JP2002100752A - Light-receiving array - Google Patents

Light-receiving array

Info

Publication number
JP2002100752A
JP2002100752A JP2000291145A JP2000291145A JP2002100752A JP 2002100752 A JP2002100752 A JP 2002100752A JP 2000291145 A JP2000291145 A JP 2000291145A JP 2000291145 A JP2000291145 A JP 2000291145A JP 2002100752 A JP2002100752 A JP 2002100752A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light receiving
layer
base layer
receiving array
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.)
Withdrawn
Application number
JP2000291145A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Purafura Masarukaru
プラフラ マサルカル
Hiroshi Nishino
弘師 西野
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2000291145A priority Critical patent/JP2002100752A/en
Publication of JP2002100752A publication Critical patent/JP2002100752A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a light-receiving array by arraying multiple light-receiving sensors for which a base layer functioning as an energy filter is provided between a light-absorbing layer and a collector layer. SOLUTION: The light-receiving array is provided which comprises a substrate and a plurality of light-receiving sensors formed in common on the substrate. Each light-receiving sensor comprises an emitter layer, a base layer, and a collector layer, and a light-absorbing region is provided between the emitter layer and the base layer, with the base layers of a plurality of light- receiving sensors being connected in common by a ground pattern.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は一般に光半導体装置
に係り、特に8〜12μm帯域の遠赤外光を受光する赤
外受光アレイに関する。かかる赤外受光アレイは民生お
よび軍事分野において、暗視装置や熱源の高精度な探知
に有用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an optical semiconductor device, and more particularly to an infrared light receiving array for receiving far-infrared light in a band of 8 to 12 μm. Such an infrared light receiving array is useful for highly accurate detection of night vision devices and heat sources in the civil and military fields.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、8〜12μm帯域の遠赤外光
を、AlGaAs/GaAs多重量子井戸中におけるキ
ャリアの光誘起サブバンド間遷移により検出する多重量
子井戸赤外受光センサが公知である(Levine, B.F., J.
Appl. Phys.74, 1993, R1-R80)。
2. Description of the Related Art A multi-quantum well infrared light receiving sensor for detecting far-infrared light in a band of 8 to 12 μm by photo-induced intersubband transition of carriers in an AlGaAs / GaAs multi-quantum well has been conventionally known ( Levine, BF, J.
Appl. Phys. 74, 1993, R1-R80).

【0003】図1はかかる従来の多重量子井戸赤外受光
センサ10の構成を示す。
FIG. 1 shows the configuration of such a conventional multiple quantum well infrared light receiving sensor 10.

【0004】図1を参照するに、前記多重量子井戸赤外
受光センサ10はエミッタ層を構成するn型GaAs基
板11上に構成されており、前記基板11上に形成され
たAlGaAs/GaAs多重量子井戸構造12と、前
記多重量子井戸構造12上に形成されたp型AlGaA
sよりなるベース層13と、前記ベース層13上に形成
されたn型GaAsコレクタ層14とよりなり、前記コ
レクタ層14上には前記基板11を通って入射する遠赤
外光ビームを回折させる回折格子14Aが形成されてい
る。
Referring to FIG. 1, the multi-quantum well infrared light receiving sensor 10 is formed on an n-type GaAs substrate 11 constituting an emitter layer, and an AlGaAs / GaAs multi-quantum A well structure 12 and a p-type AlGaAs formed on the multiple quantum well structure 12
and a n-type GaAs collector layer formed on the base layer 13 and diffracts a far-infrared light beam incident on the collector layer 14 through the substrate 11. A diffraction grating 14A is formed.

【0005】図2に示すように前記多重量子井戸構造1
2は非ドープAlGaAsよりなるバリア層12Aと、
Siによりn型にドープされたGaAsよりなる量子井
戸層12Bとを交互に積層した構成を有し、入射遠赤外
光ビームにより、前記量子井戸層12B中の電子が励起
されて光電流が流れる。ただし図2は、前記図1の多重
量子井戸赤外受光センサ10のバンド構造を、伝導帯E
cについて示す図である。
[0005] As shown in FIG.
2 is a barrier layer 12A made of undoped AlGaAs;
It has a configuration in which quantum well layers 12B made of GaAs doped with n-type by Si are alternately stacked, and electrons in the quantum well layers 12B are excited by an incident far-infrared light beam, so that a photocurrent flows. . FIG. 2 shows the band structure of the multiple quantum well infrared light receiving sensor 10 of FIG.
It is a figure shown about c.

