CMOS光电探测器的响应时间较慢是高速光电接收器单片集成的主要障碍。由于硅对波长肛638 nm吸收深度较深（约10 gm），同时CMOS工艺中源漏注入形成的pn结结深较浅（＜1 gm），因此大量的光生载流子是在pn结外的体硅内产生，这些载流子缓慢的扩散运动是影响探测器速率的主要因素，如果能将这些载流子屏蔽掉，就能获得较高的速率。然而，获得高速率的同时，大部分产生在空间电荷区外的载流子对光信号电流没起作用，无疑降低了探测器的量子效率，导致响应度不高。
图1给出了一种基于标准CMOS工艺的叉指型光电探测器结构［54～56］，N阱区的面积被定义为探测器的面积，N阱周围用芦保护环包围。N阱中，利用P+扩散区作为叉指型探测器的阳极区域，这种拓扑图形有利于形成化的pn结耗尽区，从而有利于光生载流子的收集，尤其是在器件表面附近的载流子。N阱电极与探测器反向偏压相接，一方面可以调节P+-N阱耗尽区的宽度，另一方面也可以使N阱-P衬底反偏，从而达到屏蔽扩散载流子的作用。
图1 P型叉指结构光电二极管
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