JPH0715979B2 - 超格子撮像素子 - Google Patents

超格子撮像素子

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JPH0715979B2
JPH0715979B2 JP62213301A JP21330187A JPH0715979B2 JP H0715979 B2 JPH0715979 B2 JP H0715979B2 JP 62213301 A JP62213301 A JP 62213301A JP 21330187 A JP21330187 A JP 21330187A JP H0715979 B2 JPH0715979 B2 JP H0715979B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は被写体の像を電気信号に変換する固体撮像素
子に関し、特に超格子半導体の有する特徴を最大限に利
用した低雑音かつ高速動作可能な超格子撮像素子の構成
に関する。
［従来の技術］ 第８図は従来のCCD伝送方式の撮像素子の１画素の構成
を示す断面図である。以下、第８図を参照して従来のCC
D転送方式の撮像素子の構成および動作について説明す
る。
第８図において、従来の撮像素子は、ｎ型半導体基板28
と、ｎ型半導体基板28上に形成されるｐ型エピタキシャ
ル層27と、ｐ型エピタキシャル層27表面の所定領域に形
成され入射光に応じた電子を収集するためのｎ型層から
なるフォトディテクタ23と、ｐ型エピタキシャル層27上
の所定の領域に形成され、フォトディテクタ23に蓄積さ
れた電子を垂直方向に伝送するための埋込チャネルを形
成するn-型不純物拡散層からなるCCD転送部26と、フォ
トディテクタ23に蓄積された電子の読出およびCCD転送
部26における電子の伝送を行なうための、制御ゲートを
兼ねたCCDの第１の転送ゲート24と、第１の転送ゲート2
4上に形成され、CCD転送部26における電子の転送を行な
うための第２の転送ゲート25とを備える。隣接する画素
とはフィールド酸化膜22により分離される。次に動作に
ついて説明する。
被写体からの光がフォトディテクタ23に到達し、光がフ
ォトディテクタ23へ入射する。これによりｎ型層23また
はｐ型層27で電子・正孔対が発生し、そのうち電子はｎ
型層からなるフォトディテクタ23に収集される。これに
より被写体からの入射光に応じた電子がフォトディテク
タ23に収集される。次に制御ゲート（第１の転送ゲー
ト）24に電圧が印加されると、その下のｐ型エピタキシ
ャル層27に反転層（空乏層）が形成されて電子が通過す
るチャネルが形成される。これによりフォトディテクタ
23のｎ型層と埋込チャネルとなるCCD転送部26のｎ型層
との間に電子の通路が形成され、入射光により発生して
フォトディテクタ23に収集された電子はn-型不純物拡散
層からなるCCD転送部26へ流れこむ。このCCD転送部26に
流れ込んだ電子は、第１の転送ゲート24と第２の転送ゲ
ート25に印加されるクロック信号により形成されるCCD
転送部26のポテンシャル井戸に従ってCCD駆動されて垂
直方向に伝送され、信号として読出される。この動作を
水平方向および垂直方向のすべての画素に対して繰返し
行なうことにより、画像（被写体）からの光信号を電気
信号に変換することができる。
すなわち、従来の撮像素子はｐ−ｎフォトダイオードに
より入射光を光電変換し、この光電変換により発生した
電子を一定時間蓄積した後、制御ゲート24によりCCD転
送部26へ転送し、CCD転送部26に流れ込んだ電子を転送
ゲート24,25に印加されるクロック信号に応じて形成さ
れるポテンシャル井戸により電荷を転送するというCCD
駆動により電気信号を転送し、これにより被写体画像に
対応した電気信号を得るというのが従来方式の撮像素子
の動作であった。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来の撮像素子は上述のように光電変換部となるフォト
ダイオード、転送チャネル（電荷蓄積部からCCD転送部
へ電子を転送するためのチャネル）およびCCD転送部を
半導体基板上の同一画素内に形成しなければならないた
め、画素の開口率（画素の占有面積に対する光電変換部
となるフォトダイオードの占める面積の割合）に限界が
あり、撮像素子を高集積化する上での障害となるという
問題点があった。また、ｐ−ｎフォトダイオードを用い
て光電変換を行なっているため、入射光に対する感度を
あまり高めることができず、さらに、発生した光電子を
速やかに蓄積することができないため高速駆動にも限界
があるなどの問題点があった。
それゆえ、この発明の目的は上述のような従来の撮像素
子の有する問題点を除去し、開口率をほぼ100％にで
き、かつ感度を大幅に向上することができ、さらに超高
速駆動をさせることができかつさらに微細加工化の点に
おいても優れた撮像素子を提供することである。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係る超格子撮像素子は、入射光を電気信号に
変換するための光電変換素子にｐ−ｉ−ｎ型のアバラン
シェ・フォト・ダイオードを採用し、このアバランシェ
・フォト・ダイオードのｉ層に互いにバンドギャップの
異なる半導体超格子層を交互に積層して得られる多重超
格子構造を適用したものである。
好ましくは、アバランシェ・フォト・ダイオードの光電
変換部となるP+半導体層は、１画素の占有面積全体を覆
うように形成される。
またさらに好ましくは、画素分離は絶縁膜あるいは空隙
によって行なわれる。
［作用］ この発明における超格子撮像素子は、多重超格子構造を
ｉ層とするｐ−ｉ−ｎ型のアバランシェ・フォト・ダイ
オードを光電変換素子として用いているので、ｉ層を半
導体基板上にMBE（分子線エピタキシ）法等を用いて順
次積層して形成することができ、信号読出用のスイッチ
ングトランジスタ上の領域に光電変換素子を形成するこ
とができ、画素の開口率をほぼ100％と改善することが
でき、また光電変換素子はｐ−ｉ−ｎ型のアバランシェ
・フォト・ダイオードであるので、超高感度となり、ま
た、ｉ層に多重超格子構造を用いているので、雑音や暗
電流を抑制することができるとともに超高速駆動するこ
とができ、さらに加えて微細加工化の点においても優れ
た撮像素子を実現することができる。
［発明の実施例］ まずこの発明の実施例について説明する前に、この発明
においてその特性が見事に活用される多重超格子構造を
有するアバランシェ・フォト・ダイオードの原理および
動作について説明する。
第７図はたとえばアプライド・フィジクス・レターズ，
第40巻,1号、第38頁,1982年に示されたｉ層に多重超格
子構造を用いたｐ−ｉ−ｎ型のアバランシェ・フォト・
ダイオードのエネルギバンドプロファイルを示す図であ
る。以下、第７図のエネルギバンドプロファイルを参照
して多重超格子を有するアバランシェ・フォト・ダイオ
ードの動作について説明する。
まず第７図においては、光電変換部となるP+層と電荷蓄
積領域となるn+層との間のｉ層に互いにバンドギャップ
の異なる量子井戸層ａと量子障壁層ｂとが交互に形成さ
れる。通常バイアスが印加されていない状態においては
超格子領域は電子の空乏状態になっている。これによ
り、アバランシェ・ターン・オン電圧以上の電圧が印加
されたときに超格子領域に印加される電界を一定とする
ことができる。また伝導帯におけるエネルギ障壁ΔEcと
価電子帯におけるエネルギ障壁ΔEvとはその高さが異な
っており、ΔEc＞ΔEvの関係を保っている。まずこのア
バランシェ・フォト・ダイオードにおいては動作状態時
にはP+層とn+層との間に強い逆バイアス電圧が印加され
る。この状態でP+層に光が入射すると、この入射光エネ
ルギｈνに応答して電子・正孔対が発生する。今P+層と
n+層との間には逆バイアス電圧が印加されているため、
この入射光により発生した電子はｉ層に形成された最初
の超格子量子障壁を越えて電子が強く束縛されている超
格子量子井戸に到達する。この電子は逆バイアスされた
高電界により高エネルギを有しているホットエレクトロ
ンとなっているので、超格子量子井戸内に強く束縛され
ている電子をインパクトイオン化によりその超格子量子
井戸から外へ弾き出し、次の超格子量子障壁を越えて次
の超格子量子井戸内へ到達させる。超格子量子井戸内に
到達した電子はそこに束縛されている電子を再びインパ
クトイオン化により量子井戸の外へたたき出す。超格子
量子井戸領域からたたき出された電子はまた加速され次
の超格子量子井戸内に到達し、そこに束縛されている電
子をたたき出す。これを次々に繰返し行なうことにより
雪崩れ現象となってn+層に電子が到達するころには莫大
な数の電子となる。このとき、ｉ層には多重超格子構造
を用いているため、このバンドギャップを適当に選べば
（たとえば量子井戸層にガリウムヒ素（CaAs）層、量子
障壁層にアルミニウムガリウムヒ素（AlxCa1-XAs）層を
用いれば）、伝導帯におけるエネルギバンドの不連続性
ΔEcと価電子帯におけるバンドの不連続性ΔEvとを適当
に選択することができ、電子のイオン化係数αと正孔の
イオン化係数βとの値を異ならせることができ、これに
より雑音や暗電流の増加を抑制することができる。
この発明は上述の多重超格子を用いたアバランシェ・フ
ォト・ダイオードの利点を最大限に生かすものであり、
高感度かつ高速動作を行なうことができる低雑音の光電
変換素子の適用が持たれている撮像素子に上述の多重超
格子構造を用いたアバランシェ・フォト・ダイオードを
通用するとともに、このアバランシェ・フォト・ダイオ
ードにスイッチング素子を付加することにより１つの画
素を形成した超格子撮像素子を実現するものである。
第１図はこの発明の一実施例である超格子撮像素子の構
成の断面図を概略的に示す図である。以下、第１図を参
照してこの発明の一実施例である超格子撮像素子の構成
について説明する。
第１図においてこの発明の一実施例である超格子撮像素
子は、ｐ型半導体基板11と、ｐ型半導体基板11上に形成
され、電荷蓄積領域となるn+型不純部拡散領域10と、n+
型不純物拡散領域10上に、互いにバンドギャップの異な
るたとえばガリウムヒ素（CaAs）層からなる超格子量子
井戸層８とたとえばAlxGa1-xAs超格子量子障壁層９とを
交互に所定数積層して形成される多重超格子層90と、多
重超格子層90上に形成される光電変換部となるP+型層７
と、n+型不純物拡散層10に蓄積された電荷を読出すため
の制御ゲート13と、P+型半導体基板11表面の所定領域に
形成され、n+不純物拡散層10から伝達された電子を垂直
方向に伝達するためのn+型不純物拡散層12とを備える。
第１図の構成において光電変換素子は、P+型光電変換部
７と多重超格子層90とn+型不純物拡散層10とから構成さ
れる。電荷を読出すためのスイッチング素子はn+型不純
物拡散層10と制御ゲート13とn+型不純物拡散層12とから
構成される。制御ゲート13は絶縁膜14により分離され
る。すなわち、制御ゲート13、n+型不純物拡散領域10、
12はMOSスイッチを構成する。
第２図は第１図に示された撮像素子を１画素として半導
体チップ１上に２次元的に配列した場合の全体の構成を
示す。第２図において、半導体チップ１表面に、画素２
が水平方向および垂直方向に配列され、画素２を時系列
的に駆動してその画素の有する情報を順次読出すため
に、水平走査回路３および垂直走査回路４が設けられ
る。水平走査回路３は水平走査線６を介して水平方向の
画素を順次駆動する。垂直走査回路４は垂直走査線５を
介して垂直方向の画素を順次駆動する。
第３図は第２図に示されたこの発明の一実施例である超
格子撮像素子の構成の等価回路を概略的に示す図であ
る。第３図に示されるように画素２は超格子層を有する
アバランシェ・フォト・ダイオードAPDと、アバランシ
ェ・フォト・ダイオードで変換された電子を信号線６上
に伝達するためのMOSスイッチＳとから構成される。す
なわち第１図の構成において制御ゲート13が垂直走査線
５に接続され、n+型不純物拡散層12が水平走査線６に接
続される。水平走査線６の各々には、水平走査回路３か
らの制御信号により順次対応する水平走査線６を出力信
号線100に接続するためのトランスファゲートスイッチ
Ｔが設けられる。
この構成において、水平走査回路３からの制御信号によ
る水平走査線６が順次出力信号線100上に接続され、１
本の垂直走査線５に接続される画素２の走査が終了した
後、垂直走査回路４からの制御信号により次の行の垂直
走査線５が選択される。これにより被写体に対応した画
像信号を得ることができる。
第４図はこの発明の一実施例である超格子撮像素子の動
作を示す図である。第４図においては伝導帯のポテンシ
ャルプロファイルが示される。以下、第１図ないし第４
図を参照してこの発明の一実施例である超格子撮像素子
の動作について説明する。まず光電変換部となるP+層７
には適当な値の逆バイアス電圧が印加されている。これ
によりアバランシェ現象を起こすための高電界が超格子
領域（ｉ層）にわたって印加されている。今、第４図
（ａ）に示されるように、MOSスイッチの制御ゲート13
へ印加される電圧φTGが０の場合について説明する。こ
のとき、光電変換素子は電荷蓄積状態にある。すなわ
ち、光電変換部であるP+層７に光ｈνが印加されるとそ
れに応じて電子・正孔対が発生され、そのうちの電子は
バイアス電界により加速されてｉ層の最初の量子井戸８
に到達する。この量子井戸８に到達した電子はそこに強
く束縛されている電子をインパクトイオン化によりたた
き出し、次の量子障壁９を越えて次の量子井戸へ到達さ
せる。次の量子井戸に到達した電子は同様にしてその量
子井戸内に束縛されている電子をインパクトイオン化に
よりたたき出し、次の量子井戸へ流し込む。このインパ
クトイオン化を各量子井戸で繰返すことにより、電子は
雪崩れ現象を起こして増大し、電荷蓄積領域となるn+型
不純物拡散層12にはかなり大量の電子が蓄積される。こ
のとき、制御ゲート13には電圧が印加されていない（φ
TG＝０）ため、そこにおける電子に対するポテンシャル
は高くなり、電子はn+層10に蓄積されることになる。こ
れにより入射光ｈνに対応して電子がn+層10に蓄積され
ることになる。
次に第４図（ｂ）に示されるように、その画素が走査さ
れ、制御ゲート13に印加される電圧φTGが垂直走査回路
４出力により、“H"レベルとなると制御ゲート13下に反
転層ができ、n+型不純物拡散層10とn+型不純物拡散層12
との間に電子の通路すなわちチャネルが形成される。こ
れによりn+型不純物拡散層10に蓄積されていた電子がn+
層12に流れ込む。このn+型不純物拡散層12に流れ込んだ
電子は第３図に示されるトランスファゲートＴを介して
水平走査回路３の制御のもとに出力信号線100に読出さ
れる。
次に再び垂直走査回路４出力により制御ゲート13へ与え
られる電圧φTGが０となると制御ゲート13下のポテンシ
ャルが高くなり、電荷蓄積層であるn+層10がリセットさ
れる。この動作を予め定められた周期で繰返すことによ
り、被写体からの光信号を一定時間ごとに画像信号に変
換して取出すことが可能となる。ここにおいて、光電変
換素子として多重超格子を有するアバランシェ・フォト
・ダイオードを用いているため、少量の入射光により多
数の電子を蓄積することができ、撮像素子の感度を高め
ることができるとともに、電子の蓄積時間が短くて済む
ため高速駆動をすることが可能となる撮像素子を実現す
ることができる。
なお、上記実施例においては、超格子層をGaAs層を量子
井戸層とし量子障壁層としてAlxGa1-xAs層を用いている
が、これに代えてInP層を量子井戸層とし、InxGa1-xAs
層を量子障壁層として用いても上記実施例と同様の効果
を得ることができる。
なお第１図に示される超格子撮像素子においては、光電
変換素子とスイッチング素子とを半導体基板上に横方向
に並ぶように半導体基板表面上に設けたが、これに代え
て光電変換素子とスイッチング素子とを半導体基板表面
上の同一領域に形成し、画素の開口率をほぼ100％とす
ることが可能である。
第５図はこの発明の他の実施例である超格子撮像素子の
１画素の構成を示す断面図である。第５図の構成におい
ては、超格子撮像素子は、半導体基板11表面に不純物を
注入して形成されるn+型コレクタ層17と、n+型コレクタ
層17上に不純物を注入して形成されるｐ型ベース層16
と、ｐ型ベース層16上に不純物を注入して形成されるn+
型エミッタ層15と、n+型エミッタ層15上に、互いにバン
ドギャップの異なる半導体超格子層8,9を順次積層して
形成される多重超格子層90と、多重超格子層90上に形成
される光電変換部となるP+型領域７とから構成される。
この構成においてn+エミッタ領域15とＰ型ベース領域16
とn+型コレクタ領域17がバイポーラトランジスタを構成
し、光電変換素子からの情報を読出すためのスイッチン
グ素子の機能を有する。すなわち、n+型エミッタ層15に
電子が蓄積され、P+型ベース層16にベース電極Ｂを介し
て印加される電圧に応じてn+型コレクタ層17に電子を伝
達し、n+型コレクタ層17に伝達された電子をコレクタ電
極Ｃから読出す構成となっている。多重超格子層90は量
子井戸層８と量子障壁層９とを交互に積重ねた構成を有
しており、この層はMBE法等を用いて形成される。光電
変換部となるP+型層７には逆バイアス電圧Ｖが印加され
る。この第５図に示される構成においては、光電変換素
子となるアバランシェ・フォト・ダイオードと情報読出
用のスイッチング素子とを１個の画素内の同一領域に重
ね合わせて形成することができるため、画素の開口率、
すなわち画素の占有面積に対するP+型層の光電変換部が
占める面積の割合をほぼ100％とすることが可能とな
る。
第６図はこの発明のさらに他の実施例である超格子撮像
素子の構成を示す断面図である。この第６図に示される
構成においては、情報読出用のスイッチングトランジス
タはMOSトランジスタを用いて構成されており、かつこ
のMOSトランジスタと光電変換部となるP+型層７と多重
超格子層90のうちの複数の量子井戸層８と量子障壁層９
とがMOSトランジスタと重なり合うように構成される。
この構成においては、MOSトランジスタは制御ゲート13
とn+型不純物拡散層10とn+型不純物拡散層12とから構成
され、光電変換素子部で変換された電子はn+型不純物拡
散層12、信号線18を介して読出される構成となってい
る。信号線18と制御ゲート13とは絶縁膜14により分離さ
れ、かつ信号線18と多重超格子層90（量子井戸層８およ
び量子障壁層９）とは第２層目絶縁膜19により分離され
る。第２層目絶縁膜19上に形成される多重超格子層およ
びP+型層は隣接する画素と画素分離用絶縁膜21により分
離される。P+型層７上にはP+型層７に逆バイアスを印加
するための電極20がその一部に設けられる。このような
構成とすることにより、画素の開口率をほぼ100％とす
ることができ、素子を集積化する上で大きな効果があ
る。
また、第６図における構成においては、隣接する画素と
は絶縁膜により分離されているが、この隣接する画素と
の分離は絶縁膜を用いずに空隙を用いて行なっても上記
実施例と同様の効果を得ることができる。
また、上記実施例ではP+層にバイアス電圧を印加するた
めにP+層表面の一部に電極を設けたが、P+層表面に透明
電極を形成してもよい。
さらに上記実施例においては、情報読出用のスイッチン
グ素子としてMOSトランジスタを用いた場合およびバイ
ポーラトランジスタを用いた場合をそれぞれ示したが、
この信号読出部を第８図の従来例に示すような埋込チャ
ネル型を用いたCCD構造にしても上記実施例と同様の効
果を得ることができる。もちろん他の構成の撮像素子に
適用しても上記実施例と同様の効果を得ることができ
る。
さらに上記実施例においては光電子注入によるアバラン
シェ・フォト・ダイオードによる撮像素子について説明
したが、ホット・エレクトロン注入によるアバランシェ
・フォト・ダイオードとして用いても低雑音で高速駆動
が可能なLSIを実現することができる。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、撮像素子の光電変換素
子に多重超格子を用いたアバランシェ・フォト・ダイオ
ードを用いているので、光電変換素子とスイッチング素
子を積層して形成することができ、画素の開口率を上昇
させることができ、また、MBE法等を用いて作成するた
め微細加工の点においても優れているため固体撮像素子
の集積度を高めることができそれにより解像度を改善す
ることができ、さらに、アバランシェ・フォト・ダイオ
ードにより光電変換を行なっているので、感度を高める
ことができるとともに電荷蓄積時間を短縮することがで
きるため高速駆動が可能となる低雑音の撮像素子を実現
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例である超格子撮像素子の１
画素の構造を示す断面図である。第２図はこの発明の一
実施例である超格子撮像素子の全体の構成を概略的に示
す図である。第３図はこの発明の一実施例である超格子
撮像素子の等価回路を概略的に示す図である。第４図は
この発明の一実施例である超格子撮像素子の動作原理を
示す図である。第５図はこの発明の他の実施例である超
格子撮像素子の構成を示す断面図である。第６図はこの
発明のさらに他の実施例である超格子撮像素子の構成を
示す断面図である。第７図は超格子撮像素子を用いたア
バランシェ・フォト・ダイオードの動作原理を説明する
ためのエネルギバンド図である。第８図は従来の撮像素
子の構成を概略的に示す図である。 図において、１は半導体チップ、２は画素、３は水平走
査回路、４は垂直走査回路、５は垂直走査線、６は水平
走査線、７はP+型層（光電変換部）、８は超格子量子井
戸層、９は超格子量子障壁層、10はn+型不純物拡散層
（電荷蓄積層）、11は半導体基板、12はn+型不純物拡散
層、13は制御ゲート、20はバイアス電圧印加用電極、21
は画素分離用絶縁膜、90は多重超格子層である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１導電型の半導体基板の表面に２次元的
    に配列された複数個の画素を有し、前記画素の有する情
    報が時系列的に読出される撮像素子であって、 前記複数個の画素の各々は、 前記半導体基板の表面に形成された第２導電型の不純物
    拡散層からなる電荷蓄積領域と、この電荷蓄積領域の表
    面上に形成され、互いにバンドキャップの異なる半導体
    超格子層を交互に積層した多重超格子層と、この多重格
    子層の表面に形成され、表面に光が入射される第２導電
    型の半導体層からなる光電変換部とを有するｐ−ｉ−ｎ
    型アバランシェ・フォト・ダイオードと、 前記アバランシェ・フォト・ダイオードの電荷蓄積領域
    を一方の主電極領域とし、前記半導体基板に形成される
    他方の主電極領域と、前記一方の主電極領域に蓄積され
    た電荷を前記他方の主電極領域に読み出すための制御電
    極とを有するスイッチングトランジスタとを備える、超
    格子撮像素子。
  2. 【請求項２】前記アバランシェ・フォト・ダイオードの
    光電変換部は、該画素の占有面積全体を占めるように形
    成される、特許請求の範囲第１項記載の超格子撮像素
    子。
  3. 【請求項３】前記光電変換部下に、前記多重超格子層と
    絶縁分離された前記スイッチングトランジスタが設けら
    れる、特許請求の範囲第２項の超格子撮像素子。
  4. 【請求項４】前記アバランシェ・フォト・ダイオードの
    光電変換部の表面の少なくとも一部に、前記アバランシ
    ェ・フォト・ダイオードに逆バイアス電圧を印加するた
    めの透明電極が設けられる、特許請求の範囲第２項の超
    格子撮像素子。
  5. 【請求項５】前記アバランシェ・フォト・ダイオードの
    光電変換部の表面の少なくとも一部に、前記アバランシ
    ェ・フォト・ダイオードに逆バイアス電圧を印加するた
    めの金属電極が設けられる、特許請求の範囲第２項の超
    格子撮像素子。
  6. 【請求項６】隣接する画素のアバランシェ・フォト・ダ
    イオードの多重超格子層間は、空隙によって電気的に絶
    縁されている、特許請求の範囲第１項または第２項に記
    載の超格子撮像素子。
  7. 【請求項７】隣接する画素のアバランシェ・フォト・ダ
    イオードの多重超格子層および光電変換部は、共に空隙
    によって電気的に絶縁されている、特許請求の範囲第１
    項または第２項に記載の超格子撮像素子。
  8. 【請求項８】隣接する画素のアバランシェ・フォト・ダ
    イオードの多重超格子層および光電変換部は、共に絶縁
    膜によって電気的に絶縁されている、特許請求の範囲第
    １項または第２項に記載の超格子撮像素子。
  9. 【請求項９】スイッチングトランジスタはMOSトランジ
    スタであり、前記他方の主電極領域は前記一方の主電極
    領域と所定間隔を有して前記半導体基板の表面に形成さ
    れた第２導電型の不純物拡散層からなり、前記制御電極
    は一方の主電極領域と他方の主電極領域との間に位置す
    る前記半導体基板の表面上に形成されたゲート電極であ
    る、特許請求の範囲第１項記載の超格子撮像素子。
  10. 【請求項１０】スイッチングトランジスタはバイポーラ
    トランジスタであり、前記一方の主電極領域はエミッタ
    領域であり、前記半導体基板の表面の前記エミッタ領域
    の下部に位置し前記エミッタ領域を囲って前記エミッタ
    領域とPN接合をなす第１導電型のベース領域を有し、他
    方の主電極領域は前記半導体基板の表面の前記ベース領
    域の下部に位置し前記ベース領域を囲って前記ベース領
    域とPN接合をなす第２導電型のコレクタ領域であり、前
    記制御電極は前記ベース領域に接続されるベース電極で
    ある、特許請求の範囲第１項記載の超格子撮像素子。
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