JP7073948B2 - 赤外線検出器、赤外線検出装置及び赤外線検出器の製造方法 - Google Patents
赤外線検出器、赤外線検出装置及び赤外線検出器の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7073948B2 JP7073948B2 JP2018128549A JP2018128549A JP7073948B2 JP 7073948 B2 JP7073948 B2 JP 7073948B2 JP 2018128549 A JP2018128549 A JP 2018128549A JP 2018128549 A JP2018128549 A JP 2018128549A JP 7073948 B2 JP7073948 B2 JP 7073948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- infrared detector
- separation wall
- contact layer
- conductive 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 84
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 claims description 83
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 55
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 27
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 11
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000603 solid-source molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 and in particular Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14649—Infrared imagers
- H01L27/14652—Multispectral infrared imagers, having a stacked pixel-element structure, e.g. npn, npnpn or MQW structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14649—Infrared imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14649—Infrared imagers
- H01L27/1465—Infrared imagers of the hybrid type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14687—Wafer level processing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14689—MOS based technologies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14694—The active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP
-
- 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
- H01L31/035263—Doping superlattices, e.g. nipi superlattices
-
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/184—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP
-
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
最初に、画素分離溝を形成することにより画素分離された赤外線検出器について、図1に基づき説明する。図1に示される構造の赤外線検出器は、GaSb基板10の上に、第1のコンタクト層20、バッファ層40、p-T2SL層51、i-T2SL吸収層52、n-T2SL層53、第2のコンタクト層60が積層して形成されている。また、第2のコンタクト層60、n-T2SL層53、i-T2SL吸収層52、p-T2SL層51、バッファ層40を除去することにより画素分離溝80が形成されており、画素分離溝80により分離されたメサ81により赤外線検出器の各々の画素が形成される。各々の画素となるメサ81の第2のコンタクト層60の上には、個別電極となる上部電極71が形成されており、第1のコンタクト層20の上には、共通電極となる下部電極72が形成されている。
次に、第1の実施の形態における赤外線検出器について説明する。本実施の形態における赤外線検出器100は、半導体結晶基板であるGaSb基板110の上に、化合物半導体層を分子線エピタキシー(MBE: molecular beam epitaxy)によりエピタキシャル成長させることにより形成されている。具体的には、図2に示されるように、GaSb基板110の上に、第1のコンタクト層120が形成されており、第1のコンタクト層120の上には、画素を分離するための画素分離壁130が形成されている。画素分離壁130は、各々の画素を囲むように形成されており、断面の形状は台形であり、側面130aが傾斜している。
次に、本実施の形態における赤外線検出器の製造方法について、図4~図13に基づき説明する。
本実施の形態における赤外線検出装置は、図14及び図15に示されるように、赤外線検出器100に信号読み出し回路素子500が接続されている。このため、赤外線検出器100の各々の画素181の上部電極171の上にはバンプ173が形成されており、下部電極172の上にはバンプ174が形成されている。また、信号読み出し回路素子500は、表面に信号読み出し回路が形成されており、信号読み出し回路素子500の電極511、512の上には、バンプ513、514が形成されている。バンプ173とバンプ513、バンプ174とバンプ514とは対応して形成されており、対応するバンプ173とバンプ513、バンプ174とバンプ514とを接続することにより、赤外線検出器100と信号読み出し回路素子500とが接続される。これにより、本実施の形態における赤外線検出装置が形成される。
次に、第2の実施の形態における赤外線検出器について説明する。本実施の形態における赤外線検出器は、第1の実施の形態における赤外線検出器におけるp型とn型とが逆に配置されている構造のものである。
(付記1)
半導体結晶基板と、
前記半導体結晶基板の上に、第1の導電型の化合物半導体により形成された第1のコンタクト層と、
前記第1のコンタクト層の上に、第2の導電型の化合物半導体により形成された画素を分離する画素分離壁と、
前記画素分離壁により囲まれた領域において、前記第1のコンタクト層及び前記画素分離壁の側面の上に、第1の導電型の化合物半導体により形成されたバッファ層と、
前記バッファ層の上に、化合物半導体により形成された赤外線吸収層と、
前記赤外線吸収層の上に、第2の導電型の化合物半導体により形成された第2のコンタクト層と、
前記第2のコンタクト層の上に形成された上部電極と、
前記第1のコンタクト層の上に形成された下部電極と、
を有することを特徴とする赤外線検出器。
