JP2012190848A - フォトダイオード及びそれを含む撮像素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このフォトダイオード1は、半導体又は金属から成る基板2と、基板2上に形成された埋め込み絶縁層3と、埋め込み絶縁層3上の所定領域に沿って並んで形成されたp型半導体層6及びn型半導体層7を含む半導体層5,6,7と、半導体層5,6,7上に形成されたゲート絶縁層8と、ゲート絶縁層8上に配置され、平面状の金属膜9aに直線状の貫通溝9bが等間隔に形成された回折格子部9と、を備える。
【選択図】図1
Description
n×t/λ <0.7 …(1)
(但し、上記式中、nはゲート絶縁層を構成する絶縁体の屈折率、λは、入射光の真空中の波長を表す)
を満たすように設定されている、ことが好ましい。この場合、入射光の半導体層での吸収効果を高めて量子効率を十分に維持することができる。
0.1<w/p<0.9 …(2)
を満たすように設定されている、ことも好ましい。この場合、広い波長範囲で量子効率を高めることができる。
によって計算される(λ:真空中の波長、ns:半導体であるシリコンの屈折率、ni:絶縁体である酸化シリコンの屈折率、ts:半導体層であるシリコン層の膜厚)。この結果より、ピーク波長は、伝搬波長λgとピッチpが一致する波長であることがわかり、シリコン層の膜厚と回折格子部9のピッチpでほぼ決定される。
0.1<W/p<0.9
を満たすように設定されていることが好適である。
nOXtOX/λ<0.7
を満たすように設定されていることが好適であり、
さらには、外部量子効率が顕著に向上する範囲である下記式;
0.07<nOXtOX/λ<0.35
を満たすように設定されていることがより好適である。
Claims (4)
- 半導体又は金属から成る基板と、
前記基板上に形成された埋め込み絶縁層と、
前記埋め込み絶縁層上の所定領域に沿って並んで形成されたp型半導体層及びn型半導体層を含む半導体層と、
前記半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に配置され、平面状の導電部材に直線状の貫通溝が等間隔に形成された回折格子部と、
を備えることを特徴とするフォトダイオード。 - 前記ゲート絶縁層は、その膜厚tが、下記式(1);
n×t/λ <0.7 …(1)
(但し、上記式中、nはゲート絶縁層を構成する絶縁体の屈折率、λは、入射光の真空中の波長を表す)
を満たすように設定されている、
ことを特徴とする請求項1記載のフォトダイオード。 - 前記回折格子部は、前記貫通溝の配列周期をp、隣接する貫通溝に挟まれた回折格子の幅をwとしたときに、下記式(2);
0.1<w/p<0.9 …(2)
を満たすように設定されている、
ことを特徴とする請求項1又は2記載のフォトダイオード。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフォトダイオードを有することを特徴とする撮像素子。
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