JPS594182A - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
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- JPS594182A JPS594182A JP57113255A JP11325582A JPS594182A JP S594182 A JPS594182 A JP S594182A JP 57113255 A JP57113255 A JP 57113255A JP 11325582 A JP11325582 A JP 11325582A JP S594182 A JPS594182 A JP S594182A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
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-
- 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
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet 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】
発明の技術分野
本発明は、周波数応答特性及び受光効率を改善した半導
体受光装置に関する。
体受光装置に関する。
従来技術と問題点
従来、半導体受光装置では、受光部分全面に半導体基体
と反対導電型の領域を形成したもの（前者）及び半導体
基体に島状に半導体基体と反対導電型の領域を設けてそ
れ等島状領域を金属電極で結ぶ構造のもの（後者）等が
知られている。
と反対導電型の領域を形成したもの（前者）及び半導体
基体に島状に半導体基体と反対導電型の領域を設けてそ
れ等島状領域を金属電極で結ぶ構造のもの（後者）等が
知られている。
第１図は前者の要部平面図、第２図は第１図の（１）
線Ａ−Ａ ’に於ける要部断面図をそれぞれ示し、第１
図では、簡単の為、絶縁膜は省略しである。
図では、簡単の為、絶縁膜は省略しである。
図に於いて、１は高不純物濃度半導体基体、２は低不純
物濃度半導体基体、３は半導体基体と反対導電型の不純
物導入領域（受光部）、４は例えばアルミニウムからな
る電極、５，６ば絶縁膜、９は半導体基体と反対導電型
の不純物導入領域、１０は外部引き出しリード・ボンデ
ィング・パッド、１１は不純物導入領域３と不純物導入
領域９とを結ぶ半導体基体と反対導電型の不純物導入領
域、１２は電極４と外部引き出しリード・ボンディング
・パッドＩＯとを接続する例えばアルミニウムからなる
電極をそれぞれ示している。
物濃度半導体基体、３は半導体基体と反対導電型の不純
物導入領域（受光部）、４は例えばアルミニウムからな
る電極、５，６ば絶縁膜、９は半導体基体と反対導電型
の不純物導入領域、１０は外部引き出しリード・ボンデ
ィング・パッド、１１は不純物導入領域３と不純物導入
領域９とを結ぶ半導体基体と反対導電型の不純物導入領
域、１２は電極４と外部引き出しリード・ボンディング
・パッドＩＯとを接続する例えばアルミニウムからなる
電極をそれぞれ示している。
この従来例では、不純物導入領＠３と半導体基体２との
間にかなり大面積のｐｎ接合が形成される。従って、半
導体基体２或いは１で発生したキャリヤを収集する効率
、即ち、受光効率は優れているが、ｐｎ接合の面積が犬
であることに起因して接合容量も大である為、周波数応
答特性が悪い旨の欠点がある。
間にかなり大面積のｐｎ接合が形成される。従って、半
導体基体２或いは１で発生したキャリヤを収集する効率
、即ち、受光効率は優れているが、ｐｎ接合の面積が犬
であることに起因して接合容量も大である為、周波数応
答特性が悪い旨の欠点がある。
（２）
第３図は、後者の要部平面図、第４図は第３図の線Ａ−
Ａ ’に於ける断面図をそれぞれ示し、第１図及び第２
図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示してあ
り、また、第３図では、簡単の為、絶縁膜は省略しであ
る。
Ａ ’に於ける断面図をそれぞれ示し、第１図及び第２
図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示してあ
り、また、第３図では、簡単の為、絶縁膜は省略しであ
る。
この従来例では、不純物導入領域３が小さく分割され、
それ等を電極４及び１２で結合した構成になっているの
で、ｐｎ接合に依る接合容量の影響が小さいから周波数
応答特性は向上すると考えられるが、金属電極・配線の
面積が大であることもあって、受光効率は低下する旨の
欠点がある。
それ等を電極４及び１２で結合した構成になっているの
で、ｐｎ接合に依る接合容量の影響が小さいから周波数
応答特性は向上すると考えられるが、金属電極・配線の
面積が大であることもあって、受光効率は低下する旨の
欠点がある。
発明の目的
本発明は、受光部に於ける実効的なｐｎ接合領域を減少
させて接合容量を低減し、且つ、受光面の一部に高電界
が印加される空乏層領域（半導体基体の一部）を露出さ
せたことに依り周波数応答特性を改善し、史に、前記空
乏層領域を受光面に露出させたこととその周囲に半導体
基体と反対導電型の不純物導入領域を形成して光に依り
発生したギヤリートを収集し電流として外部引き出しり
一（３） ドに導くようにしたことで受光す」率を改善した半導体
受光装置を提供するものである。
させて接合容量を低減し、且つ、受光面の一部に高電界
が印加される空乏層領域（半導体基体の一部）を露出さ
せたことに依り周波数応答特性を改善し、史に、前記空
乏層領域を受光面に露出させたこととその周囲に半導体
基体と反対導電型の不純物導入領域を形成して光に依り
発生したギヤリートを収集し電流として外部引き出しり
一（３） ドに導くようにしたことで受光す」率を改善した半導体
受光装置を提供するものである。
発明の実施例
第５図は本発明一実施例の要部平面図、第６１図は第５
図に於番Ｊる線Ａ−Ａ′に於る要部断面図、第７図は第
５図に於りる線Ｂ−Ｂ ′に於ける要部断面図であり、
第１図乃至第４図に関して説明した部分と同部分は同記
１ｊＪで甫示しである。
図に於番Ｊる線Ａ−Ａ′に於る要部断面図、第７図は第
５図に於りる線Ｂ−Ｂ ′に於ける要部断面図であり、
第１図乃至第４図に関して説明した部分と同部分は同記
１ｊＪで甫示しである。
図に於いて、７及び８む３１半導体基体とは反対導電型
である不純物導入領域；（の表面内に低不純物濃度半導
体基体２の一部が露出したことに依って形成された不純
物導入領域３の相対する？Ｉｔｌ１面、Ｉ７１及び１，
２は不純物導入領域３を平面で見た場合即ち受光面の縦
及び横の長さ、Ｄは表面に露出される半導体基体２の部
分の短手方向の幅をそれぞれ示す。
である不純物導入領域；（の表面内に低不純物濃度半導
体基体２の一部が露出したことに依って形成された不純
物導入領域３の相対する？Ｉｔｌ１面、Ｉ７１及び１，
２は不純物導入領域３を平面で見た場合即ち受光面の縦
及び横の長さ、Ｄは表面に露出される半導体基体２の部
分の短手方向の幅をそれぞれ示す。
本実施例に於いては、半導体基体１はｎ＋型、半導体基
体２はｐ型、不純物導入領域３はｐ型としである。
体２はｐ型、不純物導入領域３はｐ型としである。
ｎ型半導体基体２は厚さ〜２０［、＋１ｍ）程度、（４
） 抵抗（ｉ−が、＋０−５５Ｏ（Ω・ｃｍ）程度のエピタ
キシートル成は洲である。
） 抵抗（ｉ−が、＋０−５５Ｏ（Ω・ｃｍ）程度のエピタ
キシートル成は洲である。
ｐ型不純４ルｊ導入領域３の深さは１（メツｍ）程度で
あり、その周辺長は長くならないように注意する必要が
ある。
あり、その周辺長は長くならないように注意する必要が
ある。
受光面の大きさ１． ］ Ｘ Ｌ ２は０．５〔酊〕×
０．５〔真−〕であって、発光ダイオードのチップ・す
・−ｆズ吉１姑同稈度としである。
０．５〔真−〕であって、発光ダイオードのチップ・す
・−ｆズ吉１姑同稈度としである。
この受光面内にｎ型半導体基体２の一部がｐ型不純物導
入領域３に囲まれるように露出されている。尚、該露出
された領域Ｇコ゛勿論低不純物濃度であるから受光効率
は優れている。
入領域３に囲まれるように露出されている。尚、該露出
された領域Ｇコ゛勿論低不純物濃度であるから受光効率
は優れている。
不純物導入領域３とｎ型半導体基体２の前記露出された
領域との関係は、該領域内のどの点を採っても、そこか
ら不純物導入領域３までの最短距削が導伝キャリヤの拡
散距離内にあるようにするものとする。
領域との関係は、該領域内のどの点を採っても、そこか
ら不純物導入領域３までの最短距削が導伝キャリヤの拡
散距離内にあるようにするものとする。
本実施例では、側面７及び８間、即ち、幅りを）Ｓ切に
選ぶことになるが、通常、導伝キャリヤの拡ｌｌ＋距離
の２倍かそれより若干小さく設計した方（５） が、不純物導入領域３の周辺しが短くなｒ／）、接合容
量を少なくする一ｈで好ましい。ここでは、ＩＭＦ）を
例えば〜４０（メｚｍ）程度としである。そして、動作
させる際、受光面に露出されている領域が使用電圧で全
て空乏層化されるようにすると好結果が得られる。尚、
受光面に露出されている領域間に在る不純物導入領域３
の幅は５Ｍμｍ）Ｎ度とした。
選ぶことになるが、通常、導伝キャリヤの拡ｌｌ＋距離
の２倍かそれより若干小さく設計した方（５） が、不純物導入領域３の周辺しが短くなｒ／）、接合容
量を少なくする一ｈで好ましい。ここでは、ＩＭＦ）を
例えば〜４０（メｚｍ）程度としである。そして、動作
させる際、受光面に露出されている領域が使用電圧で全
て空乏層化されるようにすると好結果が得られる。尚、
受光面に露出されている領域間に在る不純物導入領域３
の幅は５Ｍμｍ）Ｎ度とした。
受光面に於ける不純物導入領域３がら不純物導入領域９
までは不純物導入領域１１で結ばれ、同じく受光面に於
ける電極４から外部引き出しリード・ボンディング・パ
ッド１０までは電極１２で結ばれている。
までは不純物導入領域１１で結ばれ、同じく受光面に於
ける電極４から外部引き出しリード・ボンディング・パ
ッド１０までは電極１２で結ばれている。
ここに於ける不純物導入領域９及びｊｌはそれ等の接合
容量がどの程度になるかに依って形成すれば良い。即ち
、これ等がなくて、電極】０及び１２が絶縁膜５上に直
に形成されたとすると、それ等電極１０及び１２と絶縁
膜５と半導体基体２とでＭＯ５容量を生じ、絶縁膜５の
厚さ如何に依っては該ＭＯ３Ｏ３容量きくなるから、そ
れと前（６） 因に、本実施例の場合、絶縁膜５の厚さは８０００ 〔
入〕稈度である。
容量がどの程度になるかに依って形成すれば良い。即ち
、これ等がなくて、電極】０及び１２が絶縁膜５上に直
に形成されたとすると、それ等電極１０及び１２と絶縁
膜５と半導体基体２とでＭＯ５容量を生じ、絶縁膜５の
厚さ如何に依っては該ＭＯ３Ｏ３容量きくなるから、そ
れと前（６） 因に、本実施例の場合、絶縁膜５の厚さは８０００ 〔
入〕稈度である。
不純物導入領域３及び半導体基体２は光を透過させるこ
とができる為、光の波長が適当であれば、大きな減衰な
しに不純物導入領域３の下に在る半導体基体２にも光を
入射させることが可能となり、受光効率の向Ｉ−に寄り
、させることができる。 前記実施例に於いては、半導
体の導電型を特定して説明したが、これ６才、全て逆導
電型としても良いことは云うまでもない。また、不純物
導入領域３内に露出させた半導体基体２の領域の形状は
前記実施例の如き長方形に限らず、正方形、その他用形
、円形等であって良い。
とができる為、光の波長が適当であれば、大きな減衰な
しに不純物導入領域３の下に在る半導体基体２にも光を
入射させることが可能となり、受光効率の向Ｉ−に寄り
、させることができる。 前記実施例に於いては、半導
体の導電型を特定して説明したが、これ６才、全て逆導
電型としても良いことは云うまでもない。また、不純物
導入領域３内に露出させた半導体基体２の領域の形状は
前記実施例の如き長方形に限らず、正方形、その他用形
、円形等であって良い。
発明の効果
本発明の半導体受光装置は、−導電型の低不純物濃度半
導体基体に該半導体基体の一部領域を囲むように形成さ
れ、且つ、該領域表面の全ての点からの最短距離が導伝
キャリヤの拡散距離内に在（７） る反対導電型低濃度不純物導入領域を備えてなる構造を
採ることに依り、第１図及び第２図に県られる従来の構
造のものと比較して接合容量を４０〔％〕弱減少させる
ことができ、また、赤外光を受光する場合の受光効率を
５〜６〔％〕、可視光を受光する場合は更に向上するこ
とができ、周波数応答特性及び受光効率ともに優れてい
る。
導体基体に該半導体基体の一部領域を囲むように形成さ
れ、且つ、該領域表面の全ての点からの最短距離が導伝
キャリヤの拡散距離内に在（７） る反対導電型低濃度不純物導入領域を備えてなる構造を
採ることに依り、第１図及び第２図に県られる従来の構
造のものと比較して接合容量を４０〔％〕弱減少させる
ことができ、また、赤外光を受光する場合の受光効率を
５〜６〔％〕、可視光を受光する場合は更に向上するこ
とができ、周波数応答特性及び受光効率ともに優れてい
る。
第１図は従来例の要部平面図、第２図は第１図の線Ａ−
Ａ’に於ける要部断面図、第３図は従来例の要部平面図
、第４図は第３図の線Ａ−Ａ ’に於ける要部断面図、
第５図は本発明一実施例の要部平面図、第６図は第５図
の線Ａ−Ａ’に於ける要部断面図、第７図は第５図の線
Ｂ−Ｂ’に於ける要部断面図である。 図に於いて、１は高不純物濃度半導体基体、２は低不純
物濃度半導体基体、３は半導体基体と反対導電型の不純
物導入領域、４は電極、５．６は絶縁膜、７．８は半導
体基体と反対導電型である不純物導入領域３の表面内に
低不純物濃度半導体（８） 基体２の一部が露出したことに依って形成された不純物
導入領域３の相対する側面、９は半導体基体と反対導電
型の不純物導入領域、１ｏは外部引き出しリード・ボン
ディング・バンド、１１は不純物導入領域３と不純物導
入領域９とを結ぶ半導体基体と反対導電型の不純物導入
領域、Ｉ２は電極４と外部引き出しリード・ボンディン
グ・パッド１０とを結ぶ電極、Ｌｌ及びＬ２は受光面の
縦及び横の長さ、Ｄは表面に露出される半導体基体２の
領域の短手方向の幅である。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 工具 久五部 （外３名） （９） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Ａ’に於ける要部断面図、第３図は従来例の要部平面図
、第４図は第３図の線Ａ−Ａ ’に於ける要部断面図、
第５図は本発明一実施例の要部平面図、第６図は第５図
の線Ａ−Ａ’に於ける要部断面図、第７図は第５図の線
Ｂ−Ｂ’に於ける要部断面図である。 図に於いて、１は高不純物濃度半導体基体、２は低不純
物濃度半導体基体、３は半導体基体と反対導電型の不純
物導入領域、４は電極、５．６は絶縁膜、７．８は半導
体基体と反対導電型である不純物導入領域３の表面内に
低不純物濃度半導体（８） 基体２の一部が露出したことに依って形成された不純物
導入領域３の相対する側面、９は半導体基体と反対導電
型の不純物導入領域、１ｏは外部引き出しリード・ボン
ディング・バンド、１１は不純物導入領域３と不純物導
入領域９とを結ぶ半導体基体と反対導電型の不純物導入
領域、Ｉ２は電極４と外部引き出しリード・ボンディン
グ・パッド１０とを結ぶ電極、Ｌｌ及びＬ２は受光面の
縦及び横の長さ、Ｄは表面に露出される半導体基体２の
領域の短手方向の幅である。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 工具 久五部 （外３名） （９） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 一導電型の低不純物濃度半導体基体に該半導体基体の一
部領域を囲むように形成され且つ該領域表面の全ての点
からの最短距離が導伝キャリヤの拡ｌＩ＋距動にある反
対導電型低濃度不純物導入領域を備えてなることを特徴
とする半導体受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113255A JPS594182A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113255A JPS594182A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 半導体受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594182A true JPS594182A (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=14607509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57113255A Pending JPS594182A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594182A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231776A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Matsushita Electronics Corp | 光検知半導体装置 |
| JPS622575A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体光検出装置 |
| JPH0488063U (ja) * | 1990-12-18 | 1992-07-30 | ||
| WO2001082381A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | Digirad Corporation | Improved backside illuminated photodiode array |
| JP2010263214A (ja) * | 2009-05-04 | 2010-11-18 | General Electric Co <Ge> | 低キャパシタンスのフォトダイオード素子及び計算機式断層写真法検出器 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57113255A patent/JPS594182A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231776A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Matsushita Electronics Corp | 光検知半導体装置 |
| JPS622575A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体光検出装置 |
| JPH0488063U (ja) * | 1990-12-18 | 1992-07-30 | ||
| WO2001082381A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | Digirad Corporation | Improved backside illuminated photodiode array |
| JP2010263214A (ja) * | 2009-05-04 | 2010-11-18 | General Electric Co <Ge> | 低キャパシタンスのフォトダイオード素子及び計算機式断層写真法検出器 |
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