JP2010223715A - 光検出器及びスペクトル検出器 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化が可能で且つ複雑な光軸合わせが不要な光検出器及びスペクトル検出器を提供すること。
【解決手段】本発明の光検出器は、基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器であって、前記複数の凸部に入射した光のうち前記複数の凸部を透過する光を検出する。本発明によれば、回折格子やプリズム等の光学部品を用いなくとも、特定のピーク波長を有する光を検出することができ、複雑な光学系の光軸調整不要な小型の光検出器を実現することができる。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の光検出器は、基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器であって、前記複数の凸部に入射した光のうち前記複数の凸部を透過する光を検出する。本発明によれば、回折格子やプリズム等の光学部品を用いなくとも、特定のピーク波長を有する光を検出することができ、複雑な光学系の光軸調整不要な小型の光検出器を実現することができる。
【選択図】図１
Description
本発明は光検出器及びスペクトル検出器に関する。特に、半導体素子上に形成した凹凸パターンを有する光検出器及びスペクトル検出器に関する。
一般に、光源のスペクトルを測定するため、波長を分光するには回折格子がよく用いられる。回折格子には１２００〜１６００本／ｍｍの格子（スリット）が形成されている。格子軸周りに回折格子を回すと一つのスリットにある特定の波長の光が入射する。格子の両端においては、角度が一様とならないように加工されている。
最近、この回折格子とＣＣＤとを利用した小型の波長分光器が生産されている。この波長分光器は、回折格子とＣＣＤとの間に相当の距離が必要となる。一般的に可視光の波長分光器は、５ｃｍ×１０ｃｍ×３ｃｍ程度の大きさになってしまう。
本発明は、小型化が可能で且つ複雑な光軸合わせが不要な光検出器及びスペクトル検出器を提供することを課題とする。
本発明の一実施形態によると、基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器が提供される。
また、本発明の一実施形態によると、基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器であって、前記複数の凸部に入射した光のうち前記複数の凸部を透過する光を検出することを特徴とする光検出器が提供される。
また、本発明の一実施形態によると、基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する窒化ガリウム系半導体とを有する光検出器であって、前記複数の凸部に光を入射させ、前記複数の凸部を透過する光を検出することを特徴とする光検出器が提供される。
また、前記光検出器を複数備えるようにしてもよい。
前記凸部は、前記半導体にストライプ状に形成されているようにしてもよい。
また、本発明の一実施形態によると、基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器を複数有し、前記複数の光検出器の前記凸部の大きさ、ピッチ及び／又は高さの少なくとも一つ以上は、それぞれ異なっており、前記複数の凸部に入射した光のうち前記複数の凸部を透過する光を検出することを特徴とするスペクトル検出器が提供される。
また、前記凸部は、前記半導体にストライプ状に形成されているようにしてもよい。
前記複数の光検出器は、重ねて配置されているようにしてもよい。
本発明によれば、回折格子やプリズム等の光学部品を用いなくとも、特定のピーク波長を有する光を検出することができ、複雑な光学系の光軸調整不要な小型の光検出器を実現することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に記載する実施形態はそれぞれ本発明の一形態に過ぎず、本発明はこれらの実施形態に限定されるわけではない。
（実施形態１）
