JPS61188976A - 光起電力型素子 - Google Patents
光起電力型素子Info
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- JPS61188976A JPS61188976A JP60027556A JP2755685A JPS61188976A JP S61188976 A JPS61188976 A JP S61188976A JP 60027556 A JP60027556 A JP 60027556A JP 2755685 A JP2755685 A JP 2755685A JP S61188976 A JPS61188976 A JP S61188976A
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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
- H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
- H01L31/1032—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type the devices comprising active layers formed only by AIIBVI compounds, e.g. HgCdTe IR photodiodes
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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】
〔概要〕
本発明は、Ｈｇ＋−＋ｃ ＣｄＸ Ｔｅ結晶を用いた主
として光半導体素子に於いて、そのＨｇ Ｉ−ｘ Ｃｄ
ＸＴｅ結晶基板（或いは結晶層）の表面を保護するため
に該Ｈｇ Ｉ−ｘ Ｃｄ Ｘ Ｔ ｅ結晶に格子整合さ
せたＣ ｄ ｌ−ｙ Ｚ ｎ、 Ｔ ｅ或いはＣｄＳ、
Ｔｅ、−、からなる膜を形成することに依り、結晶基板
（或いは結晶層）と保護膜との界面近傍に於ける固定電
荷や界面準位を低減し、半導体素子の特性を向上し得る
ようにするものである。
として光半導体素子に於いて、そのＨｇ Ｉ−ｘ Ｃｄ
ＸＴｅ結晶基板（或いは結晶層）の表面を保護するため
に該Ｈｇ Ｉ−ｘ Ｃｄ Ｘ Ｔ ｅ結晶に格子整合さ
せたＣ ｄ ｌ−ｙ Ｚ ｎ、 Ｔ ｅ或いはＣｄＳ、
Ｔｅ、−、からなる膜を形成することに依り、結晶基板
（或いは結晶層）と保護膜との界面近傍に於ける固定電
荷や界面準位を低減し、半導体素子の特性を向上し得る
ようにするものである。
本発明は、Ｈｇ＋−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶を用いる光導
電（ｐｈｏｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ：ＰＣ）型素
子、光起電力（ｐｈｏｔｏ ｖｏｌｔａｉｃ：ＰＶ）
型素子、ＭＩＳ （ｍｅｔａｌ １ｎｓｕｌａｔｏｒ
ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型素子などの半導体
素子の改良に関する。
電（ｐｈｏｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ：ＰＣ）型素
子、光起電力（ｐｈｏｔｏ ｖｏｌｔａｉｃ：ＰＶ）
型素子、ＭＩＳ （ｍｅｔａｌ １ｎｓｕｌａｔｏｒ
ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型素子などの半導体
素子の改良に関する。
一般に、Ｈｇ＋−ｘ ＣｄＸＴ ｅ結晶は前記したよう
な半導体素子の材料として極めて有用である。
な半導体素子の材料として極めて有用である。
第３図はＨｇ ｌ−Ｘ Ｃｄ Ｘ Ｔ ｅ結晶を用いた
従来の光起電力型素子を表す要部切断側面図である。
従来の光起電力型素子を表す要部切断側面図である。
図に於いて、１１はｐ型ＨｇＣｄ’［’ｅ基板、１２は
ｎ型ＨｇＣｄＴｅ領域、１３は厚さ〜ｌ 〔μｍ〕程度
のＺｎＳからなる保護膜、１４はＩｎからなるｎ側オー
ミック電極、１５はＡｕからなるｐ側オーミック電極を
それぞれ示している。
ｎ型ＨｇＣｄＴｅ領域、１３は厚さ〜ｌ 〔μｍ〕程度
のＺｎＳからなる保護膜、１４はＩｎからなるｎ側オー
ミック電極、１５はＡｕからなるｐ側オーミック電極を
それぞれ示している。
第４図はＨｇ＋−ｘ ｃｄＸＴｅ結晶を用いた従来のＭ
ｉｓ型素子を表す要部切断側面図である。
ｉｓ型素子を表す要部切断側面図である。
図に於いて、１６はｎ型ＨｇＣｄＴｅ基板、１７はＺｎ
Ｓからなる保護膜、１８は電極をそれぞれ示している。
Ｓからなる保護膜、１８は電極をそれぞれ示している。
第３図及び第４図に関して説明したところから明らかな
ようにＨｇｌ−ｘ Ｃｄ）Ｉ Ｔｅ結晶を用いた半導体
素子では保護膜１３或いは１７としてＺｎＳを利用して
いる。
ようにＨｇｌ−ｘ Ｃｄ）Ｉ Ｔｅ結晶を用いた半導体
素子では保護膜１３或いは１７としてＺｎＳを利用して
いる。
然しなから、ＺｎＳ膜は多孔質である多結晶の集まりで
あり、Ｈｇｌ−ｘ ｃａＸＴｅ結晶とＺｎＳ膜との界面
近傍には固定電荷や界面単位が多くなる。
あり、Ｈｇｌ−ｘ ｃａＸＴｅ結晶とＺｎＳ膜との界面
近傍には固定電荷や界面単位が多くなる。
従って、光起電力型素子に於いては、表面再結合電流や
表面トンネル電流が増大し、特性が低下する旨の欠点が
ある。
表面トンネル電流が増大し、特性が低下する旨の欠点が
ある。
また、ＭＩＳ型素子に於いては、表面リーク電流が増大
する旨の欠点がある。
する旨の欠点がある。
本発明は、Ｈｇ ｌ−Ｘ ＣｄえＴｅ結晶に対する保護
膜としてＺｎＳを用いｉことを止めて前記のような欠点
を持たない半導体素子を提供する。
膜としてＺｎＳを用いｉことを止めて前記のような欠点
を持たない半導体素子を提供する。
本発明一実施例を製造する場合を解説する為の図である
第１図を借りて説明する。
第１図を借りて説明する。
即ち、本発明に依って得られる半導体素子に於いては、
Ｈｇｌ−ＸＣｄＸＴｅ結晶基板（或いは結晶層）ｌの表
面を保護する為ＨｇＩ−ｘ ＣｄＸＴ ｅ結晶に格子整
合されたＣｄ１−ｙ Ｚｎｙ Ｔｅ （或いはＣｄＳ、
Ｔｅ、−、）からなる保護膜２が形成されている。
Ｈｇｌ−ＸＣｄＸＴｅ結晶基板（或いは結晶層）ｌの表
面を保護する為ＨｇＩ−ｘ ＣｄＸＴ ｅ結晶に格子整
合されたＣｄ１−ｙ Ｚｎｙ Ｔｅ （或いはＣｄＳ、
Ｔｅ、−、）からなる保護膜２が形成されている。
前記本発明の手段に依ると、結晶基板（或いは結晶層）
と保護膜との界面近傍に固定電荷或いは界面準位が多く
なる等の欠点は解消されるので、例えば光起電力型素子
であれば、表面再結合電流或いは表面トンネル電流は少
なくなって特性が向上し、そして、例えばＭＩＳ型素子
であれば、表面リーク電流が少なくなって同じく特性は
向上する。
と保護膜との界面近傍に固定電荷或いは界面準位が多く
なる等の欠点は解消されるので、例えば光起電力型素子
であれば、表面再結合電流或いは表面トンネル電流は少
なくなって特性が向上し、そして、例えばＭＩＳ型素子
であれば、表面リーク電流が少なくなって同じく特性は
向上する。
第１図（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明一実施例である光起電
力型素子を製造する場合について解説する為の工程要所
に於ける半導体素子の要部切断側面図をそれぞれ表して
いる。以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
力型素子を製造する場合について解説する為の工程要所
に於ける半導体素子の要部切断側面図をそれぞれ表して
いる。以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
第１図（Ａ）参照
ｉａＪ ｐ型Ｈｇ Ｉ−Ｘ Ｃｄｘ Ｔ ｅ結晶基板
１を用意する。尚、Ｈｇ Ｉ−ｘ Ｃｄ Ｘ Ｔ ｅ結
晶はノン・ドープの状態でｐ型である。
１を用意する。尚、Ｈｇ Ｉ−ｘ Ｃｄ Ｘ Ｔ ｅ結
晶はノン・ドープの状態でｐ型である。
第１図（Ｂ）参照
＋ｂｌ 液相エピタキシャル成長（ｌｉｑｕｉｄ
ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＬＰＥ）法、スパッタ
リング法、蒸着法など適宜の技法を採用してｃａ、−、
ＺｎｙＴｅ保護膜２を厚さ約０．５〔μｍ〕程度に形成
する。
ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＬＰＥ）法、スパッタ
リング法、蒸着法など適宜の技法を採用してｃａ、−、
ＺｎｙＴｅ保護膜２を厚さ約０．５〔μｍ〕程度に形成
する。
この場合、ｐ型ＨｇＩ−ｘ ＣｄＸＴ ｅ結晶基板１に
於けるＸ値が如何なる値になっていても、Ｃｄ、、Ｚｎ
ｙＴｅ保護膜２に於ける組成、即ち、ｙ値を適切に選択
することに依り、格子定 。
於けるＸ値が如何なる値になっていても、Ｃｄ、、Ｚｎ
ｙＴｅ保護膜２に於ける組成、即ち、ｙ値を適切に選択
することに依り、格子定 。
数を確実に一致させることが可能である。
例えばＨｇｏ、ｑ Ｃｄｏ、３Ｔｅ結晶に対して、Ｃｄ
０．Ｑ６Ｚｎ０．０４Ｔｅを対応させると、その格子定
数は一致し、また、それ等のエネルギ・バンド・ギャッ
プを比較すると、 Ｈｇｏ、ｒ Ｃｄｏ、＋ Ｔｅ ：〜０．２５ ＣｅＶ
）であり、そして、 Ｃｄｏ、ｑ６Ｚｎａ、ｏａ：〜１．６ （ｅＶ）である
。
０．Ｑ６Ｚｎ０．０４Ｔｅを対応させると、その格子定
数は一致し、また、それ等のエネルギ・バンド・ギャッ
プを比較すると、 Ｈｇｏ、ｒ Ｃｄｏ、＋ Ｔｅ ：〜０．２５ ＣｅＶ
）であり、そして、 Ｃｄｏ、ｑ６Ｚｎａ、ｏａ：〜１．６ （ｅＶ）である
。
第１図（Ｃ）参照
（Ｃ） 通常のフォト・リソグラフィ技術のレジスト
・プロセスを適用することに依り、ｎ型不純物拡散領域
形成予定部分上に開口３Ａを有するフォト・レジスト膜
３を形成する。
・プロセスを適用することに依り、ｎ型不純物拡散領域
形成予定部分上に開口３Ａを有するフォト・レジスト膜
３を形成する。
（ｄ） イオン注入法を適用することに依り、硼素イ
オンの打ち込みを行い、ｎ型不純物拡散領域４を形成す
る。
オンの打ち込みを行い、ｎ型不純物拡散領域４を形成す
る。
この際のドーズ量は約Ｉ Ｘ Ｉ Ｑ １３（ａｍ−”
）程度、また、注入エネルギは約１００（ＫｅＶ）程度
にして良い− 第１図（Ｄ）参照 ｆｅｌＬＰＥ法、スパッタリング法、蒸着法など適宜の
技法を適用してＺｎＳからなる保護膜５を厚さ約１ 〔
μｍ〕程度に形成する。
）程度、また、注入エネルギは約１００（ＫｅＶ）程度
にして良い− 第１図（Ｄ）参照 ｆｅｌＬＰＥ法、スパッタリング法、蒸着法など適宜の
技法を適用してＺｎＳからなる保護膜５を厚さ約１ 〔
μｍ〕程度に形成する。
このＺｎＳからなる保護膜５は、先に形成したｃａ、−
、Ｚｎｙ Ｔｅからなる保護膜２の厚みを補うものであ
り、必要に応じて形成すれば良く、このようにＺｎＳ保
護膜５を形成しても、それが基板１との界面に存在しな
ければ本発明の目的は充分に達成することができる。
、Ｚｎｙ Ｔｅからなる保護膜２の厚みを補うものであ
り、必要に応じて形成すれば良く、このようにＺｎＳ保
護膜５を形成しても、それが基板１との界面に存在しな
ければ本発明の目的は充分に達成することができる。
第１図（Ｅ）参照
ｆｆ） 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用する
ことに依り、ＺｎＳ保護膜５とＣｄ、−ｙＺｎ。
ことに依り、ＺｎＳ保護膜５とＣｄ、−ｙＺｎ。
Ｔｅ保護膜２のバターニングを行い、電極コンタクト窓
を形成する。
を形成する。
（ｇ） 表面側にはＩｎＰＩｉ！を形成してから通常
のフォト・リソグラフィ技術にてパターニングすること
に依りｎ側オーミック・コンタクト電極６を形成し、そ
して、裏面側にはＡｕ膜を全面に形成してｐ側オーミッ
ク・コンタクト電極７とする。
のフォト・リソグラフィ技術にてパターニングすること
に依りｎ側オーミック・コンタクト電極６を形成し、そ
して、裏面側にはＡｕ膜を全面に形成してｐ側オーミッ
ク・コンタクト電極７とする。
以上のようにして製造された光起電力型素子では、保護
膜２として用いたＣｄ、ｙＺｎｙＴｅ結晶が基板１であ
るＨｇ、−、Ｃｄ、Ｔｅ結晶と格子定数が一致し且つエ
ネルギ・バンド・ギャップが大きい為、表面再結合電流
及び表面トンネル電流は小さくなり、そして、ヘテロ界
面に於けるミス・フィツト転位もないから、良好な特性
となる。
膜２として用いたＣｄ、ｙＺｎｙＴｅ結晶が基板１であ
るＨｇ、−、Ｃｄ、Ｔｅ結晶と格子定数が一致し且つエ
ネルギ・バンド・ギャップが大きい為、表面再結合電流
及び表面トンネル電流は小さくなり、そして、ヘテロ界
面に於けるミス・フィツト転位もないから、良好な特性
となる。
尚、保護膜２としてはＣｄ１−ｙＺｎｙＴｅ結晶の外、
ｃｄｓｚＴｅ＋−ｇ結晶を用いても格子定数をＨｇＩ−
ｘ ＣｄＢ（Ｔ ｅ結晶と一致させることができるし、
また、エネルギ・バンド・ギャップも大きい。
ｃｄｓｚＴｅ＋−ｇ結晶を用いても格子定数をＨｇＩ−
ｘ ＣｄＢ（Ｔ ｅ結晶と一致させることができるし、
また、エネルギ・バンド・ギャップも大きい。
第２図は本発明の他の実施例を表す要部切断側面図であ
り、第１図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表す
か或いは同じ意味を持つものとする。
り、第１図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表す
か或いは同じ意味を持つものとする。
この実施例はＭＩＳ型素子に本発明を適用したものであ
る。
る。
図に於いて、８は電極を示している。
この実施例に於いて、
Ｃｄ、ｙＺｎｙＴｅ保護膜２の厚さは約０．５〔μｍ〕
程度、 ＺｎＳ保護膜５の厚さは約１ ｃμｍ〕μｍ〕程度り、
また、電極８の材料は例えばアルミニウム（／ｌ）、厚
さは約０．１ 〔μｍ〕程度である。
程度、 ＺｎＳ保護膜５の厚さは約１ ｃμｍ〕μｍ〕程度り、
また、電極８の材料は例えばアルミニウム（／ｌ）、厚
さは約０．１ 〔μｍ〕程度である。
このような実施例では、ヘテロ界面に於ける界面単位が
少なくなり、表面リーク電流が低減されることは前記し
た通りである。
少なくなり、表面リーク電流が低減されることは前記し
た通りである。
本発明の半導体素子では、ＨｇＩ−ｘ ＣｄＸ Ｔｅ結
晶基板（或いは結晶層）の表面を保護するためにＨｇＩ
−ｘ ＣｄＸＴｅ結晶に格子整合したＣ ｄ 、−。
晶基板（或いは結晶層）の表面を保護するためにＨｇＩ
−ｘ ＣｄＸＴｅ結晶に格子整合したＣ ｄ 、−。
Ｚｎ、Ｔｅ或いはＣｄ Ｓ２ Ｔ ｅ ＋−ｚからなる
膜を形成した構成になっている。
膜を形成した構成になっている。
この構成に依ると、結晶基板と保護膜とがなすヘテロ界
面近傍に於ける固定電荷や界面準位が少なくなるので、
例えば光起電力型素子であれば、表面再結合電流或いは
表面トンネル電流が低減されて特性が向上し、また、例
えばＭＩＳ型素子であれば、表面リーク電流が少なくな
るので、同じく特性が向上する。
面近傍に於ける固定電荷や界面準位が少なくなるので、
例えば光起電力型素子であれば、表面再結合電流或いは
表面トンネル電流が低減されて特性が向上し、また、例
えばＭＩＳ型素子であれば、表面リーク電流が少なくな
るので、同じく特性が向上する。
第１図（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明一実施例を製造する場
合を説明する為の工程要所に於ける半導体素子の要部切
断側面図、第２図は本発明の他の実施例を説明する為の
半導体素子の要部切断側面図、第３図及び第４図は従来
例の要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、１はＨｇ ＋−ｘ ＣｄイＴｅ結晶基板、
２はＣｄ、□Ｚｎ、Ｔｅ保護膜、３はフォト・レジスト
膜、３Ａは開口、４はｎ型不純物拡散領域、５はＺｎＳ
保護膜、６はＩｎからなるｎ側オーミック・コンタクト
電極、７はＡｕからなるｐ側オーミック・コンタクト電
極をそれぞれ示している。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − （Ａ） （Ｂ） 第１図 （Ｃ） Ｂ＋ （Ｄ） 第１図 （Ｅ） 一実施例の製造工程を説明する図 第１図 一実施例を説明する図 第２図 従来例を説明する図 第３図 従来例を説明する図 第４図
合を説明する為の工程要所に於ける半導体素子の要部切
断側面図、第２図は本発明の他の実施例を説明する為の
半導体素子の要部切断側面図、第３図及び第４図は従来
例の要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、１はＨｇ ＋−ｘ ＣｄイＴｅ結晶基板、
２はＣｄ、□Ｚｎ、Ｔｅ保護膜、３はフォト・レジスト
膜、３Ａは開口、４はｎ型不純物拡散領域、５はＺｎＳ
保護膜、６はＩｎからなるｎ側オーミック・コンタクト
電極、７はＡｕからなるｐ側オーミック・コンタクト電
極をそれぞれ示している。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − （Ａ） （Ｂ） 第１図 （Ｃ） Ｂ＋ （Ｄ） 第１図 （Ｅ） 一実施例の製造工程を説明する図 第１図 一実施例を説明する図 第２図 従来例を説明する図 第３図 従来例を説明する図 第４図
Claims (1)
- Ｈｇ＿１＿−＿ｘＣｄ＿ｘＴｅ結晶基板（或いは結晶層
）の表面を保護するためにＨｇ＿１＿−＿ｘＣｄ＿ｘＴ
ｅ結晶に格子整合したＣｄ＿１＿−＿ｙＺｎ＿ｙＴｅ或
いはＣｄＳ＿ｚＴｅ＿１＿−＿ｚからなる膜が形成され
てなることを特徴とする半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027556A JPS61188976A (ja) | 1985-02-16 | 1985-02-16 | 光起電力型素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027556A JPS61188976A (ja) | 1985-02-16 | 1985-02-16 | 光起電力型素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61188976A true JPS61188976A (ja) | 1986-08-22 |
| JPH0574953B2 JPH0574953B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=12224324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60027556A Granted JPS61188976A (ja) | 1985-02-16 | 1985-02-16 | 光起電力型素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61188976A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410168A (en) * | 1991-11-06 | 1995-04-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Infrared imaging device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979582A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-08 | Fujitsu Ltd | 半導体素子の製造方法 |
-
1985
- 1985-02-16 JP JP60027556A patent/JPS61188976A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979582A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-08 | Fujitsu Ltd | 半導体素子の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410168A (en) * | 1991-11-06 | 1995-04-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Infrared imaging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0574953B2 (ja) | 1993-10-19 |
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