JP2000261025A - 受光素子 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エネルギー変換効率の高いIII族窒化物系半
導体受光素子を提供する。 【構成】 ｎ型III族窒化物系半導体層、受光層、ｐ型I
II族窒化物系半導体層が積層された構成を有するIII族
窒化物系半導体受光素子において、受光層にノンドープ
のIII族窒化物系半導体層を用いる。
導体受光素子を提供する。 【構成】 ｎ型III族窒化物系半導体層、受光層、ｐ型I
II族窒化物系半導体層が積層された構成を有するIII族
窒化物系半導体受光素子において、受光層にノンドープ
のIII族窒化物系半導体層を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 この発明は半導体受光素子に関
する。特にIII族窒化物系半導体を利用した受光素子に
関し、太陽電池、フォトダイオード、光センサ等に適用
できる。
する。特にIII族窒化物系半導体を利用した受光素子に
関し、太陽電池、フォトダイオード、光センサ等に適用
できる。
【０００２】
【従来の技術】III族窒化物系半導体（ＩｎａＡｌｂＧ
ａ１−ａ−ｂＮ、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ａ＋ｂ
≦１）は、広範囲の波長に感度を有する材料として太陽
電池、フォトダイオード等の受光素子への活用が考えら
れている。特に、短い波長の光に対して感度を有するた
め注目されている。また、III族窒化物系半導体は直接
遷移型であるので、それを用いた受光素子では変換効率
が高いという利点がある。従来、III族窒化物系半導体
を利用した受光素子として、受光層にＩｎＸＧａ １−Ｘ
Ｎ（０＜Ｘ＜１）を用いたものがある（特開平７−２８
８３３４号公報参照）。この受光素子では、ＩｎＸＧａ
１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）からなる受光層をｎ型III族窒
化物系半導体とｐ型III族窒化物系半導体層とで挟んだ
構造を有する。受光層であるＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜
Ｘ＜１）層には、適当なドナー不純物又は／及びアクセ
プター不純物がドープされている。
ａ１−ａ−ｂＮ、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ａ＋ｂ
≦１）は、広範囲の波長に感度を有する材料として太陽
電池、フォトダイオード等の受光素子への活用が考えら
れている。特に、短い波長の光に対して感度を有するた
め注目されている。また、III族窒化物系半導体は直接
遷移型であるので、それを用いた受光素子では変換効率
が高いという利点がある。従来、III族窒化物系半導体
を利用した受光素子として、受光層にＩｎＸＧａ １−Ｘ
Ｎ（０＜Ｘ＜１）を用いたものがある（特開平７−２８
８３３４号公報参照）。この受光素子では、ＩｎＸＧａ
１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）からなる受光層をｎ型III族窒
化物系半導体とｐ型III族窒化物系半導体層とで挟んだ
構造を有する。受光層であるＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜
Ｘ＜１）層には、適当なドナー不純物又は／及びアクセ
プター不純物がドープされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記受光素子の受光層
では外部からの光の照射（光子）により、エレクトロン
・ホール（電子・正孔）ペアが生じる。発生したエレク
トロン及びホールは、ｐｎ或いはｎｐ接合における内部
電界により、受光層に接合するｎ型半導体層及びｐ型半
導体層へとそれぞれ移動していく。このエレクトロン及
びホールを外部に取り出すことにより電流が発生する。
上記従来の受光素子では、受光層にドナー不純物又は／
及びアクセプター不純物がドープされているため、受光
層で生じたエレクトロン或いはホールのいくらかは、受
光層を移動中に受光層に存在するホール或いはエレクト
ロンに補足され消失してしまう。このため、電流発生に
関与するエレクトロン、ホールの数が減少し、その結果
受光素子のエネルギー変換効率が低下することとなる。
では外部からの光の照射（光子）により、エレクトロン
・ホール（電子・正孔）ペアが生じる。発生したエレク
トロン及びホールは、ｐｎ或いはｎｐ接合における内部
電界により、受光層に接合するｎ型半導体層及びｐ型半
導体層へとそれぞれ移動していく。このエレクトロン及
びホールを外部に取り出すことにより電流が発生する。
上記従来の受光素子では、受光層にドナー不純物又は／
及びアクセプター不純物がドープされているため、受光
層で生じたエレクトロン或いはホールのいくらかは、受
光層を移動中に受光層に存在するホール或いはエレクト
ロンに補足され消失してしまう。このため、電流発生に
関与するエレクトロン、ホールの数が減少し、その結果
受光素子のエネルギー変換効率が低下することとなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべくなされたものであり、エネルギー変換効率の高
いIII族窒化物系半導体受光素子を提供することを目的
とする。その構成は次の通りである。ｎ型III族窒化物
系半導体層と、ノンドープのＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜
Ｘ＜１）からなる受光層と、ｐ型III族窒化物系半導体
層と、が積層された構造を備えてなるIII族窒化物系半
導体受光素子。
決すべくなされたものであり、エネルギー変換効率の高
いIII族窒化物系半導体受光素子を提供することを目的
とする。その構成は次の通りである。ｎ型III族窒化物
系半導体層と、ノンドープのＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜
Ｘ＜１）からなる受光層と、ｐ型III族窒化物系半導体
層と、が積層された構造を備えてなるIII族窒化物系半
導体受光素子。
【０００５】このように構成された受光素子では、受光
層にノンドープのIII族窒化物系半導体層を用いている
ため、受光層にキャリア（エレクトロン或いはホール）
がほとんど存在しない。その結果、外部からの光の照射
により受光層で生じたエレクトロン又はホールが受光層
に存在するキャリアに補足されることがほとんどなく、
効率の良いエネルギー変換が達成される。
層にノンドープのIII族窒化物系半導体層を用いている
ため、受光層にキャリア（エレクトロン或いはホール）
がほとんど存在しない。その結果、外部からの光の照射
により受光層で生じたエレクトロン又はホールが受光層
に存在するキャリアに補足されることがほとんどなく、
効率の良いエネルギー変換が達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
ながら説明する。図１は本発明の一の例である受光素子
１の断面図である。受光素子１はサファイア基板１０の
上にバッファ層１１、ｎ型III族窒化物系半導体層（以
下、ｎ層とする）１２、受光層１３、ｐ型III族窒化物
系半導体層（以下、ｐ層とする）１４が順次積層された
構成である。ここでIII族窒化物系半導体とは、一般的
にはＡｌＸＩｎＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦
Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）で表される。ｎ層１２、受光
層１３、及びｐ層１４の一部をエッチングしてｎ電極１
５が設けられている。また、ｐ層１４のほぼ全面にわた
る透光性電極１６及びｐ電極１７が設けられている。さ
らに、基板のｎ層１２、受光層１３及びｐ層１４が積層
される面と反対の面には裏面反射層９が設けられてい
る。
ながら説明する。図１は本発明の一の例である受光素子
１の断面図である。受光素子１はサファイア基板１０の
上にバッファ層１１、ｎ型III族窒化物系半導体層（以
下、ｎ層とする）１２、受光層１３、ｐ型III族窒化物
系半導体層（以下、ｐ層とする）１４が順次積層された
構成である。ここでIII族窒化物系半導体とは、一般的
にはＡｌＸＩｎＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦
Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）で表される。ｎ層１２、受光
層１３、及びｐ層１４の一部をエッチングしてｎ電極１
５が設けられている。また、ｐ層１４のほぼ全面にわた
る透光性電極１６及びｐ電極１７が設けられている。さ
らに、基板のｎ層１２、受光層１３及びｐ層１４が積層
される面と反対の面には裏面反射層９が設けられてい
る。
【０００７】サファイア基板１０の上に設けられるバッ
ファ層１１は、Ｇａ１−ＹＡｌＹＮ（０≦Ｙ≦１）から
なる。好ましくはＧａＮ又はＡｌＮとする。
ファ層１１は、Ｇａ１−ＹＡｌＹＮ（０≦Ｙ≦１）から
なる。好ましくはＧａＮ又はＡｌＮとする。
【０００８】図１の例においてｎ層１２は、Ｇａ１−Ｙ
ＡｌＹＮ（０≦Ｙ≦１）に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のドナ
ー不純物をドープしてｎ型としたものである。ｎ層１２
を、受光層側の低電子濃度ｎ−層と、バッファ層側の高
電子濃度ｎ＋層の二層とすることができる。
ＡｌＹＮ（０≦Ｙ≦１）に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のドナ
ー不純物をドープしてｎ型としたものである。ｎ層１２
を、受光層側の低電子濃度ｎ−層と、バッファ層側の高
電子濃度ｎ＋層の二層とすることができる。
【０００９】受光層１３はノンドープのＩｎＸＧａ
１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）である。ＩｎＸＧａ１−ＸＮ
（０＜Ｘ＜１）はノンドープの状態ではｎ型となるが、
受光層に存在するキャリア電子は少数である（例えば、
ＩｎＸＧａ１−ＸＮ、Ｘ＝０．０７では、キャリア電子
濃度＜５×１０１７／ｃｍ３）。そのため、光の照射に
より受光層内に生じた正孔の中で、受光層１３内に存在
するキャリア電子に捕捉される正孔の数は少ない。その
結果、受光層１３からｐ層１４へ移動する正孔の数の損
失が抑えられ、もって、受光素子のエネルギー変換効率
が高くなる。仮に、ＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）
にＳｉ、Ｇｅ等の適当なドナー不純物をドープしてｎ型
とした場合には、受光層内に存在するキャリア電子の濃
度が高くなり、その結果、光の照射により生じた正孔の
中で受光層内のキャリア電子に捕捉される正孔の数が多
くなる。即ち、受光層からｐ層へ移動する正孔の量が減
少し、その結果、受光素子の変換効率が低下する。ま
た、ＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）にＺｎ、Ｍｇ等
の適当なアクセプター不純物をドープしてｐ型とした場
合には、受光層内に多数のキャリア（ホール）が存在す
ることとなる。そのため、光の照射により受光層内で生
じた電子の多数が受光層内のキャリア（ホール）に捕捉
され、受光層からｎ層へ移動する電子の数が減少してし
まう。即ち、受光素子のエネルギー変換効率が低下する
こととなる。尚、前記の通り、ノンドープの状態のＩｎ
ＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）はｎ型となり少数のキャ
リア電子が存在するので、このキャリア電子濃度を減少
させる目的の限度においてアクセプター不純物をドープ
することは差し支えない。
１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）である。ＩｎＸＧａ１−ＸＮ
（０＜Ｘ＜１）はノンドープの状態ではｎ型となるが、
受光層に存在するキャリア電子は少数である（例えば、
ＩｎＸＧａ１−ＸＮ、Ｘ＝０．０７では、キャリア電子
濃度＜５×１０１７／ｃｍ３）。そのため、光の照射に
より受光層内に生じた正孔の中で、受光層１３内に存在
するキャリア電子に捕捉される正孔の数は少ない。その
結果、受光層１３からｐ層１４へ移動する正孔の数の損
失が抑えられ、もって、受光素子のエネルギー変換効率
が高くなる。仮に、ＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）
にＳｉ、Ｇｅ等の適当なドナー不純物をドープしてｎ型
とした場合には、受光層内に存在するキャリア電子の濃
度が高くなり、その結果、光の照射により生じた正孔の
中で受光層内のキャリア電子に捕捉される正孔の数が多
くなる。即ち、受光層からｐ層へ移動する正孔の量が減
少し、その結果、受光素子の変換効率が低下する。ま
た、ＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）にＺｎ、Ｍｇ等
の適当なアクセプター不純物をドープしてｐ型とした場
合には、受光層内に多数のキャリア（ホール）が存在す
ることとなる。そのため、光の照射により受光層内で生
じた電子の多数が受光層内のキャリア（ホール）に捕捉
され、受光層からｎ層へ移動する電子の数が減少してし
まう。即ち、受光素子のエネルギー変換効率が低下する
こととなる。尚、前記の通り、ノンドープの状態のＩｎ
ＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）はｎ型となり少数のキャ
リア電子が存在するので、このキャリア電子濃度を減少
させる目的の限度においてアクセプター不純物をドープ
することは差し支えない。
【００１０】 受光素子は、ダブルへテロ型の他、超格子
構造、シングルヘテロ型、ホモ型のものなどを用いるこ
とができる。
構造、シングルヘテロ型、ホモ型のものなどを用いるこ
とができる。
【００１１】ｐ層１４はＧａ１−ＹＡｌＹＮ（０≦Ｙ≦
１）に、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ等のアクセプター不純物をド
ープしてｐ型としたものである。ｐ層１４を、受光層側
の低ホール濃度ｐ−層と、電極側の高ホール濃度ｐ＋層
の二層とすることができる。
１）に、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ等のアクセプター不純物をド
ープしてｐ型としたものである。ｐ層１４を、受光層側
の低ホール濃度ｐ−層と、電極側の高ホール濃度ｐ＋層
の二層とすることができる。
【００１２】ｎ電極１５は周知の方法でｎ層１２、受光
層１３、及びｐ層１４の一部をエッチングした後ｎ層１
２上に形成される。ｎ電極１５の材料としては、Ａｌ、
Ｖ、Ａｕ、Ｒｈ等が挙げられる。透光性電極１６及びｐ
電極はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ又はこれらを含む
合金等の材料からなる。ｎ電極１５、透光性電極１６及
びｐ電極１７は周知の蒸着法によりそれぞれ形成され
る。透光性電極１６は、変換効率を高めるために重要な
役割をする。ｐ層１４は、正孔キャリア濃度が高くなら
ないために抵抗率が高い。よって、透光性電極１６がな
い場合、ｐ電極１７から遠い場所で発生したキャリアは
ｐ層１４を移動してくる間に消失し、結果的に発電に寄
与しないことになる。ｐ層といえども発生した正孔キャ
リアを短い距離で外部に取り出すことが重要である。
層１３、及びｐ層１４の一部をエッチングした後ｎ層１
２上に形成される。ｎ電極１５の材料としては、Ａｌ、
Ｖ、Ａｕ、Ｒｈ等が挙げられる。透光性電極１６及びｐ
電極はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ又はこれらを含む
合金等の材料からなる。ｎ電極１５、透光性電極１６及
びｐ電極１７は周知の蒸着法によりそれぞれ形成され
る。透光性電極１６は、変換効率を高めるために重要な
役割をする。ｐ層１４は、正孔キャリア濃度が高くなら
ないために抵抗率が高い。よって、透光性電極１６がな
い場合、ｐ電極１７から遠い場所で発生したキャリアは
ｐ層１４を移動してくる間に消失し、結果的に発電に寄
与しないことになる。ｐ層といえども発生した正孔キャ
リアを短い距離で外部に取り出すことが重要である。
【００１３】裏面反射層９は発電に寄与せず通過した光
をもう一度反射させ受光層１３に導入させて発電に寄与
させようとするものであり、Ａｇ、Ｔｉ、Ａｌ等を含ん
でなる。
をもう一度反射させ受光層１３に導入させて発電に寄与
させようとするものであり、Ａｇ、Ｔｉ、Ａｌ等を含ん
でなる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の一の実施例である受光素子１
の断面図である。受光素子１は基板１０、バッファ層１
１、ｎ層１２、受光層１３、ｐ層１４、ｎ電極１５、透
光性電極１６及びｐ電極１７で構成され、その具体的な
スペックは次の通りである。 層 ： 組成：ドーパント （膜厚） ｐ電極１７ ： Ａｕ／Ｎｉ (5,000Å / 1,000Å) 透光性電極１６ ： Ａｕ／Ｃｏ (60Å / 15Å) ｐ層１４ ： ｐ型ＧａＮ:Ｍｇ （500Å） 受光層１３ ： ノンドープ Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ （0.1〜3μｍ） ｎ電極１５ ： Ａｌ／Ｖ (18,000Å / 175Å) ｎ層１２ ： ｎ型ＧａＮ：Ｓｉ (2.5μｍ) バッファ層１１ ： ＡｌＮ （500Å） 基板１０ ： サファイア （300μm） 裏面反射層９ ： Ｔｉ （1000Å） 各半導体層は周知のＭＯＶＰＥ法により形成される。こ
の成長法においては、アンモニアガスとIII族元素のア
ルキル化合物ガス、例えばトリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ)、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）やトリメチル
インジウム（ＴＭＩ）とを適当な温度に加熱された基板
上に供給して熱分解反応させ、もって所望の結晶を基板
の上に成長させる。ｐ層１４を形成した後、ｐ層１４、
受光層１３及びｎ層１２の一部をエッチングして、ｎ電
極１５を取り付けるための部分をｎ層１２に形成する。
ｎ電極１５及びｐ電極１７の構成は上記の通りであり、
蒸着により形成される。その後、裏面反射層９を周知の
蒸着法又はスパッタ法にて形成する。最後にアロイ処理
を経て個々のチップに分離される。
の断面図である。受光素子１は基板１０、バッファ層１
１、ｎ層１２、受光層１３、ｐ層１４、ｎ電極１５、透
光性電極１６及びｐ電極１７で構成され、その具体的な
スペックは次の通りである。 層 ： 組成：ドーパント （膜厚） ｐ電極１７ ： Ａｕ／Ｎｉ (5,000Å / 1,000Å) 透光性電極１６ ： Ａｕ／Ｃｏ (60Å / 15Å) ｐ層１４ ： ｐ型ＧａＮ:Ｍｇ （500Å） 受光層１３ ： ノンドープ Ｉｎ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ （0.1〜3μｍ） ｎ電極１５ ： Ａｌ／Ｖ (18,000Å / 175Å) ｎ層１２ ： ｎ型ＧａＮ：Ｓｉ (2.5μｍ) バッファ層１１ ： ＡｌＮ （500Å） 基板１０ ： サファイア （300μm） 裏面反射層９ ： Ｔｉ （1000Å） 各半導体層は周知のＭＯＶＰＥ法により形成される。こ
の成長法においては、アンモニアガスとIII族元素のア
ルキル化合物ガス、例えばトリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ)、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）やトリメチル
インジウム（ＴＭＩ）とを適当な温度に加熱された基板
上に供給して熱分解反応させ、もって所望の結晶を基板
の上に成長させる。ｐ層１４を形成した後、ｐ層１４、
受光層１３及びｎ層１２の一部をエッチングして、ｎ電
極１５を取り付けるための部分をｎ層１２に形成する。
ｎ電極１５及びｐ電極１７の構成は上記の通りであり、
蒸着により形成される。その後、裏面反射層９を周知の
蒸着法又はスパッタ法にて形成する。最後にアロイ処理
を経て個々のチップに分離される。
【００１５】図１の素子は光を電極側から入射する場合
であって、サファイアが透光性であることを利用してサ
ファイア側から入射することも可能である。この場合に
は、裏面反射層９は不要であり、さらに、変換効率を高
めるために透光性電極１６の代わりとして高反射率の電
極材料を使用することもできる。かかる電極材料として
は可視光に対して高い反射率を有し且つオーミック特性
を有する、例えばＡｇ、Ｒｈを含んだ材料を用いられ
る。このときは、チップ裏面で反射した光を有効に利用
し変換効率を高めるために、チップ形成プロセスで支障
をきたさない範囲で高反射率の電極と受光層１３のサイ
ズ及び形状とを同じとすることが好ましい。
であって、サファイアが透光性であることを利用してサ
ファイア側から入射することも可能である。この場合に
は、裏面反射層９は不要であり、さらに、変換効率を高
めるために透光性電極１６の代わりとして高反射率の電
極材料を使用することもできる。かかる電極材料として
は可視光に対して高い反射率を有し且つオーミック特性
を有する、例えばＡｇ、Ｒｈを含んだ材料を用いられ
る。このときは、チップ裏面で反射した光を有効に利用
し変換効率を高めるために、チップ形成プロセスで支障
をきたさない範囲で高反射率の電極と受光層１３のサイ
ズ及び形状とを同じとすることが好ましい。
【００１６】
【試験例】次に上記実施例の受光素子１を用いた試験例
を示す。図２は、０．３５ｍｍ□の受光素子１のｎ電極
１５及びｐ電極１７間を直流電流計に接続し、ｐ電極側
からＨｇランプの光源から光を照射した場合の受光素子
の太陽電池特性（電流電圧特性）を示すグラフである。
参考図は光を照射しない場合である。図２より、実施例
の受光素子１は典型的な受光素子特性を示すことがわか
る。
を示す。図２は、０．３５ｍｍ□の受光素子１のｎ電極
１５及びｐ電極１７間を直流電流計に接続し、ｐ電極側
からＨｇランプの光源から光を照射した場合の受光素子
の太陽電池特性（電流電圧特性）を示すグラフである。
参考図は光を照射しない場合である。図２より、実施例
の受光素子１は典型的な受光素子特性を示すことがわか
る。
【００１７】図３は、受光素子１のエネルギー変換効率
を測定した結果を示すグラフである。試験には０．３５
ｍｍ□の受光素子１のチップを用い、光をｐ電極側から
照射した場合の変換効率を測定した。光の照射に必要な
電力に対する起電力を変換効率とした。尚、試験に用い
た受光素子１の透光性電極１６の透過率は６０％であ
る。印加する電圧に応じて変換効率が変化し、電圧２．
２Ｖ付近で最大の変換効率約１．９％が得られた。透過
率１００％の透光性電極が得られた場合は、３．２％に
相当する。これは太陽電池として実用に資するものであ
る。
を測定した結果を示すグラフである。試験には０．３５
ｍｍ□の受光素子１のチップを用い、光をｐ電極側から
照射した場合の変換効率を測定した。光の照射に必要な
電力に対する起電力を変換効率とした。尚、試験に用い
た受光素子１の透光性電極１６の透過率は６０％であ
る。印加する電圧に応じて変換効率が変化し、電圧２．
２Ｖ付近で最大の変換効率約１．９％が得られた。透過
率１００％の透光性電極が得られた場合は、３．２％に
相当する。これは太陽電池として実用に資するものであ
る。
【００１８】この発明は、上記発明の実施の形態及び実
施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の
範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲
で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の
範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲
で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００１９】以下次の事項を開示する。 （１０） ｎ型III族窒化物系半導体層と、ノンドープ
のＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）からなる受光層
と、ｐ型III族窒化物系半導体層と、が積層されてなる
積層体。 （１１） 前記ｎ型III族窒化物系半導体層が、Ｓｉを
ドナーとしてドープしたｎ型III族窒化物系半導体であ
る、ことを特徴とする（１０）に記載の積層体。 （２０） ｎ型III族窒化物系半導体層と、実質的にキ
ャリアの存在しないＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）
からなる受光層と、ｐ型III族窒化物系半導体層と、が
積層された構造を備えてなる太陽電池。 （２１） ｎ型III族窒化物系半導体層とｐ型III族窒化
物系半導体層との間に、ＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜
１）からなる受光層であって、光が照射されたときに該
受光層に生ずる電子及びホールの実質的に全部を前記ｎ
型III族窒化物系半導体層及び前記ｐ型半導体層にそれ
ぞれ供給することができる受光層、を挟んだ構造を備え
てなるIII族窒化物系半導体受光素子。
のＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）からなる受光層
と、ｐ型III族窒化物系半導体層と、が積層されてなる
積層体。 （１１） 前記ｎ型III族窒化物系半導体層が、Ｓｉを
ドナーとしてドープしたｎ型III族窒化物系半導体であ
る、ことを特徴とする（１０）に記載の積層体。 （２０） ｎ型III族窒化物系半導体層と、実質的にキ
ャリアの存在しないＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）
からなる受光層と、ｐ型III族窒化物系半導体層と、が
積層された構造を備えてなる太陽電池。 （２１） ｎ型III族窒化物系半導体層とｐ型III族窒化
物系半導体層との間に、ＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜
１）からなる受光層であって、光が照射されたときに該
受光層に生ずる電子及びホールの実質的に全部を前記ｎ
型III族窒化物系半導体層及び前記ｐ型半導体層にそれ
ぞれ供給することができる受光層、を挟んだ構造を備え
てなるIII族窒化物系半導体受光素子。
【図１】本発明の実施例である受光素子１の断面図であ
る。
る。
【図２】実施例の受光素子１を用いた太陽電池特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】同じくエネルギー変換効率を示すグラフであ
る。
る。
１ 受光素子 ９ 裏面反射層 １０ サファイア基板 １１ バッファ層 １２ ｎ型III族窒化物系半導体層 １３ 受光層 １４ ｐ型III族窒化物系半導体層 １５ ｎ電極 １６ 透光性電極 １７ ｐ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 光一 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 Ｆターム(参考） 5F049 MA02 MA03 MA04 MB07 MB12 NA01 PA04 PA07 PA11 PA14 QA02 QA06 QA16 QA18 SE05 SE12 SE16 SS01 SZ16
Claims (3)
- 【請求項１】 ｎ型III族窒化物系半導体層と、ノンド
ープのＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）からなる受光
層と、ｐ型III族窒化物系半導体層と、が積層された構
造を備えてなるIII族窒化物系半導体受光素子。 - 【請求項２】 前記ｎ型III族窒化物系半導体層が、Ｓ
ｉをドナーとしてドープしたｎ型III族窒化物系半導体
である、ことを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化
物系半導体受光素子。 - 【請求項３】 ｎ型III族窒化物系半導体層と、ノンド
ープのＩｎＸＧａ１−ＸＮ（０＜Ｘ＜１）からなる受光
層と、ｐ型III族窒化物系半導体層と、が積層された前
記構造がサファイアからなる基板上に形成され、基板の
III族窒化物系半導体層と反対の面に光反射層を有す
る、ことを特徴とする請求項１に記載のIII族窒化物系
半導体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065881A JP2000261025A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065881A JP2000261025A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000261025A true JP2000261025A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13299777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11065881A Withdrawn JP2000261025A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 受光素子 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000261025A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-03-12 JP JP11065881A patent/JP2000261025A/ja not_active Withdrawn
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| KR102663685B1 (ko) | 2019-07-15 | 2024-05-10 | 에스엘티 테크놀로지스 인코포레이티드 | 파워 포토다이오드 구조, 제조 방법, 및 사용 방법 |
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