(付記2)
前記赤外線吸収層は、超格子構造により形成されていることを特徴とする付記1に記載の赤外線検出器。
(付記3)
前記赤外線吸収層は、InAsとGaSbとによる超格子構造により形成されていることを特徴とする付記1に記載の赤外線検出器。
(付記4)
前記赤外線吸収層は、
前記バッファ層の上に形成された第1の導電型の超格子構造層と、
前記第1の導電型の超格子構造層の上に形成されたノンドープの超格子構造層と、
ノンドープの超格子構造層の上に形成された第2の導電型の超格子構造層と、
を有することを特徴とする付記1から3のいずれかに記載の赤外線検出器。
(付記5)
前記1のコンタクト層は、第1の導電型のGaSbを含む材料により形成されており、
前記画素分離壁は、第2の導電型のGaSbを含む材料により形成されており、
前記バッファ層は、第1の導電型のGaSbを含む材料により形成されていることを特徴とする付記1から4のいずれかに記載の赤外線検出器。
(付記6)
前記第1の導電型はp型であり、前記第2の導電型はn型であることを特徴とする付記1から5のいずれかに記載の赤外線検出器。
(付記7)
前記第1の導電型はn型であり、前記第2の導電型はp型であることを特徴とする付記1から5のいずれかに記載の赤外線検出器。
(付記8)
前記半導体結晶基板は、GaSbにより形成されており、
前記第2のコンタクト層は、第2の導電型のInAsを含む材料により形成されていることを特徴とする付記1から7のいずれかに記載の赤外線検出器。
(付記9)
付記1から8のいずれかに記載の赤外線検出器と、
前記赤外線検出器に接続される信号読み出し回路素子と、
を有することを特徴とする赤外線検出装置。
(付記10)
半導体結晶基板の上に、エピタキシャル成長により、第1の導電型の化合物半導体により第1のコンタクト層、第2の導電型の化合物半導体により分離壁形成層を積層して形成する工程と、
前記分離壁形成層の上に酸化シリコンマスクを形成する工程と、
前記酸化シリコンマスクをマスクとして、前記分離壁形成層を除去することにより、画素分離壁を形成する工程と、
前記第1のコンタクト層及び前記画素分離壁の側面の上に、エピタキシャル成長により、第1の導電型の化合物半導体によりバッファ層、化合物半導体により赤外線吸収層、第2の導電型の化合物半導体により第2のコンタクト層を積層して形成する工程と、
前記第2のコンタクト層の上に上部電極、前記第1のコンタクト層の上に下部電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする赤外線検出器の製造方法。
(付記11)
前記画素分離壁を形成する工程は、前記酸化シリコンマスクをマスクとして前記分離壁形成層をウェットエッチングにより除去することを特徴とする付記10に記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記12)
前記バッファ層、前記赤外線吸収層、前記第2のコンタクト層を積層して形成する工程は、前記画素分離壁の上の前記酸化シリコンマスクを残した状態で、前記バッファ層、前記赤外線吸収層、前記第2のコンタクト層を選択成長させることを特徴とする付記10または11に記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記13)
前記赤外線吸収層は、超格子構造により形成されていることを特徴とする付記10から12のいずれかに記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記14)
前記赤外線吸収層は、InAsとGaSbとによる超格子構造により形成されていることを特徴とする付記10から13のいずれかに記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記15)
前記赤外線吸収層は、
前記バッファ層の上に形成された第1の導電型の超格子構造層と、
前記第1の導電型の超格子構造層の上に形成されたノンドープの超格子構造層と、
ノンドープの超格子構造層の上に形成された第2の導電型の超格子構造層と、
を有することを特徴とする付記10から14のいずれかに記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記16)
前記1のコンタクト層は、第1の導電型のGaSbを含む材料により形成されており、
前記画素分離壁は、第2の導電型のGaSbを含む材料により形成されており、
前記バッファ層は、第1の導電型のGaSbを含む材料により形成されていることを特徴とする付記10から15のいずれかに記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記17)
前記第1の導電型はp型であり、前記第2の導電型はn型であることを特徴とする付記10から16のいずれかに記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記18)
前記第1の導電型はn型であり、前記第2の導電型はp型であることを特徴とする付記10から16のいずれかに記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記19)
前記半導体結晶基板は、GaSbにより形成されており、
前記第2のコンタクト層は、第2の導電型のInAsを含む材料により形成されていることを特徴とする付記10から18のいずれかに記載の赤外線検出器の製造方法。
(付記20)
前記エピタキシャル成長は、分子線エピタキシーによるものであることを特徴とする付記10から19のいずれかに記載の赤外線検出器の製造方法。
110 GaSb基板
120 第1のコンタクト層
130 画素分離壁
130a 側面
140 バッファ層
151 p-T2SL層
152 i-T2SL吸収層
153 n-T2SL層
160 第2のコンタクト層
171 上部電極
172 下部電極
181 画素
Claims (10)
- 半導体結晶基板と、
前記半導体結晶基板の上に、第1の導電型の化合物半導体により形成された第1のコンタクト層と、
前記第1のコンタクト層の上に、第2の導電型の化合物半導体により形成され、画素を分離する画素分離壁と、
前記画素分離壁により囲まれた領域において、前記第1のコンタクト層の上面の上と、前記画素分離壁の側面の上とに、第1の導電型の化合物半導体により形成されたバッファ層と、
前記バッファ層の上に、化合物半導体により形成された赤外線吸収層と、
前記赤外線吸収層の上に、第2の導電型の化合物半導体により形成された第2のコンタクト層と、
前記第2のコンタクト層の上に形成された上部電極と、
前記第1のコンタクト層の上に形成された下部電極と、
を有することを特徴とする赤外線検出器。 - 前記赤外線吸収層は、超格子構造により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の赤外線検出器。
- 前記赤外線吸収層は、InAsとGaSbとによる超格子構造により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の赤外線検出器。
- 前記赤外線吸収層は、
前記バッファ層の上に形成された第1の導電型の超格子構造層と、
前記第1の導電型の超格子構造層の上に形成されたノンドープの超格子構造層と、
ノンドープの超格子構造層の上に形成された第2の導電型の超格子構造層と、
を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の赤外線検出器。 - 前記第1のコンタクト層は、第1の導電型のGaSbを含む材料により形成されており、
前記画素分離壁は、第2の導電型のGaSbを含む材料により形成されており、
