JPH0476964A - 半導体光電変換素子 - Google Patents
半導体光電変換素子Info
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- JPH0476964A JPH0476964A JP2189459A JP18945990A JPH0476964A JP H0476964 A JPH0476964 A JP H0476964A JP 2189459 A JP2189459 A JP 2189459A JP 18945990 A JP18945990 A JP 18945990A JP H0476964 A JPH0476964 A JP H0476964A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (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）
この発明は、受光感度を向上した半導体光電変換素子に
関する。
関する。
（従来の技術）
超高速応答が可能な光電変換素子としては、ｐｉｎ型の
ホトダイオードが従来から知られている。このｐｉｎ型
のホトダイオードは、比較的吸収係数の小さな光の検出
のために、意識的に空乏層幅を広げ、光電変換効率及び
応答速度を改善した光電変換素子である 第２図は上述したｐｉｎ型のホトダイオードの構造を示
す図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は上面図
である。
ホトダイオードが従来から知られている。このｐｉｎ型
のホトダイオードは、比較的吸収係数の小さな光の検出
のために、意識的に空乏層幅を広げ、光電変換効率及び
応答速度を改善した光電変換素子である 第２図は上述したｐｉｎ型のホトダイオードの構造を示
す図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は上面図
である。
第２図において、Ｎ型の半導体層１上に積層形成された
真性半導体層（ｉ層）２に、Ｐ型の拡散層３が形成され
て、ｐｉｎ形の構造が形成されている。さらに、ホトダ
イオードとして機能するために、入射光を受光する側の
表面には、真性半導体層２及びＰ型の拡散層３をなす半
導体、例えばＳｉの酸化Ｍ４が形成されており、受光部
５となるＰ型の拡散層３上の一部酸化膜４に開口部が形
成され、この開口部を介して拡散層３と接合されるよう
にアノードとなる表面電極６が酸化膜４上に形成されて
いる。一方、Ｎ型の半導体層１の裏面にはカソードとな
る裏面電極７か形成されている。
真性半導体層（ｉ層）２に、Ｐ型の拡散層３が形成され
て、ｐｉｎ形の構造が形成されている。さらに、ホトダ
イオードとして機能するために、入射光を受光する側の
表面には、真性半導体層２及びＰ型の拡散層３をなす半
導体、例えばＳｉの酸化Ｍ４が形成されており、受光部
５となるＰ型の拡散層３上の一部酸化膜４に開口部が形
成され、この開口部を介して拡散層３と接合されるよう
にアノードとなる表面電極６が酸化膜４上に形成されて
いる。一方、Ｎ型の半導体層１の裏面にはカソードとな
る裏面電極７か形成されている。
このような構造にあっては、受光部５の表面に、酸化膜
４が形成されている。この酸化膜４は、屈折率が小さい
ため、受光部５に入射された入射光はこの酸化膜４によ
り反射され易くなる。これにより、入射光に対する光電
変換に寄与できる光の量が少なくなり、感度を悪化させ
ていた。
４が形成されている。この酸化膜４は、屈折率が小さい
ため、受光部５に入射された入射光はこの酸化膜４によ
り反射され易くなる。これにより、入射光に対する光電
変換に寄与できる光の量が少なくなり、感度を悪化させ
ていた。
一方、高い感度を得ようとすると、入射光量を増やさな
ければならない。このためには、受光面積を広くする必
要かあり、素子寸法の縮小化の障害となっていた。
ければならない。このためには、受光面積を広くする必
要かあり、素子寸法の縮小化の障害となっていた。
（発明が解決しようとする課題）
以上説明したように、従来のｐｉｎ形構造のホトダイオ
ードにあっては、受光部の表面が酸化膜で被覆されてい
たため、受光部の表面に入射した入射光が、この酸化膜
で反射され易くなり、感度の低下を招いていた。
ードにあっては、受光部の表面が酸化膜で被覆されてい
たため、受光部の表面に入射した入射光が、この酸化膜
で反射され易くなり、感度の低下を招いていた。
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、感度の向上を図り、構成の
小型化に寄与することができる半導体光電変換素子を提
供することにある。
、その目的とするところは、感度の向上を図り、構成の
小型化に寄与することができる半導体光電変換素子を提
供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、この発明は、第１導電型の
半導体層上に真性半導体層を介して積層形成された第２
導電型の半導体層の受光面に高屈折率膜が形成されてな
る。
半導体層上に真性半導体層を介して積層形成された第２
導電型の半導体層の受光面に高屈折率膜が形成されてな
る。
（作用）
上記構成において、この発明は、受光面に形成された高
屈折率膜によって、入射光の反射を抑制して、入射光の
受光部への入射光量を高めるようにしている。
屈折率膜によって、入射光の反射を抑制して、入射光の
受光部への入射光量を高めるようにしている。
（実施例）
以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係わる半導体光電変換素
子の構造を示す図であり、同図（ａ）は断面図、同図（
ｂ）は上面図である。なお、第１図において、第２図と
同符号のものは同一物であり、その説明は省略する。
子の構造を示す図であり、同図（ａ）は断面図、同図（
ｂ）は上面図である。なお、第１図において、第２図と
同符号のものは同一物であり、その説明は省略する。
第１図において、この発明の一実施例の特徴とするとこ
ろは、ｐｉｎ形構造のホトダイオードにおいて、受光部
５をなすＰ型の拡散層３の表面に、例えばＳ□の酸化膜
よりも屈折率の大きな高屈折率膜、例えばＳｉ３Ｎ４膜
８を堆積形成し、受光部５の表面をこのＳｉ３Ｎ４膜８
て被覆するようこしたことにある。
ろは、ｐｉｎ形構造のホトダイオードにおいて、受光部
５をなすＰ型の拡散層３の表面に、例えばＳ□の酸化膜
よりも屈折率の大きな高屈折率膜、例えばＳｉ３Ｎ４膜
８を堆積形成し、受光部５の表面をこのＳｉ３Ｎ４膜８
て被覆するようこしたことにある。
このような構造は、ｐｌｎ形のホトダイオードにおける
従来の製造工程において、受光部５となるＰ型の拡散層
３を真性半導体層２に形成し、全面に酸化膜４を形成し
た後、この酸化Ｍ４の一部を拡散層３の表面が露出する
ように例えばフォトエッチフグ技術によって除去し、酸
化膜４が除去された受光部５の表面にＳｉ３Ｎ４膜８を
堆積形成することによって得られる。
従来の製造工程において、受光部５となるＰ型の拡散層
３を真性半導体層２に形成し、全面に酸化膜４を形成し
た後、この酸化Ｍ４の一部を拡散層３の表面が露出する
ように例えばフォトエッチフグ技術によって除去し、酸
化膜４が除去された受光部５の表面にＳｉ３Ｎ４膜８を
堆積形成することによって得られる。
このような構造のホトダイオードと第２図に示した従来
構造のホトダイオードにおける光感度特性（Ｉｓｃ［μ
Ａ］）の評価を行なった結果、以下に示すような評価結
果が得られた。
構造のホトダイオードにおける光感度特性（Ｉｓｃ［μ
Ａ］）の評価を行なった結果、以下に示すような評価結
果が得られた。
従来構造のＩ ｓ ｃ ： １．０７〜１．１９ （μ
Ａ）平均値 １．１４ （μＡ） 上記実施例の構造：１．２３〜１．３３（μＡ）平均値
１．２８（μＡ） 上述した評価結果から明らかなように、上記実施例の構
造にあっては、感度が従来構造に比して約１１（％）程
度向上していることがわかる。このことは、入射光の反
射か抑制されて、受光部５への入射光の透過率か高めら
れたことによるものである。
Ａ）平均値 １．１４ （μＡ） 上記実施例の構造：１．２３〜１．３３（μＡ）平均値
１．２８（μＡ） 上述した評価結果から明らかなように、上記実施例の構
造にあっては、感度が従来構造に比して約１１（％）程
度向上していることがわかる。このことは、入射光の反
射か抑制されて、受光部５への入射光の透過率か高めら
れたことによるものである。
これにより、従来と同程度の感度が要求されている場合
には、素子寸法を縮小することが可能となる。例えば、
素子寸法が３．０ｍｍ０で受光部面積か約７．８４ｍ＋
ｓ２程度の従来のホトダイオードと同程度の感度を得る
ためには、上記実施例の構造とした場合には、受光部面
積を約６．９８Ｉｌｌ１ｍ２程度でよいため、素子寸法
を２．８５ｍ＋＊’程度に縮小することかできるように
なる。
には、素子寸法を縮小することが可能となる。例えば、
素子寸法が３．０ｍｍ０で受光部面積か約７．８４ｍ＋
ｓ２程度の従来のホトダイオードと同程度の感度を得る
ためには、上記実施例の構造とした場合には、受光部面
積を約６．９８Ｉｌｌ１ｍ２程度でよいため、素子寸法
を２．８５ｍ＋＊’程度に縮小することかできるように
なる。
なお、この発明は、上記実施例に限定されることはなく
、受光部５を被覆する高屈折率の膜としテハ、Ｓｉ３Ｎ
４膜の外に例えばエポキシ系樹脂であっても同様の効果
を得ることができる。
、受光部５を被覆する高屈折率の膜としテハ、Ｓｉ３Ｎ
４膜の外に例えばエポキシ系樹脂であっても同様の効果
を得ることができる。
［発明の効果コ
以上説明したように、この発明によれば、受光面を高屈
折率膜で被覆するようにしたので、受光面での入射光の
反射を抑制して、受光部への入射光量を高めることが可
能となる。これにより、感度の向上を図り、構成の小型
化に寄与することが可能な半導体光電変換素子を提供す
ることがてきる。
折率膜で被覆するようにしたので、受光面での入射光の
反射を抑制して、受光部への入射光量を高めることが可
能となる。これにより、感度の向上を図り、構成の小型
化に寄与することが可能な半導体光電変換素子を提供す
ることがてきる。
第１図はこの発明の一実施例に係わる半導体光電変換素
子の構成を示す図、 第２図は従来の半導体光電変換素子の一構成を示す図で
ある。 １・・・Ｎ型の半導体層 ２・・・真性半導体層 ３・・・Ｐ型の半導体層 ４・・酸化膜 ５・・・受光部 ６・・・表面電極 ７・・裏面電極 ８・・・Ｓｉ３Ｎ４膜
子の構成を示す図、 第２図は従来の半導体光電変換素子の一構成を示す図で
ある。 １・・・Ｎ型の半導体層 ２・・・真性半導体層 ３・・・Ｐ型の半導体層 ４・・酸化膜 ５・・・受光部 ６・・・表面電極 ７・・裏面電極 ８・・・Ｓｉ３Ｎ４膜
Claims (1)
- 第１導電型の半導体層上に真性半導体層を介して積層形
成された第２導電型の半導体層の受光面に高屈折率膜が
形成されてなることを特徴とする半導体光電変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189459A JPH0476964A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 半導体光電変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189459A JPH0476964A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 半導体光電変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476964A true JPH0476964A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16241623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189459A Pending JPH0476964A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 半導体光電変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0476964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995012897A1 (fr) * | 1993-11-05 | 1995-05-11 | Citizen Watch Co., Ltd. | Dispositif a pile solaire et sa production |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155785A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-25 | Toshiba Corp | Semiconductor photo-receiving element photodetector |
| JPS632387A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-07 | Hitachi Ltd | 受光素子 |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP2189459A patent/JPH0476964A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155785A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-25 | Toshiba Corp | Semiconductor photo-receiving element photodetector |
| JPS632387A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-07 | Hitachi Ltd | 受光素子 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995012897A1 (fr) * | 1993-11-05 | 1995-05-11 | Citizen Watch Co., Ltd. | Dispositif a pile solaire et sa production |
| US5782995A (en) * | 1993-11-05 | 1998-07-21 | Citizen Watch Co., Ltd. | Solar battery device and method of fabricating the same |
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