JP2013055245A - 光電変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光電変換により得られる信号を出力する第1導電型の第1半導体層及び第3半導体層と、電位供給手段から電位が供給される第2導電型の第2半導体層及び第4半導体層とを有し、第1半導体層と第2半導体層と第3半導体層と第4半導体層とが順に並んで配された光電変換装置にて、第2半導体層と第4半導体層とを電気的に分離し、第2半導体層に供給される電位と第4半導体層に供給される電位とは互いに独立して制御されるようにして、互いの第2導電型の半導体層の電位を独立に制御し、プロセスばらつきによる色分離特性への影響を軽減できるようにする。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態による光電変換装置の構成例を示す断面図である。第1の実施形態による光電変換装置は、半導体基板中に第1導電型の半導体層と、第1導電型と逆の導電型である第2導電型の半導体層とを交互に複数積層した構成を有する。以下の説明では、第1導電型をP型とし、第2導電型をN型として説明する。
なお、本実施例では、4つの半導体層10〜40が互いに接触して配されている。しかし、それぞれの半導体層の間に単数または複数の別の半導体層が配されてもよい。例えば、空乏層の長さを調整するために、隣接する同じ導電型の半導体層とは不純物濃度が異なる半導体層が配されてもよい。あるいは後述の実施例のように、交互に積層される半導体層の数が5以上であってもよい。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態による光電変換装置の構成は、図1に示した第2の実施形態による光電変換装置の構成と同様である。以下では、上述した第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図4は、第3の実施形態による光電変換装置の構成例を示す断面図である。但し、ここでは上述した第2の実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図5及び図6は、第4の実施形態による光電変換装置の構成例を示す断面図である。但し、ここでは上述した第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図7は、第5の実施形態による光電変換装置の構成例を示す断面図である。但し、ここでは上述した第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
図9は、第6の実施形態による光電変換装置の構成例を示す断面図であり、図10は、図9に示した光電変換装置の平面図であり、図10中のA−A’部が図9の光電変換装置の断面図に対応する。但し、ここでは上述した第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
図11は、第7の実施形態による光電変換装置の構成例を示す断面図である。但し、ここでは上述した第2の実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。
図12は、第8の実施形態による光電変換装置の構成例を示す断面図である。但し、ここでは上述した第2の実施形態との相違点についてのみ説明する。
Claims (11)
- 光電変換により得られる第1信号を出力する第1導電型の第1半導体層と、
前記第1導電型と逆の導電型であって、電位供給手段から電位が供給される第2導電型の第2半導体層と、
光電変換により得られる第2信号を出力する第1導電型の第3半導体層と、
電位供給手段から電位が供給される第2導電型の第4半導体層と、を有し、
前記第1半導体層と、前記第2半導体層と、前記第3半導体層と、前記第4半導体層とが順に並んで配され、
前記第2半導体層と、前記第4半導体層とは電気的に分離され、
前記第2半導体層に供給される前記電位と、前記第4半導体層に供給される前記電位とは、それぞれ互いに独立して制御されることを特徴とする光電変換装置。 - 第2導電型の第5半導体層をさらに有し、
複数の前記第2導電型の半導体層は、互いに分離され、前記電位供給手段から供給される電位が互いに独立して制御されることを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。 - 第2導電型の第5半導体層をさらに有し、
複数の前記第2導電型の半導体層のうち、最下層の第2導電型の半導体層を除いた他のすべての前記第2導電型の半導体層は、電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。 - 前記第2導電型がN型であり、前記第2半導体層に、前記第4半導体層の電位よりも高い電位が供給されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の光電変換装置。
- 前記第2導電型がP型であり、前記第2半導体層に、前記第4半導体層の電位よりも低い電位が供給されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の光電変換装置。
- 複数の前記第1導電型の半導体層の内の少なくとも1つの前記第1導電型の半導体層が空乏化したことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の光電変換装置。
- 最上層の半導体層が、前記第2導電型の半導体層であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の光電変換装置。
- 最上層の前記第2導電型の半導体層は、他の前記第2導電型の半導体層と分離され、当該他の第2導電型の半導体層とは独立して供給される電位が制御されることを特徴とする請求項7記載の光電変換装置。
- 前記第2半導体層の表面部が、前記第2半導体層の他の部分に比べて高濃度の前記第2導電型の不純物領域であることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の光電変換装置。
- 複数の前記第1導電型の半導体層の内の少なくとも1つの前記第1導電型の半導体層にバイポーラトランジスタのベースが接続され、前記バイポーラトランジスタのエミッタから増幅された光電流を出力することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の光電変換装置。
- 複数の前記第1導電型の半導体層の内の少なくとも1つの前記第1導電型の半導体層に電界効果トランジスタのゲートが接続され、光電変換により得られる信号電荷を電圧変換して読み出すことを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の光電変換装置。
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