DE3145840A1 - Optisches detektorelement vom schottky-typ - Google Patents

Optisches detektorelement vom schottky-typ

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electrode
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schottky
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silicide
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Yoshihiro Amagasaki Hyogo Hirata
Masafumi Kawanishi Hyogo Kimata
Natsuro Tsubouchi
Masahiko Kobe Hyogo Ueda
Shigeyuki Kobe Hyogo Uematsu
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    • H01L31/10Semiconductor 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
    • H01L31/101Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
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Description

  • Optisches Detektorelement vom Schottky-Typ
  • Die Erfindung betrifft ein verbessertes optisches Detektorelement vom Schottky-Typ.
  • Ein bisheriges optisches Detektorelement vom Schottky-Typ umfaßt ein p -Typ-Siliziumsubstrat, einen auf die eine der beiden gegenüberliegenden Hauptflächen des Substrats im Vakuum aufgedampften Schottky-Überqang aus z.B. Platin (Pt) oder Platinsilizid (Pt-Si), wobei der Schottky-Übergang an der Metallseite eine Elektrode für das Element bildet, einen im Substrat angeordneten, mit der Randkante des Schottky-Übergangs in Berührung stehenden n -Typ-Schutzring, eine elektrisch isolierende Trennzone auf der Substrat-Hauptfläche) welche gegenüber letzterer erhaben ist und auch unter Umschließung des Schottky-Übergangs in das Substrat hineinreicht, eine auf der Gesamtoberfläche der Elektrode und dem angrenzenden Abschnitt der elektrisch isolierenden Trennzone angeordnete, elektrisch leitende Schicht sowie eine auf letzterer und auf dem freiliegenden (unbedeckten) Oberflächenteil der Trennzone angeordnete, elektrisch isolierende Schicht für Passivierungszwecke.
  • Dieses bisherige Detektorelement wird auf der Temperatur flüssigen Stickstoffs bzw. bei 77 0K gehalten; dabei wird die andere Hauptfläche des Substrats mit Infrarotstrahlung bestrahlt, wobei diese Strahlung den Schottky-Übergang erreicht und in diesem Loch-Elektron-Paare bildet.
  • Diese Löcher oder Mangelstellen passieren eine zugeordnete Schottky-Sperrschicht und diffundieren in das Substrat ein, während sich auf der Elektrode Elektronen sammeln, wodurch die Infrarotstrahlung durch die elektrisch leitende Schicht erfaßt bzw. festgestellt wird.
  • Dieses vorstehend beschriebene, bisherige optische Detektorelement besitzt jedoch nachteiligerweise eine niedrige Meßempfindlichkeit. Beispielsweise ist die spezifische Meßempfindlichkeit (detection sensitivity) um eine #oder zwei Größenordnungen kleiner als beim Fremdatom-dotierten Siliziumelement oder beim Verbund-Halbleiterelement. Außerdem werden von der anderen Substrat-Hauptfläche praktisch 30% der Intensität der auftreffenden Infrarotstrahlung reflektiert.
  • Zur weitgehenden Unterdrückung dieser Reflexion von Infrarotstrahlung ist ein anderes, dem beschriebenen Detektorelement ähnliches optisches Detektorelement vom Schottky-Typ entwickelt worden, bei dem die andere Substrat-Hauptfläche mit einer eine Reflexion verhindernden Schicht versehen ist. Bei dickem Substrat wird die einfallende Infrarotstrahlung durch das Silizium des Substrats absorbiert, wodurch die Intensität der den Schottky-Ubergang erreichenden Infrarotstrahlung herabgesetzt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines verbesserten optischen Detektorelements vom Schottky-Typ, das eine große Meßempfindlichkeit besitzen soll.
  • Diese Aufgabe wird bei einem optischen Detektorelement vom Schottky-Typ erfindungsgemäß gelöst durch ein Siliziumsubstrat mit einem niedrigen spezifischen Widerstand und mit einer Hauptfläche, durch eine Elektrode, die auf einer Metallseite (metal side) eines auf einem vorbestimmten Abschnitt der Hauptfläche des Siliziumsubstrats vorgesehenen Schottky-Ubergangs geformt ist, welcher seinerseits durch einen Ubergang zwischen einem ausgewählten Metall oder Metallsilizid und dem Silizium des Siliziumsubstrats gebildet ist, durch eine auf dem Schottky-Ubergang angeordnete Trennzone zur Trennung des Detektorelements von anderen, auf dem Substrat angeordneten Elementen und durch eine elektrisch leitende Ableitung, die am einen Ende mit einem Teil der Elektrode lediglich neben deren Umfang(srand) verbunden ist und deren anderer Endabschnitt auf dem angrenzenden Teil der Trennzone angeordnet ist.
  • Vorzugsweise besteht der Schottky-Ubergang aus Platin (Pt), und die Elektrode besitzt eine Dicke von nicht mehr als 300 In anderer Ausgestaltung betrifft die Erfindung ein optisches Detektorelement vom Schottky-Typ, das gekennzeichnet ist durch ein Siliziumsubstrat mit einem niedrigen spezifischen Widerstand und mit einer Hauptfläche, durch eine Elektrode, die auf einer Metallseite (metal side) eines auf einem vorbestimmten Abschnitt der Hauptfläche des Siliziumsubstrats vorgesehenen Schottky-Übergangs geformt ist, welcher seinerseits durch einen Übergang zwischen einem ausgewählten Metall oder'Metallsilizid und dem Silizium des Siliziumsubstrats gebildet ist, durch eine auf der Hauptfläche.des Substrats um den Schottky-Ubergang herum angeordnete Trennzone zur Trennung des Detektorelements von anderen, auf dem Substrat angeordneten Elementen und durch eine am einen Ende mit dem gesamten Umfangs(rand)abschnitt der Elektrode verbundene, elektrisch leitende Schicht, deren anderer Endabschnitt auf dem angrenzenden Abschnitt der Trennzone angeordnet ist und die eine Öffnung festlegt, über welche die Elektrode unmittelbar mit Infrarotstrahlung beaufschlagbar ist.
  • Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein bisheriges optisches Detektorelement vom Schottky-Typ, Fig. 2 eine Fig. l.ähnelnde Darstellung eines anderen bisherigen optischen Detektorelements vom Schottky-Typ, Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch ein optisches Detektorelement vom Schottky-Typ mit Merkmalen nach der Erfindung, Fig. 4 eine Fig. 3 ähnelnde#Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem durch die Anordnungen nach Fig. 1 und 3 fließenden Photostrom und der Dicke einer auf der Anordnung vorgesehenen Platinsilizidschicht und Fig. 6 eine Fig. 5 ähnelnde Darstellung derselben Beziehung für die Anordnungen nach Fig. 2 und 4.
  • In den Fig. 1, 2, 3 und 5 sind einander gleiche oder entsprechende Teile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
  • Das in Fig. 1 dargestellte, bisherige optische Detektorelement vom Schottky-Typ umfaßt ein p-Typ-Siliziumsubstrat 10, das einen niedrigen spezifischen Widerstand von 10 -50 Ohmecm besitzt und zwei gegenüberliegende Hauptflächen aufweist, und eine Elektrode 12, die durch eine Metallseite eines Schottky-Übergangs geformt wird, der seinerseits auf einem vorbestimmten Abschnitt einer der beiden Hauptflächen, im vorliegenden Fall auf der gemäß Fig. 1 oberen Hauptfläche, durch Vakuumaufdampfung eines Metalls oder Metallsilizids auf diesen vorbestimmten Abschnitt ausgebildet worden ist.
  • Bevorzugte Beispiele für solche Metalle und Metallsilizide sind Gold (Au), Platin (Pt) und Palladium (Pd) bzw. Goldsilizid (Au-Si), Platinsilizid (Pt-Si) und Palladiumsilizid (Pd-Si). Der Schottky-Übergang wird somit durch einen Übergang (Sperrschicht) zwischen dem betreffenden Metall oder Metallsilizid und dem Silizium des Substrats 10 gebildet.
  • Zur Verhinderung der Entstehung einer Verarmungsschicht auf der oberen Hauptfläche des Substrats 10 ist ein aus einer n -Typ-Siliziumzone geformter Schutzring 14 so auf dieser Hauptfläche angeordnet, daß er den Schottky-Übergang und damit die Elektrode 12 umschließt und kontaktiert. Insbesondere steht der Schutzring 14 mit seinem Innenumfangsteil mit dem Umfangs- bzw. Randteil ~des Schottky-Übergangs und damit der Elektrode 12 in Berührung, während sein restlicher Teil an der oberen Hauptfläche des Substrats 10 teilweise freiliegt. Auf die obere Hauptfläche des Substrats 10 ist um die Elektrode 12 herum eine ringförmige Siliziumdioxid-Trennzone 16 aufgetragen, die einen dünneren Innenumfangsteil, der auf der freiliegenden Fläche des Schutzrings 14 angeordnet ist und an seiner Innenumfangskante mit dem (Außen-)Umfang der Elektrode 12 in Berührung steht, sowie einen dickeren, in den dünnen Innenumfangsteil übergehenden Abschnitt aufweist. Dieser dickere Abschnitt ragt einerseits von der oberen Hauptfläche des Substrats 1O nach oben und erstreckt sich andererseits (an der unteren Seite) unter Berührung mit dem Schutzring 14 in das Substrat 10 hinein. Die Siliziumdioxid-Trennzone 16 dient zur Trennung des die Elektrode 12 einschließenden Elements von anderen, ähnlichen oder unähnlichen Elementen auf dem Substrat 10.
  • Die dargestellte Anordnung umfaßt weiterhin eine auf der Gcsaintoberfl#ichC der Elektrode 12 angeordnete Aluminiumschicht 18, die auf der freiliegenden Fläche des Schutzrings 14 angeordnet ist und gemäß Fig. 1 einen mit dem angrenzenden Teil der Trennzone 16 unterlegten rechten Abschnitt sowie einen linken Abschnitt aufweist,- der mit dem Übergangs teil der Trennzone vom dünnen auf den dicken Abschnitt unterlegt ist. Die Aluminiumschicht 18 dient als Ableitung von der Elektrode 12. Zu Passivierungszwecken ist weiterhin auf der Aluminiumschicht 18 und der freiliegenden Oberfläche der Siliziumdioxid-Trennzone 18 eine Siliziumnitridschicht 20 angeordnet.
  • Die Anordnung gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt: Zunächst wird die Anordnung beispielsweise auf die Temperatur flüssigen Stickstoffs bzw. eine Absoluttemperatur von 77 0K gebracht, wobei an den Schottky-Übergang eine Gegen- bzw. Sperrvorspannung angelegt wird. Sodann wird die andere bzw. untere Seite des Substrats 10 mit Infrarotstrahlung einer Wellenlänge von z.B. 4/um bestrahlt.
  • Die Infrarotstrahlung tritt durch den unter dem Schottky-Übergang bzw. der Elektrode 12 befindlichen Teil des Substrats 10 hindurch, bis sie diesen Übergang bzw. die Elektrode 12 erreicht. Hierbei entstehen in der Elektrode 12 Elektronen-Loch-Paare.
  • Bei dieser Anordnung wird die größte erfaßbare Wellenlänge durch die Höhe einer zugeordneten Schottky-Sperrschicht bestimmt. Wenn die Elektrode 12 insbesondere aus Platin-Silizid besteht, sind die die Schottky-Sperrschicht passierenden und in das Substrat 10 diffundierten bzw.
  • injizierten Mangelstellen diejenigen mit einer kinetischen Energie von 0,275 eV aufgrund einer Wellenlänge i für eine bzw. mit einer Frequenz hv, welche die Höhe der Schottky-Sperrschicht aus Platin-Silizid übersteigt, oder aufgrund einer Wellenlänge# A von weniger als 4,47 ßm.
  • Bei-Verwendung von Gold beträgt diese Wellenlänge 4,92 Am.
  • Wenn die Löcher bzw. Mangelstellen in das Substrat 10 injiziert werden, sammeln sich an der Elektrode 12 Elektronen an. Sodann wird eine von den angesammelten Elektronen herrührende elektrische Ladung abgegriffen, um zur Aluminiumschicht 18 bzw. Ableitung ein Signal zu liefern, das ein Maß für die Intensität der auf das Substrat 10 auftreffenden Infrarotstrahlung darstellt.
  • Nachteilig an der Anordnung gemäß Fig. 1 ist jedoch, daß ihre Meßempfindlichkeit gering ist. Beispielsweise liegt die spezifische Meßempfindlichkeit gewöhnlich bei 109cmHz1K2W#1, und diese Größe ist um 1 bis 2 Größenordnungen kleiner als bei einem Detektorelement des mit einem Fremdatom'dotierten Silizium-Typs, des Verbund-Halbleitertyps usw. Außerdem werden üblicherweise von der Unterseite des Substrats 10 etwa 30% der einfallenden Infrarotstrahlung reflektiert.
  • Fig. 2 veranschaulicht ein anderes bisheriges optis#ches Detektorelement vom Schottky-Typ. Diese Anordnung-unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 hauptsächlich dadurch, daß das Substrat 10 der anderen bzw. unteren Hauptfläche mit einer Reflexionsschutzschicht 22 versehen ist, die eine Reflexion der auf diese untere Hauptfläche auftreffende~i Infrarotstrahlung verhindert Außerdem -ist die Aluminiumschicht 18 hierbei auf der Gesamtfläche der Elektrode 12 sowie unter Zwischenfügung einer isolierenden Siliziumdioxidschicht 24 auf dem Innenumfangsrandbereich der Siliziumdioxid-Trennzone 16 angeordnet.
  • Die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 2 ist " wesentlichen dieselbe, wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1.
  • Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ist die Schicht 18 übe#r der gesamten Elektrode 12 auf der oberen Hauptfläche des Substrats 10 angeordnet,- so daß diese obere Hauptfläche,-wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1, nicht mit Infrarot-'-strahlung bestrahlt werden kann. Hieraus ergibt-sich die Notwendigkeit, die Infrarotstrahlung auf die-untere Hauptfläche des Substrats zu richten, und somit die Notwendigkeit für die Anordnung der Reflexionsschutzschicht 22 auf der Unterseite des Substrats 10. Ohne diese- Schutzschicht würde nämlich die untere Hauptfläche des Substrats wie erwähnt, etwa 30% der auftreffenden Infrarotstrahlung reflektieren. Außerdem absorbiert das Silizium des Substrats die durch dieses hindurchtretende Infrarotstrahlung.
  • Wenn das Substrat 10 beispielsweise eine Dicke von 400 Cim besitzt, beträgt die den Schottky-Übergang erreichende Infrarotstrahlungsmenge praktisch nur die Hälfte der auf das Substrat auftreffenden -Strahlungsintensität.
  • Mit der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform bezweckt die Erfindung die Erhöhung oder Verbesserung der Meßempfindlichkeit eines optischen Schottky-Detektorelements der in Fig. 1 allgemein veransc#haulichten Art.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß gemäß Fig. 3 die Aluminiumschicht bzw.
  • Ableitung 18 mit einem Abschnitt der Umfangs-Randkante der Elektrode 12 verbunden ist und anstelle der gemäß Fig. 1 für Passivierungszwecken vorgesehenen Siliziumdioxidschicht 20 eine Siliziumnitridschicht 20' verwendet wird. Wie bei der Anordnung nach Fig. 1 kann die Ableitung 18 gemäß Fig. 3 aus Aluminium bestehen.
  • Die Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist praktisch dieselbe wie bei der Anordnung nach Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß die in das Substrat 10 eindiffundierenden Löcher bzw. Mangelstellen eine Verkürzung der Diffusionslänge erfahren, weil die Ableitung 18, wie erwähnt, nur mit einem Abschnitt der Umfangsrandkante der Elektrode 12 verbunden ist. Diese Verkürzung der Diffusionslänge führt zu einer Herabsetzung der Verlustleistung aufgrund der Rekombination von Mangelstellen und Elektronen.
  • Der resultierende Photostrom fließt daher wirksam bzw.
  • effektiv über Elektrode 12 und Ableitung 18. Die Meßempfindlichkeit wird demzufolge erhöht.
  • Wenn die Elektrode 12 dick ist, tritt in ihr eine Rekombination auf. Dies bedeutet, daß kein Unterschied zwischen dem mit der Ableitung 18 verbundenen Teil der Elektrode 12 und dem nicht an die Ableitung 18 angeschlossenen Teil derselben auftritt. Hierbei führt eine Verdünnung (to thinning) der Elektrode 12 zu einem wirksamen Photostromfluß über diese. Die Meßempfindlichkeit kann hierdurch weiter verbessert werden. Im Fall einer aus Platin bestehenden Elektrode 12 hat es sich gezeigt, daß zufriedenstellende Ergebnisse mit einer Elektrodendicke von nicht mehr als 300 i erzielt werden.
  • Fig. 5 veranschaulicht in graphischer Darstellung die Beziehung zwischen einem Photostrom und der Dicke einer Platinschicht, die zusammen mit dem angrenzenden Teil des Substrats 10 einen Schottky-Übergang bildet, jeweils gemessen bei Wellenlängen A von 2,2 , 3,4 und 4,6 ßmder einfallenden Infrarotstrahlung, zum Vergleich der Ausführungsform nach Fig. 3 mit-der Anordnung gemäß Fig. 1..ion Fig. 5 sind auf der Ordinate der Photostrom (in A) in logarithmischem Maßstab und auf der Abszisse die Dicke der Platinschicht (in i) aufgetragen. In der graphischen Darstellung stehen weiterhin die schwarzen Punkte für die mit dem bisherigen optischen .Schottky-Detektor-Element gemäß Fig. 1 ermittelten Meßpunkte und die offenen bzw. weißen Punkte für die Meßpunkte, die mit der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 ermittelt wurden.
  • Aus Fig. 5 geht hervor, daß der Photostrom mit einer Vergrößerung d#r Wellenlänge der einfallenden Infrarotstrahlung zunimmt, und daß sich der Photostrom des bisherigen Detektor-Elements bei einer Dicke der Platinschicht von 500 i oder mehr dem Photostrom beim erfindungsgemäßen Detektorelement annähert. Bei einer Platinschichtdicke von 50 2 ist andererseits bei der Wellenlänge von 3,4 um der vom erfindungsgemäßen Detektorelement gelieferte Photostrom etwa sechsmal so groß wie der Photostrom beim bisherigen Detektorelement. Aus Fig. 5 geht auch hervor, daß die Dicke der Platinschicht vorzugsweise 300 Å oder weniger betragen sollte. Weiterhin ergaben die vorher neben Platin genannten Metalle und Metallsilizide ähnliche Ergebnisse wie in Fig. 5.
  • In weiterer Ausführungsform gemäß Fig. 4 bezweckt die Erfindung die Verringerung des Verlusts der einfallenden Infrarotstrahlung zwecks Verbesserung der Meßempfindlichkeit im Vergleich zum bisherigen optischen Schottky-Detektorelement der in Fig. 2 dargestellten Art.
  • Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der bisherigen Anordnung nach Fig. 2 nur dadurch, daß gemäß Fig. 4 die Aluminiumschicht 18 an der gesamten Umfangsrandkante der Elektrode 12 endet und damit die Öffnung 26 festlegt, in welcher der größte Teil der Oberfläche der Elektrode 12 nach außen hin freiliegt, während die Reflexionsschutzschicht weggelassen ist. Aufgrund dieser Maßnahme kann die Infrarotstrahlung über die Öffnung 26 unmittelbar auf die Elektrode 12 auf treffen.
  • Mit dem Schottky-Übergang aus Platinsilizid und dem Silizium des Substrats 10 kann mit der Ausführungsform gemäß Fig. 4, auf ähnliche Weise wie in Verbindung mit Fig. 1 erläutert, die Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von weniger als etwa 4,8 ßm gemessen bzw. erfaßt werden.
  • Fig. 6 ist eine Fig. 5 ähnelnde Darstellung zum Vergleichen der Ausführungsform nach Fig. 4, die eine ebenfalls aus Platinsilizid bestehende Elektrode 12 aufweist, mit der Anordnung gemäß Fig. 2. Ordinate und Abszisse von Fig. 6 besitzen dieselbe Bedeutung wie in Fig. 5. Ebenso gelten die Symbole "o" für bei der Anordnung gemäß Fig. 4 mit auf der Elektrode 12 auftreffender Infrarotstrahlung ermittelte Meßpunkte, das Symbol "@" für Meßpunkte, die mit der Anordnung gemäß Fig. 4 mit Infrarotstrahlung ermittelt wurden, welche auf die von der Elektrode 12 abgewandte Seite bzw. die gemäß Fig. 4 untere Hauptfläche des Substrats 10 auftrifft, und das Symbol "-" für Meßpunkte, die bei der Anordnung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 mit auf die in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Weise auftreffender Infrarotstrahlung ermittelt wurden. Die den obigen Symbolen zugeordneten Kurven sind außerdem mit (a), (b) bzw. (c) bezeichnet.
  • Die Kurven (a), (b) und (c) gemäß Fig. 6 lassen erkennen, daß der resultierende Photostrom, und damit die Meßempfindlichkeit, bei beiden Wellenlängen von 2,2 und 4,6 ßm jeweils groß ist. Bei der Bestrahlung der unteren Hauptfläche des Substrats mit der Infrarotstrahlung liefert außerdem ersichtlicherweise die Ausführungsform gemäß Fig. 4 einen entsprechend größeren Photostrom und damit eine höhere Meßempfindlichkeit als die Anordnung gemäß Fig. 1. Dies scheint dem Umstand zuzuschreiben zu sein, daß bei der Anordnung gemäß Fig. 1 die Zahl der in die Aluminiumschicht 18 eindiffundierten Mangelstellen bzw Elektronenlöcher größer ist als bei der Ausführungsform nach Fig. 4, so daß demzufolge die Zahl der durch die einfallende Infrarotstrahlung hervorgerufenen Mangelstellen, die in das Substrat 10 eindringen, kleiner ist als bei der Ausführungsform nach Fig. 4 Aus Fig. 6 geht weiterhin hervor, daß bei einer im Bereic-h von 80 bis 750 A liegende Dicke der Platinsilizidschicht der Photostrom und damit die Meßempfindlichkeit um so größer ist, je dünner die Platinsilizidschicht ist.
  • Hierdurch wird aufgezeigt, daß bei äußerst dünner Platinsilizidschicht die einfallende Infrarotstrahlung Loch- Elektronen-Paare in der Platinsilizidschicht hervorruft, während sich bei einer dicken Platinsilizidschicht die Elektronenlöcher bzw. Mangelstellen mit großer Wahrscheinlichkeit mit den Elektronen rekombinieren, bevor sie das Substrat 10 erreichen.
  • Vorteilhaft an der beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist somit, daß ihre Meßempfindlichkeit groß ist und daß auf die Verfahrensschritte zur Herstellung und Bearbeitung der Reflexionsschutzschicht auf der vom Schottky-Übergang abgewandten Substrat-Hauptfläche verzichtet werden kann.
  • Beim optischen Schottky-Detektorelement gemäß Fig. 4 ist somit ersichtlicherweise die eine Hauptfläche eines Siliziumsubstrats mit einem Schottky-Übergang versehen, der unmittelbar mit der zu erfassenden Infraotstrahlung bestrahlt werden kann, so daß die Meßempfindlichkeitsabweichungen zwischen den einzelnen hergestellten Detektorelementen verringert werden können.
  • Obgleich die Erfindung vorstehend nur in Verbindung mit einigen derzeit bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist, ist sie selbstverständlich verschiedenen Anderungen und Abwandlungen zugänglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise kann der Schutzring weggelassen werden. Weiterhin kann die Trennzone aus einer p-Typ-Halbleiterzone anstelle des Siliziumoxids geformt werden. In diesem Fall muß eine elektrisch isolierende Schicht zwischen der p-Typ-Trennzone und der elektrisch leitenden Schicht bzw. Ableitung angeordnet werden.

Claims (4)

  1. Pa tentans Prüche Optisches Detektorelement vom Schottky-Typ, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Siliziumsubstrat (10) mit einem niedrigen spezifischen Widerstand und mit einer Hauptfläche, durch eine Elektrode (12), die auf einer Metallseite (metal side) eines auf einem vorbestimmten Abschnitt der Hauptfläche des Siliziumsubstrats (10) vorgesehenen Schottky-Ubergangs geformt ist, welcher seinerseits durch einen Übergang zwischen einem ausgewählten Metall oder Metallsilizid und dem Silizium des Siliziumsubstrats (lo) gebildet ist, durch eine auf dem Schottky-Übergang angeordnete Trennzone (16) zur Trennung des Detektorelements von anderen, auf dem Substrat (10) angeordneten Elementen und durch eine elektrisch leitende Ableitung (18), die am einen Ende mit einem Teil der Elektrode (12) led'iglich neben deren Umfang(srand) verbunden ist und deren anderer Endabschnitt auf dem angrenzenden Teil der Trennzone (16) angeordnet ist.
  2. 2. Optisches Detektorelement vom Schottky-Typ, gekennzeichnet durch ein Siliziumsubstrat (10) mit einem niedrigen spezifischen Widerstand und mit einer Hauptfläche, durch eine Elektrode (12), die auf einer Metallseite (metal side) eines auf einem vorbestimmten Abschnitt der Hauptfläche des Siliziumsubstrats (lo) vorgesehenen Schottky-Übergangs geformt ist, welcher.
    seinerseits durch einen Übergang zwischen einem ausgewählten Metall oder Metallsilizid und dem Silizium des Siliziumsubstrats (10) gebildet ist, durch eine auf der Hauptfläche des Substrats (10) um den Schottky-Übergang herum angeordnete Trennzone (16) zur Trennung des Detektorelements von anderen, auf dem Substrat (10) angeordneten Elementen und durch eine am einen Ende mit dem gesamten Umfangs(rand)abschnitt der Elektrode(12) verbundene, elektrisch leitende Schicht (18), deren anderer Endabschnitt auf dem angrenzenden Abschnitt der Trennzone (16) angeordnet ist und die eine Öffnung (26) festlegt, über welche die Elektrode (12) unmittelbar mit Infrarotstrahlung beaufschlagbar ist.
  3. 3. Detektorelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus der Platin (Pt), Palladium (Pd) und Gold (Au) einschließenden Gruppe und das Metallsilizid aus der Platinsilizid (Pt-Si), Palladiumsilizid (Pd-Si) und Iridiumsilizid (Ir-Si) bzw Goldsilizid (Au-Si) einschließenden Gruppe gewählt ist.
  4. 4. Detektorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schottky-Ubergang Platin (Pt) enthält und daß die Elektrode (12) eine Dicke von nicht mehr als 300 Å besitzt.
DE19813145840 1980-11-25 1981-11-19 Optisches detektorelement vom schottky-typ Ceased DE3145840A1 (de)

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