JP2014216533A - 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 - Google Patents
受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014216533A JP2014216533A JP2013093825A JP2013093825A JP2014216533A JP 2014216533 A JP2014216533 A JP 2014216533A JP 2013093825 A JP2013093825 A JP 2013093825A JP 2013093825 A JP2013093825 A JP 2013093825A JP 2014216533 A JP2014216533 A JP 2014216533A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting element
- light
- receiving element
- light receiving
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 17
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 12
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 9
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- FTWRSWRBSVXQPI-UHFFFAOYSA-N alumanylidynearsane;gallanylidynearsane Chemical compound [As]#[Al].[As]#[Ga] FTWRSWRBSVXQPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 4
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 3
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910002711 AuNi Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000587161 Gomphocarpus Species 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000010329 laser etching Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/12—Semiconductor 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 structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
Landscapes
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
Description
図1(a)および(b)に示す受発光素子1は、コピー機やプリンタなどの画像形成装置に組み込まれて、トナーやメディアなどの被照射物の位置情報、距離情報または濃度情報などを検出するセンサ装置として機能する。
パッド31Bに接続されている。発光素子側第2電極パッド31Bは、発光素子第1側電極パッド31Aと同様に、ワイヤボンディングによって外部電源と電気的に接続されている。接続方法と接合形態のバリエーションは発光素子側第1電極パッド31Aの場合と同様である。p型コンタクト層30fは、p型コンタクト層30fに接続される発光素子側第2電極31bとの接触抵抗を下げる機能を有している。
よって発生する漏れ電流が、仮に発光素子3a側から受光素子3b側に流れようとしても、凹部4を避けるように流れなければならない。発光素子3aと受光素子3bとの最短距離を考えると、凹部4の基板2a側に位置する底部の下を通る経路が最も短くなるが、基板2aは高抵抗基板であることから電流がほとんど流れない。よって、発光素子3a側で発生した漏れ電流は、凹部4を避けるようにn型半導体層2bの内部を移動しなければならず、漏れ電流の移動する物理的な距離が長くなるため、受光素子3bに影響を与えることが少なくなる。
次に、受発光素子1の製造方法の例を示す。
に形成された自然酸化膜を除去する。この熱処理は、例えば1000℃の温度で10分間
程度行なう。
次に、受発光素子1を備えたセンサ装置100について説明する。以下では、受発光素子1を、コピー機やプリンタなどの画像形成装置における、中間転写ベルトV上に付着したトナーT(被照射物)の位置を検出するセンサ装置に適用する場合を例に挙げて説明する。
ることも可能である。同様に、正反射光の強度は、受発光素子アレイ3からトナーTとの距離にも対応するため、発生した光電流の大きさに応じて、受発光素子アレイ3とトナーTとの距離を検出することも可能である。
2 ベース基板
2a 基板
2b 一導電型半導体層(n型半導体層)
3a 発光素子
3b 受光素子
4 凹部
30a バッファ層
30b n型コンタクト層
30c n型クラッド層
30d 活性層
30e p型クラッド層
30f p型コンタクト層
31A 発光素子側第1電極パッド
31B 発光素子側第2電極パッド
31a 発光素子側第1電極
31b 発光素子側第2電極
32 逆導電型半導体領域(p型半導体領域)
33A 受光素子側第1電極パッド
33B 受光素子側第2電極パッド
33a 受光素子側第1電極
33b 受光素子側第2電極
100 センサ装置
Claims (5)
- 基板の上面に一導電型半導体層が積層されたベース基板と、該ベース基板の上面に積層した複数の半導体層を有する発光素子と、前記ベース基板の上面側に逆導電型の不純物がドーピングされた逆導電型半導体領域を有する受光素子とを備え、
前記ベース基板の上面において前記発光素子と前記受光素子との間に凹部を有し、
該凹部の深さは、前記ベース基板内の前記一導電型半導体層の厚みよりも深いことを特徴とする受発光素子。 - 前記基板は、キャリア密度が1×1014atoms/cm3以下である他導電型半導体であることを特徴とする請求項1に記載の受発光素子。
- 前記凹部は、前記発光素子と前記受光素子とで挟まれた領域を横切るように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の受発光素子。
- 前記凹部は、前記ベース基板内の前記一導電型半導体層を横切るように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の受発光素子。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の受発光素子を用いたセンサ装置であって、
前記発光素子から被照射物に光を照射し、該被照射物からの反射光に応じて出力される前記受光素子からの出力電流に応じて前記被照射物の位置情報、距離情報および濃度情報のうち少なくとも1つを検出することを特徴とするセンサ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013093825A JP6117604B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013093825A JP6117604B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014216533A true JP2014216533A (ja) | 2014-11-17 |
JP6117604B2 JP6117604B2 (ja) | 2017-04-19 |
Family
ID=51942003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013093825A Active JP6117604B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6117604B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009231804A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-10-08 | Kyocera Corp | 受発光一体型素子アレイおよびセンサ装置 |
JP2010016241A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Panasonic Corp | 光送受信装置および光送受信システム |
JP2010278239A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Kyocera Corp | 受発光素子及びその製造方法、並びに受発光素子を備えた光センサ装置 |
WO2013015379A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 京セラ株式会社 | 受発光素子およびそれを備えたセンサ装置 |
-
2013
- 2013-04-26 JP JP2013093825A patent/JP6117604B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009231804A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-10-08 | Kyocera Corp | 受発光一体型素子アレイおよびセンサ装置 |
JP2010016241A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Panasonic Corp | 光送受信装置および光送受信システム |
JP2010278239A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Kyocera Corp | 受発光素子及びその製造方法、並びに受発光素子を備えた光センサ装置 |
WO2013015379A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 京セラ株式会社 | 受発光素子およびそれを備えたセンサ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6117604B2 (ja) | 2017-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6130456B2 (ja) | 受発光素子モジュールおよびこれを用いたセンサ装置 | |
JP6495988B2 (ja) | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 | |
JP6030656B2 (ja) | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 | |
JP5882720B2 (ja) | 受発光素子モジュールおよびこれを用いたセンサ装置 | |
JP5692971B2 (ja) | 受発光素子及びその製造方法、並びに受発光素子を備えた光センサ装置 | |
JP5294757B2 (ja) | 受発光一体型素子アレイを用いたセンサ装置 | |
JP5744204B2 (ja) | 受発光素子およびそれを備えたセンサ装置 | |
WO2013065731A1 (ja) | センサ装置 | |
JP2009231804A (ja) | 受発光一体型素子アレイおよびセンサ装置 | |
JP2018046314A (ja) | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 | |
JP5970370B2 (ja) | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 | |
JP2015008256A (ja) | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 | |
JP6117604B2 (ja) | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 | |
JP5822688B2 (ja) | 受発光素子 | |
JP2017139478A (ja) | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 | |
JP2015191894A (ja) | 受発光素子およびこれを用いたセンサ装置 | |
JP2017228628A (ja) | 赤外線デバイス | |
JP6121920B2 (ja) | 受発光素子の製造方法 | |
JP2016181650A (ja) | 受発光素子モジュールおよびセンサ装置 | |
JP2017126766A (ja) | 受発光素子 | |
JP2015103785A (ja) | 受発光素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160809 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161007 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170323 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6117604 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |