CN117063298A - 电磁波检测器、电磁波检测器阵列及电磁波检测器的制造方法 - Google Patents

电磁波检测器、电磁波检测器阵列及电磁波检测器的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117063298A
CN117063298A CN202180096342.6A CN202180096342A CN117063298A CN 117063298 A CN117063298 A CN 117063298A CN 202180096342 A CN202180096342 A CN 202180096342A CN 117063298 A CN117063298 A CN 117063298A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
electromagnetic wave
wave detector
dimensional material
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180096342.6A
Other languages
English (en)
Inventor
奥田聪志
小川新平
福岛昌一郎
岛谷政彰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN117063298A publication Critical patent/CN117063298A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022416—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier comprising ring electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

电磁波检测器(100)具备：半导体层(1)；绝缘层(5)，所述绝缘层(5)配置在半导体层上，并形成有开口部(6)；二维材料层(2)，所述二维材料层(2)从开口部上延伸至绝缘层上，并包含与面向开口部的绝缘层的周缘部(5A)相接的连接部，且与半导体层电连接；第一电极部(3)，所述第一电极部(3)配置在绝缘层上，且与二维材料层电连接；第二电极部(4)，所述第二电极部(4)与半导体层电连接；以及单极阻挡层(7)，所述单极阻挡层(7)配置在半导体层与二维材料层的连接部之间，分别与半导体层及二维材料层电连接。

Description

电磁波检测器、电磁波检测器阵列及电磁波检测器的制造 方法
技术领域
本公开涉及一种电磁波检测器、电磁波检测器阵列及电磁波检测器的制造方法。
背景技术
以往，作为在下一代的电磁波检测器中使用的电磁波检测层的材料，已知有作为二维材料层的一例的迁移率极高的石墨烯。而且，作为下一代的电磁波检测器，已知有使用石墨烯场效应晶体管的电磁波检测器，所述石墨烯场效应晶体管将单层或多层石墨烯应用于场效应晶体管的沟道。
在美国专利申请公开第2015/0243826号说明书(专利文献1)记载的检测器中，为了降低石墨烯场效应晶体管的暗电流，在形成于将硅基板的表面覆盖的绝缘膜的开口部内，以将开口部覆盖的方式形成的石墨烯与硅基板直接接触。在该检测器中，通过在充分注入了n型或p型的杂质的石墨烯与注入了p型或n型的杂质的硅基板的界面形成肖特基势垒，从而产生电流的整流作用。
在国际公开第2021/002070号(专利文献2)记载的检测器中，二维材料层从形成于将半导体层的表面覆盖的绝缘膜的开口部上延伸至绝缘膜上，而且，在位于开口部内的二维材料层的正下方的半导体层形成有pn结。半导体层具有第一导电类型的第一半导体部分和第二导电类型的第二半导体部分，两部分pn接合。在专利文献2的检测器中，通过形成pn结，从而产生电流的整流作用。而且，在专利文献2的检测器中，通过使pn结作为光电二极管发挥功能，在电磁波照射到该pn结界面时，成为栅极电压经由绝缘膜模拟地施加于石墨烯的状态，对二维材料层的导电率进行调制，其结果是，在二维材料层中将光电流放大。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2015/0243826号
专利文献2：国际公开第2021/002070号
发明内容
发明要解决的课题
石墨烯等二维材料的状态密度会根据周围的电荷而敏感地变化。例如，由于吸附于二维材料层的水分或在二维材料层上形成的保护膜所具有的固定电荷等的影响，二维材料层与硅基板的电接合状态容易变化。因此，在专利文献1记载的检测器中，有时无法充分地确保肖特基势垒高度，其结果是，在石墨烯热激励出的电子有时被放出(热电子放出)而超过肖特基势垒并向硅基板注入。
另外，在专利文献2记载的检测器中，例如在第一半导体部分的导电类型为p型且二维材料层及第二半导体部分的各导电类型为n型的情况下，形成图21所示那样的npn型的二极管构造。在该情况下，在向半导体层照射光等电磁波时，在pn结的耗尽层产生的空穴作为光电流而经由二维材料层从第一电极部被取出，但由于形成于n型的二维材料层与p型的第一半导体部分的接合界面的势垒，空穴的取出会被妨碍。另一方面，若为了提高空穴的取出效率而使施加于n型的二维材料层与p型的第一半导体部分的pn结的负电压增加，则在n型的二维材料层热激励出的电子容易流入p型的半导体层，使得暗电流增加。
本公开的主要目的在于提供一种不会妨碍光载流子的取出且与以往的检测器相比能够降低暗电流的电磁波检测器、电磁波检测器阵列及电磁波检测器的制造方法。
用于解决课题的手段
本公开的电磁波检测器具备：半导体层；绝缘层，所述绝缘层配置在半导体层上，并形成有开口部；二维材料层，所述二维材料层从开口部上延伸至绝缘层上，并包含与面向开口部的绝缘层的周缘部相接的连接部，且与半导体层电连接；第一电极部，所述第一电极部配置在绝缘层上，且与二维材料层电连接；第二电极部，所述第二电极部与半导体层电连接；以及单极阻挡层，所述单极阻挡层配置在半导体层与二维材料层的连接部之间，分别与半导体层及二维材料层电连接。
本公开的电磁波检测器的制造方法具备：准备半导体层的工序；在半导体层上形成单极阻挡层的工序；将绝缘层在半导体层及单极阻挡层上成膜的工序；形成与半导体层相接的第二电极部的工序；在绝缘层上形成第一电极部的工序；通过将配置在单极阻挡层上的绝缘层的一部分去除而形成使单极阻挡层在绝缘层露出的开口部的工序；以及形成从单极阻挡层上经由绝缘层上而延伸至第一电极部的二维材料层的工序。
发明效果
根据本公开，能够提供不会妨碍光载流子的取出且与以往的检测器相比能够降低暗电流的电磁波检测器、电磁波检测器阵列及电磁波检测器的制造方法。
附图说明
图1是示出实施方式1的电磁波检测器的俯视图。
图2是从图1中的线段II-II观察的剖视图。
图3是示意性地示出图2中的线段A-B处的能带构造的能带图。
图4是示意性地示出实施方式1的电磁波检测器的变形例的能带构造的能带图。
图5是用于说明实施方式1的电磁波检测器的制造方法的一例的流程图。
图6是示意性地示出实施方式1的电磁波检测器的变形例的能带构造的能带图。
图7是示意性地示出实施方式1的电磁波检测器的变形例的能带构造的能带图。
图8是示出实施方式2的电磁波检测器的剖视图。
图9是示意性地示出图8中的线段A-B处的能带构造的能带图。
图10是示意性地示出实施方式2的电磁波检测器的变形例的能带构造的能带图。
图11是示出实施方式3的电磁波检测器的俯视图。
图12是从图11中的线段XII-XII观察的剖视图。
图13是示出实施方式4的电磁波检测器的变形例的剖视图。
图14是示出实施方式5的电磁波检测器的剖视图。
图15是示出实施方式5的电磁波检测器的变形例的剖视图。
图16是示出实施方式6的电磁波检测器的剖视图。
图17是示出实施方式6的电磁波检测器的变形例的剖视图。
图18是示出实施方式7的电磁波检测器的剖视图。
图19是示出实施方式8的电磁波检测器阵列的俯视图。
图20是示出实施方式8的电磁波检测器阵列的变形例的俯视图。
图21是示意性地示出半导体层具有p型的第一半导体部分和n型的第二半导体部分并且通过使n型的二维材料层与第一半导体部分接触而具有npn型的二极管构造的检测器的能带构造的能带图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开的实施方式进行说明。附图是示意性的，概念性地对功能或构造进行说明。另外，本公开并不由以下说明的实施方式进行限定。除了特别记载的情况之外，电磁波检测器的基本结构在全部的实施方式中都是共同的。另外，标注了相同的附图标记的部件如上述那样为相同或与之相当的部件。这在说明书的全文中都是共同的。
作为本实施方式的电磁波检测器的检测对象的波段区域并不被特别限定。本实施方式的电磁波检测器例如是检测可见光、红外光、近红外光、紫外光、X射线、太赫兹(THz)波或微波等电磁波的检测器。此外，在本发明的实施方式中，将这些光及电波统称并记载为电磁波。另外，将作为本实施方式的电磁波检测器的检测对象的波段区域内的任意的波长称为检测波长。
另外，在本实施方式中，作为二维材料层的一例即石墨烯，使用了p型石墨烯或n型石墨烯的用语，但将空穴比本征状态的石墨烯多的石墨烯称为p型，将电子比本征状态的石墨烯多的石墨烯称为n型。
另外，在本实施方式中，关于与作为二维材料层的一例的石墨烯接触的构件的材料，使用n型或p型的用语，但对于这些用语而言，例如若为n型，则表示具有电子供给性的材料，若为p型，则表示具有电子吸引性的材料。另外，将在分子整体中看到电荷偏移并且电子占支配地位的材料称为n型，将空穴占支配地位的材料称为p型。上述接触层的材料能够使用有机物及无机物的任一方或它们的混合物。
另外，在本实施方式中，构成二维材料层的材料只要是原子可以在二维面内以单层排列的任意的材料即可，例如只要包含从由石墨烯、过渡金属二硫属化物(TMD：Transition Metal Dichalcogenide)、黑磷(Black Phosphorus)、硅烯(基于硅原子的二维蜂窝构造)及锗烯(基于锗原子的二维蜂窝构造)构成的组中选择的至少一个即可。作为过渡金属二硫属化物，例如可以列举二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、二硒化钨(WSe2)等。由上述材料中的至少任一个构成的二维材料层可以发挥基本上与由后述的石墨烯构成的二维材料层同样的效果。
另外，在本实施方式的电磁波检测器的动作时，将不会产生隧道电流的层称为绝缘层，将可以产生隧道电流的层称为隧道层。
实施方式1
＜电磁波检测器100的结构＞
如图1及图2所示，实施方式1的电磁波检测器100主要具备半导体层1、二维材料层2、第一电极部3、第二电极部4、绝缘层5及单极阻挡层(unipolar barrier layer)7。
半导体层1具有第一面1A及第二面1B。第二面1B位于第一面1A的相反侧。第一面1A及第二面1B例如为平面。二维材料层2、第一电极部3、绝缘层5及单极阻挡层7配置在半导体层1的第一面1A上。第二电极部4配置在半导体层1的第二面1B上。以下，将与第一面1A及第二面1B正交的方向设为上下方向，将上下方向上的从第二面1B朝向第一面1A的方向设为上方，将其相反侧设为下方。电磁波检测器100例如检测相对于半导体层1从上方入射的电磁波。
半导体层1对从上述电磁波中预先设定的检测波长具有灵敏度。半导体层1具有n型或p型的导电类型，并被设置成在预先设定的检测波长的电磁波入射到半导体层1时在半导体层1内产生光载流子。构成半导体层1的半导体材料可以根据应当具有灵敏度的检测波长而任意地选择。
构成半导体层1的半导体材料例如包含从由硅(Si)、锗(Ge)、III-V族半导体或II-V族半导体等化合物半导体、汞镉碲(HgCdTe)、锑化铟(InSb)、硒化铅(PbSe)、硫化铅(PbS)、硫化镉(CdS)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、磷化镓(GaP)、砷化铟镓(InGaAs)及砷化铟(InAs)构成的组中选择的至少一个。半导体层1例如既可以为包含由从上述组中选择的两个以上的半导体材料构成的量子阱或量子点的基板，也可以为包含II型超晶格的基板，或者还可以为将它们组合的基板。
单极阻挡层7配置在半导体层1的第一面1A上。单极阻挡层7与第一面1A相接，并与半导体层1电连接。单极阻挡层7例如被配置成将第一面1A的整体覆盖。单极阻挡层7具有从后述的绝缘层5露出的部分71和被绝缘层5覆盖的部分72。
单极阻挡层7具有如下物性：不会妨碍在检测波长的电磁波入射到半导体层1时在半导体层1产生的光载流子(电子空穴对)中的作为半导体层1的少数载流子的载流子(例如在半导体层1的导电类型为n型的情况下为空穴)从半导体层1流入二维材料层2，会妨碍在二维材料层2中通过热激励产生的作为半导体层1的多数载流子的载流子(例如在半导体层1的导电类型为n型的情况下为电子)从二维材料层2流入半导体层1。
构成单极阻挡层7的材料及单极阻挡层7的厚度以使单极阻挡层7具有上述物性的方式进行选择。
在单极阻挡层7所接触的半导体层1的导电类型为n型的情况下，与构成半导体层1的材料相比，构成单极阻挡层7的材料为电子亲和力及电离电位较小且带隙较大的材料。构成单极阻挡层7的材料例如包含氧化镍(NiO)及氧化锰(MnO)中的至少任一个。
在单极阻挡层7所接触的半导体层1的导电类型为p型的情况下，与构成半导体层1的材料相比，构成单极阻挡层7的材料为电子亲和力及电离电位较大且带隙较大的材料。构成单极阻挡层7的材料例如包含氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及氧化钛(TiO2)中的至少任一个。
单极阻挡层7优选比绝缘层5薄。单极阻挡层7的厚度例如为1nm以上且100nm以下。
绝缘层5配置在单极阻挡层7上。在绝缘层5形成有使单极阻挡层7的部分71露出的开口部6。俯视时的开口部6的形状为任意的形状即可，例如为矩形形状或圆形形状。在开口部6的内部例如仅单极阻挡层7的部分71露出。半导体层1未从绝缘层5的开口部6露出。绝缘层5将单极阻挡层7的部分72覆盖。
绝缘层5具有面向开口部6的周缘部5A。周缘部5A例如为面向开口部6的绝缘层5的侧面的下方端部。单极阻挡层7包含与绝缘层5的周缘部5A相接的连接部2A。换言之，单极阻挡层7被配置成将半导体层1与绝缘层5的周缘部5A之间隔开。绝缘层5的侧面相对于与单极阻挡层7相接的绝缘层5的下表面以形成锐角的方式倾斜。
构成绝缘层5的材料及绝缘层5的厚度被选择为防止在半导体层1与第一电极部3之间产生隧道电流。
构成绝缘层5的材料例如包含从由氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镍(NiO)及氮化硼(BN)构成的组中选择的至少一个。
第一电极部3在绝缘层5上配置在远离开口部6的位置。第一电极部3与二维材料层2电连接。第二电极部4与半导体层1相接。第二电极部4例如与半导体层1的第二面1B相接。优选的是，第二电极部4与半导体层1欧姆接合。
如图2所示，第一电极部3及第二电极部4与电源电路电连接。电源电路包含电源20和电流计21，所述电源20在第一电极部3与第二电极部4之间施加电压，所述电流计21测定在第一电极部3与第二电极部4之间流动的电流。
构成第一电极部3的材料只要为任意的导电体即可，优选为与二维材料层2欧姆接合的材料。构成第二电极部4的材料只要为任意的导电体即可，优选为与半导体层1欧姆接合的材料。构成第一电极部3及第二电极部4的材料例如包含从由金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)及钯(Pd)构成的组中选择的至少一个。也可以是，在第一电极部3与绝缘层5之间形成有提高第一电极部3与绝缘层5的密接性的未图示的密接层。也可以是，在第二电极部4与半导体层1之间形成有提高第二电极部4与半导体层1的密接性的未图示的密接层。构成密接层的材料例如包含铬(Cr)或钛(Ti)等金属材料。
二维材料层2从开口部6上延伸至绝缘层5上。二维材料层2在开口部6与单极阻挡层7的部分71相接。二维材料层2在绝缘层5上与第一电极部3相接。二维材料层2分别与单极阻挡层7及第一电极部3电连接。优选的是，二维材料层2与单极阻挡层7欧姆接合。二维材料层2不与半导体层1相接。二维材料层2经由单极阻挡层7与半导体层1电连接。
二维材料层2例如具有仅经由单极阻挡层7与半导体层1电连接的区域和经由单极阻挡层7及绝缘层5与半导体层1电连接的区域。前者的区域形成在比绝缘层5的周缘部5A靠开口部6的内侧的位置。后者的区域形成在绝缘层5的上述侧面的一部分上。二维材料层2的后者的区域通过在绝缘层5的下表面与侧面之间流动的隧道电流而与单极阻挡层7电连接。
