JPS6221282A - 光伝導形検出器 - Google Patents
光伝導形検出器Info
- Publication number
- JPS6221282A JPS6221282A JP60160138A JP16013885A JPS6221282A JP S6221282 A JPS6221282 A JP S6221282A JP 60160138 A JP60160138 A JP 60160138A JP 16013885 A JP16013885 A JP 16013885A JP S6221282 A JPS6221282 A JP S6221282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- semiconductor layer
- layer
- gain
- 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
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- 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】
［産業上の利用分野］
本発明は、低３１１音であり、しかも利得の制御が可能
な光伝導形検出器に関するものである。
な光伝導形検出器に関するものである。
「従来の技術」
光伝導形検出器として、従来、たとえば第４図に示され
るように、半絶縁性の高抵抗基板ｌ上にエピタキシャル
成長法により形成したｎ形半導体層２と、この半導体層
ｚ上に半導体層２とオーミック接触を形成すべく設けら
れた対向する２つの電極３および４から構成されたもの
が提案されている。
るように、半絶縁性の高抵抗基板ｌ上にエピタキシャル
成長法により形成したｎ形半導体層２と、この半導体層
ｚ上に半導体層２とオーミック接触を形成すべく設けら
れた対向する２つの電極３および４から構成されたもの
が提案されている。
このような構造の光伝導形検出器においては、以下に述
べる理由で、利得が入射光信号５の照射位置に依存し、
さらには素子性能を決定する重要な要因である利得雑音
が入射光信号５の照射スポット径に依存する。
べる理由で、利得が入射光信号５の照射位置に依存し、
さらには素子性能を決定する重要な要因である利得雑音
が入射光信号５の照射スポット径に依存する。
すなわち、電極３と４の距離が狭く１例えばｌＯル層程
度である場合、半導体層２における電子と正孔の再結合
時間と比較して、正孔が電極２と３との間を走行する時
間が短くなるため、光励起された正孔の寿命時間は、電
極からの掃出し時間で、によって決定される。この場合
、電流利得Ｇは電子の電極間走行時間をτｅとして、Ｇ
＝τＳ／τｅ ・・・（１）により手
えられる（参考文献： Ｈ，Ｍｅｌｃｈｉｏｒ。
度である場合、半導体層２における電子と正孔の再結合
時間と比較して、正孔が電極２と３との間を走行する時
間が短くなるため、光励起された正孔の寿命時間は、電
極からの掃出し時間で、によって決定される。この場合
、電流利得Ｇは電子の電極間走行時間をτｅとして、Ｇ
＝τＳ／τｅ ・・・（１）により手
えられる（参考文献： Ｈ，Ｍｅｌｃｈｉｏｒ。
Ｌａ５ｅｒ、Ｈａｎｄｂｏｏｋ、Ｖｏｌ、１．Ｎｏｒｔ
ｈ−ＨｏｌｌａｎｄＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ、１９７２）、ここで、正孔の掃出し時間でＳは、
正孔・電子対の励起位ｌと負電極との距ｉ＠ ｘ 、印
加電界Ｅ、正正孔易動度ｇｈとの関係において τｓ＝ｘ／Ｅルｈ ・・・（２）で
手えられるため、（１）、（２）式より電流利得は光の
照射位置に依存する。
ｈ−ＨｏｌｌａｎｄＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ、１９７２）、ここで、正孔の掃出し時間でＳは、
正孔・電子対の励起位ｌと負電極との距ｉ＠ ｘ 、印
加電界Ｅ、正正孔易動度ｇｈとの関係において τｓ＝ｘ／Ｅルｈ ・・・（２）で
手えられるため、（１）、（２）式より電流利得は光の
照射位置に依存する。
また、この場合、電流利得Ｇのゆらぎは、個々の正孔が
光励起されてから電極に掃出されるまでの時間にばらつ
きによって生じ、したがって利得３１ ｇは印加電界方
向の入射光強度分布ｆ（ｘ）により決定される。
光励起されてから電極に掃出されるまでの時間にばらつ
きによって生じ、したがって利得３１ ｇは印加電界方
向の入射光強度分布ｆ（ｘ）により決定される。
第５図に示すように、入射光強度分布をその中心が受光
部６の中央に位１芒する幅Ｘｓｐの矩形で仮定すると、
利得雑音の大きさを示す過剰雑音指数Ｆは絞り込み係数
ｎとの関係において次式でケえられる。
部６の中央に位１芒する幅Ｘｓｐの矩形で仮定すると、
利得雑音の大きさを示す過剰雑音指数Ｆは絞り込み係数
ｎとの関係において次式でケえられる。
Ｆ＝ （１＋ｎ２ ／３） −
（３）ここで、絞り込み係数ｎは電極間距離をＬとして
次式により足義される。
（３）ここで、絞り込み係数ｎは電極間距離をＬとして
次式により足義される。
ｎ＝Ｘ５ｐ／Ｌ ・・・（４）
第６図は過剰雑音指数Ｆと絞り込み係数ｎとの関係を示
す０例えば、入射光５の波長が１５ ｇｍで、電極間距
離りが１０ル鳳の場合、レンズを使用して入射光を絞る
ことにより、絞り込み係数ｎを０．１５程度に小さくで
きる。この場合、過剰雑音指数はほぼｌであり、過剰利
得雑音は無視できる。
第６図は過剰雑音指数Ｆと絞り込み係数ｎとの関係を示
す０例えば、入射光５の波長が１５ ｇｍで、電極間距
離りが１０ル鳳の場合、レンズを使用して入射光を絞る
ことにより、絞り込み係数ｎを０．１５程度に小さくで
きる。この場合、過剰雑音指数はほぼｌであり、過剰利
得雑音は無視できる。
以上述べたように、光伝導形検出器の場合、素子性能に
影響する利得および利得雑音は入射光信号の照射条件に
依存する。
影響する利得および利得雑音は入射光信号の照射条件に
依存する。
第１図に示される従来の光伝導形検出器の場合、入射光
信号５の絞り込みは、別途外部に設けられたレンズを使
用してなされるが、その場合、光照射位置および光照射
スポット径の制御が困難であり、再現性に乏しく、時間
の経過にともないレンズと受光部６との相対位置が変化
し、受信感度が劣化するという問題があった。
信号５の絞り込みは、別途外部に設けられたレンズを使
用してなされるが、その場合、光照射位置および光照射
スポット径の制御が困難であり、再現性に乏しく、時間
の経過にともないレンズと受光部６との相対位置が変化
し、受信感度が劣化するという問題があった。
［発明が解決しようとする問題点」
そこで、本発明の目的は、光信号の照射位置および光照
射スポット径の制御性を改善することにより、利得の調
整が可能であり、しかも利得雑音が低い光伝導形検出器
を提供することにある。
射スポット径の制御性を改善することにより、利得の調
整が可能であり、しかも利得雑音が低い光伝導形検出器
を提供することにある。
［問題点を解決するためのｆ段］
かかる目的を達成するために、本発明は、光伝導形検出
器において、入射信号光を受光部内の特定の位置に限定
的に照射する。そのために、従来の技術とは異なり、光
入射信号を限定するための集光用レンズおよび光遮蔽膜
を受光部に対して固定して設ける。
器において、入射信号光を受光部内の特定の位置に限定
的に照射する。そのために、従来の技術とは異なり、光
入射信号を限定するための集光用レンズおよび光遮蔽膜
を受光部に対して固定して設ける。
すなわち、本発明の第１形態は、半導体層と、半導体層
に接触して形成された対向する２つの電極と、半導体層
に対して固定され、２つの電極間の所定の部分にのみ光
信号を照射すべく設けられたレンズとを具えたことを特
徴とする。
に接触して形成された対向する２つの電極と、半導体層
に対して固定され、２つの電極間の所定の部分にのみ光
信号を照射すべく設けられたレンズとを具えたことを特
徴とする。
本発明の第２形態は、半導体層と、半導体層に接触して
形成された対向する２つの電極と、２つの電極間の所定
の部分にのみ光信号が照射されるべく形成された光ｉｇ
蔽膜とを具えたことを特徴とする。
形成された対向する２つの電極と、２つの電極間の所定
の部分にのみ光信号が照射されるべく形成された光ｉｇ
蔽膜とを具えたことを特徴とする。
［作 用」
本発明によれば、受光部に対して固定された集光用レン
ズおよび／または光遮蔽膜により、入射光の照射位置お
よび光照射スポットサイズを限定できるため、利得およ
び利得雑音の制御性が高く、しかもまた、従来形と比較
して入射光をより安定により細く絞ることができ、以っ
て利得雑音を低減できる。
ズおよび／または光遮蔽膜により、入射光の照射位置お
よび光照射スポットサイズを限定できるため、利得およ
び利得雑音の制御性が高く、しかもまた、従来形と比較
して入射光をより安定により細く絞ることができ、以っ
て利得雑音を低減できる。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第４図は本発明の第１の実施例を示し、ここで、■は半
絶縁性の高抵抗基板、２は高抵抗基板ｌ上にエピタキシ
ャル成長法により形成したｎ形半導体層、３および４は
半導体層２」二に半導体層２とオーミンク接触を形成す
るようにＪジけた相対向する゛上極、７は接着剤８によ
り半導体層２に対して固定された来光用レンズである。
絶縁性の高抵抗基板、２は高抵抗基板ｌ上にエピタキシ
ャル成長法により形成したｎ形半導体層、３および４は
半導体層２」二に半導体層２とオーミンク接触を形成す
るようにＪジけた相対向する゛上極、７は接着剤８によ
り半導体層２に対して固定された来光用レンズである。
この動作に際しては、入射光信号５が半導体層２に対し
て固定された集光用レンズ７を通して光路１１に沿って
ｎ形！ト導体層２に照射されるので、その効果として、
受光部６内の特定の集光部９にのみ、限定的に光信号を
入射させることができる。
て固定された集光用レンズ７を通して光路１１に沿って
ｎ形！ト導体層２に照射されるので、その効果として、
受光部６内の特定の集光部９にのみ、限定的に光信号を
入射させることができる。
なお、入射光のスポットサイズはレンズ７の焦点距震を
調整することにより、また、光信号の照射位ｎはレンズ
の固定位ａｔ−調整することにより、高い精度で制御す
ることができる。
調整することにより、また、光信号の照射位ｎはレンズ
の固定位ａｔ−調整することにより、高い精度で制御す
ることができる。
第２図は本発明の第２の実施例を示し、本例では、半導
体層２に対して固定された光遮蔽膜１０により受光部６
が電極３および４間の特定の部分にのみ限定される。な
お、かかる遮蔽膜ｌＯは、遮蔽材料の素子表面塗布およ
びいわゆるフォトプロセス、選択エツチングによって形
成することにより、受光部６の位置および幅を１ルｌ以
ｆの精度で制限でき、これにより利得および利得雑音を
高精度に制御で５６゜ 第３図は、第１および第２の実施例の組合せであり、集
光用レンズ７と光遮蔽膜１０とを併用することにより、
光信号５の照射位ｔおよび光照射スポットサイズの制御
性および再現性を高めた構造である。
体層２に対して固定された光遮蔽膜１０により受光部６
が電極３および４間の特定の部分にのみ限定される。な
お、かかる遮蔽膜ｌＯは、遮蔽材料の素子表面塗布およ
びいわゆるフォトプロセス、選択エツチングによって形
成することにより、受光部６の位置および幅を１ルｌ以
ｆの精度で制限でき、これにより利得および利得雑音を
高精度に制御で５６゜ 第３図は、第１および第２の実施例の組合せであり、集
光用レンズ７と光遮蔽膜１０とを併用することにより、
光信号５の照射位ｔおよび光照射スポットサイズの制御
性および再現性を高めた構造である。
［発明の効果」
以上説明したように、本発明の光伝導形検出器では、受
光部に対して固定された集光用レンズおよび／または光
遮蔽膜により、入用光の照射位置および光照射スポット
サイズを限定できるため。
光部に対して固定された集光用レンズおよび／または光
遮蔽膜により、入用光の照射位置および光照射スポット
サイズを限定できるため。
利得および利得雑音の制御性が高く、しかもまた、従来
のものと比較して入射光をより安定により細く絞ること
ができ、以って利得雑音を低減できる。
のものと比較して入射光をより安定により細く絞ること
ができ、以って利得雑音を低減できる。
第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図は本
発明の第２実施例を示す断面図。 第３図は本発明の第３実施例を示す断面図、第４図は従
来の光伝導形検出器を示す断面図、第５図はその光入射
強度分布図、 第６図は過剰雑音指数Ｆの絞り込み係数ｎに対する依存
性を示す特性図である。 ■・・・半絶縁性高抵抗基板、 ２・・・ｎ形半導体層、 ３・・・電極。 ４・・・電極、 ５・・・入射光信号、 ６・・・受光部、 ７・・・集光用レンズ、 ８・・・接着剤、 ９・・・集光部、 １０・・・光遮蔽膜、 １１・・・光路。
発明の第２実施例を示す断面図。 第３図は本発明の第３実施例を示す断面図、第４図は従
来の光伝導形検出器を示す断面図、第５図はその光入射
強度分布図、 第６図は過剰雑音指数Ｆの絞り込み係数ｎに対する依存
性を示す特性図である。 ■・・・半絶縁性高抵抗基板、 ２・・・ｎ形半導体層、 ３・・・電極。 ４・・・電極、 ５・・・入射光信号、 ６・・・受光部、 ７・・・集光用レンズ、 ８・・・接着剤、 ９・・・集光部、 １０・・・光遮蔽膜、 １１・・・光路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）半導体層と、該半導体層に接触して形成された対向
する２つの電極と、前記半導体層に対して固定され、前
記２つの電極間の所定の部分にのみ光信号を照射すべく
設けられたレンズとを具えたことを特徴とする光伝導形
検出器。 ２）半導体層と、該半導体層に接触して形成された対向
する２つの電極と、該２つの電極間の所定の部分にのみ
光信号が照射されるべく形成された光遮蔽膜とを具えた
ことを特徴とする光伝導形検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160138A JPS6221282A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 光伝導形検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160138A JPS6221282A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 光伝導形検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221282A true JPS6221282A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15708692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60160138A Pending JPS6221282A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 光伝導形検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221282A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5149958A (en) * | 1990-12-12 | 1992-09-22 | Eastman Kodak Company | Optoelectronic device component package |
| US5302778A (en) * | 1992-08-28 | 1994-04-12 | Eastman Kodak Company | Semiconductor insulation for optical devices |
| EP1624493A3 (fr) * | 2004-07-23 | 2006-09-13 | Stmicroelectronics Sa | Procédé de fabrication de module optique pour boîtier semiconducteur à capteur optique |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5521142A (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-15 | Fujitsu Ltd | Infrared ray detecting element |
| JPS5855909A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-02 | Takeomi Suzuki | 光学像検出装置 |
-
1985
- 1985-07-22 JP JP60160138A patent/JPS6221282A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5521142A (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-15 | Fujitsu Ltd | Infrared ray detecting element |
| JPS5855909A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-02 | Takeomi Suzuki | 光学像検出装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5149958A (en) * | 1990-12-12 | 1992-09-22 | Eastman Kodak Company | Optoelectronic device component package |
| USRE35069E (en) * | 1990-12-12 | 1995-10-24 | Eastman Kodak Company | Optoelectronic device component package |
| US5302778A (en) * | 1992-08-28 | 1994-04-12 | Eastman Kodak Company | Semiconductor insulation for optical devices |
| EP1624493A3 (fr) * | 2004-07-23 | 2006-09-13 | Stmicroelectronics Sa | Procédé de fabrication de module optique pour boîtier semiconducteur à capteur optique |
| US7391576B2 (en) | 2004-07-23 | 2008-06-24 | Stmicroelectronics S.A. | Manufacturing of optical units for semiconductor packages with optical sensors |
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