JPS6146074B2 - - Google Patents
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- JPS6146074B2 JPS6146074B2 JP56188283A JP18828381A JPS6146074B2 JP S6146074 B2 JPS6146074 B2 JP S6146074B2 JP 56188283 A JP56188283 A JP 56188283A JP 18828381 A JP18828381 A JP 18828381A JP S6146074 B2 JPS6146074 B2 JP S6146074B2
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
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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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/1443—Devices controlled by radiation with at least one potential jump or surface barrier
-
- 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
- H01L31/11—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by two potential barriers, e.g. bipolar phototransistors
- H01L31/1105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by two potential barriers, e.g. bipolar phototransistors the device being a bipolar phototransistor
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はその一つの表面に光照射のための所定
の領域を持ち、その中に平らにベース層が設けら
れたコレクタ層と、ベース層内に平らに設けられ
たエミツタ層とを有する半導体素子と、エミツタ
電極および光照射のための所定の領域を覆う絶縁
膜と、表面に設けられコレクタ層と逆導電形の補
助層と、かつ絶縁膜上に配置されベース層および
補助層の表面露出部分に重なりそしてコレクタ層
の表面露出部分を覆う補助電極とを備えたフオト
トランジスタに関する。
の領域を持ち、その中に平らにベース層が設けら
れたコレクタ層と、ベース層内に平らに設けられ
たエミツタ層とを有する半導体素子と、エミツタ
電極および光照射のための所定の領域を覆う絶縁
膜と、表面に設けられコレクタ層と逆導電形の補
助層と、かつ絶縁膜上に配置されベース層および
補助層の表面露出部分に重なりそしてコレクタ層
の表面露出部分を覆う補助電極とを備えたフオト
トランジスタに関する。
そのようなトランジスタは既に西ドイツ国にお
いて出願された特許出願の対象である。そこでは
補助電極はベース層およびコレクタ層の表面露出
部分を覆い、補助層に重なる。補助電極に電圧を
印加すると、印加されたエミツタ、コレクタ電圧
において空間電荷領域が形成される。それによつ
て空間電荷領域中に光の作用により生ずるキヤリ
ヤをフオトトランジスタのｐ型ベース層へ流れさ
せる等電位面が生ずる。他方において空間電荷領
域のこの形は、フオトトランジスタの外で、例え
ば集積回路の他の機能構造内に生ずるキヤリヤが
フオトトランジスタのベース層へ流れるのを阻止
する。
いて出願された特許出願の対象である。そこでは
補助電極はベース層およびコレクタ層の表面露出
部分を覆い、補助層に重なる。補助電極に電圧を
印加すると、印加されたエミツタ、コレクタ電圧
において空間電荷領域が形成される。それによつ
て空間電荷領域中に光の作用により生ずるキヤリ
ヤをフオトトランジスタのｐ型ベース層へ流れさ
せる等電位面が生ずる。他方において空間電荷領
域のこの形は、フオトトランジスタの外で、例え
ば集積回路の他の機能構造内に生ずるキヤリヤが
フオトトランジスタのベース層へ流れるのを阻止
する。
本発明は上述の種類のフオトトランジスタを、
フオトトランジスタの面積がエミツタ層およびベ
ース層の面積に比して小さい時にも、同様に良好
であるかあるいはなおより良好な遮蔽作用が補助
電極によつて達せられるように発展させることを
目的とする。
フオトトランジスタの面積がエミツタ層およびベ
ース層の面積に比して小さい時にも、同様に良好
であるかあるいはなおより良好な遮蔽作用が補助
電極によつて達せられるように発展させることを
目的とする。
本発明は、絶縁膜が光の照射のための所定の領
域の縁で補助層の上において該領域の上よりも厚
く、補助電極が絶縁膜の厚い方の部分および薄い
方の部分の上に位置し、かつ厚い方の部分が補助
層に重なることを特徴とする。
域の縁で補助層の上において該領域の上よりも厚
く、補助電極が絶縁膜の厚い方の部分および薄い
方の部分の上に位置し、かつ厚い方の部分が補助
層に重なることを特徴とする。
本発明を第１図ないし第３図に関して四つの実
施例を引用して説明する。同じかまたは同機能の
部分には同一の符号が付されている。
施例を引用して説明する。同じかまたは同機能の
部分には同一の符号が付されている。
第１図においてはフオトトランジスタの半導体
素体１が断面で図示されている。半導体素体１は
コレクタ層２を有し、その中にベース層３が平ら
に埋め込まれている。ベース層３にはエミツタ層
４が同様に平らに埋め込まれている。これら３層
のすべては従つて半導体素体１の表面に露出して
いる。上述の各層は例えばnpn+の連続層を形成
する。エミツタ４は符号を付さないエミツタ電極
を介して端子５と接続され、その端子はトランジ
スタの出力端子となる。出力端子５は大地電位に
抵抗１０を介して存在する。半導体素子１の表面
にはそのほかにコレクタ層２を逆導電形を持つ補
助層１１が埋め込まれている。それは大地電位に
あるかまたは数ボルトの負にバイアスされてい
る。半導体素体１の表面は、例えば酸化シリコン
SiO2からなる絶縁膜６で覆われている。この絶
縁膜は薄い部分８とより厚い部分７とを有する。
厚い方の部分７は補助層１１に重なる。薄い方の
部分８の厚さd1は50ないし300nｍ、厚い方の部分
７の厚さd2は800ないし1500nｍでの値をとること
ができる。薄い方の部分８の広さは光照射のため
の所定の領域１６の広さとほぼ一致する。照射の
ための所定の領域の縁部は絶縁膜６の厚い方の部
分７によつて形成されている。絶縁膜６の厚い部
分７と薄い部分８の上に、例えばｎ形にドープさ
れた多結晶シリコンからなる補助電極９が配置さ
れている。この補助電極は補助電圧が印加されて
いるかあるいは大地電位にある。
素体１が断面で図示されている。半導体素体１は
コレクタ層２を有し、その中にベース層３が平ら
に埋め込まれている。ベース層３にはエミツタ層
４が同様に平らに埋め込まれている。これら３層
のすべては従つて半導体素体１の表面に露出して
いる。上述の各層は例えばnpn+の連続層を形成
する。エミツタ４は符号を付さないエミツタ電極
を介して端子５と接続され、その端子はトランジ
スタの出力端子となる。出力端子５は大地電位に
抵抗１０を介して存在する。半導体素子１の表面
にはそのほかにコレクタ層２を逆導電形を持つ補
助層１１が埋め込まれている。それは大地電位に
あるかまたは数ボルトの負にバイアスされてい
る。半導体素体１の表面は、例えば酸化シリコン
SiO2からなる絶縁膜６で覆われている。この絶
縁膜は薄い部分８とより厚い部分７とを有する。
厚い方の部分７は補助層１１に重なる。薄い方の
部分８の厚さd1は50ないし300nｍ、厚い方の部分
７の厚さd2は800ないし1500nｍでの値をとること
ができる。薄い方の部分８の広さは光照射のため
の所定の領域１６の広さとほぼ一致する。照射の
ための所定の領域の縁部は絶縁膜６の厚い方の部
分７によつて形成されている。絶縁膜６の厚い部
分７と薄い部分８の上に、例えばｎ形にドープさ
れた多結晶シリコンからなる補助電極９が配置さ
れている。この補助電極は補助電圧が印加されて
いるかあるいは大地電位にある。
コレクタに正の電位を印加するならば、半導体
素体の表面とコレクタ層の間、あるいは層２と３
の間にあるpn接合とコレクタ層の間にその限界
に符号１２が付されている空間電荷領域ができ上
がる。その空間電荷領域の限界１２はその際外側
から内側に向つてほぼ補助電極９の形に追従す
る。大略厚さd2から厚さd1への移り換りの領域に
おいて空間電荷領域の幅は最小値をもつ。ベース
層３の下でそれは表面から最大の間隔を有する。
空間電荷領域の形状によつて等電位面１つの同様
な形状が生ずる。
素体の表面とコレクタ層の間、あるいは層２と３
の間にあるpn接合とコレクタ層の間にその限界
に符号１２が付されている空間電荷領域ができ上
がる。その空間電荷領域の限界１２はその際外側
から内側に向つてほぼ補助電極９の形に追従す
る。大略厚さd2から厚さd1への移り換りの領域に
おいて空間電荷領域の幅は最小値をもつ。ベース
層３の下でそれは表面から最大の間隔を有する。
空間電荷領域の形状によつて等電位面１つの同様
な形状が生ずる。
今、照射のための所定の領域にｈ・υのエネル
ギーを持つ光が入射すると、空間電荷領域内にキ
ヤリヤ対が生ずる。正電荷のキヤリヤは先ず半導
体素体の表面に向つて、それから横向きにベース
層３に向つて流れる。このようにして光の入射に
より生じたキヤリヤが他の機能構造に流れ出てベ
ース層３に達しないことが阻止される。同様にし
てフオトトランジスタの外側の他の機能単位の中
で生ずるキヤリヤがベース層３に向つて流れるの
が阻止される。
ギーを持つ光が入射すると、空間電荷領域内にキ
ヤリヤ対が生ずる。正電荷のキヤリヤは先ず半導
体素体の表面に向つて、それから横向きにベース
層３に向つて流れる。このようにして光の入射に
より生じたキヤリヤが他の機能構造に流れ出てベ
ース層３に達しないことが阻止される。同様にし
てフオトトランジスタの外側の他の機能単位の中
で生ずるキヤリヤがベース層３に向つて流れるの
が阻止される。
上述のフオトトランジスタにおいては、ベース
層３の面積は照射のための所定の領域１６の面積
に比較して300分の１ないし800分の１に小さくす
ることができる。その理由は、領域１６の縁部の
近くに生ずるキヤリヤ横方向にベース層３に向つ
て流れることによる。そのような装置は、フオト
トランジスタのベース、コレクタ容量が小さいベ
ース層面積によつて著しく小さく保持できるから
パワー用MOS素子の制御に対して有利に使用で
きる。何となればこの容量はパワー用MOS素子
の入力抵抗に並列であり、MOS素子の良好なタ
ーンオフ特性のためには小さくなければならない
からである。例えば200ないし1000μｍのコレク
タ層の横向きの寸法ｂに対して10ないし40μｍの
ベース層３の横向きの寸法ｃが手頃であることが
分かつた。絶縁膜６の厚い方の部分７の横向きの
寸法は10と50μｍの間にあるのがよい。
層３の面積は照射のための所定の領域１６の面積
に比較して300分の１ないし800分の１に小さくす
ることができる。その理由は、領域１６の縁部の
近くに生ずるキヤリヤ横方向にベース層３に向つ
て流れることによる。そのような装置は、フオト
トランジスタのベース、コレクタ容量が小さいベ
ース層面積によつて著しく小さく保持できるから
パワー用MOS素子の制御に対して有利に使用で
きる。何となればこの容量はパワー用MOS素子
の入力抵抗に並列であり、MOS素子の良好なタ
ーンオフ特性のためには小さくなければならない
からである。例えば200ないし1000μｍのコレク
タ層の横向きの寸法ｂに対して10ないし40μｍの
ベース層３の横向きの寸法ｃが手頃であることが
分かつた。絶縁膜６の厚い方の部分７の横向きの
寸法は10と50μｍの間にあるのがよい。
他の実施例が第２図に図示され、それは第１図
に示すものとエミツタ電極１３が比較的広いエミ
ツタ層の側方に位置する点が異つている。エミツ
タ電極１３は同時にベース層３の縁部にも接触し
ている。
に示すものとエミツタ電極１３が比較的広いエミ
ツタ層の側方に位置する点が異つている。エミツ
タ電極１３は同時にベース層３の縁部にも接触し
ている。
ｐベースは同様に比較的広く、象徴的に示され
符号１８の付いた抵抗を形成する。この抵抗は、
フオトトランジスタが高い阻止電圧で作動する素
子に用いられる時に有効である。
符号１８の付いた抵抗を形成する。この抵抗は、
フオトトランジスタが高い阻止電圧で作動する素
子に用いられる時に有効である。
第３図に示す実施例では、補助電極が第１図お
よび第２図に示す実施例と変つている。補助電極
は二つの部分１４，１５からなり、そのうち部分
１４は絶縁膜６の薄い方の部分８の上に、部分１
５は厚い方の部分７の上に位置する。部分１５は
こゝでは金属、例えばアルミニウムからなり、一
方部分１４はその光に対する透過性のためにドー
ピングされた多結晶シリコンからなる。両補助電
極は部分１４が段を超えて延びそこで金属と接触
することによつて相互に接続されている。より高
い阻止電圧に対してはエミツタ層４とベース層３
の間に第２図におけるように抵抗１８がなお存在
するのがよい。これは第３図には象徴的にだけ図
示されている。
よび第２図に示す実施例と変つている。補助電極
は二つの部分１４，１５からなり、そのうち部分
１４は絶縁膜６の薄い方の部分８の上に、部分１
５は厚い方の部分７の上に位置する。部分１５は
こゝでは金属、例えばアルミニウムからなり、一
方部分１４はその光に対する透過性のためにドー
ピングされた多結晶シリコンからなる。両補助電
極は部分１４が段を超えて延びそこで金属と接触
することによつて相互に接続されている。より高
い阻止電圧に対してはエミツタ層４とベース層３
の間に第２図におけるように抵抗１８がなお存在
するのがよい。これは第３図には象徴的にだけ図
示されている。
第１図は本発明によるフオトトランジスタの一
実施例を示す断面図、第２図および第３図はそれ
ぞれ異なる実施例を示す断面図である。 １……半導体素体、２……コレクタ層、３……
ベース層、４……エミツタ層、６……絶縁膜、７
……絶縁膜の厚い部分、８……絶縁膜の薄い部
分、９……補助電極、１１……補助層、１６……
光照射領域。
実施例を示す断面図、第２図および第３図はそれ
ぞれ異なる実施例を示す断面図である。 １……半導体素体、２……コレクタ層、３……
ベース層、４……エミツタ層、６……絶縁膜、７
……絶縁膜の厚い部分、８……絶縁膜の薄い部
分、９……補助電極、１１……補助層、１６……
光照射領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ その一つの表面に光照射のための所定の領域
を持ち、その中に平らにベース層が設けられたコ
レクタ層と、ベース層内に平らに設けられたエミ
ツタ層とを有する半導体素体と、エミツタ電極お
よび光照射のための所定の領域を覆う絶縁膜と、
表面に設けられコレクタ層と逆導電形の補助層
と、かつ絶縁膜上に配置されベース層および補助
層の表面露出部分に重なりそしてコレクタ層の表
面露出部分を覆う補助電極とを備えたものにおい
て、絶縁膜が光照射のための所定の領域の縁で補
助層の上において該領域の上におけるより厚く、
補助電極が絶縁膜の厚い方の部分および薄い方の
部分の上に位置し、かつ厚い方の部分が補助層に
重なることを特徴とするフオトトランジスタ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のトランジスタに
おいて、補助電極が少なくとも絶縁膜の薄い方の
部分の上において多結晶シリコンからなることを
特徴とするフオトトランジスタ。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載のト
ランジスタにおいて、エミツタ層とベース層がエ
ミツタ電極に対して広く、エミツタ電極がベース
層の縁部に接触することを特徴とするフオトトラ
ンジスタ。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
かに記載のトランジスタにおいて、光照射のため
の所定の領域がベース層の面積より300ないし800
倍大きいことを特徴とするフオトトランジスタ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3044341A DE3044341C2 (de) | 1980-11-25 | 1980-11-25 | Fototransistor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57115881A JPS57115881A (en) | 1982-07-19 |
| JPS6146074B2 true JPS6146074B2 (ja) | 1986-10-11 |
Family
ID=6117519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188283A Granted JPS57115881A (en) | 1980-11-25 | 1981-11-24 | Phototransistor |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4524375A (ja) |
| EP (1) | EP0052739B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57115881A (ja) |
| DE (2) | DE3044341C2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS597183A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-14 | Yasumitsu Tamura | ナフタセンキノン誘導体 |
| JPH0669040B2 (ja) * | 1985-05-13 | 1994-08-31 | 株式会社東芝 | 光半導体装置 |
| US4926231A (en) * | 1988-08-05 | 1990-05-15 | Motorola Inc. | Integrated pin photo-detector |
| US5994162A (en) * | 1998-02-05 | 1999-11-30 | International Business Machines Corporation | Integrated circuit-compatible photo detector device and fabrication process |
| JP6281297B2 (ja) * | 2014-01-27 | 2018-02-21 | 株式会社リコー | フォトトランジスタ、及び半導体装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL274830A (ja) * | 1961-04-12 | |||
