申请/专利权人：意法半导体(R&D)有限公司

申请日：2018-10-25

公开（公告）日：2023-03-21

公开（公告）号：CN109713075B

主分类号：H01L31/107

分类号：H01L31/107;H01L31/0352;H01L31/18

优先权：["20171026 EP 17198619.3"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.21#授权;2019.05.28#实质审查的生效;2019.05.03#公开

摘要：本公开涉及雪崩二极管和制造雪崩二极管的方法，该雪崩二极管包括：至少一个PN结；至少一个耗尽结构，该至少一个耗尽结构邻近PN结并且被配置为形成耗尽区；以及至少两个电极，该至少两个电极使该至少一个PN结极化。

主权项：1.一种雪崩二极管，所述雪崩二极管包括：层，所述层具有第一导电类型；第一区，所述第一区在所述层中，所述第一区具有第二导电类型，并且所述层和所述第一区形成PN结；耗尽结构，所述耗尽结构在所述层中并且邻近所述PN结，所述耗尽结构被配置为在所述层中形成耗尽区，所述耗尽结构包括在所述层中的多个第二区，所述多个第二区具有所述第二导电类型，所述多个第二区中的每个第二区具有矩形形状，所述多个第二区的长度在第一方向上延伸，所述多个第二区的宽度在横向于所述第一方向的第二方向上延伸，所述多个第二区沿着所述第二方向被布置，所述第一区在横向于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上位于所述多个第二区中的至少一个第二区的正上方，所述第一区通过所述层与所述多个第二区分开；以及电极，所述电极被配置为使所述PN结极化。

全文数据：雪崩二极管和制造雪崩二极管的方法技术领域本公开涉及一种雪崩二极管特别地，雪崩光电二极管，例如单光子雪崩二极管和一种制造雪崩二极管的方法。背景技术现有的单光子雪崩二极管SPAD是基于PN结的。PN结在超过击穿电压的电压处是反向偏置的。通过这种方式，由单光子生成的载流子可以被注入耗尽区中并且可以产生自持雪崩。可以淬灭SPAD允许PN结复位以检测另外的光子。发明内容根据一个方面，提供了一种雪崩二极管，该雪崩二极管包括：至少一个PN结；至少一个耗尽结构，该至少一个耗尽结构位于邻近PN结并且被配置为形成耗尽区；以及至少两个电极以使至少一个PN结极化。至少一个PN结可以包括第一掺杂剂类型的至少一个第一区和第二掺杂剂类型的至少一个第二区。至少一个耗尽结构可以包括被布置为完全地耗尽在耗尽区内的至少一个第二区的第一掺杂剂类型的至少一个部件。至少一个部件可以被掩埋在至少一个第二区内。至少一个部件可以具有细长的形状。至少一个部件可以主要沿着纵向轴线延伸。至少一个部件可以包括多个部件。多个部件可以沿着横向轴线对齐。多个部件可以是等距的。至少一个第一区可以与中心纵向轴线对齐。至少一个第二区可以由外延层形成。外延层具有等于或大于5μm的厚度。PN结可以被配置为利用等于或小于23V的反向偏置电压极化。第一掺杂剂类型可以是N掺杂剂类型并且第二掺杂剂类型可以是P掺杂剂类型，反之亦然。至少一个耗尽结构可以进一步包括：第一掺杂剂类型的至少一个下沉区，该第一掺杂剂类型的至少一个下沉区被连接至至少一个耗尽结构；以及至少一个电极，该至少一个电极被连接至下沉区。至少一个耗尽结构可以进一步包括：至少一个栅极；至少一个漏极；以及至少两个电极，该至少两个电极被连接至栅极和漏极。根据第二方面，提供了一种系统，该系统包括至少一个雪崩二极管，该至少一个雪崩二极管包括：至少一个PN结；至少一个耗尽结构，该至少一个耗尽结构位于邻近PN结并且被配置为形成耗尽区；以及至少两个电极以使至少一个PN结极化。至少一个PN结可以包括第一掺杂剂类型的至少一个第一区和第二掺杂剂类型的至少一个第二区。至少一个耗尽结构可以包括被布置为完全地耗尽在耗尽区内的至少一个第二区的第一掺杂剂类型的至少一个部件。至少一个部件可以被掩埋在至少一个第二区内。至少一个部件可以具有细长的形状。至少一个部件可以主要沿着纵向轴线延伸。至少一个部件可以包括多个部件。多个部件可以沿着横向轴线对齐。多个部件可以是等距的。至少一个第一区可以与中心纵向轴线对齐。至少一个第二区可以由外延层形成。外延层可以具有等于或大于5μm的厚度。PN结可以被配置为利用等于或小于23V的反向偏置电压极化。第一掺杂剂类型可以是N掺杂剂类型并且第二掺杂剂类型可以是P掺杂剂类型，反之亦然。至少一个耗尽结构可以进一步包括：第一掺杂剂类型的至少一个下沉区，该第一掺杂剂类型的至少一个下沉区被连接至至少一个耗尽结构；以及至少一个电极，该至少一个电极被连接至下沉区。至少一个耗尽结构可以进一步包括：至少一个栅极；至少一个漏极；以及至少两个电极，该至少两个电极被连接至栅极和漏极。系统可以是成像传感器。根据第三方面，提供了一种制造雪崩二极管的方法，该方法包括：形成至少一个耗尽结构，该至少一个耗尽结构被配置为形成邻近至少一个PN结的耗尽区；形成至少一个PN结；以及形成至少两个电极以使至少一个PN结极化。形成至少一个PN结可以包括形成第一掺杂剂类型的至少一个第一区以及形成第二掺杂剂类型的至少一个第二区。形成至少一个耗尽结构可以包括形成被布置为完全耗尽在耗尽区内的至少一个第二区的第一掺杂剂类型的至少一个部件。方法可以进一步包括：形成至少一个第二区的第一部分；在至少一个第二区的第一部分内注入至少一个部件的第一部分；形成至少一个第二区的第二部分；以及在至少一个第二区的第二部分内注入至少一个部件的第二部分。至少一个部件可以被掩埋在至少一个第二区内。至少一个部件可以具有细长的形状。至少一个部件可以主要沿着纵向轴线延伸。至少一个部件可以包括多个部件。多个部件可以沿着横向轴线对齐。多个部件可以是等距的。至少一个第一区可以与中心纵向轴线对齐。至少一个第二区可以由外延层形成。外延层具有等于或大于5μm的厚度。PN结可以被配置为利用等于或小于23V的反向偏置电压极化。第一掺杂剂类型可以是N掺杂剂类型并且第二掺杂剂类型可以是P掺杂剂类型，反之亦然。至少一个耗尽结构可以进一步包括：第一掺杂剂类型的至少一个下沉区，该第一掺杂剂类型的至少一个下沉区被连接至至少一个耗尽结构；以及至少一个电极，该至少一个电极被连接至下沉区。至少一个耗尽结构可以进一步包括：至少一个栅极；至少一个漏极；以及至少两个电极，该至少两个电极被连接至栅极和漏极。附图说明现在将通过示例的方式参照附图，其中：图1是雪崩二极管的纵向横截面。图2是根据第一实施例的雪崩二极管的纵向横截面。图3是示出了根据第一实施例的雪崩二极管的横向静电位轮廓的曲线图。图4是示出了根据第一实施例的雪崩二极管的纵向静电位轮廓的曲线图。图5是具有可能的载流子路径的根据第一实施例的雪崩二极管的纵向横截面。图6是示出了用于根据第一实施例的雪崩二极管的静电位轮廓的曲线图。图7a是沿着图7b所示的轴线的根据第一实施例的雪崩二极管的横截面视图。图7b是根据第一实施例的雪崩二极管的平面视图。图8a是沿着图8b所示的轴线的根据第二实施例的雪崩二极管的横截面视图。图8b是根据第二实施例的雪崩二极管的平面视图。图9是根据第一和或第二实施例的制造雪崩二极管的方法的简化图。图10是根据第一和或第二实施例的雪崩二极管的纵向横截面的部分视图。具体实施方式二极管是允许电流在一个方向上比在另一个方向上更容易地移动通过其的电气设备。在现代电路设计中最常见的二极管是半导体二极管并且是基于PN结的。PN结包括P区即，利用P掺杂剂掺杂的区和N区即，利用N掺杂剂类型掺杂的区。N区包含过量的电子，而P区包含过量的空穴。当形成PN结时，空穴自然地从P区扩散到N区并且与电子再组合。同样地，电子自然地从N区扩散到P区并且与空穴再组合。通过这种方式，在P区和N区的接口即，结处形成具有多对再组合的空穴和电子的耗尽区。换言之，在P区和N区相接的位置处形成耗尽区。来自P区的空穴的扩散在P区中留下了负受主离子。而来自N区的电子的扩散在N区中留下了正施主离子。这创建了耗尽区电场，该耗尽区电场提供了与空穴和电子的持续扩散相对的力。当耗尽区电场足够高时，空穴和电子的扩散被中断并且耗尽区达到均衡。耗尽区的宽度或大小取决于P区中的空穴的浓度、N区中的电子的浓度和施加到PN结的电压供给。当电压供给是正向偏置电压供给时，P区被连接至电压供给的正端子并且N区被连接至电压供给的负端子。通过这种方式，P区中的空穴和N区中的电子被推向P区和N区的接口。因此，耗尽区的宽度或大小减小。当电压供给是反向偏置电压供给时，P区被连接至电压供给的负端子并且N区被连接至电压供给的正端子。通过这种方式，P区中的空穴和N区中的电子被推离P区和N区的接口。因此，耗尽区的宽度或大小增大。耗尽区的宽度或大小随着反向偏置电压供给增大到一定电压而增大。如果反向偏置电压供给增大到超过该电压，则结击穿并且允许反向电流。此时，电压的较小增长会快速增大反向电流。发生PN结击穿的电压被称为“击穿电压”。可以通过两种机制导致耗尽区击穿：齐纳击穿和雪崩击穿。在雪崩击穿中，当反向电压供给超过击穿电压时，被扩散在耗尽区中的电子加速。电子与原子碰撞并且释放束缚电子。这些电子中的一些电子与空穴再组合。其它电子在耗尽区中加速，与原子碰撞并且释放另外的束缚电子，依此类推。同样地，被扩散在耗尽区中的空穴在相对方向上加速并且启动类似过程。通过这种方式，创建自持雪崩并且增大反向电流。雪崩二极管诸如，单光子雪崩检测器SPAD遵循上述原则。PN结在超过击穿电压的电压处是反向偏置的。当吸收具有足够能量的光子时，束缚电子被释放在耗尽区中。电子加速，与原子碰撞并且释放另外的束缚电子。这些电子中的一些电子与空穴再组合。其它电子加速，与原子碰撞并且释放另外的束缚电子，依此类推。图1表示雪崩二极管2，例如，单光子雪崩二极管SPAD。如下面将进一步详细讨论的，雪崩二极管2可以被实施为背侧照明光检测器的一部分。雪崩二极管2典型地可以被集成到诸如成像传感器的系统中。雪崩二极管2包括PN结4，该PN结4包括P区6即，利用P掺杂剂掺杂以具有P型导电性的区或层和N区8即，利用N掺杂剂掺杂以具有N型导电性的区或层。在一个实施例中，P区6是在硅衬底未在图1中示出上生长的P掺杂剂类型的外延层，并且N区8是在外延层内形成的N掺杂剂类型的阱。在一个实施例中，如图1所示，N区8居中即，与雪崩二极管2的中心纵向竖直轴线对齐。PN结4还包括耗尽区10也称为耗尽层或耗尽区段，该耗尽区10自然地形成在上述的P区6和N区8的接口即，结处。例如，如图1所示，耗尽区10形成在P区6与N区8之间，使得P区6和N区8通过耗尽区10彼此隔开。雪崩二极管2包括将P区6连接至电压供给的负端子的阳极未在图1中示出和将N区8连接至电压供给未在图1中示出的正端子的阴极未在图1中示出。通过这种方式，可以利用超过击穿电压的反向偏置电压来使PN结4极化。雪崩二极管2有利地包括沟槽隔离区12，该沟槽隔离区12围绕PN结4以防止电流从向邻近的半导体设备部件泄漏。例如，沟槽隔离区12由二氧化硅SiO2制成。在一个实施例中，图1所示的雪崩二极管2是背侧照明雪崩二极管。即，雪崩二极管2可以是照明光检测器的一部分，该照明光检测器被定位在可以被耦合至照明光检测器的各种金属层和或电气部件例如，电阻器、电容器、处理器等前面。通过将照明光检测器定位在前面，各种金属层和或电气部件不会阻止任何接收到的光到达照明光检测器。因此，可以增加捕获到的光的量并且可以改善低光性能。如上面所讨论的，当经由背侧即，雪崩二极管2的一侧7吸收具有足够能量的光子时，束缚电子被释放在耗尽区10中，束缚电子加速，与原子碰撞，并且释放另外的束缚电子。这些电子中的一些电子与空穴再组合。其它电子加速，与原子碰撞并且释放另外的束缚电子，依此类推。雪崩二极管诸如，雪崩二极管2的挑战在于提供加强的近红外NIR光子检测概率PDP。的确，由于红外光子具有低能量，所以不太可能将束缚电子释放在耗尽区中以触发雪崩，特别是当耗尽区远离背侧时。硅在光谱的NIRIR区中不是非常敏感与可见区相比，所以应该使用厚得多的硅片以允许吸收光子。例如，具有大约3μm厚的外延层的图像传感器可以在550nm绿色处实现70％以上的量子效率QE，但是在940nmNIRIR处不到10％。雪崩二极管的另一挑战在于使通过时间最小化。换言之，例如，雪崩二极管的挑战在于减少载流子穿过耗尽区10的行进时间。的确，如果通过时间太长，那么准确地将由雪崩二极管生成的信号与时间相关联的能力可能会被改变并且测距性能可能会恶化。改进雪崩二极管诸如，雪崩二极管2的可能的解决方案是通过增大反向偏置电压来向背侧扩张耗尽区10。通过这种方式，红外光子更可能将束缚电子释放在耗尽区中以触发雪崩。然而，通常不采用这种解决方案，当外延层以及因此P区6较厚时，应该使用过度的反向偏置电压以充分地向背侧扩张耗尽区10以检测红外光子。例如，本发明人已经观察到，当P区6为7μm厚或者更厚时，23V的反向偏置电压18V在阴极上并且-5V在阳极上无法充分地向背侧扩张耗尽区10以检测红外光子。而且，该解决方案提供了较差的横向延伸，并且因此影响了雪崩二极管2的光子检测概率PDP和通过时间。的确，在耗尽区10外存在大面积的衬底。在耗尽区10外的区域为所生成的载流子提供了最小电场、慢的聚集和长的通过时间。按照惯例，科学图像传感器通过创建厚的衬底例如，大于30μm的厚度并且施加背侧偏置电压来处理上述挑战。典型地，该背侧偏置电压非常大例如，大约-100V，并且因此对大多数应用来说是难以生成的。备选地，可以将负电压施加到P区的背侧，而P区的前侧即，雪崩二极管2的一侧9保持在0V处。这创建了漂移场，但是模拟结果示出，将P区的前侧保持在0V处的布置对于给定电压预算来说不是特别有效。以下实施例在不增大反向偏置电压或者最小限度地增大反向偏置电压并且具有最小通过时间的情况下提高近红外NIR光子检测概率PDP。图2表示根据第一实施例的雪崩二极管102的纵向横截面。与图1所示的雪崩二极管2相比，雪崩二极管102包括被掩埋在P区6内的N结构14即，N掺杂剂类型的结构。N结构14被设计为在不增大反向偏置电压的情况下或者在最小限度地增大反向偏置电压的情况下扩张耗尽区10。N结构14包括被掩埋在P区6内的多个N部件16a至16g即，N掺杂剂类型的部件。如下面将进一步详细讨论的，在一个实施例中，多个N部件16a至16g与P区6的暴露表面或上表面隔开。在一个实施例中，多个N部件16a至16g是P区6内的掺杂区。此处，表示了七个N部件16a至16g，但是本领域技术人员将理解，可以使用任何数量的N部件16a至16g。在一个实施例中，如图2所示，N部件16a至16g中的每个N部件都具有细长的形状，该细长形状具有沿着纵向轴线延伸的主轴线即，N部件16a至16g在图2中的竖直Y方向上延伸。在一个实施例中，N部件16a至16g中的每个N部件都通过P区6的部分彼此隔开。在一个实施例中，N部件16a至16g沿着横向轴线对齐即，N部件16a至16g延伸到图2所示的横截面中并向外延伸并且沿着图2中的水平X方向定位。在一个实施例中，有利地，N部件16a至16g位于与附近的N部件16a至16g等距。换言之，在一个实施例中，N部件16a至16g彼此等距隔开。在一个实施例中，N部件16a至16g被布置即，位于、掺杂和或标注为至少部分地耗尽包围N部件16a至16g中的每个N部件的P区6。在一个实施例中，N部件16a至16g被布置为完全或者基本上耗尽在耗尽区10内的区域6。因此，N部件16a至16g可以被认为是检测器内在检测器的光学窗与有源PN结区之间的边缘上堆叠的“板”状结构。尽管图2中的N部件16a至16g示出了“板”状结构，但是要理解的是，可以在其它实施例中实施其它合适的部件形状和分布。如上面所解释的，由于N结构14，进一步耗尽P区6并且雪崩二极管102的耗尽区10可以向背侧扩张与图1所示的雪崩二极管2的耗尽区10相比。例如，耗尽区10不再限制于图1所示的P区6与N区8之间的接口。耗尽区10现在雪崩二极管102的前侧上的未耗尽P区6的浅带与雪崩二极管102的背侧7上的未耗尽P区6的浅带之间延伸。换言之，耗尽区10被扩大，使得包括N部件16a至16g的N结构14在耗尽区10内。耗尽区10充当平板电容器介电质。图3是示出了沿着图2所示的雪崩二极管102的虚线轴线151的横向静电位轮廓300的曲线图。如可以看到的，静电位相对于图2所示的中心纵向轴线153基本上对称。如图3所示，从左到右，静电位单调递增，在中心纵向轴线153处达到峰值，然后单调递减。图4是示出了沿着图2所示的雪崩二极管102的虚线轴线153即，中心纵向轴线153的纵向静电位轮廓400的曲线图。如图4所示，静电位从邻近光学窗的衬底到N区8即，雪崩区单调递增。图5表示具有可能的载流子路径155的图2所示的雪崩二极管102的纵向横截面视图。在图5中示出了载流子路径155，该载流子路径155通过向N区域8即，雪崩区域以漏斗形传送载流子的这种方式来向其会聚。换言之，载流子路径155在雪崩二极管102的一侧7附近彼此隔开，穿过N结构14，并且在N区8附近彼此相交。图6表示用于雪崩二极管102的三维静电位轮廓500。静电位轮廓具有碗状或者瓶颈状并且在整个P区6中的三个维度扩张。通过这种方式，结构14确保了在P区6中未留下死点。同样地，在二极管102内生成的任何载流子向N区8加速并且减少用于载流子的平均通过时间。与图1所示的雪崩二极管2相比，图2所示的雪崩二极管102呈现了各种优势。首先，在本文描述的实施例中实施的雪崩二极管102在不必使用增大的反向偏置电压或者在至多具有最小限度增大的反向偏置电压的情况下允许提高近红外NIR光子检测概率PDP。的确，由于N结构14，可能不需要过度的反向偏置电压以向背侧扩张耗尽区10。通过这种方式，可以增大外延层以及因此P区6的厚度和或可以减小反向偏置电压。在上面参照图1所示的雪崩二极管2讨论的示例中，当P区6为7μm厚或者更厚时，23V的反向偏置电压例如，18V在阴极上并且-5V在阳极上无法充分地向背侧扩张耗尽区10以检测红外光子。现在，利用根据本文描述的实施例的雪崩二极管102，当P区6为7μm厚或者更厚时，等于或小于23V的反向偏置电压可以充分地向背侧扩张耗尽区10以检测红外光子。另外，由于向N区8即，雪崩区以漏斗形传送载流子，所以可以减小雪崩区，并且因此，暗电流和功率消耗可以更小并且最大计数比率可以更大。通常，暗电流与雪崩区的大小成比例。雪崩区越小，暗电流越低。类似地，功率消耗取决于电容，该电容也与雪崩区的大小成比例。雪崩区越小，电容越小并且功率消耗越低。电容越小，SPAD的再充电理论上越快并且最大计数比率越大。图7a和图7b分别示出了图2所示的雪崩二极管102的横截面视图和平面视图。要注意的是，在图7b中移除了P区6的上部分以便示出N部件16a至16g的上表面。雪崩二极管102包括被连接至N结构14的N区或者下沉区17即，利用N掺杂剂掺杂的下沉区。例如，如图7a所示，N下沉区17是从雪崩二极管102的一个表面延伸至N部件16a至16g的上表面的区。因此，N下沉区17可以将N部件16a至16g电连接在一起。雪崩二极管102还包括将N下沉区17电连接至电源电压未在图7a和7b中示出的电极18N阱接触。可以使N结构14极化，使得在P区6与N结构14之间施加反向偏置电压。通过这种方式，可以进一步耗尽P区6并且耗尽区10可以进一步向雪崩二极管102的背侧即，光学窗扩张。如在图7a中最佳地示出的，在一个实施例中，N部件16a至16g中的每个N部件都具有矩形的形状。进一步地，在一个实施例中，多个N部件16a至16g与P区6的暴露表面或上表面隔开。另外，在一个实施例中，N区8位于多个N部件16a至16g的至少一个N部件正上方。如在图7b中最佳地示出的，沟槽隔离区12包围N结构14。图8a和图8b分别示出了根据第二实施例的雪崩二极管202的横截面视图和平面视图。要注意的是，在图8b中移除了P区6的上部分以便示出N部件16a至16g的上表面。与图2、图7a和图7b所示的雪崩二极管102相比，雪崩二极管202不包括被连接至N结构14的N区或者下沉区17即，利用N掺杂剂掺杂的下沉区。相反，雪崩二极管202包括沟槽栅极20和沟槽漏极22。在一个实施例中，沟槽栅极20包括薄的氧化物内衬例如，厚20nm和多晶硅沟槽填料。在一个实施例中，沟槽漏极22是浅的N型区。例如，沟槽漏极22的尺寸和组成可以与MOSFET的漏极源极端子类似。如在图8b中最佳地示出的，沟槽隔离区12在N结构14的三侧，并且沟槽栅极20在N结构14的第四侧上。雪崩二极管202进一步包括将沟槽漏极22连接至电源电压未在图8a和图8b中示出的电极24和将沟槽漏极连接至电源电压未在图8a和图8b中示出的电极26。通过这种方式，如图8a所示，可以使沟槽栅极20和沟槽漏极22极化，使得在沟槽漏极22与N结构14之间沿着沟槽栅极20创建纵向通道。换言之，P区6、N结构14、沟槽栅极20和沟槽漏极22如同场效应晶体管FET一样操作。通过这种方式，可以进一步耗尽区6并且耗尽区10可以进一步向背侧扩张。图9表示制造雪崩二极管102和雪崩二极管202的方法的简化图。该方法包括在步骤902中形成结构14、在步骤904中形成PN结4以及在步骤906中形成至少两个电极以使PN结极化的步骤。例如，在步骤902中，P区6可以使用生长或沉积过程来形成，然后利用N掺杂剂类型来注入以形成N结构14。然后，在步骤904中，PN结4可以通过利用N掺杂剂类型注入P区6以形成N区8来形成。在步骤906中，电极诸如，电极18、电极24和电极26可以使用生长或沉积过程来形成。应该理解的是，图9的步骤不一定按照相继顺序单独执行，但是可以如具有步骤902和904的图10那样组合。图10是雪崩二极管102和雪崩二极管202的纵向横截面的部分视图。首先，例如，使用生长或沉积过程来形成P区6的一部分或者子层61。然后，在部分61内注入N部件16a至16g的部分16a1至16g1。其次，例如，使用生长或沉积过程在部分61和部分16a1至16g1的顶部形成P区6的另一部分或者子层62并且与部分61和部分16a1至16g1对齐。然后，在部分16a1至16g1的顶部的部分62内注入N部件16的部分16a2至16g2。最后，例如，使用生长或沉积过程在部分62和部分16a2至16g2的顶部形成P区6的部分63。本领域技术人员将理解，P区6的部分的数目并不限于三个并且N部件16a至16g的部分的数目不限于两个。可以基于P区6和N部件16a至16g的厚度来调整这些数目。上面已经描述了具有不同变型的各种实施例。应该注意的是，本领域技术人员可以组合这些各种实施例和变型的各种元素。例如，N掺杂剂类型的区域可以替换为P掺杂剂类型的区域，反之亦然。作为示例，P区6可以改变为具有N型导电性，并且N结构14可以改变为具有P型导电性。这些改变、修改和改进旨在作为本公开的一部分，并且旨在落入权利要求的范围内。因此，前面的描述是示以例性的方式而非旨在限制性的。通常，在所附权利要求中，不应该将所使用的术语解释为将权利要求限制于本说明书和权利要求中所公开的特定实施例，而是应该将其解释为包括所有可能的实施例，连同这些权利要求有权享有的等同的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。

权利要求：1.一种雪崩二极管，所述雪崩二极管包括：层，所述层具有第一导电类型；第一区，所述第一区在所述层中，所述第一区具有第二导电类型，并且所述层和所述第一区形成PN结；耗尽结构，所述耗尽结构在所述层中并且邻近所述PN结，所述耗尽结构被配置为在所述层中形成耗尽区，所述耗尽结构包括在所述层中的多个第二区，所述多个第二区具有所述第二导电类型，所述第一区位于所述多个第二区上；以及电极，所述电极被配置为使所述PN结极化。2.根据权利要求1所述的雪崩二极管，其中所述多个第二区被布置为耗尽所述层在所述耗尽区内的部分。3.根据权利要求1所述的雪崩二极管，其中所述多个第二区被掩埋在所述层内。4.根据权利要求1所述的雪崩二极管，其中所述多个第二区沿着所述雪崩二极管的第一轴线延伸。5.根据权利要求4所述的雪崩二极管，其中所述多个第二区沿着横向于所述第一轴线的第二轴线对齐。6.根据权利要求1所述的雪崩二极管，其中所述多个第二区被定位为基本上彼此等距。7.根据权利要求1所述的雪崩二极管，其中所述第一区与所述雪崩二极管的中心轴线对齐。8.根据权利要求1所述的雪崩二极管，其中所述耗尽结构进一步包括：第三区，所述第三区在所述层中，所述第三区具有所述第二导电类型，所述第三区将所述多个第二区电耦合在一起。9.根据权利要求1所述的雪崩二极管，其中所述耗尽结构进一步包括：栅极；漏极；以及电极，所述电极被耦合至所述栅极和所述漏极。10.一种制造雪崩二极管的方法，所述方法包括：形成具有第一导电类型的层；在所述层中形成第一区，所述第一区具有第二导电类型，所述层和所述第一区形成PN结；在所述层中并且邻近所述PN结形成耗尽结构，所述耗尽结构被配置为在所述层中形成耗尽区，所述耗尽结构包括在所述层中的多个第二区，所述多个第二区具有所述第二导电类型，所述第一区位于所述多个第二区上；以及形成被配置为使所述PN结极化的电极。11.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述多个第二区被布置为耗尽所述层在所述耗尽区内的部分。12.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述层和所述耗尽结构包括：形成所述层的第一子层；利用具有所述第二导电类型的掺杂剂注入所述第一子层的第一部分；形成所述层的第二子层；以及利用具有所述第二导电类型的掺杂剂注入所述第二子层的第二部分，所述第一部分和所述第二部分彼此对齐。13.一种二极管，所述二极管包括：衬底；层，所述层在所述衬底上，所述层具有第一导电类型；结构，所述结构被掩埋在所述层中，所述结构包括具有第二导电类型的多个部件，所述多个部件在第一方向上延伸，所述多个部件沿着横向于所述第一方向的第二方向布置；以及第一区，所述第一区在所述层中，所述第一区具有所述第二导电类型，所述第一区通过所述层的部分与所述结构隔开。14.根据权利要求13所述的二极管，进一步包括：第二区，所述第二区在所述层中，所述第二区具有所述第二导电类型，所述第二区与所述多个部件接触。15.根据权利要求13所述的二极管，其中所述多个部件是细长的。16.根据权利要求13所述的二极管，进一步包括：隔离沟槽，所述隔离沟槽包围所述结构。17.根据权利要求13所述的二极管，其中所述第一区位于所述多个部件中的至少一个部件正上方。18.根据权利要求13所述的二极管，进一步包括：沟槽栅极；以及沟槽漏极，所述沟槽漏极邻近所述沟槽栅极。19.根据权利要求13所述的二极管，其中所述多个部件中的每个部件通过所述层的部分彼此隔开。

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