図１は、一実施形態に係る本発明の光検出器１０００の概略構成図である。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、光検出器１０００の平面図及びＸ−Ｘ’で切断した断面図である。光検出器１０００は、基板部１００１及び半導体層１００３を有している。図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光検出器１０００の半導体層１００３は、複数の凸部１００５を有している。この凸部１００５は一定の規則に従って配列されている。この凸部１００５によって形成された凹凸パターンを「ナノパターン」と呼ぶ。本実施形態においては、凸部１００５は直径Ｌ及び高さｈの円柱状であり、図１（Ａ）に示すとおり、短ピッチ（短周期）ｍ、長ピッチ（長周期）ａで配列されている。なお、本実施形態では、凸部１００５には、円柱状のものを用いたが、これに限定されるわけではなく、角状、円錐状、三角形状等他の形状のものを採用してもよい。但し、凸部１００５の形状を選択するにあたっては、凹凸パターンの凹部と凸部との差があまり大きくならないように調整することが好ましい。また、本実施形態においては、凸部１００５それぞれが正三角形の頂点に位置するように配置したが、これに限定されるわけではない。
図１は、一実施形態に係る本発明の光検出器１０００の概略構成図である。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、光検出器１０００の平面図及びＸ−Ｘ’で切断した断面図である。光検出器１０００は、基板部１００１及び半導体層１００３を有している。図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光検出器１０００の半導体層１００３は、複数の凸部１００５を有している。この凸部１００５は一定の規則に従って配列されている。この凸部１００５によって形成された凹凸パターンを「ナノパターン」と呼ぶ。本実施形態においては、凸部１００５は直径Ｌ及び高さｈの円柱状であり、図１（Ａ）に示すとおり、短ピッチ（短周期）ｍ、長ピッチ（長周期）ａで配列されている。なお、本実施形態では、凸部１００５には、円柱状のものを用いたが、これに限定されるわけではなく、角状、円錐状、三角形状等他の形状のものを採用してもよい。但し、凸部１００５の形状を選択するにあたっては、凹凸パターンの凹部と凸部との差があまり大きくならないように調整することが好ましい。また、本実施形態においては、凸部１００５それぞれが正三角形の頂点に位置するように配置したが、これに限定されるわけではない。
本実施形態においては、凸部１００５は、直径Ｌ＝１５０ｎｍ、高さｈ＝７０ｎｍ、短ピッチｍ＝３００ｎｍ、長ピッチａ＝√３×ｍ＝√３×３００≒５２０ｎｍとしたが、これに限定されるわけではない。
図２は、本実施形態の光検出器１０００の基板部１００１の詳細な構成を示す図である。本実施形態においては、基板部１００１は窒化ガリウム系化合物半導体を用いたＬＥＤと同様の構造を有している。具体的には、本実施形態においては、基板部１００１は、サファイア基板１００１ａ上に、ＧａＮバッファ層１００１ｂ（２５ｎｍ）、ｕ−ＧａＮ層１００１ｃ（５００ｎｍ）、ｎ−ＧａＮクラッド層１００１ｄ（２μｍ）、Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ量子井戸活性層１００１ｅ（２ｎｍ）及びｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層１００１ｆ（３０ｎｍ）が順に積層されて形成されている。本実施形態においては、基板部１００１のｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層１００１ｆ上にｐ−ＧａＮ層１００３（１１０ｎｍ）が形成されている。なお、本実施形態においては、基板部１００１には上述したような構造を用いたが、本発明はこれに限定されるわけではない。
また、本実施形態においては、基板部１００１上にｐ型窒化ガリウム半導体層（ｐ−ＧａＮ層）１００３（１１０ｎｍ）が形成されているが、これに限定されるわけではなく、ｎ−ＧａＮやＡｌxＧａ1-xＮ等の窒化ガリウム系半導体を用いるようにしてもよい。半導体層１００３にｎ−ＧａＮを用いる場合は、ショットキ障壁を利用することが考えられる。ｎ−ＧａＮ又はｎ−ＩｎＧａＡｌＮ（ただし、n型のキャリア濃度＜5×1017cm3）を用いる場合は、ｐ−ｎ接合部だけでなく、ｎ型の半導体層のみでも光を感知することができる。光起電力型光検出器は、P-n 接合型、ｎ型とショットキ型がある。ただし、ｎとショットキは、ｎ型は、キャリア濃度が低いこと（n型のキャリア濃度＜5×1017cm3あるいはＩ層）が求められる。なお、Ｉ層はキャリアが存在しない層をいい、多くの場合アンドープ層をいう。但し、ＧａＮのように転位等でキャリアを打ち消す場合、ｐ型の不純物を導入しキャリアを打ち消している場合も含めてＩ層という。同様に、ｐ型の半導体にｎ型の不純物を導入しキャリアを打ち消している場合も含めてＩ層という。
なお、ｐ−ＧａＮ層１００３の凸部１００５の製造方法については後述する。また、凸部１００５を形成する際にｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層１００１ｆの一部をエッチングすることによって、ｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層１００１ｆの一部及びｐ−ＧａＮ層１００３によって凸部１００５を形成するようにしてもよい。
次に、図３〜図７を参照して本実施形態に係る本発明の光検出器１０００の動作について説明する。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態に係る本発明の光検出器１０００に対する光の入射状態を説明する図である。本実施形態においては、ｐ−ＧａＮ層１００３の凸部１００５の短ピッチ方向に対する光の入射角をφとし、ｐ−ＧａＮ層１００３の表面に対する光の入射角をθとする。短ピッチ方向と平行な入射角をφ＝０とし、ｐ−ＧａＮ層１００３の表面に垂直な入射角をθ＝９０°とする。本実施形態に係る本発明の光検出器１０００においては、光源からの光を凸部１００５の側面及び上面に入射することになる。
また、本実施形態に係る本発明の光検出器１０００の動作を確認するために、窒化ガリウム系半導体層（ｐ−ＧａＮ層）１００３上にＮｉ膜及びＡｕ膜１００７を形成し、ｐ電極を形成した（図３（Ａ）及び（Ｂ））。また、光検出器の一部をｎ−ＧａＮ層１００１ｄが露出するまでエッチングし、そのエッチングした部分にＴｉ膜及びＡｌ膜１００８を形成しｎ電極を形成した。ｐ電極とｎ電極との電位差（光電圧：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｖｏｌｔａｇｅ）を電圧計１０１０によって測定する。なお、図３（Ｂ）においては、説明の便宜上、基板１００１のうち、ｎ−ＧａＮ層１００１ｄ及びｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層１００１ｆ以外の層は省略されている。
本実施形態に係る本発明の光検出器１０００に対して、キセノンランプからの光（λ＝２００ｎｍから５００ｎｍ）を入射し、θ＝１９°〜３９°までステップ１°で変化させ、且つφ＝０°〜３６０°させたときのｐ電極とｎ電極との電位差を電圧計１０１０によって測定した。
測定結果を図４に示す。図４は、λ＝３８８ｎｍのときの光検出器１０００のｐ電極とｎ電極との電位差（光電圧：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｖｏｌｔａｇｅ）の測定結果である。図４に示されているとおり、入射角θを１９°〜３９°に変化させた場合のいずれの場合においても、入射角φの変化に対し複数の極小値及び極大値をもって光電圧が変化していることが分かる。
ここで、入射角θ＝２０°とした場合の光電圧の極小値及び極大値（図４の●で示す点、入射角φ＝４０°及び８０°）のデータをスペクトル解析し、光電圧の波長分布を調べた結果を図５に示す。そして、入射角φ＝８０°の光電圧の波長分布５００１と入射角φ＝４０°の光電圧の波長分布５００３との差分（電圧差）を計算した結果を図６に示す。図６に示されているとおり、波長λ＝３７８ｎｍのとき、電圧差は最大となっている。このことから、本実施形態に係る光検出器１０００は、波長λ＝３７８ｎｍの入射光を最も吸収せず、即ち最も透過させていることがわかる。言い換えると、本実施形態に係る本発明の光検出器１０００は、入射する光のうち特定の波長λ＝３７８ｎｍのピーク波長を持つ光を透過する。よって、この原理を応用することによって、本実施形態に係る本発明の光検出器１０００に光を入射させ、透過光が検出できれば、入射する光が特定の波長λ＝３７８ｎｍのピーク長を有する光であることを目視で判断することができる。従って、回折格子やプリズム等の光学部品を用いなくとも、特定のピーク波長を有する光を検出することができ、複雑な光学系の光軸調整不要な小型で光検出器を実現することができる。
本実施形態に係る本発明の光検出器１０００においては、凸部１００５は、直径Ｌ＝１５０ｎｍ、短ピッチｍ＝３００ｎｍ、長ピッチａ≒５２０ｎｍ、高さｈ＝７０ｎｍとしたので、特定の波長λ＝３７８ｎｍのピーク波長を持つ光を透過していると考えられる。本発明の光検出器１０００においては、凸部１００５の直径Ｌ、短ピッチｍ、長ピッチａ、高さｈと、透過する特定ピークを有する波長λとは相関がある。つまり、凸部の直径Ｌｌをｋ倍することにより、λ＝３７８ｋ ｎｍにピーク波長を有する光を透過することができる。
次に、図７を参照する。図７は、本実施形態に係る本発明の光検出器１０００の上面図であり、入射角θとしたとき、凸部１００５の直径Ｌとピッチｍと入射項との関係を示した図である本実施形態に係る本発明の光検出器１０００においては、以下の式（１）に示す関係が成立する。
Ｌｍ＝λ・ｃｏｓθ／（２ｎ） ・・・（１）
ここで、Ｌは凸部１００５の直径、ｍは波数、ｎは（空気と窒化ガリウム層１００３の凸部１００５（ナノパターン））の屈折率で、１＜ｎ＜２.６（ＧａＮの屈折率）、ｍは整数又は整数の逆数である。ここで、（空気とナノパターン）の屈折率と定義しているのは、ナノ構造というのは目に見えないからである（４００ｎｍ＜目に見える波長（可視光）＜４００ｎｍ、一般的に１μｍ以下、１ｎｍ以上をナノ構造という。）。
そして、上記式（１）において、本実施形態のパラメータである凸部１００５の直径Ｌｌ＝１５０ｎｍ、λ＝３７８、φ＝２０°を入力すると、以下の式（２）を得ることができる。
ｎｍ＝１.１８７ ・・・（２）
この式（２）において、ｍ＝１とした場合は、ｎ＝１.１８７ｍ＝１／２とした場合は、ｎ＝２.３７となり、空気とＧａＮナノパターンの屈折率ｎとした適当な数値を得ることができる。
本実施形態に係る本発明の光検出器１０００においては、入射光は凸部１００５に導かれ、特定の波長成分が吸収されることによって、特定の波長をピークとする光が生成される。
（凸部１００５（ナノパターン）の形成）
次に、本実施形態に係る本発明の光検出器１０００の製造方法、特に凸部１００５の製造方法について説明する。
次に、本実施形態に係る本発明の光検出器１０００の製造方法、特に凸部１００５の製造方法について説明する。
図８（Ａ）に示すとおり、基板部１００１の上にＧａＮ層１００３を形成した後、ＧａＮ層１００３上にＮｉ層１０２０を電子ビーム（ＥＢ）蒸着法によって１０ｎｍの厚さに蒸着し、さらに熱硬化樹脂１０２２を塗布する。その後、全体の温度を上げ、熱硬化樹脂１０２２を軟化させる（図８（Ｂ））。次に、所望のパターン（ナノパターン）構造を有するモールド１０２４を熱硬化樹脂１０２２上に押しつけ、熱硬化樹脂１０２２にナノパターンを転写する（図８（Ｃ））。
次に、熱硬化樹脂１０２２にナノパターンを押しつけたまま全体を冷却し、熱硬化樹脂１０２２を硬化させる（図９（Ａ））。そして、モールド１０２４を熱硬化樹脂１０２４から離型する（図９（Ｂ））。次に、ＵＶ−Ｏ3処理を行うことによって、熱硬化樹脂１０２２の残膜を除去する（図９（Ｃ））。このとき、熱硬化樹脂１０２４のモールドパターンも若干エッチングされる。
次に、Ａｒガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、Ｎｉ層１０２０をエッチングし、Ｎｉ層１００２にナノパターンを形成する（図９（Ａ））。次に、ＢＣｌ3及びＣｌ2ガスを用いた反応性イオンエッチングによってＧａＮ層１００３をエッチングし、ＧａＮ層１００３にナノパターンを形成する（図１０（Ｂ））。次に、５％ＨＮＯ3溶液を用いてＮｉ層１０２０を除去することによって、ＧａＮ層１００３にナノパターンを形成することができる（図１０（Ｃ））。なお、エッチング条件を適宜変更することによって、基板部１００１のｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層１００１ｆの一部もエッチングし、ｐ−ＧａＮ層１００３とｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層１００１ｆの一部とによって凸部１００５を形成するようにしてもよい。
本実施形態に係る本発明の光検出器によると、回折格子やプリズム等の光学部品を用いなくとも、特定のピーク波長を有する光を検出することができ、複雑な光学系の光軸調整不要な小型で光検出器を実現することができる。
（実施形態２）
本実施形態においては、本発明の光検出器を複数備えたスペクトル検出器について説明する。図１１に本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器２０００の概略構成を示す。本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器２０００は、上述の実施形態１で説明した光検出器１０００と同様の構成の光検出器２００３、２００５及び２００７を備えている。なお、本実施形態においては、光検出器を３つ備えた本発明のスペクトル検出器の例について説明しているが、光検出器の数はこれに限定されるわけではなく、より多くの光検出器を備えることによって高精度なスペクトル検出器を実現することができる。
本実施形態においては、本発明の光検出器を複数備えたスペクトル検出器について説明する。図１１に本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器２０００の概略構成を示す。本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器２０００は、上述の実施形態１で説明した光検出器１０００と同様の構成の光検出器２００３、２００５及び２００７を備えている。なお、本実施形態においては、光検出器を３つ備えた本発明のスペクトル検出器の例について説明しているが、光検出器の数はこれに限定されるわけではなく、より多くの光検出器を備えることによって高精度なスペクトル検出器を実現することができる。
本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器２０００においては、光検出器２００３、２００５及び２００７は、それぞれ、異なるピーク波長を有する光を透過する光検出器である。異なるピーク波長を有する光を透過する光検出器は、上述の実施形態１で説明したとおり、凸部１００５の直径Ｌ、短ピッチｍ、長ピッチａ、高さｈを適宜設定することによって実現することができる。本実施形態においては、光検出器２００３はピーク波長λ＝３７８ｎｍを有する光を透過する検出器（Ｌ＝１５０ｎｍ）であり、光検出器２００５はピーク波長λ＝３５３ｎｍを有する光を透過する検出器（Ｌ＝１４０ｎｍ）であり、光検出器２００７はピーク波長λ＝４０３ｎｍを有する光を透過する検出器（ｎ＝１６０ｎｍ）である。
光源２００１から出射された光がスペクトル検出器２０００に入射し、光検出器２００３、２００５及び２００７に入射する。光検出器２００３、２００５及び２００７は、それぞれ、特定のピーク波長を有する光を透過するため、光検出器２００３、２００５及び２００７の透過光を目視することによって、光源２００１のスペクトル分布を判断することができる。
このように、本実施形態に係るスペクトル検出器２０００によると、光源のスペクトル分布を容易に判断することができる。
本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器２０００においては、光検出器２００３、２００５及び２００７を重ねて配置してもよい。ただし、光検出器２００３、２００５及び２００７に窒化ガリウム系の半導体層を用いる場合は、波長３６０〜ＩｎＧａＮの波長（３６０〜６００ｎｍ）の範囲内のスペクトル検出器を構成することになる。なお、光検出器２００３、２００５及び２００７を重ねて配置する場合は、基板の光の吸収のため光検出器の基板としてＳｉやＧａＡｓを用いることはできない。また、基板は３００μｍ程度であるので、ＧａＰ基板上エピタキシャルＧａＡｓでは、波長５５０〜８５０ｎｍの範囲のスペクトル検出器を実現することができる。ＧａＰ基板上エピタキシャルＧａＡｓは、別の基板（ＧａＡｓ）に、エッチストップ層を挿入後活性層を形成し、成長後にＧａＰ上に載せることによって光検出器を形成することができる。
（実施形態３）
