JPH0714996A - 赤外線検出器とその製造方法 - Google Patents
赤外線検出器とその製造方法Info
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- JPH0714996A JPH0714996A JP5147162A JP14716293A JPH0714996A JP H0714996 A JPH0714996 A JP H0714996A JP 5147162 A JP5147162 A JP 5147162A JP 14716293 A JP14716293 A JP 14716293A JP H0714996 A JPH0714996 A JP H0714996A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14649—Infrared imagers
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画素間のクロストークが生じず、かつ高密度
に集積された赤外線検出器を得る。 【構成】 高エネルギーの電子線やプロトンビームを打
ち込むことにより、赤外線検出領域よりＣｄ組成の大き
いカドミウム水銀テルル分離層８を設ける。
に集積された赤外線検出器を得る。 【構成】 高エネルギーの電子線やプロトンビームを打
ち込むことにより、赤外線検出領域よりＣｄ組成の大き
いカドミウム水銀テルル分離層８を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数個の画素を有す
る赤外線検出器及びその製造方法に関し、特にクロスト
ークの低減と画素の高集積化を両立させるための構造お
よび製造方法に関するものである。
る赤外線検出器及びその製造方法に関し、特にクロスト
ークの低減と画素の高集積化を両立させるための構造お
よび製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２５は従来の赤外線検出器の断面図で
あり、図において、５５１は従来の赤外線検出器を示
し、１はｐ型ＣｄＴｅ基板、２はＣｄ組成ｘ＝０．２の
ｐ型カドミウム水銀テルル（Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ：以
下ＣＭＴと略す）層、５は陽極、３１，３２はｎ型ＣＭ
Ｔ領域、４１，４２はｐｎ接合、６１，６２は陰極、１
０１，１０２は１画素を構成する赤外線検知部である。
また、７０は波長１０μｍの赤外線を表わしている。
あり、図において、５５１は従来の赤外線検出器を示
し、１はｐ型ＣｄＴｅ基板、２はＣｄ組成ｘ＝０．２の
ｐ型カドミウム水銀テルル（Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ：以
下ＣＭＴと略す）層、５は陽極、３１，３２はｎ型ＣＭ
Ｔ領域、４１，４２はｐｎ接合、６１，６２は陰極、１
０１，１０２は１画素を構成する赤外線検知部である。
また、７０は波長１０μｍの赤外線を表わしている。
【０００３】次に動作について説明する。ＣｄＴｅ基板
１側から入射した波長１０μｍの赤外線７０はＣｄＴｅ
基板１を透過してｐ型ＣＭＴ層２内で吸収され、ここで
電子−正孔対が発生する。少数キャリアである電子７
１，７２がｐｎ接合４１，４２まで拡散することによっ
て、陰極６１，６２を通して赤外光の量が電気出力とし
て外部に取り出される。このように各画素を構成する検
知部の出力の有無により各画素に対応する位置における
赤外線入射の有無を検知できる。よって、図示していな
い多くの検知部を含むこの赤外線検出器５５１は赤外画
像としての電気信号を出力することができる。
１側から入射した波長１０μｍの赤外線７０はＣｄＴｅ
基板１を透過してｐ型ＣＭＴ層２内で吸収され、ここで
電子−正孔対が発生する。少数キャリアである電子７
１，７２がｐｎ接合４１，４２まで拡散することによっ
て、陰極６１，６２を通して赤外光の量が電気出力とし
て外部に取り出される。このように各画素を構成する検
知部の出力の有無により各画素に対応する位置における
赤外線入射の有無を検知できる。よって、図示していな
い多くの検知部を含むこの赤外線検出器５５１は赤外画
像としての電気信号を出力することができる。
【０００４】ところが、このような構成を有する赤外線
検知器では、例えば画素１０１に対応する部分に入射し
た赤外線によって発生した電子７１は、拡散によって画
素１０２側のｐｎ接合４２に到達する可能性がある。同
様に画素１０２側で発生した電子７２が画素１０１で収
集される可能性がある。このように赤外線の入射位置を
誤って判断する、いわゆるクロストークという問題が生
じる。一般にｐ型ＣＭＴ内での電子の拡散長は４０μｍ
程度あり、従って各画素間隔をこれ以下とすると、クロ
ストークが発生するため、高分解能，高密度の赤外線検
出器が得られないという問題点があった。
検知器では、例えば画素１０１に対応する部分に入射し
た赤外線によって発生した電子７１は、拡散によって画
素１０２側のｐｎ接合４２に到達する可能性がある。同
様に画素１０２側で発生した電子７２が画素１０１で収
集される可能性がある。このように赤外線の入射位置を
誤って判断する、いわゆるクロストークという問題が生
じる。一般にｐ型ＣＭＴ内での電子の拡散長は４０μｍ
程度あり、従って各画素間隔をこれ以下とすると、クロ
ストークが発生するため、高分解能，高密度の赤外線検
出器が得られないという問題点があった。
【０００５】このような問題点を解消する従来の赤外線
検出器の他の例として、特開平２−２７２７６６号公報
に示されるようなものがある。すなわち図２６におい
て、５５２は従来の他の例による赤外線検出器を示し、
１４は各画素に対応する位置に凹陥部を有する、Ｃｄ組
成Ｘ＝０．３のｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ基板、１０１，１０
２は１画素を構成する赤外線検知部を示し、２１，２２
は上記基板１の凹陥部に埋設されたｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ
層、３１，３２は上記ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２
表面に形成されたｎ型ＣＭＴ領域、４２，４３はｐｎ接
合、５１は上記ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２と接続
する陽極である。また、８１はソースダイオード、８２
はドレインダイオード、８３はソース電極、８４はドレ
イン電極、８５はゲート電極を示し、これらによって、
ＭＩＳ型ＦＥＴスイッチ素子１１１，１１２が構成さ
れ、さらにこれらＭＩＳ型ＦＥＴスイッチ素子１１１，
１１２は素子間配線８６によって上記赤外線検知部１０
１，１０２の陽極５１と接続されている。
検出器の他の例として、特開平２−２７２７６６号公報
に示されるようなものがある。すなわち図２６におい
て、５５２は従来の他の例による赤外線検出器を示し、
１４は各画素に対応する位置に凹陥部を有する、Ｃｄ組
成Ｘ＝０．３のｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ基板、１０１，１０
２は１画素を構成する赤外線検知部を示し、２１，２２
は上記基板１の凹陥部に埋設されたｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ
層、３１，３２は上記ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２
表面に形成されたｎ型ＣＭＴ領域、４２，４３はｐｎ接
合、５１は上記ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２と接続
する陽極である。また、８１はソースダイオード、８２
はドレインダイオード、８３はソース電極、８４はドレ
イン電極、８５はゲート電極を示し、これらによって、
ＭＩＳ型ＦＥＴスイッチ素子１１１，１１２が構成さ
れ、さらにこれらＭＩＳ型ＦＥＴスイッチ素子１１１，
１１２は素子間配線８６によって上記赤外線検知部１０
１，１０２の陽極５１と接続されている。
【０００６】以下、図２６に示された赤外線検出器５５
２の動作について説明する。ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ基板１
４裏面から入射した波長１０μｍの赤外線７０は、ｐ型
Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２で吸収され、ここで発生し
た電気出力はＭＩＳ型ＦＥＴスイッチ素子１１１，１１
２の開閉により、検出器５５２外部に信号として取り出
される。以上のように、各画素間を基板によって分離す
ることにより、隣接する画素で発生したキャリアが当該
画素へ到達するのを防止することができる。
２の動作について説明する。ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ基板１
４裏面から入射した波長１０μｍの赤外線７０は、ｐ型
Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２で吸収され、ここで発生し
た電気出力はＭＩＳ型ＦＥＴスイッチ素子１１１，１１
２の開閉により、検出器５５２外部に信号として取り出
される。以上のように、各画素間を基板によって分離す
ることにより、隣接する画素で発生したキャリアが当該
画素へ到達するのを防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の赤外線検出器は
以上のように構成されているので、クロストークの発生
の問題はないものの、各画素はＣｄ0.3 Ｈｇ0.7 Ｔｅ基
板に凹陥部を設けてこの中に受光層を設けるという構成
となっているため、赤外線を十分に吸収させるには、上
記凹陥部の深さを１０μｍ程度以上深く形成する必要が
あり、この凹陥部をＣｄ0.3 Ｈｇ0.7 Ｔｅ基板に高密度
に配置するのは加工上、困難であるという問題点があっ
た。
以上のように構成されているので、クロストークの発生
の問題はないものの、各画素はＣｄ0.3 Ｈｇ0.7 Ｔｅ基
板に凹陥部を設けてこの中に受光層を設けるという構成
となっているため、赤外線を十分に吸収させるには、上
記凹陥部の深さを１０μｍ程度以上深く形成する必要が
あり、この凹陥部をＣｄ0.3 Ｈｇ0.7 Ｔｅ基板に高密度
に配置するのは加工上、困難であるという問題点があっ
た。
【０００８】さらに、各画素間にＭＩＳ型スイッチ素子
を配置させているため、少なくとも各画素間に１０μｍ
程度の空間を設けなければならず、この素子幅よりも画
素間隔を小さくできず、高密度化における障害となると
いう問題点があった。
を配置させているため、少なくとも各画素間に１０μｍ
程度の空間を設けなければならず、この素子幅よりも画
素間隔を小さくできず、高密度化における障害となると
いう問題点があった。
【０００９】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、クロストークを防止しつつ、集
積度の高い赤外線検出器を得ることを目的としており、
さらにはこれに適した製造方法を提供するものである。
ためになされたもので、クロストークを防止しつつ、集
積度の高い赤外線検出器を得ることを目的としており、
さらにはこれに適した製造方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る赤外線検
出器の製造方法は、各受光領域間に位置するＣｄＨｇＴ
ｅ層に荷電粒子ビームを打ち込むことにより、上記各受
光領域を囲む、Ｃｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ埋込層を
形成するものである。
出器の製造方法は、各受光領域間に位置するＣｄＨｇＴ
ｅ層に荷電粒子ビームを打ち込むことにより、上記各受
光領域を囲む、Ｃｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ埋込層を
形成するものである。
【００１１】また、この発明に係る赤外線検出器は、各
受光領域を、これらの間のＣｄＨｇＴｅ層表面から基板
に達する分離溝によって分離するようにしたものであ
る。
受光領域を、これらの間のＣｄＨｇＴｅ層表面から基板
に達する分離溝によって分離するようにしたものであ
る。
【００１２】また、上記分離溝内を、上記ＣｄＨｇＴｅ
層よりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ埋込層で充填し
たものである。
層よりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ埋込層で充填し
たものである。
【００１３】また、上記溝内をＣｄ組成の大きなＣｄＨ
ｇＴｅ埋込層で充填するとともに、上記基板とＣｄＨｇ
Ｔｅ層との間、及び前記ＣｄＨｇＴｅ層表面にぞれぞ
れ、上記ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きな下側，
上側ＣｄＨｇＴｅ層を設けたものである。
ｇＴｅ埋込層で充填するとともに、上記基板とＣｄＨｇ
Ｔｅ層との間、及び前記ＣｄＨｇＴｅ層表面にぞれぞ
れ、上記ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きな下側，
上側ＣｄＨｇＴｅ層を設けたものである。
【００１４】また、この発明に係る半導体装置の製造方
法は、基板に複数個の凹陥部を設け、これの内面に分離
用ＣｄＨｇＴｅ層を形成し、該分離用ＣｄＨｇＴｅ層上
面に上記凹陥部を覆う、上記分離用ＣｄＨｇＴｅ層より
もＣｄ組成の小さいＣｄＨｇＴｅ層を設け、さらにこの
表面に異種導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形成して受光領
域を形成し、さらに基板全面に受光領域を構成するＣｄ
ＨｇＴｅよりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ窓層を設
けるものである。
法は、基板に複数個の凹陥部を設け、これの内面に分離
用ＣｄＨｇＴｅ層を形成し、該分離用ＣｄＨｇＴｅ層上
面に上記凹陥部を覆う、上記分離用ＣｄＨｇＴｅ層より
もＣｄ組成の小さいＣｄＨｇＴｅ層を設け、さらにこの
表面に異種導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形成して受光領
域を形成し、さらに基板全面に受光領域を構成するＣｄ
ＨｇＴｅよりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ窓層を設
けるものである。
【００１５】また、この発明に係る赤外線検出器の製造
方法は、複数の凹陥部を有する分離用ＣｄＨｇＴｅ層を
基板上に設け、この上にこれよりもＣｄ組成の小さなＣ
ｄＨｇＴｅ層を設けて上記凹陥部を平坦化し、前記凹陥
部間の上記Ｃｄ組成の小さなＣｄＨｇＴｅ層に上記分離
用ＣｄＨｇＴｅ層に達する溝を設け、該溝内に上記凹陥
部内のＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇ
Ｔｅ分離埋込層を形成し、さらに凹陥部に対応する上記
ＣｄＨｇＴｅ層表面に異種導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を
形成して受光領域を形成するものである。
方法は、複数の凹陥部を有する分離用ＣｄＨｇＴｅ層を
基板上に設け、この上にこれよりもＣｄ組成の小さなＣ
ｄＨｇＴｅ層を設けて上記凹陥部を平坦化し、前記凹陥
部間の上記Ｃｄ組成の小さなＣｄＨｇＴｅ層に上記分離
用ＣｄＨｇＴｅ層に達する溝を設け、該溝内に上記凹陥
部内のＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇ
Ｔｅ分離埋込層を形成し、さらに凹陥部に対応する上記
ＣｄＨｇＴｅ層表面に異種導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を
形成して受光領域を形成するものである。
【００１６】また、この発明に係る赤外線検出器は、赤
外線検出器を構成する基板の、受光領域に対応する部分
に、受光領域に入射した赤外光を該領域の空乏層に集光
させる凸レンズ部を備えたものである。さらに、上記構
成の赤外線検出器において、上記基板の凸レンズ部を除
く領域に赤外光を遮る遮光膜を設けたものである。ま
た、この発明に係る赤外線検出器は、受光面と反対側の
基板面に、各受光領域を取り囲むように格子状に電極を
配置したものである。
外線検出器を構成する基板の、受光領域に対応する部分
に、受光領域に入射した赤外光を該領域の空乏層に集光
させる凸レンズ部を備えたものである。さらに、上記構
成の赤外線検出器において、上記基板の凸レンズ部を除
く領域に赤外光を遮る遮光膜を設けたものである。ま
た、この発明に係る赤外線検出器は、受光面と反対側の
基板面に、各受光領域を取り囲むように格子状に電極を
配置したものである。
【００１７】また、上記格子状の電極を、上記各受光領
域を分離する分離溝底面部に配置したものである。ま
た、上記格子状の電極を、上記各受光領域を分離する分
離溝内に、これを埋め込むように配置したものである。
また、上記格子状の電極を分離溝内に配置するものにお
いて、受光領域を構成するＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組
成の大きなＣｄＨｇＴｅ層を介して配置するようにした
ものである。
域を分離する分離溝底面部に配置したものである。ま
た、上記格子状の電極を、上記各受光領域を分離する分
離溝内に、これを埋め込むように配置したものである。
また、上記格子状の電極を分離溝内に配置するものにお
いて、受光領域を構成するＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組
成の大きなＣｄＨｇＴｅ層を介して配置するようにした
ものである。
【００１８】また、この発明に係る赤外線検出器の製造
方法は、基板上の受光領域に対応する部分にバッファ層
を設け、この基板全面にＣｄＨｇＴｅ層をエピタキシャ
ル成長させ、さらに該ＣｄＨｇＴｅ層表面の上記受光領
域に対応する部分に異種導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形
成して受光領域を形成するものである。
方法は、基板上の受光領域に対応する部分にバッファ層
を設け、この基板全面にＣｄＨｇＴｅ層をエピタキシャ
ル成長させ、さらに該ＣｄＨｇＴｅ層表面の上記受光領
域に対応する部分に異種導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形
成して受光領域を形成するものである。
【００１９】また、この発明に係る赤外線検出器の製造
方法は、基板上の受光領域に対応する部分を囲むよう
に、前記基板とは格子定数の異なる格子状の下地半導体
層を設け、この基板全面にＣｄＨｇＴｅ層をエピタキシ
ャル成長させ、さらに該ＣｄＨｇＴｅ層表面の上記受光
領域に対応する部分に異種導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を
形成して受光領域を形成するものである。
方法は、基板上の受光領域に対応する部分を囲むよう
に、前記基板とは格子定数の異なる格子状の下地半導体
層を設け、この基板全面にＣｄＨｇＴｅ層をエピタキシ
ャル成長させ、さらに該ＣｄＨｇＴｅ層表面の上記受光
領域に対応する部分に異種導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を
形成して受光領域を形成するものである。
【００２０】また、この発明に係る赤外線検出器は、各
受光領域を構成するＣｄＨｇＴｅ層間に高抵抗半導体層
を設けたものである。また、この発明に係る赤外線検出
器は、複数の凹陥部を有する基板の凹陥部内に、その側
面に絶縁膜を介して配置されたＣｄＨｇＴｅ層と、該Ｃ
ｄＨｇＴｅ層表面に形成された異種導電型のＣｄＨｇＴ
ｅ領域とからなる受光領域を備えたものである。
受光領域を構成するＣｄＨｇＴｅ層間に高抵抗半導体層
を設けたものである。また、この発明に係る赤外線検出
器は、複数の凹陥部を有する基板の凹陥部内に、その側
面に絶縁膜を介して配置されたＣｄＨｇＴｅ層と、該Ｃ
ｄＨｇＴｅ層表面に形成された異種導電型のＣｄＨｇＴ
ｅ領域とからなる受光領域を備えたものである。
【００２１】
【作用】この発明においては、荷電粒子の照射によって
受光領域間のＣｄＨｇＴｅ層のＨｇが蒸発して該照射領
域がＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ層となるため、巾の
狭い画素分離層を精度よく得ることができる。また、受
光領域間のＣｄＨｇＴｅに形成された分離溝のために、
当該画素で発生した電子は隣接する画素へ拡散しない。
受光領域間のＣｄＨｇＴｅ層のＨｇが蒸発して該照射領
域がＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ層となるため、巾の
狭い画素分離層を精度よく得ることができる。また、受
光領域間のＣｄＨｇＴｅに形成された分離溝のために、
当該画素で発生した電子は隣接する画素へ拡散しない。
【００２２】また、上記分離溝内を、上記ＣｄＨｇＴｅ
層よりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ埋込層で充填す
ることで、各画素間にバンドギャップ障壁が形成され、
当該画素で発生した電子はここで反射されて再結合しな
い。
層よりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ埋込層で充填す
ることで、各画素間にバンドギャップ障壁が形成され、
当該画素で発生した電子はここで反射されて再結合しな
い。
【００２３】また、上記溝内をＣｄ組成の大きなＣｄＨ
ｇＴｅ埋込層で充填するとともに、上記基板とＣｄＨｇ
Ｔｅ層との間、及び前記ＣｄＨｇＴｅ層表面にぞれぞ
れ、上記ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きな下側，
上側ＣｄＨｇＴｅ層を設けることにより、各画素のＣｄ
ＨｇＴｅ層がこれよりもバンドギャップの大きなＣｄＨ
ｇＴｅ層で囲まれるようになり、上記各画素のＣｄＨｇ
Ｔｅ層表面での再結合損失が低減される。
ｇＴｅ埋込層で充填するとともに、上記基板とＣｄＨｇ
Ｔｅ層との間、及び前記ＣｄＨｇＴｅ層表面にぞれぞ
れ、上記ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きな下側，
上側ＣｄＨｇＴｅ層を設けることにより、各画素のＣｄ
ＨｇＴｅ層がこれよりもバンドギャップの大きなＣｄＨ
ｇＴｅ層で囲まれるようになり、上記各画素のＣｄＨｇ
Ｔｅ層表面での再結合損失が低減される。
【００２４】また、半導体基板に複数個の凹陥部を設
け、該凹陥部内面に分離用ＣｄＨｇＴｅ層を形成し、該
分離用ＣｄＨｇＴｅ層上に、上記凹陥部を埋め込み、か
つ該分離用ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の小さいＣｄ
ＨｇＴｅ層を形成し、さらに基板全面に上記ＣｄＨｇＴ
ｅ層よりもＣｄ組成の大きいＣｄＨｇＴｅ窓層を形成
し、この後上記ＣｄＨｇＴｅ層表面に第２導電型のＣｄ
ＨｇＴｅ領域を形成して受光領域を形成するようにした
から、容易に受光領域のＣｄＨｇＴｅ層をこれよりもＣ
ｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ層で覆う構造を得ることが
できる。
け、該凹陥部内面に分離用ＣｄＨｇＴｅ層を形成し、該
分離用ＣｄＨｇＴｅ層上に、上記凹陥部を埋め込み、か
つ該分離用ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の小さいＣｄ
ＨｇＴｅ層を形成し、さらに基板全面に上記ＣｄＨｇＴ
ｅ層よりもＣｄ組成の大きいＣｄＨｇＴｅ窓層を形成
し、この後上記ＣｄＨｇＴｅ層表面に第２導電型のＣｄ
ＨｇＴｅ領域を形成して受光領域を形成するようにした
から、容易に受光領域のＣｄＨｇＴｅ層をこれよりもＣ
ｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ層で覆う構造を得ることが
できる。
【００２５】また、基板上に形成された複数の凹陥部を
有する分離用ＣｄＨｇＴｅ層上にこれが平坦となるよう
にこれよりもＣｄ組成の小さなＣｄＨｇＴｅ層を成長さ
せ、該ＣｄＨｇＴｅ層の各受光領域に対応する部分に、
上記分離用ＣｄＨｇＴｅ層に達する溝を設け、該溝を前
記ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ
分離埋込層で埋め込んで画素間の分離を行うため、画素
の分離を容易かつ確実に行うことがきる。
有する分離用ＣｄＨｇＴｅ層上にこれが平坦となるよう
にこれよりもＣｄ組成の小さなＣｄＨｇＴｅ層を成長さ
せ、該ＣｄＨｇＴｅ層の各受光領域に対応する部分に、
上記分離用ＣｄＨｇＴｅ層に達する溝を設け、該溝を前
記ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ
分離埋込層で埋め込んで画素間の分離を行うため、画素
の分離を容易かつ確実に行うことがきる。
【００２６】また、当該画素に入射した赤外光を凸レン
ズによって集光させることで、ｐｎ接合近傍で発生する
少数キャリアの割合が増加する。また、上記レンズ以外
の部分の受光面が遮光膜によって覆われているため、凸
レンズ部以外に入射した赤外線によるクロストークを防
止することができる。
ズによって集光させることで、ｐｎ接合近傍で発生する
少数キャリアの割合が増加する。また、上記レンズ以外
の部分の受光面が遮光膜によって覆われているため、凸
レンズ部以外に入射した赤外線によるクロストークを防
止することができる。
【００２７】また、受光領域を囲むようにＣｄＨｇＴｅ
層表面に電極を格子状に配置することで、電極下部で少
数キャリアが再結合して、隣接する画素へのキャリアの
拡散が防止されるとともに、直列抵抗が低減される。ま
た、ＣｄＨｇＴｅ層を各画素毎に格子状に分離するため
の溝に埋め込まれた電極により、隣接する画素へのキャ
リアの拡散が防止されるとともに、内部抵抗が低減され
る。また、上記溝内に電極を配置する際に、Ｃｄ組成の
大きなＣｄＨｇＴｅ層を介在させることにより、電子の
再結合損失を低減することができる。
層表面に電極を格子状に配置することで、電極下部で少
数キャリアが再結合して、隣接する画素へのキャリアの
拡散が防止されるとともに、直列抵抗が低減される。ま
た、ＣｄＨｇＴｅ層を各画素毎に格子状に分離するため
の溝に埋め込まれた電極により、隣接する画素へのキャ
リアの拡散が防止されるとともに、内部抵抗が低減され
る。また、上記溝内に電極を配置する際に、Ｃｄ組成の
大きなＣｄＨｇＴｅ層を介在させることにより、電子の
再結合損失を低減することができる。
【００２８】また、基板上の受光領域に対応する領域に
バッファ層を設ける、あるいは各受光領域を囲むよう、
基板と格子定数の異なる下地半導体層を設けてた後、こ
の上にＣｄＨｇＴｅ層をエピタキシャル成長させること
により、各画素領域間のＣｄＨｇＴｅ層に高欠陥密度領
域が形成される。
バッファ層を設ける、あるいは各受光領域を囲むよう、
基板と格子定数の異なる下地半導体層を設けてた後、こ
の上にＣｄＨｇＴｅ層をエピタキシャル成長させること
により、各画素領域間のＣｄＨｇＴｅ層に高欠陥密度領
域が形成される。
【００２９】また、各画素間に高抵抗領域を形成するこ
とにより、当該画素で発生した電子はこれによって反射
され、隣接する画素に拡散しない。また、各画素間に絶
縁膜を設けることにより、各該画素が電気的に分離さ
れ、当該画素で発生した電子は隣接する画素に拡散しな
い。
とにより、当該画素で発生した電子はこれによって反射
され、隣接する画素に拡散しない。また、各画素間に絶
縁膜を設けることにより、各該画素が電気的に分離さ
れ、当該画素で発生した電子は隣接する画素に拡散しな
い。
【００３０】
【実施例】実施例１．以下、この発明の第１の実施例に
よる赤外線検出器の製造方法を図について説明する。図
１において、５０１は本実施例による赤外線検出器を示
し、８は電子線照射によって形成されたＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ
分離層であり、各画素（赤外線検知部）を区分するよう
にｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２に対して碁盤の目のように形
成されている。
よる赤外線検出器の製造方法を図について説明する。図
１において、５０１は本実施例による赤外線検出器を示
し、８は電子線照射によって形成されたＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ
分離層であり、各画素（赤外線検知部）を区分するよう
にｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２に対して碁盤の目のように形
成されている。
【００３１】次に製造方法について説明する。まず、図
１(a) に示すように、ｐ型ＣｄＴｅ基板１上に、ＬＰＥ
法、若しくはＭＯＣＶＤ法等によって、ｐ型の、Ｃｄ組
成ｘ＝０．２のＣｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ（Ｃ0.2 Ｍ0.8
Ｔ）層２を１０μｍ程度成長させる。次にＨｇ拡散法や
Ｂイオン注入法等によって、Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２表面に
選択的にｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２を形成する
（図１(b) ）。次にｐ型ＣｄＴｅ基板１の受光面側に、
陽極５を、また各画素のｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３
２に陰極６１，６２を、Ｃｒ，Ａｕ等の真空蒸着法によ
って形成する（図１(c) ）。さらに画素境界となるべき
部分に図１(d) のＥで示すように、前記ｐ型Ｃ0.2Ｍ0.8
Ｔ層２表面から、３００ＫｅＶのエネルギーの電子線
を３×１０11e/cm2/sec の線量率で５分間照射（全線量
＝９×１０13cm-2）とすることにより、表面から基板１
に到達する、Ｃｄ組成ｘ＝０．３のＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離
層８を形成して、画素領域のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２
１，２２を作製する。この電子線照射によってＣｄ濃度
の高い領域ができるメカニズムは、表面科学vol.8,No6
(1987年発行) で示されているように、電子線照射によ
ってＣｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ２の表面からＨｇ原子が解離
してＣｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ２より抜け出し、Ｃｄ組成が
増大したものと考えられる。以上のようにして、各画素
（赤外線検知部）１０１，１０２のｐｎ接合４１，４２
を完全に包囲する、巾３μｍ程度の分離層８が得られ
る。
１(a) に示すように、ｐ型ＣｄＴｅ基板１上に、ＬＰＥ
法、若しくはＭＯＣＶＤ法等によって、ｐ型の、Ｃｄ組
成ｘ＝０．２のＣｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ（Ｃ0.2 Ｍ0.8
Ｔ）層２を１０μｍ程度成長させる。次にＨｇ拡散法や
Ｂイオン注入法等によって、Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２表面に
選択的にｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２を形成する
（図１(b) ）。次にｐ型ＣｄＴｅ基板１の受光面側に、
陽極５を、また各画素のｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３
２に陰極６１，６２を、Ｃｒ，Ａｕ等の真空蒸着法によ
って形成する（図１(c) ）。さらに画素境界となるべき
部分に図１(d) のＥで示すように、前記ｐ型Ｃ0.2Ｍ0.8
Ｔ層２表面から、３００ＫｅＶのエネルギーの電子線
を３×１０11e/cm2/sec の線量率で５分間照射（全線量
＝９×１０13cm-2）とすることにより、表面から基板１
に到達する、Ｃｄ組成ｘ＝０．３のＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離
層８を形成して、画素領域のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２
１，２２を作製する。この電子線照射によってＣｄ濃度
の高い領域ができるメカニズムは、表面科学vol.8,No6
(1987年発行) で示されているように、電子線照射によ
ってＣｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ２の表面からＨｇ原子が解離
してＣｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ２より抜け出し、Ｃｄ組成が
増大したものと考えられる。以上のようにして、各画素
（赤外線検知部）１０１，１０２のｐｎ接合４１，４２
を完全に包囲する、巾３μｍ程度の分離層８が得られ
る。
【００３２】次に作用効果について説明する。図２(a)
に示すように、波長１０μｍ程度の赤外線７０がＣｄＴ
ｅ基板１側から入射して、各画素１０１，１０２に対応
するｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２で吸収され、それ
ぞれ少数キャリアである電子７１，７２が発生する。こ
の場合、電子７１は必ず、画素１０１内のｐｎ接合４１
に到達し、画素１０１の出力として検出される。すなわ
ちｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１は、Ｃｄ組成の大きい分離
層８で包囲されており、これによって発生している電気
的ポテンシャルによってこの領域を越えて電子７１は他
の画素へ移動することができない。同様に画素１０２に
入射した赤外線によって発生した電子７２は、画素１０
２のみの出力として検出される（図２(b) 参照）。した
がって、従来の赤外線検出器において、発生していた少
数キャリアの拡散によるクロストークを防止することが
でき、感度を低下させることなく優れた画素分解能を有
する赤外線検出器５０１を得ることができる。さらに、
この分離層８は電子ビーム描画により形成されているの
で、極めて細く（数μｍ）、精度よく形成することがで
きるので、高密度化が可能である。
に示すように、波長１０μｍ程度の赤外線７０がＣｄＴ
ｅ基板１側から入射して、各画素１０１，１０２に対応
するｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２で吸収され、それ
ぞれ少数キャリアである電子７１，７２が発生する。こ
の場合、電子７１は必ず、画素１０１内のｐｎ接合４１
に到達し、画素１０１の出力として検出される。すなわ
ちｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１は、Ｃｄ組成の大きい分離
層８で包囲されており、これによって発生している電気
的ポテンシャルによってこの領域を越えて電子７１は他
の画素へ移動することができない。同様に画素１０２に
入射した赤外線によって発生した電子７２は、画素１０
２のみの出力として検出される（図２(b) 参照）。した
がって、従来の赤外線検出器において、発生していた少
数キャリアの拡散によるクロストークを防止することが
でき、感度を低下させることなく優れた画素分解能を有
する赤外線検出器５０１を得ることができる。さらに、
この分離層８は電子ビーム描画により形成されているの
で、極めて細く（数μｍ）、精度よく形成することがで
きるので、高密度化が可能である。
【００３３】実施例２．次に本発明の第２の実施例によ
る赤外線検出器の製造方法を図に基づいて説明する。図
３において、５０２は本実施例による赤外線検出器を示
し、８ａは、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２にプロトンビーム
を照射して形成したＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層である。
る赤外線検出器の製造方法を図に基づいて説明する。図
３において、５０２は本実施例による赤外線検出器を示
し、８ａは、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２にプロトンビーム
を照射して形成したＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層である。
【００３４】次に製造方法を図３に基づいて説明する。
図３(a) 〜図３(c) の工程については上記図１(a) 〜図
１(c) と同一であるためここではその説明を省略して、
以降の工程である図３(d) について説明する。すなわち
上記実施例１と同様にして、ｐ型ＣｄＴｅ基板１上にｐ
型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２を成長し、さらにこれにｎ型Ｃ0.
2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２を設け、陽極５，陰極６１，
６２を形成した後、図３(d) にＰで示すように、画素境
界となるべき部分に、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２表面から
３ＭｅＶのエネルギーのプロトンビームを、１×１０9p
/cm2/secの線量率で５分間照射（全線量３×１０11c
m-2）することにより、表面から基板１に到達する、Ｃ
ｄ組成ｘ＝０．３のＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層８ａを形成す
る。これは、実施例１で説明した電子線照射の例から推
測できるように、高エネルギーのプロトンとの相互作用
により、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２のＨｇ原子が解離し
て、Ｃｄ組成が増大したものと考えられる。ただ、プロ
トンビームの場合は、１０μｍの層厚のＣ0.2 Ｍ0.8 Ｔ
層２を完全に貫通させるには、電子線照射の場合よりも
遙かに大きなエネルギー（３ＭｅＶ）が必要であった。
このようにして、各画素１０１，１０２を完全に分離す
る分離層８ａが得られる。
図３(a) 〜図３(c) の工程については上記図１(a) 〜図
１(c) と同一であるためここではその説明を省略して、
以降の工程である図３(d) について説明する。すなわち
上記実施例１と同様にして、ｐ型ＣｄＴｅ基板１上にｐ
型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２を成長し、さらにこれにｎ型Ｃ0.
2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２を設け、陽極５，陰極６１，
６２を形成した後、図３(d) にＰで示すように、画素境
界となるべき部分に、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２表面から
３ＭｅＶのエネルギーのプロトンビームを、１×１０9p
/cm2/secの線量率で５分間照射（全線量３×１０11c
m-2）することにより、表面から基板１に到達する、Ｃ
ｄ組成ｘ＝０．３のＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層８ａを形成す
る。これは、実施例１で説明した電子線照射の例から推
測できるように、高エネルギーのプロトンとの相互作用
により、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２のＨｇ原子が解離し
て、Ｃｄ組成が増大したものと考えられる。ただ、プロ
トンビームの場合は、１０μｍの層厚のＣ0.2 Ｍ0.8 Ｔ
層２を完全に貫通させるには、電子線照射の場合よりも
遙かに大きなエネルギー（３ＭｅＶ）が必要であった。
このようにして、各画素１０１，１０２を完全に分離す
る分離層８ａが得られる。
【００３５】この実施例における赤外線検出器の動作は
実施例１の場合とほぼ同様で、プロトンビーム照射によ
って形成された、Ｃｄ組成の大きい分離層８ａでのポテ
ンシャルバリヤによる少数キャリアの閉じ込め効果によ
って、クロストークを防止することができる。また分離
層８ａの形成をプロトンビーム照射によって行っている
ため、ビームがより直線的にｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２に
入射して、より微細な分離層８ａができる。
実施例１の場合とほぼ同様で、プロトンビーム照射によ
って形成された、Ｃｄ組成の大きい分離層８ａでのポテ
ンシャルバリヤによる少数キャリアの閉じ込め効果によ
って、クロストークを防止することができる。また分離
層８ａの形成をプロトンビーム照射によって行っている
ため、ビームがより直線的にｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２に
入射して、より微細な分離層８ａができる。
【００３６】実施例３．次に本発明の第３の実施例によ
る赤外線検出器を図に基づいて説明する。図４におい
て、５０３は本実施例による赤外線検出器を示し、９は
各画素１０１，１０２を分離する分離溝である。
る赤外線検出器を図に基づいて説明する。図４におい
て、５０３は本実施例による赤外線検出器を示し、９は
各画素１０１，１０２を分離する分離溝である。
【００３７】次に製造方法について説明する。上記各実
施例と同様にして、ｐ型ＣｄＴｅ基板１上のｐ型Ｃ0.2
Ｍ0.8 Ｔ層２、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２陽極
５、陰極６１，６２を形成した後、画素境界となるべき
部分に、イオンミリング法によって分離溝９を形成す
る。このイオンミリングには、Reactive Ion Beam Etch
ing （ＲＩＢＥ）法や、Chemically Assisted Ion Beam
Etching（ＣＡＩＢＥ）法を用いることができる。例え
ばＣＡＩＢＥ法においては、次のプロセスによって分離
溝９を形成することができる。まずｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ
層２表面上にフォトレジストをコーティングし、画素境
界となるべき位置に巾３μｍの開孔部を設ける。この開
孔部において露出したＣＭＴ２の表面に５００ｅＶのア
ルゴンイオンＡｒ+ を３００μＡ／cm2 のイオン密度で
照射すると同時にＣｌ2 ガスもしくはＢｒ2 ガスを流
し、かつ雰囲気を充分排気することにより、約２０分間
で巾３μｍ，深さ１０μｍで底部がＣｄＴｅ基板１に達
した分離溝９を形成することができる。
施例と同様にして、ｐ型ＣｄＴｅ基板１上のｐ型Ｃ0.2
Ｍ0.8 Ｔ層２、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２陽極
５、陰極６１，６２を形成した後、画素境界となるべき
部分に、イオンミリング法によって分離溝９を形成す
る。このイオンミリングには、Reactive Ion Beam Etch
ing （ＲＩＢＥ）法や、Chemically Assisted Ion Beam
Etching（ＣＡＩＢＥ）法を用いることができる。例え
ばＣＡＩＢＥ法においては、次のプロセスによって分離
溝９を形成することができる。まずｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ
層２表面上にフォトレジストをコーティングし、画素境
界となるべき位置に巾３μｍの開孔部を設ける。この開
孔部において露出したＣＭＴ２の表面に５００ｅＶのア
ルゴンイオンＡｒ+ を３００μＡ／cm2 のイオン密度で
照射すると同時にＣｌ2 ガスもしくはＢｒ2 ガスを流
し、かつ雰囲気を充分排気することにより、約２０分間
で巾３μｍ，深さ１０μｍで底部がＣｄＴｅ基板１に達
した分離溝９を形成することができる。
【００３８】次に作用効果について説明する。ＣｄＴｅ
基板１の裏面から入射した赤外線７０の吸収によって発
生した電子７１，７２は、分離溝９が存在するため、他
の画素まで拡散して行くことはできず、それぞれの画素
１０１，１０２に設けられたｐｎ接合４１，４２によっ
て収集され電気出力として検出される。このように、イ
オンミリング法によって形成された巾の狭い分離溝９に
よってクロストークが防止される。従って画素１０１，
１０２間の間隔を小さくして集積度を向上させることが
できる。
基板１の裏面から入射した赤外線７０の吸収によって発
生した電子７１，７２は、分離溝９が存在するため、他
の画素まで拡散して行くことはできず、それぞれの画素
１０１，１０２に設けられたｐｎ接合４１，４２によっ
て収集され電気出力として検出される。このように、イ
オンミリング法によって形成された巾の狭い分離溝９に
よってクロストークが防止される。従って画素１０１，
１０２間の間隔を小さくして集積度を向上させることが
できる。
【００３９】実施例４．次に本発明の第４の実施例によ
る赤外線検出器を図について説明する。図５において、
５０４は本実施例による赤外線検知器を示し、８ｂは、
上記実施例３の分離溝９を、減圧ＭＯＣＶＤ法によって
埋め込むことによって形成された、Ｃｄ組成ｘ＝０．３
程度のｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層である。
る赤外線検出器を図について説明する。図５において、
５０４は本実施例による赤外線検知器を示し、８ｂは、
上記実施例３の分離溝９を、減圧ＭＯＣＶＤ法によって
埋め込むことによって形成された、Ｃｄ組成ｘ＝０．３
程度のｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層である。
【００４０】次に作用効果について説明する。各画素間
１０１，１０２を分離する溝内に埋め込まれたＣ0.3 Ｍ
0.7 Ｔ分離層８ｂは有効受光層であるｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8
Ｔ層２１，２２よりもその禁制帯巾が大きいため、上記
実施例１及び２のものと同一の原理によって隣接する画
素間に電気的なポテンシャルバリヤが生じており、各画
素１０１，１０２内で発生した電子７１，７２が他の画
素に拡散することが抑制されクロストークが防止され
る。また上記実施例３においては、発生した電子７１，
７２が、分離溝９側面部において露出したＣ0.2 Ｍ0.8
Ｔ層２１，２２面で再結合することによって消失して、
電気出力信号として検出されない可能性があるのに対
し、この実施例においては、溝側面にはいわゆる窓層が
形成されていることになり、従ってここでの再結合損失
は生じないものである。さらに、本実施例ではＭＯＣＶ
Ｄ法によって溝内にｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層８ｂを埋
め込む方法を採用しているため、実施例１，２の分離層
８，８ｂを構成する結晶に比べて結晶性の良好な分離層
を形成することができ、電子の閉じ込め効果の向上を期
待することができる。
１０１，１０２を分離する溝内に埋め込まれたＣ0.3 Ｍ
0.7 Ｔ分離層８ｂは有効受光層であるｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8
Ｔ層２１，２２よりもその禁制帯巾が大きいため、上記
実施例１及び２のものと同一の原理によって隣接する画
素間に電気的なポテンシャルバリヤが生じており、各画
素１０１，１０２内で発生した電子７１，７２が他の画
素に拡散することが抑制されクロストークが防止され
る。また上記実施例３においては、発生した電子７１，
７２が、分離溝９側面部において露出したＣ0.2 Ｍ0.8
Ｔ層２１，２２面で再結合することによって消失して、
電気出力信号として検出されない可能性があるのに対
し、この実施例においては、溝側面にはいわゆる窓層が
形成されていることになり、従ってここでの再結合損失
は生じないものである。さらに、本実施例ではＭＯＣＶ
Ｄ法によって溝内にｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層８ｂを埋
め込む方法を採用しているため、実施例１，２の分離層
８，８ｂを構成する結晶に比べて結晶性の良好な分離層
を形成することができ、電子の閉じ込め効果の向上を期
待することができる。
【００４１】実施例５．次に本発明の第５の実施例によ
る赤外線検出器を図について説明する。図６において、
５０５は本実施例による赤外線検出器を示し、３はｐ型
ＣｄＴｅ基板１上全面に形成された、Ｃｄ組成ｘ＝０．
３程度のｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層であり、この上に有効受
光層となるｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２が形成されており、
各画素１０１，１０２間には、ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離
層８ｃが形成されており、さらに前記分離層８ｃによっ
て分離されたｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２内にはｎ
型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２が形成されており、ｐ
型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２およびｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8
Ｔ層領域３１，３２上部には、それぞれ、よりＣｄ組成
の大きいｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ窓層４ａ，ｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.
7 Ｔ窓層４ｂが形成されている。これらのｎ型領域（３
１，３２，４ｂ）は、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２
全面上にｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４を形成した後、この表
面から選択的にＨｇ拡散やＢなどのイオンを注入するこ
とで形成され、このときｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３
２は、ｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４ｂを通して、ＨｇやＢが
侵入することにより形成される。
る赤外線検出器を図について説明する。図６において、
５０５は本実施例による赤外線検出器を示し、３はｐ型
ＣｄＴｅ基板１上全面に形成された、Ｃｄ組成ｘ＝０．
３程度のｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層であり、この上に有効受
光層となるｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２が形成されており、
各画素１０１，１０２間には、ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離
層８ｃが形成されており、さらに前記分離層８ｃによっ
て分離されたｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２内にはｎ
型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２が形成されており、ｐ
型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２およびｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8
Ｔ層領域３１，３２上部には、それぞれ、よりＣｄ組成
の大きいｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ窓層４ａ，ｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.
7 Ｔ窓層４ｂが形成されている。これらのｎ型領域（３
１，３２，４ｂ）は、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２
全面上にｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４を形成した後、この表
面から選択的にＨｇ拡散やＢなどのイオンを注入するこ
とで形成され、このときｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３
２は、ｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４ｂを通して、ＨｇやＢが
侵入することにより形成される。
【００４２】次に作用効果について説明する。各画素中
で発生した電子７０は、分離層８ｃによって、他の画素
への侵入を防止されるのに加えて、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ
層２１，２２表面には、いわゆる窓層４ａが形成されて
いるため、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8Ｔ層２１，２２表面での再
結合損失が防止され効率よく電子７１，７２がそれぞれ
の画素１０１，１０２のｐｎ接合４１，４２に到達し、
電気信号として取り出される。さらに陰極６１，６２
は、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２よりもバンドギ
ャップの大きいｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４ｂ上に形成され
ているので、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２内に蓄
積した電子が、陽極５，陰極６１，６１に印加した電圧
に応じた分だけ取り出されるようになり、暗電流効果に
よるリーク電流を抑えることができる。
で発生した電子７０は、分離層８ｃによって、他の画素
への侵入を防止されるのに加えて、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ
層２１，２２表面には、いわゆる窓層４ａが形成されて
いるため、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8Ｔ層２１，２２表面での再
結合損失が防止され効率よく電子７１，７２がそれぞれ
の画素１０１，１０２のｐｎ接合４１，４２に到達し、
電気信号として取り出される。さらに陰極６１，６２
は、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２よりもバンドギ
ャップの大きいｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４ｂ上に形成され
ているので、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２内に蓄
積した電子が、陽極５，陰極６１，６１に印加した電圧
に応じた分だけ取り出されるようになり、暗電流効果に
よるリーク電流を抑えることができる。
【００４３】実施例６．次に本発明の第６の実施例によ
る赤外線検出器を図について説明する。図７において５
０６は赤外線検出器を示し、１１，１２はｐ型ＣｄＴｅ
基板１の凹陥部に設けられたｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層、２
１ａ，２２ｂはこの凹陥部内に埋め込まれたｐ型Ｃ0.2
Ｍ0.8 Ｔ層である。
る赤外線検出器を図について説明する。図７において５
０６は赤外線検出器を示し、１１，１２はｐ型ＣｄＴｅ
基板１の凹陥部に設けられたｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層、２
１ａ，２２ｂはこの凹陥部内に埋め込まれたｐ型Ｃ0.2
Ｍ0.8 Ｔ層である。
【００４４】次に製造方法について説明する。まず、ｐ
型ＣｄＴｅ基板１に凹陥部を設け、この部分に液相エピ
タキシャル成長（ＬＰＥ）法によってＣｄ組成ｘ＝０．
３のｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層１１，１２を図８(a) に示す
ように形成する。次にこの上にＣｄ組成Ｘ＝０．２のｐ
型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１ａ，２２ａを、凹陥部が平坦に
なるまで埋め込んだ後、ＭＯＣＶＤ法等を用いて全面に
ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４を形成する（図８(b) ）。次
に、前記凹陥部の上方のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１ａ，
２２ａの表面に、選択的にＨｇ拡散やＢなどのイオン打
込みによって、ｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ領域４ｂ、ｎ型Ｃ0.
2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２を形成する（図８(c) ）。最
後に陽極５、及び陰極６１，６２をＣｒ，Ａｕ等の真空
蒸着法によって形成して図８(d) の構造を得る。
型ＣｄＴｅ基板１に凹陥部を設け、この部分に液相エピ
タキシャル成長（ＬＰＥ）法によってＣｄ組成ｘ＝０．
３のｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層１１，１２を図８(a) に示す
ように形成する。次にこの上にＣｄ組成Ｘ＝０．２のｐ
型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１ａ，２２ａを、凹陥部が平坦に
なるまで埋め込んだ後、ＭＯＣＶＤ法等を用いて全面に
ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４を形成する（図８(b) ）。次
に、前記凹陥部の上方のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１ａ，
２２ａの表面に、選択的にＨｇ拡散やＢなどのイオン打
込みによって、ｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ領域４ｂ、ｎ型Ｃ0.
2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２を形成する（図８(c) ）。最
後に陽極５、及び陰極６１，６２をＣｒ，Ａｕ等の真空
蒸着法によって形成して図８(d) の構造を得る。
【００４５】次に作用効果について図７を参照しつつ説
明する。有効受光領域となるｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２
１，２２がこれよりもＣｄ組成の大きなｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.
7 Ｔ層１１，１２および４ａ、及びｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ
層４ｂによって完全に被覆されているので、上記実施例
５と同様に赤外線の吸収によって発生した電子７１，７
２がそれぞれの画素の接合４１，４２によって効率良く
収集される。この発明においては凹部を平坦に埋め込む
特性を有するＬＰＥ法を用いていて、有効受光領域とな
るｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２を作製することが特
徴であり、このようにすることで、実施例５よりも容易
にｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２をＣｄ組成の大きな
ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層で囲む構造を得ることができる。
明する。有効受光領域となるｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２
１，２２がこれよりもＣｄ組成の大きなｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.
7 Ｔ層１１，１２および４ａ、及びｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ
層４ｂによって完全に被覆されているので、上記実施例
５と同様に赤外線の吸収によって発生した電子７１，７
２がそれぞれの画素の接合４１，４２によって効率良く
収集される。この発明においては凹部を平坦に埋め込む
特性を有するＬＰＥ法を用いていて、有効受光領域とな
るｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２を作製することが特
徴であり、このようにすることで、実施例５よりも容易
にｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２をＣｄ組成の大きな
ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層で囲む構造を得ることができる。
【００４６】実施例７．次に本発明の第７の実施例によ
る赤外線検出器を図について説明する。図９において、
５０７は本実施例による赤外線検出器を示し、３ａはｐ
型ＣｄＴｅ基板１上に形成された、所定の凹凸形状を有
するｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層、８ｄは上記ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.
7 Ｔ層の凸部に接続して有効受光層となるｐ型Ｃ0.2 Ｍ
0.8 Ｔ層２を各画素１０１，１０２のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8
Ｔ層２１ｂ２２ｂに分離するｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層
である。
る赤外線検出器を図について説明する。図９において、
５０７は本実施例による赤外線検出器を示し、３ａはｐ
型ＣｄＴｅ基板１上に形成された、所定の凹凸形状を有
するｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層、８ｄは上記ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.
7 Ｔ層の凸部に接続して有効受光層となるｐ型Ｃ0.2 Ｍ
0.8 Ｔ層２を各画素１０１，１０２のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8
Ｔ層２１ｂ２２ｂに分離するｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層
である。
【００４７】次に製造方法について説明する。まず図１
０(a) に示すように、ｐ型ＣｄＴｅ基板１上にｐ型Ｃ0.
3 Ｍ0.7 Ｔ層を設け、続いてこのｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層
に、複数個の凹陥部を設け、該ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層３
ａ上に、ＬＰＥ法によって、その表面が平坦になるよう
に、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２を形成する。次に、前記凹
陥部でない部分に形成されたｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２の
画素境界となるべき部分にイオンミリング法によって分
離溝９ａを形成する（図１０(b)）。次に、上記溝９ａ
をｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層８ｄで埋め込む（図１０
(c) ）。以降、ｎ型領域３１，３２、ｎ型電極６１，６
２、ｐ型電極５を上記各実施例と同様の方法で形成して
図１０(d) に示される構造を得る。
０(a) に示すように、ｐ型ＣｄＴｅ基板１上にｐ型Ｃ0.
3 Ｍ0.7 Ｔ層を設け、続いてこのｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層
に、複数個の凹陥部を設け、該ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層３
ａ上に、ＬＰＥ法によって、その表面が平坦になるよう
に、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２を形成する。次に、前記凹
陥部でない部分に形成されたｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２の
画素境界となるべき部分にイオンミリング法によって分
離溝９ａを形成する（図１０(b)）。次に、上記溝９ａ
をｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層８ｄで埋め込む（図１０
(c) ）。以降、ｎ型領域３１，３２、ｎ型電極６１，６
２、ｐ型電極５を上記各実施例と同様の方法で形成して
図１０(d) に示される構造を得る。
【００４８】次に作用効果について説明する。本実施例
においては、実施例６と同様に、ｎ型分離層８ｄによっ
て、各画素１０１，１０２中での少数キャリア（電子７
１，７２）の閉じ込めを行ってクロストークを防止でき
るのに加えて、イオンミリングによって形成する分離溝
９ａの深さが浅いため、イオンミリング工程が容易にな
るだけでなく、分離層９ａの埋め込み工程も容易にな
り、画素の分離を容易に行うことができる。
においては、実施例６と同様に、ｎ型分離層８ｄによっ
て、各画素１０１，１０２中での少数キャリア（電子７
１，７２）の閉じ込めを行ってクロストークを防止でき
るのに加えて、イオンミリングによって形成する分離溝
９ａの深さが浅いため、イオンミリング工程が容易にな
るだけでなく、分離層９ａの埋め込み工程も容易にな
り、画素の分離を容易に行うことができる。
【００４９】実施例８．次に本発明の第８の実施例によ
る赤外線検出器を図に基づいて説明する。図１１におい
て、５０８は本実施例による赤外線検出器を示し、１ａ
はｐ型ＣｄＴｅ基板１の受光面側の、有効受光層である
ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３２に相当する領域に形成
された凸レンズであり、各画素に対応する位置に、その
焦点位置が各ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.3 Ｔ領域３１，３２の中央
部でかつｐｎ接合４１，４２付近となるように設計され
ている。
る赤外線検出器を図に基づいて説明する。図１１におい
て、５０８は本実施例による赤外線検出器を示し、１ａ
はｐ型ＣｄＴｅ基板１の受光面側の、有効受光層である
ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３２に相当する領域に形成
された凸レンズであり、各画素に対応する位置に、その
焦点位置が各ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.3 Ｔ領域３１，３２の中央
部でかつｐｎ接合４１，４２付近となるように設計され
ている。
【００５０】次に作用効果について説明する。レンズ１
ａ面に入射した赤外線７０は屈折によって曲げられるた
め、各画素１０１，１０２に対応する位置の中央部でか
つ、ｐｎ接合４１，４２近傍で最も多く電子７１，７２
が発生する。このためこれらの電子７１，７２はすぐ
に、それぞれの接合４１，４２によって収集されるた
め、他の画素へ拡散して行く割合が大巾に低減し、クロ
ストークが大巾に改善される。このように、基板１の受
光面にレンズ１ａを設けて各画素のｐｎ接合近傍で電子
を発生させることにより、画素間の間隔を狭くしてもク
ロストークの発生を抑えることができる。
ａ面に入射した赤外線７０は屈折によって曲げられるた
め、各画素１０１，１０２に対応する位置の中央部でか
つ、ｐｎ接合４１，４２近傍で最も多く電子７１，７２
が発生する。このためこれらの電子７１，７２はすぐ
に、それぞれの接合４１，４２によって収集されるた
め、他の画素へ拡散して行く割合が大巾に低減し、クロ
ストークが大巾に改善される。このように、基板１の受
光面にレンズ１ａを設けて各画素のｐｎ接合近傍で電子
を発生させることにより、画素間の間隔を狭くしてもク
ロストークの発生を抑えることができる。
【００５１】実施例９．次に本発明の第９の実施例によ
る赤外線検出器を図に基づいて説明する。図１２におい
て、５０９は本実施例による赤外線検出器を示し、実施
例８と同様に基板１の受光面に凸レンズ１ａを設けると
ともに、レンズ１ａ以外のｐ型ＣｄＴｅ基板１の受光面
をｐ型電極５ａで覆うようにしたものである。
る赤外線検出器を図に基づいて説明する。図１２におい
て、５０９は本実施例による赤外線検出器を示し、実施
例８と同様に基板１の受光面に凸レンズ１ａを設けると
ともに、レンズ１ａ以外のｐ型ＣｄＴｅ基板１の受光面
をｐ型電極５ａで覆うようにしたものである。
【００５２】次に作用効果について説明する。レンズ１
ａ面以外の基板１の面がｐ型電極５ａで覆われているた
め、レンズ１ａ面以外からは赤外線７０はｐ型Ｃ0.2 Ｍ
0.3Ｔ層２には入射せず、各画素１０１，１０２に入射
した赤外光はレンズ１ａによってｐｎ接合４１，４２近
傍に集光され、電子７１，７２はほぼ画素１０１，１０
２の中心のみで、かつ各ｐｎ接合４１，４２の近傍で発
生する。よって実施例８ではレンズ１ａ間の基板１から
入射した光によってクロストークが発生する可能性があ
るのに対して、本実施例では、さらに効果的に各画素１
０１，１０２に入射した赤外線のみを検出することがで
きるため、クロストークがさらに改善される。なおレン
ズ１ａ間に設けられたｐ型電極５ａは、有効受光層であ
るｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３２間に設けられている
ため、画素に入射する実効的な赤外光を遮ることはな
く、感度低下等の問題はない。
ａ面以外の基板１の面がｐ型電極５ａで覆われているた
め、レンズ１ａ面以外からは赤外線７０はｐ型Ｃ0.2 Ｍ
0.3Ｔ層２には入射せず、各画素１０１，１０２に入射
した赤外光はレンズ１ａによってｐｎ接合４１，４２近
傍に集光され、電子７１，７２はほぼ画素１０１，１０
２の中心のみで、かつ各ｐｎ接合４１，４２の近傍で発
生する。よって実施例８ではレンズ１ａ間の基板１から
入射した光によってクロストークが発生する可能性があ
るのに対して、本実施例では、さらに効果的に各画素１
０１，１０２に入射した赤外線のみを検出することがで
きるため、クロストークがさらに改善される。なおレン
ズ１ａ間に設けられたｐ型電極５ａは、有効受光層であ
るｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３２間に設けられている
ため、画素に入射する実効的な赤外光を遮ることはな
く、感度低下等の問題はない。
【００５３】実施例１０．次に本発明の第１０の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図１３にお
いて、５１０は本実施例による赤外線検出器を示し、ｐ
型ＣｄＴｅ基板１上のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２、ｎ型Ｃ
0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２およびｎ型電極６１，６２
は図２５の従来例で示したのと同様に形成されている
が、本実施例では該図に示すように、ｐ型電極５ｂが各
画素を包囲する格子状に形成されている点が特徴であ
る。
による赤外線検出器を図について説明する。図１３にお
いて、５１０は本実施例による赤外線検出器を示し、ｐ
型ＣｄＴｅ基板１上のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２、ｎ型Ｃ
0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２およびｎ型電極６１，６２
は図２５の従来例で示したのと同様に形成されている
が、本実施例では該図に示すように、ｐ型電極５ｂが各
画素を包囲する格子状に形成されている点が特徴であ
る。
【００５４】次に作用効果について説明する。本実施例
においては、ｐ型電極５ｂが、各画素のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.
3 Ｔ層２の近傍に形成されているため、上記図２５の従
来例に比べて内部抵抗が減少している。すなわち従来例
においては、画素の２次元配置において、ほぼ中央部の
画素で発生した電流を、検出器の周囲に額縁状に設けら
れたｐ型電極から取り出すため、途中に比抵抗が１００
Ω程度と比較的高いｐ型ＣｄＴｅ基板１を通るため非常
に内部抵抗が高くなっている。しかしながら本実施例で
は、各画素周辺にｐ型電極５ｂがはりめぐらされている
ため内部抵抗が大巾に低減される。さらにこの電極５ｂ
下部では、表面再結合速度が大きくなり、他の画素へ拡
散しようとする電子をここで捕えることにより、クロス
トークを防止する作用もある。またこのような電極構造
を上記実施例１，２，４に示した赤外線検出器に採用す
ることにより、大幅なクロストークの低減を図ることが
できる。
においては、ｐ型電極５ｂが、各画素のｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.
3 Ｔ層２の近傍に形成されているため、上記図２５の従
来例に比べて内部抵抗が減少している。すなわち従来例
においては、画素の２次元配置において、ほぼ中央部の
画素で発生した電流を、検出器の周囲に額縁状に設けら
れたｐ型電極から取り出すため、途中に比抵抗が１００
Ω程度と比較的高いｐ型ＣｄＴｅ基板１を通るため非常
に内部抵抗が高くなっている。しかしながら本実施例で
は、各画素周辺にｐ型電極５ｂがはりめぐらされている
ため内部抵抗が大巾に低減される。さらにこの電極５ｂ
下部では、表面再結合速度が大きくなり、他の画素へ拡
散しようとする電子をここで捕えることにより、クロス
トークを防止する作用もある。またこのような電極構造
を上記実施例１，２，４に示した赤外線検出器に採用す
ることにより、大幅なクロストークの低減を図ることが
できる。
【００５５】実施例１１．次に本発明の第１１の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図１４にお
いて、５１１は本実施例による赤外線検出器を示し、３
１ａ，３２ａはそれぞれ各画素に対応するｐ型Ｃ0.2 Ｍ
0.8 Ｔ層２に対応して形成されたｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層
である。
による赤外線検出器を図について説明する。図１４にお
いて、５１１は本実施例による赤外線検出器を示し、３
１ａ，３２ａはそれぞれ各画素に対応するｐ型Ｃ0.2 Ｍ
0.8 Ｔ層２に対応して形成されたｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層
である。
【００５６】このような赤外線検出器５１１は例えば、
次のような方法で製造することができる。すなわちｐ型
ＣｄＴｅ基板１上にｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２を形成し、
その後、全面Ｈｇ拡散またはＢイオン打ち込みによって
ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３０を形成する。次に各画素領域
をメサエッチして分離溝９を設け、各画素の分離を行
い、さらに前記分離溝９の底部にｐ型電極５を設けるこ
とにより格子状の陽極５ｂを形成している。
次のような方法で製造することができる。すなわちｐ型
ＣｄＴｅ基板１上にｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２を形成し、
その後、全面Ｈｇ拡散またはＢイオン打ち込みによって
ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３０を形成する。次に各画素領域
をメサエッチして分離溝９を設け、各画素の分離を行
い、さらに前記分離溝９の底部にｐ型電極５を設けるこ
とにより格子状の陽極５ｂを形成している。
【００５７】次に作用効果について説明する。本実施例
においては、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２表面全面にｎ型Ｃ
0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３０を設け、メサエッチングにより分離
溝９を設け各画素のｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１ａ，３２
ａを形成するため、画素のｐｎ接合の形成を容易に行う
ことができるのに加えて、メサエッチにより各画素の分
離が容易になるとともに、格子状電極５ｂによる内部抵
抗低減の作用がある。
においては、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２表面全面にｎ型Ｃ
0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３０を設け、メサエッチングにより分離
溝９を設け各画素のｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１ａ，３２
ａを形成するため、画素のｐｎ接合の形成を容易に行う
ことができるのに加えて、メサエッチにより各画素の分
離が容易になるとともに、格子状電極５ｂによる内部抵
抗低減の作用がある。
【００５８】実施例１２．次に本発明の第１２の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図１５にお
いて、５１２は本実施例による赤外線検出器を示し、該
検出器５１２は、図４に示した実施例３の構成に加え
て、格子状の分離溝９内にｐ型電極５ｃを埋設した構造
を有している。
による赤外線検出器を図について説明する。図１５にお
いて、５１２は本実施例による赤外線検出器を示し、該
検出器５１２は、図４に示した実施例３の構成に加え
て、格子状の分離溝９内にｐ型電極５ｃを埋設した構造
を有している。
【００５９】次に作用効果について説明する。上記構成
を有する本実施例では実施例３における分離溝９による
クロストーク防止の作用に加えて、格子状電極５ｃによ
る内部抵抗低減の作用を期待することができる。
を有する本実施例では実施例３における分離溝９による
クロストーク防止の作用に加えて、格子状電極５ｃによ
る内部抵抗低減の作用を期待することができる。
【００６０】実施例１３．次に本発明の第１３の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図１６にお
いて、５１３は本実施例による赤外線検出器を示し、該
検出器５１３は、上記実施例１２の構成に加えて、ｎ型
Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２と格子状のｐ型電極５ｃとの間に薄
いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを設けたものである。この
ような構成を得るためには、例えばイオンミリングによ
って分離溝を形成した後、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いるこ
とで分離溝内に薄いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを形成す
ることができる。このときのＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅ
の層厚としては少なくても５００オングストローム程度
あれば、キャリア閉じ込め効果を奏することができる。
による赤外線検出器を図について説明する。図１６にお
いて、５１３は本実施例による赤外線検出器を示し、該
検出器５１３は、上記実施例１２の構成に加えて、ｎ型
Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２と格子状のｐ型電極５ｃとの間に薄
いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを設けたものである。この
ような構成を得るためには、例えばイオンミリングによ
って分離溝を形成した後、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いるこ
とで分離溝内に薄いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを形成す
ることができる。このときのＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅ
の層厚としては少なくても５００オングストローム程度
あれば、キャリア閉じ込め効果を奏することができる。
【００６１】このように本実施例によれば、分離溝内に
薄いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを設けて格子状の電極５
ｃを埋設するようにしたから、上記実施例１２の効果に
加えて、溝側面でのキャリアの再結合による損失を防止
できる。
薄いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを設けて格子状の電極５
ｃを埋設するようにしたから、上記実施例１２の効果に
加えて、溝側面でのキャリアの再結合による損失を防止
できる。
【００６２】実施例１４．次に本発明の第１４の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図１７にお
いて、５１４は本実施例による赤外線検出器を示し、５
０はｐ型シリコン単結晶基板、８１，８２は島状のｐ型
ＧａＡｓ層、２１ｂ，２２ｂはｐ型ＣＭＴ層２のうちｐ
型ＧａＡｓ層８１，８２上に成長した領域、２３はｐ型
シリコン単結晶基板５０上に成長した高欠陥密度領域を
表わす。
による赤外線検出器を図について説明する。図１７にお
いて、５１４は本実施例による赤外線検出器を示し、５
０はｐ型シリコン単結晶基板、８１，８２は島状のｐ型
ＧａＡｓ層、２１ｂ，２２ｂはｐ型ＣＭＴ層２のうちｐ
型ＧａＡｓ層８１，８２上に成長した領域、２３はｐ型
シリコン単結晶基板５０上に成長した高欠陥密度領域を
表わす。
【００６３】次に製造方法について説明する。まず図１
８(a) に示すように、ｐ型シリコン基板５０上に島状の
ｐ型ＧａＡｓ層８１，８２を形成する。このような構造
を得る方法として、シリコン基板５０上にＧａＡｓ層を
全面成長した後、フォトレジスト法及びエッチングによ
りＧａＡｓ層をパターニングすることにより実現でき
る。また上記シリコン基板上にＧａＡｓ層を成長する際
には、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）あるいは分
子線エピタキシー（ＭＢＥ法）により、低温バッファ
層，歪超格子バッファ層といったバッファ層を成長した
後にＧａＡｓ層の成長を行うことでＧａＡｓ層の欠陥密
度を低減することができる。また、他の方法として、シ
リコン基板上にシリコン窒化膜，シリコン酸化膜等を全
面に形成した後、これをフォトレジスト法及びエッチン
グで格子状にパターニングしてシリコン基板を露呈させ
る。そしてこのシリコン基板が露呈した部分に選択的に
ＭＯＣＶＤ法あるいはＭＢＥ法によりＧａＡｓ層を成長
した後、シリコン窒化膜あるいはシリコン酸化膜をエッ
チング等で除去することにより実現できる。
８(a) に示すように、ｐ型シリコン基板５０上に島状の
ｐ型ＧａＡｓ層８１，８２を形成する。このような構造
を得る方法として、シリコン基板５０上にＧａＡｓ層を
全面成長した後、フォトレジスト法及びエッチングによ
りＧａＡｓ層をパターニングすることにより実現でき
る。また上記シリコン基板上にＧａＡｓ層を成長する際
には、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）あるいは分
子線エピタキシー（ＭＢＥ法）により、低温バッファ
層，歪超格子バッファ層といったバッファ層を成長した
後にＧａＡｓ層の成長を行うことでＧａＡｓ層の欠陥密
度を低減することができる。また、他の方法として、シ
リコン基板上にシリコン窒化膜，シリコン酸化膜等を全
面に形成した後、これをフォトレジスト法及びエッチン
グで格子状にパターニングしてシリコン基板を露呈させ
る。そしてこのシリコン基板が露呈した部分に選択的に
ＭＯＣＶＤ法あるいはＭＢＥ法によりＧａＡｓ層を成長
した後、シリコン窒化膜あるいはシリコン酸化膜をエッ
チング等で除去することにより実現できる。
【００６４】このように、ｐ型シリコン基板５０上に複
数個の互いに分離された島状のＧａＡｓ層８１，８２を
形成した後に、ｐ型のＣｄx Ｈｇ1-x Ｔｅ（ＣＭＴ）層
をＭＯＣＶＤ法，ＭＢＥ法等で結晶成長を行う。この結
晶成長に際しては、ＣｄＴｅバッファ層，ＨｇＴｅ−Ｃ
ｄＴｅ超格子バッファ層を成長した後にＣＭＴ層の成長
が行われる。このときｐ型ＣＭＴ層２はＧａＡｓ層８
１，８２上に成長した領域２１ｂ，２２ｂと、シリコン
基板５０上に成長した領域２３に分かれる（図１８(b)
参照）。
数個の互いに分離された島状のＧａＡｓ層８１，８２を
形成した後に、ｐ型のＣｄx Ｈｇ1-x Ｔｅ（ＣＭＴ）層
をＭＯＣＶＤ法，ＭＢＥ法等で結晶成長を行う。この結
晶成長に際しては、ＣｄＴｅバッファ層，ＨｇＴｅ−Ｃ
ｄＴｅ超格子バッファ層を成長した後にＣＭＴ層の成長
が行われる。このときｐ型ＣＭＴ層２はＧａＡｓ層８
１，８２上に成長した領域２１ｂ，２２ｂと、シリコン
基板５０上に成長した領域２３に分かれる（図１８(b)
参照）。
【００６５】次いで、ｐ型ＣＭＴ層２のうちＧａＡｓ層
上に成長した領域２１ｂ，２２ｂにイオン注入、あるい
は拡散の手法を用いてｎ型領域３１，３２を形成する
（図１８(c) 参照）。そして、上記ｎ型領域３１，３２
に陰極６１，６２を蒸着等によって設けるとともに、基
板５０の受光面に陽極（図示せず）を形成して図１８
(d) に示す構造を得る。
上に成長した領域２１ｂ，２２ｂにイオン注入、あるい
は拡散の手法を用いてｎ型領域３１，３２を形成する
（図１８(c) 参照）。そして、上記ｎ型領域３１，３２
に陰極６１，６２を蒸着等によって設けるとともに、基
板５０の受光面に陽極（図示せず）を形成して図１８
(d) に示す構造を得る。
【００６６】次に動作について説明する。図１７におい
て、波長１０μｍ程度の赤外線７０がシリコン基板５０
の裏面（検出器の受光面）から入射し、各画素１０１，
１０２に対応するｐ型ＣＭＴ層２１ｂ，２２ｂにおいて
吸収され、それぞれ少数キャリアである電子７１，７２
が発生する。この場合、電子７１は画素１０１内のｐｎ
接合４１に到達して画素１０１の出力として検出される
が、これが画素１０２内のｐｎ接合４２に到達して画素
１０２の出力として検出されることはない。以下、その
原理について詳述する。
て、波長１０μｍ程度の赤外線７０がシリコン基板５０
の裏面（検出器の受光面）から入射し、各画素１０１，
１０２に対応するｐ型ＣＭＴ層２１ｂ，２２ｂにおいて
吸収され、それぞれ少数キャリアである電子７１，７２
が発生する。この場合、電子７１は画素１０１内のｐｎ
接合４１に到達して画素１０１の出力として検出される
が、これが画素１０２内のｐｎ接合４２に到達して画素
１０２の出力として検出されることはない。以下、その
原理について詳述する。
【００６７】基板上に異種材料を結晶成長する際には、
各々の結晶材料の格子定数の差が大きな問題となること
が知られている。格子定数の差が大きすぎると、この差
に起因したミスマッチ転位と呼ばれる格子欠陥が結晶成
長層に導入される。本実施例のようにシリコン基板５０
上にＧａＡｓ層８１，８２の結晶成長を行う際には、低
温成長バッファ層，歪超格子バッファ層等の導入によ
り、成長されるＧａＡｓ層８１，８２の欠陥密度を〜１
×１０6/cm2 にまで低減されることが最近の研究により
明らかとなっている。一方、ＣＭＴの結晶成長におい
て、Ｓｉ基板上への成長とＧａＡｓ基板上への成長とで
は、ＧａＡｓ基板上への成長の方が低欠陥密度の成長が
可能である。なぜなら、ＣＭＴ，ＧａＡｓ，Ｓｉの格子
定数はそれぞれ６．４６４オングストローム，５．６５
３オングストローム，５．４３１オングストロームであ
り、ＳｉよりもＧａＡｓの格子定数の方がＣＭＴの格子
定数に近いためである。また、近年の研究では、ＣＭＴ
をＧａＡｓ基板上に成長する際に、ＣｄＴｅバッファ層
及びＨｇＴｅ−ＣｄＴｅ超格子バッファ層の採用によ
り、ＣＭＴ結晶成長層の欠陥密度は〜１×１０6/cm2 に
まで低減されることが明らかとなっている。一方、Ｓｉ
基板上へのＣＭＴ成長においては、各種のバッファ層の
導入によってもＣＭＴ結晶成長層の欠陥密度は１０8 〜
１０9/cm2 のレベルである。これはＳｉとＣＭＴの格子
定数の差に起因するものであることは言うまでもない。
各々の結晶材料の格子定数の差が大きな問題となること
が知られている。格子定数の差が大きすぎると、この差
に起因したミスマッチ転位と呼ばれる格子欠陥が結晶成
長層に導入される。本実施例のようにシリコン基板５０
上にＧａＡｓ層８１，８２の結晶成長を行う際には、低
温成長バッファ層，歪超格子バッファ層等の導入によ
り、成長されるＧａＡｓ層８１，８２の欠陥密度を〜１
×１０6/cm2 にまで低減されることが最近の研究により
明らかとなっている。一方、ＣＭＴの結晶成長におい
て、Ｓｉ基板上への成長とＧａＡｓ基板上への成長とで
は、ＧａＡｓ基板上への成長の方が低欠陥密度の成長が
可能である。なぜなら、ＣＭＴ，ＧａＡｓ，Ｓｉの格子
定数はそれぞれ６．４６４オングストローム，５．６５
３オングストローム，５．４３１オングストロームであ
り、ＳｉよりもＧａＡｓの格子定数の方がＣＭＴの格子
定数に近いためである。また、近年の研究では、ＣＭＴ
をＧａＡｓ基板上に成長する際に、ＣｄＴｅバッファ層
及びＨｇＴｅ−ＣｄＴｅ超格子バッファ層の採用によ
り、ＣＭＴ結晶成長層の欠陥密度は〜１×１０6/cm2 に
まで低減されることが明らかとなっている。一方、Ｓｉ
基板上へのＣＭＴ成長においては、各種のバッファ層の
導入によってもＣＭＴ結晶成長層の欠陥密度は１０8 〜
１０9/cm2 のレベルである。これはＳｉとＣＭＴの格子
定数の差に起因するものであることは言うまでもない。
【００６８】そして本実施例では、各画素１０１，１０
２がＣＭＴ層２のうちのＧａＡｓ層８１，８２上に成長
された領域２１ｂ，２２ｂ内に形成され、各々がＳｉ基
板１上に成長された領域２３で分離された形となってい
る。即ち、各画素１０１，１０２はＣＭＴ層２中の低欠
陥密度（〜１×１０6/cm2 ）領域に形成され、その各々
が高欠陥密度（１０8 〜１０9/cm2 ）領域により分離さ
れている構造となっているわけである。赤外線の吸収に
より発生した電子７１が隣接する画素１０２内のｐｎ接
合４２へ拡散して到達するためには、高欠陥密度領域２
３を通過する必要がある。ところが、高密度に存在する
結晶欠陥が電子のトラップとして働くために、画素１０
１のＣＭＴ層２１ｂで発生した電子７１が高欠陥密度領
域２３を通過して隣接する画素１０２のＣＭＴ層２２ｂ
に到達することはあり得ない。
２がＣＭＴ層２のうちのＧａＡｓ層８１，８２上に成長
された領域２１ｂ，２２ｂ内に形成され、各々がＳｉ基
板１上に成長された領域２３で分離された形となってい
る。即ち、各画素１０１，１０２はＣＭＴ層２中の低欠
陥密度（〜１×１０6/cm2 ）領域に形成され、その各々
が高欠陥密度（１０8 〜１０9/cm2 ）領域により分離さ
れている構造となっているわけである。赤外線の吸収に
より発生した電子７１が隣接する画素１０２内のｐｎ接
合４２へ拡散して到達するためには、高欠陥密度領域２
３を通過する必要がある。ところが、高密度に存在する
結晶欠陥が電子のトラップとして働くために、画素１０
１のＣＭＴ層２１ｂで発生した電子７１が高欠陥密度領
域２３を通過して隣接する画素１０２のＣＭＴ層２２ｂ
に到達することはあり得ない。
【００６９】このため、画素１０１側で発生した電子７
１が画素１０２側のｐｎ接合４２に到達することはあり
得ず、赤外線の入射位置を誤まって判断する、いわゆる
クロストークの問題は生じない。また、画素間隔はＧａ
Ａｓ層のパターニング精度により決定されるので、該間
隔を数μｍ程度にすることができ、高密度の赤外線検出
器にも適応できる。
１が画素１０２側のｐｎ接合４２に到達することはあり
得ず、赤外線の入射位置を誤まって判断する、いわゆる
クロストークの問題は生じない。また、画素間隔はＧａ
Ａｓ層のパターニング精度により決定されるので、該間
隔を数μｍ程度にすることができ、高密度の赤外線検出
器にも適応できる。
【００７０】このように本実施例によれば、隣接する画
素間を欠陥密度の高い領域２３を設けることにより、当
該画素で発生して隣接する画素に拡散する電子は上記欠
陥密度の高い領域２３で再結合を起こしてトラップされ
るようになるため、クロストークの発生が防止される。
素間を欠陥密度の高い領域２３を設けることにより、当
該画素で発生して隣接する画素に拡散する電子は上記欠
陥密度の高い領域２３で再結合を起こしてトラップされ
るようになるため、クロストークの発生が防止される。
【００７１】実施例１５．次に本発明の第１５の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図１９にお
いて、５１５は本実施例による赤外線検出器を示し、５
１はＣｄＴｅ基板、８３はＣｄＴｅ基板５１上に形成さ
れた格子状のＳｉ層、２１ｃ，２２ｃはｐ型ＣＭＴ層２
のうちＣｄＴｅ基板５１上に成長した領域、２４はＳｉ
層上に成長した領域を表わす。
による赤外線検出器を図について説明する。図１９にお
いて、５１５は本実施例による赤外線検出器を示し、５
１はＣｄＴｅ基板、８３はＣｄＴｅ基板５１上に形成さ
れた格子状のＳｉ層、２１ｃ，２２ｃはｐ型ＣＭＴ層２
のうちＣｄＴｅ基板５１上に成長した領域、２４はＳｉ
層上に成長した領域を表わす。
【００７２】次に製造方法について説明する。まず図２
０(a) に示すように、ＣｄＴｅ基板５１上にＳｉ層８３
を形成する。例えばＣｄＴｅ基板５１上にＳｉ層をＣＶ
Ｄ法等により全面成長した後にフォトリソグラフィー及
びエッチングによりＳｉ層をパターニングすることによ
り、格子状のＳｉ層８３が得られる。また、あるいはＣ
ｄＴｅ基板５１上にシリコン窒化膜，シリコン酸化膜等
を全面に形成した後に、フォトリソグラフィー及びエッ
チングの手法によりシリコン窒化膜，シリコン酸化膜等
にパターニングを行い、島状にＣｄＴｅ基板５１を露呈
させ、この部分に選択的にＳｉ層をＣＶＤ法等により選
択成長を行った後にシリコン酸化膜、あるいはシリコン
窒化膜をエッチング等により選択的に除去しても同様に
格子状のＳｉ層８３が得られる。
０(a) に示すように、ＣｄＴｅ基板５１上にＳｉ層８３
を形成する。例えばＣｄＴｅ基板５１上にＳｉ層をＣＶ
Ｄ法等により全面成長した後にフォトリソグラフィー及
びエッチングによりＳｉ層をパターニングすることによ
り、格子状のＳｉ層８３が得られる。また、あるいはＣ
ｄＴｅ基板５１上にシリコン窒化膜，シリコン酸化膜等
を全面に形成した後に、フォトリソグラフィー及びエッ
チングの手法によりシリコン窒化膜，シリコン酸化膜等
にパターニングを行い、島状にＣｄＴｅ基板５１を露呈
させ、この部分に選択的にＳｉ層をＣＶＤ法等により選
択成長を行った後にシリコン酸化膜、あるいはシリコン
窒化膜をエッチング等により選択的に除去しても同様に
格子状のＳｉ層８３が得られる。
【００７３】このように、ＣｄＴｅ基板５１上に格子状
のＳｉ層８３を形成した後に、ｐ型ＣＭＴ層２を液相成
長法（ＬＰＥ法），ＭＯＣＶＤ法，ＭＢＥ法等で結晶成
長を行う。これによりｐ型ＣＭＴ層２はＣｄＴｅ基板５
１上に成長した領域２１ｃ，２２ｃとＳｉ層８３上に成
長した領域２４とに分かれる。
のＳｉ層８３を形成した後に、ｐ型ＣＭＴ層２を液相成
長法（ＬＰＥ法），ＭＯＣＶＤ法，ＭＢＥ法等で結晶成
長を行う。これによりｐ型ＣＭＴ層２はＣｄＴｅ基板５
１上に成長した領域２１ｃ，２２ｃとＳｉ層８３上に成
長した領域２４とに分かれる。
【００７４】次いで、ｐ型ＣＭＴ層２のうちＣｄＴｅ基
板５１上に成長した領域２１ｃ，２２ｃにイオン注入、
あるいは拡散の手法を用いてｎ型領域３１，３２を形成
する（図２０(c) ）。そして、上記ｎ型領域３１，３２
に陰極６１，６２を蒸着等によって設けるとともに、基
板５１の受光面に陽極（図示せず）を形成して図１８
(d) に示す構造を得る。
板５１上に成長した領域２１ｃ，２２ｃにイオン注入、
あるいは拡散の手法を用いてｎ型領域３１，３２を形成
する（図２０(c) ）。そして、上記ｎ型領域３１，３２
に陰極６１，６２を蒸着等によって設けるとともに、基
板５１の受光面に陽極（図示せず）を形成して図１８
(d) に示す構造を得る。
【００７５】次に動作について説明する。図１９におい
て、波長１０μｍ程度の赤外線７０がＣｄＴｅ基板５１
の裏面から入射し、各画素１０１，１０２に対応するｐ
型ＣＭＴ層２１ｃ，２２ｃにおいて吸収され、それぞれ
少数キャリアである電子７１，７２が発生する。この場
合、電子７１は画素１０１内のｐｎ接合４１に到達して
画素１０１の出力として検出されるが、画素１０２内の
ｐｎ接合４２に到達して画素１０２の出力として検出さ
れることはない。以下、その原理について詳述する。
て、波長１０μｍ程度の赤外線７０がＣｄＴｅ基板５１
の裏面から入射し、各画素１０１，１０２に対応するｐ
型ＣＭＴ層２１ｃ，２２ｃにおいて吸収され、それぞれ
少数キャリアである電子７１，７２が発生する。この場
合、電子７１は画素１０１内のｐｎ接合４１に到達して
画素１０１の出力として検出されるが、画素１０２内の
ｐｎ接合４２に到達して画素１０２の出力として検出さ
れることはない。以下、その原理について詳述する。
【００７６】実施例１４において説明したように、ＣＭ
Ｔ層をＳｉ基板上に結晶成長した際には、１０8 〜１０
9/cm2 の高密度の結晶欠陥が存在する。一方、ＣｄＴｅ
の格子定数は６．４８１オングストロームであり、ＣＭ
Ｔの格子定数６．４６４オングストロームと極めて近
く、ＣｄＴｅ基板上へのＣＭＴ結晶成長では特別なバッ
ファ層なしに低欠陥密度（１０5 〜１０6/cm2 ）のＣＭ
Ｔ成長層を得ることができる。
Ｔ層をＳｉ基板上に結晶成長した際には、１０8 〜１０
9/cm2 の高密度の結晶欠陥が存在する。一方、ＣｄＴｅ
の格子定数は６．４８１オングストロームであり、ＣＭ
Ｔの格子定数６．４６４オングストロームと極めて近
く、ＣｄＴｅ基板上へのＣＭＴ結晶成長では特別なバッ
ファ層なしに低欠陥密度（１０5 〜１０6/cm2 ）のＣＭ
Ｔ成長層を得ることができる。
【００７７】本実施例では、各画素１０１，１０２がＣ
ＭＴ層２のうちのＣｄＴｅ基板５１上に成長された領域
２１ｃ，２２ｃ内に形成され、各々が格子状のＳｉ層８
３上に成長された領域２４で分離された形となってい
る。即ち、各画素１０１，１０２はＣＭＴ層２中の低欠
陥密度（１０5 〜１０6/cm2 ）領域に形成され、その各
々が高欠陥密度（１０8 〜１０9/cm2 ）領域により分離
されている構造となっている。赤外線の吸収により発生
した電子７１が画素１０２内のｐｎ接合４２に拡散して
到達するためには、高欠陥密度（１０8 〜１０9/cm2 ）
領域２４を通過する必要がある。ところが、高密度に存
在する結晶欠陥が電子のトラップとして働くために、Ｃ
ＭＴ層２１ｃで発生した電子７１が高欠陥密度領域２４
を通過して隣接する画素のＣＭＴ層２２ｃに到達するこ
とはあり得ない。このため、画素１０１側で発生した電
子７１が画素１０２側のｐｎ接合４２に到達することは
あり得ず、赤外線の入射位置を誤って判断するクロスト
ークの問題は生じない。また、画素間隔はＳｉ層８３の
パターニング精度により決定されるので、高密度の赤外
線検出器にも適応でき、上記実施例１４と同様の効果を
奏することができる。
ＭＴ層２のうちのＣｄＴｅ基板５１上に成長された領域
２１ｃ，２２ｃ内に形成され、各々が格子状のＳｉ層８
３上に成長された領域２４で分離された形となってい
る。即ち、各画素１０１，１０２はＣＭＴ層２中の低欠
陥密度（１０5 〜１０6/cm2 ）領域に形成され、その各
々が高欠陥密度（１０8 〜１０9/cm2 ）領域により分離
されている構造となっている。赤外線の吸収により発生
した電子７１が画素１０２内のｐｎ接合４２に拡散して
到達するためには、高欠陥密度（１０8 〜１０9/cm2 ）
領域２４を通過する必要がある。ところが、高密度に存
在する結晶欠陥が電子のトラップとして働くために、Ｃ
ＭＴ層２１ｃで発生した電子７１が高欠陥密度領域２４
を通過して隣接する画素のＣＭＴ層２２ｃに到達するこ
とはあり得ない。このため、画素１０１側で発生した電
子７１が画素１０２側のｐｎ接合４２に到達することは
あり得ず、赤外線の入射位置を誤って判断するクロスト
ークの問題は生じない。また、画素間隔はＳｉ層８３の
パターニング精度により決定されるので、高密度の赤外
線検出器にも適応でき、上記実施例１４と同様の効果を
奏することができる。
【００７８】なお、本実施例においては、ＣｄＴｅ基板
を用いた例について説明したが、ＣｄＴｅ基板に換えて
Ｃｄy Ｚｎ1-y Ｔｅ基板を用いても同様の効果を奏す
る。
を用いた例について説明したが、ＣｄＴｅ基板に換えて
Ｃｄy Ｚｎ1-y Ｔｅ基板を用いても同様の効果を奏す
る。
【００７９】実施例１６．次に本発明の第１６の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図２１にお
いて、５１６は本実施例による赤外線検出器を示し、５
２はＧａＡｓ基板、２１ｄ，２２ｄはＧａＡｓ基板５２
上に成長したｐ型ＣＭＴ層、２５は格子状の高抵抗Ａｌ
ＧａＡｓ層を表わす。
による赤外線検出器を図について説明する。図２１にお
いて、５１６は本実施例による赤外線検出器を示し、５
２はＧａＡｓ基板、２１ｄ，２２ｄはＧａＡｓ基板５２
上に成長したｐ型ＣＭＴ層、２５は格子状の高抵抗Ａｌ
ＧａＡｓ層を表わす。
【００８０】次に製造方法について説明する。図２２
(a) に示すように、ＧａＡｓ基板５２上に格子状のＡｌ
ＧａＡｓ層２５を形成する。例えばこれはＧａＡｓ基板
５２上に高抵抗ＡｌＧａＡｓ層をＬＰＥ法，ＭＯＣＶＤ
法，ＭＢＥ法等により全面成長を行い、フォトリソグラ
フィーと選択エッチングにより、複数個の互いに分離さ
れた島状に露呈したＧａＡｓ基板面と、前記ＧａＡｓ基
板面を島状に分離する格子状の高抵抗ＡｌＧａＡｓ層２
５とを形成する。次いで図２２(b) に示すように、島状
に露呈したＧａＡｓ基板５２面に選択的にバッファ層
（図示せず）及びｐ型ＣＭＴ層２１ｄ，２２ｄを結晶成
長させる。次いで図２２(c) に示すように、選択的に結
晶成長されたｐ型ＣＭＴ層２１ｄ，２２ｄにイオン注
入、あるいは拡散の手法を用いてｎ型領域３１，３２を
形成する。そして、上記ｎ型領域３１，３２に陰極６
１，６２を蒸着等によって設けるとともに、基板５２の
受光面に陽極５を形成して図２２(d) に示す構造を得
る。
(a) に示すように、ＧａＡｓ基板５２上に格子状のＡｌ
ＧａＡｓ層２５を形成する。例えばこれはＧａＡｓ基板
５２上に高抵抗ＡｌＧａＡｓ層をＬＰＥ法，ＭＯＣＶＤ
法，ＭＢＥ法等により全面成長を行い、フォトリソグラ
フィーと選択エッチングにより、複数個の互いに分離さ
れた島状に露呈したＧａＡｓ基板面と、前記ＧａＡｓ基
板面を島状に分離する格子状の高抵抗ＡｌＧａＡｓ層２
５とを形成する。次いで図２２(b) に示すように、島状
に露呈したＧａＡｓ基板５２面に選択的にバッファ層
（図示せず）及びｐ型ＣＭＴ層２１ｄ，２２ｄを結晶成
長させる。次いで図２２(c) に示すように、選択的に結
晶成長されたｐ型ＣＭＴ層２１ｄ，２２ｄにイオン注
入、あるいは拡散の手法を用いてｎ型領域３１，３２を
形成する。そして、上記ｎ型領域３１，３２に陰極６
１，６２を蒸着等によって設けるとともに、基板５２の
受光面に陽極５を形成して図２２(d) に示す構造を得
る。
【００８１】次に作用効果について説明する。図２１に
おいて、赤外線７０の吸収で生成したキャリア（電子７
１，７２）はｐｎ接合４１，４２に到達した後に画素１
０１，１０２の出力として検出される。この際キャリア
の引き出し効率を上げるために陽極５よりバイアス電圧
を印加している。本実施例においては画素１０１，１０
２間を高抵抗ＡｌＧａＡｓ層２５で分離しているため
に、ここでキャリアは反射されることとなり、画素１０
１で発生した電子７１は画素１０２のｐｎ接合４２に到
達することはなく、クロストークが防止できる。
おいて、赤外線７０の吸収で生成したキャリア（電子７
１，７２）はｐｎ接合４１，４２に到達した後に画素１
０１，１０２の出力として検出される。この際キャリア
の引き出し効率を上げるために陽極５よりバイアス電圧
を印加している。本実施例においては画素１０１，１０
２間を高抵抗ＡｌＧａＡｓ層２５で分離しているため
に、ここでキャリアは反射されることとなり、画素１０
１で発生した電子７１は画素１０２のｐｎ接合４２に到
達することはなく、クロストークが防止できる。
【００８２】また、上記実施例においては、高抵抗Ａｌ
ＧａＡｓ層を画素間を分離するための層として用いた例
について説明したが、ＡｌＧａＡｓ層に換えて高抵抗Ａ
ｌＧａＩｎＰ層などの他のIII −Ｖ族化合物半導体の高
抵抗層を用いても同様の効果を奏することができる。
ＧａＡｓ層を画素間を分離するための層として用いた例
について説明したが、ＡｌＧａＡｓ層に換えて高抵抗Ａ
ｌＧａＩｎＰ層などの他のIII −Ｖ族化合物半導体の高
抵抗層を用いても同様の効果を奏することができる。
【００８３】実施例１７．次に本発明の第１７の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図２３にお
いて、５１７は本実施例による赤外線検出器を示し、５
３はｐ型シリコン基板、２１ｅ，２２ｅはシリコン基板
５３内のトレンチ内に形成されたｐ型ＣＭＴ層、９１，
９２，９３，９４はシリコン酸化膜を表わす。
による赤外線検出器を図について説明する。図２３にお
いて、５１７は本実施例による赤外線検出器を示し、５
３はｐ型シリコン基板、２１ｅ，２２ｅはシリコン基板
５３内のトレンチ内に形成されたｐ型ＣＭＴ層、９１，
９２，９３，９４はシリコン酸化膜を表わす。
【００８４】次に製造方法について説明する。まず、図
２４(a) に示すように、ｐ型シリコン基板５３の全面に
シリコン酸化膜を形成し、フォトリソグラフィー及びエ
ッチングにより格子状のパターニングしてＳｉ基板５３
を島状に露出させる。次に、シリコン酸化膜９１，９
２，９３をマスクとし、ＲＩＥ等の異方性エッチングに
よりＳｉ基板５３に図２４(b) のようなトレンチ５３ａ
を形成する。その後、熱処理を行うことにより、Ｓｉ基
板５３に形成したトレンチ５３ａの側面と底部にシリコ
ン酸化膜９４を図２４(c) のように形成する。次に、Ｒ
ＩＥ等の異方性エッチングにより、図２４(d) のよう
に、トレンチ５３ａ底部のシリコン酸化膜９４をエッチ
ングしてＳｉ基板５３を露出させる。この際、垂直方向
のエッチングが起こるのてトレンチ５３ａ側面のシリコ
ン酸化膜はエッチングされない。また、トレンチ５３ａ
外部のシリコン酸化膜９１，９２，９３はトレンチ５３
ａ底部のシリコン酸化膜９４に比べ十分に厚くしておけ
ば、エッチングされても目減り程度のものであり、消失
することはない。次に、シリコン酸化膜９１，９２，９
３を選択成長マスクとしてトレンチ５３ａ内部にｐ型Ｃ
ＭＴ層の結晶成長を行う（図２４(e))。前述のように、
Ｓｉ基板上へのＣＭＴ成長では格子定数の大きな違いか
ら低欠陥密度の結晶成長層は得られない。ここでは、Ｓ
ｉ基板５３上に低温成長ＧａＡｓバッファ層，歪超格子
バッファ層（ともに図示せず）を導入した後に低欠陥な
ＧａＡｓ層を成長し、さらに、ＣｄＴｅバッファ層，Ｈ
ｇＴｅ−ＣｄＴｅ超格子バッファ層（ともに図示せず）
を成長し、この後、低欠陥ＣｄＴｅ層を成長し、その
後、ＣＭＴ層を成長することで低欠陥なＣＭＴ成長層２
１ｅ，２２ｅを得るようにしている。
２４(a) に示すように、ｐ型シリコン基板５３の全面に
シリコン酸化膜を形成し、フォトリソグラフィー及びエ
ッチングにより格子状のパターニングしてＳｉ基板５３
を島状に露出させる。次に、シリコン酸化膜９１，９
２，９３をマスクとし、ＲＩＥ等の異方性エッチングに
よりＳｉ基板５３に図２４(b) のようなトレンチ５３ａ
を形成する。その後、熱処理を行うことにより、Ｓｉ基
板５３に形成したトレンチ５３ａの側面と底部にシリコ
ン酸化膜９４を図２４(c) のように形成する。次に、Ｒ
ＩＥ等の異方性エッチングにより、図２４(d) のよう
に、トレンチ５３ａ底部のシリコン酸化膜９４をエッチ
ングしてＳｉ基板５３を露出させる。この際、垂直方向
のエッチングが起こるのてトレンチ５３ａ側面のシリコ
ン酸化膜はエッチングされない。また、トレンチ５３ａ
外部のシリコン酸化膜９１，９２，９３はトレンチ５３
ａ底部のシリコン酸化膜９４に比べ十分に厚くしておけ
ば、エッチングされても目減り程度のものであり、消失
することはない。次に、シリコン酸化膜９１，９２，９
３を選択成長マスクとしてトレンチ５３ａ内部にｐ型Ｃ
ＭＴ層の結晶成長を行う（図２４(e))。前述のように、
Ｓｉ基板上へのＣＭＴ成長では格子定数の大きな違いか
ら低欠陥密度の結晶成長層は得られない。ここでは、Ｓ
ｉ基板５３上に低温成長ＧａＡｓバッファ層，歪超格子
バッファ層（ともに図示せず）を導入した後に低欠陥な
ＧａＡｓ層を成長し、さらに、ＣｄＴｅバッファ層，Ｈ
ｇＴｅ−ＣｄＴｅ超格子バッファ層（ともに図示せず）
を成長し、この後、低欠陥ＣｄＴｅ層を成長し、その
後、ＣＭＴ層を成長することで低欠陥なＣＭＴ成長層２
１ｅ，２２ｅを得るようにしている。
【００８５】こうして成長されたｐ型ＣＭＴ層２１ｅ，
２２ｅにイオン注入、あるいは拡散の手法を用いてｎ型
領域３１，３２を形成し、ここに陰極６１，６２を設け
る。また、ｐ型Ｓｉ基板の裏面に陽極５を設け、図２４
(f) に示す構造の赤外線検出器を得る。
２２ｅにイオン注入、あるいは拡散の手法を用いてｎ型
領域３１，３２を形成し、ここに陰極６１，６２を設け
る。また、ｐ型Ｓｉ基板の裏面に陽極５を設け、図２４
(f) に示す構造の赤外線検出器を得る。
【００８６】次に作用効果について説明する。本実施例
では、各画素１０１，１０２がシリコン酸化膜９１，９
２，９３，９４によって分離されているために、各画素
は電気的に分離されており、このため当該画素で発生し
た電子は隣接する画素に拡散することがなく、クロスト
ークの防止に有効である。
では、各画素１０１，１０２がシリコン酸化膜９１，９
２，９３，９４によって分離されているために、各画素
は電気的に分離されており、このため当該画素で発生し
た電子は隣接する画素に拡散することがなく、クロスト
ークの防止に有効である。
【００８７】
【発明の効果】以上のように、この発明による赤外線検
出器の製造方法によれば、荷電粒子ビームの照射によっ
て、赤外線吸収領域よりもＣｄ組成の大きいＣＭＴ分離
層を形成したので、画素間のクロストークがなく、高密
度に集積された、高分離能の赤外線の検出器が得られる
効果がある。
出器の製造方法によれば、荷電粒子ビームの照射によっ
て、赤外線吸収領域よりもＣｄ組成の大きいＣＭＴ分離
層を形成したので、画素間のクロストークがなく、高密
度に集積された、高分離能の赤外線の検出器が得られる
効果がある。
【００８８】また、この発明による赤外線検出器によれ
ば、画素間のＣＭＴ層にイオンミリングを用いて狭い巾
で、底が基板まで達する分離溝を設けたので、画素間の
クロストークがなく、高密度に集積された、高分解能の
赤外線検出器が得られる効果がある。
ば、画素間のＣＭＴ層にイオンミリングを用いて狭い巾
で、底が基板まで達する分離溝を設けたので、画素間の
クロストークがなく、高密度に集積された、高分解能の
赤外線検出器が得られる効果がある。
【００８９】また、上記イオンミリング法によって形成
した分離溝側面に露出したＣＭＴ層表面を、この層より
もＣｄ組成の大きいＣＭＴ埋込層で覆うことにより、上
記分離溝側面での電子の再結合損失を防止でき、検出器
の感度低下を防止できる効果がある。
した分離溝側面に露出したＣＭＴ層表面を、この層より
もＣｄ組成の大きいＣＭＴ埋込層で覆うことにより、上
記分離溝側面での電子の再結合損失を防止でき、検出器
の感度低下を防止できる効果がある。
【００９０】また、上記ＣＭＴ埋込層を有する赤外線検
出器において、受光領域のＣＭＴ層によもＣｄ組成の大
きいＣＭＴ層で前記受光領域のＣＭＴ層表面を完全に被
覆する構造にしたので、高効率の赤外線検出器が得られ
る効果がある。
出器において、受光領域のＣＭＴ層によもＣｄ組成の大
きいＣＭＴ層で前記受光領域のＣＭＴ層表面を完全に被
覆する構造にしたので、高効率の赤外線検出器が得られ
る効果がある。
【００９１】また、この発明に係る赤外線検出器の製造
方法によれば、基板に複数個の凹陥部を設け、該凹陥部
内面にＣｄ組成の大きな分離用ＣＭＴ層を形成し、この
上に受光領域のＣＭＴ層を形成した後、基板全面に受光
領域のＣＭＴ層よりもＣｄ組成の大きなＣＭＴ窓層を形
成するようにしたから、容易な方法で受光領域のＣＭＴ
層をこれよりもバンドギャップの大きな層で取り囲むこ
とができる効果がある。
方法によれば、基板に複数個の凹陥部を設け、該凹陥部
内面にＣｄ組成の大きな分離用ＣＭＴ層を形成し、この
上に受光領域のＣＭＴ層を形成した後、基板全面に受光
領域のＣＭＴ層よりもＣｄ組成の大きなＣＭＴ窓層を形
成するようにしたから、容易な方法で受光領域のＣＭＴ
層をこれよりもバンドギャップの大きな層で取り囲むこ
とができる効果がある。
【００９２】また、この発明に係る赤外線検出器の製造
方法によれば、複数の凹陥部を有する分離用ＣＭＴ層上
に、これよりもＣｄ組成の小さなＣＭＴ層をエピタキシ
ャル成長させて平坦化し、各画素間に上記分離用ＣＭＴ
層に達する溝を設け、該溝内を受光領域のＣＭＴ層より
もＣｄ組成の大きなＣＭＴ分離埋込層で埋め込むように
したから、画素分離を容易かつ確実に行うことができる
効果がある。
方法によれば、複数の凹陥部を有する分離用ＣＭＴ層上
に、これよりもＣｄ組成の小さなＣＭＴ層をエピタキシ
ャル成長させて平坦化し、各画素間に上記分離用ＣＭＴ
層に達する溝を設け、該溝内を受光領域のＣＭＴ層より
もＣｄ組成の大きなＣＭＴ分離埋込層で埋め込むように
したから、画素分離を容易かつ確実に行うことができる
効果がある。
【００９３】また、この発明に係る赤外線検出器によれ
ば、当該画素に入射した赤外光を凸レンズによって集光
させるようにしたので、ｐｎ接合近傍で発生する少数キ
ャリアの割合が増加し、各画素を近接して作製してもク
ロストークが生じにくくなる効果がある。また、上記レ
ンズ以外の部分の受光面を覆う遮光膜を備えたから、レ
ンズ部以外に入射した赤外光によるクロストークを防止
することができる効果がある。
ば、当該画素に入射した赤外光を凸レンズによって集光
させるようにしたので、ｐｎ接合近傍で発生する少数キ
ャリアの割合が増加し、各画素を近接して作製してもク
ロストークが生じにくくなる効果がある。また、上記レ
ンズ以外の部分の受光面を覆う遮光膜を備えたから、レ
ンズ部以外に入射した赤外光によるクロストークを防止
することができる効果がある。
【００９４】また、この発明に係る赤外線検出器によれ
ば、受光領域を囲むようにＣｄＨｇＴｅ層表面に電極を
格子状に配置したので、電極下部で少数キャリアが再結
合して、隣の画素へのキャリアの拡散が防止されるとと
もに、直列抵抗が低減される効果がある。
ば、受光領域を囲むようにＣｄＨｇＴｅ層表面に電極を
格子状に配置したので、電極下部で少数キャリアが再結
合して、隣の画素へのキャリアの拡散が防止されるとと
もに、直列抵抗が低減される効果がある。
【００９５】また、格子状に画素間のＣｄＨｇＴｅを分
離する分離溝に上記電極を埋め込むことにより、隣接す
る画素へのキャリアの拡散が防止されるとともに、内部
抵抗が低減される効果がある。また、上記分離溝内にＣ
ｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ層を介在させて上記電極を
配置するようにしたので、電子の再結合損失を低減する
ことができる効果がある。また、この発明に係る赤外線
検出器の製造方法によれば、基板上の受光領域に対応す
る領域にバッファ層を設ける、あるいは各受光領域を囲
むように、基板と格子定数の異なる下地半導体層を設け
て、この上にＣｄＨｇＴｅ層をエピタキシャル成長させ
ることにより、各画素領域間のＣｄＨｇＴｅ層に高欠陥
密度領域が形成され、クロストークが防止される効果が
ある。
離する分離溝に上記電極を埋め込むことにより、隣接す
る画素へのキャリアの拡散が防止されるとともに、内部
抵抗が低減される効果がある。また、上記分離溝内にＣ
ｄ組成の大きなＣｄＨｇＴｅ層を介在させて上記電極を
配置するようにしたので、電子の再結合損失を低減する
ことができる効果がある。また、この発明に係る赤外線
検出器の製造方法によれば、基板上の受光領域に対応す
る領域にバッファ層を設ける、あるいは各受光領域を囲
むように、基板と格子定数の異なる下地半導体層を設け
て、この上にＣｄＨｇＴｅ層をエピタキシャル成長させ
ることにより、各画素領域間のＣｄＨｇＴｅ層に高欠陥
密度領域が形成され、クロストークが防止される効果が
ある。
【００９６】また、この発明に係る赤外線検出器によれ
ば、各画素間に高抵抗領域を備えたので、当該画素で発
生した少数電子はこれによって反射され、隣接する画素
に拡散せず、クロストークを低減できる効果がある。
ば、各画素間に高抵抗領域を備えたので、当該画素で発
生した少数電子はこれによって反射され、隣接する画素
に拡散せず、クロストークを低減できる効果がある。
【００９７】また、この発明に係る赤外線検出器によれ
ば、各画素間に絶縁膜を設けて各画素を電気的に分離し
たので、当該画素で発生した電子は隣接する画素に拡散
せず、クロストークが防止できる効果がある。
ば、各画素間に絶縁膜を設けて各画素を電気的に分離し
たので、当該画素で発生した電子は隣接する画素に拡散
せず、クロストークが防止できる効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例による赤外線検出器の
製造方法を示す工程図である。
製造方法を示す工程図である。
【図２】上記赤外線検出器の動作を説明するための図で
ある。
ある。
【図３】この発明の第２の実施例による赤外線検出器の
製造方法を示す工程断面図である。
製造方法を示す工程断面図である。
【図４】この発明の第３の実施例による赤外線検出器を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】この発明の第４の実施例による赤外線検出器を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】この発明の第５の実施例による赤外線検出器を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図７】この発明の第６の実施例による赤外線検出器を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図８】上記赤外線検出器の製造方法を示す工程断面図
である。
である。
【図９】この発明の第７の実施例による赤外線検出器を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１０】上記赤外線検出器の製造方法を示す工程断面
図である。
図である。
【図１１】この発明の第８の実施例による赤外線検出器
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１２】この発明の第９の実施例による赤外線検出器
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１３】この発明の第１０の実施例による赤外線検出
器を示す斜視図である。
器を示す斜視図である。
【図１４】この発明の第１１の実施例による赤外線検出
器を示す斜視図である。
器を示す斜視図である。
【図１５】この発明の第１２の実施例による赤外線検出
器を示す斜視図である。
器を示す斜視図である。
【図１６】この発明の第１３の実施例による赤外線検出
器を示す斜視図及び部分断面図である。
器を示す斜視図及び部分断面図である。
【図１７】この発明の第１４の実施例による赤外線検出
器を示す断面図である。
器を示す断面図である。
【図１８】上記赤外線検出器の製造方法を示す工程断面
図である。
図である。
【図１９】この発明の第１５の実施例による赤外線検出
器を示す斜視図である。
器を示す斜視図である。
【図２０】上記赤外線検出器の製造方法を示す工程断面
図である。
図である。
【図２１】この発明の第１６の実施例による赤外線検出
器を示す断面図である。
器を示す断面図である。
【図２２】上記赤外線検出器の製造方法を示す工程断面
図である。
図である。
【図２３】この発明の第１７の実施例による赤外線検出
器を示す断面図である。
器を示す断面図である。
【図２４】上記赤外線検出器の製造方法を示す工程断面
図である。
図である。
【図２５】従来の赤外線検出器を示す断面図である。
【図２６】従来の赤外線検出器の他の例を示す断面図で
ある。
ある。
１ ｐ型ＣｄＴｅ基板 １ａ 凸レンズ ２ ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層 １１ ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層 １２ ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層 １３ ｐ型ＧａＡｓ基板 ２ ｐ型ＣＭＴ層 ２１ 画素領域のＣ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層 ２１ａ 画素領域のＣ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層 ２１ｂ ｐ型ＧａＡｓ層上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２１ｃ ｐ型ＣｄＴｅ基板上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２１ｄ ｐ型ＧａＡｓ層上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２１ｅ ｐ型ＧａＡｓ層上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２２ 画素領域のＣ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層 ２２ａ 画素領域のＣ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層 ２２ｂ ｐ型ＧａＡｓ層上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２２ｃ ｐ型ＣｄＴｅ基板上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２２ｄ ｐ型ＧａＡｓ層上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２２ｅ ｐ型ＧａＡｓ層上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２３ ｐ型シリコン単結晶上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２４ ｐ型シリコン単結晶上に成長したｐ型ＣＭＴ層 ２５ 高抵抗ＡｌＧａＡｓ層 ３ ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層 ３ａ ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層 ３１ ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域 ３１ａ ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層 ３２ ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域 ３２ａ ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域 ４ａ ｐ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層 ４ｂ ｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層 ５ ｐ型電極（陽極） ５ａ ｐ型電極（陽極） ５ｂ ｐ型電極（陽極） ５ｃ ｐ型電極（陽極） ５０ ｐ型シリコン単結晶基板 ５１ ｐ型ＣｄＴｅ基板 ５２ ＧａＡｓ基板 ５３ ｐ型シリコン基板 ５３ａ トレンチ ６１ ｎ型電極（陰極） ６２ ｎ型電極（陰極） ８ Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層 ８ａ Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層 ８ｂ Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層 ８ｃ Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層 ８ｄ Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ分離層 ８ｅ Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層 ８１ 島状のｐ型ＧａＡｓ層 ８２ 島状のｐ型ＧａＡｓ層 ８３ 格子状のＳｉ層 ９１ シリコン酸化膜 ９２ シリコン酸化膜 ９３ シリコン酸化膜 ９４ トレンチ内のシリコン酸化膜 ９ 分離溝 ９ａ 分離溝 ４１ ｐｎ接合 ４２ ｐｎ接合 ６１ ｎ型電極（陰極） ７０ 赤外線 ７１ 赤外線の吸収によって発生した電子 ７２ 赤外線の吸収によって発生した電子 １０１ 赤外線検知器（画素） １０２ 赤外線検知器（画素） ５０１ 赤外線検出器 ５０２ 赤外線検出器 ５０３ 赤外線検出器 ５０４ 赤外線検出器 ５０５ 赤外線検出器 ５０６ 赤外線検出器 ５０７ 赤外線検出器 ５０８ 赤外線検出器 ５０９ 赤外線検出器 ５１０ 赤外線検出器 ５１１ 赤外線検出器 ５１２ 赤外線検出器 ５１３ 赤外線検出器 ５１４ 赤外線検出器 ５１５ 赤外線検出器 ５１６ 赤外線検出器 ５１７ 赤外線検出器 Ｅ 電子線 Ｐ プロトンビーム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年９月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】次に作用効果について説明する。各画素中
で発生した電子７１，７２は、分離層８ｃによって、他
の画素への侵入を防止されるのに加えて、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ
0.8Ｔ層２１，２２表面には、いわゆる窓層４ａが形成
されているため、ｐ型Ｃ0.2Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２表面
での再結合損失が防止され効率よく電子７１，７２がそ
れぞれの画素１０１，１０２のｐｎ接合４１，４２に到
達し、電気信号として取り出される。さらに陰極６１，
６２は、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２よりもバン
ドギャップの大きいｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４ｂ上に形成
されているので、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２内
に蓄積した電子が、陽極５，陰極６１，６２に印加した
電圧に応じた分だけ取り出されるようになり、暗電流効
果によるリーク電流を抑えることができる。
で発生した電子７１，７２は、分離層８ｃによって、他
の画素への侵入を防止されるのに加えて、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ
0.8Ｔ層２１，２２表面には、いわゆる窓層４ａが形成
されているため、ｐ型Ｃ0.2Ｍ0.8 Ｔ層２１，２２表面
での再結合損失が防止され効率よく電子７１，７２がそ
れぞれの画素１０１，１０２のｐｎ接合４１，４２に到
達し、電気信号として取り出される。さらに陰極６１，
６２は、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２よりもバン
ドギャップの大きいｎ型Ｃ0.3 Ｍ0.7 Ｔ層４ｂ上に形成
されているので、ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２内
に蓄積した電子が、陽極５，陰極６１，６２に印加した
電圧に応じた分だけ取り出されるようになり、暗電流効
果によるリーク電流を抑えることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】実施例８．次に本発明の第８の実施例によ
る赤外線検出器を図に基づいて説明する。図１１におい
て、５０８は本実施例による赤外線検出器を示し、１ａ
はｐ型ＣｄＴｅ基板１の受光面側の、有効受光層である
ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３２に相当する領域に形成
された凸レンズであり、各画素に対応する位置に、その
焦点位置が各ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２の中央
部でかつｐｎ接合４１，４２付近となるように設計され
ている。
る赤外線検出器を図に基づいて説明する。図１１におい
て、５０８は本実施例による赤外線検出器を示し、１ａ
はｐ型ＣｄＴｅ基板１の受光面側の、有効受光層である
ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１，３２に相当する領域に形成
された凸レンズであり、各画素に対応する位置に、その
焦点位置が各ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ領域３１，３２の中央
部でかつｐｎ接合４１，４２付近となるように設計され
ている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５６】このような赤外線検出器５１１は例えば、
次のような方法で製造することができる。すなわちｐ型
ＣｄＴｅ基板１上にｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２を形成し、
その後、全面Ｈｇ拡散またはＢイオン打ち込みによって
ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３０を形成する。次に各画素領域
をメサエッチして分離溝９を設け、各画素の分離を行
い、さらに前記分離溝９の底部にｐ型電極５ｂを設ける
ことにより格子状の陽極５ｂを形成している。
次のような方法で製造することができる。すなわちｐ型
ＣｄＴｅ基板１上にｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２を形成し、
その後、全面Ｈｇ拡散またはＢイオン打ち込みによって
ｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３０を形成する。次に各画素領域
をメサエッチして分離溝９を設け、各画素の分離を行
い、さらに前記分離溝９の底部にｐ型電極５ｂを設ける
ことにより格子状の陽極５ｂを形成している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５７】次に作用効果について説明する。本実施例
においては、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２表面全面にｎ型Ｃ
0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３０を設け、メサエッチングにより分離
溝９を設け各画素のｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１ａ，３２
ａを形成するため、画素のｐｎ接合の形成を容易に行う
ことができるのに加えて、メサエッチにより各画素の分
離が容易になるとともに、格子状電極５ｂによる内部抵
抗低減の作用がある。
においては、ｐ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２表面全面にｎ型Ｃ
0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３０を設け、メサエッチングにより分離
溝９を設け各画素のｎ型Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層３１ａ，３２
ａを形成するため、画素のｐｎ接合の形成を容易に行う
ことができるのに加えて、メサエッチにより各画素の分
離が容易になるとともに、格子状電極５ｂによる内部抵
抗低減の作用がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６０】実施例１３．次に本発明の第１３の実施例
による赤外線検出器を図について説明する。図１６にお
いて、５１３は本実施例による赤外線検出器を示し、該
検出器５１３は、上記実施例１２の構成に加えて、ｐ型
Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２と格子状のｐ型電極５ｃとの間に薄
いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを設けたものである。この
ような構成を得るためには、例えばイオンミリングによ
って分離溝を形成した後、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いるこ
とで分離溝内に薄いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを形成す
ることができる。このときのＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅ
の層厚としては少なくても５００オングストローム程度
あれば、キャリア閉じ込め効果を奏することができる。
による赤外線検出器を図について説明する。図１６にお
いて、５１３は本実施例による赤外線検出器を示し、該
検出器５１３は、上記実施例１２の構成に加えて、ｐ型
Ｃ0.2 Ｍ0.8 Ｔ層２と格子状のｐ型電極５ｃとの間に薄
いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを設けたものである。この
ような構成を得るためには、例えばイオンミリングによ
って分離溝を形成した後、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いるこ
とで分離溝内に薄いＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅを形成す
ることができる。このときのＣ0.3 Ｍ0.7 Ｔ被覆層８ｅ
の層厚としては少なくても５００オングストローム程度
あれば、キャリア閉じ込め効果を奏することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１９】この発明の第１５の実施例による赤外線検出
器を示す断面図である。
器を示す断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越智 誠司 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内 (72)発明者 大倉 裕二 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内 (72)発明者 早藤 紀生 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内 (72)発明者 杵築 弘隆 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内 (72)発明者 津上 真理 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内 (72)発明者 高見 明宏 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内 (72)発明者 加藤 学 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス研究所内
Claims (24)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板上に、第１導電
型のＣｄＨｇＴｅ層を形成する工程と、 該ＣｄＨｇＴｅ層表面に、複数個の互いに分離された第
２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形成する工程と、 上記第２の導電型のＣｄＨｇＴｅ領域間に露出した、上
記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層の表面から荷電粒子ビー
ムを打ち込むことによってその表面からＨｇを蒸発させ
て、上記第１のＣｄＨｇＴｅ層を貫通し、かつ、個々の
上記第２のＣｄＨｇＴｅ領域を完全に包囲する、上記第
１の導電型のＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きい第
１導電型ＣｄＨｇＴｅ分離層を形成する工程を含むこと
を特徴とする赤外線検出器の製造方法。 - 【請求項２】 上記荷電粒子ビームは、電子ビームであ
ることを特徴とする赤外線検出器の製造方法。 - 【請求項３】 上記荷電粒子ビームは、プロトンビーム
であることを特徴とする赤外線検出器の製造方法。 - 【請求項４】 複数の受光領域を有し、基板側から入射
した赤外線を、該入射による発生電圧により各受光領域
毎に検出する赤外線検出器において、 第１導電型の半導体基板裏面に形成された第１導電型の
ＣｄＨｇＴｅ層と、 該第１の導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面に形成され、互い
に分離された複数個の第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域
と、 上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面から上記基板に達
し、上記各受光領域を分離する分離溝とを備えたことを
特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項５】 請求項４記載の赤外線検出器において、 上記分離溝を、上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層よりも
Ｃｄ組成の大きな第１導電型ＣｄＨｇＴｅ埋込層で充填
したことを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項６】 請求項５記載の赤外線検出器において、 上記基板と上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層との間に、
該ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きな第１導電型の
下側ＣｄＨｇＴｅ層を設け、 上記第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域表面に、これよりも
Ｃｄ組成の大きな第２導電型の上側ＣｄＨｇＴｅ層を設
けるとともに、上記第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を除
く上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面にこれよりもＣ
ｄ組成の大きな第１導電型の上側ＣｄＨｇＴｅ層を設け
たことを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項７】 複数の受光領域を有し、基板側から入射
した赤外線を、該入射による発生電圧により各受光領域
毎に検出する赤外線検出器において、 第１導電型の半導体基板裏面に形成された第２導電型の
ＣｄＨｇＴｅ領域と、 該第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を下方から覆うように
形成された第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層と、 該第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層を下方から覆い、これよ
りもＣｄ組成の大きな第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ
層と、 上記第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域表面に、これよりも
Ｃｄ組成の大きな第２導電型のＣｄＨｇＴｅ窓層を設け
るとともに、上記第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を除く
上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面にこれよりもＣｄ
組成の大きな第１導電型のＣｄＨｇＴｅ窓層を設けたこ
とを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項８】 第１導電型の半導体基板に、複数個の凹
陥部を設け、該凹陥部内面に第１導電型の分離用ＣｄＨ
ｇＴｅ層を形成する工程と、 該第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ層上に、上記凹陥部
を埋め込み、かつ該分離用ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組
成の小さい第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層を形成する工程
と、 基板全面に上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ
組成の大きい第１導電型のＣｄＨｇＴｅ窓層を形成する
工程と、 上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面に第２導電型のＣ
ｄＨｇＴｅ領域を形成する工程とを含むことを特徴とす
る赤外線検出器の製造方法。 - 【請求項９】 複数の受光領域を有し、基板側から入射
した赤外線を、該入射による発生電圧により各光領域毎
に検出する赤外線検出器において、 第１導電型の半導体基板上に形成され、複数の凹陥部を
有する第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ層と、 該第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ層上面を覆うように
形成され、該分離用ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の小
さい第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層と、 上記第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ層の凹陥部上方の
上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面に形成された第２
導電型のＣｄＨｇＴｅ領域と、 隣接する上記第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域間に位置す
る上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層に、上記第１導電型
の分離用ＣｄＨｇＴｅ層に達するように形成され、前記
第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きい第
１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ埋込層とを備えたことを
特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項１０】 第１導電型の半導体基板上に複数の凹
陥部を有する第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ層を形成
する工程と、 該分離用ＣｄＨｇＴｅ層よりもＣｄ組成の小さな第１導
電型のＣｄＨｇＴｅ層によって上記分離用ＣｄＨｇＴｅ
層上方を覆い平坦化する工程と、 上記第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ層の凹陥部間に位
置する上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層に、上記分離用
ＣｄＨｇＴｅ層に達する溝を形成する工程と、 上記溝内に、上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層よりもＣ
ｄ組成の大きな第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ埋込層
を形成する工程と、 上記凹陥部上方の上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面
に第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形成する工程とを含
むことを特徴とする赤外線検出器の製造方法。 - 【請求項１１】 複数の受光領域を有し、基板側から入
射した赤外線を、該入射による発生電圧により各受光領
域毎に検出する赤外線検出器において、 第１導電型の半導体基板と、 第１導電型の半導体基板上に形成された第１導電型のＣ
ｄＨｇＴｅ層と、 該第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面に、上記受光領域に
対応して形成された第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域と、 上記基板の、上記受光領域に対応する部分に形成され、
該部分より入射した赤外線を上記第２導電型のＣｄＨｇ
Ｔｅ領域中心近傍の空乏層に集光する凸レンズ部とを備
えたことを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の赤外線検出器におい
て、 上記基板の上記凸レンズ部を除く領域に赤外線を遮光す
る遮光膜を備えたことを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項１３】 請求項５，７，９，１１のいずれかに
記載の赤外線検出器において、 上記受光領域を囲むように、上記第１導電型のＣｄＨｇ
Ｔｅ層表面に配置された格子状の電極を備えたことを特
徴とする赤外線検出器。 - 【請求項１４】 請求項４記載の赤外線検出器におい
て、 上記受光領域を分離する分離溝底面部に、各受光領域を
囲むように形成された格子状の電極を備えたことを特徴
とする赤外線検出器。 - 【請求項１５】 請求項４記載の赤外線検出器におい
て、 上記受光領域を分離する分離溝内に、これを埋め込むよ
うに形成された格子状の電極を備えたことを特徴とする
赤外線検出器。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の赤外線検出器におい
て、 上記電極は、上記分離溝内に、上記第１導電型のＣｄＨ
ｇＴｅ層よりもＣｄ組成の大きな第１導電型のＣｄＨｇ
Ｔｅ層を介して設けられていることを特徴とする赤外線
検出器。 - 【請求項１７】 複数の受光領域を有し、基板側から入
射した赤外線を、該入射による発生電圧により各受光領
域毎に検出する赤外線検出器において、 第１導電型の半導体基板上にバッファ層を介して形成さ
れた、上記各受光領域に対応する第１導電型のＣｄＨｇ
Ｔｅ層と、 上記第１導電型の半導体基板上に直接形成された、上記
各受光領域を囲む第１導電型の分離用ＣｄＨｇＴｅ層
と、 上記各受光領域に対応する上記第１導電型のＣｄＨｇＴ
ｅ層表面に形成された第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域と
を備え、 上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層と第１導電型の分離用
ＣｄＨｇＴｅ層とはエピタキシャル成長により成長さ
れ、上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層と上記第１導電型
の分離用ＣｄＨｇＴｅ層との界面領域に高欠陥密度領域
を有していることを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項１８】 第１導電型の半導体基板上の、各受光
領域に対応する領域にバッファ層を形成する工程と、 上記基板全面に第１導電型のＣｄＨｇＴｅをエピタキシ
ャル成長して、上記各受光領域に対応する第１導電型の
ＣｄＨｇＴｅ層と、これとの界面領域に高欠陥密度領域
を有し、前記受光領域を囲む第１導電型の分離用ＣｄＨ
ｇＴｅ層とを形成する工程と、 上記各受光領域に対応する上記第１導電型のＣｄＨｇＴ
ｅ層表面に第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形成する工
程とを含むことを特徴とする赤外線検出器の製造方法。 - 【請求項１９】 複数の受光領域を有し、基板側から入
射した赤外線を、該入射による発生電圧により各受光領
域毎に検出する赤外線検出器において、 上記第１導電型の半導体基板上に直接形成された、上記
各受光領域に対応する第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層と、 上記第１導電型の半導体基板上に、これとはその格子定
数が異なり上記受光領域を囲むように格子状に形成され
た下地半導体層を介してこの上に形成された第１導電型
の分離用ＣｄＨｇＴｅ層と、 上記各受光領域に対応する上記第１導電型のＣｄＨｇＴ
ｅ層表面に形成された第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域と
を備え、 上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層と第１導電型の分離用
ＣｄＨｇＴｅ層とはエピタキシャル成長により成長さ
れ、上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層と上記第１導電型
の分離用ＣｄＨｇＴｅ層との界面領域に高欠陥密度領域
を有していることを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項２０】 第１導電型の半導体基板上の、各受光
領域に対応する領域を囲むように、上記半導体基板と格
子定数の異なる下地半導体層を形成する工程と、 上記基板全面に第１導電型のＣｄＨｇＴｅをエピタキシ
ャル成長して、上記各受光領域に対応する第１導電型の
ＣｄＨｇＴｅ層と、これとの界面領域に高欠陥密度領域
を有し、前記受光領域を囲む第１導電型の分離用ＣｄＨ
ｇＴｅ層とを形成する工程と、 上記各受光領域に対応する上記第１導電型のＣｄＨｇＴ
ｅ層表面に第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形成する工
程とを含むことを特徴とする赤外線検出器の製造方法。 - 【請求項２１】 複数の受光領域を有し、基板側から入
射した赤外線を、該入射による発生電圧により各受光領
域毎に検出する赤外線検出器において、 第１導電型の半導体基板上面に形成された第１導電型の
ＣｄＨｇＴｅ層と、 該第１の導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面に各受光領域に対
応して形成された、第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域と、 上記各受光領域周囲に、上記第１導電型のＣｄＨｇＴｅ
層表面から上記基板に達するように形成された高抵抗半
導体領域とを備えたことを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項２２】 第１導電型の半導体基板上の、各受光
領域に対応する領域を囲むように高抵抗半導体層を形成
する工程と、 上記基板上の、上記各受光領域に対応する領域に第１導
電型のＣｄＨｇＴｅ層を形成する工程と、 上記各受光領域に対応する上記第１導電型のＣｄＨｇＴ
ｅ層表面に第２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域を形成する工
程とを含むことを特徴とする赤外線検出器の製造方法。 - 【請求項２３】 複数の受光領域を有し、基板側から入
射した赤外線を、該入射による発生電圧により各受光領
域毎に検出する赤外線検出器において、 複数の凹陥部を有する第１導電型の半導体基板と、 上記凹陥部内に、その側面との間に絶縁膜を介在させて
配置された第１の導電型のＣｄＨｇＴｅ層と、 上記第１の導電型のＣｄＨｇＴｅ層表面に形成された第
２導電型のＣｄＨｇＴｅ領域とを備えたことを特徴とす
る赤外線検出器。 - 【請求項２４】 第１導電型の半導体基板上の各受光領
域に対応する領域を囲むように酸化膜を形成する工程
と、 該酸化膜をマスクとしてエッチングを行い、上記各受光
領域に対応する上記基板領域に凹陥部を形成する工程
と、 熱処理を行い、上記凹陥部底面及び側面に酸化膜を形成
する工程と、 異方性エッチングにより上記凹陥部底面の酸化膜を除去
する工程と、 上記凹陥部内に第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層を形成する
工程と、 該第１導電型のＣｄＨｇＴｅ層の表面に第２導電型のＣ
ｄＨｇＴｅ領域を形成する工程とを含むことを特徴とす
る赤外線検出器の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147162A JPH0714996A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 赤外線検出器とその製造方法 |
| US08/260,791 US5602414A (en) | 1993-06-18 | 1994-06-16 | Infrared detector having active regions and isolating regions formed of CdHgTe |
| GB9412221A GB2284930B (en) | 1993-06-18 | 1994-06-17 | Infrared detector and method for fabricating infrared detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147162A JPH0714996A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 赤外線検出器とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714996A true JPH0714996A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15423996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5147162A Pending JPH0714996A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 赤外線検出器とその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5602414A (ja) |
| JP (1) | JPH0714996A (ja) |
| GB (1) | GB2284930B (ja) |
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