二维材料层2例如为单层石墨烯或多层石墨烯。二维材料层2例如也可以包含石墨烯纳米带。二维材料层2也可以包含由多个单层石墨烯构成的乱层层叠石墨烯。如上所述，构成二维材料层2的材料也可以包含从由石墨烯、过渡金属二硫属化物、黑磷、硅烯及锗烯构成的组中选择的至少一个。另外，二维材料层2也可以具有将从上述组中选择的两种以上的材料组合的异质层叠构造。
二维材料层2例如具有p型或n型的导电类型。在半导体层1的导电类型为n型的情况下，二维材料层2的导电类型例如为p型。在半导体层1的导电类型为p型的情况下，二维材料层2的导电类型例如为n型。此外，在半导体层1的导电类型为n型的情况下，二维材料层2的导电类型也可以为n型。在半导体层1的导电类型为p型的情况下，二维材料层2的导电类型也可以为p型。
也可以在二维材料层2上形成未图示的保护膜。构成这样的保护膜的材料例如包含从由SiO2、Si3N4、HfO2、Al2O3、NiO及BN构成的组中选择的至少一个。
在电磁波检测器100中包含第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域是第二电极部4、半导体层1、单极阻挡层7及二维材料层2依次层叠的区域，所述第二区域是第二电极部4、半导体层1、单极阻挡层7、绝缘层5及二维材料层2依次层叠的区域，所述第三区域是第二电极部4、半导体层1、单极阻挡层7、绝缘层5、第一电极部3及二维材料层2依次层叠的区域。在俯视时，第二区域例如被配置成夹着第一区域。在俯视时，第三区域例如被配置成夹着第一区域及第二区域。
＜电磁波检测器100的制造方法＞
图5是用于说明实施方式1的电磁波检测器100的制造方法的一例的流程图。参照图5，对图1及图2所示的电磁波检测器100的制造方法的一例进行说明。电磁波检测器100的制造方法主要具备：准备半导体层1的工序(S1)；形成单极阻挡层7的工序(S2)；将绝缘层5成膜的工序(S3)；形成第二电极部4的工序(S4)；形成第一电极部3的工序(S5)；在绝缘层5形成开口部6的工序(S6)；以及形成二维材料层2的工序(S7)。
首先，在工序(S1)中，准备具有第一面1A及第二面1B的半导体层1。半导体层1例如被准备为半导体基板。如上所述，构成半导体层1的材料为对预先设定的检测波长具有灵敏度的半导体材料。
接着，实施工序(S2)。在工序(S2)中，在半导体层1的第一面1A上形成单极阻挡层7。形成单极阻挡层7的方法并不被特别限定，例如包含基于蒸镀法或溅射法的成膜处理、照相制版处理及蚀刻处理。
接着，实施工序(S3)。在工序(S3)中，将绝缘层5在单极阻挡层7上成膜。通过在之后的工序(S6)中将绝缘层5的一部分去除，从而形成开口部6。将绝缘层5成膜的方法并不被特别限定，例如为等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法或原子层沉积法(Atomic Layer Deposition：ALD)。
此外，为了抑制将绝缘层5的一部分去除的工序(S6)中的单极阻挡层7的损伤及污染，也可以在即将进行本工序(S3)之前在单极阻挡层7与绝缘层5之间形成阻挡膜。构成阻挡膜的材料只要为相对于在工序(S6)中使用的蚀刻剂具有比构成绝缘层5的材料高的耐性的材料(蚀刻速度慢的材料)即可，例如为氮化硅(SiN)、氧化铝(Al2O3)或石墨烯。
接着，实施工序(S4)。在工序(S4)中，第二电极部4形成在半导体层1的第二面1B上。形成第二电极部4的方法并不被特别限定，例如包含基于蒸镀法或溅射法的成膜处理、照相制版处理及蚀刻处理。此外，在形成用于使上述第二电极部4与半导体层1的密接性提高的密接层的情况下，该密接层只要在形成第二电极部4之前在半导体层1中形成在与第二电极部4连接的区域即可。
接着，实施工序(S5)。在工序(S5)中，第一电极部3形成在绝缘层5上。形成第一电极部3的方法并不被特别限定，例如包含基于蒸镀法或溅射法的成膜处理、照相制版处理及蚀刻处理。此外，在形成用于使上述第一电极部3与绝缘层5的密接性提高的密接层的情况下，该密接层只要在形成第一电极部3之前在上述绝缘层5上形成在与第一电极部3连接的区域即可。
接着，实施工序(S6)。在工序(S6)中，通过将绝缘层5的一部分去除，从而形成开口部6。形成开口部6的方法并不被特别限定，例如包含照相制版处理及蚀刻处理。首先，通过照相制版或电子射线(EB)描绘，在绝缘层5上形成抗蚀剂掩模。抗蚀剂掩模形成为将应当形成绝缘层5的区域覆盖，并且使应当形成开口部6的区域露出。之后，将抗蚀剂掩模作为蚀刻掩模，对绝缘层5进行蚀刻。蚀刻的方法可以从使用氢氟酸等的湿法蚀刻及使用反应性离子蚀刻法等的干法蚀刻中的任一方任意地选择。在蚀刻之后，将抗蚀剂掩模去除。这样，在绝缘层5形成开口部6。单极阻挡层7的部分71在开口部6内露出。
接着，实施工序(S7)。在工序(S7)中，在绝缘层5及单极阻挡层7的部分71各自的至少一部分上形成二维材料层2。形成二维材料层2的方法并不被特别限定，包含基于外延生长法的成膜处理、照相制版处理及蚀刻处理。
通过以上的工序(S1)～(S7)，对图1及图2所示的电磁波检测器100进行制造。此外，形成开口部6的工序(S6)也可以在形成第一电极部3的工序(S5)之前进行。即，在电磁波检测器100的制造方法中，也可以依次实施上述工序(S1)、上述工序(S2)、上述工序(S3)、上述工序(S4)、上述工序(S6)、上述工序(S5)及上述工序(S7)。
另外，在电磁波检测器100的制造方法中，也可以代替照相制版处理而进行电子射线(EB)描绘处理。
＜电磁波检测器100的动作＞
接着，参照图2～图4，对实施方式1的电磁波检测器100的动作进行说明。图3是示意性地示出图2所示的半导体层1的导电类型为n型且二维材料层2的导电类型为p型时的线段A-B处的能带构造的能带图。图4是示意性地示出图2所示的半导体层1的导电类型为p型且二维材料层2的导电类型为n型时的线段A-B处的能带构造的能带图。
电源电路(未图示)电连接在第一电极部3与第二电极部4之间。电源电路包含电源20和电流计21，所述电源20对第一电极部3与第二电极部4之间施加电压V，所述电流计21测定在电源电路流动的电流I。
根据半导体层1的导电类型(掺杂类型)来选择电压V的正负，以对单极阻挡层7与半导体层1的接合处施加反向偏压(reverse bias)。将以使第一电极部3的电位比第二电极部4的电位高的方式利用电源20对两者施加的电压设为正电压。将以使第一电极部3的电位比第二电极部4的电位低的方式利用电源20对两者施加的电压设为负电压。
若半导体层1的导电类型为n型，则如图2及图3所示，对第一电极部3与第二电极部4之间施加负电压。由此，电磁波检测器100成为能够对检测波长的电磁波进行检测的状态。在该情况下，单极阻挡层7成为电子阻挡层7a，该电子阻挡层7a不会妨碍n型的半导体层1(1n)与p型的二维材料层2(2p)之间的空穴的流动，但会妨碍半导体层1n与二维材料层2p之间的电子的流动。
具体而言，如图3所示，单极阻挡层7在未被照射检测波长的电磁波的状态(暗状态)下，会妨碍在二维材料层2中热激励出的电子通过热电子放出而流入半导体层1。如图3所示，单极阻挡层7在被照射检测波长的电磁波的状态下，不会妨碍在半导体层1n中生成的电子空穴对(光载流子)的空穴流入二维材料层2p。在被照射检测波长的电磁波的状态下，在半导体层1n中生成的电子空穴对中的空穴会被吸引到二维材料层2p侧。单极阻挡层7的价带(valence band)的顶部的能量Ev比半导体层1n的价带的顶部的能量Ev高。因此，在半导体层1n中产生的空穴不会被单极阻挡层7妨碍地注入到二维材料层2p，并作为光电流而被取出。光电流被检测为电流I的变化。
若半导体层1的导电类型为p型，则如图4所示，在第一电极部3与第二电极部4之间施加正电压。由此，电磁波检测器100成为能够对检测波长的电磁波进行检测的状态。在该情况下，单极阻挡层7成为空穴阻挡层7b，该空穴阻挡层7b不会妨碍p型的半导体层1(1p)与n型的二维材料层2(2n)之间的电子的流动，但会妨碍半导体层1p与二维材料层2n之间的空穴的流动。
具体而言，如图4所示，单极阻挡层7在上述暗状态下会妨碍在二维材料层2n中通过对电子进行热激励而产生的空穴流入半导体层1p。单极阻挡层7在被照射检测波长的电磁波的状态下不会妨碍在半导体层1p中生成的电子空穴对(光载流子)的电子流入二维材料层2n。在被照射检测波长的电磁波的状态下，在半导体层1p中生成的电子空穴对中的电子会被吸引到二维材料层2n侧。单极阻挡层7的传导带的底部的能量Ec比半导体层1p的传导带的底部的能量Ec低。因此，在半导体层1p中产生的电子可以不被单极阻挡层7妨碍地注入二维材料层2n，并作为光电流被取出。光电流被检测为电流I的变化。
＜电磁波检测器100的效果＞
在电磁波检测器100中，二维材料层2经由单极阻挡层7与半导体层1电连接。因此，如上所述，无论半导体层1的导电类型如何，单极阻挡层7在被照射检测波长的电磁波的状态下均不会妨碍光载流子从半导体层1向二维材料层2流入，但在暗状态下，会抑制电子或空穴从二维材料层2向半导体层1流入。其结果是，在电磁波检测器100中，可以不会妨碍光载流子的取出地抑制暗电流。
特别是，在分别对电磁波检测器100、专利文献1及专利文献2记载的检测器施加相同的电压时，在电磁波检测器100产生的暗电流量比在专利文献1及专利文献2记载的检测器产生的暗电流量少。其结果是，在电磁波检测器100中，与专利文献1及专利文献2记载的检测器相比，能够提高动作温度。另外，在电磁波检测器100中，与专利文献1及专利文献2记载的检测器相比，能够在第一电极部3与第二电极部4之间施加较大的电压V。在该情况下，在分别对电磁波检测器100、专利文献1及专利文献2记载的检测器照射波长及强度相同的电磁波时，在电磁波检测器100产生的光电流量比在专利文献1及专利文献2记载的检测器产生的光电流量多。
此外，当在第一电极部3与第二电极部4之间施加电压V而使电磁波检测器100成为能够对检测波长的电磁波进行检测的状态时，电场会集中在开口部6的边缘部(绝缘层5的周缘部5A)。这是因为，在二维材料层2中与单极阻挡层7相接的区域(与半导体层1电连接的区域)中的最接近第一电极部3的部分配置在开口部6的边缘部。在电场集中的开口部6的边缘部，由热激励产生的载流子容易向半导体层1流入。在电磁波检测器100中，由于单极阻挡层7配置在包含边缘部的开口部6的整体，因此，在电磁波检测器100产生的暗电流量比在单极阻挡层7在开口部6中仅配置在比边缘部靠内侧的位置的检测器产生的暗电流量少。
另外，在专利文献1及专利文献2记载的检测器中，二维材料层与半导体层直接接触。在这样的构造中，有时会在二维材料层与半导体层的界面形成自然氧化膜。自然氧化膜有时会随着时间经过、外部环境而膜厚增加。因此，电磁波检测器的特性有时会变得不稳定，或者二维材料层有时会与半导体层电绝缘而使得电磁波检测器不再动作。与此相对，在电磁波检测器100中，二维材料层2与半导体层1并未直接接触，在两者之间配置有单极阻挡层7。如上所述，单极阻挡层7可以由稳定性比较高的氧化物半导体材料构成。例如，在构成为电子阻挡层的情况下，单极阻挡层7可以由稳定性较高的NiO构成。在该情况下，由于在二维材料层2与单极阻挡层7的界面及单极阻挡层7与半导体层1的界面难以形成自然氧化膜，因此，与专利文献1及专利文献2记载的检测器相比，电磁波检测器100的可靠性提高。
＜变形例＞
电磁波检测器100的半导体层1及二维材料层2的各导电类型的组合并不被限定于图3或图4所示的组合。在图3及图4中，二维材料层2的导电类型与半导体层1的导电类型不同，但电磁波检测器100的二维材料层2的导电类型也可以与半导体层1的导电类型相同。
图6是示意性地示出图2所示的半导体层1及二维材料层2各自的导电类型为p型时的线段A-B处的能带构造的能带图。图7是示意性地示出图2所示的半导体层1及二维材料层2各自的导电类型为n型时的线段A-B处的能带构造的能带图。
如图6所示，在半导体层1及二维材料层2各自的导电类型为p型的情况下，半导体层1p、单极阻挡层7及二维材料层2p的能带构造为pnp型的二极管构造。
在专利文献2记载的检测器中，也可以形成pnp型的二极管构造，但在该情况下，会在p型的二维材料层与n型的第一半导体部分的接合界面形成比较大的势垒。具体而言，该接合界面附近的n型的第一半导体部分的传导带的底部的能量高至与p型的第二半导体部分的传导带的底部的能量为同等程度。因此，会由上述势垒妨碍在第一半导体部分与第二半导体部分的pn结界面产生的电子的取出。另一方面，在为了提高电子的取出效率而使对p型的二维材料层与n型的第一半导体部分的pn结施加的负电压增加时，通过热激励产生的空穴容易从p型的二维材料层向n型的半导体层流入，暗电流增加。
与此相对，在电磁波检测器100中，即使实现了图6所示的pnp型的二极管构造，二维材料层2p与单极阻挡层7的界面附近的单极阻挡层7的传导带的底部的能量Ec也充分低于半导体层1p的传导带的底部的能量Ec。因此，单极阻挡层7不会妨碍在半导体层1p产生的电子流入二维材料层2p。另一方面，单极阻挡层7会妨碍在二维材料层2p通过热激励产生的空穴流入半导体层1p。即，单极阻挡层7可以作为空穴阻挡层发挥作用。
如图7所示，在半导体层1及二维材料层2各自的导电类型为n型的情况下，半导体层1n、单极阻挡层7及二维材料层2n的能带构造为npn型的二极管构造。
如上所述，在专利文献2记载的检测器中，也可以形成图21所示那样的npn型的二极管构造，但在该情况下，会在n型的二维材料层与p型的第一半导体部分的接合界面形成比较大的势垒。具体而言，该接合界面附近的p型的第一半导体部分的价带的顶部的能量低至与n型的第二半导体部分的价带的顶部的能量为同等程度。因此，会由上述势垒妨碍在第一半导体部分与第二半导体部分的pn结界面产生的空穴的取出。另一方面，在为了提高空穴的取出效率而使对n型的二维材料层与p型的第一半导体部分的pn结施加的负电压增加时，在n型的二维材料层中热激励出的电子容易流入p型的半导体层，暗电流增加。
与此相对，在电磁波检测器100中，即使实现了图7所示的npn型的二极管构造，二维材料层2n与单极阻挡层7的界面附近的单极阻挡层7的价带的顶部的能量Ev也充分高于半导体层1n的价带的顶部的能量Ev。因此，单极阻挡层7不会妨碍在半导体层1n产生的空穴流入二维材料层2n。另一方面，单极阻挡层7会妨碍在二维材料层2n热激励出的电子流入半导体层1n。即，单极阻挡层7可以作为电子阻挡层发挥作用。
这样，在电磁波检测器100中，无论半导体层1及二维材料层2的各导电类型的组合如何，单极阻挡层7均可以作为电子阻挡层或空穴阻挡层发挥作用，因此，能够一边抑制暗电流，一边将光载流子高效地取出。
实施方式2
图8是示出实施方式2的电磁波检测器101的剖视图。如图8所示，电磁波检测器101具备基本上与实施方式1的电磁波检测器100相同的结构，并可以发挥同样的效果，但与电磁波检测器100的不同点在于还具备隧道层8。以下，主要说明与电磁波检测器100的不同点。
＜电磁波检测器101的结构＞
隧道层8配置在开口部6的内部。隧道层8在上下方向上配置在二维材料层2与单极阻挡层7之间。隧道层8分别与二维材料层2及单极阻挡层7相接。隧道层8不与半导体层1相接。
隧道层8被设置成在电磁波检测器101的动作时可以产生隧道电流。构成隧道层8的材料只要为具有电绝缘性的任意的材料即可，例如包含从由HfO2、Al2O3等金属氧化物、SiO2、Si3N4等半导体的氧化物或氮化物及BN构成的组中选择的至少一个。隧道层8的厚度例如为1nm以上且10nm以下。
在电磁波检测器101中，绝缘层5的周缘部5A例如是在面向开口部6的绝缘层5的侧面与隧道层8相接的部分。二维材料层2的连接部2A与绝缘层5的周缘部5A相接。隧道层8配置在二维材料层2的连接部2A与单极阻挡层7之间。
二维材料层2通过在隧道层8流动的隧道电流而与单极阻挡层7电连接。
电磁波检测器101的制造方法与电磁波检测器100的制造方法的不同点在于，在形成开口部6的工序(S6)之后，在形成二维材料层2的工序(S7)之前，还具备形成隧道层8的工序。在形成隧道层8的工序中，形成隧道层8的方法并不被特别限定，例如包含基于ALD法、真空蒸镀法或溅射法的成膜处理、照相制版处理及蚀刻处理。
＜电磁波检测器101的效果＞
图9是示意性地示出图8所示的半导体层1的导电类型为n型且二维材料层2的导电类型为p型时的线段A-B处的能带构造的能带图。图10是示意性地示出图8所示的半导体层1的导电类型为n型且二维材料层2的导电类型为n型时的线段A-B处的能带构造的能带图。
在任一情况下，即使假若在二维材料层2中热激励出的电子通过了隧道层8，单极阻挡层7也会妨碍该热电子流入半导体层1n。另一方面，单极阻挡层7不会妨碍在检测波长的电磁波入射到半导体层1n时在半导体层1n产生的空穴从半导体层1n流入隧道层8。由此，在半导体层1n产生的空穴通过隧道层8并流入二维材料层2。
在电磁波检测器101中，与电磁波检测器100同样地，也可以是，半导体层1的导电类型为p型且二维材料层2的导电类型为n型或p型。即使假若在二维材料层2中通过热激励产生的空穴通过了隧道层8，单极阻挡层7也会妨碍该空穴流入半导体层1p。另一方面，单极阻挡层7不会妨碍在检测波长的电磁波入射到半导体层1p时在半导体层1p产生的电子从半导体层1p流入隧道层8。由此，在半导体层1p产生的电子通过隧道层8并流入二维材料层2。