【0006】図2を参照するに、前記ベース層13は前
記多重量子井戸構造12と前記コレクタ層14との間に
おいてポテンシャル障壁を構成するが、前記量子井戸層
12Bにおいて前記入射遠赤外光ビームにより励起され
た電子は、ホットエレクトロンとして前記ベース層13
のポテンシャルバリアを乗り越え、前記コレクタ層14
に到達する。これに対し、前記量子井戸12Bにおいて
格子エネルギ、すなわちフォノンにより励起された電子
は前記ベース層13が形成するポテンシャルバリアを乗
り越えることができず、コレクタ層14に到達すること
はない。
Referring to FIG. 2, the base layer 13 forms a potential barrier between the multiple quantum well structure 12 and the collector layer 14, and the incident far infrared light beam is formed in the quantum well layer 12B. Are excited as hot electrons by the base layer 13.
Over the potential barrier of the collector layer 14
To reach. In contrast, electrons excited by lattice energy, that is, phonons, in the quantum well 12B cannot cross the potential barrier formed by the base layer 13 and do not reach the collector layer 14.

【0007】このように、前記ベース層13はコレクタ
層14に到達する電子に対するエネルギフィルタとして
作用し、多重量子井戸赤外受光センサ10の暗電流を低
減するのに寄与する。
As described above, the base layer 13 functions as an energy filter for the electrons reaching the collector layer 14 and contributes to reducing the dark current of the multiple quantum well infrared light receiving sensor 10.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
多重量子井戸赤外受光センサ10を使って遠赤外光帯域
の画像を取得するイメージセンサを構成しようとする
と、これらの受光センサ10をイメージセンサの光学系
のフォーカルプレーン上に多数配置してアレイを構成す
る必要がある。
By the way, if an attempt is made to construct an image sensor for acquiring an image in the far-infrared light band using such a multiple quantum well infrared light-receiving sensor 10, the light-receiving sensor 10 will be used as an image sensor. It is necessary to arrange a large number on the focal plane of the optical system of the sensor to form an array.

【0009】その際、このような励起電子のエネルギフ
ィルタを構成するベース層13は、前記アレイを構成す
る各要素において相互に接続し、ポテンシャルバリアに
より阻止された電子を接地へと逃がす必要があるが、こ
のためには前記アレイの受光面を延在する複雑な配線パ
ターンが必要になる。かかる配線パターンは受光面の実
効的な面積を減少させないように形成しなければならな
い。
At this time, the base layer 13 constituting such an energy filter of the excited electrons must be connected to each other in the respective elements constituting the array, and the electrons blocked by the potential barrier must escape to the ground. However, this requires a complicated wiring pattern extending over the light receiving surface of the array. Such a wiring pattern must be formed so as not to reduce the effective area of the light receiving surface.

【0010】そこで、本発明は上記の課題を解決した赤
外受光アレイを提供することを概括的課題とする。
Accordingly, it is a general object of the present invention to provide an infrared light receiving array which has solved the above-mentioned problems.

【0011】本発明のより具体的な課題は、受光センサ
を多数配列した受光アレイにおいて、前記アレイ中の各
受光センサのベース層をアレイの受光面積を減少させる
ことなく共通に接続する、簡単な配線構造を有する受光
アレイを提供することにある。
A more specific object of the present invention is to provide a light receiving array in which a large number of light receiving sensors are arranged, in which the base layers of the respective light receiving sensors in the array are commonly connected without reducing the light receiving area of the array. An object of the present invention is to provide a light receiving array having a wiring structure.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を、
基板と、前記基板上に共通に形成された複数の受光セン
サとよりなる受光アレイにおいて、各々の受光センサは
エミッタ層とベース層とコレクタ層とよりなり、前記エ
ミッタ層とベース層との間には光吸収領域が設けられて
おり、前記複数の受光センサの前記ベース層を、接地パ
ターンにより共通に接続したことを特徴とする受光アレ
イにより、解決する。
The present invention solves the above problems,
In a light receiving array including a substrate and a plurality of light receiving sensors commonly formed on the substrate, each light receiving sensor includes an emitter layer, a base layer, and a collector layer, and is disposed between the emitter layer and the base layer. Is provided with a light absorption region, and the light receiving array is characterized in that the base layers of the plurality of light receiving sensors are commonly connected by a ground pattern.

【0013】前記各々の受光センサにおいては、前記ベ
ース層および前記光吸収領域は隣接する受光センサのベ
ース層および光吸収領域から素子分離溝で分離されてい
るが、前記ベース層は前記素子分離溝を充填する絶縁膜
上に形成された導体パターンにより共通に接続されてい
る。前記コレクタ層は前記素子分離溝に沿って前記ベー
ス層表面を露出するようにパターニングされているが、
前記導体パターンは、前記ベース層の露出表面を覆うよ
うに形成されている。また前記コレクタ層は、前記素子
分離溝で画成された前記受光センサ領域の四隅において
前記ベース層表面を露出するようにパターニングされて
いてもよく、この場合にも前記導体パターンは、前記ベ
ース層の露出表面を覆うように形成される。
In each of the light receiving sensors, the base layer and the light absorbing region are separated from the base layer and the light absorbing region of the adjacent light receiving sensor by an element isolation groove. Are connected in common by a conductor pattern formed on an insulating film that fills in. Although the collector layer is patterned to expose the base layer surface along the element isolation groove,
The conductor pattern is formed so as to cover an exposed surface of the base layer. Further, the collector layer may be patterned so as to expose the surface of the base layer at four corners of the light receiving sensor region defined by the element isolation groove. In this case, the conductor pattern may be formed of the base layer. Is formed so as to cover the exposed surface of the.

【0014】本発明によれば、前記ベース層を共通接続
する接地パターンを、素子分離溝に沿って形成できるた
め、受光アレイの受光面積がベース層の共通接続配線に
より犠牲になることがない。またかかる接地パターンは
簡単であり、形成が容易である。かかる接地パターンは
導体層の堆積により容易に形成できるが、前記導体層を
このようにして形成した場合には、前記接地パターンは
前記ベース層の表面に対応する一平面内に形成され、複
雑な構造上を延在させたり、あるいは多層配線構造を設
ける等の必要がない。
According to the present invention, since the ground pattern for commonly connecting the base layers can be formed along the element isolation grooves, the light receiving area of the light receiving array is not sacrificed by the common connection wiring of the base layer. Such a ground pattern is simple and easy to form. Such a ground pattern can be easily formed by depositing a conductor layer. However, when the conductor layer is formed in this way, the ground pattern is formed in one plane corresponding to the surface of the base layer, and is complicated. There is no need to extend the structure or provide a multilayer wiring structure.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】[第1実施例]図3(A),
(B)は、それぞれ本発明の第1実施例による多重量子
井戸受光アレイ20の構成を示す平面図および断面図で
ある。ただし図3(A),(B)中、先に説明した部分
には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG.
2B are a plan view and a cross-sectional view showing the configuration of the multiple quantum well light receiving array 20 according to the first embodiment of the present invention. However, in FIGS. 3A and 3B, the same reference numerals are given to the parts described above, and the description will be omitted.

【0016】図3(A)を参照するに、前記多重量子井
戸受光アレイ20は、エミッタ層を構成する共通のn型
GaAs基板11上において素子分離溝11Aで相互に
分離された多数の受光要素よりなり、図3(B)の断面
図よりわかるように各々の受光要素は先に図1で説明し
た多重量子井戸赤外受光センサ10と同一の構成を有す
る。
Referring to FIG. 3A, the multiple quantum well light receiving array 20 has a large number of light receiving elements separated from each other by element isolation grooves 11A on a common n-type GaAs substrate 11 constituting an emitter layer. As shown in the cross-sectional view of FIG. 3B, each light receiving element has the same configuration as the multiple quantum well infrared light receiving sensor 10 described above with reference to FIG.

【0017】図3(B)に示すように前記素子分離溝1
1Aはポリイミド等の絶縁膜で充填されており、前記コ
レクタ層14は前記素子分離溝11Aに沿って前記ベー
ス層13の表面を連続的に露出するようにパターニング
されている。さらに本実施例による多重量子井戸受光ア
レイ20では、図3(B)に示すように前記露出された
ベース層13の表面がベース電極15Aを形成する導体
層15により覆われている。
As shown in FIG. 3B, the device isolation groove 1 is formed.
1A is filled with an insulating film such as polyimide, and the collector layer 14 is patterned so as to continuously expose the surface of the base layer 13 along the element isolation groove 11A. Further, in the multiple quantum well light receiving array 20 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the exposed surface of the base layer 13 is covered with the conductor layer 15 forming the base electrode 15A.

【0018】図3(A)の平面図よりわかるように、前
記ベース電極15Aは前記導体層15のうち、前記素子
分離溝11A上に形成された架橋部15Bにより相互に
接続される。そこで図3(B)のベース端子Bを接地す
ることにより前記導体層15は接地され、前記アレイ2
0中の全受光要素において前記ベース層13が共通に接
地される。その結果、図2のバンド構造図においてエネ
ルギフィルタとして作用する前記ベース層13により阻
止されたフォノン励起電子は速やかに接地へと逃がされ
る。
As can be seen from the plan view of FIG. 3A, the base electrodes 15A are connected to each other by bridging portions 15B formed on the element isolation grooves 11A in the conductor layer 15. Then, by grounding the base terminal B of FIG. 3B, the conductor layer 15 is grounded, and the array 2
The base layer 13 is commonly grounded in all of the light receiving elements in the zero. As a result, the phonon-excited electrons blocked by the base layer 13 acting as an energy filter in the band structure diagram of FIG. 2 are quickly released to the ground.

【0019】図3(B)に示すように、前記多重量子井
戸受光アレイ20では各々の受光要素はエミッタ層11
を共通に形成されており共通のエミッタ端子Eに接続さ
れるのに対し、各々のコレクタ層14は、対応するコレ
クタ端子Cに接続され、その結果、個々の受光要素の出
力信号が対応するコレクタ端子C上に得られる。 [第2実施例]図4は、本発明の第2実施例による多重
量子井戸受光アレイ30の構成を示す平面図である。た
だし図4中、先に説明した部分には同一の参照符号を付
し、説明を省略する。
As shown in FIG. 3B, in the multiple quantum well light receiving array 20, each light receiving element is an emitter layer 11.
Are connected to a common emitter terminal E, while each collector layer 14 is connected to a corresponding collector terminal C. As a result, the output signal of each light receiving element is connected to the corresponding collector terminal C. Obtained on terminal C. [Second Embodiment] FIG. 4 is a plan view showing the structure of a multiple quantum well light receiving array 30 according to a second embodiment of the present invention. However, in FIG. 4, the parts described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0020】図4を参照するに、本実施例においても先
の実施例と同様に受光アレイ30を構成する受光要素は
エミッタ層を構成するn型GaAs基板11上に素子分
離溝11Aにより分離された状態で形成されており、前
記素子分離溝11Aはポリイミド等の絶縁膜により充填
されているが、本実施例では前記コレクタ層14が各受
光要素において四隅でのみパターニングされており、そ
の結果前記ベース層13は各受光要素においてかかる四
隅部においてのみ露出される。これに伴い、かかる露出
四隅部上にメタルコンタクト層を形成することにより、
先に図3(A)で説明した架橋部15Bに対応する架橋
部25Bが形成される。
Referring to FIG. 4, in this embodiment, similarly to the previous embodiment, the light-receiving elements constituting the light-receiving array 30 are separated from each other by an element isolation groove 11A on an n-type GaAs substrate 11 constituting an emitter layer. The element isolation groove 11A is filled with an insulating film such as polyimide. In this embodiment, the collector layer 14 is patterned only at four corners of each light receiving element. The base layer 13 is exposed only at these four corners in each light receiving element. Along with this, by forming a metal contact layer on such exposed four corners,
A bridge portion 25B corresponding to the bridge portion 15B described above with reference to FIG. 3A is formed.

【0021】本実施例では、前記架橋部25B以外に前
記ベース層13が露出されることがなく、このたえ前記
コレクタ層14の面積が先の実施例の場合よりも大きく
なる。これに伴い、本実施例では光電流の検出感度を増
大させることが可能になる。
In this embodiment, the base layer 13 is not exposed except for the bridging portion 25B, so that the area of the collector layer 14 is larger than that of the previous embodiment. Accordingly, in the present embodiment, it is possible to increase the detection sensitivity of the photocurrent.

【0022】[第3実施例]次に、本発明の多重量子井
戸受光アレイの製造工程を、先の受光アレイ20を例
に、図5(A)〜(G)を参照しながら説明する。
[Third Embodiment] Next, the manufacturing process of the multi-quantum well light-receiving array of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0023】図5(A)を参照するに、n型GaAs基
板11上には図示しないエミッタコンタクト層が形成さ
れており、前記エミッタコンタクト層を覆うようにIn
GaAsエッチングストッパ層ES1が形成される。さ
らにその上にAlGaAs層とGaAs層とを交互に積
層することにより、超格子構造を有する多重量子井戸構
造12が形成され、前記多重量子井戸層12上にはp型
GaAsベース層13が形成される。
Referring to FIG. 5A, an emitter contact layer (not shown) is formed on an n-type GaAs substrate 11, and an In contact is formed so as to cover the emitter contact layer.
The GaAs etching stopper layer ES1 is formed. A multiple quantum well structure 12 having a superlattice structure is formed by alternately laminating an AlGaAs layer and a GaAs layer thereon, and a p-type GaAs base layer 13 is formed on the multiple quantum well layer 12. You.

【0024】前記ベース層13は第2のInGaAsエ
ッチングストッパ層ES2で覆われ、その上にn型Ga
Asコレクタ層14が形成され、これがさらに第3のI
nGaAsエッチングストッパ層ES3により覆われ
る。
The base layer 13 is covered with a second InGaAs etching stopper layer ES2, and an n-type Ga
An As collector layer 14 is formed, and this further forms a third I
It is covered by the nGaAs etching stopper layer ES3.

【0025】前記InGaAs層ES3上にはGaAs
層が形成され、図5(A)の工程ではこのGaAs層
を、前記InGaAs層ES3をエッチングストッパと
してパターニングすることにより、前記回折格子14A
が形成される。
GaAs is formed on the InGaAs layer ES3.
5A, the GaAs layer is patterned by using the InGaAs layer ES3 as an etching stopper, thereby forming the diffraction grating 14A.
Is formed.

【0026】次に図5(B)の工程において前記InG
aAs層ES3が、前記各々の受光要素に対応して前記
回折格子14Aが形成された領域を除きレジストプロセ
スによりパターニングされ、その結果前記コレクタ層1
4のうち、一の受光要素とこれに隣接する受光要素との
間に位置する部分11Bが露出される。
Next, in the step of FIG.
The aAs layer ES3 is patterned by a resist process except for a region where the diffraction grating 14A is formed corresponding to each of the light receiving elements.
Of 4, the portion 11B located between one light receiving element and the light receiving element adjacent thereto is exposed.

【0027】次に図5(C)の工程において前記コレク
タ層14の露出領域を前記エッチングストッパ膜ES2
が露出するまでドライエッチングすることにより、前記
コレクタ層14が、個々の受光要素に対応してパターニ
ングされる。かかるパターニングの結果、前記領域11
Bに対応して、前記コレクタ層14を分離する素子分離
溝が形成される。
Next, in the step of FIG. 5C, the exposed region of the collector layer 14 is removed by the etching stopper film ES2.
The collector layer 14 is patterned corresponding to each light receiving element by dry etching until the light is exposed. As a result of such patterning, the region 11
An element isolation groove for isolating the collector layer 14 is formed corresponding to B.

【0028】さらに図5(D)の工程において前記エッ
チングストッパ膜ES2がレジストプロセスによりパタ
ーニングされ、前記ベース層13が、図3(A)で説明
した前記素子分離溝11Aの形成予定領域に対応して露
出される。
Further, in the step of FIG. 5D, the etching stopper film ES2 is patterned by a resist process, and the base layer 13 corresponds to the region where the element isolation groove 11A is to be formed as described with reference to FIG. Exposed.

【0029】次に図5(E)の工程において前記ベース
層13およびその下の多重量子井戸構造12を前記エッ
チングストッパ膜ES1が露出するまでパターニングす
ることにより、前記受光要素が前記素子分離溝11Aに
より相互に分離された状態で基板11上に形成される。
Next, in the step of FIG. 5E, the base layer 13 and the multiple quantum well structure 12 thereunder are patterned until the etching stopper film ES1 is exposed, so that the light receiving element is formed in the element isolation groove 11A. Are formed on the substrate 11 while being separated from each other.

【0030】さらに図5(F)の工程において前記素子
分離溝11Aがポリイミド層により充填され、図5
(G)の工程において余分なポリイミド層が除去された
後、前記ポリイミド層上に、隣接する受光要素のベース
層を互いに接続するように、導電層15が形成される。
また、図5(G)の工程では、各々の受光要素のコレク
タ層14上にも、コレクタ電極を構成する導体パターン
16が、前記コレクタ端子Cに対応して形成される。
Further, in the step of FIG. 5F, the element isolation groove 11A is filled with a polyimide layer.
After the unnecessary polyimide layer is removed in the step (G), the conductive layer 15 is formed on the polyimide layer so as to connect the base layers of the adjacent light receiving elements to each other.
In the step of FIG. 5G, a conductor pattern 16 constituting a collector electrode is also formed on the collector layer 14 of each light receiving element, corresponding to the collector terminal C.

【0031】先にも説明したように、本実施例では導体
パターン15が主に素子分離溝11A上に形成されるた
め、ベース層13を相互接続するのに複雑な配線を設け
る必要がなく、各受光要素においてコレクタ層14の面
積が配線のために犠牲にされることがない。特に先の図
4の実施例による受光アレイ30では、導体パターン1
5に代わって架橋導体パターン25Bを使うことによ
り、架橋パターンを形成するための前記コレクタ層14
の面積の減少が最小限に抑制される。図5(A)〜
(G)の工程によれば、かかる架橋パターンの形成の際
に工程数が増えることがない。
As described above, in this embodiment, since the conductor pattern 15 is mainly formed on the element isolation groove 11A, there is no need to provide a complicated wiring for interconnecting the base layers 13. In each light receiving element, the area of the collector layer 14 is not sacrificed for wiring. Particularly, in the light receiving array 30 according to the embodiment of FIG.
By using the cross-linked conductor pattern 25B in place of the collector layer 14, the collector layer 14 for forming the cross-linked pattern is formed.
Is reduced to a minimum. FIG.
According to the step (G), the number of steps does not increase when such a crosslinked pattern is formed.

【0032】以上、本発明を好ましい実施例について説
明したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において
様々な変形・変更が可能である。
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and alterations are possible within the scope of the appended claims. is there.

【0033】(付記1) 基板と、前記基板上に共通に
形成された複数の受光センサとよりなる受光アレイにお
いて、各々の受光センサはエミッタ層とベース層とコレ
クタ層とよりなり、前記エミッタ層とベース層との間に
は光吸収領域が設けられており、前記複数の受光センサ
の前記ベース層を、接地パターンにより共通に接続した
ことを特徴とする受光アレイ。(1) (付記2) 前記各々の受光センサにおいて、前記ベー
ス層および前記光吸収領域は、隣接する受光センサのベ
ース層および光吸収領域から素子分離溝で分離されてお
り、前記複数の受光センサにおいて前記ベース層は、前
記素子分離溝を充填する絶縁膜上に形成された導体パタ
ーンにより、共通に接続され、前記導体パターンが前記
接地パターンを構成することを特徴とする付記1記載の
受光アレイ。(2) (付記3) 前記各々の受光センサにおいて、前記コレ
クタ層は前記素子分離溝に沿って前記ベース層表面を露
出するようにパターニングされており、前記導体パター
ンは、前記ベース層の露出表面を覆うように形成された
ことを特徴とする付記2記載の受光アレイ。(3) (付記4) 前記各々の受光センサにおいて、前記コレ
クタ層は前記素子分離溝で画成された受光センサ領域の
四隅において前記ベース層表面を露出するようにパター
ニングされており、前記導体パターニングは、前記ベー
ス層の露出表面を覆うように形成されたことを特徴とす
る請求項2記載の受光アレイ。(4) (付記5) 前記光吸収領域は、n型にドープされた量
子井戸層と非ドープバリア層とを交互に繰り返した多重
量子井戸構造を有することを特徴とする付記1〜5のう
ち、いずれか一項記載の受光アレイ。
(Supplementary Note 1) In a light receiving array including a substrate and a plurality of light receiving sensors commonly formed on the substrate, each light receiving sensor includes an emitter layer, a base layer, and a collector layer. A light-absorbing region is provided between the light-receiving element and the base layer, and the base layers of the plurality of light-receiving sensors are commonly connected by a ground pattern. (1) (Supplementary note 2) In each of the light receiving sensors, the base layer and the light absorbing region are separated from the base layer and the light absorbing region of an adjacent light receiving sensor by an element isolation groove, and the plurality of light receiving sensors are provided. 3. The light-receiving array according to claim 1, wherein the base layer is commonly connected by a conductor pattern formed on an insulating film filling the element isolation groove, and the conductor pattern forms the ground pattern. . (2) (Supplementary Note 3) In each of the light receiving sensors, the collector layer is patterned so as to expose the surface of the base layer along the element isolation groove, and the conductor pattern is formed on an exposed surface of the base layer. 3. The light receiving array according to claim 2, wherein the light receiving array is formed so as to cover the light receiving element. (3) (Appendix 4) In each of the light receiving sensors, the collector layer is patterned so as to expose the surface of the base layer at four corners of a light receiving sensor region defined by the element isolation groove, and the conductor patterning is performed. 3. The light receiving array according to claim 2, wherein the light receiving array is formed so as to cover an exposed surface of the base layer. (4) (Supplementary note 5) Among the supplementary notes 1 to 5, wherein the light absorption region has a multiple quantum well structure in which an n-type doped quantum well layer and an undoped barrier layer are alternately repeated. A light receiving array according to any one of the preceding claims.

【0034】(付記6) 前記ベース層は、フォノン励
起された電子を阻止するような高さのポテンシャルバリ
アを形成することを特徴とする請求項1〜5のうち、い
ずれか一項記載の受光アレイ。
(Supplementary Note 6) The light receiving device according to any one of claims 1 to 5, wherein the base layer forms a potential barrier having a height such that electrons excited by phonon are blocked. array.

【0035】(付記7) 前記導体パターンは、実質的
に同一平面上に形成されることを特徴とする請求項2〜
4のうち、いずれか一項記載の受光アレイ。(5)
(Supplementary Note 7) The conductive pattern is formed substantially on the same plane.
5. The light receiving array according to any one of the items 4. (5)

【発明の効果】本発明によれば、エネルギフィルタとし
て作用するポテンシャルバリアを形成するベース層を含
む受光要素を多数配列して遠赤外帯域に感度を有する受
光アレイを構成する際に、簡単な導電パターンにより、
実効的な受光面積を減少させることなく前記ベース層を
共通に接地することができ、暗電流の原因となるフォノ
ン励起電子をベース層にて阻止し、これを速やかに接地
へと逃がすことが可能になる。
According to the present invention, when a large number of light receiving elements including a base layer forming a potential barrier acting as an energy filter are arranged to form a light receiving array having sensitivity in the far-infrared band, a simple structure can be obtained. By the conductive pattern
The base layer can be commonly grounded without reducing the effective light receiving area, and phonon excited electrons that cause dark current can be blocked by the base layer and quickly escaped to ground. become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の赤外受光センサの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional infrared light receiving sensor.

【図2】図1の受光センサのバンド構造図である。FIG. 2 is a band structure diagram of the light receiving sensor of FIG. 1;

【図3】(A),(B)は本発明の第1実施例による受
光アレイの構成を示す図である。
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration of a light receiving array according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例による受光アレイの構成を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a light receiving array according to a second embodiment of the present invention.

【図5】(A)〜(G)は、本発明の第3実施例による
受光アレイの製造工程を示す図である。
FIGS. 5A to 5G are diagrams showing a manufacturing process of a light receiving array according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 10 赤外受光センサ 11 基板(エミッタ) 11A,11B 素子分離溝 11C ポリイミド 12 多重量子井戸光吸収層 13 ベース層 14 コレクタ層 14A 回折格子 15 導体パターン 15A ベース電極 15B,25B 架橋部 16 コレクタ電極[Description of Signs] 10 Infrared light receiving sensor 11 Substrate (emitter) 11A, 11B Isolation groove 11C Polyimide 12 Multiple quantum well light absorption layer 13 Base layer 14 Collector layer 14A Diffraction grating 15 Conductor pattern 15A Base electrode 15B, 25B Bridge portion 16 Collector electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G065 AB02 BA06 BA14 BA34 BB28 BE08 DA18 4M118 AA01 BA09 CA01 CA09 CB02 EA16 EA20 FB09 FB22 GA10 5F049 MA13 MB07 NA05 NB05 NB07 PA14 PA17 QA16 RA02 SE05 SS04 SZ08 WA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G065 AB02 BA06 BA14 BA34 BB28 BE08 DA18 4M118 AA01 BA09 CA01 CA09 CB02 EA16 EA20 FB09 FB22 GA10 5F049 MA13 MB07 NA05 NB05 NB07 PA14 PA17 QA16 RA02 SE05 SS04 SZ08 WA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、前記基板上に共通に形成された
複数の受光センサとよりなる受光アレイにおいて、 各々の受光センサはエミッタ層とベース層とコレクタ層
とよりなり、前記エミッタ層とベース層との間には光吸
収領域が設けられており、 前記複数の受光センサのベース層を、接地パターンによ
り共通に接続したことを特徴とする受光アレイ。
1. A light-receiving array comprising a substrate and a plurality of light-receiving sensors commonly formed on the substrate, wherein each light-receiving sensor comprises an emitter layer, a base layer, and a collector layer; A light-receiving array, wherein a light-absorbing region is provided between the light-receiving layers and the base layers of the plurality of light-receiving sensors are commonly connected by a ground pattern.
【請求項2】 前記各々の受光センサにおいて、前記ベ
ース層および前記光吸収領域は、隣接する受光センサの
ベース層および光吸収領域から素子分離溝で分離されて
おり、前記複数の受光センサにおいて前記ベース層は、
前記素子分離溝を充填する絶縁膜上に形成された導体パ
ターンにより共通に接続され、前記導体パターンが前記
接地パターンを構成することを特徴とする請求項1記載
の受光アレイ。
2. In each of the light receiving sensors, the base layer and the light absorbing region are separated from a base layer and a light absorbing region of an adjacent light receiving sensor by an element isolation groove. The base layer is
2. The light receiving array according to claim 1, wherein the light receiving array is commonly connected by a conductor pattern formed on an insulating film filling the element isolation groove, and the conductor pattern forms the ground pattern. 3.
【請求項3】 前記各々の受光センサにおいて、前記コ
レクタ層は前記素子分離溝に沿って前記ベース層表面を
露出するようにパターニングされており、前記導体パタ
ーンは、前記ベース層の露出表面を覆うように形成され
たことを特徴とする請求項2記載の受光アレイ。
3. In each of the light receiving sensors, the collector layer is patterned so as to expose the surface of the base layer along the element isolation groove, and the conductor pattern covers an exposed surface of the base layer. The light receiving array according to claim 2, wherein the light receiving array is formed as described above.
【請求項4】 前記各々の受光センサにおいて、前記コ
レクタ層は前記素子分離溝で画成された前記受光センサ
領域の四隅において前記ベース層表面を露出するように
パターニングされており、前記導体パターニングは、前
記ベース層の露出表面を覆うように形成されたことを特
徴とする請求項2記載の受光アレイ。
4. In each of the light receiving sensors, the collector layer is patterned so as to expose the surface of the base layer at four corners of the light receiving sensor region defined by the element isolation groove, and the conductor patterning is performed. 3. The light receiving array according to claim 2, wherein the light receiving array is formed so as to cover an exposed surface of the base layer.
【請求項5】 前記導体パターンは、実質的に同一平面
上に形成されることを特徴とする請求項2〜4のうち、
いずれか一項記載の受光アレイ。
5. The method according to claim 2, wherein the conductive patterns are formed on substantially the same plane.
A light receiving array according to any one of the preceding claims.
JP2000291145A 2000-09-25 2000-09-25 Light-receiving array Withdrawn JP2002100752A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000291145A JP2002100752A (en) 2000-09-25 2000-09-25 Light-receiving array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000291145A JP2002100752A (en) 2000-09-25 2000-09-25 Light-receiving array

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002100752A true JP2002100752A (en) 2002-04-05

Family

ID=18774274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000291145A Withdrawn JP2002100752A (en) 2000-09-25 2000-09-25 Light-receiving array

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002100752A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015170645A (en) * 2014-03-05 2015-09-28 富士通株式会社 Quantum well type infrared detection element and manufacturing method of the same
WO2022108761A1 (en) * 2020-11-20 2022-05-27 Raytheon Company Infrared photodetector architectures for high temperature operations

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015170645A (en) * 2014-03-05 2015-09-28 富士通株式会社 Quantum well type infrared detection element and manufacturing method of the same
WO2022108761A1 (en) * 2020-11-20 2022-05-27 Raytheon Company Infrared photodetector architectures for high temperature operations
US11588068B2 (en) 2020-11-20 2023-02-21 Raytheon Company Infrared photodetector architectures for high temperature operations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3542965B2 (en) Dual-band quantum well infrared sensing array
JP4772585B2 (en) Photodetector
JPH11504763A (en) Extended quantum well infrared photodetector
US6034407A (en) Multi-spectral planar photodiode infrared radiation detector pixels
US6507083B1 (en) Image sensor with light-reflecting via structures
Schimert et al. Enhanced quantum well infrared photodetector with novel multiple quantum well grating structure
US6580089B2 (en) Multi-quantum-well infrared sensor array in spatially-separated multi-band configuration
US8618622B2 (en) Photodetector optimized by metal texturing provided on the rear surface
USRE43889E1 (en) Diffraction grating coupled infrared photodetector
JP2942285B2 (en) Semiconductor light receiving element
US5945722A (en) Color active pixel sensor cell with oxide color filter
US6054718A (en) Quantum well infrared photocathode having negative electron affinity surface
US6452187B1 (en) Two-color grating coupled infrared photodetector
US7129104B2 (en) Wavelength-insensitive radiation coupling for multi-quantum well sensor based on intersubband absorption
US6797938B2 (en) Polarimetric optical device with an insulating layer between detectors
US5536948A (en) Infrared detector element substrate with superlattice layers
JP3776266B2 (en) Infrared detector and manufacturing method thereof
US10749054B2 (en) Photodetector with helmholtz resonator
US6441373B1 (en) Infrared photodetector and method of manufacturing the same
JP3778406B2 (en) Photo sensor and image sensor
JP2002100752A (en) Light-receiving array
KR20110006651A (en) Optoelectronic radiation detector and method for producing a plurality of detector elements
JP3716401B2 (en) Quantum well optical sensor
JP2773930B2 (en) Light detection device
JP4331428B2 (en) Intersubband Transition Quantum Well Photodetector

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20071204