JPS6066878A - 光検出素子 - Google Patents
光検出素子Info
- Publication number
- JPS6066878A JPS6066878A JP58175884A JP17588483A JPS6066878A JP S6066878 A JPS6066878 A JP S6066878A JP 58175884 A JP58175884 A JP 58175884A JP 17588483 A JP17588483 A JP 17588483A JP S6066878 A JPS6066878 A JP S6066878A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- layer
- inp
- film
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 claims 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 abstract 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 25
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 3
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241001446459 Heia Species 0.000 description 1
- IEKPGOMXWMRYJB-XNIJJKJLSA-N [(4aR,6R,7R,7aR)-6-(6-aminopurin-9-yl)-2-hydroxy-2-oxo-4a,6,7,7a-tetrahydro-4H-furo[3,2-d][1,3,2]dioxaphosphinin-7-yl] 2-aminobenzoate Chemical compound NC1=CC=CC=C1C(=O)O[C@H]1[C@H](N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O[C@@H]2COP(O)(=O)O[C@H]21 IEKPGOMXWMRYJB-XNIJJKJLSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- 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
- H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035236—Superlattices; Multiple quantum well structures
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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】
(発明の技ず一トJ分野)
2ト兄明は低′jII i″丁の光検出素」′に関する
。
。
(’ul:末枝f1トlの説明〕
;、η朱の高速光検出素j′はなだれ効果光検出素f−
(j、1 i−静りど称する)か用いられていた。第1
図はこのA P I)の構、聞を小す概略的な断面図で
、1はn’−1nPノ、(板、2はこの基板1」二に設
りられたn−1nP層、3はC(7)InP層2−1−
に設けられたn−1ncaAs層、4はこのInGaA
s層3内に形成されたp4− InGaAs領域、5は
n −1nGaAs層3内の11’ −1nGaA弓/
l J!44 iiiロコIlt成されたp−−1++
GaAs領域、6はn −1nGaAs層30表面に形
成した絶縁1摸、7及び8はp“−1nGaAsftl
城4及び)、(板1のド側表面に゛電気的に接触するよ
うにして波箔された・し極であO。
(j、1 i−静りど称する)か用いられていた。第1
図はこのA P I)の構、聞を小す概略的な断面図で
、1はn’−1nPノ、(板、2はこの基板1」二に設
りられたn−1nP層、3はC(7)InP層2−1−
に設けられたn−1ncaAs層、4はこのInGaA
s層3内に形成されたp4− InGaAs領域、5は
n −1nGaAs層3内の11’ −1nGaA弓/
l J!44 iiiロコIlt成されたp−−1++
GaAs領域、6はn −1nGaAs層30表面に形
成した絶縁1摸、7及び8はp“−1nGaAsftl
城4及び)、(板1のド側表面に゛電気的に接触するよ
うにして波箔された・し極であO。
Lかし、この構造においては、光励起による−[f及び
正孔の生成か同一空間内で4Jわれるため、両名の寿命
を経て再結合を生してしま)ので、僧侶率を低下させて
しまうという欠点があった。
正孔の生成か同一空間内で4Jわれるため、両名の寿命
を経て再結合を生してしま)ので、僧侶率を低下させて
しまうという欠点があった。
さらに、InGaAs/ InP間のトンネル−L流に
起因する暗電流による雑音が生じ易いという欠点があっ
た。
起因する暗電流による雑音が生じ易いという欠点があっ
た。
(発明の1−1的)
本発明の目的はこれら従来の欠・j、・、を除去した、
増倍率が人きく、しかも、低fil i゛1の光検出素
fを提(3(するにある。
増倍率が人きく、しかも、低fil i゛1の光検出素
fを提(3(するにある。
(発明の4+11成)
この目的の達成を図るためには、llLrと11一孔か
生成される領域の構造を超格r構造として、Ii: j
′と」1孔の電気的輸送を空間的しこ分−して9Iえば
良い。
生成される領域の構造を超格r構造として、Ii: j
′と」1孔の電気的輸送を空間的しこ分−して9Iえば
良い。
i)−って、本発明の光検出素子よれば、ド地層上に°
−゛醤“種材料の超7:Il膜を交カーに順次積層して
h’r層膜?設け、この積層1摸の一端部にP影領域を
及U他端H’HRにn型領域を夫々設け、これらp及U
n型領」浅11こ1L極を大々1没けることを4、?徴
とする。
−゛醤“種材料の超7:Il膜を交カーに順次積層して
h’r層膜?設け、この積層1摸の一端部にP影領域を
及U他端H’HRにn型領域を夫々設け、これらp及U
n型領」浅11こ1L極を大々1没けることを4、?徴
とする。
(実施例の説明)
以[、第2図及U第3図に従って、本発明の一′、J、
′施例を説明する。尚、図は本発明の構成か理解−Cき
るイ“1′度に概略的に77\しであるにすぎない。
′施例を説明する。尚、図は本発明の構成か理解−Cき
るイ“1′度に概略的に77\しであるにすぎない。
h′52図は本発明の光検出上fの一例を小r拡大j1
視図である。11はド地層で例えば半絶縁性Inp層で
ある。12はこのド地層l1l−に設けられた積層d’
]!てあって、異種羽村の超1zし1摸を交ILに1町
次に積I;’r して多層四模描造となっている。この
実施例では 円の中に、J〈シであるように、異種羽村
としてLl 13 A sすi”312a と、inP
層12bどを使用しているの−C、JJ’1層膜12は
多層GaAs/InPl摸である。積層膜12の カの
端部をn型領域13とし、他方の端部をp°111領域
14【こする。ごの実施例では、これら領域13μ・ひ
14はn型多層GaAs/InP領域及びP型多層Ga
As/ InP領域となる。そして、これらの領域13
及び141−に電極15及び16が形成されている。
視図である。11はド地層で例えば半絶縁性Inp層で
ある。12はこのド地層l1l−に設けられた積層d’
]!てあって、異種羽村の超1zし1摸を交ILに1町
次に積I;’r して多層四模描造となっている。この
実施例では 円の中に、J〈シであるように、異種羽村
としてLl 13 A sすi”312a と、inP
層12bどを使用しているの−C、JJ’1層膜12は
多層GaAs/InPl摸である。積層膜12の カの
端部をn型領域13とし、他方の端部をp°111領域
14【こする。ごの実施例では、これら領域13μ・ひ
14はn型多層GaAs/InP領域及びP型多層Ga
As/ InP領域となる。そして、これらの領域13
及び141−に電極15及び16が形成されている。
GaAs及びInPの格T−>i! laは、人々、5
642八及び5.8B8人であり、GaAs及びInP
の交互の積層構造は格子不整合に起因して生しる歪によ
る界面欠陥を無くすため、夫々1000人以[・の充分
7:しい層として積層し、歪超格7−(Straine
d 1ayer 5uper−lattice)で構成
する。
642八及び5.8B8人であり、GaAs及びInP
の交互の積層構造は格子不整合に起因して生しる歪によ
る界面欠陥を無くすため、夫々1000人以[・の充分
7:しい層として積層し、歪超格7−(Straine
d 1ayer 5uper−lattice)で構成
する。
次に、第3図のエネルギーバンド図を参照して1、述し
た実施例の構造の機能につ、1説明する。この構造テは
、積Fe II! + 2はGaAs及びInPの歪I
ji格r−で形成されており、この超格fの電r構造は
GaAs及びInPの市f−親和力と、エネルギー/゛
・ントキャンプにより決定される。GaAs及υInP
の゛屯r親和力は夫々4.07eV及び4.40eVで
あり、禁制・1;シ輻は1人々、1.428eV及υ1
.351eVである。それ故、この超格fの電子構造1
i第:31図に、J<4−ようになっている。第3図に
も示して1)るように、GaAsの伝導帯の底が]nP
のそれよりも高く、かつ、価゛電子(j7の」一端がG
aAs及UlnPのそれよりも高い也r構造となってい
るため、光励起によって生じたI)、4 、:j?中の
i[iニーf(図中黒丸印で示す)及び価電子;:に中
の11孔(図中黒丸印で示す)は、安定状態をj+する
ために、それぞれに夕4してポテンシャルの低いイ1装
置に移動する。この性質により、−L子がInP7;<
+2bへ、また1 11孔かGaAs層12aへと移動
し、屯」、11一孔は別)/の層12a及び+2bへ空
間的に分層されることどなる。従って、准fと止孔とが
このよに分路された状!Lで、i[8il 5及びI6
に逆/ヘイアス゛Iし月を印加すると、電r−はInP
層12b内で、また、11一孔はGaAs層12a内で
というように人々別個の層内でなだれ現象が起る。これ
がため、電r−ε’< U” +l孔の+If結合か回
避され、よって、大きな増11゛;・(・か?′1られ
る。
た実施例の構造の機能につ、1説明する。この構造テは
、積Fe II! + 2はGaAs及びInPの歪I
ji格r−で形成されており、この超格fの電r構造は
GaAs及びInPの市f−親和力と、エネルギー/゛
・ントキャンプにより決定される。GaAs及υInP
の゛屯r親和力は夫々4.07eV及び4.40eVで
あり、禁制・1;シ輻は1人々、1.428eV及υ1
.351eVである。それ故、この超格fの電子構造1
i第:31図に、J<4−ようになっている。第3図に
も示して1)るように、GaAsの伝導帯の底が]nP
のそれよりも高く、かつ、価゛電子(j7の」一端がG
aAs及UlnPのそれよりも高い也r構造となってい
るため、光励起によって生じたI)、4 、:j?中の
i[iニーf(図中黒丸印で示す)及び価電子;:に中
の11孔(図中黒丸印で示す)は、安定状態をj+する
ために、それぞれに夕4してポテンシャルの低いイ1装
置に移動する。この性質により、−L子がInP7;<
+2bへ、また1 11孔かGaAs層12aへと移動
し、屯」、11一孔は別)/の層12a及び+2bへ空
間的に分層されることどなる。従って、准fと止孔とが
このよに分路された状!Lで、i[8il 5及びI6
に逆/ヘイアス゛Iし月を印加すると、電r−はInP
層12b内で、また、11一孔はGaAs層12a内で
というように人々別個の層内でなだれ現象が起る。これ
がため、電r−ε’< U” +l孔の+If結合か回
避され、よって、大きな増11゛;・(・か?′1られ
る。
加えて、屯1苛か狭い禁制帯幅の物質中で起り易いとい
”、+ t’l r″lかも、InP中の゛屯fで生じ
易く。
”、+ t’l r″lかも、InP中の゛屯fで生じ
易く。
従っ(、−1Lrと11孔との電離係数の差を利用する
ことにより低雑1”1で光検出が91える。
ことにより低雑1”1で光検出が91える。
(発明の効果)
1述した説明からも明らかなように、本発明の光検出素
子は、光を検出して光′電変換を4iう層部分に超格r
−構造を採用し、このrK++分において光励起によっ
て生成された電子および11.孔を、逆/ζイアス゛准
圧の印加によって、別個の層空間内を紅て′1に気菌に
分離して輸送するように構成しであるので、r[−/−
止孔のj1+重合金回避し11)る。従って、本発明に
よれば、従来よりも増イ1;十の訊しく市・テ、シかも
、低雑音の光検出上fを11)ることか出来る。
子は、光を検出して光′電変換を4iう層部分に超格r
−構造を採用し、このrK++分において光励起によっ
て生成された電子および11.孔を、逆/ζイアス゛准
圧の印加によって、別個の層空間内を紅て′1に気菌に
分離して輸送するように構成しであるので、r[−/−
止孔のj1+重合金回避し11)る。従って、本発明に
よれば、従来よりも増イ1;十の訊しく市・テ、シかも
、低雑音の光検出上fを11)ることか出来る。
尚、本発明は」一連した実施例にのみ限定されるもので
はないこと明らかである。例えば、趙格f構造の積層膜
をGaAs及びIr+Pの超1;し膜で形成したが、他
の材料を使用しても良い。また、l−地層をノ、(板或
いは↓(板−Lに設けた他の層としても良い。
はないこと明らかである。例えば、趙格f構造の積層膜
をGaAs及びIr+Pの超1;し膜で形成したが、他
の材料を使用しても良い。また、l−地層をノ、(板或
いは↓(板−Lに設けた他の層としても良い。
さらに、これらの各構成成分はそれぞれの構成成分に適
した通常の半導体技術を用いて1′1す1げることが出
来る。
した通常の半導体技術を用いて1′1す1げることが出
来る。
0′−1図は従来の光検出上fの構造を説明するための
断面図、 第2図は本発明の光検出素rの構造を説明するための略
IA的拡大斜視図、 第3図は第2図の素rの電子構造を示す線区である。 11・・・1・′地層、 12・・積層11ジ12a
=−GaAs層、 +2b−1nP層13・・n型領域
、 14・・・p型領域15.16・・・電極。 第11a 第2図 第3図
断面図、 第2図は本発明の光検出素rの構造を説明するための略
IA的拡大斜視図、 第3図は第2図の素rの電子構造を示す線区である。 11・・・1・′地層、 12・・積層11ジ12a
=−GaAs層、 +2b−1nP層13・・n型領域
、 14・・・p型領域15.16・・・電極。 第11a 第2図 第3図
Claims (1)
- IJ山層1に5″・シ種材才1の超I;し11りを交4
Lに1I次植層してなる植層脱と、1iA植層膜の一端
部に形成されたp Jlジに+域及び他端部に形成され
たn型領域き、これらp及びn41j領域上に夫々設け
られた電極とを其えるこきを47シ徴とする光検出素r
−8
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58175884A JPS6066878A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 光検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58175884A JPS6066878A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 光検出素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6066878A true JPS6066878A (ja) | 1985-04-17 |
Family
ID=16003894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58175884A Pending JPS6066878A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 光検出素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6066878A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6396967A (ja) * | 1986-10-13 | 1988-04-27 | Nec Corp | 光導電性半導体受光素子 |
FR2670006A1 (fr) * | 1990-11-29 | 1992-06-05 | Thomson Csf | Bolometre electronique a puits quantique et application a un detecteur de rayonnements. |
JPH05322624A (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-07 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 流量計 |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP58175884A patent/JPS6066878A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6396967A (ja) * | 1986-10-13 | 1988-04-27 | Nec Corp | 光導電性半導体受光素子 |
FR2670006A1 (fr) * | 1990-11-29 | 1992-06-05 | Thomson Csf | Bolometre electronique a puits quantique et application a un detecteur de rayonnements. |
JPH05322624A (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-07 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 流量計 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20050029541A1 (en) | Charge controlled avalanche photodiode and method of making the same | |
JP2018198286A (ja) | 半導体受光素子、及び半導体受光素子の製造方法 | |
JP2003174184A (ja) | フォトダイオード | |
JPS6066878A (ja) | 光検出素子 | |
JP2006186183A (ja) | 量子ドット型赤外線検知器 | |
KR100326835B1 (ko) | 태양전지 | |
JP3724272B2 (ja) | 太陽電池 | |
JP4583194B2 (ja) | 赤外線検知器 | |
JP3368822B2 (ja) | 太陽電池 | |
JPS6285477A (ja) | 光半導体装置 | |
JP3368854B2 (ja) | 太陽電池 | |
JP2882354B2 (ja) | 受光素子内蔵集積回路装置 | |
JPS6127686A (ja) | 非晶質半導体の超格子構造を有する受光素子 | |
JP3368825B2 (ja) | 太陽電池 | |
JP4601129B2 (ja) | 半導体受光素子製造方法 | |
JPH03231477A (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
JPH0548134A (ja) | 太陽電池とその製造方法 | |
JPS6349911B2 (ja) | ||
WO2018225361A1 (ja) | 光発電素子 | |
JPH0472773A (ja) | 多層接合型太陽電池 | |
JPS59124773A (ja) | 太陽電池 | |
JPH01320438A (ja) | 赤外線検知装置 | |
JP2601462B2 (ja) | 光励起電子放出素子 | |
JPS63226974A (ja) | 半導体受光素子 | |
JPH05211117A (ja) | 半導体層構造 |