JP7027969B2 - 半導体受光素子 - Google Patents

半導体受光素子 Download PDF

Info

Publication number
JP7027969B2
JP7027969B2 JP2018040849A JP2018040849A JP7027969B2 JP 7027969 B2 JP7027969 B2 JP 7027969B2 JP 2018040849 A JP2018040849 A JP 2018040849A JP 2018040849 A JP2018040849 A JP 2018040849A JP 7027969 B2 JP7027969 B2 JP 7027969B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor
barrier
spacer
type
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.)
Active
Application number
JP2018040849A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019160835A (ja
Inventor
バーラセカラン スンダララジャン
博史 稲田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2018040849A priority Critical patent/JP7027969B2/ja
Priority to US16/293,010 priority patent/US20190280148A1/en
Publication of JP2019160835A publication Critical patent/JP2019160835A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7027969B2 publication Critical patent/JP7027969B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022416—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier comprising ring electrodes
    • 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/0304—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035236—Superlattices; Multiple quantum well structures
    • 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/035281—Shape of the body
    • 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
    • H01L31/08—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type

Landscapes

  • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

本発明は、半導体受光素子に関する。
非特許文献１は、タイプＩＩの超格子を有する赤外線検知器を開示する。
"Band engineered HOT mid wave infrared detectors based on type-II InAs/GaSb strained layer superlattices"、 Infrared Physics & Technology、ElSEVIER、2013.
タイプＩＩの超格子の光吸収層を含む赤外線検知器は、暗電流を低くできる低い動作温度、例えば７７ケルビンにおいて使用される。７７ケルビンより高い温度における動作は、赤外線検知器を冷却する負担を軽くする。
本発明の一側面は、光入射のない動作中に検知されるキャリアレベル（暗電流）を低減できる半導体受光素子を提供することを目的とする。
本発明の一側面に係る半導体受光素子は、ｎ型半導体領域を含む支持体と、電子障壁を提供するバリア構造、赤外線に感応するバンドギャップを有するＩＩＩ－Ｖ化合物半導体を含む光吸収層、及びｐ型半導体領域を含み、前記支持体上に設けられたフォトダイオード構造と、を備え、前記バリア構造は、第１スペーサー半導体層、第１バリア層及び第２スペーサー半導体層を含み、前記ｐ型半導体領域、前記光吸収層、前記第１スペーサー半導体層、前記第１バリア層、前記第２スペーサー半導体層、及び前記ｎ型半導体領域は、第１軸の方向に配列される。
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
以上説明したように、本発明の一側面によれば、光入射のない動作中に検知される暗電流を低減できる半導体受光素子を提供できる。
図１は、本実施形態に係る半導体受光素子を示す図面である。 図２は、図１に示された半導体受光素子の具体例を示す図面である。 図３は、半導体受光素子１１の例示によって提供されるバンドダイアグラムを示す図面である。 図４は、バリア構造１９における電子障壁の制御電極上の電圧に依存した変化を模式的に示す図面である。 図５は、実験例のフォトダイオード構造及びバンドダイアグラムを模式的に示す図面である。 図６は、半導体受光素子Ｃ及び半導体受光素子Ｄの暗電流特性を示す図面である。 図７は、半導体受光素子Ｄの暗電流特性ＤＣ及び光応答特性ＰＣを示す図面である。 図８は、図７の測定において半導体受光素子Ｄの制御電極への印加電圧（ＶＣＮＴ）及びアノード・カソード間への印加電圧（ＶＯＵＴ）の時間変化を示す図面である。
具体例を説明する。
具体例に係る半導体受光素子は、（ａ）ｎ型半導体領域を含む支持体と、（ｂ）電子障壁を提供するバリア構造、赤外線に感応するバンドギャップを有するＩＩＩ－Ｖ化合物半導体を含む光吸収層、及びｐ型半導体領域を含み、前記支持体上に設けられたフォトダイオード構造と、を備え、前記バリア構造は、第１スペーサー半導体層、第１バリア層及び第２スペーサー半導体層を含み、前記ｐ型半導体領域、前記光吸収層、前記第１スペーサー半導体層、前記第１バリア層、前記第２スペーサー半導体層、及び前記ｎ型半導体領域は、第１軸の方向に配列される。
半導体受光素子によれば、半導体受光素子の狭バンドギャップの半導体は、動作温度に依存した熱的励起により電子正孔対を生成する。該電子正孔対（Ｅ，Ｈ）のうちの電子は、ｎ型半導体領域へ向かう。第１バリア層は、光吸収層とｎ型半導体領域との間に設けられ、ｎ型半導体領域へ向かう電子に対する障壁を提供する。熱的励起された電子のうちの或る量の電子は、電子障壁を乗り越えることができない。これは、結果として、暗電流の低減になる。また、光吸収層は、入射光ＬＩＮに応答してｐｎ接合の空乏層において光キャリアを生成する。光キャリアのうちの或る量の電子は、第１バリア層の電子障壁を越えて光電流となり、ｎ型半導体領域にドリフトする。
具体例に係る半導体受光素子では、前記第１スペーサー半導体層及び前記第２スペーサー半導体層は、それぞれ、ｐ導電性及びｎ導電性を有する。
半導体受光素子によれば、ｐ導電性及びｎ導電性をそれぞれ有する第１スペーサー半導体層及び第２スペーサー半導体層は、バリア構造にｐｎ接合を提供できる。第２スペーサー半導体層の導電型と反対の導電型を有する第１スペーサー半導体層は、第１バリア層を乗り越えない電子の再結合を容易にする。
具体例に係る半導体受光素子では、前記フォトダイオード構造は、前記ｐ型半導体領域及び前記光吸収層を含む半導体メサを有し、前記支持体及び前記半導体メサは、前記第１軸の方向に沿って配置され、前記バリア構造は、前記第１スペーサー半導体層に接続された制御電極を更に備える。
半導体受光素子によれば、必要な場合には、アノード電極及びカソード電極と異なる制御電極をバリア構造に提供できる。制御電極は、第１スペーサー半導体層に接続されて、制御電極とカソード電極との電位差に応じた電界をバリア構造に印加できる。この電界の印加によれば、第１スペーサー半導体層と第２スペーサー半導体層との間の第１バリア層の電子障壁の高さを調整できる。
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、赤外線に感応する半導体受光素子に係る実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
図１の（ａ）部は、本実施形態に係る半導体受光素子の構造を示し、図１の（ｂ）部は、図１の（ａ）部に示された構造に対応付けたバンドダイアグラムを示す図面である。半導体受光素子１１は、支持体１３及びフォトダイオード構造１５を備える。支持体１３は、ｎ型半導体領域１７を含む。支持体１３はフォトダイオード構造１５を搭載しており、具体的には、フォトダイオード構造１５が、支持体１３のｎ型半導体領域１７上に設けられている。フォトダイオード構造１５は、電子障壁ＥＢ１を提供するバリア構造１９、赤外線に感応するバンドギャップを有するＩＩＩ－Ｖ化合物半導体を含む光吸収層２１、及びｐ型半導体領域２３を含む。光吸収層２１は、赤外線を感応できるバンドギャップを提供できるＩＩＩ－Ｖ化合物半導体を備える。光吸収層２１は、超格子構造及び／又はバルク半導体を含むことができる。
バリア構造１９は、電子障壁ＥＢ１を提供する。バリア構造１９は、第１スペーサー半導体層２５、第１バリア層２７及び第２スペーサー半導体層２９を含む。半導体受光素子１１では、ｐ型半導体領域２３、光吸収層２１、第１スペーサー半導体層２５、第１バリア層２７、第２スペーサー半導体層２９、及びｎ型半導体領域１７は、第１軸Ａｘ１の方向に配置される。
半導体受光素子１１によれば、半導体受光素子１１の狭バンドギャップの半導体は、動作温度に依存した熱的励起により電子正孔対を生成する。該電子正孔対のうちの電子は、ｎ型半導体領域１７へ向かう。第１バリア層２７は、光吸収層２１とｎ型半導体領域１７との間に設けられ、ｎ型半導体領域１７へ向かう電子に対する障壁（ＥＢ１）を提供する。熱的励起された電子のうちの或る量の電子は、電子障壁ＥＢ１を乗り越えることができない。これは、結果として、暗電流の低減になる。また、光吸収層２１は、入射光ＬＩＮに応答してｐｎ接合の空乏層において光キャリア（Ｅ，Ｈ）を生成する。光キャリアのうちの或る量の電子は、第１バリア層２７の電子障壁ＥＢ１を越えて光電流となり、ｎ型半導体領域１７にドリフトする。電子障壁ＥＢ１は、例えば１００～３００ｍｅＶであることができる。
本実施例では、第１スペーサー半導体層２５及び第２スペーサー半導体層２９は、それぞれ、ｐ導電性及びｎ導電性を有することができる。
半導体受光素子１１によれば、ｐ導電性及びｎ導電性をそれぞれ有する第１スペーサー半導体層２５及び第２スペーサー半導体層２９は、バリア構造１９にｐｎ接合を提供でき、バリア構造１９は、ｐｎ接合に関連するビルトインポテンシャルを有する。第２スペーサー半導体層２９の導電型と反対の導電型を有する第１スペーサー半導体層２５は、第１バリア層２７を乗り越えない電子の再結合を容易にする。
半導体受光素子１１は、アノード電極３１及びカソード電極３３を備える。
アノード電極３１は、フォトダイオード構造１５に、具体的にはｐ型半導体領域２３に接続される。カソード電極３３は、支持体１３に、具体的にはｎ型半導体領域１７に接続される。
第１バリア層２７は、タイプＩＩの第１超格子構造ＳＬ１を含み、この第１超格子構造ＳＬ１は、光吸収層２１の伝導帯のエネルギーレベルより高いエネルギーレベルＢＬ２７Ｃを伝導帯に有する。第１スペーサー半導体層２５及び第２スペーサー半導体層２９は、それぞれ、エネルギーレベルＢＬ２５Ｃ及びエネルギーレベルＢＬ２９Ｃを伝導帯に有する。
第１バリア層２７のエネルギーレベルＢＬ２７Ｃは、エネルギーレベルＢＬ２５Ｃ及びエネルギーレベルＢＬ２９Ｃより高い。第１バリア層２７の価電子帯のエネルギーレベルＢＬ２７Ｖと第１スペーサー半導体層２５の価電子帯のエネルギーレベルＢＬ２５Ｖとの差は、第１バリア層２７の伝導帯のエネルギーレベルＢＬ２７Ｃと第１スペーサー半導体層２５の伝導帯のエネルギーレベルＢＬ２５Ｃとの差より小さい。また、第１バリア層２７の価電子帯のエネルギーレベルＢＬ２７Ｖと第２スペーサー半導体層２９の価電子帯のエネルギーレベルＢＬ２９Ｖとの差は、第１バリア層２７の伝導帯のエネルギーレベルＢＬ２７Ｃと第２スペーサー半導体層２９の伝導帯のエネルギーレベルＢＬ２９Ｃとの差より小さい。
必要な場合には、半導体受光素子１１は、アノード電極３１及びカソード電極３３と異なる制御電極３７を更に備えるようにしてもよい。制御電極３７は、第１スペーサー半導体層２５に接続される。バリア構造１９に提供された制御電極３７は、第１スペーサー半導体層２５に接続されて、制御電極３７とカソード電極３３との電位差に応じた電界をバリア構造１９に印加できる。この電界の印加によれば、第１スペーサー半導体層２５と第２スペーサー半導体層２９との間の第１バリア層２７の電子障壁の高さを調整できる。
或いは、半導体受光素子１１は、第１スペーサー半導体層２５に接続される制御電極３７を備えなくてもよい。バリア構造１９は、第１スペーサー半導体層２５、第２スペーサー半導体層２９及び第１バリア層２７の半導体材料及び半導体構造によって決まるバンドオフセットを、第１スペーサー半導体層２５及び第２スペーサー半導体層２９と第１バリア層２７との間それぞれの界面に提供できる。
半導体受光素子１１は、必要な場合には、光吸収層２１とｐ型半導体領域２３との間及びｎ型半導体領域１７と光吸収層２１との間の少なくともいずれか一方に設けられたバリア層を含むことができる。本実施例では、半導体受光素子１１は、第２バリア層４１及び第３バリア層４３を含むことができる。具体的には、第２バリア層４１が、光吸収層２１とｐ型半導体領域２３との間に設けられて、電子障壁ＥＢ２を提供する。第３バリア層４３が、ｎ型半導体領域１７及びバリア構造１９と光吸収層２１との間に設けられて、正孔に対する障壁を提供する。第１バリア層２７の電子障壁ＥＢ１は、第２バリア層４１の電子障壁ＥＢ２より低い。第３バリア層４３は、第１バリア層２７の電子障壁ＥＢ１の大きさより大きな正孔障壁ＨＢを有する。第２バリア層４１の超格子構造は、交互に配列された第１半導体層４１ａ及び第２半導体層４１ｂを含む。第３バリア層４３の超格子構造は、交互に配列された第１半導体層４３ａ及び第２半導体層４３ｂを含む。
半導体受光素子１１によれば、第１バリア層２７の電子障壁ＥＢ１より高いオフセットの電子障壁を第２バリア層４１に提供する。第１バリア層２７の低い電子障壁ＥＢ１７は、光吸収層２１からの光電流が第１バリア層２７を乗り越えることを可能にする一方で、第２バリア層４１の高い電子障壁ＥＢ２は、暗電流をしっかりと阻止できる。また、半導体受光素子１１によれば、第１バリア層２７の電子障壁ＥＢ１７の大きさより大きなオフセットの正孔障壁を第３バリア層４３に提供する。第３バリア層４３の高い正孔障壁ＨＢは、暗電流をしっかりと阻止できる。
バリア構造１９の第１スペーサー半導体層２５は、光吸収層２１より小さい厚さを有することができる。半導体受光素子１１によれば、第１スペーサー半導体層２５は、光吸収層２１とｎ型半導体領域１７との間にｐ導電性の薄い領域を提供できる。ｐ導電性の薄い領域は、追加のｐｎ接合をバリア構造１９に提供できる。
バリア構造１９の第１スペーサー半導体層２５は、光吸収層２１より小さいバンドギャップを有することができる。光吸収層より小さいバンドギャップの第１スペーサー半導体層２５は、第１バリア層２８を乗り越えない電子の再結合を容易にする。
図２の（ａ）部は、本実施形態に係る半導体受光素子を模式的に示す平面図であり、図２の（ｂ）部は、図２の（ａ）部に示されたＩＩｂ－ＩＩｂ線に沿って取られた断面を示す図面である。図２の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、支持体１３は主面１３ａ及び裏面１３ｂを含む。フォトダイオード構造１５は、支持体１３の主面１３ａ上に設けられた半導体メサ３５を有する。支持体１３及び半導体メサ３５は、第１軸Ａｘ１の方向に沿って配置される。半導体メサ３５は、光吸収層２１及びｐ型半導体領域２３を含み、本実施例では、バリア構造１９の第１スペーサー半導体層２５の一部分を含む。具体的には、半導体メサ３５は、光吸収層２１及びｐ型半導体領域２３に加えて、第２バリア層４１及び第３バリア層４３を含む。本実施例では、ｐ型半導体領域２３（及び第２バリア層４１）、光吸収層２１、第３バリア層４３が、第１軸Ａｘ１の方向にそって配置される。
本実施例では、ｐ型半導体領域２３は、第２バリア層４１に加えて、ｐ型タイプＩＩ超格子構造４５及びｐ型キャップ層４７を含む。ｐ型タイプＩＩ超格子構造４５の超格子構造は、交互に配列された第１半導体層４５ａ及び第２半導体層４５ｂを含み、本実施例では、ｐ型キャップ層４７はバルク半導体からなる。アノード電極３１は、ｐ型半導体領域２３のｐ型キャップ層４７に接触を成す。
また、ｎ型半導体領域１７は、ｎ型タイプＩＩ超格子構造４９及びｎ型バルク層５１を含む。ｎ型タイプＩＩ超格子構造４９の超格子構造は、交互に配列された第１半導体層４９ａ及び第２半導体層４９ｂを含む。カソード電極３３は、ｎ型タイプＩＩ超格子構造４９又は支持体１３の裏面１３ｂのいずれかに設けられることができる。
フォトダイオード構造１５は、半導体積層にテラス５３を有することができ、テラス５３は半導体メサＭＳを搭載する。半導体メサＭＳは、半導体メサＭＳの上面３８ａ及び側面３８ｂを有し、側面３８ｂは、半導体メサＭＳの上面３８ａから半導体メサＭＳの底３８ｃまで第１軸Ａｘ１の方向に延在する。
バリア構造１９は、半導体メサＭＳからテラス５３に設けられる。半導体メサＭＳはバリア構造１９の一部分を含み、テラス５３はバリア構造１９の残りを含むことができる。
具体的には、半導体メサＭＳは第１スペーサー半導体層２５の一部分を含み、テラス５３は第１スペーサー半導体層２５の残り、第１バリア層２７及び第２スペーサー半導体層２９を含むことができる。制御電極３７は、テラス５３上に設けられることができて、第１スペーサー半導体層２５に接触を成すことができる。カソード電極３３は、支持体１３の裏面１３ｂに接触を成すことがよい。
或いは、半導体メサＭＳは、バリア構造１９の第１スペーサー半導体層２５、第１バリア層２７及び第２スペーサー半導体層２９の一部を含むことができ、テラス５３は、第２スペーサー半導体層２９の残りを含むことができる。制御電極３７は、半導体受光素子１１に設けられない。カソード電極３３が、テラス５３上に設けられることができて、第２スペーサー半導体層２９に接触を成すことができる。
必要ならは、テラス５３が半導体受光素子１１に設けていなくても良い。半導体メサＭＳは、バリア構造１９の全てを含み、制御電極３７は、半導体受光素子１１に設けられない。
第１スペーサー半導体層２５は、タイプＩＩの超格子構造を有することができる。第１スペーサー半導体層２５の超格子構造は、交互に配列された第１半導体層２５ａ及び第２半導体層２５ｂを含む。第１スペーサー半導体層２５の超格子構造は、光吸収層におけるキャリア伝導に係る伝導帯及び価電子帯のエネルギー差より小さいエネルギー差を、第１スペーサー半導体層２５のバンド構造（伝導帯及び価電子帯）に提供できる。半導体受光素子１１によれば、第１スペーサー半導体層２５の超格子構造は、光吸収層より小さいバンドギャップを形成できる。光吸収層２１より小さいバンドギャップの第１スペーサー半導体層は、第１バリア層２７を乗り越えない電子の再結合を容易にする。具体的には、第１スペーサー半導体層２５は、例えばｐ型のＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子構造を含むことができる。
第２スペーサー半導体層２９は、タイプＩＩの超格子構造を含むことができる。第２スペーサー半導体層２９の超格子構造は、交互に配列された第１半導体層２９ａ及び第２半導体層２９ｂを含む。第２スペーサー半導体層２９の超格子構造は、第１スペーサー半導体層２５の超格子構造におけるキャリア伝導に係る伝導帯及び価電子帯のエネルギー差より大きいエネルギー差を、第２スペーサー半導体層２９のバンド構造（伝導帯及び価電子帯）に提供できる。半導体受光素子１１によれば、第１スペーサー半導体層２５の超格子構造は、光吸収層より小さいバンドギャップを形成できる。第１スペーサー半導体層２５より大きいバンドギャップの第２スペーサー半導体層２９は、バリア構造１９における空乏層の幅の調整を容易にする。具体的には、第２スペーサー半導体層２９は、例えばｎ型のＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子構造を含むことができる。
第１バリア層２７の超格子構造は、交互に配列された第１半導体層２７ａ及び第２半導体層２７ｂを含む。具体的には、第１バリア層２７の第１超格子構造は、ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子を含むことができる。ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子は、伝導帯における電子障壁を第１バリア層２７に提供できると共に、価電子帯に実質的に電位障壁のないバンド構造を第１バリア層２７に提供できる。
光吸収層２１の超格子構造は、交互に配列された第１半導体層２１ａ及び第２半導体層２１ｂを含む。具体的には、光吸収層２１は、ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子を有することができる。光吸収層２１のＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子によれば、半導体受光素子１１が赤外線波長域（３マイクロメートル～１５マイクロメートル）に光検知能を示すことを可能にする提供できる。
半導体受光素子１１の例示。
支持体１３のベースＢＳ：ｎ型ＧａＳｂ基板。
支持体１３のｎ型半導体領域１７：ｎ型ＧａＳｂエピタキシャル層（５００ｎｍ厚、１～３×１０１８ｃｍ－３）。
フォトダイオード構造１５。
ｎ型タイプＩＩ超格子構造４９：ｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３５０ｎｍ厚、１×１０１８ｃｍ－３）。
バリア構造１９。
第１スペーサー半導体層２５：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３００ｎｍ厚、１～２×１０１８ｃｍ－３）。
第１バリア層２７：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（６０ｎｍ厚、０．１～１×１０１６ｃｍ－３）。
第２スペーサー半導体層２９：ｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（１６０ｎｍ厚、０．１～１×１０１６ｃｍ－３）。
第３バリア層４３（正孔障壁層）：ｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３００ｎｍ厚、１～２×１０１６ｃｍ－３）。
光吸収層２１：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（１０００ｎｍ厚、０．１～１×１０１６ｃｍ－３）。
第２バリア層４１（電子障壁層）：アンドープＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３００ｎｍ厚）。
ｐ型半導体領域２３。
ｐ型タイプＩＩ超格子構造４５：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（２５０ｎｍ厚、１～２×１０１７ｃｍ－３）。
ｐ型キャップ層４７：ｐ型ＧａＳｂバルク（２００ｎｍ厚、１～３×１０１８ｃｍ－３）。
保護膜４８；シリコン系無機絶縁膜（シリコン酸化物、ＳｉＯ２、１００ｎｍ～３００ｎｍ）。
図３は、半導体受光素子１１の例示によって提供されるバンドダイアグラムを示す。図３には、支持体１３及びフォトダイオード構造１５における伝導帯ＣＢ及び価電子帯ＶＤ、並びにフェルミ準位ＥＦが示されている。伝導帯ＣＢ及び価電子帯ＶＤは、それぞれ、バルク層を除き、超格子構造によって提供される電子準位及び正孔準位を示す。
光吸収層２１が第２バリア層４１（電子障壁層）と第３バリア層４３（正孔障壁層）との間に位置する。光吸収層２１及び第３バリア層４３（正孔障壁層）が、第２バリア層４１（電子障壁層）とバリア構造１９とのとの間に位置する。バリア構造１９の第１バリア層２７の電子障壁ＥＢ１は、約３００ｍｅＶであることができる。第２バリア層４１（電子障壁層）の電子障壁は、電子障壁ＥＢ１より大きく約１００～２００ｍｅＶであることができる。第３バリア層４３（正孔障壁層）の正孔障壁は、電子障壁ＥＢ１より大きく約１００～２００ｍｅＶであることができる。第２電源ＰＳ２が、カソード電極３３と制御電極３７との間に接続される。
特性線、制御電極への印加電圧（Ｖ）。
Ｃ１、ゼロ。
Ｃ２、１５０ｍＶ（このバイアスは、要求に応じて５０～１５０ｍＶ）の範囲において変更されることができる）。
Ｃ３、３００ｍＶ（このバイアスは、要求に応じて１５０～３００ｍＶ）の範囲において変更されることができる）。
「ＢＶｉｎ」は、ビルトインポテンシャルを表す。
図４は、バリア構造１９における電子障壁ＥＢ１の制御電極上の電圧に依存した変化を模式的に示す。第１スペーサー半導体層２５は、ｎ型タイプＩＩ超格子構造４９の電位を基準にして正の電圧を受ける。第１バリア層２７の電子障壁ＥＢ１は、印加電圧の増大に伴って低くなる。
図５の（ａ）部及び（ｂ）部は、実験例のフォトダイオード構造及びバンドダイアグラムを模式的に示す図面である。図５の（ａ）部及び（ｂ）部を参照すると、半導体受光素子Ｃ及び半導体受光素子Ｄが示されている。第１電源ＰＳ１が、アノード・カソード間に接続される。第２電源ＰＳ２が、カソード電極３３と制御電極３７との間に接続される。
図５の（ａ）部に示される半導体受光素子Ｃの構造。
フォトダイオード構造１。
ｎ型タイプＩＩ超格子構造２：ｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３５０ｎｍ厚、１×１０１８ｃｍ－３）。
正孔障壁層３：ｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３００ｎｍ厚、１～２×１０１６ｃｍ－３）。
光吸収層４：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（１０００ｎｍ厚、０．１～１×１０１６ｃｍ－３）。
電子障壁層５：アンドープＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３００ｎｍ厚）。
ｐ型半導体領域。
ｐ型タイプＩＩ超格子構造６：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（２５０ｎｍ厚、１～２×１０１７ｃｍ－３）。
ｐ型キャップ層７：ｐ型ＧａＳｂバルク（２００ｎｍ厚、１～３×１０１８ｃｍ－３）。
図５の（ｂ）部に示される半導体受光素子Ｄの構造。
フォトダイオード構造１５。
ｎ型タイプＩＩ超格子構造４９：ｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３５０ｎｍ厚、１×１０１８ｃｍ－３）。
バリア構造１９。
第１スペーサー半導体層２５：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３００ｎｍ厚、１×１０１８ｃｍ－３）。
第１バリア層２７：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（６０ｎｍ厚、０．１～１×１０１６ｃｍ－３）。
第２スペーサー半導体層２９：ｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（１６０ｎｍ厚、１×１０１６ｃｍ－３）。
第３バリア層４３：ｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３００ｎｍ厚、１×１０１６ｃｍ－３）。
光吸収層２１：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（１０００ｎｍ厚、０．１×１０１６ｃｍ－３）。
第２バリア層４１：アンドープＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（３００ｎｍ厚）。
ｐ型半導体領域２３。
ｐ型タイプＩＩ超格子構造４５：ｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子（２５０ｎｍ厚、１～２×１０１７ｃｍ－３）。
ｐ型キャップ層４７：ｐ型ＧａＳｂバルク（２００ｎｍ厚、１～３×１０１８ｃｍ－３）。
図６は、半導体受光素子Ｃ及び半導体受光素子Ｄの暗電流特性を示す。横軸は、アノード・カソード間電圧を示し、縦軸は、測定された電流密度を示す。
また、半導体受光素子Ｄでは、制御電極への印加電圧は、ゼロである（第２電源ＰＳ２におけるゼロバイアス条件）。図６において、「Ｃ７７」は、絶対温度７７ケルビンにおける半導体受光素子Ｃの暗電流特性を示す。「Ｄ７７」、「Ｄ１５０」及び「Ｄ２１０」は、それぞれ、絶対温度７７ケルビン、１５０ケルビン及び２１０ケルビンにおける半導体受光素子Ｄの暗電流特性を示す。半導体受光素子Ｄの暗電流特性は、温度７７～２１０ケルビンの範囲において、半導体受光素子Ｃの暗電流特性（絶対温度７７ケルビン）より優れている。
図７は、半導体受光素子Ｄの暗電流特性ＤＣ及び光応答特性ＰＣを示す。横軸は、アノード・カソード間電圧を示し、縦軸は、測定された電流密度を示す。図７において、暗電流特性及び光応答特性は、絶対温度７７ケルビンにおいて測定される。また、「ＧＦ」、「ＧＨ」及び「ＧＣ」は、それぞれ、制御電極への印加電圧－０．５、－０．３及び０．０ボルトにおける暗電流特性ＤＣ及び光応答特性ＰＣを示す。半導体受光素子Ｄは、制御電極への印加電圧に応じて暗転流のレベルを低減できる。また、半導体受光素子Ｄは、低減されたあ暗電流のレベル（制御電極への印加電圧）において、光入力に応答して光電流を出力できる。
図８は、図７の測定において半導体受光素子Ｄの制御電極への印加電圧（ＶＣＮＴ）及びアノード・カソード間への印加電圧（ＶＯＵＴ）の時間変化を示す。
アノード・カソード間への印加電圧（ＶＯＵＴ）：－１．０ボルト（連続印加）。
制御電極への印加電圧（ＶＣＮＴ）：－０．３ボルト（パルス印加）。
パルスハイ期間（ＴＨ）：１マイクロ秒から１ミリ秒。
パルスロウ期間（ＴＬ）：１ナノ秒から１マイクロ秒。
以上説明したように、本実施形態によれば、バリア構造１９は、半導体受光素子において光入射のない動作中に検知される暗電流を制御電圧の有無及び大きさに応じて低減できる。
引き続き、半導体受光素子１１を作製する方法を説明する。ＧａＳｂウエハ上に分子線エピタキシー法によりフォトダイオード構造１５のためのエピタキシャル膜を成長する。具体的には、以下の半導体膜を含む半導体積層を形成する：ｎ型タイプＩＩ超格子構造４９のためのｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、第２スペーサー半導体層２９のためのｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、第１バリア層２７のためのｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、第１スペーサー半導体層２５のためのｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、第３バリア層４３のためのｎ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、光吸収層２１のためのｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、第２バリア層４１のためのアンドープＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、ｐ型タイプＩＩ超格子構造４５のためのｐ型ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、及びｐ型キャップ層４７のためのｐ型ＧａＳｂ膜。メサを規定する絶縁膜マスクを半導体積層上に形成する。この絶縁膜マスクを用いて半導体積層をエッチングして、半導体メサを形成する。必要な場合には、半導体メサを覆うように形成されたる絶縁膜マスクを用いて半導体積層をエッチングして、半導体テラスを形成する。この後に、シリコン系無機絶縁膜（例えばＳｉＮ膜）を半導体メサ及び半導体テラス上に堆積する。アノード電極及びカソード電極（必要な場合に、制御電極）のための開口をＳｉＮ膜に形成すると共に、メタライズのための金属膜の堆積を行う。これらの工程により、半導体受光素子１１を作製できる。
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
以上説明したように、本実施形態によれば、光入射のない動作中に検知される暗電流を低減できる半導体受光素子を提供できる。
１１…半導体受光素子、１３…支持体、１５…フォトダイオード構造、１７…ｎ型半導体領域、１９…バリア構造、２１…光吸収層、２３…ｐ型半導体領域、２５…第１スペーサー半導体層、２７…第１バリア層、２９…第２スペーサー半導体層、Ａｘ１…第１軸。

Claims (3)

  1. 半導体受光素子であって、
    ｎ型半導体領域を含む支持体と、
    電子障壁を提供するバリア構造、赤外線に感応するバンドギャップを有するＩＩＩ－Ｖ化合物半導体を含む光吸収層、及びｐ型半導体領域を含み、前記支持体上に設けられたフォトダイオード構造と、
    を備え、
    前記バリア構造は、第１スペーサー半導体層、第１バリア層及び第２スペーサー半導体層を含み、
    前記ｐ型半導体領域、前記光吸収層、前記第１スペーサー半導体層、前記第１バリア層、前記第２スペーサー半導体層、及び前記ｎ型半導体領域は、第１軸の方向に配列され、
    前記第１スペーサー半導体層及び前記第２スペーサー半導体層は、それぞれ、ｐ導電性及びｎ導電性を有する、半導体受光素子。
  2. 半導体受光素子であって、
    ｎ型半導体領域を含む支持体と、
    電子障壁を提供するバリア構造、赤外線に感応するバンドギャップを有するＩＩＩ－Ｖ化合物半導体を含む光吸収層、及びｐ型半導体領域を含み、前記支持体上に設けられたフォトダイオード構造と、
    を備え、
    前記バリア構造は、第１スペーサー半導体層、第１バリア層及び第２スペーサー半導体層を含み、
    前記ｐ型半導体領域、前記光吸収層、前記第１スペーサー半導体層、前記第１バリア層、前記第２スペーサー半導体層、及び前記ｎ型半導体領域は、第１軸の方向に配列され、
    前記フォトダイオード構造は、前記ｐ型半導体領域及び前記光吸収層を含む半導体メサを有し、
    前記支持体及び前記半導体メサは、前記第１軸の方向に沿って配置され、
    前記バリア構造は、前記第１スペーサー半導体層に接続された制御電極を更に備え、
    前記制御電極は、前記ｎ型半導体領域に接続されたカソード電極と前記制御電極との電位差に応じた電界を前記バリア構造に印加でき、前記電界の印加によって前記電子障壁の高さが調整される、半導体受光素子。
  3. 前記フォトダイオード構造は、前記ｐ型半導体領域及び前記光吸収層を含む半導体メサを有し、
    前記支持体及び前記半導体メサは、前記第１軸の方向に沿って配置され、
    前記バリア構造は、前記第１スペーサー半導体層に接続された制御電極を更に備え、
    前記制御電極は、前記ｎ型半導体領域に接続されたカソード電極と前記制御電極との電位差に応じた電界を前記バリア構造に印加でき、前記電界の印加によって前記電子障壁の高さが調整される、請求項１に記載された半導体受光素子。
JP2018040849A 2018-03-07 2018-03-07 半導体受光素子 Active JP7027969B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018040849A JP7027969B2 (ja) 2018-03-07 2018-03-07 半導体受光素子
US16/293,010 US20190280148A1 (en) 2018-03-07 2019-03-05 Semiconductor light receiving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018040849A JP7027969B2 (ja) 2018-03-07 2018-03-07 半導体受光素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019160835A JP2019160835A (ja) 2019-09-19
JP7027969B2 true JP7027969B2 (ja) 2022-03-02

Family

ID=67843524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018040849A Active JP7027969B2 (ja) 2018-03-07 2018-03-07 半導体受光素子

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190280148A1 (ja)
JP (1) JP7027969B2 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004516656A (ja) 2000-12-12 2004-06-03 キネテイツク・リミテツド 半導体ダイオード装置
US20100006822A1 (en) 2008-07-11 2010-01-14 California Institute Of Technology Complementary barrier infrared detector (cbird)
JP2012146806A (ja) 2011-01-12 2012-08-02 Irspec Corp 格子不整合赤外化合物半導体受光素子
US20130341595A1 (en) 2012-06-22 2013-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor devices and methods of manufacturing the same
US20140175286A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Jarrod Vaillancourt High Operating Temperature Quantum Dot Infrared Detector
WO2014002082A3 (en) 2012-06-28 2014-08-28 Elta Systems Ltd. Infrared photodetector device

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11340481A (ja) * 1998-05-26 1999-12-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 受光素子およびその製造方法
US7692183B2 (en) * 2008-03-07 2010-04-06 Mp Technologies, Llc Polarity inversion of type-II InAs/GaSb superlattice photodiodes
US11049985B2 (en) * 2009-08-18 2021-06-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Photo detection device using resonance and related method
JP6080092B2 (ja) * 2012-05-30 2017-02-15 住友電気工業株式会社 受光素子、半導体エピタキシャルウエハ、検出装置および受光素子の製造方法
US9748427B1 (en) * 2012-11-01 2017-08-29 Hrl Laboratories, Llc MWIR photodetector with compound barrier with P-N junction
US9680040B2 (en) * 2013-04-23 2017-06-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP6132746B2 (ja) * 2013-11-05 2017-05-24 浜松ホトニクス株式会社 赤外線検出素子
JP6265032B2 (ja) * 2014-04-28 2018-01-24 住友電気工業株式会社 半導体受光素子
JP6318903B2 (ja) * 2014-06-23 2018-05-09 住友電気工業株式会社 半導体装置
WO2016067996A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 住友電気工業株式会社 半導体積層体、受光素子およびセンサ
US9583654B2 (en) * 2015-01-05 2017-02-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light receiving device and image sensor
US9755091B2 (en) * 2015-04-06 2017-09-05 The Boeing Company Dual-band infrared detector and method of detecting multiple bands of infrared radiation
CN105720130B (zh) * 2015-07-10 2018-01-30 中国科学院物理研究所 基于量子阱带间跃迁的光电探测器
JP2017037871A (ja) * 2015-08-06 2017-02-16 住友電気工業株式会社 受光装置、受光装置を作製する方法
IL246796B (en) * 2016-07-14 2020-05-31 Semi Conductor Devices An Elbit Systems Rafael Partnership Two-color light sensor and method
JP6776888B2 (ja) * 2016-12-26 2020-10-28 住友電気工業株式会社 光スイッチ及び光スイッチ装置
JP2018125452A (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 住友電気工業株式会社 光スイッチング素子、光スイッチング装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004516656A (ja) 2000-12-12 2004-06-03 キネテイツク・リミテツド 半導体ダイオード装置
US20100006822A1 (en) 2008-07-11 2010-01-14 California Institute Of Technology Complementary barrier infrared detector (cbird)
JP2012146806A (ja) 2011-01-12 2012-08-02 Irspec Corp 格子不整合赤外化合物半導体受光素子
US20130341595A1 (en) 2012-06-22 2013-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor devices and methods of manufacturing the same
WO2014002082A3 (en) 2012-06-28 2014-08-28 Elta Systems Ltd. Infrared photodetector device
US20140175286A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Jarrod Vaillancourt High Operating Temperature Quantum Dot Infrared Detector

Also Published As

Publication number Publication date
US20190280148A1 (en) 2019-09-12
JP2019160835A (ja) 2019-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nakagomi et al. Deep ultraviolet photodiodes based on β-Ga2O3/SiC heterojunction
US7795640B2 (en) Depletion-less photodiode with suppressed dark current and method for producing the same
Gautam et al. Performance improvement of longwave infrared photodetector based on type-II InAs/GaSb superlattices using unipolar current blocking layers
Kim et al. Performance improvement of InAs/GaSb strained layer superlattice detectors by reducing surface leakage currents with SU-8 passivation
US7368762B2 (en) Heterojunction photodiode
JP4977695B2 (ja) 紫外受光素子
JP6593140B2 (ja) フォトダイオード
US20120273838A1 (en) MINORITY CARRIER BASED HgCdTe INFRARED DETECTORS AND ARRAYS
US20180076345A1 (en) Tunneling Barrier Infrared Detector Devices
US9761751B2 (en) Semiconductor barrier photo-detector
Akhavan et al. Design of band engineered HgCdTe nBn detectors for MWIR and LWIR applications
US20140217540A1 (en) Fully depleted diode passivation active passivation architecture
EP3509087B1 (en) Method for producing semiconductor crystal substrate, and method for producing infrared detection device
JP7027970B2 (ja) 半導体受光デバイス、赤外線検知装置
US10439082B2 (en) Photodetector with reduced dark current
JP7027969B2 (ja) 半導体受光素子
JP2018125452A (ja) 光スイッチング素子、光スイッチング装置
KR102705153B1 (ko) 반도체 장치
Sidor et al. Flat-band pn-based unipolar barrier photodetector
Selim High-voltage, large-area planar devices
JP2018107278A (ja) 光スイッチ及び光スイッチ装置
JP2021163820A (ja) 光学センサ及び撮像装置
Savich Analysis and suppression of dark currents in mid-wave infrared photodetectors
Rogalski et al. GaAs/AlGaAs quantum well infrared photoconductors versus HgCdTe photodiodes for long-wavelength infrared applications
JP2018182261A (ja) 半導体受光デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201021

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211210

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: 20220118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7027969

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150