An aspect of the present invention is directed to an avalanche photodiode
(APD) device for use in oil well drilling applications in harsh, down-hole
environments where shock levels are near 250 gravitational acceleration
(G) and/or temperatures approach or exceed 150.degree. C. Another aspect
of the present invention is directed to an APD device fabricated using SiC
materials. Another aspect of the present invention is directed to an APD
device fabricated using GaN materials. According to an embodiment of the
present invention, an avalanche photodiode for detecting ultraviolet
photons comprises a substrate having a first dopant; a first layer having
the first dopant, positioned on top of the substrate; a second layer
having a second dopant, positioned on top of the first layer; a third
layer having a second dopant, positioned on top of the second layer; a
passivation layer for providing electrical passivation on a surface of the
avalanche photodiode; a phosphorous silicate glass layer for limiting
mobile ion transport, positioned on top of the third layer; and a pair of
metal electrodes for providing an ohmic contact wherein a first electrode
is positioned below the substrate and a second electrode is positioned
above the third layer; wherein the avalanche photodiode comprises a first
sidewall and a second sidewall forming a sloped mesa shape; and wherein
the avalanche photodiode operates in an environment comprising a
temperature approximately equal to 150 degrees Celsius.
Un aspecto de la actual invención se dirige a un dispositivo del fotodiodo de la avalancha (APD) para el uso en los usos que perforan en áspero, ambientes del pozo de petróleo del abajo-agujero donde están los niveles del choque cerca de (G) gravitacional de la aceleración 250 y/o las temperaturas acercan o exceden a 150.degree. C. Otro aspecto de la actual invención se dirige a un dispositivo de APD fabricado usando los materiales de SiC. Otro aspecto de la actual invención se dirige a un dispositivo de APD fabricado usando los materiales de GaN. Según una encarnación de la actual invención, un fotodiodo de la avalancha para detectar los fotones ultravioletas abarca un substrato que tiene un primer dopant; una primera capa que tiene el primer dopant, colocado encima del substrato; una segunda capa que tiene un segundo dopant, colocado encima de la primera capa; una tercera capa que tiene un segundo dopant, colocado encima de la segunda capa; una capa de la pasivación para proporcionar la pasivación eléctrica en una superficie del fotodiodo de la avalancha; una capa de cristal del silicato phosphorous para limitar transporte móvil del ion, colocada encima de la tercera capa; y un par de los electrodos del metal para proporcionar un contacto óhmico en donde un primer electrodo se coloca debajo del substrato y de un segundo electrodo se coloca sobre la tercera capa; en donde el fotodiodo de la avalancha abarca un primer flanco y un segundo flanco que forman una forma inclinada del mesa; y en donde el fotodiodo de la avalancha funciona en un ambiente que abarca una temperatura aproximadamente igual a 150 grados de centígrado.
