可能的方式发生，例如线性地或在(一个或多个)步骤中。

第三区域通常包括耗尽区和非耗尽区(被称为中性区)，该耗尽区与第一区域接触并且位于非耗尽区的上方，并且第一浓度梯度优选地位于非耗尽区中。

另外，还优选的是，锗在耗尽区中具有第二负浓度梯度。

该锗浓度的负梯度确实创建与由导带倾斜造成的电场相对的电场。

通过在耗尽区中放置负锗梯度，与由二极管本身创建的电场相比，它变得可忽略。

例如，锗的原子百分比在耗尽区中可以从6％减小到0％。

尽管在实践中通过锗和硅原子的相互扩散现象而舒缓，根据第二梯度的锗的原子百分比减小可以是逐渐的或突然的(第二“无限的”梯度)。

根据另一方面，提供了一种集成光学传感器，包括至少一个钉扎光电二极管，其在半导体衬底内包括具有第一导电类型的第一半导体区域，该第一半导体区域位于第二半导体区域与第三半导体区域之间，该第二半导体区域具有与第一导电类型相对的第二导电类型，该第三半导体区域具有第二导电类型，该第三半导体区域与第二区域相比更厚、被更少掺杂并且更深地位于衬底中，并且第三半导体区域包括具有小于或等于6％(例如被包括在3％与6％之间)的原子百分比的锗。

确实，如以上所指示的，与锗浓度梯度的存在无关，小量的锗的存在使位错出现的风险最小化的同时允许改善吸收系数，并且通常允许检测模块保持与光学传感器的其他制造步骤以及合并该光学传感器的集成电路的其他部件的其他制造步骤兼容。

根据一个实施例，非耗尽区包括具有基本恒定的原子百分比的锗。

该锗的恒定的原子百分比例如被包括在4％与5％之间。

第三区域可以包含硅锗合金，该硅锗合金例如在通过外延反应器中的掺杂剂(锗)的浓度上的斜坡梯度、或硅层和硅锗层的交替的情况中获得。

如上所述，第一导电类型可以是N型，第二导电类型可以是P型，但第二导电类型是N型并且第一导电类型是P型也是可能的。

根据一个实施例，衬底可以是绝缘体上硅类型的衬底，包括本领域技术人员通过首字母缩写词BOX(“Buried Oxide，掩埋氧化物”)已知的掩埋绝缘层，该掩埋绝缘层由半导体膜盖顶，该半导体膜包含所述钉扎光电二极管。

传感器可以包括例如以行或以矩阵布置的若干检测模块。

根据另一方面，提出了一种成像系统，例如相机，包括至少一个如以上所定义的传感器。

根据另一方面，提出了一种电子设备，例如平板计算机或移动蜂窝电话类型的电子设备，包括至少一个如以上所定义的成像系统。

根据另一方面，提供了一种用于制造集成钉扎电二极管的方法，例如在制造合并该光电二极管的集成光学传感器的上下文中，该方法包括在半导体衬底内的第一半导体区域、第二半导体区域和第三半导体区域的实施例，第一半导体区域具有第一导电类型(例如N型导电)，并且位于第二半导体区域与第三半导体区域之间，该第二半导体区域具有第二导电类型(例如P型导电，与第一导电类型相对)，该第三半导体区域也具有第二导电类型，第三半导体区域与第二区域相比更厚、更少掺杂并且比第二区域更深地位于衬底中。

根据该方面的一个变型，第三区域的生产包括形成包括硅和锗的材料，该锗有利地为小的数量或原子百分比，例如具有被包括在3％与6％之间的原子百分比，并且优选地具有至少第一浓度梯度。

根据该方面的另一变型，第三区域的生产包括形成包括硅和锗的材料，锗具有小于或等于6％的原子百分比，例如被包括在3％和6％之间。

不管变型如何，所述材料的形成可以包括硅锗外延或硅的连续外延和硅锗的连续外延。

附图说明

通过检查实施例和实现方式的详细描述以及附图，本发明的其他优势和特征将变得明显，其中：

图1图示了位于半导体衬底内的钉扎光电二极管的横截面，并且还图示了掺杂剂浓度信息；

图2图示了位于半导体衬底内的钉扎光电二极管的横截面，并且还图示了掺杂层的交替；

图3示意性地图示了集成光学传感器；

图4示意性地图示了包括集成光学传感器的成像系统；以及

图5示意性地图示了包括集成光学传感器的电子设备。

具体实施方式

在图1的右部分上，附图标记MD通常表示检测模块，该检测模块包括位于半导体衬底内的钉扎光电二极管PPD，此处该半导体衬底是绝缘体上硅(SOI)类型衬底。

模块MD被集成在集成电路IC内。

SOI类型衬底包括半导体膜1，该半导体膜1位于掩埋绝缘层BX的上方，该掩埋绝缘层BX转而位于载体衬底3的上方。

半导体膜1的厚度Ep可以被包括在大约3与6微米之间，并且在该示例中为6微米的量级。

光电二极管PPD是由双结(这里为双P+NP结)形成的掩埋光电二极管。

这里，光电二极管PPD通过深绝缘沟槽4与半导体膜1的剩余部分电绝缘。

更具体地，光电二极管PPD在半导体膜1内包括具有N型导电的第一半导体区域RG1，该第一半导体区域RG1位于具有P型导电的第二半导体区域RG2(或钉扎注入)与具有P型导电的第三半导体区域RG3之间。

第一区域RG1可以有利地形成在模块的中间并且不延伸到深绝缘沟槽4。

第二区域RG2具有0.07微米量级的厚度e2。

第二区域RG2是以浓度约为10²⁰atoms/cm³的掺杂剂来P+掺杂的。

该钉扎注入允许极大地降低检测模块MD的暗电流。

第一区域RG1具有0.3微米量级的厚度e1。

第一区域RG1是以浓度约为2*10¹⁷atoms/cm³的掺杂剂来N掺杂的。

第三区域RG3具有6微米量级的厚度e3。

与第二区域RG2相比，第三区域RG3是更少掺杂的，并且更深地位于衬底中。

它是P掺杂的，其中掺杂剂浓度介于10¹⁴-10¹⁵atoms/cm³的范围中。

该第三区域RG3可以在其厚度的90％以上被非常轻度地掺杂，但可以在其基部处包括更重掺杂的P型的P层(10¹⁷至10¹⁸atoms/cm³)，也就是说这里与掩埋绝缘层BX邻近或在掩埋绝缘层BX上。

第三区域RG3包括与第一区域RG1接触的耗尽区Z30和在耗尽区Z30下方的非耗尽区Z31。

耗尽区Z30具有2至3微米量级的厚度e30，该耗尽区Z30的掺杂对应于非耗尽区Z31的P掺杂(在10¹⁴至10¹⁵原子/cm3范围内)与第二区域RG2的N掺杂的“尾部”的叠加。

非耗尽区Z31具有3至4微米量级的厚度e31，并且如上文所指示的，具有10¹⁴至10¹⁵atoms/cm³量级的掺杂剂浓度。

此外，模块MD包括在半导体膜1的上表面FS上方的部分2，该部分2包括光电二极管的(常规结构和本身已知的)处理电路，特别是允许少数载流子在第一区域N中积累的收集，以及本领域技术人员通过首字母缩写词BEOL(“后道工序，Back End Of Line”)已知的互连区域。

如图1的左部分所图示的，第三区域RG3包括硅和锗，硅和锗可以具有不同的浓度分布。

因此，根据第一实施例，优选地在非耗尽区Z31中，锗浓度可以具有与基本恒定的锗浓度相对应的分布PRF。在该上下文中，基本恒定是指在整个感兴趣区域(即，区域Z31)的目标掺杂剂浓度水平的+/-1至3％内。

作为示例，锗的原子百分比在非耗尽区Z31的整个厚度上为4％至5％的量级，然后在耗尽区Z30处突然下降到0。

该少量的锗的存在(典型地在第三区域RG3中具有小于6％的锗的原子百分比)在使位错出现的风险最小化的同时特别允许改善吸收系数。

然而，第三区域RG3可以包括硅和锗，该硅和锗有利地具有第一浓度梯度GR1(或GR10)和第二浓度梯度GR2(或GR20)。

梯度GR1、GR2、GR10和GR20是可能但不限制的示例。

第一浓度梯度GR1或GR10是正梯度，意味着锗的原子百分比从掩埋氧化物层BX朝向第一区域RG1增加。

关于梯度GR1，从非耗尽区Z31的底部到耗尽区Z30的极限，锗的原子百分比从0％增加到6％。

关于梯度GR10，从非耗尽区Z31的底部到耗尽区Z30的极限，锗的原子百分比例如从3％增加到6％。

位于耗尽区Z30中的第二锗浓度梯度GR2或GR20是负梯度，意味着锗的原子百分比从耗尽区Z30的极限朝向第一区域RG1减小。

更具体地，针对第二锗浓度梯度GR2或GR20中的每个锗浓度梯度，锗的原子百分比在耗尽区Z30中从6％减小到0％。

备选地，该第二梯度可以是“无限的”，这对应于突然转变，这里从6％到0％(类似于关于分布PRF的改变所图示的)。

然而，在实践中，锗和硅原子的相互扩散现象使该突然转变舒缓。

浓度梯度GR1或GR10的存在允许降低在半导体材料的价带与导带之间的空间，并且引起导带朝向光电二极管的表面的倾斜，这将使得获得电场，该电场将加速少数载流子从第三区域向第一区域的移动，并且因此减小少数载流子的收集的持续时间。

然而，第二锗浓度梯度创建与第一梯度的电场相对的电场。

通过将该锗的第二负梯度GR2或GR20放置在耗尽区Z30中，与由二极管本身创建的电场相比，它可以变得可忽略。

因此，少数载流子的收集的持续时间将不受到负面影响。

此外，这里再次，少量的锗的存在(例如其中平均原子百分比介于3％和6％之间)允许在使位错出现的风险最小化的同时改善吸收系数。

提供了锗浓度梯度的存在的图1的实施例因此允许以改善的吸收系数和降低的位错风险获得快速的检测模量。

尽管在图1的实施例中，第三区域RG3由均质的硅锗合金形成，但如图2中所图示的，第三区域RG3可以由硅层11和硅锗层10的交替形成。

选择用于这些层11中的每个层的锗的体积百分比，使得在区域RG3中的锗的最终原子百分比遵循所考虑的梯度。

现在将描述用于制造图1的模块MD的方法的实施例。

在SOI类型衬底的情况中，在掩埋层BX的上方执行外延(并且在适当的情况下硅薄层被更重掺杂形成第三区域RG3的衬底)，以便形成第三区域RG3，该第三区域RG3包括硅和锗。

硅锗外延是本领域技术人员公知的步骤。

作为示例，可以通过化学气相沉积(CVD)使用二氯硅烷+锗+氢化学物在900至950℃和降低的压力(10-60Torr)处执行SiGe外延。

也可以添加乙硼烷(B₂H₆)的低分压以获得P掺杂。

为了获得所期望的针对锗的浓度梯度，锗的量可以在外延反应器中进行调整，使得它们遵循斜坡。

然后，SiGe外延通过另一外延(这次仅常规的且本身已知的硅外延)来继续，以便在N型掺杂剂的局部离子注入之后形成第一区域RG1，然后在P型掺杂剂的局部注入之后形成第二P+掺杂区域RG2。

作为示例，该其他外延的条件与用于SiGe外延的那些条件基本相同，可选地，其中温度从50℃增加到100℃。

应注意，经常在相同步骤处执行的这两个外延可以在相同的外延操作中执行，并且因此可以在相同的外延反应器中以相同的配方执行，并且因此经常无需晶圆在两个类型的沉积之间的冷却。

关于如图2中所图示的第三区域RG3的生产，在该情况中，执行硅和硅锗的连续外延，以便获得层11和10的堆叠。

选择用于这些外延中的每个外延的锗的体积百分比，使得锗的平均最终体积百分比被包括在3％与6％之间，并且在适当的情况下遵循所考虑的浓度梯度。

然后，不管所使用的变型如何，生产通过形成深沟槽和浅沟槽以及检测模块的其他部件的常规形成来继续。

代替执行这些完整的晶圆外延，还将可以执行第一完整的晶片硅外延以形成硅膜1，然后在产生检测模块的区域中局部蚀刻半导体膜(对应于像素)，然后继续进行以上文所提及的SiGe和Si外延，然后生产绝缘沟槽和模块MD的各种电子部件。

此外，刚刚针对SOI类型衬底已描述的所有内容适用于固体(即，大块)衬底。

如图3中所图示的，集成光学传感器SNS可以包括例如以行或矩阵布置的若干检测模块MD1-MDn。

如图4中所图示的，传感器SNS可以被合并在成像系统CM内，例如相机，该相机转而可以被合并在例如平板计算机或蜂窝移动电话类型的电子设备APP(图5)内。

Claims

1.一种集成光学传感器，包括钉扎光电二极管，所述集成光学传感器包括：

半导体衬底，包括：

第一半导体区域，具有第一导电类型；

第二半导体区域，具有与所述第一导电类型相对的第二导电类型；以及

第三半导体区域，具有所述第二导电类型；

其中所述第一半导体区域位于所述第二半导体区域与所述第三半导体区域之间；

其中所述第三半导体区域与所述第二半导体区域相比更厚、更少掺杂并且更深地位于所述半导体衬底中；以及

其中所述第三半导体区域包括硅和锗，其中所述锗具有第一浓度梯度。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第一浓度梯度是正梯度，其中在所述第三半导体区域中的锗的原子百分比从所述第三半导体区域的底部朝向所述第一半导体区域增加。

3.根据权利要求2所述的传感器，其中针对所述第一浓度梯度的所述锗的原子百分比从0％增加到6％。

4.根据权利要求2所述的传感器，其中针对所述第一浓度梯度的所述锗的原子百分比从3％增加到6％。

5.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第三半导体区域包括耗尽区和非耗尽区，所述耗尽区与所述第一半导体区域接触并且位于所述非耗尽区的上方，并且其中所述第一浓度梯度位于所述非耗尽区中。

6.根据权利要求5所述的传感器，其中所述第一浓度梯度是正梯度，其中在所述非耗尽区中的锗的原子百分比从所述非耗尽区的底部朝向所述耗尽区增加。

7.根据权利要求6所述的传感器，其中针对所述第一浓度梯度的所述锗的原子百分比从0％增加到6％。

8.根据权利要求6所述的传感器，其中针对所述第一浓度梯度的所述锗的原子百分比从3％增加到6％。

9.根据权利要求5所述的传感器，其中所述第三半导体区域在所述耗尽区中还包括硅和锗，其中所述锗具有第二浓度梯度，其中所述第二浓度梯度是负浓度梯度，其中在所述耗尽区中的锗的原子百分比从所述非耗尽区朝向所述第一半导体区域减小。

