JPH04249381A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
- Publication number
- JPH04249381A JPH04249381A JP3014160A JP1416091A JPH04249381A JP H04249381 A JPH04249381 A JP H04249381A JP 3014160 A JP3014160 A JP 3014160A JP 1416091 A JP1416091 A JP 1416091A JP H04249381 A JPH04249381 A JP H04249381A
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- Japan
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000005215 recombination Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000006798 recombination Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
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- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は受光素子を低ノイズ化す
る構造に関するものである。
る構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】受光素子やこれを含む回路内蔵受光素子
は、光ピックアップ，光センサ，フォトカプラ等に用い
られているが、Ｓ／Ｎ比向上の要求は強く、低ノイズ化
の必要がある。受光素子のノイズはそのインピーダンス
による熱雑音や、再結合電流成分によるものがあるが、
特に後者その中でも表面再結合電流成分が大きな割合を
占めている。
は、光ピックアップ，光センサ，フォトカプラ等に用い
られているが、Ｓ／Ｎ比向上の要求は強く、低ノイズ化
の必要がある。受光素子のノイズはそのインピーダンス
による熱雑音や、再結合電流成分によるものがあるが、
特に後者その中でも表面再結合電流成分が大きな割合を
占めている。
【０００３】図４に従来の回路内蔵受光素子の受光部で
あるフォトダイオード部分の一例を示す。フォトダイオ
ードは、たとえばＰ型基板１とＮ型エピタキシャル層２
によって構成されている。受光素子は素子分離拡散層３
によって、他の素子と分離されている。図５には、受光
素子部分の深さ方向のホールに対するポテンシャル分布
を示した。縦軸はホールに対するポテンシャルを示し、
横軸は受光素子部分の深さ方向の距離を示す。この図か
らわかるように、受光面であるＮ型エピタキシャル層２
で発生した光キャリア（ホール）は、その部分のポテン
シャルがフラットであるため、Ｐ型基板１に向かわずに
、表面に達する成分がある。Ｐ型基板１との接合に達し
たものが信号光電流となる。
あるフォトダイオード部分の一例を示す。フォトダイオ
ードは、たとえばＰ型基板１とＮ型エピタキシャル層２
によって構成されている。受光素子は素子分離拡散層３
によって、他の素子と分離されている。図５には、受光
素子部分の深さ方向のホールに対するポテンシャル分布
を示した。縦軸はホールに対するポテンシャルを示し、
横軸は受光素子部分の深さ方向の距離を示す。この図か
らわかるように、受光面であるＮ型エピタキシャル層２
で発生した光キャリア（ホール）は、その部分のポテン
シャルがフラットであるため、Ｐ型基板１に向かわずに
、表面に達する成分がある。Ｐ型基板１との接合に達し
たものが信号光電流となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】表面では再結合速度が
非常に大きいため、表面に達したキャリア成分は再結合
電流となり、受光素子のノイズ源となる。本発明の目的
はこの表面再結合電流を防止しＳ／Ｎ比の向上を図るも
のである。
非常に大きいため、表面に達したキャリア成分は再結合
電流となり、受光素子のノイズ源となる。本発明の目的
はこの表面再結合電流を防止しＳ／Ｎ比の向上を図るも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、受光
素子の表面に再結合電流の影響を防止する不純物拡散層
を設けた。
素子の表面に再結合電流の影響を防止する不純物拡散層
を設けた。
【０００６】
【作用】前述の表面再結合電流の影響を防止する不純物
拡散層によりノイズを低減する。
拡散層によりノイズを低減する。
【０００７】
【実施例】再結合電流を防止する不純物拡散層には、そ
の導電型によって以下の２種類がある。
の導電型によって以下の２種類がある。
【０００８】第１の手段は受光面側の表面に受光面側の
半導体層と同じ導電型でそれより不純物濃度の高い拡散
層を形成する。図１はその一例であって、Ｐ型基板１の
表面に形成されたＮ型エピタキシャル層２の表面に、Ｎ
＋ 型拡散層４が形成されている。回路内蔵受光素子の
場合、Ｎ＋ 型拡散層４は、特別の工程を付加すること
なく、図示されていないが内蔵された信号処理回路部分
のエミッタ形成と同じ工程で形成できる。図２に、受光
素子部分の深さ方向のホールに対するポテンシャル分布
を示した。この図からわかるように、Ｎ型エピタキシャ
ル層２で発生した光キャリア（ホール）に対して、表面
にはＮ＋ 型拡散層４がポテンシャルバリアとして存在
するため、光キャリア（ホール）は表面に到達しない。 したがって、表面再結合電流成分は、従来に比べ大幅に
低減でき、低ノイズの受光素子を実現できる。
半導体層と同じ導電型でそれより不純物濃度の高い拡散
層を形成する。図１はその一例であって、Ｐ型基板１の
表面に形成されたＮ型エピタキシャル層２の表面に、Ｎ
＋ 型拡散層４が形成されている。回路内蔵受光素子の
場合、Ｎ＋ 型拡散層４は、特別の工程を付加すること
なく、図示されていないが内蔵された信号処理回路部分
のエミッタ形成と同じ工程で形成できる。図２に、受光
素子部分の深さ方向のホールに対するポテンシャル分布
を示した。この図からわかるように、Ｎ型エピタキシャ
ル層２で発生した光キャリア（ホール）に対して、表面
にはＮ＋ 型拡散層４がポテンシャルバリアとして存在
するため、光キャリア（ホール）は表面に到達しない。 したがって、表面再結合電流成分は、従来に比べ大幅に
低減でき、低ノイズの受光素子を実現できる。
【０００９】第２の手段は受光素子の表面に受光面側の
半導体層と逆の導電型の不純物拡散層を形成することで
ある。この場合は逆の導電型の拡散層を受光面側の半導
体層と短絡する。図３はその一例である。図１と異なる
のは、Ｎ型エピタキシャル層２の表面にＰ＋ 型拡散層
５を形成し、それとＮ型エピタキシャル層２とを、導体
６により短絡していることである。回路内蔵受光素子の
場合、Ｐ＋ 型拡散層５は、特別の工程を付加すること
なく、信号処理回路部分のベース形成と同じ工程で形成
できる。また、Ｐ＋ 型拡散層５とＮ型エピタキシャル
層２との短絡は、通常のメタル配線工程で行なえばよい
。この構造とすることにより、表面再結合電流はＰ＋
型拡散層５とＮ型エピタキシャル層２の短絡回路で消費
され、信号光電流に重畳されることはなくなる。したが
って、表面再結合電流成分は信号ラインに入ることがな
くなり、低ノイズの受光素子を実現できる。
半導体層と逆の導電型の不純物拡散層を形成することで
ある。この場合は逆の導電型の拡散層を受光面側の半導
体層と短絡する。図３はその一例である。図１と異なる
のは、Ｎ型エピタキシャル層２の表面にＰ＋ 型拡散層
５を形成し、それとＮ型エピタキシャル層２とを、導体
６により短絡していることである。回路内蔵受光素子の
場合、Ｐ＋ 型拡散層５は、特別の工程を付加すること
なく、信号処理回路部分のベース形成と同じ工程で形成
できる。また、Ｐ＋ 型拡散層５とＮ型エピタキシャル
層２との短絡は、通常のメタル配線工程で行なえばよい
。この構造とすることにより、表面再結合電流はＰ＋
型拡散層５とＮ型エピタキシャル層２の短絡回路で消費
され、信号光電流に重畳されることはなくなる。したが
って、表面再結合電流成分は信号ラインに入ることがな
くなり、低ノイズの受光素子を実現できる。
【００１０】上記の実施例では回路内蔵受光素子の一例
について説明したが、単体の受光素子を含め他の受光素
子を有する構造についても適用可能である。また、導電
型についてもＰとＮを置き換えることができる。
について説明したが、単体の受光素子を含め他の受光素
子を有する構造についても適用可能である。また、導電
型についてもＰとＮを置き換えることができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、低ノイズの受光素子を
実現することができ、Ｓ／Ｎ比向上の要求に応えること
ができる。
実現することができ、Ｓ／Ｎ比向上の要求に応えること
ができる。
【図１】本発明の一実施例の略断面図である。
【図２】図１の受光素子の深さ方向のホールに対するポ
テンシャル分布を示すグラフである。
テンシャル分布を示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施例の略断面図である。
【図４】従来の回路の内蔵受光素子の受光素子部の略断
面図である。
面図である。
【図５】図４の受光素子部分の深さ方向のホールに対す
るポテンシャル分布を示すグラフである。
るポテンシャル分布を示すグラフである。
１ Ｐ型基板
２ Ｎ型エピタキシャル層
３ 素子分離拡散層
４ Ｎ＋ 型拡散層
５ Ｐ＋ 型拡散層
６ 導体
Claims (1)
- 【請求項１】 受光面側の半導体層の表面に、再結合
電流の影響を防止する不純物拡散層を設けた受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014160A JPH04249381A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014160A JPH04249381A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04249381A true JPH04249381A (ja) | 1992-09-04 |
Family
ID=11853401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3014160A Withdrawn JPH04249381A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04249381A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8390090B2 (en) | 2008-12-01 | 2013-03-05 | Nec Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3014160A patent/JPH04249381A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8390090B2 (en) | 2008-12-01 | 2013-03-05 | Nec Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |