JPH07105522B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH07105522B2
JPH07105522B2 JP62219813A JP21981387A JPH07105522B2 JP H07105522 B2 JPH07105522 B2 JP H07105522B2 JP 62219813 A JP62219813 A JP 62219813A JP 21981387 A JP21981387 A JP 21981387A JP H07105522 B2 JPH07105522 B2 JP H07105522B2
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semiconductor layer
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type semiconductor
semiconductor substrate
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義浩 久
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置、特に光の照射を検出する半導
体光検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor photodetection device for detecting light irradiation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は、例えば特開昭61-141175号公報に示された従
来の半導体光検出装置を示す断面図である。N型シリコ
ン基板(N層)11にP+領域12が形成され、それぞれの領
域はN型シリコン基板11との間にPN接合部13を分離する
ために多結晶半導体の分離領域14が形成され、上面は二
酸化珪素膜15で覆われている。16,17はそれぞれ裏面電
極と表面電極である。
FIG. 4 is a sectional view showing a conventional semiconductor photodetector disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-141175. A P + region 12 is formed on an N-type silicon substrate (N layer) 11, and a polycrystalline semiconductor isolation region 14 is formed in each region to isolate a PN junction 13 from the N-type silicon substrate 11. , The upper surface is covered with the silicon dioxide film 15. Reference numerals 16 and 17 denote a back surface electrode and a front surface electrode, respectively.

上記のように同一基板上に複数個のホトダイオードでア
レー状に配列した半導体光検出装置は、位置検出および
分光測定等に用いられている。このようなホトダイオー
ドアレー形式の半導体光検出装置において、入射光の入
射位置の分解能を高めるためにホトダイオードの集積度
を大きくすると種々の問題が生じる。
The semiconductor photodetection device in which a plurality of photodiodes are arranged in an array on the same substrate as described above is used for position detection and spectroscopic measurement. In such a photodiode array type semiconductor photodetector, various problems occur when the integration degree of the photodiodes is increased in order to improve the resolution of the incident position of the incident light.

まず、第1に挙げられる問題は、隣接したホトダイオー
ド間に入射した光が素子間で相互干渉を起す、光学的ク
ロストークである。この光学的クロストークを第5図を
参照して説明する。
First, the first problem is optical crosstalk in which light incident between adjacent photodiodes causes mutual interference between elements. This optical crosstalk will be described with reference to FIG.

第5図はホトダイオードアレー形式の半導体光検出装置
における光学的クロストークを説明するための装置の断
面図である。光学的クロストークは、吸収係数の小さい
光が半導体光検出装置のPN接合部13から離れた深い部分
に到達し、内部で電子,正孔対を発生し、これらのキャ
リヤが拡散によって同一アレー内の隣接するホトダイオ
ードに到達することによって起こる。例えばP+領域12の
下のN層11の深い部分で発生したキャリヤが、隣りのP+
領域12′に到達する場合がそれである。
FIG. 5 is a sectional view of an apparatus for explaining optical crosstalk in a photodiode array type semiconductor photodetecting apparatus. In the optical crosstalk, light having a small absorption coefficient reaches a deep portion away from the PN junction 13 of the semiconductor photodetector, internally generates an electron-hole pair, and these carriers are diffused in the same array. It occurs by reaching the adjacent photodiode of the. For example the carrier generated in the deep portion of the N layer 11 under the P + region 12, next to the P +
That is the case when reaching region 12 '.

第2にブルーミングと呼ばれる物理的なクロストークが
ある。第6図を参照してこの物理的なクロストークを説
明する。
Secondly, there is physical crosstalk called blooming. This physical crosstalk will be described with reference to FIG.

物理的クロストークは、強い光照射により図中破線で示
す空乏層に蓄積される電荷が飽和し、素子内を拡散する
ことにより隣接するホトダイオードに到達することによ
って起こる。P+領域12の下のN層11に形成された空乏層
内で発生したキャリヤがP+領域12′に到達する場合等が
それである。これらのクロストークは、位置センサに対
し、位置境界を不鮮明にし、分析センサにおける隣接す
る二つの信号のピークの区別を不明確にする。
The physical crosstalk is caused by saturation of the charge accumulated in the depletion layer indicated by the broken line in the figure due to intense light irradiation, and diffusion within the device to reach the adjacent photodiode. Or when the carrier generated in the N layer depletion layer 11 formed below the P + region 12 reaches the P + region 12 'is it. These cross-talks blur the position boundaries to the position sensor and obscure the peaks of two adjacent signals in the analytical sensor.

このようなクロストークに対して従来第4図に示すよう
な構造がとられてきた。図中左側のホトダイオード内で
発生したキャリヤは、PN接合部13に集められて光信号と
して検出される。このとき、両ホトダイオード間は分離
領域14により完全に分離されているため、例えば左側の
ホトダイオード内で発生したキャリヤが右側のPN接合部
13に混合することなく、光学的および物理的なクロスト
ークを著しく減少させることができる。
Conventionally, a structure as shown in FIG. 4 has been taken against such crosstalk. The carriers generated in the photodiode on the left side of the drawing are collected in the PN junction 13 and detected as an optical signal. At this time, since the two photodiodes are completely separated by the isolation region 14, for example, carriers generated in the left photodiode are PN junctions on the right side.
Optical and physical crosstalk can be significantly reduced without mixing with 13.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来の半導体光検出装置では、吸収係数の小さい波長の
光を受光する場合、まずN層11を厚くしなければなら
ず、そのために分離領域14も深くなる。さらに、画素数
が大規模になり、かつN層11の抵抗率が大きいと、各画
素にN層11側の電極を設ける必要があり、従来構造では
裏面以外には形成が困難であった。また、もしN層11が
エピタキシャル結晶の場合、電極形成が非常に困難とな
る。
In the conventional semiconductor photodetector, in order to receive light of a wavelength having a small absorption coefficient, the N layer 11 must first be thickened, and therefore the isolation region 14 also becomes deep. Furthermore, when the number of pixels is large and the resistivity of the N layer 11 is large, it is necessary to provide an electrode on the N layer 11 side for each pixel, and it is difficult to form the electrodes except the back surface in the conventional structure. Further, if the N layer 11 is an epitaxial crystal, it becomes very difficult to form an electrode.

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、クロストークを無くし、吸収係数の小さい
波長の光を受光できると共に、電極の形成も容易で、か
つそれによる不都合も生じない半導体装置を得ることを
目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, eliminates crosstalk, can receive light of a wavelength having a small absorption coefficient, and can easily form electrodes, and causes inconvenience. The purpose is to obtain no semiconductor device.

また、この発明の別の発明は上記目的に加えて、PN接合
部の表面露出部でのリーク電流を減少できる半導体装置
を得ることを目的とする。
Another object of the present invention is, in addition to the above objects, an object of the invention is to obtain a semiconductor device capable of reducing a leak current at a surface exposed portion of a PN junction portion.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る半導体装置は、複数のメサ部と凹部を形
成した半絶縁性の半導体基板上に第1の導電型の半導体
層を形成し、半導体基板の各凹部の第1の導電型の半導
体層内に第2の導電型の半導体層を形成し、半導体基板
の各メサ部上の第1の導電型の半導体層内に半導体基板
のメサ部に達する高濃度の第1の導電型の半導体層を形
成したものである。
In a semiconductor device according to the present invention, a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semi-insulating semiconductor substrate having a plurality of mesas and recesses, and a semiconductor layer of the first conductivity type in each recess of the semiconductor substrate is formed. A second conductivity type semiconductor layer is formed in the layer, and a high-concentration first conductivity type semiconductor reaching the mesa portion of the semiconductor substrate is formed in the first conductivity type semiconductor layer on each mesa portion of the semiconductor substrate. A layer is formed.

また、この発明に別の発明に係る半導体装置は、複数の
メサ部と凹部を形成した半絶縁性の半導体基板上に表層
部の禁制帯幅がバルク部より大きい第1の導電型の半導
体層を形成し、半導体基板の各凹部の第1の導電型の半
導体層内に第2の導電型の半導体層を形成し、半導体基
板の各メサ部上の第1の導電型の半導体層内にメサ部に
達する高濃度の第1の導電型の半導体層を形成したもの
である。
A semiconductor device according to another invention is a semiconductor layer of the first conductivity type in which a forbidden band width of a surface layer portion is larger than a bulk portion on a semi-insulating semiconductor substrate in which a plurality of mesa portions and recesses are formed. To form a second conductivity type semiconductor layer in the first conductivity type semiconductor layer of each recess of the semiconductor substrate, and in the first conductivity type semiconductor layer on each mesa portion of the semiconductor substrate. A high-concentration first conductivity type semiconductor layer reaching the mesa portion is formed.