10.根据权利要求9所述的传感器，其中所述锗的原子百分比在所述耗尽区中从6％减小到0％。

11.根据权利要求5所述的传感器，其中在所述第三半导体区域中的所述耗尽区不包括锗。

12.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第三半导体区域包含硅锗合金。

13.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第三半导体区域由交替的硅层和硅锗层形成。

14.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第一导电类型是N型，并且所述第二导电类型是P型。

15.根据权利要求1所述的传感器，其中所述半导体衬底是绝缘体上硅类型衬底，其包括由半导体膜盖顶的掩埋绝缘层，并且其中所述钉扎光电二极管被包含在所述半导体膜内。

16.根据权利要求1所述的传感器，包括至少一个检测模块，其包括所述钉扎光电二极管。

17.根据权利要求1所述的传感器，其中所述钉扎光电二极管是成像系统的部件。

18.根据权利要求17所述的传感器，其中所述成像系统是飞行时间(ToF)系统。

19.根据权利要求17所述的传感器，其中所述成像系统是电子设备的部件。

20.根据权利要求19所述的传感器，其中所述电子设备从包含以下项的组中选择：平板计算机和蜂窝移动电话。

21.一种集成光学传感器，包括钉扎光电二极管，所述集成光学传感器包括：

半导体衬底，包括：

第一半导体区域，具有第一导电类型；

第三半导体区域，具有所述第二导电类型；

其中所述第三半导体区域包括硅和锗，所述锗具有小于或等于6％的锗的基本恒定的原子百分比。

22.根据权利要求21所述的传感器，其中所述第三半导体区域包括耗尽区和非耗尽区，所述耗尽区与所述第一半导体区域接触并且位于所述非耗尽区的上方，并且所述非耗尽区包括具有所述基本恒定的原子百分比的锗。

23.根据权利要求22所述的传感器，其中所述锗的恒定的原子百分比在所述未耗尽区中介于4％和5％之间。

24.根据权利要求23所述的传感器，其中所述耗尽区不包括锗。

25.根据权利要求21所述的传感器，其中所述锗的恒定的原子百分比介于4％和5％之间。

26.根据权利要求21所述的传感器，其中所述第三半导体区域包含硅锗合金。

27.根据权利要求21所述的传感器，其中所述第三半导体区域由交替的硅层和硅锗层形成。

28.根据权利要求21所述的传感器，其中所述第一导电类型是N型，并且所述第二导电类型是P型。

29.根据权利要求21所述的传感器，其中所述半导体衬底是绝缘体上硅类型衬底，其包括由半导体膜盖顶的掩埋绝缘层，并且其中所述钉扎光电二极管被包含在所述半导体膜内。

30.根据权利要求21所述的传感器，包括至少一个检测模块，其包括所述钉扎光电二极管。

31.根据权利要求21所述的传感器，其中所述钉扎光电二极管是成像系统的部件。

32.根据权利要求31所述的传感器，其中所述成像系统是飞行时间(ToF)系统。

33.根据权利要求31所述的传感器，其中所述成像系统是电子设备的部件。

34.根据权利要求33所述的传感器，其中所述电子设备从包含以下项的组中选择：平板计算机和蜂窝移动电话。

35.一种集成光学传感器，包括钉扎光电二极管，所述集成光学传感器包括：

半导体衬底，包括：

第一半导体区域，具有第一导电类型；

第三半导体区域，具有所述第二导电类型；

其中所述第三半导体区域与所述第二半导体区域相比更厚、更少掺杂并且更深地位于所述半导体衬底中；

其中所述第三半导体区域包括耗尽区和非耗尽区，所述耗尽区与所述第一半导体区域接触并且位于所述非耗尽区的上方；以及

其中所述第三半导体区域的所述非耗尽区包括硅和锗，其中所述锗具有正浓度梯度，其中锗的原子百分比从所述非耗尽区的底部朝向所述耗尽区增加。

36.根据权利要求35所述的传感器，其中针对所述正浓度梯度的所述锗的原子百分比从0％增加到6％。

37.根据权利要求35所述的传感器，其中针对所述正浓度梯度的所述锗的原子百分比从3％增加到6％。

38.根据权利要求35所述的传感器，其中所述耗尽区包括硅和锗，其中所述锗具有负浓度梯度，其中在所述耗尽区中的锗的原子百分比从所述非耗尽区朝向所述第一半导体区域减小。

39.根据权利要求38所述的传感器，其中所述锗的原子百分比在所述耗尽区中从6％减小到0％。

40.根据权利要求35所述的传感器，其中在所述第三半导体区域中的所述耗尽区不包括锗。