JPS5864072A - 電子線等照射形半導体ダイオ−ド - Google Patents
電子線等照射形半導体ダイオ−ドInfo
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- JPS5864072A JPS5864072A JP56163301A JP16330181A JPS5864072A JP S5864072 A JPS5864072 A JP S5864072A JP 56163301 A JP56163301 A JP 56163301A JP 16330181 A JP16330181 A JP 16330181A JP S5864072 A JPS5864072 A JP S5864072A
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- Japan
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子線、放射線、レーず光線等の照射を受け
ることにより、その照射量化応じた増倍電流を外部に出
力電流として出力する様になされた電子線等照射形半導
体ダイオードの改良に関する。
ることにより、その照射量化応じた増倍電流を外部に出
力電流として出力する様になされた電子線等照射形半導
体ダイオードの改良に関する。
斯種電子線等照射形半導体ダイオードとして従来、第１
図に示す如く、例えばＮ＋型の半導体層１と、その半導
体層１上に形成されたＮ″′型の半導体層２と、その半
導体層２内にその半導体層１側とは反対側よりＰＮ接合
５を形成すべく形成されたＰ＋型の半導体領域４と、そ
の半導体領域４にその半導体層２側とは区対偵に於てオ
ーミックに附された電子線、放射線、レニザ光線尋（以
下電子線等と称す）に対して透明な電極５とを有する構
成のものが、ＰＮ接合−電子線等照射形半導体ダイオー
ドとして提案されている。同図に於て６は絶縁層である
。
図に示す如く、例えばＮ＋型の半導体層１と、その半導
体層１上に形成されたＮ″′型の半導体層２と、その半
導体層２内にその半導体層１側とは反対側よりＰＮ接合
５を形成すべく形成されたＰ＋型の半導体領域４と、そ
の半導体領域４にその半導体層２側とは区対偵に於てオ
ーミックに附された電子線、放射線、レニザ光線尋（以
下電子線等と称す）に対して透明な電極５とを有する構
成のものが、ＰＮ接合−電子線等照射形半導体ダイオー
ドとして提案されている。同図に於て６は絶縁層である
。
所で斯るＰ、 Ｎ接合温域子線等照射形半導体ダイオー
ドの場合、半導体層１及び電極５間に、電源７をその正
極側を半導体層１側として、負荷抵抗８を通じて接続し
てＰＮ接合５に逆バイアスを与え、これにより半導体層
２内にその全厚さを通じてＰＮ接合５より拡がる空乏層
を拡がらせて半導体層２を空乏層化せる状態で、−極５
ｉｉｌｌの外部より１１ｔ極５及び半導体領域４を通じ
て半導体層２内に電子線等９の照射を受ければ、照射量
に応じた半導体層２に電子・正孔対が発生し、それが半
導体層２内で増倍し、而してその電子及び正孔が夫々半
導体領域４及び半導体層１に到達する機構で、電子線等
の照射量に応じた増倍蝋流を出力電流として外部の負荷
抵抗８に出力するものである。
ドの場合、半導体層１及び電極５間に、電源７をその正
極側を半導体層１側として、負荷抵抗８を通じて接続し
てＰＮ接合５に逆バイアスを与え、これにより半導体層
２内にその全厚さを通じてＰＮ接合５より拡がる空乏層
を拡がらせて半導体層２を空乏層化せる状態で、−極５
ｉｉｌｌの外部より１１ｔ極５及び半導体領域４を通じ
て半導体層２内に電子線等９の照射を受ければ、照射量
に応じた半導体層２に電子・正孔対が発生し、それが半
導体層２内で増倍し、而してその電子及び正孔が夫々半
導体領域４及び半導体層１に到達する機構で、電子線等
の照射量に応じた増倍蝋流を出力電流として外部の負荷
抵抗８に出力するものである。
の走行時間に依存する振幅レス、、ｔ、 、 Ｒｅ
）ものである。
）ものである。
然し乍ら、第１図にて上述せる構成を有する存する振幅
レスボｙｘＲｑつ（、次の（１１式で表わされるものと
して、半導体層２の厚さＷを決定していた。
レスボｙｘＲｑつ（、次の（１１式で表わされるものと
して、半導体層２の厚さＷを決定していた。
但し、ｆは電子線等９が変調信号によって密度変調され
ているものとした場合のその変調信号の周波数、又は電
子線等９が偏向信号によって偏向されたビームｓｔｍを
有するものとした場合のその偏向周波数、ＶＣは半導体
層２内での電子ルドリフト速度を示す。
ているものとした場合のその変調信号の周波数、又は電
子線等９が偏向信号によって偏向されたビームｓｔｍを
有するものとした場合のその偏向周波数、ＶＣは半導体
層２内での電子ルドリフト速度を示す。
従って従来は、振幅レスポンスｋを大なるものとして得
べ（、周波数ｆが高い場合、半導体層２の厚さＷを小に
選定するという態様を以って半導体層２の厚さＷが選定
されていた。
べ（、周波数ｆが高い場合、半導体層２の厚さＷを小に
選定するという態様を以って半導体層２の厚さＷが選定
されていた。
然し乍ら、半導体層２で、その半導体層２と半導体領域
５との界面即ちＰＮ接合６の面を基ロフイル（これをＧ
（ｘ）とする）は、第２図に示す如くに得られ、モして
゛出力電流は、これをその位相−１の関数を以ってＩ
（＃、）とするとき、次式で表わされるものである。
５との界面即ちＰＮ接合６の面を基ロフイル（これをＧ
（ｘ）とする）は、第２図に示す如くに得られ、モして
゛出力電流は、これをその位相−１の関数を以ってＩ
（＃、）とするとき、次式で表わされるものである。
−・・・・−（２）
但しｑは電子の負荷、ＡはＰＮ接合５の面積、■、は半
導体層２内での正孔のドリフト速度ヲ示す。
導体層２内での正孔のドリフト速度ヲ示す。
又−１の０〜２にの変化に対−するＩ（＃、）の最大値
、最小値を夫々Ｉ（＃、）ｍ□ 及びＩ（１１）＠ｉｍ
とするとき、出力電流の半導体層２内でのキャリテ速度
に依存する振幅レスポンスＲｅが次式％式％ （：） 更に（３）式に基き、周波数ｆをパラメータとして、半
導体層２の厚さＷに対する振幅レスポンス飾の関係をみ
るに、それは餠５図に示す如（、半導体層２が周波ａｆ
をパラメータとして振幅レスポンス＆を最大にする厚さ
を有するものである。、但し第５図は、半導体層１及び
２、及び半導体領域５がシリコンでなり、電子線等９が
２０ ＫＶの加速電圧を以って照射され、又電子及び正
孔のドリフト速度Ｖｅ及びｖｈが共に飽和ドリフト速度
であってＶｅ −ｖｈ 簡１０’ ｍｓ７ Ｂである場
合の結果である。尚電子・正孔対発生グーフィルＧ（ｘ
）は計算機シェ建し−ションにより求めたものである。
、最小値を夫々Ｉ（＃、）ｍ□ 及びＩ（１１）＠ｉｍ
とするとき、出力電流の半導体層２内でのキャリテ速度
に依存する振幅レスポンスＲｅが次式％式％ （：） 更に（３）式に基き、周波数ｆをパラメータとして、半
導体層２の厚さＷに対する振幅レスポンス飾の関係をみ
るに、それは餠５図に示す如（、半導体層２が周波ａｆ
をパラメータとして振幅レスポンス＆を最大にする厚さ
を有するものである。、但し第５図は、半導体層１及び
２、及び半導体領域５がシリコンでなり、電子線等９が
２０ ＫＶの加速電圧を以って照射され、又電子及び正
孔のドリフト速度Ｖｅ及びｖｈが共に飽和ドリフト速度
であってＶｅ −ｖｈ 簡１０’ ｍｓ７ Ｂである場
合の結果である。尚電子・正孔対発生グーフィルＧ（ｘ
）は計算機シェ建し−ションにより求めたものである。
依って、従来の電子線等照射形半導体ダイオードの場合
、その半導体層２の厚さＷが、上述せる（１）式で表わ
される振幅レスポンス＆によって決められた厚さを有し
ていたので、その半導体層２の厚さＷが、振幅レスボｙ
ｘ Ｒｅ ｔ４１４波数ｆをパラメータとして大なるも
のとして得られるべき厚さを有していたとしても、その
実Ｍ１ｍａｆ をパラメータとせる振幅レスポンス飾が
最大値又はその近傍値を呈しておらず、従って高性能を
有するものではなかった。
、その半導体層２の厚さＷが、上述せる（１）式で表わ
される振幅レスポンス＆によって決められた厚さを有し
ていたので、その半導体層２の厚さＷが、振幅レスボｙ
ｘ Ｒｅ ｔ４１４波数ｆをパラメータとして大なるも
のとして得られるべき厚さを有していたとしても、その
実Ｍ１ｍａｆ をパラメータとせる振幅レスポンス飾が
最大値又はその近傍値を呈しておらず、従って高性能を
有するものではなかった。
叙上に鑑６、本発明は、その実施例として第１図にて上
述せるＳ成唖於て、その半導体層２の厚さＷを、（３）
式及び第５図にて表わされている振幅レスポンスＲｅに
よって、その振幅レスポンスｋを最大にする厚さ又はそ
の近傍の厚さを有するという電子線等照射形半導体ダイ
オードを提案するに到ったものである。
述せるＳ成唖於て、その半導体層２の厚さＷを、（３）
式及び第５図にて表わされている振幅レスポンスＲｅに
よって、その振幅レスポンスｋを最大にする厚さ又はそ
の近傍の厚さを有するという電子線等照射形半導体ダイ
オードを提案するに到ったものである。
以上にて本発明による電子線等照射形中導体ダイオード
の実施例の構成が明らかとなったが、斯る構成によれば
、半導体ｐ１１２が、上述せる（３）式の振幅レスポン
ス＆を最大にする厚さ又はその近傍の厚さを有するので
、高性能を有するという大なる特徴を有するものである
。
の実施例の構成が明らかとなったが、斯る構成によれば
、半導体ｐ１１２が、上述せる（３）式の振幅レスポン
ス＆を最大にする厚さ又はその近傍の厚さを有するので
、高性能を有するという大なる特徴を有するものである
。
尚上述に於ては、本発明をＰＮ接合型の電子線等照射形
半導体ダイオードに適用した場合につき述べたが、図示
詳細説明はこれを省略するも、ｖ４１図にて上述せる構
成に於て、その半導体領域４及び成極５が省略され、然
し乍ら半導体層２にＶａミツト接合を形成すべく電極が
附されてなる、ショットキ接合型のダイオードにも本発
明を適用′し得、その他種々の変温変更をなし得るであ
ろう。
半導体ダイオードに適用した場合につき述べたが、図示
詳細説明はこれを省略するも、ｖ４１図にて上述せる構
成に於て、その半導体領域４及び成極５が省略され、然
し乍ら半導体層２にＶａミツト接合を形成すべく電極が
附されてなる、ショットキ接合型のダイオードにも本発
明を適用′し得、その他種々の変温変更をなし得るであ
ろう。
第１図は本発明を適用し得る電子線等照射形半導体ダイ
オードを示す路線的断面−１第２図は本発明の説明に供
する電子・正孔対発生プロフィルを示す図、第６図は同
様の半導体層の厚さに対する振幅レスポンスの関係を
示す図である。 図中１及び２は半導体層、５はＰＮ接合、４は半導体領
域、５は電極を夫々示す。 出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 １）中正治 第１図 第２図 （慴）γＸメγ１魯１ｔ
オードを示す路線的断面−１第２図は本発明の説明に供
する電子・正孔対発生プロフィルを示す図、第６図は同
様の半導体層の厚さに対する振幅レスポンスの関係を
示す図である。 図中１及び２は半導体層、５はＰＮ接合、４は半導体領
域、５は電極を夫々示す。 出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 １）中正治 第１図 第２図 （慴）γＸメγ１魯１ｔ
Claims (1)
- 逆バイアスが与えられることにより空乏層化される所定
の導１１ｃｍを有する半導体層を含み、上記逆バイアス
が与えられた状態で上記半導体層内に電子線等の照射を
受けることにより、当該電子“線等の照射量に応じた増
倍電流を外部に出力電流として出力する様になされた電
子−等照射形半導体ダイオードに於て、上記半導体層が
、上記出力電流の上記半導体層内での中ヤリアの走行時
間に依存する振幅レスポンスを最大にする厚さ又はその
近傍の厚さを有する事を特徴とする電子線等照射形半導
体ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163301A JPS5864072A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 電子線等照射形半導体ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163301A JPS5864072A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 電子線等照射形半導体ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864072A true JPS5864072A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS6334631B2 JPS6334631B2 (ja) | 1988-07-11 |
Family
ID=15771219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56163301A Granted JPS5864072A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 電子線等照射形半導体ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864072A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04242980A (ja) * | 1991-01-07 | 1992-08-31 | Sharp Corp | 受光素子 |
| US6140664A (en) * | 1992-12-08 | 2000-10-31 | U.S. Philips Corporation | Cathode ray tube comprising a semiconductor cathode |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53120583A (en) * | 1977-03-28 | 1978-10-21 | Philips Nv | Radiation detector |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP56163301A patent/JPS5864072A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53120583A (en) * | 1977-03-28 | 1978-10-21 | Philips Nv | Radiation detector |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04242980A (ja) * | 1991-01-07 | 1992-08-31 | Sharp Corp | 受光素子 |
| US6140664A (en) * | 1992-12-08 | 2000-10-31 | U.S. Philips Corporation | Cathode ray tube comprising a semiconductor cathode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6334631B2 (ja) | 1988-07-11 |
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