JPH01320438A - 赤外線検知装置 - Google Patents
赤外線検知装置Info
- Publication number
- JPH01320438A JPH01320438A JP15538788A JP15538788A JPH01320438A JP H01320438 A JPH01320438 A JP H01320438A JP 15538788 A JP15538788 A JP 15538788A JP 15538788 A JP15538788 A JP 15538788A JP H01320438 A JPH01320438 A JP H01320438A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- band
- picture element
- xcdxte
- substrate
- resistance
- 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
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (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】
〔概 要〕
ＨｇＣｄＴｅからなるフォトダイオードアレイの構成に
関し、 クロストークを低減させて、空間分解能を向上させるこ
とを目的とし、 Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅからなるフォトダイオードアレイ
において、各画素間にＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｊＪ域（
ｘ ＞ ｙ ＞ Ｑ）からなる画素分離帯が設けられて
いることを特徴とする。
関し、 クロストークを低減させて、空間分解能を向上させるこ
とを目的とし、 Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅからなるフォトダイオードアレイ
において、各画素間にＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｊＪ域（
ｘ ＞ ｙ ＞ Ｑ）からなる画素分離帯が設けられて
いることを特徴とする。
本発明は赤外線検知装置のうち、特にＨｇＣｄＴｅから
なるフォトダイオードアレイの構成に関する。
なるフォトダイオードアレイの構成に関する。
赤外線検知装置は物体の温度に対応して放射される赤外
線を検知して、その物体の温度を測定する装置で、Ｈｇ
ＣｄＴｅなどからなる検知素子をアレイ状に配置してい
るが、その−層の性能向上が望まれている。
線を検知して、その物体の温度を測定する装置で、Ｈｇ
ＣｄＴｅなどからなる検知素子をアレイ状に配置してい
るが、その−層の性能向上が望まれている。
第５図は従来のＨｇＣｄＴｅ （水銀・カドミウム・テ
ルル）ダイオードアレイの部分断面図を示しており、１
は半絶縁性（Ｓｅｍｉ Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ） ＣｄＴ
ｅ基板。
ルル）ダイオードアレイの部分断面図を示しており、１
は半絶縁性（Ｓｅｍｉ Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ） ＣｄＴ
ｅ基板。
２はｐ−Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ層、３はｎ ” −Ｈｇ
＋−ｘＣｄｘＴｅ領域、４は保護絶縁膜、５は電極で、
破線で区分した領域が１つの画素已に相当する。本例は
赤外線を裏面（ＣｄＴｅ基板ｌ基板受ける裏面入射型ダ
イオードアレイで、例えば、保護絶縁膜４は硫化亜鉛（
Ｚｎ Ｓ ）膜からなり、電極５はインジウム電極であ
る。なお、他方の電極はアレイ周囲のｐ −Ｈｇ＋−ｘ
ＣｄｘＴｅ層に接続して設けられるが、第４図には図示
していない。
＋−ｘＣｄｘＴｅ領域、４は保護絶縁膜、５は電極で、
破線で区分した領域が１つの画素已に相当する。本例は
赤外線を裏面（ＣｄＴｅ基板ｌ基板受ける裏面入射型ダ
イオードアレイで、例えば、保護絶縁膜４は硫化亜鉛（
Ｚｎ Ｓ ）膜からなり、電極５はインジウム電極であ
る。なお、他方の電極はアレイ周囲のｐ −Ｈｇ＋−ｘ
ＣｄｘＴｅ層に接続して設けられるが、第４図には図示
していない。
このようなダイオードアレイを形成するには、半絶縁性
ＣｄＴｅ基板１の上にｐ −Ｈｇ＋−ｘｃｄｘＴｅ層２
をエピタキシャル成長し、そのｐ −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘ
Ｔｅ層２に選択的に硼素イオンを注入するか、または水
銀を拡散してｎ ” −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ領域３を
形成し、その上に保護絶縁膜４．電極５を形成して完成
させている。
ＣｄＴｅ基板１の上にｐ −Ｈｇ＋−ｘｃｄｘＴｅ層２
をエピタキシャル成長し、そのｐ −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘ
Ｔｅ層２に選択的に硼素イオンを注入するか、または水
銀を拡散してｎ ” −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ領域３を
形成し、その上に保護絶縁膜４．電極５を形成して完成
させている。
ところで、このようなダイオードアレイにおいて、近年
、その高密度化、高集積化が進んで、画素ピッチが微細
となり、小数キャリアの拡散長に近づきつつある。その
ために、クロストークが生じて空間分解能が低下すると
云う問題が起こってきた。また、高集積化が進み、多画
素化するとｐ−Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ層２に流れる電流
も大きくなり、その内部電圧降下も無視できなくなって
いる。
、その高密度化、高集積化が進んで、画素ピッチが微細
となり、小数キャリアの拡散長に近づきつつある。その
ために、クロストークが生じて空間分解能が低下すると
云う問題が起こってきた。また、高集積化が進み、多画
素化するとｐ−Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ層２に流れる電流
も大きくなり、その内部電圧降下も無視できなくなって
いる。
本発明はそのようなりロストークを低減させて空間分解
能を向上させ、且つ、基板抵抗を低下させることを目的
とした赤外線検知装置を提案するものである。
能を向上させ、且つ、基板抵抗を低下させることを目的
とした赤外線検知装置を提案するものである。
その課題は、第１図に示す原理図のように、ＨｇｘＣｄ
ｘＴｅからなるアレイ状のフォトダイオードの各画素Ｅ
間に、）Ｉｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｅＪＩ域（ｘ ＞ ｙ
ｋ Ｏ）からなる画素分離帯７が設けられている赤外
線検知装置によって解決される。なお、図中の１はＳ、
！。
ｘＴｅからなるアレイ状のフォトダイオードの各画素Ｅ
間に、）Ｉｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｅＪＩ域（ｘ ＞ ｙ
ｋ Ｏ）からなる画素分離帯７が設けられている赤外
線検知装置によって解決される。なお、図中の１はＳ、
！。
−ＣｄＴｅ基板、２はｐ −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ層、
３はｎ＋−Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ 領域を示す。
３はｎ＋−Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ 領域を示す。
即ち、本発明は画素分離帯としてｐ −Ｈｇ＋−ｘＣｄ
ｘＴｅ層よりもＣｄの少ないＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｊ
Ｉ域を設けるもので、Ｃｄを少なくするとエネルギーバ
ンドにおけるバンドギャップ（禁制帯）の幅が狭くなり
、その画素分離帯でキャリアの再結合が起こるために、
生成されたキャリアが隣接した画素に流入し難（なって
、クロストークが減少し空間分解能が向上する。また、
Ｃｄの少ないＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ Ｔｉｊ域は低抵抗
になるために電圧降下が少なくなる。
ｘＴｅ層よりもＣｄの少ないＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｊ
Ｉ域を設けるもので、Ｃｄを少なくするとエネルギーバ
ンドにおけるバンドギャップ（禁制帯）の幅が狭くなり
、その画素分離帯でキャリアの再結合が起こるために、
生成されたキャリアが隣接した画素に流入し難（なって
、クロストークが減少し空間分解能が向上する。また、
Ｃｄの少ないＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ Ｔｉｊ域は低抵抗
になるために電圧降下が少なくなる。
以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第２図は本発明にかかるＨｇＣｄＴｅダイオードアレイ
の部分断面図を示し、７がｐ −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ
層２に設けたＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｅｉ域（ｘ＞ｙ２
０）からなる画素分離帯で、その他の記号は第５図と同
様に１はＳ ｒ−ＣｄＴｅ基板、３はｎ” −Ｈｇ＋−
ｘＣｄｘＴｅ ９５域。
の部分断面図を示し、７がｐ −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ
層２に設けたＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｅｉ域（ｘ＞ｙ２
０）からなる画素分離帯で、その他の記号は第５図と同
様に１はＳ ｒ−ＣｄＴｅ基板、３はｎ” −Ｈｇ＋−
ｘＣｄｘＴｅ ９５域。
４は保護絶縁膜、５は電極、Ｅは画素である。Ｘ〉ｙ〉
０なる条件は、例えばｘ＝０．２２． ｙ＝０．１６
程度の組成にする。
０なる条件は、例えばｘ＝０．２２． ｙ＝０．１６
程度の組成にする。
このような画素分離帯７を画素の境界部分に設けると、
隣接画素へのキャリアの流出が防がれてクロストークが
減少する。第３図はキャリアの流れを説明するためのエ
ネルギーバンド図を示しており、ＣＢは伝導帯（コンダ
クションバンド）の下端、ＶＢは価電子帯（バレンスパ
ント）の上端。
隣接画素へのキャリアの流出が防がれてクロストークが
減少する。第３図はキャリアの流れを説明するためのエ
ネルギーバンド図を示しており、ＣＢは伝導帯（コンダ
クションバンド）の下端、ＶＢは価電子帯（バレンスパ
ント）の上端。
ＥＦはフェルミレベル、ＣＢとＶＢとの間が禁制帯（バ
ンドギャップ）である。・は電子、○は正孔で、図のよ
うにｐ −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ層２とｎ ＋ ｌ
ｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ領域３との境界の遷移層では赤外線
を受けて生成されたキャリアが双方に移動して光電流を
生じて検出される′が、画素の境界、即ち、Ｈｇ ＋−
ｙＣｄｙＴｅ領域７（画素分離帯）近傍の小数キャリア
は画素分離帯に移動し、その遷移層で電子・正孔が再結
合してキャリアが消滅する。第３図は横方向のエネルギ
ーバンドであるが、Ｓ、１．−ＣｄＴｅ基板１から画素
分離帯７への縦方向のエネルギーバンドも同様に画素分
離帯近傍で小数キャリアが再結合してキャリアが消滅す
る。従って、隣接画素へのキャリアの流出が防止されて
空間分解能が向上し、クロストークが減少する。また、
低抵抗なＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｅＩ域７が設けられる
ために、ｐ −Ｈｇｌ−ｘＣｄｘＴｅ層２（基板）での
電圧降下も低減される。
ンドギャップ）である。・は電子、○は正孔で、図のよ
うにｐ −Ｈｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ層２とｎ ＋ ｌ
ｇ＋−ｘＣｄｘＴｅ領域３との境界の遷移層では赤外線
を受けて生成されたキャリアが双方に移動して光電流を
生じて検出される′が、画素の境界、即ち、Ｈｇ ＋−
ｙＣｄｙＴｅ領域７（画素分離帯）近傍の小数キャリア
は画素分離帯に移動し、その遷移層で電子・正孔が再結
合してキャリアが消滅する。第３図は横方向のエネルギ
ーバンドであるが、Ｓ、１．−ＣｄＴｅ基板１から画素
分離帯７への縦方向のエネルギーバンドも同様に画素分
離帯近傍で小数キャリアが再結合してキャリアが消滅す
る。従って、隣接画素へのキャリアの流出が防止されて
空間分解能が向上し、クロストークが減少する。また、
低抵抗なＨｇ＋−ｙＣｄｙＴｅ ｅＩ域７が設けられる
ために、ｐ −Ｈｇｌ−ｘＣｄｘＴｅ層２（基板）での
電圧降下も低減される。
次に、第４図（ａ）〜（ｄ）は本発明にかかる赤外線検
知装置の形成工程順断面図を示しており、その概要を説
明すると、 第４図（ａ）参照；まず、Ｓ、 １．−ＣｄＴｅ基板１
（厚さ数百μｍ）の上にｐ −ＨｇＩ−ｘＣｄｘＴｅ
層２（膜厚２０〜３０μｍ）をエピタキシャル成長し、
その上に選択的にレジスト膜マスク（図示せず）を被覆
して、露出面をブロムメタノール液でエツチングして溝
１１（幅１０〜２０μｍ、深さ約ｌＯμｍ）を形成する
。
知装置の形成工程順断面図を示しており、その概要を説
明すると、 第４図（ａ）参照；まず、Ｓ、 １．−ＣｄＴｅ基板１
（厚さ数百μｍ）の上にｐ −ＨｇＩ−ｘＣｄｘＴｅ
層２（膜厚２０〜３０μｍ）をエピタキシャル成長し、
その上に選択的にレジスト膜マスク（図示せず）を被覆
して、露出面をブロムメタノール液でエツチングして溝
１１（幅１０〜２０μｍ、深さ約ｌＯμｍ）を形成する
。
第４図（ｂ）参照；次いで、レジスト膜マスクを除去し
た後、液相または気相エピタキシャル成長法によってＨ
ｇＩ−ｙＣｄｙＴｅＣｄＴｅ基板Σ０）を成長する。
た後、液相または気相エピタキシャル成長法によってＨ
ｇＩ−ｙＣｄｙＴｅＣｄＴｅ基板Σ０）を成長する。
第４図（Ｃ）参照：次いで、粉末による物理的な研磨法
によって表面を鏡面研磨してｐ−ＨｇＩ−ｘＣｄｘＴｅ
層２を露出させ、溝１１の中にのみＨｇｔ−ｙＣｄｙＴ
ｅ領域７を埋没させる。
によって表面を鏡面研磨してｐ−ＨｇＩ−ｘＣｄｘＴｅ
層２を露出させ、溝１１の中にのみＨｇｔ−ｙＣｄｙＴ
ｅ領域７を埋没させる。
第４図（ｄｌ参照；次いで、再び選択的にレジスト膜マ
スク（図示せず）を被覆した後、露出面に硼素イオンを
注入してｎ ” −ＨｇＩ−ｘＣｄｘＴｅ領域３を形成
し、その上にＺｎＳ膜からなる保護絶縁膜４を蒸着し、
更に、それに窓あけして電極５を形成する。
スク（図示せず）を被覆した後、露出面に硼素イオンを
注入してｎ ” −ＨｇＩ−ｘＣｄｘＴｅ領域３を形成
し、その上にＺｎＳ膜からなる保護絶縁膜４を蒸着し、
更に、それに窓あけして電極５を形成する。
このようにして、ＨｇＩ−ｙＣｄｙＴｅＣｄＴｅ基板素
分離帯を形成するが、そうすれば、空間分解能の良い赤
外線検知装置が得られる。
分離帯を形成するが、そうすれば、空間分解能の良い赤
外線検知装置が得られる。
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる赤外線
検知装置はクロストークが減少して空間分解能が向上し
、低抵抗化したＨｇＩ−ｙＣｄｙＴｅ ｅＩ域が設けら
れるため電圧降下も少なくなって、装置の高性能化に顕
著な効果がある。
検知装置はクロストークが減少して空間分解能が向上し
、低抵抗化したＨｇＩ−ｙＣｄｙＴｅ ｅＩ域が設けら
れるため電圧降下も少なくなって、装置の高性能化に顕
著な効果がある。
第１図は原理図、
第２図は本発明にかかるＨｇＣｄＴｅダイオードアレイ
の部分断面図、 第３図はエネルギーバンド図、 第４図（ａ）〜（ｄ）は本発明にかかる赤外線検知装置
の形成工程順断面図、 第５図は従来のＩｔ ｇ Ｃｄ Ｔ ｅダイオードアレ
イの部分断面図である。 図において、 １は半絶縁性（Ｓ、１． ） ＣｄＴｅ基板、２はｐ
−Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ層、 ３はｎ ” −ＨｇＩ−ｘＣｄｘＴｅ ｊＩ域、４は保
護絶縁膜、 ５は電極、 ７はＨｇＩ−ｙＣｄｙＴｅ ？ＩＪ［域からなる画素分
離帯、１１は溝、 Ｅは画素 を示している。
の部分断面図、 第３図はエネルギーバンド図、 第４図（ａ）〜（ｄ）は本発明にかかる赤外線検知装置
の形成工程順断面図、 第５図は従来のＩｔ ｇ Ｃｄ Ｔ ｅダイオードアレ
イの部分断面図である。 図において、 １は半絶縁性（Ｓ、１． ） ＣｄＴｅ基板、２はｐ
−Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ層、 ３はｎ ” −ＨｇＩ−ｘＣｄｘＴｅ ｊＩ域、４は保
護絶縁膜、 ５は電極、 ７はＨｇＩ−ｙＣｄｙＴｅ ？ＩＪ［域からなる画素分
離帯、１１は溝、 Ｅは画素 を示している。
Claims (1)
- Ｈｇ＿ｘＣｄ＿ｘＴｅからなるフォトダイオードアレイ
において、各画素間にＨｇ＿１＿−＿ｙＣｄ＿ｙＴｅ領
域（ｘ＞ｙ≧０）からなる画素分離帯が設けられている
ことを特徴とする赤外線検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15538788A JPH01320438A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 赤外線検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15538788A JPH01320438A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 赤外線検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01320438A true JPH01320438A (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=15604840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15538788A Pending JPH01320438A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 赤外線検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01320438A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5306915A (en) * | 1991-07-29 | 1994-04-26 | U.S. Philips Corporation | Infrared detectors |
| US5591975A (en) * | 1993-09-10 | 1997-01-07 | Santa Barbara Research Center | Optical sensing apparatus for remotely measuring exhaust gas composition of moving motor vehicles |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP15538788A patent/JPH01320438A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5306915A (en) * | 1991-07-29 | 1994-04-26 | U.S. Philips Corporation | Infrared detectors |
| US5591975A (en) * | 1993-09-10 | 1997-01-07 | Santa Barbara Research Center | Optical sensing apparatus for remotely measuring exhaust gas composition of moving motor vehicles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4972244A (en) | Photodiode and photodiode array on a II-VI material and processes for the production thereof | |
| US4231149A (en) | Narrow band-gap semiconductor CCD imaging device and method of fabrication | |
| US8502271B2 (en) | Barrier photodetector with planar top layer | |
| JPWO2008093834A1 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| US20100120193A1 (en) | Image sensor and fabrication method thereof | |
| US5936268A (en) | Epitaxial passivation of group II-VI infrared photodetectors | |
| JPH0732263B2 (ja) | ヘテロ接合フォトダイオードアレイ | |
| US9673240B2 (en) | Low cross-talk for small pixel barrier detectors | |
| US4377904A (en) | Method of fabricating a narrow band-gap semiconductor CCD imaging device | |
| JPH0828493B2 (ja) | 光検知器 | |
| JP2008112907A (ja) | イメージセンサー及びその製作方法 | |
| JPH01320438A (ja) | 赤外線検知装置 | |
| JPH04246860A (ja) | 光電変換装置 | |
| JPS6285477A (ja) | 光半導体装置 | |
| JP2001085718A (ja) | 太陽電池 | |
| US5763896A (en) | Reduced dark current cathode structures for infrared detection | |
| CN117038790A (zh) | 碲镉汞红外探测器的制备方法 | |
| CN100578800C (zh) | 图像传感器及其制作方法 | |
| US4157560A (en) | Photo detector cell | |
| JP2827795B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| KR101026362B1 (ko) | 실리콘 태양전지 | |
| JPS60182764A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPH0196968A (ja) | 赤外線検出器 | |
| US12074241B2 (en) | Direct semiconductor solar devices | |
| JP4601129B2 (ja) | 半導体受光素子製造方法 |