JPS6244704B2 - - Google Patents
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- JPS6244704B2 JPS6244704B2 JP54062999A JP6299979A JPS6244704B2 JP S6244704 B2 JPS6244704 B2 JP S6244704B2 JP 54062999 A JP54062999 A JP 54062999A JP 6299979 A JP6299979 A JP 6299979A JP S6244704 B2 JPS6244704 B2 JP S6244704B2
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- substrate
- leakage current
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- Expired
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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
- H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は受光ダイオードに関する。
近年光通信の実用化が急速に進み、これらの情
報処理装置への応用、さらにはビデオ、オーデイ
オ関係、測定器等と受光素子の用途は急速に拡が
つている。PINフオトダイオードは受光効率が高
く、応答速度は速くしかも低電圧、電源で使用出
来る手軽な受光素子として広い用途が期待されて
いる。
報処理装置への応用、さらにはビデオ、オーデイ
オ関係、測定器等と受光素子の用途は急速に拡が
つている。PINフオトダイオードは受光効率が高
く、応答速度は速くしかも低電圧、電源で使用出
来る手軽な受光素子として広い用途が期待されて
いる。
受光ダイオードでは逆バイアス状態でのリーク
電流の大小が特性に大きく影響する。リーク電流
を小さくする構造としては高抵抗ｎ型（ｐ型）基
板にｐ型（ｎ型）不純物を選択拡散してｐ―ｎジ
ヤンクシヨンを形成するプレーナー構造が用いら
れる。又、ジヤンクシヨンの外側にｎ型（ｐ型）
不純物を拡散してチヤンネルストツパーを形成す
る等の方法、あるいはリンガラスを残すことによ
り結晶と酸化膜との界面に不純物準位が発生する
のを防止する方法等が行なわれている。
電流の大小が特性に大きく影響する。リーク電流
を小さくする構造としては高抵抗ｎ型（ｐ型）基
板にｐ型（ｎ型）不純物を選択拡散してｐ―ｎジ
ヤンクシヨンを形成するプレーナー構造が用いら
れる。又、ジヤンクシヨンの外側にｎ型（ｐ型）
不純物を拡散してチヤンネルストツパーを形成す
る等の方法、あるいはリンガラスを残すことによ
り結晶と酸化膜との界面に不純物準位が発生する
のを防止する方法等が行なわれている。
しかし高い受光効率と高速応答の必要性から出
来たPINフオトダイオードでは高抵抗の基板にｐ
―ｎジヤンクシヨンを形成する構造を用いている
ので結晶表面が低不純物濃度であるため空乏層の
拡がりが大きい。このため結晶と酸化膜との界面
で発生するリーク電流が大きい。
来たPINフオトダイオードでは高抵抗の基板にｐ
―ｎジヤンクシヨンを形成する構造を用いている
ので結晶表面が低不純物濃度であるため空乏層の
拡がりが大きい。このため結晶と酸化膜との界面
で発生するリーク電流が大きい。
本発明の目的は高い受光効率と高速応答特性を
有するPINフオトダイオードでリーク電流の小さ
いものを提供することにある。
有するPINフオトダイオードでリーク電流の小さ
いものを提供することにある。
本発明によれば、高抵抗基板の表面に薄い高濃
度層を形成し、この層をつき抜けてｐ―ｎ接合を
形成することにより、PIN構造により高い受光効
率と高速応答特性を有し、結晶表面と酸化膜界面
におけるリーク電流の小さい受光素子が得られ
る。
度層を形成し、この層をつき抜けてｐ―ｎ接合を
形成することにより、PIN構造により高い受光効
率と高速応答特性を有し、結晶表面と酸化膜界面
におけるリーク電流の小さい受光素子が得られ
る。
ジヤンクシヨンプレーナー構造で逆バイアス印
加時のリーク電流は主に結晶と酸化膜との界面で
生じる。しかもリーク電流の量は空乏層の巾に依
存する。
加時のリーク電流は主に結晶と酸化膜との界面で
生じる。しかもリーク電流の量は空乏層の巾に依
存する。
PINフオトダイオードでは高抵抗基板を用いて
いるため空乏層が大きく拡がる。従つて結晶表面
付近の空乏層の巾も大きくなりリーク電流も大き
くなる。今、結晶表面付近を抵抗の低い層に変え
ておくと逆バイアスを印加した時の空乏層の拡が
りは表面付近で小さくなり、結晶表面と酸化膜と
の間に生じるリーク電流は小さくなる。この低抵
抗層は非常に薄いものでその効果を充分発揮出来
る。従つてPIN構造のｐ―ｎジヤンクシヨンはこ
の低抵抗層をつき抜けて高抵抗層内に形成するこ
とが可能となる。
いるため空乏層が大きく拡がる。従つて結晶表面
付近の空乏層の巾も大きくなりリーク電流も大き
くなる。今、結晶表面付近を抵抗の低い層に変え
ておくと逆バイアスを印加した時の空乏層の拡が
りは表面付近で小さくなり、結晶表面と酸化膜と
の間に生じるリーク電流は小さくなる。この低抵
抗層は非常に薄いものでその効果を充分発揮出来
る。従つてPIN構造のｐ―ｎジヤンクシヨンはこ
の低抵抗層をつき抜けて高抵抗層内に形成するこ
とが可能となる。
このように高抵抗基板の表面に薄い低抵抗層を
形成することによりリーク電流の小さいPINフオ
トダイオードを形成することが出来る。
形成することによりリーク電流の小さいPINフオ
トダイオードを形成することが出来る。
次にこの発明について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例を説明する断面図
である。ここではｎ型高抵抗基板を用いた場合に
ついて詳細に説明する。
である。ここではｎ型高抵抗基板を用いた場合に
ついて詳細に説明する。
ｎ型高抵抗基板１に50kevで１×1012atms／cm2
の条件のイオン注入によりリンを全面に打ち込み
低抵抗層２を形成する。この層２は初めは0.1〜
0.2μと浅く高濃度であるが、以後の酸化、拡散
の熱処理工程で押し込まれ、酸化膜除去によりは
ぎ取られ最終的には５〜10×1015cm-3の濃度で厚
さ0.2〜0.3μとなる。
の条件のイオン注入によりリンを全面に打ち込み
低抵抗層２を形成する。この層２は初めは0.1〜
0.2μと浅く高濃度であるが、以後の酸化、拡散
の熱処理工程で押し込まれ、酸化膜除去によりは
ぎ取られ最終的には５〜10×1015cm-3の濃度で厚
さ0.2〜0.3μとなる。
ｐ―ｎジヤンクシヨンはボロン拡散により形成
する。このp+層３は基板表面の低抵抗層２と同
等かわずかに深く0.3〜0.4μの深さに形成され
る。次にチヤンネルストツパーとしてのn+層４
と裏面のオーミツク層５をリン拡散により形成す
る。又、受光効率を上げるために窒化膜による無
反射コーテイング膜６を形成する。表面の電極と
してアルミ７を蒸着し、裏面の電極８を形成する
とデバイスが完成する。なお、参照符号１１は熱
酸化による酸化膜を示す。
する。このp+層３は基板表面の低抵抗層２と同
等かわずかに深く0.3〜0.4μの深さに形成され
る。次にチヤンネルストツパーとしてのn+層４
と裏面のオーミツク層５をリン拡散により形成す
る。又、受光効率を上げるために窒化膜による無
反射コーテイング膜６を形成する。表面の電極と
してアルミ７を蒸着し、裏面の電極８を形成する
とデバイスが完成する。なお、参照符号１１は熱
酸化による酸化膜を示す。
このPINフオトダイオードに逆バイアスを印加
した場合第２図のように空乏層は拡がる。すなわ
ちｐ―ｎジヤンクシヨンの下の受光部分９では充
分奥まで拡がり、高い受光効率と高速応答を示す
ことになる。一方表面付近１０では低抵抗層があ
るため横方向の拡がりがきわめて小さくなり結晶
と酸化膜の界面におけるリーク電流が小さくな
る。
した場合第２図のように空乏層は拡がる。すなわ
ちｐ―ｎジヤンクシヨンの下の受光部分９では充
分奥まで拡がり、高い受光効率と高速応答を示す
ことになる。一方表面付近１０では低抵抗層があ
るため横方向の拡がりがきわめて小さくなり結晶
と酸化膜の界面におけるリーク電流が小さくな
る。
以上のようにｎ型高抵抗基板にイオン注入によ
りリンを打ち込んで表面付近をn+層としておく
とリークの小いPINフオトダイオードが得られ
る。
りリンを打ち込んで表面付近をn+層としておく
とリークの小いPINフオトダイオードが得られ
る。
一方ｐ型高抵抗基板を用いイオン注入によりボ
ロンを打ち込んで表面付近をp+層として行つた
場合でも全く同様の効果が得られる。又、イオン
注入の代りに拡散によりn+あるいはp+層を形成
する方法でも同様の効果が得られることは明らか
である。
ロンを打ち込んで表面付近をp+層として行つた
場合でも全く同様の効果が得られる。又、イオン
注入の代りに拡散によりn+あるいはp+層を形成
する方法でも同様の効果が得られることは明らか
である。
第１図は本発明の一実施例を説明する断面図
で、第２図は第１図の素子に逆バイアスを印加し
た時の空乏層の拡がりを示す説明図。 １……高抵抗基板、２……表面の低抵抗層、３
……受光部のp+層、４……n+チヤンネルストツ
パー、５……裏面のn+層、６……受光部の無反
射コーテイング膜、７……表面のアルミ電極、８
……裏面のオーミツク、９……受光部分の拡がり
で１０……表面付近の空乏層の拡がり、１１……
熱酸化膜。
で、第２図は第１図の素子に逆バイアスを印加し
た時の空乏層の拡がりを示す説明図。 １……高抵抗基板、２……表面の低抵抗層、３
……受光部のp+層、４……n+チヤンネルストツ
パー、５……裏面のn+層、６……受光部の無反
射コーテイング膜、７……表面のアルミ電極、８
……裏面のオーミツク、９……受光部分の拡がり
で１０……表面付近の空乏層の拡がり、１１……
熱酸化膜。
Claims (1)
- １ 高抵抗の基板に基板と同一導電型の不純物を
ドープした低抵抗層を形成し、その低抵抗層と同
一深さにあるいはわずかに深く基板と異種導電型
の不純物を拡散しｐ―ｎ接合を形成したことを特
徴とする受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6299979A JPS55154784A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Photoreceptor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6299979A JPS55154784A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Photoreceptor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55154784A JPS55154784A (en) | 1980-12-02 |
| JPS6244704B2 true JPS6244704B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=13216577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6299979A Granted JPS55154784A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Photoreceptor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55154784A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2661901B2 (ja) * | 1986-09-29 | 1997-10-08 | 松下電子工業株式会社 | 光半導体装置 |
| JP2521789B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1996-08-07 | 沖電気工業株式会社 | 固体撮像装置の感光部構造 |
| JPH08228019A (ja) * | 1995-12-07 | 1996-09-03 | Matsushita Electron Corp | 光半導体装置 |
| JPH08213647A (ja) * | 1995-12-07 | 1996-08-20 | Matsushita Electron Corp | 光半導体装置 |
| JP3413078B2 (ja) * | 1997-10-06 | 2003-06-03 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置と密着型イメージセンサ |
| TW484235B (en) | 1999-02-25 | 2002-04-21 | Canon Kk | Light-receiving element and photoelectric conversion device |
| US6878977B1 (en) | 1999-02-25 | 2005-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device, and image sensor and image input system making use of the same |
-
1979
- 1979-05-22 JP JP6299979A patent/JPS55154784A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55154784A (en) | 1980-12-02 |
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