JPS60158679A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
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- JPS60158679A JPS60158679A JP59013893A JP1389384A JPS60158679A JP S60158679 A JPS60158679 A JP S60158679A JP 59013893 A JP59013893 A JP 59013893A JP 1389384 A JP1389384 A JP 1389384A JP S60158679 A JPS60158679 A JP S60158679A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
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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
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type
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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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は受光素子に係り、特に、素子表面に電極が形
成された受光素子に関する。
成された受光素子に関する。
（ロ）従来技術
一般に受光素子には、一方の電極を素子表面に、他方の
電極を素子裏面に形成したものと、主として組立て上の
理由から両電極を素子表面に形成したものとがある。
電極を素子裏面に形成したものと、主として組立て上の
理由から両電極を素子表面に形成したものとがある。
第１図は両電極が素子裏面に形成された従来の受光素子
の構造を略示した説明図であり、同図（ａ）は平面図、
同図（ｂｌは…１面図である。
の構造を略示した説明図であり、同図（ａ）は平面図、
同図（ｂｌは…１面図である。
同図において、■はＰ型のシリコン基板、２はＰ−型の
エピタキシャル層、３はＮ十層からなる受光部、４はコ
ンタクト用のＰ中層、５はシリコン酸化膜、６ａ、６ｂ
は受光部３およびＰ”１ｆｔ４にそれぞれオーミック接
触する電極ある。
エピタキシャル層、３はＮ十層からなる受光部、４はコ
ンタクト用のＰ中層、５はシリコン酸化膜、６ａ、６ｂ
は受光部３およびＰ”１ｆｔ４にそれぞれオーミック接
触する電極ある。
ＰＮ受光素子の量子効率をあげるために、空乏層は広い
ことが望ましい。空乏層は逆バイアス電圧を高くするこ
とにより広（することができるが、これを比較的低電圧
で実現するために、従来の受光素子は高抵抗のウェハを
使用している。
ことが望ましい。空乏層は逆バイアス電圧を高くするこ
とにより広（することができるが、これを比較的低電圧
で実現するために、従来の受光素子は高抵抗のウェハを
使用している。
空乏層を広げることにより接合容量が小さくなるが、逆
に、高抵抗基板を使用するため等価抵抗があがる。その
ため、従来のこの種の受光素子はＲＣ時定数を充分下げ
ることができないので、スイッチング速度が遅くなると
いう欠点がある。
に、高抵抗基板を使用するため等価抵抗があがる。その
ため、従来のこの種の受光素子はＲＣ時定数を充分下げ
ることができないので、スイッチング速度が遅くなると
いう欠点がある。
（ハ）目的
この発明はスイッチング速度が速い受光素子を提供する
ことを目的としている。
ことを目的としている。
（ニ）構成
この発明に係る受光素子は、低抵抗基板上に成−長され
た低濃度不純物のエピタキシャル層に受光部としての不
純物層を形成し、前記不純物層の周囲にこれと逆導電性
の高濃度不純物層を前記低抵抗基板と接触するように設
け、前記両不純物層にそれぞれ電極を形成してなること
を特徴としている。
た低濃度不純物のエピタキシャル層に受光部としての不
純物層を形成し、前記不純物層の周囲にこれと逆導電性
の高濃度不純物層を前記低抵抗基板と接触するように設
け、前記両不純物層にそれぞれ電極を形成してなること
を特徴としている。
（ホ）実施例
第２図はこの発明の一実施例の構造を略示した説明図で
あり、同図（ａｌは平面図、同図（ｂ）ば断面図である
。尚、平面図において、シリコン酸化膜１５は省略しで
ある。
あり、同図（ａｌは平面図、同図（ｂ）ば断面図である
。尚、平面図において、シリコン酸化膜１５は省略しで
ある。
同図において、１１は低抵抗基板であるＰ中型のシリコ
ン基板、１２は低濃度不純物を含むＰ−型のエピタキシ
ャル層、１３はＮ層からなる受光部、１４は受光部１３
を囲むように形成され、かつ、その底部が前記シリコン
基板１１と接続する不純物層である。この不純物［１４
は受光部１３に対し逆導電性の高濃度不純物層であるＰ
中層よりなる。１５は素子表面を覆うシリコン酸化膜、
１６ａ 、１６ｂはアルミニウムなどからなる電極であ
る。この電極１６ａ、１６ｂは素子表面に設けられ、受
光部１３、不純物層１４にそれぞれオーミック接続する
。
ン基板、１２は低濃度不純物を含むＰ−型のエピタキシ
ャル層、１３はＮ層からなる受光部、１４は受光部１３
を囲むように形成され、かつ、その底部が前記シリコン
基板１１と接続する不純物層である。この不純物［１４
は受光部１３に対し逆導電性の高濃度不純物層であるＰ
中層よりなる。１５は素子表面を覆うシリコン酸化膜、
１６ａ 、１６ｂはアルミニウムなどからなる電極であ
る。この電極１６ａ、１６ｂは素子表面に設けられ、受
光部１３、不純物層１４にそれぞれオーミック接続する
。
上述した構成の受光素子は次のようにして、製造される
。
。
■エピタキシャル屓１２が成長されたシリコン基板の表
面に熱酸化膜を形成する。
面に熱酸化膜を形成する。
■前記熱酸化膜に不純物層１４を形成するための孔開け
を行う。
を行う。
■不純物層１４を形成するＰ中層の不純物拡散を行う。
このとき、前記酸化膜の開口部には熱酸化膜が再び形成
される。
される。
■受光部１３の孔開けを行う。
■受光部１３を形成するＮ層の不純物拡散を行う。
このとき、受光部１３には再び熱酸化膜が形成される。
■熱酸化膜の膜厚を均一にするため、素子表面に形成さ
れた熱酸化膜を全て除去し、再度、熱酸化膜１５を形成
する。
れた熱酸化膜を全て除去し、再度、熱酸化膜１５を形成
する。
■前記熱酸化膜１５に電極用の孔開けを行う。
■電極１６ａ 、１６ｂを形成する。
次に上述した構成を備えた受光素子の作用について説明
する。
する。
受光部１３に光が入射するとＰＮ接合に沿って生じた空
乏層およびその近傍において電子−正孔対が発生する。
乏層およびその近傍において電子−正孔対が発生する。
発生した電子はＮ側領域に、正孔はＰ側領域にそれぞれ
ドリフトすることにより光電流が流れる。この光電流は
エピタキシャル層１２を介して低抵抗のシリコン基板１
１を流れる。
ドリフトすることにより光電流が流れる。この光電流は
エピタキシャル層１２を介して低抵抗のシリコン基板１
１を流れる。
面、上述の実施例の説明では、Ｐ中型のシリコン基板１
１にＰ−型のエピタキシャル層１２を成長させ、これに
Ｎ型の受光部１３を形成した受光素子を例に採って説明
した。しかし、この発明はこれに限定されるものでなく
、不純物の導電性が逆のもの（Ｎ小型のシリコン基板に
Ｎ−型のエピタキシャル層を成長させ、これにＰ型の受
光部を形成するもの）も含まれる。この場合、受光部の
周囲には、シリコン基板に接触するＮ十層が形成される
ことは勿論である。
１にＰ−型のエピタキシャル層１２を成長させ、これに
Ｎ型の受光部１３を形成した受光素子を例に採って説明
した。しかし、この発明はこれに限定されるものでなく
、不純物の導電性が逆のもの（Ｎ小型のシリコン基板に
Ｎ−型のエピタキシャル層を成長させ、これにＰ型の受
光部を形成するもの）も含まれる。この場合、受光部の
周囲には、シリコン基板に接触するＮ十層が形成される
ことは勿論である。
また、実施例では、シリコン基板に一個の受光部を備え
た受光素子について説明したが、シリコン基板は複数の
受光部或いは、その他の回路素子をも形成されたもので
あってもよい。
た受光素子について説明したが、シリコン基板は複数の
受光部或いは、その他の回路素子をも形成されたもので
あってもよい。
（へ）効果
この発明に係る受光素子は、低抵抗基板上に成長された
低濃度不純物のエピタキシャル層に受光部としての不純
物層を形成し、前記不純、物理の周囲にこれと逆導電性
の高濃度不純物層を前記低抵抗基板と接触するように設
け、前記両不純物層にそれぞれ電極を形成したものであ
るから、素子のＣ，Ｒ時定数を小さくすることができる
。
低濃度不純物のエピタキシャル層に受光部としての不純
物層を形成し、前記不純、物理の周囲にこれと逆導電性
の高濃度不純物層を前記低抵抗基板と接触するように設
け、前記両不純物層にそれぞれ電極を形成したものであ
るから、素子のＣ，Ｒ時定数を小さくすることができる
。
したがって、この発明によれば、受光素子のスイッチン
グ速度を速くすることができる。
グ速度を速くすることができる。
また、受光部の周囲に形成された逆導電性の不純物層は
、受光部のチャンネル発生を防止する、いわゆるチャン
ネルストッパーとしても機能する。
、受光部のチャンネル発生を防止する、いわゆるチャン
ネルストッパーとしても機能する。
したがって、この発明は洩れ電流の減少など別異の効果
をも奏するものである。
をも奏するものである。
第１図は従来の受光素子を構成を示す説明図、第２図は
この発明に係る受光素子の一実施例の構成を略示した説
明図である。 １１・・・シリコン基板、１２・・・エピタキシャル層
、１３・・・受光部、１４・・・Ｐ小型の不純物層、１
５・・・熱酸化膜、１６ａ 、１６ｂ ・・・電極。 特許出願人 ローム株式会社 代理人 弁理士 大 西 孝 治
この発明に係る受光素子の一実施例の構成を略示した説
明図である。 １１・・・シリコン基板、１２・・・エピタキシャル層
、１３・・・受光部、１４・・・Ｐ小型の不純物層、１
５・・・熱酸化膜、１６ａ 、１６ｂ ・・・電極。 特許出願人 ローム株式会社 代理人 弁理士 大 西 孝 治
Claims (1)
- （１）低抵抗基板上に成長された低濃度不純物のエピタ
キシャル層に受光部としての不純物層を形成し、前記不
純物層の周囲にこれと逆導電性の高濃度不純物層を前記
低抵抗基板と接触するように設け、前記両不純物層にそ
れぞれ電極を形成してなることを特徴とする受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59013893A JP2583032B2 (ja) | 1984-01-28 | 1984-01-28 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59013893A JP2583032B2 (ja) | 1984-01-28 | 1984-01-28 | 受光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60158679A true JPS60158679A (ja) | 1985-08-20 |
| JP2583032B2 JP2583032B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=11845858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59013893A Expired - Lifetime JP2583032B2 (ja) | 1984-01-28 | 1984-01-28 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583032B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011222893A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体光検出素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS574173A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS5996781A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Sharp Corp | ホトダイオ−ド |
-
1984
- 1984-01-28 JP JP59013893A patent/JP2583032B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS574173A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS5996781A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Sharp Corp | ホトダイオ−ド |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011222893A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体光検出素子 |
| US9293499B2 (en) | 2010-04-14 | 2016-03-22 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor light detecting element having silicon substrate and conductor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583032B2 (ja) | 1997-02-19 |
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