JPH0196967A - 赤外線検出器 - Google Patents
赤外線検出器Info
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- JPH0196967A JPH0196967A JP62254989A JP25498987A JPH0196967A JP H0196967 A JPH0196967 A JP H0196967A JP 62254989 A JP62254989 A JP 62254989A JP 25498987 A JP25498987 A JP 25498987A JP H0196967 A JPH0196967 A JP H0196967A
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、−枚の半導体基板にフォトダイオード・アレ
イを構成してなる赤外線検出器に関する。
イを構成してなる赤外線検出器に関する。
（従来の技術）
第３図は、従来のフォトダイオード・アレイ赤外線検出
器の一例である。フォトダイオード・アレイは、ｐ型Ｃ
ｄ ｘ Ｈｇ ＋−ｔ Ｔ ｅ基板（ＣＭＴ基板）１の
表面にイオン注入等により複数のｎ型拡散層２（２１，
２２，・・・）を配列形成して構成されている。各ｎ型
拡散層２には、Ｉｎ信号電極５（５１，５２，・・・）
が形成され、基板１裏面には全面にＡｕ接地電極６が形
成されている。基板表面のｎ型拡散層５の周囲には、パ
シベーション用陽極硫化膜３が形成され、その上に更に
ＺｎＳ保護膜４が形成されている。
器の一例である。フォトダイオード・アレイは、ｐ型Ｃ
ｄ ｘ Ｈｇ ＋−ｔ Ｔ ｅ基板（ＣＭＴ基板）１の
表面にイオン注入等により複数のｎ型拡散層２（２１，
２２，・・・）を配列形成して構成されている。各ｎ型
拡散層２には、Ｉｎ信号電極５（５１，５２，・・・）
が形成され、基板１裏面には全面にＡｕ接地電極６が形
成されている。基板表面のｎ型拡散層５の周囲には、パ
シベーション用陽極硫化膜３が形成され、その上に更に
ＺｎＳ保護膜４が形成されている。
このように構成された赤外線検出器に、基板表面からま
たは裏面から赤外線が入射すると、ＣＭＴｊＺ板１中に
主１中孔対が生成され、これらの信号電荷が各フォトダ
イオードの遷移領域（即ち空乏層領域）を通過して、外
部へ信号電流が取出される。
たは裏面から赤外線が入射すると、ＣＭＴｊＺ板１中に
主１中孔対が生成され、これらの信号電荷が各フォトダ
イオードの遷移領域（即ち空乏層領域）を通過して、外
部へ信号電流が取出される。
この様な従来の赤外線フォトダイオード・アレイでは、
表面リーク電流の影響で充分大きい赤外線検出能が得ら
れないという問題がある。これを第４図の等価回路を用
いて説明する。第３図のフォトダイオード・アレイは第
４図に示すように、信号電流を発生するフォトダイオー
ドＰＤ、。
表面リーク電流の影響で充分大きい赤外線検出能が得ら
れないという問題がある。これを第４図の等価回路を用
いて説明する。第３図のフォトダイオード・アレイは第
４図に示すように、信号電流を発生するフォトダイオー
ドＰＤ、。
ＰＤ２．・・・に対して、基板表面付近のダイオードＳ
Ｄが並列に入った形で表わされる。これら表面ダイオー
ドＳＤは、基板表面保護膜中の固定電荷の影響を受けて
、リーク電流の大きい、特性の悪いダイオードとなり、
これがフォトダイオードＰＤの特性に影響を与える結果
、ＲｏＡ積が低下して、十分な赤外線検出能が得られな
いのである。
Ｄが並列に入った形で表わされる。これら表面ダイオー
ドＳＤは、基板表面保護膜中の固定電荷の影響を受けて
、リーク電流の大きい、特性の悪いダイオードとなり、
これがフォトダイオードＰＤの特性に影響を与える結果
、ＲｏＡ積が低下して、十分な赤外線検出能が得られな
いのである。
（発明が解決しようとする問題点）
以上のように従来の赤外線フォトダイオード・アレイは
、表面ダイオードの影響で充分に高い検出能が得られな
い、という問題があった。
、表面ダイオードの影響で充分に高い検出能が得られな
い、という問題があった。
本発明は、この様な問題を解決した赤外線検出器を提供
することを目的とする。
することを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明にかかる赤外線検出器は、フォトダイオード・ア
レイを構成する基板内の所定深さ位置に、各拡散層領域
には電流通過孔を有する、基板より禁制帯幅の広い物質
からになる障壁層を埋設したことを特徴とする。
レイを構成する基板内の所定深さ位置に、各拡散層領域
には電流通過孔を有する、基板より禁制帯幅の広い物質
からになる障壁層を埋設したことを特徴とする。
（作用）
本発明によれば、表面ダイオードを通って基板に流れる
不要なリーク電流に対して、基板内部の障壁層が大きい
阻止能力を有する。これにより、リーク電流の影響を効
果的に低減することができる。各、フォトダイオードの
信号電流は、障壁層の必要な領域に電流通過孔が設けら
れており、障壁層にブロックされることなく、外部に取
出される。
不要なリーク電流に対して、基板内部の障壁層が大きい
阻止能力を有する。これにより、リーク電流の影響を効
果的に低減することができる。各、フォトダイオードの
信号電流は、障壁層の必要な領域に電流通過孔が設けら
れており、障壁層にブロックされることなく、外部に取
出される。
（実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図は一実施例の赤外線検出器である。第３図と対応
する部分には第３図と同一符号を付して詳細な説明は省
略する。この実施例では、基板１内部に障壁層７が全面
に埋込み形成されている。
する部分には第３図と同一符号を付して詳細な説明は省
略する。この実施例では、基板１内部に障壁層７が全面
に埋込み形成されている。
この障壁層７は例えばＣｄ Ｔｅ層であり、フォトダイ
オードを構成する各ｎ型拡散層２の拡散深さより浅い位
置に、即ち拡散層２を横切るように埋め込み形成されて
いる。但し、ｎ型拡散層２を横切る部分には、電流通過
孔８が開けられている。
オードを構成する各ｎ型拡散層２の拡散深さより浅い位
置に、即ち拡散層２を横切るように埋め込み形成されて
いる。但し、ｎ型拡散層２を横切る部分には、電流通過
孔８が開けられている。
この様な構造を得るには例えば、ｐ型ＣＭＴ基板にＣｄ
Ｔｅ層をＭＢＥ法またはＭＯＣＶＤ法等によりエピタ
キシャル成長させ、このＣｄ Ｔｅ層を電子ビームまた
はレーザビームにより選択的に溶融させて電流通過孔８
を形成する。更にその上にｐ型ＣＭＴ層を成長させ、得
られたウェーハを用いて従来と同様にｎ型拡散層の形成
、保護膜形成、電極形成等を行なえばよい。
Ｔｅ層をＭＢＥ法またはＭＯＣＶＤ法等によりエピタ
キシャル成長させ、このＣｄ Ｔｅ層を電子ビームまた
はレーザビームにより選択的に溶融させて電流通過孔８
を形成する。更にその上にｐ型ＣＭＴ層を成長させ、得
られたウェーハを用いて従来と同様にｎ型拡散層の形成
、保護膜形成、電極形成等を行なえばよい。
この実施例の赤外線フォトダイオード・アレイの動作は
基本的に従来と変らない。赤外線が基板１の表面または
裏面から入射すると、電子正孔対が生成され、少数キャ
リアである電子は各フォトダイオードのｎ型拡散層２に
到達し、通過孔８があるため外部に信号電流が取出され
る。一方、表面ダイオードのリーク電流が、基板１の各
ｎ型拡散層２の間の領域を縦方向に流れようとすると、
この領域では障壁層７により電流はブロックされる。
基本的に従来と変らない。赤外線が基板１の表面または
裏面から入射すると、電子正孔対が生成され、少数キャ
リアである電子は各フォトダイオードのｎ型拡散層２に
到達し、通過孔８があるため外部に信号電流が取出され
る。一方、表面ダイオードのリーク電流が、基板１の各
ｎ型拡散層２の間の領域を縦方向に流れようとすると、
この領域では障壁層７により電流はブロックされる。
第２図は、この実施例の赤外線フォトダイオード・アレ
イの等価回路を第４図に対応させて示す。
イの等価回路を第４図に対応させて示す。
第４図と比較して明らかなようにこの実施例では、表面
ダイオードＳＤに対して障壁層７による大きい障壁抵抗
Ｒが入る。
ダイオードＳＤに対して障壁層７による大きい障壁抵抗
Ｒが入る。
こうしてこの実施例では、表面リーク電流の影響が低減
され、各フォトダイオードのＲ８Ａ積が向上して、大き
い赤外線検出能が得られる。
され、各フォトダイオードのＲ８Ａ積が向上して、大き
い赤外線検出能が得られる。
本発明は上記実施例に限られるものではない。
例えば実施例では、ＣＭＴ基板に対して障壁層としてＣ
ｄ Ｔｅ層を埋込む場合を説明したが、５ｉ０２等の絶
縁層、Ｚｎ Ｔｅ等の半導体層等、基板より禁制帯幅の
大きい物質を用いることができる。障壁層の深さはフォ
トダイオードの拡散層内に限らず、それより僅か下であ
ってもよい。障壁層に設ける電流通過孔の大きさも適宜
設定することができる。障壁層の形成法として例えばイ
オン注入を利用することも可能である。また、障壁層を
複数層設けてもよい。その池水発明は、その趣旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができる。
ｄ Ｔｅ層を埋込む場合を説明したが、５ｉ０２等の絶
縁層、Ｚｎ Ｔｅ等の半導体層等、基板より禁制帯幅の
大きい物質を用いることができる。障壁層の深さはフォ
トダイオードの拡散層内に限らず、それより僅か下であ
ってもよい。障壁層に設ける電流通過孔の大きさも適宜
設定することができる。障壁層の形成法として例えばイ
オン注入を利用することも可能である。また、障壁層を
複数層設けてもよい。その池水発明は、その趣旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができる。
第１図は本発明の一実施例の赤外線検出器を示す断面図
、第２図はその等価回路図、第３図は従来の赤外線検出
器を示す断面図、第４図はその等価回路図である。 １−ｐ型Ｃｄ ｘ Ｈｇ １−ｘ Ｔ ｅ基板、２・・
・ｎ型拡散層、３・・・陽極硫化膜１．４・・・ＺｎＳ
保護膜、５・・・Ｉｎ信号電極、６・・・Ａｕ接地電極
、７・・・障壁層、８・・・電流通過孔。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 ＠ ２ 図
、第２図はその等価回路図、第３図は従来の赤外線検出
器を示す断面図、第４図はその等価回路図である。 １−ｐ型Ｃｄ ｘ Ｈｇ １−ｘ Ｔ ｅ基板、２・・
・ｎ型拡散層、３・・・陽極硫化膜１．４・・・ＺｎＳ
保護膜、５・・・Ｉｎ信号電極、６・・・Ａｕ接地電極
、７・・・障壁層、８・・・電流通過孔。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 ＠ ２ 図
Claims (2)
- （１）第１導電型半導体基板の表面に複数個の第２導電
型拡散層を配列形成してフォトダイオード・アレイを構
成した赤外線検出器において、前記基板表面から所定の
深さに位置し、各第２導電型拡散層領域に電流通過孔を
有する、禁制帯幅の広い物質からなる障壁層を埋設した
ことを特徴とする赤外線検出器。 - （２）前記障壁層は、前記第２導電型拡散層の拡散深さ
より浅い位置に埋設されている特許請求の範囲第１項記
載の赤外線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62254989A JPH0196967A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62254989A JPH0196967A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196967A true JPH0196967A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17272661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62254989A Pending JPH0196967A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196967A (ja) |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62254989A patent/JPH0196967A/ja active Pending
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