JP3107585B2 - 二次元光入射位置検出素子 - Google Patents
二次元光入射位置検出素子Info
- Publication number
- JP3107585B2 JP3107585B2 JP7930391A JP7930391A JP3107585B2 JP 3107585 B2 JP3107585 B2 JP 3107585B2 JP 7930391 A JP7930391 A JP 7930391A JP 7930391 A JP7930391 A JP 7930391A JP 3107585 B2 JP3107585 B2 JP 3107585B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- incident position
- light incident
- type
- layers
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
子に関する。
二次元半導体光入射位置検出素子(二次元PSD)や、
4分割ホトダイオードなどが知られている。二次元PS
Dには表面(片面)分割型と両面分割型があり、前者で
はシリコン基板の表面に、イオン注入で面状の高抵抗層
が形成される。また、後者ではシリコン基板の両面に、
線状の抵抗層が形成される。一方、4分割ホトダイオー
ドでは中心に対して点対称に、4つの受光面が形成され
る。
Dでは、抵抗層を高抵抗すなわち低濃度イオン注入にし
なければならないので、特性・良品率を上げるのが難し
い。両面分割型PSDでは、基板の両面に対する加工が
必要となるため高価になる、一方、4分割ホトダイオー
ドでは光スポットが中心から外れると、その入射位置を
検出できない。
広い範囲で二次元的に検出することができ、しかも構造
が簡単で低コストな二次元光入射位置検出素子を提供す
ることを目的とする。
た第1及び第2半導体抵抗層のそれぞれから、これらの
内側に向かって延びた半導体抵抗層と同一導電型の複数
の半導体層を備え、該半導体層の面積が延設方向に向っ
て実質的に増加又は減少している光入射位置検出素子に
おいて、第1及び第2半導体抵抗層の少なくとも一方の
両端及び他方に信号取出電極が接続されていることを特
徴とする二次元光入射位置検出素子を提供するものであ
る。また、第1及び第2半導体抵抗層の他方の両端に信
号取出電極が接続されていることが好ましい。また、本
発明の二次元光入射位置検出素子は、両端に信号取出電
極が接続された半導体抵抗層から延びた該半導体抵抗層
と同一導電型の複数の第1半導体層と、複数の前記第1
半導体層に対向する複数の第2半導体層とを備え、前記
第1半導体層の面積が延設方向に向って実質的に増加又
は減少しており、複数の前記第1及び第2半導体層によ
って前記半導体抵抗層の長手方向と実効的に直交する方
向の光入射位置を検出する2分割ホトダイオードを構成
したことを特徴とすることとしてもよい。
射位置検出素子(PSD)用の半導体抵抗層に接続され
ることにより、PSDのキャリア収集部として働く。ま
た、一定方向に面積が一様に増加または減少して形成さ
れることで、上記の半導体層は光入射位置に応じて出力
光電流が異なるホトダイオードのアノードまたはカソー
ドとして動く。
説明する。
素子の平面図、図2(a),(b)はそれぞれ図1のA
1 −A2 線、A3 −A4 線断面図である。n型半導体基
板10の裏面の全面にはn+ 型裏面層11が形成され
る。PSDは互いに平行に配設された低不純物濃度の第
1のp型抵抗層21と第2のp型抵抗層22を含み、こ
れらの両端に各一対の信号取出電極31〜34が接続さ
れる。第1のp型抵抗層21と第2のp型抵抗層22の
間のn型半導体基板10には、それぞれクサビ型をなし
て互いに入り込む高不純物濃度の第1のp+ 型半導体層
41と第2のp+ 型半導体層42が複数ずつ形成され、
これらは低ドープのp型半導体層5によって、それぞれ
所定間隔で第1のp型抵抗層21と第2のp型抵抗層2
2に接続されている。なお、第1のp+ 型半導体層41
と第2のp+ 型半導体層42の間には、アイソレーショ
ン用のn+型層13が形成されている。
1は第1のp+型半導体層41によって収集された光生
成キャリアを抵抗分割する役割を有し、第2のp型抵抗
層22は第2のp+型半導体層42によって収集された
光生成キャリアを抵抗分割することになる。これによ
り、信号取出電極31〜34の光電流をそれぞれI1〜
I4とすると、X方向の入射位置演算は下記の式、 {(I1+I3)−(I2+I4)}/(I1+I2+I3+
I4) に従って行えばよい。
イオードが第1のp+ 型半導体層41をアノードとして
構成され、第2のホトダイオードが第2のp+ 型半導体
層42をアノードとして構成され、かつ各々のホトダイ
オードのアノードの面積はY方向に一様に増加または減
少傾向となっているので、この2分割ホトダイオードの
光電流出力比により、光スポットのY方向入射位置が検
出できる。すなわち、Y方向の入射位置演算を、下記の
式 {(I1 +I2 )−(I3 +I4 )}/(I1 +I2 +I3 +I4 ) に従って行なえばよい。
のp型抵抗層22のX方向の長さをL、スポット光入射
位置をxとし、座標の原点を受光面の中心にとった場
合、上記関係式の演算結果は、既知の1次元PSDの動
作原理により2x/Lとなり、Y方向についても同様で
ある。
ては、図3〜図5に示すように、種々の変形が可能であ
る。
で構成し、p型層22はPSDとして用いないようにし
た二次元光入射位置検出素子の平面図である。それ以外
の構成については、図1と基本的に同一である。この場
合には、電極35の光電流をI5 とし、信号取出電極3
1,32の光電流をI1 ,I2 としたときには、X方向
の位置演算の式は (I1 −I2 )/(I1 +I2 ) となり、Y方向の位置演算の式は {(I1 +I2 )−I5 }/(I1 +I2 +I5 ) となる。
p+型半導体層42を個々にクサビ型とすることなく、
その長さを調整することにより、第1のp+ 型半導体層
41と第2のp+ 型半導体層42の全体の面積を、Y方
向に第1のp型抵抗層21および第2のp型抵抗層22
から離れるにつれて、実質的に減少させた変形例であ
る。
トダイオードをなす第1のp+ 型半導体層41と第2の
p+ 型半導体層42のそれぞれの全体の面積は、個々の
第1のp+ 型半導体層41と第2のp+ 型半導体層42
をクサビ型にしたのと同様に、中心に向って一様に減少
している。このため、Y方向の位置検出が2分割ホトダ
イオードの機能として実現できる。また、第1のp+ 型
半導体層41および第2のp+ 型半導体層42は第1の
p型抵抗層21および第2のp型抵抗層22に対して完
全には直交していないが、実効的には直交する関係にあ
り、従って第1のp型抵抗層21および第2のp型抵抗
層22で抵抗分割されるキャリアを収集する役割を果す
ことになる。
要はなく、例えば図3の例で第2のp+ 型半導体層42
を省略し、第1のp+ 型半導体層41のみをアノードと
するホトダイオードとしてもよい。但し、この場合に光
スポットのY方向入射位置を検出するためには、光スポ
ットの光量が一定であることが条件となる。
複数の半導体層がPSD用の半導体抵抗層に接続される
ことにより、PSDのキャリア収集部として働く。ま
た、一定方向に面積が一様に増加または減少して形成さ
れることで、光入射位置に応じて出力光電流が異なるホ
トダイオードのアノードまたはカソードとして動く。こ
のため、光スポットの入射位置を広い範囲で二次元的に
検出することができ、しかも構造が簡単で低コストな二
次元光入射位置検出素子を提供できる。
子の平面図である。
である。
図である。
平面図である。
素子の平面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 対向配置された第1及び第2半導体抵抗
層のそれぞれから、これらの内側に向かって延びた前記
半導体抵抗層と同一導電型の複数の半導体層を備え、該
半導体層の面積が延設方向に向って実質的に増加又は減
少している光入射位置検出素子において、前記第1及び
第2半導体抵抗層の少なくとも一方の両端及び他方に信
号取出電極が接続されていることを特徴とする二次元光
入射位置検出素子。 - 【請求項2】 前記第1及び第2半導体抵抗層の前記他
方の両端に信号取出電極が接続されていることを特徴と
する請求項1に記載の二次元光入射位置検出素子。 - 【請求項3】 両端に信号取出電極が接続された半導体
抵抗層から延びた該半導体抵抗層と同一導電型の複数の
第1半導体層と、複数の前記第1半導体層に対向する複
数の第2半導体層とを備え、前記第1半導体層の面積が
延設方向に向って実質的に増加又は減少しており、複数
の前記第1及び第2半導体層によって前記半導体抵抗層
の長手方向と実効的に直交する方向の光入射位置を検出
する2分割ホトダイオードを構成したことを特徴とする
二次元光入射位置検出素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7930391A JP3107585B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 二次元光入射位置検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7930391A JP3107585B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 二次元光入射位置検出素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04313278A JPH04313278A (ja) | 1992-11-05 |
JP3107585B2 true JP3107585B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=13686078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7930391A Expired - Fee Related JP3107585B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 二次元光入射位置検出素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3107585B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5536964A (en) * | 1994-09-30 | 1996-07-16 | Green; Evan D. H. | Combined thin film pinhole and semiconductor photodetectors |
JP4209526B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2009-01-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体位置検出器及びこれを用いた測距装置 |
JP2001068724A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 測距装置 |
JP2005218052A (ja) | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 光検出装置 |
CN104024803B (zh) * | 2011-10-31 | 2017-02-15 | 日本精工株式会社 | 扭矩检测装置以及电动动力转向装置 |
JP6875239B2 (ja) * | 2017-09-20 | 2021-05-19 | 浜松ホトニクス株式会社 | 位置検出センサ |
DE112018005325T5 (de) * | 2017-09-20 | 2020-06-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | Positionserfassungssensor und positionsmessvorrichtung |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP7930391A patent/JP3107585B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04313278A (ja) | 1992-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5596186A (en) | High sensitivity silicon avalanche photodiode | |
US5587611A (en) | Coplanar X-ray photodiode assemblies | |
US20020020846A1 (en) | Backside illuminated photodiode array | |
US4160985A (en) | Photosensing arrays with improved spatial resolution | |
US7148551B2 (en) | Semiconductor energy detector | |
US3593067A (en) | Semiconductor radiation sensor | |
US5187380A (en) | Low capacitance X-ray radiation detector | |
JP2002324908A (ja) | 感光半導体コンポーネント | |
JP3107585B2 (ja) | 二次元光入射位置検出素子 | |
US4757210A (en) | Edge illuminated detector arrays for determination of spectral content | |
JP2001291853A (ja) | 半導体エネルギー検出素子 | |
JP4571267B2 (ja) | 放射線検出器 | |
JP3108528B2 (ja) | 光位置検出半導体装置 | |
EP1113504A1 (en) | Semiconductor position sensor | |
JP2002314116A (ja) | Pin構造のラテラル型半導体受光素子 | |
JP2931122B2 (ja) | 一次元光位置検出素子 | |
JP5016771B2 (ja) | 位置検出用光検出器 | |
EP1833095B1 (en) | Photo diode having reduced dark current | |
US4717946A (en) | Thin line junction photodiode | |
JPH09145846A (ja) | 可変レスポンス光検出器アセンブリとそれを使う方法 | |
RU2185689C2 (ru) | Лавинный фотоприемник (варианты) | |
EP0911881A2 (en) | Semiconductor diode array having radiation degradation retardation means | |
KR100567786B1 (ko) | 차동형 이종접합 포토트랜지스터 | |
JP2572389B2 (ja) | 高速応答光位置検出器 | |
JPH0529647A (ja) | 光検出器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070908 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080908 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080908 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |