JPH03173134A - 半導体装置及び電子装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置、特にバイポーラトランジスタ（
ＢＰＴ）の構造と、およびその応用例としての電子装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、ドープされた多結晶シリコンによりエミッタ領域
を形成するバイポーラ・トランジスタ（ＤＯＰＯ３ＢＰ
Ｔ）や、マイクロクリスタル（μＣ）等によりエミッタ
領域を形成するヘテロ・バイポーラ・トランジスタ（Ｈ
ＢＴ）が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記ＤＯＰＯＳ　　ＢＰＴにあっては、
微細化した場合、大きな電流増幅率ｈＦＥを得ることが
できないことや、ベース領域の低抵抗化が困難であるこ
と、さらに、周波数特性において、高周波領域での使用
限界が低いという問題がある。

他方、ＨＢＴにあっては、一応、上記問題を解決するべ
く形成されてはいるが、良好なペテロ界面を作成できな
いことは大きな問題となっている。

その問題に対しては、微結晶シリコン（水素を含有した
マイクロ・クリスタル（μｃ）−５ｔ）を作成するのが
１つの解決策であるが、前記マイクロ・クリスタルは、
本来安定な結晶形でなく、プロセス中の熱処理により、
しばしば特性劣化が生ずる。また、水素を含有している
ため、さらにその劣化を助長している。

本発明は、上記問題を解決すべく、電流増幅率の増大化
が図れ、ベース電流の低減ができ、熱処理による特性劣
化を防止できる等を目的とする半導体装置、およびその
応用例としての電子装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成すべく、請求項１の発明は、第１伝導形
のコレクタ領域と、第２伝導形のベース領域と、第１伝
導形のエミッタ領域とを備え、少なくとも、該エミッタ
領域上に多結晶層を有し、該多結晶層の内に所定のポテ
ンシャルエネルギー値を有する障壁を形成し、前記ポテ
ンシャルエネルギー値を当該温度の熱エネルギー値より
も大なる値に設定したことを特徴とする 請求項２の発明は、請求項１の多結晶層が、その抵抗値
の逆数の値を温度上昇に対して略々−定、または増加さ
せる特性を有することを特徴とする 請求項３の発明は、請求項１または請求項２の多結晶層
が、シリコンを主成分とするものであることを特徴とす
る 請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のエミッタ領
域を、その厚さが、前記ベース領域からエミッタ領域中
に注入される少数キャリアの拡散長よりも薄く設定して
いることを特徴とする請求項５の発明は、請求項１乃至
請求項４の多結晶層を、上下二層構造に形成し、上層の
多結晶はその粒径を大に、または、不純物濃度を高く設
定することを特徴とする 請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５の発明の半導
体装置が、少なくとも光電変喚素子として用いられてい
ることを特徴とする。

［作用］ エミッタ領域上に形成される多結晶層は、禁制ｆ幅の広
いμｃ−３ｉと同様な効果を有し、例えば、ＬＰＣＶＤ
法により５５０〜６４０［℃］径程度温度でエミッタ領
域上に堆積する。また、多結晶層は、はとんど水素を含
有させず、安定な結晶粒径範囲にされ、かつ、ベースか
らエミッタ領域に注入されるキャリアの障壁になるよう
にする。

［実施例］ 第１図は本発明の半導体装置に係る第１実施例である。

同図において、１はシリコン基板であり、該シリコン基
板１は、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａ　ｓ　）　、アンチモン
（ｓｂ）等の不純物をドープしてｎ形とされ、あるいは
ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｎ）、ガリウム（Ｇａ
）等の不純物をドープしてｐ形とされたものである。

２はｎ０埋め込み領域であり、該ｎ０埋め込み領域２は
、例えば不純物濃度の低い１０１６〜１０２０［ｃｍ−
’］から成るものである。

３はコレクタ領域の一部としてのｎ影領域であり、該ｎ
影領域３はエピタキシャル技術等で形成された、例えば
不純物濃度の低い（１０１３〜５×１０　”　［ｃ　ｍ
””］程度）ものから成る。

４はベース領域としてのｐ影領域であり、該ｐ影領域４
は不純物濃度１０”〜１０”［ｃｍ−’］のものから成
る。

５はＰ０領域であり、該Ｐ０領域５は不純物濃度１０１
７〜１０”［ｃｍ−３］のものから成る。

６はｎ０エミツタ領域である。

７はｎ３領域であり、該ｎゝ領領域はコレクタ抵抗を下
げるべく、後記コレクタ電極２０２と埋め込み領域２と
を接続するものである。

８はポリシリコンから成る多結晶層であり、該多結晶層
８は、ベース領域から注入されるキャリアの障壁となる
領域である。

１０１．１０２，１０３は電極、素子間、配線間を分離
するための絶縁膜である。

２００．２０１．２０２は夫々エミッタ電極、ベース電
極、およびコレクタ電極であり、金属、シリサイド等に
より形成されている。

次に、本発明で最も重要な構成要素である前記多結晶層
８について述べる。

多結晶は、ある大きさの分布をもった単結晶が集合した
もので、該各車結晶の結晶粒が一定の結晶方位をもたな
いものである。また、結晶粒界を有しており、結晶粒界
は著しい格子の乱れを有している。この結晶粒界の形成
により、多結晶は、単結晶と異なる電気特性を有する。

多結晶の電気特性は、結晶粒径および結晶粒界の格子欠
陥密度によって大きく影響される。

結晶粒界に存在する格子欠陥は、深いアクセフタまたは
ドナー準位として、自由キャリアの捕獲中心となり、禁
制釜中で電荷を捕獲する。これにより結晶粒界の周囲に
空乏層領域を生じてポテンシャルが変化し、キャリアに
対して障壁として作用する。

多結晶は、その粒径Ｌ　［ｃｍ］　、不純物濃度Ｎｉ［
ｃｍ″′３］、結晶粒界におけるトラップ準位密度Ｑｔ
　　［ｃｍ−’］により、その特性が変化するが、多結
晶シリコンを例として該特性変化について以下に説明す
る。

第２図は、Ｑ　ｔ　＞　Ｌ−Ｎ　ｉの場合のエネルギー
バンド図（第２図（ａ））と、薄膜Ｎ形多結晶シリコン
内の結晶粒界ＢＣ１空乏層Ｅｐの広がり（第２図（ｂ）
）を示すものである。

第３図は、Ｑ　ｔ　＜　Ｌ−Ｎ　ｉの場合のエネルギー
バンド図（第３図（ａ））と、薄膜Ｎ型多結晶シリコン
内の結晶粒界Ｂｃ、空乏層Ｅｐの広がり（第３図（ｂ）
）を示すものである。

すなわち、Ｑ　ｔ　＞　Ｌ−Ｎ　ｉでは、多結晶シリコ
ン内が全て空乏化する一方、Ｑｔ＜Ｌ−Ｎｉでは、結晶
粒界の近情のみに空乏層領域が広がり、多結晶シリコン
内に中性領域を残している。換言すれば、Ｑ　ｔ　＞　
Ｌ−Ｎ　ｉになると抵抗が極めて高くなる。

第４図には、トラップ準位密度Ｑｔを一定として、粒径
りを２００［人１，４２０［人］、１２２０［人］と変
えた場合における不純物濃度Ｎｉに対する比抵抗ρの一
例が示されている。

ここで、領域■はＱ　ｔ　＞　Ｌ−Ｎ　ｉの場合、領域
■はＱｔ＜Ｌ−Ｎｉの場合を表わしている。

また、領域Ｏは、不純物濃度が高く、第３図に示す障壁
φｂが極めて薄くなる場合であり、キャリアが障壁をト
ンネル現象により通過するために、実質的に障壁がなく
なり、単結晶に近い比抵抗を有するようになる。

前記領域■、■は多結晶体特有の特性領域であるが、領
域■は抵抗が高すぎるので、本発明の半導体装置には適
さない。

従って、本発明では、前記領域■の多結晶体をＢＰＴの
エミッタ領域に用いる。

なお、前記領域■における障壁が如何なる高さとなるか
については実測が困難であるので、第５図に示ように、
計算により求めた一例を示す。

すなわち、結晶粒径Ｌ＝　１０−’　［ｃｍ］を一定と
し、トラップ準位密度Ｑｔ　　［ｃｍ−”］の各各値第
５図中■〜■に夫々対応するｌＸｌ０−＋３５Ｘ１０−
”　　２Ｘ１０−１２．ｌＸｌ０−”、５ＸＩＯ−”　
　　２Ｘ１０−”　、ｌＸｌ０−”の８値）を夫々パラ
メータとして前記障壁の高さφ。

を不純物濃度Ｎｉ［ｃｍ−’］に対してプロットしたも
のである。

実験データによると、本発明に係る多結晶のトラップ準
位密度Ｑｔは、１ｘｌＯ−１２〜１　ｘ　１０−”　　
［ｃ　ｍ−２］程度の値を有しており、また、通常の多
結晶の粒径は２００〜１０００〔人］であるから、障壁
の高さφ、は第５図に示す程度の値は通常有すると考え
られる。従って、障壁の高さφ、の最大値は、０．４５
　［ｅＶ］程度は生じる場合がある。但し、粒径し、界
面のトラップ準位密度Ｑｔｓ不純物濃度Ｎｉが最適化さ
れる必要がある。

多結晶の領域■を流れる電流は、キャリアが障壁φ、を
越えて流れるものとしての熱電子放射型の電流になる。

一方、空乏層Ｅｐの幅Ｗ（第３図（ａ）参照）は、近似
的には、 Ｑｔ Ｗ−一＝−・・・　（１） １ で表わされる０例えば、Ｑｔ−５ｘ１０−＋ｔ［ｃｍ−
２コでＮｉが１０１６［ｃ　ｍ−’］であると、Ｗ＝５
ｘｌＯ−’［ｃｍコ −５００［入］となり、 φＢは０．３５　［ｅＶ］程度生じることになる。

第４図に示すように、Ｌ＝１０００［入］であれば中性
領域ｎ７は５００［入］が残る。

第６図は第１図のＡ−Ａ’断面における電位図を示すも
のである。なお、同図においてＥＲはエミッタ領域を％
　’　Ｂ　Ｒはベース領域を、ＣＲはコレクタ領域を表
す。

本発明では、ポテンシャルの障壁を有する多結晶シリコ
ンをエミッタ領域に使い、ベース領域から注入されるキ
ャリアを減少させ、ＢＰＴの高利得化を図ろうとするも
のである。

第６図に示すように、多結晶層８内において、電子に対
する凸形のポテンシャル障壁が形成される一方、正孔に
対しては凹形のポテンシャル障壁が形成される。

第７図（ａ）に示すように、ポテンシャル井戸の深さを
−φ６１幅をａとした場合、キャリアの透過確率Ｔｔは
、 で表わされる。

一例として、ｍ″φＢａ’　／’ｈ２ｘ８とするとＴｔ
は、第７図（ｂ）の如くなる。Ｅは電子のエネルギーで
あるが、Ｅ／φ、く１のときで著しく透過確率Ｔｔは下
がる。Ｅは通常当該温度Ｔの熱エネルギーｋＴ程度であ
るのでφＢ　＞ｋＴのとき正孔阻止効果が生じる。

第８図は、本発明に係る多結晶シリコンのシート抵抗Ｒ
の逆数（導電度）の温度Ｔの逆数に対する特性を示す。

■°の場合、多結晶シリコンの濃度が最も高く、次いで
■゛、■°の順に濃度が低くなる。この場合、堆積温度
、厚み、熱処理は同じ条件である。

■°は従来の多結晶シリコンと同様であり、温度Ｔを上
昇すると１／Ｒは下がる。しかし、■゛、Ｏ°について
は傾斜が緩やかになり、■。

では、温度Ｔを大にすると１／Ｒは上昇するようになる
。

■°、■°においては、先に述べたポテンシャルが生じ
、電流の流れる機構が、熱電子放射形が多くなり、特性
が変化する。少なくとも１／Ｒが温度に対して平坦か、
温度上昇により１／Ｒが増加するとＢＰＴの特性改善に
効果が上る。

■°の多結晶シリコンを用いたエミッタに対して、■°
、■′の多結晶シリコンをエミッタＣ′冑用したＢＰＴ
はベース電流が２７３，１／３と順次減少する。従って
、ｈｔｔは夫々１．５倍、３倍になる。

第１図に示すように、ｎ９領域６は単結晶内に形成され
ている。ベース電流を決める場合、このｎ３領域６も極
めて重要な要素となる。

ＢＰＴの電流の構成成分について述べる。

コレクタ電流は、近似的に、 で表される。

ただし、電子の拡散距離はベース幅よりも長いものとす
る。なお、ＮＢはベース濃度、Ｗ！１はベース幅、Ｄｎ
は電子の拡散距離、ｎｌはＳｉの真性キャリア密度、Ｖ
ＩＩＥはベース・エミッタ間の印力ａ電圧である。

すなわち、コレクタ電流はエミッタ領域で決まるのでは
なく、ベース濃度厚みで決まることになる。

また、ベース電流は、エミッタ領域から注入された電子
のベース中での再結合電流Ｊ　ａｒｓｅと、ベースから
エミッタに注入される正孔の拡散電流Ｊｌｌｄｌｆｆと
から成る。ここで、再結晶電流Ｊ　ｌｌｒ＠Ｃは、 （ただし、Ｌｎは電子の拡散距離） なお、従来のホモ接合形ＢＰＴでは拡散電流Ｊ　ａｄｌ
ｆｆが主成分であり、高電流利得は得られない。

通常ホモＢＰＴのこのＪＢｄｌｆｆは、従来の正孔拡散
長ＬＰがエミッタ厚みＷ、より小の場合（ケース１　）
　　（ＬＰ　＜Ｗ！　）である。

一方、最近の高集積化に伴い、エミッタ接合の浅化がお
こなわれると、Ｌ、＞Ｗ、となり（ケース２） となり、ざらにＪ２１ｄ１ｆｆが犬となり、ＢＰＴのｈ
ＦＥの減少がおこる。

本発明の場合、ヘテロ界面での再結合速度を充分おさえ
ると、Ｊ　Ｂｄｌｆｆ３は次の如くなる。

（ＬＰ＞Ｗり 本発明のＢＰＴでは、前記ケース１において、前記従来
のホモ構造ＢＰＴに対して、拡散電流ＪＢｄＩｆｔは、
Ｗｔ／Ｌｐ倍となる。また、前記ケース２のＢＰＴに対
し、拡散電流ＪＢｄＩｆｆは、（ｗｅ　／ＬＰ　）２倍
となる。

このように、拡散電流Ｊ　Ｂｄｌｆｆを極端に減少させ
ることにより、電流増幅率ｈｒｔを飛躍的に増加させる
ことができる。

第９図は、ｎ０領域における不純物濃度と正孔の拡散距
離および正孔の寿命との関係を示すグラフである。この
関係からエミッタ深さは、少なくとも正孔の拡散距離の
１１５程度にした方がよい 次に、第１図に示した半導体装置の製造プロセスについ
て説明する。

■ｐ型あるいはｎ型基板１に、Ａｓ、Ｓｂ、Ｐ等をイオ
ン注入（不純物拡散等でもよい）することにより、不純
物濃度が１×１０′′〜１０１ｇ［ｃｍ−３］のｎ＋埋
め込み領域２を形成する。

■エピタキシャル技術等により、不純物濃度が１×１０
１４〜１０１７［Ｃｒｌ１−３］のｎ影領域３を形成す
る。

■コレクタの抵抗を減少させるためのｎ１領域７（不純
物濃度１×１０１７〜１０　”　［ｃｍ−”］　）を形
成する。

■素子分離用の絶縁膜１０２を、選択酸化法、ＣＶＤ法
等により作成する。

■活性領域を形成すべく、ｐ０領域５及びベース領域で
あるｐ領域４をイオン注入法等により形成する。

■絶縁膜１０１にエミッタコンタクトを開口した後、Ａ
ｓ、Ｓｂ、Ｐ等をドープしたｎゝ領領域不純物濃度５Ｘ
１０”〜５　ｘ　１０　”　［ｃｍ−３１）６をイオン
注入法あるいは熱拡散法により形成する。

■ＬＰＣＶＤ法により多結晶Ｓｉを堆積し、これをイオ
ン注入法あるいは熱拡散法によりｎゝ１としての多結晶
層８を形成した後、バターニングする。

■絶縁膜１０３を堆積し、これをアニールした後、コン
タクトの開口を行なう。

■電極２００となるＡ１−５ｉ　（１％）をスパッタし
、その後、Ａβ−５ｔのパターン化を行なう。

＠Ａｆｌ−３ｉ電極のアロイ後、パッシベーション膜を
形成し、Ｍｉｓ構造ＢＰＴを完成する。

第１０図は本発明の半導体装置に係る第２実施例である
。

ポテンシャル障壁を有する多結晶層８の上に他の多結晶
層１０を積層する。すなわち、第３図に示すように、本
発明による多結晶層８は、従来の多結晶シリコン等より
も抵抗の高い領域を使用するので、多結晶層８の上に低
抵抗層を設ける。

前記低抵抗多結晶層１０を形成するための１つの手法は
、結晶粒径を大きくし抵抗を下げる。

例えば、多結晶シリコンの堆積温度を途中で、６００［
℃］から６４０［ｔ］に変化させることにより多結晶層
８．１０が同一工程にて作成できる。

低抵抗多結晶層１０を形成するための１つの手法は、多
結晶層８と低抵抗多結晶層１０の不純物１度を変化させ
る。

前記多結晶層１０は、例えば第３図に示すような、■の
領域の不純物密度に設定する。例えば、同一の層にＡｓ
、Ｐを使い、多結晶層８と低抵抗多結晶層１０の拡散係
数の違いを利用したり、基板１上の全体に多結晶層８の
領域を作成し、後に低抵抗多結晶層１０をイオン注入、
拡散等により作成する。

第１１図は本発明の半導体装置に係る第３実施例である
。本第３実施例は、ベース領域としてのＰ影領域４を作
成した後、エミッタ・コンタクトのみに選択的にエピタ
キシャル成長させることにより、ｎ＋エミッタ領域６を
作成したものである。この構造においては、エミッタ領
域６の不純物濃度は前記ベースのＰ０領域５の不純物濃
度とは独立に作成することができ、ペテロ・バイポーラ
的特徴を生かすことができる。また、エミッタ領域にお
ける水平方向の電流を小にすることができるので、２次
元的電流が少なくなり、電流増幅率り、を高くすること
が容易となる。

次に、第１２図は、本発明に係る前記半導体装置の応用
例としての電子装置の一実施例を示す回路図である。こ
れは、本出願人が特願昭６２−３２１４２３号において
開示した固体撮像装置に、上記実施例に示したＢＰＴを
用いた場合を示すものである。

すなわち、第１２図において、Ｔｒで示した部分に、上
記実施例で示したＢＰＴを用いる。換言すれば、本実施
例では、ＭＩＳ型ＢＰＴを光電変換素子（センサーセル
Ｃ１ｌ、Ｃ１２、・Ｃ，ｎ）として用いている。

なお、第１２図に示すエリアセンサーＡＳをカラーカメ
ラとして使用する場合には、同一の光電変換素子の光情
報を複数回読み出す動作を行なう。この場合、同一素子
から複数回読み出すために、１回目読み出し時と２回目
以降の読み出し時の電気出力の比が問題となるが、この
比の値が小さくなるときには補正が必要となる。

上記１回目と２回目との読み出し出力の比を非破壊度と
定義すると、非破壊度は次式で表わされる。

非破壊度＝（Ｃｔｏｔ　Ｘｈｒｃ）／（ＣｔｏｔＸｈｒ
ｇ　＋（：ｖ）ここで、Ｃｔｏｔは第１２図に示すトラ
ンジスタＴｒのベースに接続されている全容量を示し、
ベース・コレクタ間容量ＣｂｃとＣ０８により決まる。

また、ＣＶはＶＬ、・・・　ｖＬ＋、で示される読み出
し線路の浮遊容量である。ただし、ＣＩＩＭは回路方式
によって存在しない場合もある。非破壊度は電流増幅率
ｈＦＥを大ぎくすることにより容易に改善でざる。すな
わち、ｈｒｔを大きくすることにより非破壊度を大きく
することができる。

ここで、ＨＤ　（Ｈｉｇｈ　　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）対応
、すなわちハイビジョン対応のエリアセンサーでは、 Ｃｔｏｔ　＝１０　［ｐＦ］、Ｃｖ−２，５［ｐＦ］で
あるので、例えば、非破壊度を０．９０以上とするため
にはｈｒｔは２２５０以上必要となる。十分な非破壊度
を得るためには、ｈｒｔは２０００以上必要であると思
われる。

これに対して、従来、例えば、ホモ接合ＢＰＴでは、ｈ
ＦＥは１０００程度であったため、十分な非破壊度を得
ることができないが、一方、本発明の半導体装置ではｈ
ＦＥを十分大きくすることができるので、優れた非破壊
度を得ることができる。

さらに、望ましくは、非破壊度は０．９８以上であると
よい。そのときはｈＦＥは１００００程度必要となる。

従来のホモ接合ＢＰＴでは、このような値を得ることは
できない。

なお、本実施例においてはエリアセンサーの場合を示し
たが、ラインセンサーにも応用できることは勿論である
。

［発明の効果コ 以上のように、請求項１の構成によれば、第１伝導形の
コレクタ領域と、第２伝導形のベース領域と、第１伝導
形のエミッタ領域とを備え、少なくとも、該エミッタ領
域上に多結晶層を有し、該多結晶層内にポテンシャルを
有する障壁を形成し、該障壁のポテンシャルのエネルギ
ー値を当該温度の、熱エネルギー値よりも大なる値に設
定する構成としたので、ベース電流の低減ができ、電流
増幅率の増大化が図れる。また、多結晶層は、単結晶に
比べて安定であるから、半導体装置の信頼性が向上し、
熱処理による特性劣化が少ない。

さらに、従来の量産技術が流用できるので、安価に作成
できる。加えて、エミッタ領域にペテロ接合のようなス
トレスが生じないので、欠陥等の誘起が少ない一方、ｎ
ｐｎ、ｐｎｐの両方タイプの半導体装置に有効に作用す
る。

請求項２の構成によれば、請求項１の多結晶層は、その
抵抗値の逆数の値が温度上昇に対して略々一定となる、
または増加する特性を有する構成としたので、多結晶層
内に障壁ポテンシャルが生じ、熱電子放射形の電流が多
くなって、ＢＰＴ特性改善に寄与する。

請求項３の構成によれば、請求項１または請求項２の多
結晶層は、シリコンを主成分とするものであるので、比
較的低温度で堆積することができる一方、水素を含有せ
ず特性が安定する。

請求項４の構成によれば、請求項１乃至請求項３のエミ
ッタ領域は、その厚さが、前記ベース領域からエミッタ
領域中に注入される少数キャリアの拡散長よりも薄く設
定されるので、ベース電流に寄与する拡散電流を低減さ
せることができ、電流増幅率を増大させることができる
。

請求項５の構成によれば、請求項１乃至請求項４の多結
晶層は、上下二層構造に形成され、上１の多結晶はその
粒径を犬に、または、不純物濃度を高く設定する構成と
したので、エミッタ抵抗を低減することができる。

請求項６の構成によれば、請求項１乃至請求項５の半導
体装置は、少なくとも光電変換素子として用いられてい
るので、該光電変換素子たるトランジスタの電流増幅率
が高くなる一方、非破壊度を改害し大きな信号／雑音比
を有する電子装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す半導体装置の断面図
、 第２図はＱ　ｔ　＞　Ｌ−Ｎ　ｉの場合の多結晶層のエ
ネルギー準位図、 第３図はＱ　ｔ　＜　Ｌ−Ｎ　ｉの場合の多結晶層のエ
ネルギー準位図、 第４図は多結晶層の不純物濃度に対する比抵抗の関係を
表わすグラフ、 第５図は多結晶層の不純物濃度に対するポテンシャルの
障壁の高さの関係を表すグラフ、第６図は第１図のＡ−
Ａ’線に沿うポテンシャルを示す図、 第７図（ａ）は深さ一φ３、幅ａとした場合のポテンシ
ャル井戸を示す説明図、 第７図（ｂ）はＥ／φ５に対するキャリアの透過率の関
係を表すグラフ、 第８図は不純物濃度に対する少数キャリアの拡散距離お
よび寿命の関係を示すグラフ、第９図は多結晶シリコン
のシート抵抗の逆数（導電度）の温度特性を示すグラフ
、 第１０図は本発明に係る半導体装置の第２実施例の構成
を示す断面図、 第１１図は本発明に係る半導体装置第３実施例を示す断
面図、 第１２図は本発明に係る前記半導体装置を適用した電子
装置の回路図である。 （符号の説明） １・・・基板、 ２・・・埋め込み領域、 ３・・・ｎ影領域、 ４・・・ｐ影領域、 ５・・・Ｐ９領域 ６・・・ｎ０エミツタ領域、 ７・・・ｎ０領域、 ８・・・多結晶層、 １０１．１０２，１０３・・・絶縁膜、２００．２０１
．２０１・・・電極、 Ｔｒ・・・ＢＰＴ（光電変換素子）。 ｖ 第 ４ 図 ０１７ １０旧　　　１ｏ１９ Ｎｉ　（ｃｍ−３） ０２０ ０２１ 第 図 第 図 Ｌ　□　ｌ　Ｘ　１０−１０−５（ 不純物濃度 Ｎｉ　（ｃｍ’） 第 図 （ａ） （ｂ） Ｅ／φＢ 第 ８ 図 Ｔｅｍｐ（’Ｃ） ＋０００／Ｔ　（ｋ’　−’　） 第 図 Ｎ形不純物濃度（ｃｍ−３１

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１伝導形のコレクタ領域と、第２伝導形のベー
   ス領域と、第１伝導形のエミッタ領域とを備え、少なく
   とも、該エミッタ領域上に多結晶層を有し、該多結晶層
   内にポテンシャルを有する障壁を形成し、該障壁のポテ
   ンシャルのエネルギー値を当該温度の熱エネルギー値よ
   りも大なる値に設定したことを特徴とする半導体装置。
2. （２）請求項１の多結晶層は、その抵抗値の逆数の値が
   温度上昇に対して略々一定となる、または増加する特性
   を有することを特徴とする半導体装置。
3. （３）請求項１または請求項２の多結晶層は、シリコン
   を主成分とするものであることを特徴とする半導体装置
   。
4. （４）請求項１乃至請求項３のエミッタ領域は、その厚
   さが、前記ベース領域からエミッタ領域中に注入される
   少数キャリアの拡散長よりも薄く設定されることを特徴
   とする半導体装置。
5. （５）請求項１乃至請求項４の多結晶層は、上下二層構
   造に形成され、上層の多結晶はその粒径を大に、または
   、不純物濃度を高く設定することを特徴とする半導体装
   置。
6. （６）請求項１乃至請求項５の半導体装置は、少なくと
   も光電変換素子として用いられていることを特徴とする
   電子装置。