JP4485953B2 - 放射線を放出する半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シリコンを含む半導体本体と基板とを備える、放射線を放出する半導体装置であって、半導体本体が絶縁層上に配置された横方向の半導体ダイオードを有し、絶縁層が横方向の半導体ダイオードを基板から分離し、前記横方向の半導体ダイオードが、第１のドーピング濃度を有する第１の導電型の第１の半導体領域と、第１のドーピング濃度よりも低い第２のドーピング濃度を有する第１の導電型または第１の導電型と反対の第２の導電型の第２の半導体領域と、第２のドーピング濃度よりも高い第３のドーピング濃度を有する第２の導電型の第３の半導体領域とを連続的に備え、前記第１および第３の半導体領域にはそれぞれ接続領域が設けられ、動作中、前記第１および第３の半導体領域から前記第２の半導体領域中に注入される荷電粒子の再結合により第２の半導体領域で放射線が生成される、放射線を放出する半導体装置に関する。かかる装置は、ダイオードが順方向で動作する間に有効量の放射線が放出されるということが最近まで知られていなかったものであり、ＧａＡｓやＺｎＳｅ等の直接半導体材料を含む放射線を放出する装置にとっての、魅力的な代替の装置である。

また、本発明は、そのような装置を製造する方法に関する。

米国特許明細書5,438,210号は、冒頭で説明した種類の装置を開示している。周知の放射線を放出する半導体装置は、絶縁層で覆われたシリコン基板を備え、絶縁層上には半導体ダイオードが存在し、半導体ダイオードは２μｍ厚のシリコン膜中に形成されている。ダイオードは、ｐ＋型の第１の半導体領域と、ｎ型またはｐ型の第２の半導体領域と、ｎ型の第３の半導体領域とを連続的に備える。装置の動作中、ダイオードはシリコンＬＥＤ（＝発光ダイオード）としての機能を果たす。かかる装置はＬＥＤに対して位置合わせされ、放出された放射線を検出する検出器としての機能を果たす、更なるダイオードを備える。したがって、かかる装置は、２つの電子回路間にガルバニックの分離を形成するために使用できる、いわゆる“オプトカプラ”を形成する。

周知の装置の欠点は、前述したＧａＡｓやＺｎＳｅ等の半導体材料または直接的な帯域移行を伴う材料を含む、他のいわゆるIII−ＶまたはII−VI材料と比べて比較的少量の放射線しか放出しないという点である。シリコン等の材料では帯域移行が間接的であり、その結果、放射線の出力が比較的小さい。

本発明の目的は、冒頭の段落で言及した種類の装置であって、その光出力が高められ、製造が容易な装置を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明において、冒頭で言及した種類の放射線を放出する装置は、第２の半導体領域が更なる部分によって取り囲まれる中央部分を備え、更なる領域のバンドギャップが中央領域のバンドギャップよりも大きいことを特徴としている。本発明は、主に、シリコン等の半導体材料では、比較的長い時間τが経過した後に正孔および電子の放射再結合が起こるため、放射線の放出が限られてしまうという認識に基づいている。前記時間τは、４０μｓｅｃ程度である。荷電粒子の拡散係数Ｄ（＝μｋＴ／Ｑ（μは移動性、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、Ｑは単位電荷の大きさ））が１０ｃｍ^２／秒程度であるため、荷電粒子の拡散行程長Ｌ（＝√（Ｄ×τ））は約２００μｍである。これは、ＧａＡｓ等の直接半導体材料における放射線生成再結合の拡散距離よりも十分に長い。以上は、シリコン中の正孔対がいわば比較的長い距離（Ｌ）の範囲内でシリコン中に存在する非放射再結合中心を捜しに行くことができることを意味している。したがって、そのような中心部の比較的低い濃度、例えば１０^１３ｃｍ^−３において、非放射再結合は、一般に放射再結合よりも前に起こる。また、本発明は、半導体材料中にバリアを形成することにより荷電粒子の運動の自由度が制限される可能性があり、それによって、荷電粒子がいわば閉じ込められるようになるという認識に基づいている。半導体材料の大きなバンドギャップは、電子および正孔における有効なバリアを構成する。これは、例えば中心部分でゲルマニウムをシリコンに対して加えて中心部分のバンドギャプを減らし、その結果、周囲の部分のバンドギャップを中心部分に対して増大させることにより達成可能である。周囲の部分でシリコンに対してカーボンを加え、その結果、シリコンのバンドギャップを増大させることにより、匹敵する結果を得ることができる。

本発明に係る、放射線を放出する半導体装置の好ましい実施形態においては、前記更なる部分の厚みが薄いために更なる部分で量子効果が生じ、前記中央部分の厚みが大きいために前記量子効果が実質的に生じないが高効率にとってなお十分に小さいという点で、更なる部分のバンドギャップが中心部分に対して増大する。この場合、装置のほぼ全てをシリコンによって形成できることから、非常に簡単に装置を製造することができ、また、半導体本体の厚みを様々な方法で簡単に局部的に薄く生成できるため、この改良は特に魅力的である。例えば、量子効果が生じるシリコンから成る薄層は、ローカルエピタキシによって局部的に厚く形成することができる。また、量子効果が生じないシリコンから成る薄層は、エッチングによって局部的に薄く形成することができる。

特に好ましい改良において、形成される更なる部分の部位における半導体本体の厚みは、半導体本体の局部酸化によって減少する。このことは様々な利点を有する。例えば、前記プロセスの結果、シリコンの適切に皮膜で保護された表面が得られるため、この表面における荷電粒子の非放射再結合が不可能になるか、或いは少なくとも制限される。また、このようにすれば、量子効果が生じるような厚みを有するシリコン領域を非常に簡単で正確な方法で得ることができる。結果として生じたシリコン領域がそのような厚みに達する程度までシリコン層が酸化される場合、酸化の（更なる）割合は比較的低い。このことは、かかる特に薄いシリコン層を得るためのプロセスの精度および再現性に寄与する。

更なる実施形態において、形成される中央部分の部位における半導体本体の厚みは、更なる局部酸化によって減少する。この改良により、ダイオードが形成されるシリコン半導体本体の開始厚は比較的厚くなる可能性があり、例えば２００ｎｍである。中央部分における望ましい厚みは、例えば、好ましくは１０ｎｍを超えない厚みを有する更なる部分の少なくとも２倍である。半導体本体のかかる厚みにより、一般的なＳＯＩ（＝シリコンオンインシュレータ）材料を使用できる。また、電気的な接続を形成し且つ半導体本体中に更なる電子素子および半導体素子の少なくとも一方を形成する可能性が高まる。しかし、更なる部分の厚みと等しい厚みを有する十分に薄い半導体本体を使用することもできる。後者の場合には、選択（ローカル）エピタキシによって中央部分を形成することができる。

有意な実施形態において、適当な原子のイオン注入によって、中央部分の他の領域に対してバンドギャップが増大する複数の部分領域が、中央部分に設けられる。それらの領域は、例えばシリコン、ゲルマニウム、または酸素原子によって形成することができる。

有意な更なる改良においては、基板がシリコンによって形成される。それにより、装置は、ＳＯＩを使用する一般的なＩＣ（＝集積回路）技術に対して十分に適合する。例えばシリコン基板が使用されてもよく、その場合、酸素イオンの注入によって、絶縁層としての機能を果たす二酸化珪素から成る埋込絶縁層が形成されるとともに、埋込絶縁層の上側に配置される基板の部分によって半導体本体が形成される。しかし、いわゆる“スマートカット”技術により、半導体本体を有意に形成することができる。

シリコンを含む半導体本体を有する絶縁層が基板上に存在し、前記半導体本体中に横方向の半導体ダイオードが形成されるとともに、前記半導体ダイオードが、第１のドーピング濃度を有する第１の導電型の第１の半導体領域と、第１のドーピング濃度よりも低い第２のドーピング濃度を有する第１の導電型または第１の導電型と反対の第２の導電型の第２の半導体領域と、第２のドーピング濃度よりも高い第３のドーピング濃度を有する第２の導電型の第３の半導体領域とを連続的に備え、前記第１および第３の半導体領域にはそれぞれ接続領域が設けられ、動作中、前記第１および第３の半導体領域から前記第２の半導体領域中に注入される荷電粒子の再結合により第２の半導体領域で放射線が生成される、放射線を放出する半導体装置の製造方法において、前記第２の半導体領域には更なる部分によって取り囲まれる中央部分が設けられ、前記更なる部分のバンドギャップが前記中央部分のバンドギャップに対して増大することを特徴とする方法が提供される。この方法によって、本発明による装置を得ることができる。

更なる部分のバンドギャップは、量子効果が厚み方向で生じるような小さな厚みを更なる部分に与えることにより増大し、中央部分の厚みは、これらの量子効果が実質的に生じない大きい厚みとなるように選択されることが好ましい。かかる方法は比較的簡単であるため、魅力的である。有意な改良において、半導体本体の厚みは、形成される更なる部分の部位において、半導体本体の局部酸化によって減少する。この方法は一般的なＩＣ技術に対して十分に適合される。半導体本体の厚みは、形成される中央部分の部位において、更なる局部酸化によって減少することが好ましい。そのため、比較的厚い半導体本体を使用してシリコンＬＥＤを形成することができる。

本発明に係る方法の更なる実施形態においては、基板のための材料としてシリコンが選択される。特に魅力的な改良は、更なる部分および中央部分の第１の部分が連続な層として形成され、中央部分の前記第１の部分上に位置された第２の部分が選択エピタキシによって形成される場合に得られる。

別の実施形態においては、イオン注入によって適切な原子が中央部分内に導入され、その結果、中央部分のバンドギャップが中央部分の他の部位に対して局部的に増大する。これにより、放射線の出力を更に高めることができる。注入される原子としてシリコンまたは酸素原子が選択されることが好ましい。

以下に記載の実施形態を参照しつつ、上記の本発明の態様および他の態様について説明する。

図面は、実物通りの縮尺や寸法では描かれておらず、特に厚み方向の寸法は、明確さを期すために誇張して描かれている。異なる図面における相当する領域および部分には、可能な限り同一の参照符号および網掛け線を付してある。

図１は、本発明に係る放射線を放出する半導体装置の厚み方向に対して直角な概略断面図である。装置１０は、シリコン半導体本体１と基板２とを備えている。基板２も、この場合はシリコンによって形成されている。シリコン半導体本体１は、ここでは二酸化珪素から成る絶縁層７によって基板２から分離しており、横方向の半導体ダイオードを収容している。この半導体ダイオードは、約１０^２０ａｔ／ｃｍ^３のドーピング濃度を有するここではｎ導電型の第１の半導体領域３と、１０^１７ａｔ／ｃｍ^３のドーピング濃度を有するここではｎ導電型の第２の半導体領域４と、約１０^２０ａｔ／ｃｍ^３のドーピング濃度を有するここではｐ導電型の第３の半導体領域５とを有している。第１および第３の半導体領域３，５は二酸化珪素から成る更なる絶縁層３１で覆われている。絶縁層３１は、開口を有しており、この開口において前記領域３，５にはそれぞれ対応する接続導体６，８が設けられている。接続導体６，８は、この場合、アルミニウムまたは銅から成る。ダイオードの両側には、二酸化珪素から成る絶縁領域２２が存在する。ダイオードが順方向で動作する場合、前記ダイオードは、第１の半導体領域３から第２の半導体領域４内へと注入される電子の一部が第３の半導体領域５から第２の半導体領域４内へと注入される正孔の一部と再結合することにより、シリコンのバンドギャップに対応する約１１００（±１００）ｎｍの波長を有する放射線Ｓを放出するため、ＬＥＤとしての機能を果たす。

本発明において、第２の半導体領域４は、中央部分４Ａと、中央部分４Ａを取り囲み且つ中央部分４Ａよりも大きなバンドギャップを有する更なる部分４Ｂとを含む。その結果、シリコン中の荷電粒子の自由行程長が制限され、それにより、かなりの時間が経ってから荷電粒子が放射再結合を始めるにもかかわらず、荷電粒子は、非放射再結合が起こり得る中心には全く到達できないか、または少なくとも殆ど到達できない。したがって、本発明に係る装置１０の放射線の出力は、周知の装置の放射線の出力と比較して増大する。この実施例においては、量子効果が生じ得るような小さな厚みを更なる部分４Ｂの部位に与えることにより、更なる部分４Ｂのバンドギャップが中央部分４Ａに対して高められる。これは、約１００ｎｍ未満の厚みで生じる。この実施例において、更なる部分４Ｂの厚みは約５ｎｍであり、一方、中央部分４Ａの厚みは約１００ｎｍである。これにより、更なる部分４Ｂのバンドギャップが、中央部分４Ａのバンドギャップよりも約３０ｍｅＶ大きくなる。

図２は、本実施例で示した装置１０の半導体本体１におけるバンドギャップの変化を示す。この図は、中央部分４Ａの両側の包絡線部分４Ｂで、伝導帯１０１および価電子帯１０２のそれぞれに荷電粒子のためのバリアが形成されている状態を示している。図１に示す半導体領域４の中央部分４Ａ内において、荷電粒子１１１，１１２は、放射線Ｓを放出しつつ直ぐに再結合することができる。

この実施例における様々な領域の寸法は、以下の通りである。中央部分４Ａは、２００ｎｍ〜１μｍの範囲の横寸法を有しており、この実施例においてその寸法は５００ｎｍである。半導体本体１の開始厚を、この実施例では更なる部分４Ｂの部位で約２００ｎｍから約１０ｎｍまで減少させる局部酸化領域２０の幅は、約０．１μｍの大きさである。シリコンから成る半導体本体１の開始厚を、この実施例では中央部分４Ａの部位で２００ｎｍから１００ｎｍまで減少させ、更なる部分４Ｂの部位で約１０ｎｍから約５ｎｍまで減少させる更なる局部酸化領域２１の寸法は、第２の半導体領域４の中央部分４Ａの前述した寸法にほぼ対応している。第１および第３の半導体領域３，５の横寸法は約１μｍであり、一方、その厚みは半導体本体１の開始厚、すなわち２００ｎｍに対応している。

この実施例において、中央部分４Ａは横方向で対称である。レーザ作用を得るため、中央部分４Ａは、長手方向の寸法が、幅方向の寸法よりも例えば数倍大きい長尺な形状を成していてもよい。この場合、中央部分４Ａの端部には、鏡面が設けられていなければならない。これらの鏡面は例えばエッチングによって形成することができる。例えば、ＧａＡｓと比べて比較的低いＳｉの振動子強度に関連して、また、前記材料中の荷電粒子の有効質量の差を考慮して、シリコンのレーザは、ＧａＡｓの強さに匹敵する強さを得るために、１ｃｍ程度の長さを有していなければならない。１ｃｍをかなり下回る長さが可能な場合、実現可能性が実質的に高まる。これは、一方の鏡面における反射が例えば０．９９となり、他方の鏡面における反射が０．９７となるように前記鏡面の反射性を高めることにより、達成可能である。そのような高い反射の値は、誘電体層および半導体層の少なくとも一方から成る適当な積層体によって鏡面を覆うことで得ることができる。

この実施例において、中央部分４Ａには、いわば第２の半導体領域４の中央部分４Ａ内に、大きなバンドギャップを有する小さな局所領域が形成されるような非常に低い濃度を有する、酸素原子のイオン注入が施される。また、これは、放射線の出力の増大に寄与する。シリコン−二酸化珪素から成る局部酸化領域２０および更なる局部酸化領域２１と二酸化珪素から成る絶縁層７は、厚み方向で荷電粒子のためのバリアを形成する。また、これらの領域７，２０，２１は、シリコン半導体本体１との受動界面を構成している。その結果、前記界面における比較的僅かな荷電粒子が非放射態様で再結合する。これは、放射線の出力に好ましい影響を与える。

ここで、この実施例の装置１０の製造について説明する。

図３〜図１２は、本発明に係る方法による一連の製造段階におけるこの実施例の装置１０の厚み方向に対して直角な概略断面図である。二酸化珪素から成る電気絶縁層７がその上に存在するｎ型シリコンから成る半導体基板２から始める（図３参照）。シリコンから成る半導体本体１は、前記電気絶縁層上に配置される。この実施例において、この構造体は、いわゆる“スマートカット”技術によって形成される。その後、熱酸化物から成る薄層と、その上にＣＶＤにより蒸着された窒化ケイ素から成る層と、を連続的に備える更なる絶縁層３０が加えられる。後者は、図３に示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングによってパターン化される。

次に（図４参照）、形成されたダイオードの両側において、プラズマエッチングにより半導体本体１が絶縁層７の上側で局部的に除去される。その後、装置１０の表面全体にわたって二酸化珪素から成る絶縁層４０がＣＶＤにより加えられる。前記絶縁層は、その後（図５参照）、ＣＭＰ（化学機械研磨）により絶縁層３０の上側で除去され、その結果、装置１０が再び平面となり、絶縁領域２２が形成される。またこの時、半導体本体１の表面は、熱酸化により、二酸化珪素から成る例えば１０ｎｍの厚みの薄い層３１で覆われる。

次に（図６参照）、窒化ケイ素から成る１５０ｎｍ厚の層６０が、ＣＶＤにより装置１０の表面に設けられる。この層には、フォトリソグラフィおよびエッチングによりパターンが形成され、その後（図７参照）、局部酸化領域２０が行なわれ、これにより、半導体本体１の厚みを犠牲にして絶縁層３１の厚みが増大する。半導体本体１の厚みは、２００ｎｍから約１０ｎｍまで局部的に減少する。ケイ素層６０の除去後、図８に示す装置が得られる。次に、第２の半導体領域から形成される中央部分４Ａにおいて、フォトレジスト８０により酸素注入が行なわれる。

マスキング層８０を除去した後（図９参照）、更なる窒化ケイ素層９０が装置上に設けられてパターン化される。更なる局部酸化２１により、半導体本体１の厚みは、第２の半導体領域から形成される中央部分４Ａの部位で、約２００ｎｍから約１００ｎｍまで減少する。また、このプロセスにおいて、半導体本体１の厚みも、この実施例では、形成される更なる部分の部位で、所望の５ｎｍまで更に減少する。この酸化２１中に、前述した酸素注入により、中央部分４Ａで焼き戻しが行なわれる。ケイ素層９０の除去後、図１０に示す段階が得られる。

次に（図１１参照）、フォトレジストマスキング層８１が装置１０上に設けられ、その後にパターン化される。ヒ素の注入Ｉ１により、半導体本体１中に第１の半導体領域３が形成される。マスキング層８１の除去後（図１２参照）、マスキング層８２を使用したボロンイオンのイオン注入Ｉ２により、同様の方法で第３の半導体領域５が形成される。前記マスキング層８２の除去後、両方の注入Ｉ１，Ｉ２が熱処理で焼き戻され、それにより、ドーピング元素であるヒ素およびボロンの原子が電気的に活性化される。

その後（図１参照）、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、第１および第３の半導体領域３，５の部位で絶縁層３１に開口が形成され、その後、蒸着されたアルミニウム層がフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターン化され、これにより、接続領域６，８が形成される。この時点で、装置１０が使える状態となる。装置１０がトランジスタの回路を構成するシリコンＩＣに集積される場合には、接続領域の形成前に、必要に応じて１または複数の更なる絶縁層を有意に設けることができる。この場合、金属プラグおよび導体トラックで満たされた、いわゆるバイアが形成される。

当業者であれば本発明の範囲内で多くの変形や改良をなすことができるため、本発明は前述した実施例に限定されない。例えば、異なる幾何学的構成および異なる寸法を有する装置の少なくとも一方を製造することができる。Ｓｉ基板の代わりに、絶縁体を基板として使用してもよく、局部的な酸化の前に更なる局部的な酸化を有意に行なってもよい。それは、中央部分の厚みは、更なる部分の厚みよりは重要性が低いという事実によるものである。

なお、更なる部分に応力を与えることにより、更なる部分のバンドギャップの望ましい相対的な増大を部分的に実現することができる。引張り応力により、バンドギャップの望ましい増大が得られる。

最後に、かかる装置は、集積回路の形態を成しているか否かにかかわらず、能動半導体素子および受動半導体素子、すなわちダイオードおよびトランジスタの少なくとも一方、並びにレジスタおよびコンデンサの少なくとも一方の電子部品等を更に備えていてもよい。それらの半導体素子または電子部品は、ダイオードを取り囲む絶縁領域の外側の半導体本体上またはその一部に設けられてもよい。このことは、ダイオードによって放出される放射線のために検出器を組み込んでもよいという特有の利点を有している。したがって、例えば装置の表面上に設けられる放射線導体によって、光通信をＩＣ内で行なうことができる。

本発明に係る放射線を放出する半導体装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 図１に示す装置の半導体本体におけるバンドギャップの変化を概略的に示す図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。 本発明に係る方法による一製造段階における図１の装置の厚み方向に対して直角な概略断面図。

符号の説明

１ 半導体本体
２ 基板
３，４，５ 半導体領域
６，８ 接続領域
７ 絶縁層
１０ 放射線を放出する半導体装置
２０，２１ 局部酸化領域

Claims (15)

1. 半導体本体と基板とを備える、放射線を放出する半導体装置であって、シリコンを含む前記半導体本体は絶縁層上に配置された横方向の半導体ダイオードを有し、前記絶縁層は前記横方向の半導体ダイオードを基板から分離し、前記横方向の半導体ダイオードは、第１のドーピング濃度を有する第１の導電型の第１の半導体領域と、第１のドーピング濃度よりも低い第２のドーピング濃度を有する第１の導電型または第１の導電型と反対の第２の導電型の第２の半導体領域と、第２のドーピング濃度よりも高い第３のドーピング濃度を有する第２の導電型の第３の半導体領域とを連続的に備え、前記第１および第３の半導体領域にはそれぞれ接続領域が設けられ、動作中、前記第１および第３の半導体領域から前記第２の半導体領域中に注入される荷電粒子の再結合により第２の半導体領域で放射線が生成される、放射線を放出する半導体装置において、
   前記第２の半導体領域は更なる部分によって取り囲まれる中央部分を備え、前記更なる部分のバンドギャップは前記中央部分のバンドギャップよりも大きい
   ことを特徴とする、放射線を放出する半導体装置。
2. 含シリコン半導体材料のバンドギャップが前記更なる部分において増大し、前記更なる部分の厚みは量子効果が生じるように小さく、前記中央部分の厚みは前記量子効果が実質的に生じないように大きいことを特徴とする、請求項１に記載の放射線を放出する半導体装置。
3. 形成される前記更なる部分の部位における前記半導体本体の厚みは、前記半導体本体の局部酸化によって減少することを特徴とする、請求項２に記載の放射線を放出する半導体装置。
4. 形成される前記中央部分の部位における前記半導体本体の厚みは、更なる局部酸化によって減少することを特徴とする、請求項３に記載の放射線を放出する半導体装置。
5. 前記更なる部分の厚みが最大でも１０ｎｍであり、前記中央部分の厚みが前記更なる部分の厚みの少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項２，３または４に記載の放射線を放出する半導体装置。
6. 前記中央部分には、適当な原子のイオン注入によって前記中央部分の他の領域に対してバンドギャップが増大する部分領域が設けられることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の放射線を放出する半導体装置。
7. 前記基板がシリコンによって形成されることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載の放射線を放出する半導体装置。
8. 含シリコン半導体本体を有する絶縁層が基板上に存在し、前記半導体本体中に横方向の半導体ダイオードが形成されるとともに、前記半導体ダイオードが、第１のドーピング濃度を有する第１の導電型の第１の半導体領域と、第１のドーピング濃度よりも低い第２のドーピング濃度を有する第１の導電型または第１の導電型と反対の第２の導電型の第２の半導体領域と、第２のドーピング濃度よりも高い第３のドーピング濃度を有する第２の導電型の第３の半導体領域とを連続的に備え、前記第１および第３の半導体領域にはそれぞれ接続領域が設けられ、動作中、前記第１および第３の半導体領域から前記第２の半導体領域中に注入される荷電粒子の再結合により第２の半導体領域で放射線が生成される、放射線を放出する半導体装置の製造方法において、
   前記第２の半導体領域には更なる部分によって取り囲まれる中央部分が設けられ、前記更なる部分のバンドギャップが前記中央部分のバンドギャップに対して増大する
   ことを特徴とする方法。
9. 前記更なる部分のバンドギャップは、量子効果が厚み方向で生じる小さな厚みを前記更なる部分に与えることにより増大し、前記中央部分の厚みは、その量子効果が実質的に生じないような大きな厚みとなるように選択されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記半導体本体の厚みは、形成される前記更なる部分の部位において、前記半導体本体の局部酸化によって減少することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記半導体本体の厚みは、形成される前記中央部分の部位において、更なる局部酸化によって減少することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記更なる部分および前記中央部分の第１の部分が連続な層として形成され、前記中央部分の前記第１の部分上に配置された第２の部分が選択エピタキシによって形成されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
13. 前記基板のための材料としてシリコンが選択されることを特徴とする、請求項８，９，１０，１１または１２に記載の方法。
14. イオン注入によって適切な原子が前記中央部分内に導入され、その結果、前記中央部分のバンドギャップが前記中央部分の他の部位に対して局部的に増大することを特徴とする、請求項８，９，１０，１１，１２または１３に記載の方法。
15. 前記中央部分に注入される原子として、ゲルマニウム、シリコンまたは酸素原子が選択されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。

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