JPS61140827A - Semiconductor photodetecting device - Google Patents

Semiconductor photodetecting device

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JPS61140827A
JPS61140827A JP26379884A JP26379884A JPS61140827A JP S61140827 A JPS61140827 A JP S61140827A JP 26379884 A JP26379884 A JP 26379884A JP 26379884 A JP26379884 A JP 26379884A JP S61140827 A JPS61140827 A JP S61140827A
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JP
Japan
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photoelectric conversion
semiconductor
section
parts
separation
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Application number
JP26379884A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinaga Yamamoto
晃永 山本
Masaharu Muramatsu
雅治 村松
Hitoshi Asai
浅井 仁
Mitsuaki Kageyama
光昭 影山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers

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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate a dead zone while securing the separation of adjacent photoelectric conversion parts by projecting and recessing plane shapes of photoelectric conversion parts so that recessed parts and projected parts of adjacent photoelectric conversion parts are interlaced with each other. CONSTITUTION:Plural photoelectric conversion parts 4 (4-1-4-n) are provided successively on a substrate 1 and connected to a scanning circuit 2 through a switch part 3 to constitute a semiconductor photodetecting device. The plane outer peripheral shapes of each photoelectric conversion part 4 is projected and recessed. Then, adjacent photoelectric conversion parts 4 are so arranged that projected parts and recessed parts are interlaced with each other across a separation area having a protection film. Consequently, straight lines S1 and S2 perpendicular to the array direction of the photoelectric conversion parts 4 face at least one photoelectric conversion part without fail and no dead zone is formed even when the separation area is secured sufficiently.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は高解像度が要求される分光スペクトル計測等に
通した半導体光検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor photodetection device that is used for spectroscopic spectral measurements that require high resolution.

(従来の技術) ホトダイオードアレー型で自己走査機能を持つ半導体光
検出装置が開発されている。
(Prior Art) A photodiode array type semiconductor photodetection device having a self-scanning function has been developed.

紫外線から赤外線に至る感度をもち、かなりの解像度の
ものが得られている。
It has sensitivity ranging from ultraviolet to infrared rays, and has been able to obtain images of considerable resolution.

このような半導体光検出装置は短い持続時間の光を分光
する際に、従来の波長走査機構を用いる必要が無く、多
波長を開時に測定できるという優れた特徴を持っている
Such a semiconductor photodetector has the excellent feature that it is not necessary to use a conventional wavelength scanning mechanism when dispersing light of short duration, and that it can measure multiple wavelengths in the open state.

そのため、これ等の信号をコンピュータで処理すること
により、波長間の相関および強度変化などの計測が可能
になるなど広く応用されている。
Therefore, by processing these signals with a computer, it is possible to measure correlations between wavelengths and changes in intensity, etc., and it has been widely applied.

第4図は従来の自己走査型の半導体光検出装置の平面図
、第5図は前記半導体光検出装置の光電変換部を切断し
て示した断面図である。
FIG. 4 is a plan view of a conventional self-scanning semiconductor photodetector, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a photoelectric conversion section of the semiconductor photodetector.

この自己走査型の半導体光検出装置は同一の基板上に設
けられた光生成電荷蓄稍部を兼ねた光電変換部4、信号
読み取り用スイッチ部3、スイッチをアドレスするため
の走査回路部2により構成されている。
This self-scanning semiconductor photodetector device includes a photoelectric conversion section 4 that also serves as a photogenerated charge storage section, a signal reading switch section 3, and a scanning circuit section 2 for addressing the switch, all of which are provided on the same substrate. It is configured.

図において5,6.7はクロック入力端子、8は信号出
力端子である。
In the figure, 5, 6.7 are clock input terminals, and 8 is a signal output terminal.

光電変換部4は通常フローティングであり、スイッチ・
オン時に電位が固定され、光強度に応じた電荷が蓄積さ
れることにより、その電位は変化する。
The photoelectric conversion unit 4 is normally floating, and the switch/
The potential is fixed when turned on, and the potential changes as charges are accumulated according to the light intensity.

走査回路部2のクロック入力端子5,6.7にはスイッ
チ部3を順次アドレスするためのパルス電圧を外部クロ
ックパルス発生手段から供給されている。
The clock input terminals 5, 6.7 of the scanning circuit section 2 are supplied with pulse voltages for sequentially addressing the switch section 3 from an external clock pulse generating means.

スイッチ部3にアドレス信号が加えられると、信号線の
電位と光電変換部4の電位が等しくなるまで外部回路に
電流が流れる。
When an address signal is applied to the switch section 3, a current flows through the external circuit until the potential of the signal line and the potential of the photoelectric conversion section 4 become equal.

この電流は光強度と電荷蓄留時間の稍に比例するもので
あり、各光電変換部4における光強度分布が時系列的に
取り出される。
This current is proportional to the light intensity and charge storage time, and the light intensity distribution in each photoelectric conversion unit 4 is extracted in time series.

このような半導体光検出装置において光電変換部の間の
クロストークと不感帯の発生が常に問題となる。第5図
に示されているように隣接素子間でのクロストークを除
くために、光電変換部4の間には分離領域となる程度の
間隔が必要である。
In such semiconductor photodetecting devices, crosstalk between photoelectric conversion units and generation of dead zones always pose problems. As shown in FIG. 5, in order to eliminate crosstalk between adjacent elements, a distance sufficient to form a separation region is required between the photoelectric conversion units 4.

光電変換部の表面および分離領域の表面は例えばシリコ
ン酸化膜9で覆われている。
The surface of the photoelectric conversion section and the surface of the isolation region are covered with a silicon oxide film 9, for example.

しかし、特に強い紫外線または電子線のような高エネル
ギー源の検出においては、この分離領域を保護している
シリコン酸化膜が劣化させられることがあり、分解を損
なう一つの原因となっている。
However, especially in the detection of high-energy sources such as strong ultraviolet light or electron beams, the silicon oxide film protecting this isolation region can be degraded, contributing to impaired decomposition.

第5図のような従来の構造においては、信号純度を上げ
ようとして光電変換部を分離する分離領域(光電変換部
4・4間の領域)を広げる必要がある。
In the conventional structure as shown in FIG. 5, in order to improve signal purity, it is necessary to widen the separation region (region between the photoelectric conversion sections 4) that separates the photoelectric conversion sections.

しかし、この部分を広げると、この領域はいわゆる不感
帯となるため信号量の減少を招(ことになる。また光電
変換部のピンチが決められている場合には、間隔を広げ
ることは光電変換部すなわち電荷蓄積部の面倒が小さく
なることであり、光生成電荷が減少する。さらに、最大
蓄積電荷量も減少し、高出力側における照度−出力特性
のリニアな領域が狭くなる。
However, if this area is widened, this area becomes a so-called dead zone, which will lead to a decrease in the signal amount.Also, if the pinch of the photoelectric conversion section is determined, widening the gap between the photoelectric conversion sections That is, the charge storage section becomes less troublesome, and photogenerated charges are reduced.Furthermore, the maximum amount of accumulated charge is also reduced, and the linear region of the illuminance-output characteristic on the high output side becomes narrower.

さらに前述したように紫外光、粒子等の検出においては
、ホトダイオード間の酸化膜を保護する必要があるが、
この場合もホトダイオード間は不感帯となる。
Furthermore, as mentioned above, when detecting ultraviolet light, particles, etc., it is necessary to protect the oxide film between the photodiodes.
In this case as well, there is a dead zone between the photodiodes.

しかしこの不感帯が、計測時に非常に問題になる場合が
ある。
However, this dead zone may cause a serious problem during measurement.

例えば、プラズマ発光分析のように、スペクi・ルが非
常に狭い輝線スペクトルの場合には、完全に測定したい
スペクトルが不感帯上に来てしまい、信号が得られない
場合も生じ得る。
For example, in the case of a very narrow emission line spectrum, such as in plasma emission spectrometry, the spectrum that is desired to be completely measured may fall within the dead zone, and no signal may be obtained.

このような不感帯の問題を解決するために第6図に示す
ような構成が考えられる。
In order to solve the problem of such a dead zone, a configuration as shown in FIG. 6 can be considered.

すなわち光電変換部を第1列4a・・・4a、第2列4
b・・・4bの上下2列にし、互いに不感帯を補償する
ようにする。
That is, the photoelectric conversion units are arranged in the first row 4a...4a and the second row 4.
b...4b are arranged in two rows, upper and lower, so as to mutually compensate for dead zones.

図において、2a、2bは走査回路、3a、3bはスイ
ッチ、5a〜7a、5b〜7bはクロック入力端子、8
a、8bは信号出力端子である。
In the figure, 2a and 2b are scanning circuits, 3a and 3b are switches, 5a to 7a and 5b to 7b are clock input terminals, and 8
a and 8b are signal output terminals.

この構成により不感帯の問題は一応解決できる。With this configuration, the dead zone problem can be solved to some extent.

しかし、例えば図示のようにスリットによる光束Sが上
下のホトダイオード部分の中央に無い場合、またはスリ
ット光束中の光強度分布が上下で差がある場合には、上
下の出力差が発生することになる。
However, for example, if the light beam S from the slit is not at the center of the upper and lower photodiode parts as shown in the figure, or if the light intensity distribution in the slit light beam is different between the upper and lower parts, a difference in output between the upper and lower parts will occur. .

したがって、この構成により不感帯の問題は解決される
が、光束の位置と長さや光束の不均一性に対応する完全
な解決にはなっていない。
Therefore, although this configuration solves the problem of the dead zone, it does not completely solve the problem of the position and length of the light beam and the non-uniformity of the light beam.

(発明の目的) 本発明の目的は、前述した不感帯と、分離の問題を解決
することができる半導体光検出装置を提供することにあ
る。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a semiconductor photodetection device that can solve the above-mentioned problems of dead zone and separation.

(発明の構成) 前記目的を達成するために本発明による第1の半導体光
検出装置は、光電変換部が分1isIt fi域を介し
て走査方向に複数個配置され、それぞれスイッチ部を介
して走査回路に接続されている半導体光検出装置におい
て、前記光電変換部の平面形状に凹凸を設け、一つの光
電変換部の四部に隣接する光電変換部の凸部が保護膜を
有する分離領域を介して対応させられるように配置し、
前記光電変換部の配列方向tこ直角な任意の直線が1ま
たは2の前記光電変換部上にあるように構成されている
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, a first semiconductor photodetection device according to the present invention includes a plurality of photoelectric conversion sections arranged in the scanning direction via a switching section, and a plurality of photoelectric conversion sections arranged in a scanning direction via a switch section. In a semiconductor photodetection device connected to a circuit, the planar shape of the photoelectric conversion section is provided with unevenness, and the convex portions of the photoelectric conversion sections adjacent to the four parts of one photoelectric conversion section are separated through separation regions having a protective film. Arranged so that it corresponds to
The arrangement is such that any straight line perpendicular to the arrangement direction t of the photoelectric conversion sections lies on one or two of the photoelectric conversion sections.

また第2の半導体光検出装置は、第1の光電変換部が分
離領域を介して走査方向に複数個配置され、それぞれが
第1のスイッチ部を介して第1の走査回路に接続され、
第2の光電変換部が分離領域を介して前記第1の光電変
換部に沿って平行に配置され、それぞれが第2のスイッ
チ部を介して第2の走査回路に接続されている半導体光
検出装置において、前記各光電変換部の平面形状を模状
にして第1の光電変換部と第2の光電変換部が保護膜を
有する分離領域を介して入り組むように配置し、前記光
電変換部の配列方向に直角な任意の直線が1または2の
前記光電変換部」二にあるように構成されている。
Further, in the second semiconductor photodetecting device, a plurality of first photoelectric conversion units are arranged in the scanning direction via separation regions, and each is connected to the first scanning circuit via the first switch unit,
A semiconductor photodetector in which a second photoelectric conversion section is arranged parallel to the first photoelectric conversion section via a separation region, and each of the second photoelectric conversion sections is connected to a second scanning circuit via a second switch section. In the device, a first photoelectric conversion section and a second photoelectric conversion section are arranged in a pattern with a planar shape of each of the photoelectric conversion sections interposed therebetween via a separation region having a protective film, and The structure is such that an arbitrary straight line perpendicular to the arrangement direction is located at one or two of the photoelectric conversion sections.

(実施例) 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.

第1p!!lは、本発明による半導体光検出装置の実施
例を示す平面図である。
1st page! ! FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a semiconductor photodetection device according to the present invention.

N型の半導体基板1の上に走査回路2、スイッチ部3、
光電変換部4が形成されている。
On an N-type semiconductor substrate 1, a scanning circuit 2, a switch section 3,
A photoelectric conversion section 4 is formed.

N型の基板Iと表面のP型層間に形成される接合部から
なる光電変換部4には、右方向に突出する画部分と左側
の凹所が設けられている。
The photoelectric conversion section 4, which is made up of a junction formed between an N-type substrate I and a P-type layer on the front surface, is provided with an image portion projecting to the right and a recess on the left side.

一つの光電変換部の四部に隣接する光電変換部の凸部が
保護膜を有する分離領域を介して対応させられるように
配置されている。
The four parts of one photoelectric conversion part are arranged so that the convex parts of adjacent photoelectric conversion parts are made to correspond to each other via separation regions having a protective film.

この実施例では光電変換部4のピッチpを75 ttm
、光電変換部4の幅dを60μm、長さlを2゜5mm
としている。
In this embodiment, the pitch p of the photoelectric conversion unit 4 is 75 ttm.
, the width d of the photoelectric conversion section 4 is 60 μm, and the length l is 2°5 mm.
It is said that

今S1の位置にスリットにより形成された光束が入射し
たとすると、光電変換部4−1と4−2から出力が現れ
る。S2の位置にスリットにより形成さた光束が入射し
たとすると、光電変換部4−2から出力が現れる。
If the light beam formed by the slit is now incident on the position S1, outputs will appear from the photoelectric conversion units 4-1 and 4-2. When the light beam formed by the slit enters the position S2, an output appears from the photoelectric conversion section 4-2.

このように、この実施例装置では光電変換部4の配列方
向に直角な任意の直線は1または2の前記光電変換部上
に存在することになり、輝線スペクトルを検出するよう
な場合でも、不感帯はなくなり、常時1または2の光電
変換部4から信号出力を得ることができる。  ゛ また、この場合スペクトル光束の強度分布が上下で差が
あってもほとんどiI!!4差を生じない。
As described above, in this embodiment device, any straight line perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion units 4 exists on one or two of the photoelectric conversion units, and even when detecting a bright line spectrum, there is no dead zone. Therefore, signal output can always be obtained from one or two photoelectric conversion sections 4.゛Also, in this case, even if there is a difference in the intensity distribution of the spectral luminous flux above and below, it is almost iI! ! 4 No difference.

しかし、この実施例では光電変換部4すなわちホトダイ
オードの面積に比べて周辺長が長くなり、表面漏れ電流
による暗電流の増加を招く恐れがある。なお、この問題
は後述する構成番こより解決される。
However, in this embodiment, the peripheral length is longer than the area of the photoelectric conversion unit 4, that is, the photodiode, which may lead to an increase in dark current due to surface leakage current. Note that this problem will be solved by the configuration number described later.

一般に通常ホトダイオードの暗電流は、逆方向飽和電流
、空乏層内生成電流、表面漏れ電流の和として与えられ
、逆方向飽和電流と空乏層内生成電流は拡散層の面積に
、表面漏れ電流は拡散層周辺長に比例するものである。
Generally, the dark current of a normal photodiode is given as the sum of the reverse saturation current, the current generated in the depletion layer, and the surface leakage current.The reverse saturation current and the current generated in the depletion layer are determined by the area of the diffusion layer, and the surface leakage current is determined by the diffusion layer. It is proportional to the layer perimeter.

第2図は本発明による第2の半導体光検出装置の実施例
を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a second semiconductor photodetecting device according to the present invention.

同一のN型基板1の上に一対の自己走査型半導体光検出
装置を設ける。
A pair of self-scanning semiconductor photodetectors are provided on the same N-type substrate 1.

第1の光電変換部4a・・・4aと走査回路2a。First photoelectric conversion units 4a...4a and scanning circuit 2a.

スイッチ部3aにより第1の自己走査型半導体光検出装
置、第2の光電変換部4b・・・4bと走査回路2b、
スイッチ部3bにより第2の自己走査型半導体光検出装
置が形成されている。
The switch unit 3a allows the first self-scanning semiconductor photodetector, the second photoelectric conversion units 4b...4b, and the scanning circuit 2b,
A second self-scanning semiconductor photodetector device is formed by the switch section 3b.

前記第1および第2の光電変換部4a、4bはそれぞれ
スイッチ側を底辺とする二等辺三角形状(模形)である
The first and second photoelectric conversion sections 4a and 4b each have an isosceles triangular shape (model) with the switch side as the base.

そしてこれらは交互に入り絹むように配置されている。These are arranged so that they intertwine and intertwine.

この実施例装置も前記実施例装置と同様に不感帯は無く
、入射位置により出力が現れないという問題はなくなる
Like the device of the previous embodiment, this embodiment also has no dead zone, eliminating the problem of no output depending on the incident position.

前記実施例に比較して光電変換部4a、4b等の外形線
が単純で短くなるという特徴がある。
Compared to the embodiments described above, this embodiment is characterized in that the outlines of the photoelectric conversion sections 4a, 4b, etc. are simpler and shorter.

次に前記各実施例の光電変換部4を分離するための分離
領域およびその保護膜の実施例について述べる。
Next, examples of separation regions for separating the photoelectric conversion units 4 of each of the above embodiments and their protective films will be described.

第3図(A>に示す構造は、N型基板10表面に複数の
光電変換部4を形成し、その表面には二酸化珪素の膜を
形成したものである。
In the structure shown in FIG. 3 (A>), a plurality of photoelectric conversion sections 4 are formed on the surface of an N-type substrate 10, and a silicon dioxide film is formed on the surface.

前記光電変換部4・4間の分離領域の上面に入射光を遮
断するための多結晶半導体層による遮断層10を形成し
である。
A blocking layer 10 made of a polycrystalline semiconductor layer is formed on the upper surface of the separation region between the photoelectric conversion parts 4 to block incident light.

この遮断層10により、高いエネルギーをもつ粒子線等
を吸収して前記分離領域への到達を妨げて、分離領域の
劣化を防止する。
This blocking layer 10 absorbs high-energy particle beams and prevents them from reaching the separation region, thereby preventing deterioration of the separation region.

なお前記遮断層としてアルミニウム層を利用することも
できる。
Note that an aluminum layer can also be used as the blocking layer.

第3図(B)に示す構造は、光電変換部4間の分離を確
実にするための構造である。
The structure shown in FIG. 3(B) is a structure for ensuring separation between the photoelectric conversion units 4.

P型基板12上にN型層13をエピタキシャル成長によ
り5μm程度形成し、光電変換部4の分離領域となる部
分にプラズマエツチングにより分離用の溝を形成し、こ
の溝にCVD法により多結晶シリコン11を埋込む。
An N-type layer 13 with a thickness of about 5 μm is formed on the P-type substrate 12 by epitaxial growth, and an isolation groove is formed by plasma etching in the part that will become the isolation region of the photoelectric conversion section 4. Polycrystalline silicon 11 is formed in this groove by CVD. Embed.

その後に、光電変換部4を形成するP型f4域を設ける
After that, a P-type f4 region forming the photoelectric conversion section 4 is provided.

これにより、隣接する光電変換部間および基板の深い所
で発生した光電荷が拡散することによりクロストークは
完全に防止できる。
As a result, crosstalk can be completely prevented by diffusing photocharges generated between adjacent photoelectric conversion parts and deep within the substrate.

以上詳しく説明した実施例について、本発明の範囲内で
種々の変形を施すことができる。
Various modifications can be made to the embodiments described in detail above within the scope of the present invention.

光電変換部の平面形状に角のある凹凸を設けたり、三角
形にしたものについて示したが、これらの形状について
種々の変形を施すことができる。要するに、第1の実施
例については、前記光電変換部の配列方向に直角な任意
の直線力月または2の前記光電変換部上にあるような凹
凸形状であれば良いのであり、曲線的な凹凸であっても
良い。
Although the planar shape of the photoelectric conversion section has been shown to have angular irregularities or a triangular shape, various modifications can be made to these shapes. In short, for the first embodiment, any linear shape perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion sections or an uneven shape such as that on the second photoelectric conversion section may be used. It may be.

このことは第2の実施例装置についても同様である。ま
た、第3図で説明した分離領域および保護膜の構成は前
記第1および第2の半導体光検出装置に選択的に、また
は同時に適用できるものである。
This also applies to the device of the second embodiment. Further, the configuration of the isolation region and the protective film described in FIG. 3 can be applied to the first and second semiconductor photodetecting devices selectively or simultaneously.

さらに実施例では、N型シリコン基板またはP型シリコ
ン基板にN型エピタキシャル層を施したものについて説
明したが、本発明は逆の導電型基板を用いたものについ
ても通用できるものである。
Further, in the embodiments, an N-type epitaxial layer is applied to an N-type silicon substrate or a P-type silicon substrate, but the present invention can also be applied to a substrate using a substrate of the opposite conductivity type.

また、本発明による半導体光検出装置は分光分析でなく
ても高分解能を要求される分野に広く利用できるもので
ある。
Further, the semiconductor photodetector according to the present invention can be widely used in fields requiring high resolution, even if it is not spectroscopic analysis.

(発明の効果) 以上詳しく説明したように本発明による各半導体光検出
装置は光電変換部の構成を入り組ませることにより、不
感帯を完全になくしたから、極めて細い線状のスペクト
ルも捕捉できる。
(Effects of the Invention) As explained above in detail, each semiconductor photodetector according to the present invention completely eliminates the dead zone by intricately configuring the photoelectric conversion section, so it is possible to capture even extremely thin linear spectra.

また各光電変換部は走査方向に直角方向の同一の幅内に
形成できるから、入射光の幅方向の強度の差とか幅方向
の位置ずれに対する出力の変化を少なくすることができ
る。
Furthermore, since each photoelectric conversion section can be formed within the same width in the direction perpendicular to the scanning direction, it is possible to reduce changes in output due to differences in the intensity of incident light in the width direction or positional deviations in the width direction.

また分離領域に多結晶半導体または絶縁体を埋込むこと
により分離を確実にすることができる。
Further, isolation can be ensured by burying a polycrystalline semiconductor or an insulator in the isolation region.

これにより比較的複雑な外形の光電変換部も容易に実現
できる。
Thereby, a photoelectric conversion section having a relatively complicated external shape can be easily realized.

このようにして、本発明により、不感帯とクロストーク
がなく高い分解能の半導体光検出装置が得られるから従
来不可能であった種々の計測が可能になる。
In this way, according to the present invention, a high resolution semiconductor photodetection device free of dead zones and crosstalk can be obtained, making it possible to perform various measurements that were previously impossible.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明による第1の半導体光検出装置の実施例
を示す平面図である。 第2図は本発明による第2の半導体光検出装置の実施例
を示す平面図である。 第3図は分離領域と保護膜の実施例を示す断面図である
。 第4図は従来の半導体光検出装置の構成例を示す平面図
である。 第5図は前記従来の半導体光検出装置の光電変換部の断
面図である。 第6図は不感帯をなくすために考えられる半導体光検出
装置の平面図である。 1・・・N型シリコン基板 2.2a、2b・・・走査回路(シフトレジスタ)3.
3a、3b・・・スイッチ 4.4a、4b・・・光電変換部(P型層のホトダイオ
ード) 5〜7.5a〜7a、5b 〜7b ・・・クロック入力端子 8.8a、8b・・・信号出力端子 9・・・シリコン酸化膜 10・・・多結晶シリコンまたはアルミニウム11・・
・多結晶シリコンまたは絶縁物12・・・P型基板 13・・・N型エピタキシャル層 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士  井 ノ ロ  壽 壺 ラ 図 (A) (ら) 靜 4 図 うり 因
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a first semiconductor photodetecting device according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a second semiconductor photodetecting device according to the present invention. FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the separation region and the protective film. FIG. 4 is a plan view showing an example of the configuration of a conventional semiconductor photodetecting device. FIG. 5 is a sectional view of the photoelectric conversion section of the conventional semiconductor photodetecting device. FIG. 6 is a plan view of a semiconductor photodetection device considered to eliminate the dead zone. 1...N-type silicon substrate 2.2a, 2b...scanning circuit (shift register)3.
3a, 3b...Switches 4.4a, 4b...Photoelectric conversion section (P-type layer photodiode) 5-7.5a-7a, 5b-7b...Clock input terminals 8.8a, 8b... Signal output terminal 9...Silicon oxide film 10...Polycrystalline silicon or aluminum 11...
・Polycrystalline silicon or insulator 12...P-type substrate 13...N-type epitaxial layer Patent applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Representative Patent attorney Cause

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光電変換部が分離領域を介して走査方向に複数個
配置され、それぞれスイッチ部を介して走査回路に接続
されている半導体光検出装置において、前記光電変換部
の外形に凹凸を設け、一つの光電変換部の凹部に隣接す
る光電変換部の凸部が保護膜を有する分離領域を介して
対応させられるように配置し、前記光電変換部の配列方
向に直角な任意の直線が1または2の前記光電変換部上
にあるように構成したことを特徴とする半導体光検出装
置。
(1) In a semiconductor photodetector device in which a plurality of photoelectric conversion sections are arranged in the scanning direction via separation regions, and each of them is connected to a scanning circuit via a switch section, the outer shape of the photoelectric conversion section is provided with unevenness, The concave portion of one photoelectric conversion portion and the convex portion of the adjacent photoelectric conversion portion are arranged so as to correspond to each other via a separation region having a protective film, and any straight line perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion portion is 1 or 2. A semiconductor photodetection device characterized in that the semiconductor photodetection device is configured to be located on the photoelectric conversion section of No. 2.
(2)前記分離領域の保護膜はアルミニウムまたは多結
晶半導体である特許請求の範囲第1項記載の半導体光検
出装置。
(2) The semiconductor photodetecting device according to claim 1, wherein the protective film of the separation region is made of aluminum or a polycrystalline semiconductor.
(3)前記分離領域には前記分離領域と同じ導電型の多
結晶半導体または絶縁材料が埋め込まれている特許請求
の範囲第1項記載の半導体光検出装置。
(3) The semiconductor photodetecting device according to claim 1, wherein the isolation region is embedded with a polycrystalline semiconductor or an insulating material of the same conductivity type as the isolation region.
(4)第1の光電変換部が分離領域を介して走査方向に
複数個配置され、それぞれが第1のスイッチ部を介して
第1の走査、回路に接続され、第2の光電変換部が分離
領域を介して前記第1の光電変換部に沿って平行に配置
され、それぞれが第2のスイッチ部を介して第2の走査
回路に接続されている半導体光検出装置において、前記
各光電変換部の平面形状を楔状にして第1の光電変換部
と第2の光電変換部が保護膜を有する分離領域を介して
入り組むように配置し、前記光電変換部の配列方向に直
角な任意の直線が1または2の前記光電変換部上にある
ように構成したことを特徴とする半導体光検出装置。
(4) A plurality of first photoelectric conversion units are arranged in the scanning direction via separation regions, each is connected to the first scanning circuit via the first switch unit, and the second photoelectric conversion unit In the semiconductor photodetector device, each of the photoelectric conversion units is arranged in parallel along the first photoelectric conversion unit via a separation region, and each of the photoelectric conversion units is connected to a second scanning circuit via a second switch unit. The planar shape of the section is wedge-shaped, and the first photoelectric conversion section and the second photoelectric conversion section are intertwinedly arranged through a separation region having a protective film, and any straight line perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion section A semiconductor photodetecting device characterized in that the semiconductor photodetecting device is configured such that one or two of the photoelectric conversion sections are provided.
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