前記バッファ層は、第1の導電型のGaSbを含む材料により形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の赤外線検出器。 - 前記第1の導電型はp型であり、前記第2の導電型はn型であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の赤外線検出器。
- 前記第1の導電型はn型であり、前記第2の導電型はp型であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の赤外線検出器。
- 請求項1から7のいずれかに記載の赤外線検出器と、
前記赤外線検出器に接続される信号読み出し回路素子と、
を有することを特徴とする赤外線検出装置。 - 半導体結晶基板の上に、エピタキシャル成長により、第1の導電型の化合物半導体により第1のコンタクト層を形成する工程と、
前記第1のコンタクト層の上に、エピタキシャル成長により、第2の導電型の化合物半導体により分離壁形成層を形成する工程と、
前記分離壁形成層の上に酸化シリコンマスクを形成する工程と、
前記酸化シリコンマスクをマスクとして、前記分離壁形成層を除去することにより、画素分離壁を形成する工程と、
前記第1のコンタクト層の上面の上と、前記画素分離壁の側面の上とに、エピタキシャル成長により、第1の導電型の化合物半導体によりバッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の上に、エピタキシャル成長により、化合物半導体により赤外線吸収層を形成する工程と、
前記赤外線吸収層の上に、エピタキシャル成長により、第2の導電型の化合物半導体により第2のコンタクト層を形成する工程と、
前記第2のコンタクト層の上に上部電極、前記第1のコンタクト層の上に下部電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする赤外線検出器の製造方法。 - 前記画素分離壁を形成する工程は、前記酸化シリコンマスクをマスクとして前記分離壁形成層をウェットエッチングにより除去することを特徴とする請求項9に記載の赤外線検出器の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018128549A JP7073948B2 (ja) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 赤外線検出器、赤外線検出装置及び赤外線検出器の製造方法 |
US16/438,521 US10886323B2 (en) | 2018-07-05 | 2019-06-12 | Infrared detector, infrared detection device, and method of manufacturing infrared detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018128549A JP7073948B2 (ja) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 赤外線検出器、赤外線検出装置及び赤外線検出器の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020009861A JP2020009861A (ja) | 2020-01-16 |
JP7073948B2 true JP7073948B2 (ja) | 2022-05-24 |
Family
ID=69102265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018128549A Active JP7073948B2 (ja) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 赤外線検出器、赤外線検出装置及び赤外線検出器の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10886323B2 (ja) |
JP (1) | JP7073948B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7007088B2 (ja) * | 2016-12-07 | 2022-01-24 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 受光素子、撮像素子および電子機器 |
CN113130676A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-16 | 中国科学院半导体研究所 | 焦平面红外探测器芯片、探测器和制备方法 |
CN114300580B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-06-04 | 长春理工大学 | 一种探测器材料及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003197953A (ja) | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体受光素子、及びその製造方法 |
JP2007324572A (ja) | 2006-05-02 | 2007-12-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 受光素子アレイ、その製造方法、および光計測システム |
US20100301309A1 (en) | 2009-06-01 | 2010-12-02 | Tennant William E | Lateral collection architecture for sls detectors |
CN102569484A (zh) | 2012-02-08 | 2012-07-11 | 中国科学院半导体研究所 | InAs/GaSb二类超晶格红外探测器 |
JP2013093385A (ja) | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 受光素子、およびその製造方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06132559A (ja) * | 1992-10-19 | 1994-05-13 | Japan Energy Corp | 半導体受光素子 |
US5627082A (en) * | 1995-03-29 | 1997-05-06 | Texas Instruments Incorporated | High thermal resistance backfill material for hybrid UFPA's |
FR2855655B1 (fr) * | 2003-05-26 | 2005-08-19 | Commissariat Energie Atomique | Detecteur de rayonnement infrarouge photovoltaique a grille conductrice independante et tridimensionnelle |
JP5427531B2 (ja) * | 2009-09-29 | 2014-02-26 | 三菱重工業株式会社 | 光検出素子、光検出装置及び赤外線検出素子、赤外線検出装置 |
JP2012094761A (ja) | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体ウエハの製造方法、半導体装置の製造方法およびセンサアレイの製造方法 |
