JPH01129473A - 光検出素子 - Google Patents
光検出素子Info
- Publication number
- JPH01129473A JPH01129473A JP62289951A JP28995187A JPH01129473A JP H01129473 A JPH01129473 A JP H01129473A JP 62289951 A JP62289951 A JP 62289951A JP 28995187 A JP28995187 A JP 28995187A JP H01129473 A JPH01129473 A JP H01129473A
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- compound semiconductor
- electrodes
- electrode
- trenches
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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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
- H01L31/08—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
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、生産性および信頼度を向上せしめた光検出
素子に関するものである。
素子に関するものである。
第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は従来の光伝導型の赤外
線検出素子の構造を示す平面図、断面図および部分拡大
断面図である。これらの図において、１は高低抗体の基
板、２はこの基板１上に成長された、例えばＨｇ ＋
−ｘ Ｃｄ Ｘ Ｔ ｅ等の化合物半導体、３はこの化
合物半導体２上に形成された、例えばＩｎからなる一対
の電極、４は陽極酸化膜、５は低抵抗層、６はバイアス
電流である。
線検出素子の構造を示す平面図、断面図および部分拡大
断面図である。これらの図において、１は高低抗体の基
板、２はこの基板１上に成長された、例えばＨｇ ＋
−ｘ Ｃｄ Ｘ Ｔ ｅ等の化合物半導体、３はこの化
合物半導体２上に形成された、例えばＩｎからなる一対
の電極、４は陽極酸化膜、５は低抵抗層、６はバイアス
電流である。
次に動作について説明する。
化合物半導体２には狭いバンドギャップを有するＨ ｇ
ｔ −ｘ Ｃｄ ｘ Ｔ ｅ等が用いられるので、こ
のバンドギャップよりも大きなエネルギーの赤外線を入
射すると、化合物半導体２中に過剰キャリアが発生し、
この過剰キャリアによる素子の電気伝導度の変化を信号
として取り出すことがこの種の検出素子の動作原理であ
る。実用上は、一対の電極３間に一定のバイアス電流６
を流し、電気伝導度の変化を電圧信号として取り出して
いる。
ｔ −ｘ Ｃｄ ｘ Ｔ ｅ等が用いられるので、こ
のバンドギャップよりも大きなエネルギーの赤外線を入
射すると、化合物半導体２中に過剰キャリアが発生し、
この過剰キャリアによる素子の電気伝導度の変化を信号
として取り出すことがこの種の検出素子の動作原理であ
る。実用上は、一対の電極３間に一定のバイアス電流６
を流し、電気伝導度の変化を電圧信号として取り出して
いる。
一方、化合物半導体２中で発生した過剰キャリアの一部
は、その表面で再結合により消滅して信号レベル低下と
ノイズレベル増加の原因となる。
は、その表面で再結合により消滅して信号レベル低下と
ノイズレベル増加の原因となる。
このため、受光面には陽極酸化１１！４を形成し、再結
合する割合を減らしている。
合する割合を減らしている。
ところで、この陽極酸化膜４により第２図（Ｃ）に示す
ように、その下約１μｍ程度の深さまで低抵抗層５が化
合物半導体２中に形成される。
ように、その下約１μｍ程度の深さまで低抵抗層５が化
合物半導体２中に形成される。
化合物半導体２は通常Ｎ型であり、そのキャリア濃度ｎ
Ｈは１０ ”ａｍ−３のオーダであるが、低抵抗層５中
のキャリア濃度は１０１５ｃｍ−３のオーダである。こ
れから約１μｍ程度の厚さの低抵抗層５による抵抗値と
、それ以外の厚さが約十数μｍの化合物半導体２による
抵抗値は、はぼ同程度になる。したがって、バイアス電
流６はそれぞれの層をほぼ等しく流れており、電流密度
について見ると低抵抗層５の方が約１桁大きいことがわ
かる。
Ｈは１０ ”ａｍ−３のオーダであるが、低抵抗層５中
のキャリア濃度は１０１５ｃｍ−３のオーダである。こ
れから約１μｍ程度の厚さの低抵抗層５による抵抗値と
、それ以外の厚さが約十数μｍの化合物半導体２による
抵抗値は、はぼ同程度になる。したがって、バイアス電
流６はそれぞれの層をほぼ等しく流れており、電流密度
について見ると低抵抗層５の方が約１桁大きいことがわ
かる。
このため、第２図（Ｃ）に示すように、電極３の受光面
側前縁部のうち、化合物半導体２の厚さと同程度の長さ
Ｌ間でバイアス電流は電極３に流れ込むが、その半分は
Ｌ′で示した約１μｍ程度の細い領域に集中することが
わかる。
側前縁部のうち、化合物半導体２の厚さと同程度の長さ
Ｌ間でバイアス電流は電極３に流れ込むが、その半分は
Ｌ′で示した約１μｍ程度の細い領域に集中することが
わかる。
上記のように従来の赤外線検出素子では、電極３間を流
れるバイアス電流６が電極３の最前縁部に集中している
。ところで、この部分は電極形成プロセス上、その形状
が不安定になりやすい部分であること、および電極３と
化合物半導体２との相互拡散により変質しやすい領域で
あるので、バイアス電流６が変動を受け、その結果、同
一ウエバ内での素子特性のばらつきが大きくなったり、
あるいは同一素子における経時変化が大きくなったりし
て信頼度が低く生産性が悪いという問題点があった。
れるバイアス電流６が電極３の最前縁部に集中している
。ところで、この部分は電極形成プロセス上、その形状
が不安定になりやすい部分であること、および電極３と
化合物半導体２との相互拡散により変質しやすい領域で
あるので、バイアス電流６が変動を受け、その結果、同
一ウエバ内での素子特性のばらつきが大きくなったり、
あるいは同一素子における経時変化が大きくなったりし
て信頼度が低く生産性が悪いという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、生産性および信頼度を向上せしめた光検出素子を
得ることを目的とする。
ので、生産性および信頼度を向上せしめた光検出素子を
得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段）
この発明に係る光検出素子は、化合物半導体上の両電極
の端部近傍に各端部にそれぞれ平行な所定深さの溝を形
成したものである。
の端部近傍に各端部にそれぞれ平行な所定深さの溝を形
成したものである。
この発明においては、化合物半導体上の電極の端部近傍
に、これら端部とそれぞれ平行な所定深さの溝を形成し
たことから、バイアス電流が電極の前縁部分に集中して
流れることがなくなる。
に、これら端部とそれぞれ平行な所定深さの溝を形成し
たことから、バイアス電流が電極の前縁部分に集中して
流れることがなくなる。
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はこの発明の光検出素子
の一実施例を示すもので、例えば赤外線検出素子を示す
平面図３断面図および部分拡大断面図である。これらの
図において、第２図と同一符号は同一部分を示し、７は
溝で、各電極３の端部の近くで、かつこの端部に平行に
化合物半導体２に所定の深さで形成したものである。
の一実施例を示すもので、例えば赤外線検出素子を示す
平面図３断面図および部分拡大断面図である。これらの
図において、第２図と同一符号は同一部分を示し、７は
溝で、各電極３の端部の近くで、かつこの端部に平行に
化合物半導体２に所定の深さで形成したものである。
このように、溝７を化合物半導体２に形成することによ
り、バイアス電流６は低抵抗層５に集中して流れてぎた
場合でも、溝７により一旦基板１側へ集められ、その後
電極３に向って開放されるため、電極３での電流密度の
均一性が従来に比べて大幅に改善される。第１図（Ｃ）
はこの様子を示したものである。
り、バイアス電流６は低抵抗層５に集中して流れてぎた
場合でも、溝７により一旦基板１側へ集められ、その後
電極３に向って開放されるため、電極３での電流密度の
均一性が従来に比べて大幅に改善される。第１図（Ｃ）
はこの様子を示したものである。
この溝７の幅は極力細い方がよい。これはバイアス電流
６を基板１側へ集めることにより抵抗の増加を小さくす
るためである。また、溝７の深さは低抵抗層５をカット
し、電極３での電流密度の均一性をよくするためには化
合物半導体２の厚さの１／３〜１／２が適当である。
６を基板１側へ集めることにより抵抗の増加を小さくす
るためである。また、溝７の深さは低抵抗層５をカット
し、電極３での電流密度の均一性をよくするためには化
合物半導体２の厚さの１／３〜１／２が適当である。
（発明の効果）
この発明は以上説明したとおり、化合物半導体上の両電
極の端部近傍に各端部にそれぞれ平行な所定深さの溝を
形成したので、電極の前縁部分でのバイアス電流の集中
を無くすことができ、かつバイアス電流の変動を小さく
することができる。
極の端部近傍に各端部にそれぞれ平行な所定深さの溝を
形成したので、電極の前縁部分でのバイアス電流の集中
を無くすことができ、かつバイアス電流の変動を小さく
することができる。
したがって、生産性の向上がはかれるとともに、高信頼
性の光検出素子が得られるという効果がある。
性の光検出素子が得られるという効果がある。
第１図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の光検出素子の一実施
例を示す平面図、断面図および部分拡大断面図、第２図
（ａ）〜（Ｃ）は従来の光検出素子を示す平面図、断面
図および部分拡大断面図である。 図において、１は基板、２は化合物半導体、３は電極、
４は陽極酸化膜、５は低抵抗層、６はバイアス電流、７
は溝である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 ７Ｊ （外２名）第２図 （ａ）
例を示す平面図、断面図および部分拡大断面図、第２図
（ａ）〜（Ｃ）は従来の光検出素子を示す平面図、断面
図および部分拡大断面図である。 図において、１は基板、２は化合物半導体、３は電極、
４は陽極酸化膜、５は低抵抗層、６はバイアス電流、７
は溝である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 ７Ｊ （外２名）第２図 （ａ）
Claims (1)
- 高低抗体の基板と、この基板上に形成した化合物半導
体と、この化合物半導体上に形成した一対の電極と、こ
の電極に挟まれた前記化合物半導体上の受光面に形成し
た陽極酸化膜とからなる光伝導型の光検出素子において
、前記化合物半導体上の前記両電極の端部近傍に前記各
端部にそれぞれ平行な所定深さの溝を形成したことを特
徴とする光検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62289951A JPH01129473A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 光検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62289951A JPH01129473A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 光検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129473A true JPH01129473A (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=17749845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62289951A Pending JPH01129473A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 光検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129473A (ja) |
-
1987
- 1987-11-16 JP JP62289951A patent/JPH01129473A/ja active Pending
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