JPS61256676A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS61256676A JPS61256676A JP60099911A JP9991185A JPS61256676A JP S61256676 A JPS61256676 A JP S61256676A JP 60099911 A JP60099911 A JP 60099911A JP 9991185 A JP9991185 A JP 9991185A JP S61256676 A JPS61256676 A JP S61256676A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
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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
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板を用いた半
導体装置、特にＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板表面の少
なくとも一部に保護膜として有機高分子膜を用いた半導
体装置に関するものである。
導体装置、特にＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板表面の少
なくとも一部に保護膜として有機高分子膜を用いた半導
体装置に関するものである。
第４図は従来のＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶を用いた半導
体装置、例えば受光装置を示す断面図である。
体装置、例えば受光装置を示す断面図である。
図において、１はｎ （ｐ）型Ｈｇｘ−ｘＣｄｘＴｅ結
晶基板、２はｐ （ｎ）型不純物ドープ層、３はｎ （
ｐ）型Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１の表面とＰ−Ｎ
接合部４を保護する絶縁性の保ＭＷ１、例えばＺｎＳの
膜である。５は電極１．６は裏面電極である。
晶基板、２はｐ （ｎ）型不純物ドープ層、３はｎ （
ｐ）型Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１の表面とＰ−Ｎ
接合部４を保護する絶縁性の保ＭＷ１、例えばＺｎＳの
膜である。５は電極１．６は裏面電極である。
次に作用について説明する。保護膜３であるＺｎＳの膜
を通過してｐ （ｎ）型不純物ドープ層２に達した入射
光ｈｙの内、ｎ （ｐ）型Ｈｇ １− ｘＣｄｘＴｅ結
晶基板ｌのバ基板ギャップＥｇより大きなエネルギーを
持つ入射光（ｈν＞Ｅｌ）は、充満帯の電子を伝導帯ま
で励起させ、それと同数の正孔を充満帯に発生させる。
を通過してｐ （ｎ）型不純物ドープ層２に達した入射
光ｈｙの内、ｎ （ｐ）型Ｈｇ １− ｘＣｄｘＴｅ結
晶基板ｌのバ基板ギャップＥｇより大きなエネルギーを
持つ入射光（ｈν＞Ｅｌ）は、充満帯の電子を伝導帯ま
で励起させ、それと同数の正孔を充満帯に発生させる。
励起された伝導帯の電子は、ｎ （ｐ）型Ｈｇｘ−ｘｃ
ｄｘＴｅ結晶基板１の状態によりきまる拡散要分だけ移
動した後、再び充満帯の正孔と再結合する。このとき、
Ｐ−Ｎ接合部４付近に広がる空乏層内で励起された電子
と正孔は、空乏層内の電界に沿ってドリフトし、Ｐ、Ｎ
それぞれの側の多数キャリヤとなり、Ｐ、Ｎ間に電圧を
発生させる。この受光装置では、その電圧を検出して光
強度を検知する。
ｄｘＴｅ結晶基板１の状態によりきまる拡散要分だけ移
動した後、再び充満帯の正孔と再結合する。このとき、
Ｐ−Ｎ接合部４付近に広がる空乏層内で励起された電子
と正孔は、空乏層内の電界に沿ってドリフトし、Ｐ、Ｎ
それぞれの側の多数キャリヤとなり、Ｐ、Ｎ間に電圧を
発生させる。この受光装置では、その電圧を検出して光
強度を検知する。
しかしながら、このような従来の受光装置にあっては、
保護膜３としてＺｎＳを用いる場合が多いので次のよう
な問題があった。
保護膜３としてＺｎＳを用いる場合が多いので次のよう
な問題があった。
すなわち、ＺｎＳの膜はスパッタ法及び蒸着法により形
成可能である〔第４４回応用物理学会学術講演会講演予
稿集２７Ｐ−Ｊ−８）が、スパッタ法による場合は、物
理的プロセスのため組成の安定したＺｎＳの膜３を得ら
れるが、安価な二極交流スパッタ装置を用いると、２次
電子の流入により、Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１に
ダメージを与える。勿論、マグネトロンスパッタ装置を
用いると２次電子の流入によるＨｇ１−ｘｃｄｘＴｅ結
晶基板１のダメージは防げるが、装置が非常に高価にな
るから、コスト面で実用性に欠ける。また、蒸着法に、
よる場合は、絶縁性が良く、組成の安定したＺｎＳの膜
を得るのは非常に困難（第４４回応用物理学会学術講演
会講演予稿集２７Ｐ−Ｊ−８）である。
成可能である〔第４４回応用物理学会学術講演会講演予
稿集２７Ｐ−Ｊ−８）が、スパッタ法による場合は、物
理的プロセスのため組成の安定したＺｎＳの膜３を得ら
れるが、安価な二極交流スパッタ装置を用いると、２次
電子の流入により、Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１に
ダメージを与える。勿論、マグネトロンスパッタ装置を
用いると２次電子の流入によるＨｇ１−ｘｃｄｘＴｅ結
晶基板１のダメージは防げるが、装置が非常に高価にな
るから、コスト面で実用性に欠ける。また、蒸着法に、
よる場合は、絶縁性が良く、組成の安定したＺｎＳの膜
を得るのは非常に困難（第４４回応用物理学会学術講演
会講演予稿集２７Ｐ−Ｊ−８）である。
スパッタ法においてＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１へ
の２次電子の流入があると、またＺｎＳのＷ１３の組成
が不安定であると、ＺｎＳの膜３とＨｇ１−ｘＣｄｘＴ
ｅ結晶基板１の界面準位密度が変化し、不安定であった
。したがって、例えば、光起電力型Ｈｇ１−ｘｃｄｘＴ
ｅ受光装置では、この界面準位密度がＰ−Ｎ接合部４で
のリーク電流を支配的に決定するので、 （Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎ。
の２次電子の流入があると、またＺｎＳのＷ１３の組成
が不安定であると、ＺｎＳの膜３とＨｇ１−ｘＣｄｘＴ
ｅ結晶基板１の界面準位密度が変化し、不安定であった
。したがって、例えば、光起電力型Ｈｇ１−ｘｃｄｘＴ
ｅ受光装置では、この界面準位密度がＰ−Ｎ接合部４で
のリーク電流を支配的に決定するので、 （Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎ。
１ｏｇｙ ｏｆ Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｄｅｖ
ｉｃｅｓ ［Ａ、Ｓ、Ｇｒｏｖｅ、１９８７１）その変
化は素子性能を大きく左右した。また組成の不安定から
絶縁不良が生じ、これが同様に素子性能を左右し、保護
膜３上の電極形成を困難にした。
ｉｃｅｓ ［Ａ、Ｓ、Ｇｒｏｖｅ、１９８７１）その変
化は素子性能を大きく左右した。また組成の不安定から
絶縁不良が生じ、これが同様に素子性能を左右し、保護
膜３上の電極形成を困難にした。
この発明は、このような従来の問題点を解消するために
なされたもので、保護膜を簡単かつ安価に形成すること
ができるとともに、絶縁性が良く組成の安定した保護膜
を得ることができ、しだがって保護膜とＨｇ１−ｘＣｄ
ｘＴｅ結晶基板の界面準位の安定した半導体装置を得る
ことを目的とする。
なされたもので、保護膜を簡単かつ安価に形成すること
ができるとともに、絶縁性が良く組成の安定した保護膜
を得ることができ、しだがって保護膜とＨｇ１−ｘＣｄ
ｘＴｅ結晶基板の界面準位の安定した半導体装置を得る
ことを目的とする。
この発明に係る半導体装置は、Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅよ
りなる第１導電型の半導体基板と、この半導体基板の表
面にＰ−Ｎ接合が終端するように形成された第２導電型
半導体領域と、前記半導体基板と半導体領域の表面を覆
うように形成された有機高分子からなる保護膜とを備え
たものである。
りなる第１導電型の半導体基板と、この半導体基板の表
面にＰ−Ｎ接合が終端するように形成された第２導電型
半導体領域と、前記半導体基板と半導体領域の表面を覆
うように形成された有機高分子からなる保護膜とを備え
たものである。
この発明においては、Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板表
面に露出したＰ−Ｎ接合部の保護膜として有機高分子膜
を用いているため、その保；ｉ！ｉの形成が、簡単で安
価にできる。また、保ｗＩＷＪが有機高分子で形成され
るため絶縁性が良く、かつ組成が安定しているので、組
成の不安定によって生ずるＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基
板との界面での準位密度の変化もなくなる。
面に露出したＰ−Ｎ接合部の保護膜として有機高分子膜
を用いているため、その保；ｉ！ｉの形成が、簡単で安
価にできる。また、保ｗＩＷＪが有機高分子で形成され
るため絶縁性が良く、かつ組成が安定しているので、組
成の不安定によって生ずるＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基
板との界面での準位密度の変化もなくなる。
以下、この発明の＄１実施例を第１図によって説明する
。この実施例は第４図と同様受光装置である。
。この実施例は第４図と同様受光装置である。
図において、第４図と同符号は同一ないし相当部分を示
す、７は絶縁性保護膜としての有機高分子膜、例えば、
ポリイミド膜である。このポリイミド膜の形成は次の手
順による。まず、プレポリマー溶液をｎ （ｐ）型Ｈｇ
１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１の表面にスピナー塗付する
。感光性のプレポリマー溶液を用いる場合であれば、ス
ピナー塗付後、低温でプリベーキングを行なう、つい。
す、７は絶縁性保護膜としての有機高分子膜、例えば、
ポリイミド膜である。このポリイミド膜の形成は次の手
順による。まず、プレポリマー溶液をｎ （ｐ）型Ｈｇ
１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１の表面にスピナー塗付する
。感光性のプレポリマー溶液を用いる場合であれば、ス
ピナー塗付後、低温でプリベーキングを行なう、つい。
で、露光、現像処理を行なってパターンを形成した後。
脱水反応をおこさせるためにポストベーキングを行なう
、この脱水反応が終了してｎ （ｐ）型Ｈｇ１−ｘＣｄ
ｘＴｅ結晶基板の表面に形成されたものがポリイミド膜
である。このようにして得られたポリイミド膜は、有機
高分子であるプレポリマー溶液を′組成材料とするので
、絶縁性に優れるとともに１組成の安定したものとなる
。
、この脱水反応が終了してｎ （ｐ）型Ｈｇ１−ｘＣｄ
ｘＴｅ結晶基板の表面に形成されたものがポリイミド膜
である。このようにして得られたポリイミド膜は、有機
高分子であるプレポリマー溶液を′組成材料とするので
、絶縁性に優れるとともに１組成の安定したものとなる
。
次に作用について説明する。絶縁性有機高分子膜である
ポリイミド膜７を通過して、ｐ（ｎ）型不純物ドープ層
２に達した入射光ｈνの内、ｎ（ｐ）型Ｈｇ１−ｘＣｄ
ｘＴｅ結晶基板１のバンドギャップＥｇより大きなエネ
ルギーを持つ入射光（ｈν＞Ｅ ｇ）は、充満帯の電子
を伝導帯まで励起させ、それと同数の正孔を充満帯に発
生させる。励起された伝導帯の電子はｎ （ｐ）型Ｈｇ
１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板ｌの状態によりきまる拡散長
方だけ移動した後、再び充満帯の正孔と再結合する。こ
のとき、Ｐ−Ｎ接合部４付近に広がる空乏層内で励起さ
れた電子と正孔は、空乏層内の電界に沿ってドリフトし
、Ｐ−Ｎそれぞれの側の多数キャリアとなり、Ｐ−Ｎ間
に電圧を発生させる。この受光装置では、その電圧を検
出して光強度を検知する。
ポリイミド膜７を通過して、ｐ（ｎ）型不純物ドープ層
２に達した入射光ｈνの内、ｎ（ｐ）型Ｈｇ１−ｘＣｄ
ｘＴｅ結晶基板１のバンドギャップＥｇより大きなエネ
ルギーを持つ入射光（ｈν＞Ｅ ｇ）は、充満帯の電子
を伝導帯まで励起させ、それと同数の正孔を充満帯に発
生させる。励起された伝導帯の電子はｎ （ｐ）型Ｈｇ
１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板ｌの状態によりきまる拡散長
方だけ移動した後、再び充満帯の正孔と再結合する。こ
のとき、Ｐ−Ｎ接合部４付近に広がる空乏層内で励起さ
れた電子と正孔は、空乏層内の電界に沿ってドリフトし
、Ｐ−Ｎそれぞれの側の多数キャリアとなり、Ｐ−Ｎ間
に電圧を発生させる。この受光装置では、その電圧を検
出して光強度を検知する。
このように、この実施例では絶縁性に優れ１組成の安定
した有機高分子膜であるポリイミド膜７を用いているの
で、この保護膜を介した電子と正孔の再結合は防げるし
、ポリイミドＭ７とＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板ｌの
界基板位密度は、常に安定する。
した有機高分子膜であるポリイミド膜７を用いているの
で、この保護膜を介した電子と正孔の再結合は防げるし
、ポリイミドＭ７とＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板ｌの
界基板位密度は、常に安定する。
また、ポリイミド膜７は１例えば、上述のように、有機
高分子であるプレポリマー溶液を塗付してプリベーキン
グし、ついで、露光、現像してポストベーキングすると
いった工程で形成できる。
高分子であるプレポリマー溶液を塗付してプリベーキン
グし、ついで、露光、現像してポストベーキングすると
いった工程で形成できる。
したがって、従来の蒸着法等による場合よりも簡単にし
かも安く形成できる。
かも安く形成できる。
第２図は第２実施例を示す、この実施例も受光装置であ
る。上記第１実施例では、Ｐ−Ｎ接合部４がｎ （ｐ）
型Ｈｇ１−ＸＣｄＸＴｅ結晶基板１の表面に露出してい
る部分で界面準位を介したリーク電流が考えられる。第
２実施例は、このような界面準位を介したリーク電流を
おさえるために、Ｐ−Ｎ接合部４ノｎ （ｐ）型Ｈｇｔ
−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１表面に露出したＰ−Ｎ接合部
４部分の有機高分子Ｍ７の上部にガードリング８を設け
たものである。
る。上記第１実施例では、Ｐ−Ｎ接合部４がｎ （ｐ）
型Ｈｇ１−ＸＣｄＸＴｅ結晶基板１の表面に露出してい
る部分で界面準位を介したリーク電流が考えられる。第
２実施例は、このような界面準位を介したリーク電流を
おさえるために、Ｐ−Ｎ接合部４ノｎ （ｐ）型Ｈｇｔ
−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１表面に露出したＰ−Ｎ接合部
４部分の有機高分子Ｍ７の上部にガードリング８を設け
たものである。
第３図は、第３実施例で、Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基
板を用いたＦＥＴである。このＦＥＴはｎ（ｐ）型Ｈｇ
ｘ−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１とその表面に形成された不
純物ドープ層２とソース電極９とゲート電極１０と、ド
レイン電極１１と保護膜として用いる有機高分子＄７か
ら成り、ゲート電極１０の電位を変えて空乏層１２の広
がりを制御し、ソース電極９とドレイン電極１０間の電
流を制御するようにした例である。上記第２．第３実施
例における保護膜の作用効果は第１実施例のそれと異な
るところはない。
板を用いたＦＥＴである。このＦＥＴはｎ（ｐ）型Ｈｇ
ｘ−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板１とその表面に形成された不
純物ドープ層２とソース電極９とゲート電極１０と、ド
レイン電極１１と保護膜として用いる有機高分子＄７か
ら成り、ゲート電極１０の電位を変えて空乏層１２の広
がりを制御し、ソース電極９とドレイン電極１０間の電
流を制御するようにした例である。上記第２．第３実施
例における保護膜の作用効果は第１実施例のそれと異な
るところはない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、Ｈｇ１−ｘＣ
ｄｘＴｅ結晶基板の保ｍＭとして有機高分子膜を用いた
ので、保護膜を簡単、かつ安価に形成することができる
とともに、絶縁性が良く、組成の安定した保護膜を得る
ことができ、したがって、保護膜とＨｇ１−ｘＣｄｘＴ
ｅ結晶基板の界面準位が安定した半導体装置を得ること
ができる。
ｄｘＴｅ結晶基板の保ｍＭとして有機高分子膜を用いた
ので、保護膜を簡単、かつ安価に形成することができる
とともに、絶縁性が良く、組成の安定した保護膜を得る
ことができ、したがって、保護膜とＨｇ１−ｘＣｄｘＴ
ｅ結晶基板の界面準位が安定した半導体装置を得ること
ができる。
第１図はこの発明の第１実施例を示す断面図、第２図は
この発明の第２実施例を示す断面図、第３図はこの発明
の第３実施例を示す断面図、第４図は従来のＨｇ１−ｘ
ＣｄｘＴｅ受光装置を示す断面図である。 図中、ｌはｎ （ｐ）型Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板
、２はｐ（ｎ）型不純物ドープ層、３は絶縁性の保Ｗ膜
、４はＰ−Ｎ接合部、５は電極、６は裏面電極、７は絶
縁性の保護膜としての有機高分子膜、８はガードリング
、９はソース電極、１０はゲート電極、１１はドレイン
電極、１２は空乏層である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
この発明の第２実施例を示す断面図、第３図はこの発明
の第３実施例を示す断面図、第４図は従来のＨｇ１−ｘ
ＣｄｘＴｅ受光装置を示す断面図である。 図中、ｌはｎ （ｐ）型Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ結晶基板
、２はｐ（ｎ）型不純物ドープ層、３は絶縁性の保Ｗ膜
、４はＰ−Ｎ接合部、５は電極、６は裏面電極、７は絶
縁性の保護膜としての有機高分子膜、８はガードリング
、９はソース電極、１０はゲート電極、１１はドレイン
電極、１２は空乏層である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）Ｈｇ＿１＿−＿ｘＣｄ＿ｘＴｅよりなる第１導電
型の半導体基板と、この半導体基板の表面にＰ−Ｎ接合
が終端するように形成された第２導電型半導体領域と、
前記半導体基板と半導体領域の表面を覆うように形成さ
れた有機高分子からなる保護膜とを備えた半導体装置。 - （２）保護膜は、半導体基板の表面に露出したＰ−Ｎ接
合部を覆うように形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60099911A JPS61256676A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60099911A JPS61256676A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256676A true JPS61256676A (ja) | 1986-11-14 |
Family
ID=14259959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60099911A Pending JPS61256676A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61256676A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015504607A (ja) * | 2011-11-28 | 2015-02-12 | コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフＣｏｍｍｉｓｓａｒｉａｔａ Ｌ’Ｅｎｅｒｇｉｅ Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｅｔ Ａｕｘ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ | Ｈｇｃｄｔｅ上に自己配置された、制御されたヘテロ構造を有する赤外線撮像器用ｐ−ｎダイオード |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57164585A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-09 | Toshiba Corp | Photosemiconductor device |
-
1985
- 1985-05-09 JP JP60099911A patent/JPS61256676A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57164585A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-09 | Toshiba Corp | Photosemiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015504607A (ja) * | 2011-11-28 | 2015-02-12 | コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフＣｏｍｍｉｓｓａｒｉａｔａ Ｌ’Ｅｎｅｒｇｉｅ Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｅｔ Ａｕｘ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ | Ｈｇｃｄｔｅ上に自己配置された、制御されたヘテロ構造を有する赤外線撮像器用ｐ−ｎダイオード |
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