JP2014186006A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Toshiba Corp | 赤外線撮像装置および赤外線撮像モジュール |
JP6138018B2 (ja) | 2013-10-03 | 2017-05-31 | 三菱電機株式会社 | 赤外線固体撮像素子 |
US9825073B2 (en) * | 2014-05-23 | 2017-11-21 | Omnivision Technologies, Inc. | Enhanced back side illuminated near infrared image sensor |
JP6459460B2 (ja) | 2014-12-10 | 2019-01-30 | 住友電気工業株式会社 | 半導体受光素子を作製する方法 |
US10872987B2 (en) * | 2015-12-10 | 2020-12-22 | California Institute Of Technology | Enhanced quantum efficiency barrier infrared detectors |
JP6673038B2 (ja) | 2016-06-10 | 2020-03-25 | 富士通株式会社 | 半導体結晶基板、赤外線検出装置、半導体結晶基板の製造方法及び赤外線検出装置の製造方法 |
-
2018
- 2018-07-05 JP JP2018128549A patent/JP7073948B2/ja active Active
-
2019
- 2019-06-12 US US16/438,521 patent/US10886323B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003197953A (ja) | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体受光素子、及びその製造方法 |
JP2007324572A (ja) | 2006-05-02 | 2007-12-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 受光素子アレイ、その製造方法、および光計測システム |
US20100301309A1 (en) | 2009-06-01 | 2010-12-02 | Tennant William E | Lateral collection architecture for sls detectors |
JP2013093385A (ja) | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 受光素子、およびその製造方法 |
CN102569484A (zh) | 2012-02-08 | 2012-07-11 | 中国科学院半导体研究所 | InAs/GaSb二类超晶格红外探测器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10886323B2 (en) | 2021-01-05 |
JP2020009861A (ja) | 2020-01-16 |
US20200013822A1 (en) | 2020-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7073948B2 (ja) | 赤外線検出器、赤外線検出装置及び赤外線検出器の製造方法 | |
US10312390B2 (en) | Light receiving device and method of producing light receiving device | |
US11152210B2 (en) | Semiconductor crystal substrate, infrared detector, and method for producing semiconductor crystal substrate | |
US11043517B2 (en) | Semiconductor crystal substrate, infrared detector, method for producing semiconductor crystal substrate, and method for producing infrared detector | |
US9960299B2 (en) | Avalanche photodiode using silicon nanowire and silicon nanowire photomultiplier using the same | |
US20190319143A1 (en) | Semiconductor crystal substrate, device, and method for manufacturing semiconductor crystal substrate | |
JPH05267695A (ja) | 赤外線撮像装置 | |
JP7041337B2 (ja) | 赤外線検出器、撮像素子、及び撮像システム | |
JP7176402B2 (ja) | 化合物半導体装置及びその製造方法、赤外線検出器 | |
JP2019125645A (ja) | 赤外線検出器、撮像素子、撮像システム、赤外線検出器の製造方法 | |
CN117239001A (zh) | 光电探测器及其制备方法、检测方法、光电探测器阵列 | |
US10199520B2 (en) | Reduced junction area barrier-based photodetector | |
JP2009283603A (ja) | 検出装置、受光素子アレイおよびその製造方法 | |
JP2508579B2 (ja) | 配列型赤外線検知器の製造方法 | |
JPH04318981A (ja) | 赤外線検出器の製造方法 | |
JP7327101B2 (ja) | 赤外線検出器 | |
JP2008060161A (ja) | 光検出器及び光検出器の製造方法 | |
JP7200651B2 (ja) | 半導体ウエハ、赤外線検出器、これを用いた撮像装置、半導体ウエハの製造方法、及び赤外線検出器の製造方法 | |
JP2004179404A (ja) | 半導体受光装置およびその製造方法 | |
JP2023132638A (ja) | 受光素子およびその製造方法 | |
JP2020096064A (ja) | 化合物半導体装置及びその製造方法、赤外線検出器 | |
JPH02226777A (ja) | 半導体受光素子及びその製造方法 | |
JP2023097802A (ja) | 受光素子及び受光素子の製造方法 | |
JP2018206898A (ja) | 受光素子およびその製造方法 | |
JPH10125949A (ja) | 赤外線検知装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210408 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220322 |
|
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: 20220412 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220425 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7073948 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |