JPH0779008A - 赤外線検出装置 - Google Patents

赤外線検出装置

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JPH0779008A
JPH0779008A JP5160947A JP16094793A JPH0779008A JP H0779008 A JPH0779008 A JP H0779008A JP 5160947 A JP5160947 A JP 5160947A JP 16094793 A JP16094793 A JP 16094793A JP H0779008 A JPH0779008 A JP H0779008A
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JP
Japan
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hgcdte layer
layer
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hgcdte
region
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Withdrawn
Application number
JP5160947A
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English (en)
Inventor
Satoshi Murakami
聡 村上
Koji Ebe
広治 江部
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水銀・カドミウム・テルル(以下、HgCdTeと
略称する)結晶を用いる赤外線検出装置及びその製造方
法に関し、簡単且つ容易にダイオードの接合面積を均一
にし、クロストークを減少させることが可能となる赤外
線検出装置及びその製造方法の提供を目的とする。 【構成】 CdZnTe基板1の表面にn型HgCdTe層3を形成
し、このHgCdTe層3の表面に、よりカドミウムの組成が
高いノンドープのワイドギャップのHgCdTe層4を形成
し、このHgCdTe層4の表面の所定の領域にマスク層を用
いてp型領域6を選択的に形成し、このp型領域6とこ
のHgCdTe層4の表面に低固定電荷膜7を形成したプレー
ナ型ヘテロダイオードアレイにおいて、このp型領域6
の間に、壁面にn+HgCdTe層8aを備えた分離溝8が形成
されているように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水銀・カドミウム・テ
ルル(以下、HgCdTeと略称する)結晶を用いる赤外線検
出装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】HgCdTe結晶を用いるメサ型ヘテロダイオー
ドアレイの赤外線検出装置においてはpn接合部に低固
定電荷層を設けなければならず、一方、プレーナ型ヘテ
ロダイオードの赤外線検出装置においては分離が不十分
なためにクロストークが問題になっている。
【0003】以上のような状況から、上記の問題を解決
することが可能な赤外線検出装置が要望されている。
【0004】
【従来の技術】従来の赤外線検出装置について図9〜図
10により詳細に説明する。図9は従来のメサ型ヘテロ
ダイオードアレイの赤外線検出装置を示す図、図10は
従来のプレーナ型ヘテロダイオードアレイの赤外線検出
装置を示す図である。
【0005】従来のメサ型ヘテロダイオードの赤外線検
出装置は図9に示すように、CdZnTe基板21の表面にナロ
ーギャップのn型HgCdTe層23を液相エピタキシャル法に
より形成し、このn型HgCdTe層23の全面にワイドギャッ
プのp型HgCdTe層24を形成し、赤外線検出装置として用
いる領域の間に分離溝28を形成し、この分離溝28の壁面
のpn接合部の表面に低固定電荷膜27を形成し、このp
型HgCdTe層24の表面と分離溝28内に延在する絶縁膜29を
形成し、赤外線検出装置として用いる領域の表面の絶縁
膜29に開口窓29a を設け、電極30をこの開口窓29a 内に
形成したものである。
【0006】従来のプレーナ型ヘテロダイオードの赤外
線検出装置は図10に示すように、CdZnTe基板31の表面
にナローギャップのn型HgCdTe層33を形成し、このn型
HgCdTe層33の表面に形成したHgCdTe層34の表面の所定の
領域に硫化亜鉛(ZnS)からなるマスク層を用いてワイ
ドギャップのp型領域36を選択的に形成し、このHgCdTe
層34及びp型領域36のpn接合部の表面に低固定電荷膜
37を形成し、その表面に形成した絶縁膜39のp型領域36
の表面に開口窓39a を設け、電極40をこの開口窓39a 内
に形成したものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のメ
サ型ヘテロダイオードアレイの赤外線検出装置において
は、分離溝の壁面のpn接合部における漏れ電流を防止
するために低固定電荷膜を形成しなければならず、分離
溝を形成するのに制御性の良いドライエッチングを用い
ると、ドライエッチングのダメージによって分離溝の壁
面にn+HgCdTe層が形成され、このn+HgCdTe層を除去す
るために制御性の悪いウエットエッチングを併用するこ
とが必要になり、このウエットエッチングによる分離溝
の形成により、ダイオードの接合面積が不均一になると
いう問題点がある。また、プレーナ型ヘテロダイオード
アレイの赤外線検出装置においては、隣接するダイオー
ドの間の分離が不十分なためにクロストークが大きくな
るという問題点があった。
【0008】本発明は以上のような状況から、簡単且つ
容易にダイオードの接合面積を均一にし、クロストーク
を減少させることが可能となる赤外線検出装置の提供を
目的としたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線検出装置
は、CdZnTe基板の表面にn型HgCdTe層を形成し、このHg
CdTe層の表面に、よりカドミウムの組成が高いノンドー
プのワイドギャップのHgCdTe層を形成し、このHgCdTe層
の表面の所定の領域にp型領域を選択的に形成し、この
p型領域とこのHgCdTe層の表面に低固定電荷膜を形成し
たプレーナ型ヘテロダイオードアレイにおいて、このp
型領域の間に、壁面にn+HgCdTe層を備えた分離溝を形
成するように構成する。また、CdZnTe基板の表面にこの
HgCdTe基板よりもn型の濃度の高いn+HgCdTe層とn型H
gCdTe層を積層して形成し、このn型HgCdTe層の表面
に、よりカドミウムの組成が高いノンドープのワイドギ
ャップのHgCdTe層を形成し、このHgCdTe層の表面の所定
の領域にp型領域を選択的に形成し、このp型領域とこ
のHgCdTe層の表面に低固定電荷膜を形成したプレーナ型
ヘテロダイオードアレイにおいて、このp型領域の間に
このn+HgCdTe層に到達する分離溝を形成するように構
成する。
【0010】
【作用】即ち本発明においては、CdZnTe基板の表面にn
型HgCdTe層を形成し、このn型HgCdTe層よりもカドミウ
ムの組成が高いノンドープのワイドギャップのHgCdTe層
を形成し、このHgCdTe層の表面の所定の領域にマスク層
を用いてp型領域を選択的に形成し、このp型領域とこ
のHgCdTe層の表面に低固定電荷膜を形成する赤外線検出
装置の製造方法において、このp型領域の間に、制御性
の良いドライエッチングにより分離溝を形成すると、壁
面にn+HgCdTe層が形成されるのでダイオード間のキャ
リアの移動を防止することが可能となる。また、CdZnTe
基板の表面にn型の濃度の高いn+HgCdTe層とn型HgCdT
e層を積層して形成し、このn型HgCdTe層の表面にノン
ドープのワイドギャップのHgCdTe層を形成し、このHgCd
Te層の表面の所定の領域にマスク層を用いてp型領域を
選択的に形成し、このp型領域とこのHgCdTe層の表面に
低固定電荷膜を形成する上記の赤外線検出装置の製造方
法において、このp型領域の間にこのn+HgCdTe層に到
達する分離溝を形成するから、分離溝の底部の壁面にn
+HgCdTe層が形成されているのでダイオード間のキャリ
アの移動を防止することが可能となる。
【0011】
【実施例】以下図1〜図8により本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図1は本発明による第1の実施例
の赤外線検出装置を示す図、図2は本発明による第2の
実施例の赤外線検出装置を示す図、図3〜図5は本発明
による第1の実施例の赤外線検出装置の製造方法を工程
順に示す図、図6〜図8は本発明による第2の実施例の
赤外線検出装置の製造方法を工程順に示す図である。
【0012】本発明による第1の実施例の赤外線検出装
置は図1に示すようなCdZnTe基板1の表面に、X の値が
0.215 のHg1-XCdXTeからなるナローギャップのn型HgCd
Te層3を形成し、このHgCdTe層3の表面に、よりカドミ
ウムの組成が高いX の値が0.28のノンドープのワイドギ
ャップのHgCdTe層4を形成し、このHgCdTe層4の表面の
所定の領域に砒素を透過しないZnSからなるマスク層を
用いて砒素の拡散によりp型領域6を選択的に形成し、
このp型領域6とこのHgCdTe層4の表面にCdTeからなる
低固定電荷膜7を形成したプレーナ型ヘテロダイオード
において、このp型領域6の間に、壁面にn+HgCdTe層8
aを備えた分離溝8を形成し、更に絶縁膜9をこの分離
溝8内及び表面の低固定電荷膜7の表面に形成し、CdTe
からなる絶縁膜9と低固定電荷膜7に開口窓9aを形成
し、この開口窓9a内にp型領域6に接続されている電極
10を形成したものである。
【0013】本発明による第2の実施例の赤外線検出装
置は、図2に示すようなCdZnTe基板11の表面にn+HgCdT
e層12を形成し、以下第1の実施例と同様に、ナローギ
ャップのn型HgCdTe層13を形成し、このHgCdTe層13の表
面によりカドミウムの組成が高いノンドープのワイドギ
ャップのHgCdTe層14を形成し、このHgCdTe層14の表面の
所定の領域にマスク層を用いてp型領域16を選択的に形
成し、このp型領域16とこのHgCdTe層14の表面に低固定
電荷膜17を形成したプレーナ型ヘテロダイオードにおい
て、このp型領域16の間に分離溝18を形成し、更に絶縁
膜19をこの分離溝18内及び表面の低固定電荷膜17の表面
に形成し、絶縁膜19と低固定電荷膜17に開口窓19a を形
成し、この開口窓19a 内にp型領域16に接続されている
電極20を形成したものである。
【0014】このような本発明による第1の実施例の赤
外線検出装置を製造するには、まず図3(a) に示すよう
にCdZnTe基板1の表面にn型HgCdTe層3とHgCdTe層4を
積層して形成し、つぎに図3(b) に示すようにHgCdTe層
4の表面にZnS層5を形成し、HgCdTe層4のp型領域を
形成しようとする領域に開口窓5aを形成する。
【0015】ついで砒素の拡散により図3(c) に示すよ
うにHgCdTe層4にp型領域6を選択的に形成し、図4
(a) に示すようにHgCdTe層4とp型領域6の表面にCdTe
からなる低固定電荷膜7を形成した後、ドライエッチン
グによりp型領域6の間に分離溝8を形成すると、図4
(b) に示すようにドライエッチングによるダメージのた
めにn+HgCdTe層8aが分離溝8の壁面に形成される。
【0016】ここで図4(c) に示すようにこの低固定電
荷膜7の表面及び分離溝8の壁面にCdTeからなる絶縁膜
9を形成し、図5(a) に示すように絶縁膜9と低固定電
荷膜7に開口窓9aを形成し、最後に図5(b) に示すよう
にこの開口窓9a内にp型領域6に接続される電極10を形
成する。
【0017】このような本発明による第2の実施例の赤
外線検出装置を製造するには、まず図6(a) に示すよう
にCdZnTe基板11の表面にn+HgCdTe層12を形成した後、
以下第1の実施例の製造方法と同様に、n型HgCdTe層13
とHgCdTe層14を積層して形成し、つぎに図6(b) に示す
ようにHgCdTe層14の表面にZnS層15を形成し、HgCdTe層
14のp型領域を形成しようとする領域に開口窓15a を形
成する。
【0018】ついで砒素の拡散により図6(c) に示すよ
うにHgCdTe層14にp型領域16を選択的に形成し、図7
(a) に示すようにHgCdTe層14とp型領域16の表面にCdTe
からなる低固定電荷膜17を形成した後、ブロム−メタノ
ールによるウエットエッチングにより図7(b) に示すよ
うに分離溝18をp型領域16の間に形成する。
【0019】ここで図7(c) に示すようにこの低固定電
荷膜17の表面及び分離溝18の壁面にCdTeからなる絶縁膜
19を形成し、図8(a) に示すように絶縁膜19と低固定電
荷膜17に開口窓19a を形成し、最後に図8(b) に示すよ
うにこの開口窓19a 内にp型領域16に接続される電極20
を形成する。
【0020】このように分離溝8をドライエッチングに
より形成する第1の赤外線検出装置の製造方法において
は、分離溝8の壁面にn+HgCdTe層8aが形成され、その
後ウエットエッチングによる処理を行わないので、ダイ
オードの寸法を正確に形成することが可能となる。ま
た、ウエットエッチングにより形成する第2の赤外線検
出装置の製造方法においては、予めCdZnTe基板11の表面
にn+HgCdTe層12を形成しておき、分離溝18をこのn+Hg
CdTe層12まで到達するように形成するから、いずれの製
造方法においても分離溝8の壁面或いは分離溝18の底部
の壁面にn+HgCdTe層が形成されているので、ダイオー
ド間のクロストークを減少させることが可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単な製造方法の改良により、分離溝内