本実施形態においては、本発明の光検出器を複数備えたスペクトル検出器の別の例について説明する。図１２（Ａ）及び（Ｂ）に本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器３０００の概略構成を示す。本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器３０００は、上述の実施形態１で説明した光検出器１０００と同様の構成の光検出器３００１、３００３、３００５、３００７、３００９、３０１１、３０１３、３０１５及び３０１７を一つのサファイア基板上に備えている。なお、本実施形態においては、光検出器を９つ備えた本発明のスペクトル検出器の例について説明しているが、光検出器の数はこれに限定されるわけではなく、より多くの光検出器を備えることによって高精度なスペクトル検出器を実現することができる。
本実施形態においては、本発明の光検出器を複数備えたスペクトル検出器の別の例について説明する。図１２（Ａ）及び（Ｂ）に本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器３０００の概略構成を示す。本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器３０００は、上述の実施形態１で説明した光検出器１０００と同様の構成の光検出器３００１、３００３、３００５、３００７、３００９、３０１１、３０１３、３０１５及び３０１７を一つのサファイア基板上に備えている。なお、本実施形態においては、光検出器を９つ備えた本発明のスペクトル検出器の例について説明しているが、光検出器の数はこれに限定されるわけではなく、より多くの光検出器を備えることによって高精度なスペクトル検出器を実現することができる。
本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器３０００においては、光検出器３００１、３００３、３００５、３００７、３００９、３０１１、３０１３、３０１５及び３０１７は、それぞれ、異なるピーク波長を有する光を透過する光検出器である。異なるピーク波長を有する光を透過する光検出器は、上述の実施形態１で説明したとおり、凸部１００５の直径Ｌ、短ピッチｍ、長ピッチａ、高さｈを適宜設定することによって実現することができる。図１２（Ｂ）は、スペクトル検出器３０００をＸ−Ｘ’断面で切断した図である。図１２（Ｂ）に示すとおり、光検出器３００１はピッチｍ1及び凸部の直径Ｌ1のナノパターンを有しており、光検出器３００３はピッチｍ2及び凸部の直径Ｌ2のナノパターンを有しており、光検出器３００５はピッチｍ3及び凸部の直径Ｌ3のナノパターンを有している。光検出器３００７、３００９、３０１１、３０１３、３０１５及び３０１７も、同様に、それぞれ、異なるピッチｍ及び／又は凸部の直径Ｌのナノパターンを有している。このように、本実施形態に係る本発明のスペクトル検出器３０００においては、直径Ｌ、短ピッチｍ、長ピッチａ、高さｈを適宜調整することによって、異なるピーク波長を有する光を透過することができる。よって、本実施形態に係るスペクトル検出器３０００によると、光源のスペクトル分布を容易に判断することができる。
（実施形態４）
本実施形態においては、実施形態１〜３とは異なる形状の凸部を有する光検出器の例について説明する。
本実施形態においては、実施形態１〜３とは異なる形状の凸部を有する光検出器の例について説明する。
図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態に係る本発明の光検出器４０００の平面図及びＸ−Ｘ’で切断した断面図である。光検出器４０００は、基板部４００１及び窒化ガリウム系半導体層４００３を有している。図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光検出器４０００の窒化ガリウム系半導体層４００３は、複数の凸部４００５を有している。この凸部４００５は一定の規則に従ってストライプ状に配列されている。本実施形態においては、凸部４００５は幅ｗ及び高さｈの直方体状（矩形状）であり、図１３（Ａ）に示すとおり、ピッチ（周期）ｍで配列されている。その他の構成については、上述の実施形態１と同様であり、ここでは説明を省略する。
本実施形態に係る本発明の光検出器４０００においては、直方体状の凸部４００５の側壁に対して垂直な方向に平行して光源からの光を入射することによって、上述の実施形態１で説明したように、幅ｗ、高さｈ及びピッチｍに依存する特定のピーク波長を有する光を透過させることができる。
（実施形態５）
上述の実施形態１〜４においては、ナノパターン及び基板に窒化ガリウム系半導体を用いているが、本発明の光検出器及びスペクトル検出器はこれに限定されるわけではなく、Ｓｉ系、ＧａＡｓ系等その他半導体を用いることができる。
（実施形態５）
上述の実施形態１〜４においては、ナノパターン及び基板に窒化ガリウム系半導体を用いているが、本発明の光検出器及びスペクトル検出器はこれに限定されるわけではなく、Ｓｉ系、ＧａＡｓ系等その他半導体を用いることができる。
１０００ 光検出器
１００１ 基板部
１００１ａ サファイア基板
１００１ｂ ＧａＮバッファ層
１００１ｃ ｕ−ＧａＮ層
１００１ｄ ｎ−ＧａＮクラッド層
１００１ｅ Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ量子井戸活性層
１００１ｆ ｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層
１００３ 窒化ガリウム系半導体層
１００５ 凸部
１０１０ 電圧計
１０２０ Ｎｉ層
１０２２ 熱硬化樹脂
１０２４ モールド
２０００ スペクトル検出器
２００１ 光源
２００３、２００５、２００７ 光検出器
３０００ スペクトル検出器
３００１、３００３、３００５、３００７、３００９、３０１１、３０１３、３０１５、３０１７ 光検出器
４０００ 光検出器
４００１ 基板部
４００３ 窒化ガリウム系半導体層
４００５ 凸部
１００１ 基板部
１００１ａ サファイア基板
１００１ｂ ＧａＮバッファ層
１００１ｃ ｕ−ＧａＮ層
１００１ｄ ｎ−ＧａＮクラッド層
１００１ｅ Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ量子井戸活性層
１００１ｆ ｐ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ｎ層
１００３ 窒化ガリウム系半導体層
１００５ 凸部
１０１０ 電圧計
１０２０ Ｎｉ層
１０２２ 熱硬化樹脂
１０２４ モールド
２０００ スペクトル検出器
２００１ 光源
２００３、２００５、２００７ 光検出器
３０００ スペクトル検出器
３００１、３００３、３００５、３００７、３００９、３０１１、３０１３、３０１５、３０１７ 光検出器
４０００ 光検出器
４００１ 基板部
４００３ 窒化ガリウム系半導体層
４００５ 凸部
Claims (8)
- 基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器。
- 基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器であって、
前記複数の凸部に入射した光のうち前記複数の凸部を透過する光を検出することを特徴とする光検出器。 - 基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器であって、
前記複数の凸部に光を入射させ、前記複数の凸部を透過する光を検出することを特徴とする光検出器。 - 前記光検出器を複数備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の光検出器。
- 前記凸部は、前記半導体にストライプ状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載の光検出器。
- 基板と、前記基板上に形成され、複数の凸部を有する半導体とを有する光検出器を複数有し、
前記複数の光検出器の前記凸部の大きさ、ピッチ及び／又は高さの少なくとも一つ以上は、それぞれ異なっており、
前記複数の凸部に入射した光のうち前記複数の凸部を透過する光を検出することを特徴とするスペクトル検出器。 - 前記凸部は、前記半導体にストライプ状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のスペクトル検出器。
- 前記複数の光検出器は、重ねて配置されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のスペクトル検出器。
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