即，电磁波检测器101的单极阻挡层7可以与电磁波检测器100的单极阻挡层7同样地发挥作用。
另外，在隧道层8未配置在二维材料层2与单极阻挡层7之间的电磁波检测器100中，在检测波长的电磁波入射到半导体层1时从半导体层1n流入二维材料层2的光载流子会通过二维材料层2与单极阻挡层7的界面，因此，有可能会由于存在于该界面的缺陷或异物等而散乱或者与电子或空穴复合。在该情况下，光载流子的寿命及迁移率中的至少任一个有可能会下降，光载流子的取出效率有可能会下降。
与此相对，在电磁波检测器101中，由于光载流子作为隧道电流在二维材料层2与单极阻挡层7之间流动，因此，光载流子不会受到二维材料层2与单极阻挡层7的界面处的散乱或复合的影响。具体而言，存在于二维材料层2与隧道层8的界面、隧道层8的内部以及单极阻挡层7与隧道层8的界面的缺陷或异物的密度可以被抑制为比存在于二维材料层2与单极阻挡层7的界面的缺陷或异物的密度低。因此，在电磁波检测器101中，与电磁波检测器100相比，光载流子的寿命及迁移率难以下降，光载流子的取出效率难以下降。其结果是，在电磁波检测器101产生的光电流量比在电磁波检测器100产生的光电流量多。
更具体而言，一般而言，单极阻挡层7的膜质量(film quality)不如隧道层8(绝缘膜)的膜质量高。因此，在二维材料层2与单极阻挡层7直接接触的情况下，在两者的界面会形成比较多的缺陷能级(界面能级)。在该情况下，经由缺陷能级从二维材料层2注入单极阻挡层7的电子的量(暗电流)比较多。在该电子与光载流子(空穴)复合时，光的取出效率下降。另一方面，可以使在二维材料层2与隧道层8的界面形成的缺陷能级的数量比在二维材料层2与单极阻挡层7的界面形成的缺陷能级的数量少。因此，在二维材料层2与隧道层8直接接触的电磁波检测器101中，相比于二维材料层2与单极阻挡层7直接接触的电磁波检测器100，暗电流降低，光载流子的取出效率的下降得到抑制。
实施方式3
图11是示出实施方式3的电磁波检测器102的俯视图。图12是示出实施方式3的电磁波检测器102的剖视图。如图11及图12所示，电磁波检测器102具备基本上与实施方式1的电磁波检测器100相同的结构，并可以发挥同样的效果，但与电磁波检测器100的不同点在于，单极阻挡层7具有在俯视时呈环状地配置在开口部6的内部的环状部分73，并且二维材料层2与在俯视时位于比环状部分73靠内侧的位置的半导体层的一部分相接。从不同的观点来看，在电磁波检测器102中，与电磁波检测器100的不同点在于，单极阻挡层7仅配置在开口部6的边缘部。以下，主要说明与电磁波检测器100的不同点。
＜电磁波检测器102的结构＞
在电磁波检测器102中，绝缘层5的周缘部5A例如为面向开口部6的绝缘层5的侧面的上方端部。二维材料层2的连接部2A与绝缘层5的周缘部5A相接。绝缘层5的侧面例如与第一面1A正交。
单极阻挡层7的环状部分73配置在第一面1A上。环状部分73沿着绝缘层5的周缘部5A配置。环状部分73分别与半导体层1及二维材料层2相接。
环状部分73的外周面7A与绝缘层5的侧面相接。环状部分73的外周面7A的上方端部分别与绝缘层5的周缘部5A及二维材料层2相接。环状部分73的外周面7A的下方端部分别与绝缘层5的侧面的下方端部及半导体层1相接。环状部分73的内周面7B与二维材料层2相接。环状部分73的包含外周面7A及内周面7B的各下方端部的下表面与半导体层1相接。环状部分73的包含外周面7A及内周面7B的各上方端部的上表面与二维材料层2相接。
环状部分73的外周面7A例如由与第一面1A正交的面构成。内周面7B例如由以相对于环状部分73的下表面成锐角的方式倾斜的倾斜面构成。
在二维材料层2中，配置在比环状部分73的内周面7B靠内侧的位置的部分与半导体层1相接。
电磁波检测器102的制造方法与电磁波检测器100的制造方法的不同点在于，在形成单极阻挡层7的工序(S2)中，单极阻挡层7形成为具有环状部分73。
＜电磁波检测器102的效果＞
与上述电磁波检测器100同样地，在电磁波检测器102处于能够对检测波长的电磁波进行检测的状态时，电场会集中在开口部6的边缘部(绝缘层5的周缘部5A)。在电磁波检测器102中，与电磁波检测器100同样地，在开口部6的边缘部，在二维材料层2与半导体层1之间也配置有单极阻挡层7，因此，相比于在单极阻挡层7在开口部6中仅配置在比边缘部靠内侧的位置的检测器产生的暗电流量，在电磁波检测器102产生的暗电流量变少。
另外，在半导体层1的导电类型为n型的情况下，通过照射检测波长的电磁波而在绝缘层5的正下方生成的空穴(光载流子)流入电场集中的开口部6的边缘部。由于单极阻挡层7会抑制在开口部6的边缘部流动的暗电流，因此，在开口部6的边缘部流动的空穴难以与电子复合。因此，相比于单极阻挡层7在开口部6中仅配置在比边缘部靠内侧的位置的检测器的光载流子的取出效率，电磁波检测器102的光载流子的取出效率提高。
另外，在电磁波检测器102中，单极阻挡层7仅配置在开口部6的边缘部，在开口部6的边缘部以外的部分，二维材料层2不经由单极阻挡层7地与半导体层1直接接触。因此，在电磁波检测器102中，不用担忧单极阻挡层7成为与上述电源电路串联连接的电阻成分而使得光电流量下降。
实施方式4
图13是示出实施方式4的电磁波检测器103的剖视图。如图13所示，电磁波检测器103具备基本上与实施方式3的电磁波检测器102相同的结构，并可以发挥同样的效果，但与电磁波检测器102的不同点在于，单极阻挡层7被埋入到半导体层1。以下，主要说明与电磁波检测器102的不同点。
＜电磁波检测器103的结构＞
在半导体层1形成有相对于第一面1A凹陷的凹部1C。凹部1C以在俯视时与绝缘层5的周缘部5A重叠的方式形成为环状。
单极阻挡层7的环状部分73配置在凹部1C的内部。环状部分73以在俯视时与绝缘层5的周缘部5A重叠的方式配置成环状。环状部分73的上表面与绝缘层5的周缘部5A相接。环状部分73的上表面形成为与半导体层1的第一面1A成为同一平面。
在电磁波检测器103中，绝缘层5的周缘部5A例如为面向开口部6的绝缘层5的侧面的下方端部。二维材料层2的连接部2A与绝缘层5的周缘部5A相接。
在二维材料层2中，与单极阻挡层7的环状部分73相接的部分和与半导体层1相接的部分在沿着第一面1A的方向上排列配置。换言之，二维材料层2在与单极阻挡层7的环状部分73相接的部分和与半导体层1相接的部分之间不具有台阶部分。
电磁波检测器103的制造方法与电磁波检测器100的制造方法的不同点在于，在准备半导体层1的工序(S1)中，准备形成有凹部1C的半导体层1，在形成单极阻挡层7的工序(S2)中，单极阻挡层7形成在凹部1C内。在工序(S1)中，形成凹部1C的方法并不被特别限定，例如包含照相制版处理及蚀刻处理。在工序(S2)中，例如以使单极阻挡层7的厚度与凹部1C的深度相等的方式对单极阻挡层7进行成膜。此外，在工序(S2)中，也可以是，在以使单极阻挡层7的厚度比凹部1C的深度厚的方式对单极阻挡层7进行成膜之后，例如通过化学机械研磨(CMP)等将在第一面1A上形成的单极阻挡层7去除。
＜电磁波检测器103的效果＞
在电磁波检测器102中，在二维材料层2中，与单极阻挡层7的环状部分73相接的部分和与半导体层1相接的部分呈阶梯状配置。换言之，电磁波检测器102的二维材料层2在与单极阻挡层7的环状部分73相接的部分和与半导体层1相接的部分之间具有台阶部分。因此，在电磁波检测器102中，有可能会由于台阶部分而使得二维材料层2处的光载流子的迁移率下降。与此相对，电磁波检测器103的二维材料层2在与单极阻挡层7的环状部分73相接的部分和与半导体层1相接的部分之间不具有台阶部分。因此，在电磁波检测器103中，不会产生由上述台阶部分引起的光载流子的迁移率的下降。
实施方式5
图14是示出实施方式5的电磁波检测器104的剖视图。如图14所示，电磁波检测器104具备基本上与实施方式3的电磁波检测器102相同的结构，并可以发挥同样的效果，但与电磁波检测器102的不同点在于，半导体层1包含具有第一导电类型的第一半导体区域1D和具有第二导电类型的第二半导体区域1E。以下，主要说明与电磁波检测器102的不同点。
＜电磁波检测器104的结构＞
在第一半导体区域1D的导电类型为n型的情况下，第二半导体区域1E的导电类型为p型。在第一半导体区域1D的导电类型为p型的情况下，第二半导体区域1E的导电类型为n型。第一半导体区域1D与第二半导体区域1E进行pn接合。第一半导体区域1D与第二半导体区域1E的pn结界面形成在二维材料层2的正下方。第一半导体区域1D与第二半导体区域1E的pn结界面例如与二维材料层2相接。
第一半导体区域1D及第二半导体区域1E分别在第一面1A显露。第一半导体区域1D分别与第二电极部4、绝缘层5及单极阻挡层7相接。第二半导体区域1E与二维材料层2相接。第二半导体区域1E例如未与单极阻挡层7相接。
在俯视时，第二半导体区域1E形成在比绝缘层5的周缘部5A靠开口部6的内侧的位置。在俯视时，第二半导体区域1E形成在比单极阻挡层7的环状部分73的内周面7B靠内侧的位置。
优选的是，第一半导体区域1D及第二半导体区域1E各自的杂质浓度被设定为使pn结的耗尽层宽度比较宽。
电磁波检测器103的制造方法与电磁波检测器100的制造方法的不同点在于，例如在准备半导体层1的工序(S1)中，准备形成有第一半导体区域1D及第二半导体区域1E的半导体层1。此外，在电磁波检测器103的制造方法中，也可以是，在形成单极阻挡层7及绝缘层5之后，形成第一半导体区域1D及第二半导体区域1E。形成第一半导体区域1D及第二半导体区域1E的方法并不被特别限定，例如包含形成使应当形成第二半导体区域1E的区域开口的杂质注入用掩模的工序、使用该掩模的杂质注入工序及将该掩模去除的工序。形成杂质注入用掩模的方法并不被特别限定，例如包含掩模材料的成膜处理、照相制版处理及蚀刻处理。
在电磁波检测器103中，也是根据与单极阻挡层7相接的第一半导体区域1D的导电类型来选择电压V的正负，以对单极阻挡层7与半导体层1的接合处施加反向偏压。
若第一半导体区域1D的导电类型为n型，则如图14所示，在第一电极部3与第二电极部4之间施加负电压。若第一半导体区域1D的导电类型为p型，则在第一电极部3与第二电极部4之间施加正电压。
＜电磁波检测器104的效果＞
在电磁波检测器104中，由于在二维材料层2与第一半导体区域1D之间形成有第一半导体区域1D与第二半导体区域1E的pn结，因此，与电磁波检测器102相比，暗电流得到抑制。
另外，在电磁波检测器104中，由于会产生第一半导体区域1D与第二半导体区域1E的pn结的内置电位差，因此，与未产生该内置电位差的电磁波检测器102相比，能够更高效地将光载流子取出。
＜变形例＞
图15是示出作为电磁波检测器104的变形例的电磁波检测器105的剖视图。如图15所示，电磁波检测器105除了半导体层1包含具有第一导电类型的第一半导体区域1D和具有第二导电类型的第二半导体区域1E这一点之外，具备与实施方式4的电磁波检测器103相同的结构。在这样的电磁波检测器105中，可以发挥与电磁波检测器103及电磁波检测器104同样的效果。
实施方式6
图16是示出实施方式6的电磁波检测器106的剖视图。如图16所示，电磁波检测器106具备基本上与实施方式3的电磁波检测器102相同的结构，并可以发挥同样的效果，但与电磁波检测器102的不同点在于具备隧道层9。以下，主要说明与电磁波检测器102的不同点。
＜电磁波检测器106的结构＞
隧道层9具有：第一部分9A，所述第一部分9A在上下方向上配置在半导体层1与二维材料层2之间；以及第二部分9B，所述第二部分9B在上下方向上配置在单极阻挡层7与二维材料层2之间。第一部分9A分别与半导体层1及二维材料层2相接。第二部分9B分别与二维材料层2及单极阻挡层7相接。
隧道层9被设置成在电磁波检测器106的动作时可以产生隧道电流。构成隧道层9的材料只要为具有电绝缘性的任意的材料即可，例如只要为具有电绝缘性的任意的材料即可，例如包含从由HfO2、Al2O3等金属氧化物、SiO2、Si3N4等半导体的氧化物或氮化物及BN构成的组中选择的至少一个。隧道层9的厚度例如为1nm以上且10nm以下。
二维材料层2通过在隧道层9流动的隧道电流而分别与半导体层1及单极阻挡层7电连接。
电磁波检测器106的制造方法与电磁波检测器102的制造方法的不同点在于，在形成开口部6的工序(S6)之后，在形成二维材料层2的工序(S7)之前，还具备形成隧道层9的工序。在形成隧道层9的工序中，形成隧道层9的方法并不被特别限定，例如包含基于ALD法、真空蒸镀法或溅射法的成膜处理、照相制版处理及蚀刻处理。
＜电磁波检测器106的效果＞
在隧道层8未配置在二维材料层2与半导体层1之间的电磁波检测器102中，在检测波长的电磁波入射到半导体层1时从半导体层1流入二维材料层2的光载流子有可能会由于存在于二维材料层2与半导体层1的界面的缺陷或异物等而散乱或者与电子或空穴复合。在该情况下，光载流子的寿命及迁移率中的至少任一个有可能会下降，光载流子的取出效率有可能会下降。
与此相对，在电磁波检测器106中，由于光载流子作为隧道电流在二维材料层2与半导体层1之间或二维材料层2与单极阻挡层7之间流动，因此，光载流子不会受到二维材料层2与半导体层1的界面及二维材料层2与单极阻挡层7的界面处的散乱或复合的影响。因此，在电磁波检测器106中，与电磁波检测器102相比，光载流子的寿命及迁移率难以下降，光载流子的取出效率难以下降。其结果是，在电磁波检测器106产生的光电流量比在电磁波检测器102产生的光电流量多。
＜变形例＞
图17是示出作为电磁波检测器106的变形例的电磁波检测器107的剖视图。如图17所示，电磁波检测器107除了具备隧道层9这一点之外，具备与实施方式4的电磁波检测器103相同的结构。在这样的电磁波检测器107中，可以发挥与电磁波检测器103及电磁波检测器106同样的效果。
另外，实施方式6的电磁波检测器除了具备隧道层9这一点之外，可以具备与实施方式5的电磁波检测器104、105相同的结构。在该情况下，隧道层9的第一部分9A在上下方向上配置在半导体层1的第二半导体区域1E与二维材料层2之间。第一部分9A分别与第二半导体区域1E及二维材料层2相接。在这样的电磁波检测器中，可以发挥与电磁波检测器104、105及电磁波检测器106同样的效果。
实施方式7
图18是示出实施方式7的电磁波检测器108的剖视图。如图18所示，电磁波检测器108具备基本上与实施方式6的电磁波检测器106相同的结构，并可以发挥同样的效果，但与电磁波检测器106的不同点在于，隧道层9未配置在单极阻挡层7上，并且还具备缓冲层10。以下，主要说明与电磁波检测器106的不同点。
隧道层9未配置在单极阻挡层7的环状部分73上，而是仅配置在环状部分73的内侧。隧道层9的厚度与单极阻挡层7的厚度相同或比单极阻挡层7的厚度薄。
缓冲层10在上下方向上配置在二维材料层2与单极阻挡层7的环状部分73之间。缓冲层10例如以在俯视时与环状部分73重叠的方式配置为环状。单极阻挡层7和缓冲层10的层叠体的整体的厚度比隧道层9的厚度厚。构成缓冲层10的材料只要为具有电绝缘性的任意的材料即可，例如包含从由HfO2、Al2O3等金属氧化物、SiO2、Si3N4等半导体的氧化物或氮化物及BN构成的组中选择的至少一个。构成缓冲层10的材料既可以与构成隧道层9的材料相同，也可以与构成隧道层9的材料不同。
由此，在开口部6的内部，由隧道层9、单极阻挡层7的环状部分73及缓冲层10的层叠体形成台阶部。单极阻挡层7的环状部分73在该台阶部显露。
二维材料层2未沿着由隧道层9、单极阻挡层7及缓冲层10的层叠体构成的台阶部的壁面，而是与该壁面隔开间隔地配置。
环状部分73的上表面与缓冲层10的下表面相接。环状部分73的内周面具有：下方区域，所述下方区域与隧道层8的外周面相接；以及上方区域，所述上方区域在沿着第一面1A的方向上与二维材料层2隔开间隔地配置。
隧道层9的上表面具有：内周区域，所述内周区域与二维材料层2相接；以及外周区域，所述外周区域在上下方向上与二维材料层2隔开间隔地配置。隧道层9的外周面与环状部分73的内周面7B相接。
缓冲层10具有：上表面，所述上表面与二维材料层2相接；下表面，所述下表面与环状部分73相接；外周面，所述外周面与绝缘层5的侧面相接；以及内周面，所述内周面在沿着第一面1A的方向上与二维材料层2隔开间隔地配置。
由此，在电磁波检测器108中，形成有由隧道层9的上表面的外周区域、单极阻挡层7的内周面的上方区域、缓冲层10的内周面及二维材料层2的下表面包围的空隙11。空隙11的内部例如由空气或氮气(N2)充满。空隙11的内部也可以为真空。
单极阻挡层7的环状部分73不与二维材料层2直接接触。二维材料层2经由空隙11与单极阻挡层7的环状部分73电连接。单极阻挡层7中的环状部分73的侧面的上方端部最接近二维材料层2。二维材料层2与单极阻挡层7之间的最短距离为环状部分73的上述上方端部与二维材料层2之间的距离。
二维材料层2与环状部分73之间的最短距离被设定为比光载流子的平均自由程(mean free path)短，并使光载流子在隔着空隙11相向的二维材料层2与环状部分73之间进行传导(弹道传导(ballistic transport))。二维材料层2与环状部分73之间的最短距离例如为10nm以下。
电磁波检测器108的制造方法与电磁波检测器102的制造方法的不同点在于，在形成单极阻挡层7的工序(S2)中，形成单极阻挡层7及缓冲层10。
在工序(S2)中，例如在对单极阻挡层7及缓冲层10进行成膜之后，通过使用同一掩模对单极阻挡层7及缓冲层10进行蚀刻，从而同时形成单极阻挡层7及缓冲层10。在工序(S2)中，对单极阻挡层7及缓冲层10进行成膜的方法并不被特别限定，例如包含基于ALD法、真空蒸镀法或溅射法的成膜处理、照相制版处理及蚀刻处理。
＜电磁波检测器108的效果＞
在电磁波检测器108中，二维材料层2经由单极阻挡层7及空隙11与半导体层1电连接。电场集中于将单极阻挡层7的上述上方端部与二维材料层2之间隔开的空隙11。通过该电场集中，会在单极阻挡层7的上述上方端部与二维材料层2之间产生弹道传导。在照射检测波长的电磁波的状态下，在半导体层1产生的光载流子会蓄积于单极阻挡层7，进而从单极阻挡层7向二维材料层2进行弹道传导。另一方面，在暗状态下，即使通过热激发产生的载流子在空隙11进行弹道传导而到达单极阻挡层7，单极阻挡层7也会抑制该载流子从二维材料层2流入半导体层1。
例如，在检测波长的电磁波照射到p型的半导体层1时，在绝缘层5的正下方产生的电子会蓄积于构成为空穴阻挡层的单极阻挡层7，进而从单极阻挡层7向二维材料层2进行弹道传导。另一方面，在暗状态下，即使通过热激发产生的空穴在空隙11进行弹道传导而到达单极阻挡层7，单极阻挡层7也会抑制该空穴从二维材料层2流入半导体层1。
即，电磁波检测器108的单极阻挡层7与电磁波检测器100的单极阻挡层7同样地发挥作用。
而且，在电磁波检测器108中，由于单极阻挡层7未与二维材料层2相接，因此，光载流子可以不会在两者的界面散乱地流入二维材料层2。因此，电磁波检测器108的光载流子的取出效率比电磁波检测器100的光载流子的取出效率高。
实施方式8
图19是示出实施方式8的电磁波检测器阵列200的图。如图19所示，电磁波检测器阵列200具备多个检测元件。各检测元件具备彼此相同的结构，由实施方式1～7所涉及的电磁波检测器中的任一方构成。例如，电磁波检测器阵列200具备实施方式1的多个电磁波检测器100A。
在电磁波检测器阵列200中，多个电磁波检测器100A各自的检测波长相等。如图19所示，在电磁波检测器阵列200中，多个电磁波检测器100A在二维方向上被配置成阵列状。换言之，多个电磁波检测器100A沿第一方向及与第一方向交叉的第二方向排列配置。在图19所示的电磁波检测器阵列200中，四个电磁波检测器100A被配置成2×2的阵列状。但是，所配置的电磁波检测器100A的数量并不限定于此。例如，也可以将多个电磁波检测器100A配置成3以上×3以上的阵列状。
此外，在图19所示的电磁波检测器阵列200中，多个电磁波检测器100A以二维的方式周期性地排列，但多个电磁波检测器100A也可以沿着一个方向周期性地排列。另外，多个电磁波检测器100A各自的间隔既可以为等间隔，也可以为不同的间隔。
另外，在将多个电磁波检测器100A配置为阵列状时，只要能够将各个电磁波检测器100A分离，则第二电极部4也可以为共用电极。通过将第二电极部4设为共用电极，与在各电磁波检测器100A中第二电极部4独立的结构相比，能够减少像素的布线。其结果是，能够使电磁波检测器阵列高分辨率化。
这样，具备多个电磁波检测器100A的电磁波检测器阵列200通过将多个电磁波检测器100A排列为阵列状，从而也能够作为图像传感器、线传感器或判别物体的位置的位置传感器使用。
＜变形例＞
电磁波检测器阵列200既可以具备实施方式1～7中的任一个实施方式所涉及的多个电磁波检测器，也可以具备实施方式1～7中的两个以上的实施方式所涉及的多个电磁波检测器。
图20所示的电磁波检测器阵列201具备基本上与图19所示的电磁波检测器阵列200相同的结构，并能够得到同样的效果，但与图19所示的电磁波检测器阵列的不同点在于，具备种类不同的电磁波检测器作为多个电磁波检测器。即，在图20所示的电磁波检测器阵列201中，种类互不相同的电磁波检测器呈阵列状(矩阵状)配置。
在图20所示的电磁波检测器阵列201中，通过将实施方式1～7中的任一个所涉及的种类不同的电磁波检测器配置成一维或二维的阵列状，从而也能够作为图像传感器、线传感器或判别物体的位置的位置传感器使用。
另外，电磁波检测器阵列201所包含的各电磁波检测器例如也可以为检测波长相互不同的电磁波检测器。具体而言，各电磁波检测器也可以作为实施方式1～7中的任一个所涉及的具有互不相同的检测波长选择性的电磁波检测器来准备。在该情况下，电磁波检测器阵列能够检测至少两个以上的不同波长的电磁波。
这样，通过将具有不同的检测波长的多个电磁波检测器配置成阵列状，与在可见光区域使用的图像传感器同样地，例如能够在紫外光、红外光、太赫兹波、电波的波长区域等任意的波长区域中对电磁波的波长进行识别。其结果是，例如能够得到将波长的不同作为颜色的不同来表示的彩色化的图像。
另外，电磁波检测器阵列200也可以包含构成为读出来自电磁波检测器100A的信号的未图示的读出电路。电磁波检测器100A也可以配置在读出电路上。读出电路的读出形式能够使用可视图像传感器的一般的读出电路，例如为CTIA(capacitive transimpedanceamplifier：电容跨阻放大器)型。读出电路也可以为其他读出形式。
另外，电磁波检测器阵列200也可以包含将电磁波检测器100A与读出电路电连接的凸块(bump)。利用凸块将电磁波检测器100A与读出电路连接的构造被称为混合接合。混合接合在量子型红外线传感器中为普遍的构造。凸块的材料例如可以使用In、SnAg、SnAgCu等低熔点金属。
能够将上述各实施方式适当地变形、省略。而且，上述实施方式能够在实施阶段中在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。另外，在上述实施方式中包含各种阶段的技术方案，能够通过公开的多个构成要件中的适当的组合来提取各种技术方案。
应当认为，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非是限制性的。只要不存在矛盾，则也可以将本次公开的实施方式的至少两个组合。本发明的范围并非由上述说明示出，而是由权利要求书表示，意图将与权利要求书同等的意思及范围内的所有变更均包含在内。
附图标记说明
1，1n，1p半导体层、1A第一面、1B第二面、1C凹部、1D第一半导体区域、1E第二半导体区域、2，2n，2p二维材料层、2A连接部、3第一电极部、4第二电极部、5绝缘层、5A周缘部、6开口部、7单极阻挡层、7A外周面、7B内周面、7a电子阻挡层、7b空穴阻挡层、8，9隧道层、9A第一部分、9B第二部分、10缓冲层、11空隙、20电源、21电流计、71，72部分、73环状部分、100，100A，101，102，103，104，105，106，107，108电磁波检测器、200，201电磁波检测器阵列。

Claims (15)

1.一种电磁波检测器，其中，所述电磁波检测器具备：
半导体层；
绝缘层，所述绝缘层配置在所述半导体层上，并形成有开口部；
二维材料层，所述二维材料层从所述开口部上延伸至所述绝缘层上，并包含与面向所述开口部的所述绝缘层的周缘部相接的连接部，且与所述半导体层电连接；
第一电极部，所述第一电极部配置在所述绝缘层上，且与所述二维材料层电连接；
第二电极部，所述第二电极部与所述半导体层电连接；以及
单极阻挡层，所述单极阻挡层配置在所述半导体层与所述二维材料层的所述连接部之间，分别与所述半导体层及所述二维材料层电连接。
2.根据权利要求1所述的电磁波检测器，其中，
所述单极阻挡层被配置成将位于所述开口部的内部的所述半导体层覆盖，
所述二维材料层经由所述单极阻挡层与所述半导体层电连接。
3.根据权利要求2所述的电磁波检测器，其中，
所述电磁波检测器还具备隧道层，所述隧道层在所述开口部的内部配置在所述二维材料层与所述单极阻挡层之间，
所述二维材料层通过在所述隧道层流动的隧道电流而与所述单极阻挡层电连接。
4.根据权利要求1所述的电磁波检测器，其中，
所述单极阻挡层具有环状部分，所述环状部分在俯视时呈环状地配置在所述开口部的内部，