に低固定電荷膜を形成することなく、ダイオードの寸法
が正確で、かつダイオード間のクロストークを減少させ
た赤外線検出装置を製造することが可能となる利点があ
り、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期待できる
赤外線検出装置及びその製造方法の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による第1の実施例の赤外線検出装置
を示す図
【図2】 本発明による第2の実施例の赤外線検出装置
を示す図
【図3】 本発明による第1の実施例の赤外線検出装置
の製造方法を工程順に示す図(1)
【図4】 本発明による第1の実施例の赤外線検出装置
の製造方法を工程順に示す図(2)
【図5】 本発明による第1の実施例の赤外線検出装置
の製造方法を工程順に示す図(3)
【図6】 本発明による第2の実施例の赤外線検出装置
の製造方法を工程順に示す図(1)
【図7】 本発明による第2の実施例の赤外線検出装置
の製造方法を工程順に示す図(2)
【図8】 本発明による第2の実施例の赤外線検出装置
の製造方法を工程順に示す図(3)
【図9】 従来のメサ型ヘテロダイオードアレイの赤外
線検出装置を示す図
【図10】従来のプレーナ型ヘテロダイオードアレイの
赤外線検出装置を示す図
【符号の説明】
1,11 CdZnTe基板 12 n+HgCdTe層 3,13 n型HgCdTe層 4,14 HgCdTe層 5,15 ZnS層 6,16 p型領域 7,17 低固定電荷膜 8,18 分離溝 8a n+HgCdTe層 9,19 絶縁膜 9a,19a 開口窓 10,20 電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CdZnTe基板(1) の表面にn型HgCdTe層
    (3) を形成し、該HgCdTe層(3) の表面に、よりカドミウ
    ムの組成が高いノンドープのワイドギャップのHgCdTe層
    (4) を形成し、該HgCdTe層(4) の表面の所定の領域にp
    型領域(6) を選択的に形成し、該p型領域(6) と前記Hg
    CdTe層(4) の表面に低固定電荷膜(7) を形成したプレー
    ナ型ヘテロダイオードアレイにおいて、 前記p型領域(6) の間に、壁面にn+HgCdTe層(8a)を備
    えた分離溝(8) が形成されていることを特徴とする赤外
    線検出装置。
  2. 【請求項2】 CdZnTe基板(11)の表面にn型の濃度の高
    いn+HgCdTe層(12)とn型HgCdTe層(13)を積層して形成
    し、該n型HgCdTe層(13)の表面に、よりカドミウムの組
    成が高いノンドープのワイドギャップのHgCdTe層(14)を
    形成し、該HgCdTe層(14)の表面の所定の領域にp型領域
    (16)を選択的に形成し、該p型領域(16)と前記HgCdTe層
    (14)の表面に低固定電荷膜(17)を形成したプレーナ型ヘ
    テロダイオードアレイにおいて、 前記p型領域(16)の間に前記n+HgCdTe層(12)に到達す
    る分離溝(18)が形成されていることを特徴とする赤外線
    検出装置。
JP5160947A 1993-06-30 1993-06-30 赤外線検出装置 Withdrawn JPH0779008A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030056678A (ko) * 2001-12-28 2003-07-04 주식회사 케이이씨 광전류형 반도체 감지소자 및 그의 제조방법
US8039808B2 (en) 2005-09-15 2011-10-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Performance solid state detectors
JP2015504607A (ja) * 2011-11-28 2015-02-12 コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフCommissariata L’Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Hgcdte上に自己配置された、制御されたヘテロ構造を有する赤外線撮像器用p−nダイオード
CN114141904A (zh) * 2021-11-08 2022-03-04 中国电子科技集团公司第十一研究所 碲镉汞平面异质结探测器及制备方法

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