JPH04364072A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH04364072A JPH04364072A JP3166361A JP16636191A JPH04364072A JP H04364072 A JPH04364072 A JP H04364072A JP 3166361 A JP3166361 A JP 3166361A JP 16636191 A JP16636191 A JP 16636191A JP H04364072 A JPH04364072 A JP H04364072A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type gaas
- type
- bipolar transistor
- gaas
- semiconductor device
- Prior art date
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- Withdrawn
Links
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up 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】本発明は例えばイメージセンサの
構成部品として用いる半導体装置に関する。
構成部品として用いる半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線等の光検出器として、従来から焦
電型センサと半導体型センサが知られており、前者は低
感度で集積化が困難なことからセンサ単体として用いら
れており、後者の半導体型センサがイメージセンサとし
て用いられている。
電型センサと半導体型センサが知られており、前者は低
感度で集積化が困難なことからセンサ単体として用いら
れており、後者の半導体型センサがイメージセンサとし
て用いられている。
【０００３】半導体型センサは更にシリコンのショット
キーダイオードをセンサとするモノリシック型と、イン
ジウム・アンチモン（ＩｎＳｂ）や水銀・カドミウム・
テルル（ＨｇＣｄＴｅ）をセンサとして走査回路にはシ
リコンＣＣＤ等を用いたハイブリッド型とに大別される
。上記の半導体型センサのうちモノリシック型は光の検
出感度が低く分光感度の設計に自由度が少ない。一方ハ
イブリッド型は感度は高くても、ＩｎＳｂ、ＨｇＣｄＴ
ｅの集積技術に課題がある。
キーダイオードをセンサとするモノリシック型と、イン
ジウム・アンチモン（ＩｎＳｂ）や水銀・カドミウム・
テルル（ＨｇＣｄＴｅ）をセンサとして走査回路にはシ
リコンＣＣＤ等を用いたハイブリッド型とに大別される
。上記の半導体型センサのうちモノリシック型は光の検
出感度が低く分光感度の設計に自由度が少ない。一方ハ
イブリッド型は感度は高くても、ＩｎＳｂ、ＨｇＣｄＴ
ｅの集積技術に課題がある。
【０００４】そこで、ＩｎＳｂやＨｇＣｄＴｅよりも集
積技術の発達したガリウム・砒素（ＧａＡｓ）系化合物
を用いた超格子構造の赤外線検出器が特開昭６３−２４
６６２６号として提案されている。この検出器は図３に
示すように半導体基板１００上にコンタクト層１０１を
形成し、このコンタクト層１０１の上に赤外線を吸収す
る半導体ヘテロ構造の超格子１０２を形成し、更に超格
子１０２の上にコンタクト層１０３を形成した構造で、
超格子１０２に赤外線が当ると超格子サブバンドから電
子が励起され、励起した電子が井戸から抜け出て電流を
生成するようになっている。
積技術の発達したガリウム・砒素（ＧａＡｓ）系化合物
を用いた超格子構造の赤外線検出器が特開昭６３−２４
６６２６号として提案されている。この検出器は図３に
示すように半導体基板１００上にコンタクト層１０１を
形成し、このコンタクト層１０１の上に赤外線を吸収す
る半導体ヘテロ構造の超格子１０２を形成し、更に超格
子１０２の上にコンタクト層１０３を形成した構造で、
超格子１０２に赤外線が当ると超格子サブバンドから電
子が励起され、励起した電子が井戸から抜け出て電流を
生成するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にあ
ってはセンサ単体については示されているが、これだけ
では信号を順次読み取る動作は実現できない。
ってはセンサ単体については示されているが、これだけ
では信号を順次読み取る動作は実現できない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、半導体基板上に超格子構造の光検出部を形成し
、この光検出部の上にバイポーラトランジスタを形成し
た。
発明は、半導体基板上に超格子構造の光検出部を形成し
、この光検出部の上にバイポーラトランジスタを形成し
た。
【０００７】
【作用】バイポーラトランジスタのベース電極に流す電
流をオン・オフすることにより超格子構造の光検出部に
入射した光を電気信号として取り出すことができる。
流をオン・オフすることにより超格子構造の光検出部に
入射した光を電気信号として取り出すことができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る半導体装置の一
例を示す断面図、図２は同半導体装置を用いたアレイ型
イメージセンサの回路構成図である。
説明する。ここで、図１は本発明に係る半導体装置の一
例を示す断面図、図２は同半導体装置を用いたアレイ型
イメージセンサの回路構成図である。
【０００９】半導体装置１は赤外線検出器としてのダイ
オード１０と信号転送用スイッチとしてのコレクタアッ
プ型ヘテロ構造のバイポーラトランジスタ２０とから構
成される。
オード１０と信号転送用スイッチとしてのコレクタアッ
プ型ヘテロ構造のバイポーラトランジスタ２０とから構
成される。
【００１０】ダイオード１０はｎ型ＧａＡｓ基板１１、
ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子赤外線吸収層１２及びｎ
＋型ＧａＡｓ層１３からなり、ｎ型ＧａＡｓ基板１１と
ｎ＋型ＧａＡｓ層１３がダイオード１０の電極として作
用する。そして、ｎ＋型ＧａＡｓ層１３はバイポーラト
ランジスタ２０のエミッタと共通化されている。
ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子赤外線吸収層１２及びｎ
＋型ＧａＡｓ層１３からなり、ｎ型ＧａＡｓ基板１１と
ｎ＋型ＧａＡｓ層１３がダイオード１０の電極として作
用する。そして、ｎ＋型ＧａＡｓ層１３はバイポーラト
ランジスタ２０のエミッタと共通化されている。
【００１１】一方、バイポーラトランジスタ２０はｎ＋
型ＧａＡｓエミッタ１３の上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓヘテ
ロエミッタ２１、ｐ型ＧａＡｓベース２２、ｎ型ＧａＡ
ｓコレクタ２３及びｎ＋型ＧａＡｓコレクタ２４を形成
している。
型ＧａＡｓエミッタ１３の上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓヘテ
ロエミッタ２１、ｐ型ＧａＡｓベース２２、ｎ型ＧａＡ
ｓコレクタ２３及びｎ＋型ＧａＡｓコレクタ２４を形成
している。
【００１２】また、前記ｎ型ＧａＡｓ基板１１の下面、
ｐ型ＧａＡｓベース２２の上面及びｎ＋型ＧａＡｓコレ
クタ２４の上面にはそれぞれ電極３１，３２，３３を設
けている。更に、ｎ型ＧａＡｓ基板１１には超格子赤外
線吸収層１２に水平に入射する成分を増加させて赤外線
吸収効率を上げるため、グレーティング構造を設けてい
る。
ｐ型ＧａＡｓベース２２の上面及びｎ＋型ＧａＡｓコレ
クタ２４の上面にはそれぞれ電極３１，３２，３３を設
けている。更に、ｎ型ＧａＡｓ基板１１には超格子赤外
線吸収層１２に水平に入射する成分を増加させて赤外線
吸収効率を上げるため、グレーティング構造を設けてい
る。
【００１３】以上のごとき構造の半導体装置を製造する
には、従来のエピタキシャル成長技術やＬＳＩ製造技術
をそのま利用できる。
には、従来のエピタキシャル成長技術やＬＳＩ製造技術
をそのま利用できる。
【００１４】図２は本発明に係る半導体装置を用いたア
レイ型イメージセンサの回路構成の一例を示し、このイ
メージセンサは単一の画素である半導体装置１…をｎ×
ｍ個アレイ型に配列し、さらにｍ個の水平方向の信号読
み出し用バイポーラトランジスタ２を配列している。
レイ型イメージセンサの回路構成の一例を示し、このイ
メージセンサは単一の画素である半導体装置１…をｎ×
ｍ個アレイ型に配列し、さらにｍ個の水平方向の信号読
み出し用バイポーラトランジスタ２を配列している。
【００１５】以上において、半導体装置１を構成するバ
イポーラトランジスタ２０のベース電極に流す電流をオ
ン・オフすることにより超格子構造の光検出部に入射し
た光を電気信号として取り出すことができるので、例え
ばｎ列の半導体装置１…に順次電流を流してゆけばイメ
ージセンサとして機能する。
イポーラトランジスタ２０のベース電極に流す電流をオ
ン・オフすることにより超格子構造の光検出部に入射し
た光を電気信号として取り出すことができるので、例え
ばｎ列の半導体装置１…に順次電流を流してゆけばイメ
ージセンサとして機能する。
【００１６】尚、実施例では光検出部として赤外線を検
出する例を示したが、可視光を検出するものでもよく、
また光検出部としてｎ＋ｎｎ＋構造のものを示したが、
ｐ＋ｉｎ＋構造或いはｎ＋ｉｎ＋構造のものでもよい。
出する例を示したが、可視光を検出するものでもよく、
また光検出部としてｎ＋ｎｎ＋構造のものを示したが、
ｐ＋ｉｎ＋構造或いはｎ＋ｉｎ＋構造のものでもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
半導体基板上に超格子構造の光検出部を形成し、更にこ
の光検出部の上にバイポーラトランジスタを形成したの
で、これを複数個アレイ状に配列することで、高感度で
高集積化したイメージセンサを構成することができる。
半導体基板上に超格子構造の光検出部を形成し、更にこ
の光検出部の上にバイポーラトランジスタを形成したの
で、これを複数個アレイ状に配列することで、高感度で
高集積化したイメージセンサを構成することができる。
【図１】本発明に係る半導体装置の一例を示す断面図
【
図２】同半導体装置を用いたアレイ型イメージセンサの
回路構成図
図２】同半導体装置を用いたアレイ型イメージセンサの
回路構成図
【図３】従来の超格子型赤外線検出器の断面図
１…半導体装置、１０…光検出部、１１…ｎ型ＧａＡｓ
基板、１２…ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子赤外線吸収
層、１３…ｎ＋型ＧａＡｓ層、２０…バイポーラトラン
ジスタ、２１…ｎ型ＡｌＧａＡｓヘテロエミッタ、２２
…ｐ型ＧａＡｓベース、２３…ｎ型ＧａＡｓコレクタ、
２４…ｎ＋型ＧａＡｓコレクタ。
基板、１２…ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子赤外線吸収
層、１３…ｎ＋型ＧａＡｓ層、２０…バイポーラトラン
ジスタ、２１…ｎ型ＡｌＧａＡｓヘテロエミッタ、２２
…ｐ型ＧａＡｓベース、２３…ｎ型ＧａＡｓコレクタ、
２４…ｎ＋型ＧａＡｓコレクタ。
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に超格子構造の光検出部
を積層して形成し、この光検出部の上にバイポーラトラ
ンジスタを積層して形成してなることを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項２】 前記光検出部の電極とバイポーラトラ
ンジスタのエミッタ電極とを共通化したことを特徴とす
る請求項１に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166361A JPH04364072A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166361A JPH04364072A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04364072A true JPH04364072A (ja) | 1992-12-16 |
Family
ID=15829970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166361A Withdrawn JPH04364072A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04364072A (ja) |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3166361A patent/JPH04364072A/ja not_active Withdrawn
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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: 19980903 |