| CA941074A (en) * | 1964-04-16 | 1974-01-29 | Northern Electric Company Limited | Semiconductor devices with field electrodes |
| US3518494A (en) * | 1964-06-29 | 1970-06-30 | Signetics Corp | Radiation resistant semiconductor device and method |
| GB1348697A (en) * | 1970-07-31 | 1974-03-20 | Fairchild Camera Instr Co | Semiconductors |
| US3663869A (en) * | 1971-01-26 | 1972-05-16 | Westinghouse Electric Corp | Bipolar-unipolar transistor structure |
| JPS5732547B2 (ja) * | 1974-12-25 | 1982-07-12 | ||
| FR2374742A1 (fr) * | 1976-12-20 | 1978-07-13 | Radiotechnique Compelec | Transistor multicouche pour tensions elevees et son procede de fabrication |
| US4107721A (en) * | 1977-01-26 | 1978-08-15 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Phototransistor |
| JPS6017196B2 (ja) * | 1978-01-23 | 1985-05-01 | 株式会社日立製作所 | 固体撮像素子 |
| US4318115A (en) * | 1978-07-24 | 1982-03-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dual junction photoelectric semiconductor device |
| CH634442A5 (de) * | 1978-11-15 | 1983-01-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Lichtzuendbarer thyristor. |
| DE2922250A1 (de) * | 1979-05-31 | 1980-12-11 | Siemens Ag | Lichtsteuerbarer transistor |
| US4321486A (en) * | 1980-02-22 | 1982-03-23 | Honeywell Inc. | Photodetector signal control in charge transfer device imager |
-
1980
- 1980-11-25 DE DE3044341A patent/DE3044341C2/de not_active Expired
-
1981
- 1981-10-09 DE DE8181108178T patent/DE3173726D1/de not_active Expired
- 1981-10-09 EP EP81108178A patent/EP0052739B1/de not_active Expired
- 1981-11-24 JP JP56188283A patent/JPS57115881A/ja active Granted
-
1984
- 1984-04-10 US US06/598,355 patent/US4524375A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4524375A (en) | 1985-06-18 |
| DE3173726D1 (en) | 1986-03-20 |
| DE3044341A1 (de) | 1982-06-03 |
| EP0052739A3 (en) | 1983-03-16 |
| EP0052739B1 (de) | 1986-02-05 |
| DE3044341C2 (de) | 1984-10-25 |
| EP0052739A2 (de) | 1982-06-02 |
| JPS57115881A (en) | 1982-07-19 |
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|---|---|---|
| KR100330847B1 (ko) | 반절연층을갖는반도체장치 | |
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