JP2015149422A5 - - Google Patents
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Description
図２に、波長をパラメータとした、ＩｎＧａＡｓの光吸収係数（図２では「Ａ」で示す）、及び、Ｓｉの光吸収係数（図２では「Ｂ」で示す）を示す。また、参考のため、図３に、波長をパラメータとし、ＩｎＰ基板の有り／無しにおけるＩｎＧａＡｓの量子効率（具体的には、図３の「Ａ」はＩｎＰ基板有りを示し、図３の「Ｂ」はＩｎＰ基板を出来る限り薄くエッチングして除去した状態を示す）を示す。Ｓｉは、前述したとおり、約１．１μｍ以上の波長の光を吸収することができないが、ＩｎＧａＡｓは、可視領域から赤外領域までの光を吸収することができる。また、ＩｎＰ層の厚さとＩｎＰ層に入射する光の波長とＩｎＰ層の光透過率の関係の計算結果を図４に示す。図４中、「Ａ」はＩｎＰ層の厚さが１０ｎｍのときのデータであり、「Ｂ」はＩｎＰ層の厚さが３０ｎｍのときのデータであり、「Ｃ」はＩｎＰ層の厚さが５０ｎｍのときのデータであり、「Ｄ」はＩｎＰ層の厚さが８０ｎｍのときのデータであり、「Ｅ」はＩｎＰ層の厚さが１μｍのときのデータであり、「Ｆ」はＩｎＰ層の厚さが５μｍのときのデータである。図４から、薄いＩｎＰ層は可視光を充分に通過させ得るが、厚いＩｎＰ層は可視光の通過を妨げることが判る。ここで、ＩｎＰから成る表面再結合防止層２１の厚さが３０ｎｍを超えると、ＩｎＰから成る表面再結合防止層２１における可視光の吸収が多くなるという問題が生じる。それ故、本開示の受光素子にあっては、表面再結合防止層２１の厚さは３０ｎｍ以下であると規定している。
あるいは又、実施例２の受光素子において、第１の化合物半導体のバンドギャップをＢＧ1、第２の化合物半導体のバンドギャップをＢＧ2、第３の化合物半導体のバンドギャップをＢＧ3、第４の化合物半導体のバンドギャップをＢＧ4としたとき、ＢＧ1，ＢＧ2，ＢＧ3，ＢＧ4は、
ＢＧ1＝１．３５ｅＶ
ＢＧ2＝０．７４ｅＶ
ＢＧ3＝１．３５ｅＶ
ＢＧ4＝０．７４ｅＶ
であり、ＢＧ1＞ＢＧ2、且つ、ＢＧ3＞ＢＧ2、且つ、ＢＧ1＞ＢＧ4といった関係を満足する。
ＢＧ1＝１．３５ｅＶ
ＢＧ2＝０．７４ｅＶ
ＢＧ3＝１．３５ｅＶ
ＢＧ4＝０．７４ｅＶ
であり、ＢＧ1＞ＢＧ2、且つ、ＢＧ3＞ＢＧ2、且つ、ＢＧ1＞ＢＧ4といった関係を満足する。
４×４個の撮像素子、２×４個の撮像素子ユニット（１撮像素子ユニットは１×２個の撮像素子から構成されている）を示す図９Ｂにおいて、実施例３の撮像装置における撮像素子ユニットは、赤外線カットフィルタを備えた実施例１あるいは実施例２の１つの受光素子から構成された第１撮像素子１０１Ｗ、及び、可視光カットフィルタを備えた実施例１あるいは実施例２の１つの受光素子から構成された第２撮像素子１０２から構成されている。ここで、第１撮像素子１０１Ｗは可視光を受光し、第２撮像素子１０２は赤外光を受光する。そして、これによって、白／黒（モノクロ）の画像、及び、赤外光に基づく画像を、独立して、撮像することができる。
２×２個の撮像素子ユニット（１撮像素子ユニットは２×２個の撮像素子から構成されている）を示す図１０において、実施例３の撮像装置における撮像素子ユニットは、赤色を透過する赤色フィルタを備えた実施例１あるいは実施例２の１つの受光素子から構成された赤色撮像素子１０１Ｒ、緑色を透過する緑色フィルタを備えた実施例１あるいは実施例２の１つの受光素子から構成された緑色撮像素子１０１Ｇ、青色を透過する青色フィルタを備えた実施例１あるいは実施例２の１つの受光素子から構成された青色撮像素子１０１Ｂ、及び、可視光カットフィルタを備えた実施例１あるいは実施例２の１つの受光素子から構成された赤外線撮像素子１０２から構成されている。ここで、赤色撮像素子１０１Ｒは赤色を受光し、緑色撮像素子１０１Ｇは緑色を受光し、青色撮像素子１０１Ｂは青色を受光し、赤外線撮像素子１０２は赤外線を受光する。そして、これによって、カラーの画像、及び、赤外光に基づく画像を、独立して、撮像することができる。
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