〔作用〕[Action]

この発明においては受光部となるPN接合部とその下の第
1の導電型の半導体層が、メサ部とこのメサ部上に形成
された高濃度の第1の導電型の半導体層により完全に分
離されているため、クロストークは生じない。また、第
1の導電型の半導体層側の電極はメサ部上の高濃度の第
1の導電型の半導体層より取ることができ素子形状の自
由度が広がる。
According to the present invention, the PN junction portion serving as the light receiving portion and the first conductive type semiconductor layer thereunder are completely formed by the mesa portion and the high-concentration first conductive type semiconductor layer formed on the mesa portion. Since they are separated, crosstalk does not occur. Further, the electrode on the side of the first conductivity type semiconductor layer can be taken from the high-concentration first conductivity type semiconductor layer on the mesa portion, so that the degree of freedom of the element shape is widened.

また、この発明の別の発明においては、PN接合部の表面
露出部でのリーク電流を低減でき、かつ表面でのキャリ
ヤの再結合を防止できる。
Further, according to another invention of the present invention, it is possible to reduce the leak current at the exposed surface portion of the PN junction portion and prevent recombination of carriers on the surface.

〔発明の実施例〕Example of Invention

第1図はこの発明の一実施例を示す半導体装置の断面図
であり、5は複数のメサ部6が形成された半絶縁性の半
導体基板で、メサ部6により複数の凹部7が形成されて
いる。この半導体基板5の上に第1の導電型の半導体層
1を成長させる。成長方法によっては表面形状が平坦に
なるように作用するので、メサ部6の頂上部の層厚は凹
部7の層厚に比較して薄くなることが予想される。2は
前記半導体基板5の凹部7の第1の導電型の半導体層1
の表面に形成された第2の導電型の半導体層で、これに
よりPN接合部3が形成される。また、4は前記半導体基
板5のメサ部6の頂上部に形成された第1の導電型の半
導体層1にメサ部6まで到達するように形成された高濃
度の第1の導電型の半導体層である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device showing an embodiment of the present invention. 5 is a semi-insulating semiconductor substrate having a plurality of mesa portions 6 formed therein, and a plurality of recesses 7 are formed by the mesa portions 6. ing. The first conductivity type semiconductor layer 1 is grown on the semiconductor substrate 5. Since the surface shape acts depending on the growth method, the layer thickness of the top of the mesa 6 is expected to be smaller than the layer thickness of the recess 7. 2 is a semiconductor layer 1 of the first conductivity type in the recess 7 of the semiconductor substrate 5.
The second conductivity type semiconductor layer is formed on the surface of the PN junction, thereby forming the PN junction 3. Further, 4 is a high-concentration first conductivity type semiconductor formed so as to reach the mesa part 6 in the first conductivity type semiconductor layer 1 formed on the top of the mesa part 6 of the semiconductor substrate 5. It is a layer.

次に、上記のように構成された半導体装置を赤外線検知
器に用いた場合について説明する。
Next, a case where the semiconductor device configured as described above is used for an infrared detector will be described.

まず、表面または裏面より入射した赤外線は、第1の導
電型の半導体層1および第2の導電型の半導体層2内で
吸収されキャリヤを生成する。それらのキャリヤの内、
PN接合部3付近に広がる空乏層内で生成したキャリヤ
と、空乏層外で生成され拡散して空乏層内まで到達した
ものは、PN各側の起電力となって現れる。この起電力を
検知して赤外光強度を知るものであるが、たとえば波長
が10μm付近の赤外光をHg1-x Cdx Te結晶を用いて検
知する場合を考える。
First, infrared rays incident from the front surface or the back surface are absorbed in the first conductive type semiconductor layer 1 and the second conductive type semiconductor layer 2 to generate carriers. Of those carriers,
Carriers generated in the depletion layer spreading near the PN junction 3 and carriers generated outside the depletion layer and diffused to reach the inside of the depletion layer appear as electromotive force on each side of the PN. This electromotive force is detected to know the infrared light intensity. For example, consider a case where infrared light having a wavelength of about 10 μm is detected using a Hg 1-x Cd x Te crystal.

Hg1-x Cdx Teの禁制帯幅は約0.1eVで、その時の組成x
は約0.2となる。結晶厚が10μmだと、約63%の赤外光
学を吸収でき、効率良く吸収するためにはもう少し結晶
厚が厚い方が良いことがわかる。また、第1の導電型の
半導体層1にP型Hg1-x Cdx Te結晶を用いると層内の
少数キャリヤは電子で、拡散長は約50μm程度である。
これらを考慮して受光部が25μm程度の赤外線検知器の
製造工程を考えてみる。
The forbidden band width of Hg 1-x Cd x Te is about 0.1 eV, and the composition at that time x
Is about 0.2. It can be seen that when the crystal thickness is 10 μm, about 63% of infrared optics can be absorbed, and a thicker crystal thickness is better for efficient absorption. When a P-type Hg 1-x Cd x Te crystal is used for the first conductive type semiconductor layer 1, the minority carriers in the layer are electrons and the diffusion length is about 50 μm.
Considering these points, let us consider the manufacturing process of an infrared detector with a light receiving part of about 25 μm.

以下、この製造工程を第2図を参照して説明する。ま
ず、第2図(a)に示すように、半導体基板5にCdTe基
板を用い、ウェットエッチングまたはイオンビームミリ
ング法等により段差が10μm程度のメサ部6および凹部
7の形成を行う。次に、第2図(b)に示すように、半
導体基板5上に第1の導電型の半導体層1としてP-Hg
1-x Cdx Te(x=0.2)層を成長させる。このとき半導
体基板5であるCdTeと第1の導電型の半導体層1である
Hg1-x Cdx Te(x=0.2)層間で相互拡散が生じるが、
Hg1-x Cdx Te層からCdTe基板にわたってxが大きくな
るようになるので、Hg1-x Cdx Te結晶内の少数キャリ
ヤに対してはバリヤとなるように作用するため好都合で
ある。さらに、液相成長法を用いれば表面形状は平坦化
が進むように作用する。第2図(c)の工程でHg1-x C
dx Te結晶のエッチングを行う。この工程により表面形
状の平坦化はさらに進む。次いで、第2図(d)に示す
ように、半導体基板5のメサ部6の頂上部に対応する第
1の導電型の半導体層1のHg1-x Cdx Te結晶の表面か
ら不純物の拡散を行い、高濃度の第1の導電型の半導体
層4としてP+−Hg1-x Cdx Te結晶層を形成する。この
時の拡散深さは、半導体基板5のメサ部6に達するまで
で良いため、拡散深さはあまり深くならず、横方向拡散
も少しで済む。さらに第2図(e)に示すように、半導
体基板5の凹部7に対応するHg1-x Cdx Te結晶の表面
からイオン注入あるいは拡散法により不純物をドープし
て第2の導電型の半導体層2としてn-Hg1-x Cdx Te層
を形成し、PN接合部3を形成する。
The manufacturing process will be described below with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, a CdTe substrate is used as the semiconductor substrate 5, and the mesa portion 6 and the recess 7 having a step of about 10 μm are formed by wet etching or ion beam milling. Next, as shown in FIG. 2B, P-Hg is formed as a first conductive type semiconductor layer 1 on the semiconductor substrate 5.
Grow a 1-x Cd x Te (x = 0.2) layer. At this time, the semiconductor substrate 5 is CdTe and the first conductivity type semiconductor layer 1 is
Interdiffusion occurs between Hg 1-x Cd x Te (x = 0.2) layers,
Since x becomes large from the Hg 1-x Cd x Te layer to the CdTe substrate, it acts as a barrier against minority carriers in the Hg 1-x Cd x Te crystal, which is advantageous. Further, if the liquid phase growth method is used, the surface shape acts so as to be flattened. Hg 1-x C in the process of Fig. 2 (c)
Etch d x Te crystal. Through this step, the surface shape is further flattened. Then, as shown in FIG. 2D, diffusion of impurities from the surface of the Hg 1-x Cd x Te crystal of the first conductivity type semiconductor layer 1 corresponding to the top of the mesa portion 6 of the semiconductor substrate 5. Then, a P + —Hg 1-x Cd x Te crystal layer is formed as the high-concentration first conductivity type semiconductor layer 4. Since the diffusion depth at this time is sufficient to reach the mesa portion 6 of the semiconductor substrate 5, the diffusion depth does not become so deep and the lateral diffusion is also a little. Further, as shown in FIG. 2E, a semiconductor of the second conductivity type is obtained by doping impurities from the surface of the Hg 1-x Cd x Te crystal corresponding to the recess 7 of the semiconductor substrate 5 by ion implantation or diffusion. An n-Hg 1-x Cd x Te layer is formed as the layer 2, and a PN junction 3 is formed.

次に動作について説明する。まず、クロストークの原因
となる空乏層外の第1の導電型の半導体層1であるHg
1-x Cdx Te結晶内で生成した少数キャリヤに対して、
このHg1-x Cdx Te層と半導体基板5であるCdTe基板間
の相互拡散層とメサ部6の頂上部に形成された高濃度の
第1の導電型の半導体層4であるP+-Hg1-x Cdx Te層が
バリヤとなっているためクロストークは生じない、と同
時にバリヤの作用により空乏層へ到達する少数キャリヤ
の確率が増す。また、CdTe基板が半絶縁性であっても、
P-Hg1-x Cdx Te層の電極はP+-Hgy-x Cdx Te層表面よ
り問題無く取ることができる。また、空乏層を広げるた
めにP−N層間に逆バイアスを加えた場合でもバリヤの
作用により良好に動作する。
Next, the operation will be described. First, Hg, which is the semiconductor layer 1 of the first conductivity type outside the depletion layer that causes crosstalk,
For minority carriers generated in 1-x Cd x Te crystals,
The high-concentration first conductivity type semiconductor layer 4 P + -formed on the top of the mesa portion 6 and the interdiffusion layer between the Hg 1-x Cd x Te layer and the CdTe substrate which is the semiconductor substrate 5. Since the Hg 1-x Cd x Te layer serves as a barrier, crosstalk does not occur, and at the same time, the action of the barrier increases the probability of minority carriers reaching the depletion layer. In addition, even if the CdTe substrate is semi-insulating,
The electrode of the P-Hg 1-x Cd x Te layer can be taken without problems from the surface of the P + -Hg yx Cd x Te layer. Further, even when a reverse bias is applied between the P and N layers in order to widen the depletion layer, it operates well by the action of the barrier.

なお、上記実施例では第1の導電型の半導体層1として
形成したP-Hg1-x Cdx Te結晶が一部表面に露出してい
る部分があるが、たとえば第3図に示すように、露出部
にもバリヤを形成することができる。
Although there is a portion where the P-Hg 1-x Cd x Te crystal formed as the first conductivity type semiconductor layer 1 is exposed on the surface in the above-mentioned embodiment, as shown in FIG. A barrier can also be formed on the exposed portion.

すなわち、第3図において、第1の導電型の半導体層1
であるP-Hg1-x Cdx Te層の表層部にバルク部より禁制
帯幅の大きい第1の導電型の半導体層8としてP-Hg1-y
Cdy Te(y>x)層を設けたものである。なお、他の
構成は第1図の実施例と同じである。この禁制帯幅の大
きいP-Hg1-y Cdy Te層によりキャリヤの表面再結合を
無くすことができると共に、PN接合の表面露出部の禁制
帯幅が大きいためPN接合部3の良否を左右する表面リー
ク電流低減の効果もある。
That is, in FIG. 3, the first conductive type semiconductor layer 1
P-Hg 1-y as the first conductivity type semiconductor layer 8 having a larger forbidden band width than the bulk portion on the surface layer portion of the P-Hg 1-x Cd x Te layer.
A Cd y Te (y> x) layer is provided. The other structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. This P-Hg 1-y Cd y Te layer with a large forbidden band can eliminate the carrier surface recombination, and the exposed bandgap of the PN junction has a large forbidden band. There is also an effect of reducing the surface leak current.

また、上記半導体基板5に高濃度のP+-Hg1-x Cdx Te基
板を用いても同様の効果を得ることができる。
The same effect can be obtained by using a high concentration P + -Hg 1-x Cd x Te substrate as the semiconductor substrate 5.

さらに、上記実施例では、赤外線検知器の場合について
説明したが、他の光検知器および半導体装置でも良く、
上記実施例と同様の効果を奏する。
Further, in the above embodiment, the case of the infrared detector has been described, but other photodetectors and semiconductor devices may be used,
The same effect as that of the above embodiment is obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明は、複数のメサ部と凹部
を形成した半絶縁性の半導体基板上に第1の導電型の半
導体層を形成し、半導体基板の各凹部の第1の導電型の
半導体層内に第2の導電型の半導体層を形成し、半導体
基板の各メサ部上の第1の導電型の半導体層内に半導体
基板のメサ部に達する高濃度の第1の導電型の半導体層
を形成したので、各画素となるpn接合部が、メサ部が形
成された半導体基板と高濃度の半導体層により分離され
ていることから、クロストークを有効に防止でき、かつ
作製も容易である。
As described above, according to the present invention, a semiconductor layer of the first conductivity type is formed on a semi-insulating semiconductor substrate having a plurality of mesas and recesses, and the first conductivity type of each recess of the semiconductor substrate is formed. A second conductivity type semiconductor layer is formed in the semiconductor layer, and a high concentration first conductivity type reaching the mesa portion of the semiconductor substrate is formed in the first conductivity type semiconductor layer on each mesa portion of the semiconductor substrate. Since the semiconductor layer of 1 is formed, the pn junction portion that becomes each pixel is separated from the semiconductor substrate in which the mesa portion is formed and the high-concentration semiconductor layer, so that crosstalk can be effectively prevented, and fabrication is also possible. It's easy.

また、この発明の別の発明は、第1の導電型の半導体層
の表層部を禁制帯幅がバルク部より大きい第1の導電型
の半導体層で覆ったので、PN接合部のリーク電流を低減
でき、キャリヤの表面再結合も防止できる効果がある。
Further, according to another invention of the present invention, since the surface layer portion of the semiconductor layer of the first conductivity type is covered with the semiconductor layer of the first conductivity type having a forbidden band width larger than that of the bulk portion, the leakage current of the PN junction is reduced. There is an effect that it can be reduced and the surface recombination of the carrier can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示す半導体装置の断面
図、第2図(a)〜(e)はこの発明による赤外線検出
器の製造工程を示す断面図、第3図はこの発明の他の実
施例を示す断面図、第4図は従来の半導体光検出装置を
示す断面図、第5図は光学的クロストークを説明するた
めの断面図、第6図は物理的クロストークを説明するた
めの断面図である。 図において、1は第1の導電型の半導体層、2は第2の
導電型の半導体層、3はPN接合部、4は高濃度の第1の
導電型の半導体層、5は半導体基板、6はメサ部、7は
凹部、8は禁制帯幅の大きい第1の導電型の半導体層で
ある。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device showing an embodiment of the invention, FIGS. 2 (a) to 2 (e) are sectional views showing a manufacturing process of an infrared detector according to the invention, and FIG. 3 is a sectional view of the invention. 4 is a sectional view showing another embodiment, FIG. 4 is a sectional view showing a conventional semiconductor photodetector, FIG. 5 is a sectional view for explaining optical crosstalk, and FIG. 6 is for explaining physical crosstalk. It is sectional drawing for doing. In the figure, 1 is a first conductive type semiconductor layer, 2 is a second conductive type semiconductor layer, 3 is a PN junction, 4 is a high concentration first conductive type semiconductor layer, 5 is a semiconductor substrate, Reference numeral 6 is a mesa portion, 7 is a concave portion, and 8 is a semiconductor layer of the first conductivity type having a large forbidden band width. The same reference numerals in each drawing indicate the same or corresponding parts.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のメサ部と凹部を形成した半絶縁性の
半導体基板上に第1の導電型の半導体層を形成し、前記
半絶縁性の半導体基板の各凹部の前記第1の導電型の半
導体層内に第2の導電型の半導体層を形成し、前記半絶
縁性の半導体基板の各メサ部上の前記第1の導電型の半
導体層内に前記半絶縁性の半導体基板のメサ部に達する
高濃度の第1の導電型の半導体層を形成したことを特徴
とする半導体装置。
1. A semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semi-insulating semiconductor substrate in which a plurality of mesas and recesses are formed, and the first conductivity of each recess of the semi-insulating semiconductor substrate is formed. A second conductive type semiconductor layer is formed in the first conductive type semiconductor layer, and the second conductive type semiconductor layer is formed in the first conductive type semiconductor layer on each mesa portion of the semi-insulating semiconductor substrate. A semiconductor device having a high-concentration first-conductivity-type semiconductor layer reaching a mesa portion.
【請求項2】複数のメサ部と凹部を形成した半絶縁性の
半導体基板上に表層部の禁制帯幅がバルク部より大きい
第1の導電型の半導体層を形成し、前記半絶縁性の半導
体基板の各凹部の第1の導電型の半導体層内に第2の導
電型の半導体層を形成し、前記半絶縁性の半導体基板の
各メサ部上の第1の導電型の半導体層内に前記メサ部に
達する高濃度の第1の導電型の半導体層を形成したこと
を特徴とする半導体装置。
2. A semiconductor layer of a first conductivity type having a forbidden band width of a surface layer portion larger than that of a bulk portion is formed on a semi-insulating semiconductor substrate having a plurality of mesa portions and recesses, and the semi-insulating semiconductor substrate is formed. A second conductivity type semiconductor layer is formed in the first conductivity type semiconductor layer of each recess of the semiconductor substrate, and in the first conductivity type semiconductor layer on each mesa portion of the semi-insulating semiconductor substrate. A semiconductor device having a high-concentration first-conductivity-type semiconductor layer reaching the mesa portion.
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