JPS63161680A - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
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- JPS63161680A JPS63161680A JP61310378A JP31037886A JPS63161680A JP S63161680 A JPS63161680 A JP S63161680A JP 61310378 A JP61310378 A JP 61310378A JP 31037886 A JP31037886 A JP 31037886A JP S63161680 A JPS63161680 A JP S63161680A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
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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
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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、光通信、光計測、光メモリ等の光検出器と
して用いられる半導体受光素子に関するものである。
して用いられる半導体受光素子に関するものである。
第２図は従来の基板入射ブレーナ型受光素子を示す構造
断面図であり、図において、１はｎ型半導体基板、２は
基板１の裏面に拡散等によって形成されたＰ型半導体領
域、３はＰ−ｎ接合界面、４は絶縁層、５はＰ側電極、
６はｎ側電極、７は光を導入するための受光窓である。
断面図であり、図において、１はｎ型半導体基板、２は
基板１の裏面に拡散等によって形成されたＰ型半導体領
域、３はＰ−ｎ接合界面、４は絶縁層、５はＰ側電極、
６はｎ側電極、７は光を導入するための受光窓である。
また８は入射した光の進路である。
次に動作について説明する。受光素子まで到達した光８
は受光窓７より基板内部へ入射し、各部に吸収され、電
子・正孔対を発生させる。このうち、Ｐ−ｎ接合近傍に
汰がる空乏層内で光吸収によ性発生した電子・正孔対は
、あらかじめ印加しておいた逆バイアスによる空乏層内
の電界により、分離・ドリフトされて光電流として外部
回路へ取り出される（光電変換）。
は受光窓７より基板内部へ入射し、各部に吸収され、電
子・正孔対を発生させる。このうち、Ｐ−ｎ接合近傍に
汰がる空乏層内で光吸収によ性発生した電子・正孔対は
、あらかじめ印加しておいた逆バイアスによる空乏層内
の電界により、分離・ドリフトされて光電流として外部
回路へ取り出される（光電変換）。
ここで受光素子へ照射された光のうち、Ｐ−ｎ接合へ到
達する光の割合、いわゆる受光効率が、光電変換効率を
決める１つの大きな要素となっている。
達する光の割合、いわゆる受光効率が、光電変換効率を
決める１つの大きな要素となっている。
従来の半導体受光素子は以上の様に構成されており、Ｐ
−ｎ接合面積が受光効率を決める１つの要素となってい
るため、受光効率を上げるためにはＰ型拡散領域を拡げ
ることが必要となる。しかしながらこれは接合容量を大
きくし、ひいては０２時定数に従う応答速度を低下させ
るという問題点があった。
−ｎ接合面積が受光効率を決める１つの要素となってい
るため、受光効率を上げるためにはＰ型拡散領域を拡げ
ることが必要となる。しかしながらこれは接合容量を大
きくし、ひいては０２時定数に従う応答速度を低下させ
るという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、受光効率を向上できるとともに、接合容量を
小さくし応答特性を向上できる半導体受光素子を得るこ
とを目的とする。
たもので、受光効率を向上できるとともに、接合容量を
小さくし応答特性を向上できる半導体受光素子を得るこ
とを目的とする。
この発明に係る半導体受光素子は、基板の受光窓部分を
ドーム状形状を有するものとしたものである。
ドーム状形状を有するものとしたものである。
この発明における半導体受光素子は、受光窓部分をドー
ム状形状を有するものとしたことにより、入射光を集光
してＰ−ｎ接合部へ導入することができるため、受光効
率が向上するとともに、同一光量を受ける場合には、Ｐ
−ｎ接合面積を小さくすることができるため、接合容量
を小さくし応答特性が向上する。
ム状形状を有するものとしたことにより、入射光を集光
してＰ−ｎ接合部へ導入することができるため、受光効
率が向上するとともに、同一光量を受ける場合には、Ｐ
−ｎ接合面積を小さくすることができるため、接合容量
を小さくし応答特性が向上する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は、本発明の一実施例による半導体受光素子を示
す構造断面図であり、図において、１はｎ型半導体基板
、２は基板１の裏面に拡散などにより形成されたＰ型半
導体領域、３はＰ−ｎ接合部、４は絶縁層、５はＰ側電
極、６はｎ側電極、７は基板１の表面をエツチング等に
よりドーム状に形成した受光窓であり、８は入射光の進
路である。
す構造断面図であり、図において、１はｎ型半導体基板
、２は基板１の裏面に拡散などにより形成されたＰ型半
導体領域、３はＰ−ｎ接合部、４は絶縁層、５はＰ側電
極、６はｎ側電極、７は基板１の表面をエツチング等に
よりドーム状に形成した受光窓であり、８は入射光の進
路である。
次に動作について説明する。受光素子へ照射された光８
は、受光窓７より入射するが、ドーム状であるその形状
のために、ここで屈折しＰ−ｎ接合３の中心部へ向かっ
て集光される。Ｐ−ｎ接合３へ到達した光は、そこに広
がる空乏層で吸収され、電子・正孔対を発生させる。そ
して、これらは、あらかじめＰ−ｎ接合に印加された逆
バイアスによる電界によってドリフトし、光電流として
外部に取り出される。この際、ドーム状受光窓により光
が集光されるため、Ｐ−ｎ接合面積より大きい面積に相
当する光をＰ−ｎ接合へ導入することができるため、受
光効率は従来より大きくなる。
は、受光窓７より入射するが、ドーム状であるその形状
のために、ここで屈折しＰ−ｎ接合３の中心部へ向かっ
て集光される。Ｐ−ｎ接合３へ到達した光は、そこに広
がる空乏層で吸収され、電子・正孔対を発生させる。そ
して、これらは、あらかじめＰ−ｎ接合に印加された逆
バイアスによる電界によってドリフトし、光電流として
外部に取り出される。この際、ドーム状受光窓により光
が集光されるため、Ｐ−ｎ接合面積より大きい面積に相
当する光をＰ−ｎ接合へ導入することができるため、受
光効率は従来より大きくなる。
また受光効率を従来の受光素子と同じくした場合、Ｐ−
ｎ接合面積を小さく押さえることができる。
ｎ接合面積を小さく押さえることができる。
これは、
Ｃ！ −Ａｉ ε、ε。／Ｘｉ （Ａｉ ：接合面
積Ｘ、：空乏層幅） で表わされる空乏層容量を小さくできることにつながり
、その結果、ｃ、Ｒ定数による応答特性が向上する。
積Ｘ、：空乏層幅） で表わされる空乏層容量を小さくできることにつながり
、その結果、ｃ、Ｒ定数による応答特性が向上する。
なお、上記実施例では、半導体基板の受光窓部をドーム
状に形成したものを示したが、従来の平坦な受光部に樹
脂等をドーム状に塗布しても、あるいは球レンズを装着
してもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
状に形成したものを示したが、従来の平坦な受光部に樹
脂等をドーム状に塗布しても、あるいは球レンズを装着
してもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
また上記実施例では、１つのＰ−ｎ接合のみを有する基
板入射ブレーナ型受光素子に本発明を適用した場合につ
いて説明したが、本発明はｉ層をはさんだＰ−１−ｎ構
造、あるいはメサ型構造など半導体受光素子にも適用で
きることはいうまでもない。
板入射ブレーナ型受光素子に本発明を適用した場合につ
いて説明したが、本発明はｉ層をはさんだＰ−１−ｎ構
造、あるいはメサ型構造など半導体受光素子にも適用で
きることはいうまでもない。
さらに、受光素子と増幅素子等を同一基板に集積した光
電子集積回路（ＯＥｌ、Ｃ）においても適用でき、上記
実施例と同様の効果を奏する。
電子集積回路（ＯＥｌ、Ｃ）においても適用でき、上記
実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば半導体受光素子の受光
窓部をドーム状形状を有するものとしたから、受光効率
（光電変換率）を大きくすることができ、また応答特性
を向上できるという効果がある。
窓部をドーム状形状を有するものとしたから、受光効率
（光電変換率）を大きくすることができ、また応答特性
を向上できるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体受光素子を示
す構造断面図、第２図は従来の半導体受光素子を示す構
造断面図である。 ■はｎ型半導体基板、２はＰ型半導体領域、３はＰ−ｎ
接合、４は絶縁層、７はドーム状受光窓。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
す構造断面図、第２図は従来の半導体受光素子を示す構
造断面図である。 ■はｎ型半導体基板、２はＰ型半導体領域、３はＰ−ｎ
接合、４は絶縁層、７はドーム状受光窓。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (4)
- （１）第１導電形半導体基板と、 該半導体基板の裏面に拡散等によって形成された第２導
電形半導体領域と、 上記第１導電形半導体基板の表面に受光窓部を残して形
成された第１の電極と、 上記第２導電形半導体領域に接続して形成された第２の
電極とを有し基板入射プレーナ型受光素子を構成する半
導体受光素子において、 上記基板の受光窓部をドーム状形状を有するものとした
ことを特徴とする半導体受光素子。 - （２）上記受光窓部は上記基板表面をエッチングによっ
てドーム状形状としたものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体受光素子。 - （３）上記受光窓部は上記基板表面に樹脂をドーム状に
塗布することによってドーム状形状としたものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体受光
素子。 - （４）上記受光窓部は上記基板表面に球レンズを装着し
てドーム状形状としたものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310378A JPS63161680A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310378A JPS63161680A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 半導体受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63161680A true JPS63161680A (ja) | 1988-07-05 |
Family
ID=18004527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61310378A Pending JPS63161680A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63161680A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0290685A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
| WO2005055327A1 (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | 半導体受光素子及びその製造方法 |
| JP2009524120A (ja) * | 2005-06-30 | 2009-06-25 | エージーシー フラット グラス ノース アメリカ，インコーポレイテッド | 一体型画像認識装置及び方法 |
| US8478081B2 (en) | 2005-06-30 | 2013-07-02 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Monolithic image perception device and method |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP61310378A patent/JPS63161680A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0290685A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
| WO2005055327A1 (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | 半導体受光素子及びその製造方法 |
| US7834413B2 (en) | 2003-12-04 | 2010-11-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor photodetector and method of manufacturing the same |
| JP2009524120A (ja) * | 2005-06-30 | 2009-06-25 | エージーシー フラット グラス ノース アメリカ，インコーポレイテッド | 一体型画像認識装置及び方法 |
| JP4734410B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2011-07-27 | エージーシー フラット グラス ノース アメリカ，インコーポレイテッド | 一体型画像認識装置及び方法 |
| US8478081B2 (en) | 2005-06-30 | 2013-07-02 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Monolithic image perception device and method |
| US9092689B2 (en) | 2005-06-30 | 2015-07-28 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Monolithic image perception device and method |
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