所述二维材料层与在俯视时位于比所述环状部分靠内侧的位置的所述半导体层的一部分相接。
5.根据权利要求4所述的电磁波检测器，其中，
所述单极阻挡层配置在所述半导体层上，
所述单极阻挡层具有锥形部，所述锥形部随着远离所述绝缘层的所述周缘部而厚度逐渐变薄。
6.根据权利要求4所述的电磁波检测器，其中，
所述单极阻挡层被埋入到所述半导体层的内部，
所述绝缘层的所述周缘部配置在所述单极阻挡层上。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的电磁波检测器，其中，
所述半导体层包含：第一半导体区域，所述第一半导体区域与所述二维材料层相接且具有第一导电类型；以及第二半导体区域，所述第二半导体区域与所述第二电极部相接且具有与所述第一导电类型不同的第二导电类型，
所述第一半导体区域与所述第二半导体区域pn接合。
8.根据权利要求1所述的电磁波检测器，其中，
所述单极阻挡层具有环状部分，所述环状部分在俯视时呈环状地配置在所述开口部的内部，
所述电磁波检测器还具备隧道层，所述隧道层具有第一部分，所述第一部分配置于在俯视时位于比所述环状部分靠内侧的位置的所述半导体层的一部分与所述二维材料层之间，
所述二维材料层通过在所述隧道层流动的隧道电流而与所述半导体层电连接。
9.根据权利要求8所述的电磁波检测器，其中，
所述隧道层还具有第二部分，所述第二部分配置在所述环状部分与所述二维材料层之间。
10.根据权利要求8所述的电磁波检测器，其中，
所述电磁波检测器还具备缓冲层，所述缓冲层在所述开口部的内部配置在所述二维材料层与所述单极阻挡层的所述环状部分之间，
在所述单极阻挡层的所述环状部分与所述二维材料层之间形成有空隙，
所述环状部分与所述二维材料层之间的最短距离为10nm以下。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电磁波检测器，其中，
所述半导体层的导电类型为n型，
所述单极阻挡层的电子亲和力及电离电位比所述半导体层的电子亲和力及电离电位小，
所述单极阻挡层的带隙比所述半导体层的带隙大。
12.根据权利要求1～10中任一项所述的电磁波检测器，其中，
所述半导体层的导电类型为p型，
所述单极阻挡层的电子亲和力及电离电位比所述半导体层的电子亲和力及电离电位大，
所述单极阻挡层的带隙比所述半导体层的带隙大。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的电磁波检测器，其中，
构成所述单极阻挡层的材料为氧化物半导体。
14.一种电磁波检测器阵列，其中，
所述电磁波检测器阵列具备多个权利要求1～13中任一项所述的电磁波检测器，
所述多个电磁波检测器沿着第一方向及与所述第一方向交叉的第二方向中的至少任一方排列配置。
15.一种电磁波检测器的制造方法，其中，所述电磁波检测器的制造方法具备：
准备半导体层的工序；
在所述半导体层上形成单极阻挡层的工序；
将绝缘层在所述半导体层及所述单极阻挡层上成膜的工序；
形成与所述半导体层相接的第二电极部的工序；
在所述绝缘层上形成第一电极部的工序；
通过将配置在所述单极阻挡层上的所述绝缘层的一部分去除而形成使所述单极阻挡层在所述绝缘层露出的开口部的工序；以及
形成从所述单极阻挡层上经由所述绝缘层上而延伸至所述第一电极部的二维材料层的工序。
CN202180096342.6A 2021-03-30 2021-03-30 电磁波检测器、电磁波检测器阵列及电磁波检测器的制造方法 Pending CN117063298A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/013671 WO2022208690A1 (ja) 2021-03-30 2021-03-30 電磁波検出器、電磁波検出器アレイ、および電磁波検出器の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117063298A true CN117063298A (zh) 2023-11-14

Family

ID=82446220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180096342.6A Pending CN117063298A (zh) 2021-03-30 2021-03-30 电磁波检测器、电磁波检测器阵列及电磁波检测器的制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240154046A1 (zh)
JP (1) JP7101905B1 (zh)
CN (1) CN117063298A (zh)
WO (1) WO2022208690A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5969843B2 (ja) * 2012-07-17 2016-08-17 日本放送協会 有機光電変換素子、及び、これを含む受光素子
US9882153B2 (en) * 2015-06-25 2018-01-30 International Business Machines Corporation Organic monolayer passivation and silicon heterojunction photovoltaic devices using the same
JPWO2020184015A1 (zh) * 2019-03-12 2020-09-17
WO2021002070A1 (ja) * 2019-07-04 2021-01-07 三菱電機株式会社 電磁波検出器

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022208690A1 (zh) 2022-10-06
JP7101905B1 (ja) 2022-07-15
WO2022208690A1 (ja) 2022-10-06
US20240154046A1 (en) 2024-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8441032B2 (en) Low-level signal detection by semiconductor avalanche amplification
US9673347B2 (en) Minority carrier based HgCdTe infrared detectors and arrays
US7368762B2 (en) Heterojunction photodiode
US11682741B2 (en) Electromagnetic wave detector
JP2012502466A (ja) ナノ構造のフォトダイオード
US10720544B2 (en) Virtual negative bevel and methods of isolating adjacent devices
CN108878576B (zh) 一种氧化镓基紫外探测器
US20140217540A1 (en) Fully depleted diode passivation active passivation architecture
US20230282759A1 (en) Electromagnetic wave detector and electromagnetic wave detector assembly
US20160035928A1 (en) Photodiode
JP7101905B1 (ja) 電磁波検出器、及び電磁波検出器アレイ
CN105874610B (zh) 光伏电池
JP7431400B2 (ja) 電磁波検出器、電磁波検出器アレイ、および電磁波検出器の製造方法
CN114041210B (zh) 电磁波检测器
JP7422963B1 (ja) 電磁波検出器
EP4391088A1 (en) Photodiode devices, photodetectors, and methods of forming photodiode devices
JP2019029624A (ja) 受光素子
KR20180019269A (ko) 반도체 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination