CMOS光電探測器的響應(yīng)時間較慢是高速光電接收器單片集成的主要障礙。由于硅對波長肛638 nm吸收深度較深（約10 gm），同時CMOS工藝中源漏注入形成的pn結(jié)結(jié)深較淺（＜1 gm），因此大量的光生載流子是在pn結(jié)外的體硅內(nèi)產(chǎn)生，這些載流子緩慢的擴(kuò)散運(yùn)動是影響探測器速率的主要因素，如果能將這些載流子屏蔽掉，就能獲得較高的速率。然而，獲得高速率的同時，大部分產(chǎn)生在空間電荷區(qū)外的載流子對光信號電流沒起作用，無疑降低了探測器的量子效率，導(dǎo)致響應(yīng)度不高。

　　圖1給出了一種基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝的叉指型光電探測器結(jié)構(gòu)［54～56］，N阱區(qū)的面積被定義為探測器的面積，N阱周圍用蘆保護(hù)環(huán)包圍。N阱中，利用P+擴(kuò)散區(qū)作為叉指型探測器的陽極區(qū)域，這種拓?fù)鋱D形有利于形成化的pn結(jié)耗盡區(qū)，從而有利于光生載流子的收集，尤其是在器件表面附近的載流子。N阱電極與探測器反向偏壓相接，一方面可以調(diào)節(jié)P+-N阱耗盡區(qū)的寬度，另一方面也可以使N阱-P襯底反偏，從而達(dá)到屏蔽擴(kuò)散載流子的作用。

　　圖1  P型叉指結(jié)構(gòu)光電二極管

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