JPH02159761A - 赤外線検知装置 - Google Patents

赤外線検知装置

Info

Publication number
JPH02159761A
JPH02159761A JP63315875A JP31587588A JPH02159761A JP H02159761 A JPH02159761 A JP H02159761A JP 63315875 A JP63315875 A JP 63315875A JP 31587588 A JP31587588 A JP 31587588A JP H02159761 A JPH02159761 A JP H02159761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
substrate
infrared
compound semiconductor
protrudent
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
Application number
JP63315875A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Wakayama
若山 博之
Hajime Sudo
須藤 元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP63315875A priority Critical patent/JPH02159761A/ja
Publication of JPH02159761A publication Critical patent/JPH02159761A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 裏面入射型の光起電力型赤外線検知装置に関し、隣接す
る検知素子間で光電変換された信号がクロストークを生
じるのを防止するのを目的とし、半導体基板に凹凸領域
を設け、該凹部領域内に化合物半導体結晶を埋設し、前
記基板の凸部領域で仕切られた化合物半導体結晶に該結
晶と逆導電型の不純物原子を導入し、前記基板の凸部領
域で素子分離された赤外線検知素子を設けたことで構成
する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は裏面入射型の光起電力型赤外線検知装置に関す
る。
カドミウムテルル(CdTe)のような赤外線を透過し
、高抵抗な化合物半導体基板にエネルギーバンドギャッ
プの狭い水銀・カドミウム・テルル(Hg+−x Cd
x Te)のような化合物半導体結晶層をエピタキシャ
ル成長し、該結晶層に該結晶層と逆導電型の不純物原子
を導入してP−N接合を形成してホトダイオードよりな
る検知素子を形成した裏面入射型の光起電力型赤外線検
知装置は周知である。
〔従来の技術〕
第4図は従来の光起電力型赤外線検知装置の断面図で、
図示するように赤外線を透過し、エピタキシャル成長用
のCdTe基板1上に、P型のogCdXTeのエピタ
キシャル層2が液相エピタキシャル成長方法等を用いて
形成され、該エピタキシャル層2の所定位置に所定パタ
ーンにN型の不純物、例えばB原子がイオン注入されて
N型層3が形成されてP−N接合部4を有する光起電力
型のホトダイオードよりなる検知素子5が形成されてい
る。
更に該基板上に硫化亜鉛(ZnS)膜等の絶縁性保護膜
6が形成され、このホトダイオードよりなる検知素子5
上の保護膜6は開口され、前記検知素子5と接続するよ
うにしてインジウム(In)よりなる金属電極7が形成
され、該金属電極を介して前記検知素子で光電変換され
た信号を処理する電荷転送素子等の信号処理素子8の入
力ダイオードと接続されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、このような赤外線検知装置と前記した信号処
理素子とを結合した赤外線撮像装置に於いては、赤外線
検知装置の基板1の裏面側より矢印AおよびB方向に示
すように赤外線を入射している。
このような基板1の裏面側より入射した赤外線は、第3
図に示すように基板1を透過した後、エピタキシャル層
2で光電変換されて少数キャリア8となり、この少数キ
ャリア8はその拡散長内にある検知素子4に注入される
ことで電気信号となる。
ところでこのような赤外線検知装置は、高解像度化を図
るために、検知素子の二次元化、或いは素子の高密度化
が図られている。そのため隣接する検知素子間の間隔が
狭くなる傾向にある。そしてこの検知素子間の間隔!は
、例えば矢印B方向より入射された入射赤外線によって
発生した少数ギヤリア8Bの拡散長程度か、或いはこの
拡散長以下になった場合は、前記した少数キャリアは対
象画素となる赤外線検知素子5A以外の検知素17−5
Bへも到達して光電変換された電気信号のクロストクの
現象を発生する問題がある。そのため、検知素子の間隔
は100μm以−ヒ必要としているのが現状であり、更
に高密度に検知素子を配置した場合でもクロストークを
発生し難い検知装置が望まれる。
本発明はヒ記した問題点に鑑みてなされたもので、検知
素子を高密度に配設しても隣接した検知素子に光電変換
されたキャリアが到達しない高解像度の赤外線検知装置
の提供を目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
−F記目的を達成する本発明の赤外線検知装置は、第1
図の原理図に示すように半導体基板11に凹凸領域14
.13を設け、該凹部領域14内に化合物半導体結晶1
2を埋設し、前記基板の凸部領域13で仕切られた領域
に前記化合物半導体結晶と逆導電型の不純物原子を導入
して前記基板の凸部領域13で素子分離された赤外線検
知素子5C,5D、5Eを設けたことで構成する。
〔作 用〕
ト記第1図の原理図に示すように予め凹凸領域を形成し
た赤外線透過基板11に、赤外線検知素子形成用の化合
物半導体結晶層12を設け、この結晶層内に素子形成用
の不純物原子を導入して、前記凸部領域13A、 13
B、 13C,13Dで画定された領域内に検知素子5
G、5D、5Bを形成すると該検知素子は前記凸部領域
13八、 1.3B、、13G、 130で素子分離さ
れる。
この凹凸領域14.13を形成するCdTeの基板11
は、検知素子形成用の化合物半導体結晶層12よりも高
抵抗に保つようにする。
゛すると基板の凸部領域13A、13Bで画定された検
知素子5Cに対応して入射された矢印Cに示す赤外線は
、対象の検知素子5Cの化合物半導体結晶12に導入さ
れて少数キャリア8Cとなって該検知素子5CのP−N
接合部9で信号電荷となる。
然し、凸部領域13B、 13Gで画定された検知素子
5DのP−N接合部9の側端部9八に対向して入射され
た矢印りに示す赤外線の光電変換されたキャリア8Dの
うち、隣接した検知素子5Cに拡散しようとしたキャリ
アの拡散長が、隣接する検知素子5Cに拡散するのに充
分な値であっても前記した高抵抗の基板11の凸部領域
13八に遮られて拡散できない。
また隣接する検知素子5Dと5Eの間の凸部領域13G
に対向して入射された矢印Eに示す赤外線は検知素子に
入射されず、そのまま基板を透過するので信号電荷とな
らない。
そのため、凸部領域13Bに対向して入射された赤外線
は該凸部領域13Bに隣接する検知素子5C,50に入
射されず、また凸領域13Cに対向して入射された赤外
線で発生したキャリアは隣接する検知素子5D、5Eの
いずれにも到達せず信号のクロストクを発生しない。
〔実 施 例・〕
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
前記した第2図は本発明の赤外線検知装置の一実施例を
示す断面図である。
図示するように本発明の赤外線検知装置は、半導体基板
11に凹凸領域1.4.13を設け、該凹部領域14内
にP型の11g1−x Cdx Teのエピタキシャル
層16を埋設し、前記基板の凸部領域13で仕切られた
領域に前記化合物半導体結晶層と逆導電型の不純物原子
を導入してN゛型層17を形成して赤外線検知素子5C
,5Dおよび5Eを設ける。
そして基板11−ヒにZnS膜よりなる保護膜18が基
板のP−N接合部9領域−Fに選択的に形成され、前記
N゛型層17上に信号処理素子との結合用のInの金属
ハンプ19が形成され、該金属ハンプ19と接触しない
ように基板トに検知素子のバイアス電圧印加用の金のコ
ンタク1〜電極21が設けられている。
このような本発明の赤外線検知装置を形成する方法の一
実施例につき第3図(a)より第3図((2)迄を用い
て説明する。
第3図(a)に示すようにCd T e基板11上の所
定位置に、所定パターンのレジスト膜15をホトリソグ
ラフィ法を用いて形成する。
次いで第3図(b)に示すように該レジスト膜15をマ
スクとして用いてCdTe基板11を臭素(Brz) 
とメタノール(CIhOI+)の混合液を用いて素子形
成予定領域に深さが30μm程度の四部領域】4を形成
する。
次いで第3図(C)に示すように前記レジスト膜15を
除去した後、該基板」二にP型のHg、−8CdXTe
のエピタキシャル層16を液相エピタキシャル成長法を
用いて25μm程度の厚さに形成する。
次いで該エピタキシャル結晶層16にボロン原子をイオ
ン注入してN′″層17を形成する。
次いで第3図(d)に示すように前記基板を研磨し、前
記基板基板に形成した凹凸領域の凸部領域13が露出す
るまで研磨し、その表面を前記した臭素とメタノールの
混合液の希釈液にてエツチングする。
次いで第3図(e)に示すように基板表面にZnSより
成る保護膜14を蒸着法等を用いて形成する。
次いで第3図(f)に示すように、検知素子のPN接合
部トに選択的に前記保護膜14を残し、他の領域に形成
されている前記保護膜をレジスト膜(図示せず)をマス
クとして用いてエツチングして除去した後、蒸着および
レジスト膜をマスクとして用いたエツチングによりN4
層上にInの金属ハンプ19を形成する。
次いで第3図(樽に示すように、前記検知素子のP−N
接合部上とN″領域上を除いた領域上に蒸着およびレジ
スト膜を用いたリフトオフ法により前記ダイオードのバ
イアス電圧印加用の金のコンタクト電極21を形成して
素子を形成する。
このようにすれば基板の底部より基板の凸部領域、即ち
検知素子間領域に対向して入射された光は基板を透過し
てエピタキシャル層16を通過しないので光電変換され
ず、号電荷とならない。また検知素子を形成する化合物
半導体結晶層内に形成されたP−N接合部の側端部に対
向して入射されて、光電変換された少数キャリアは、隣
接する素子間の距離が少数キャリアの拡散長より短い場
合でも前記高抵抗の基板の凸部領域に遮られ、隣接する
検知素子に信号電荷が導入されないので信号電荷のクロ
ストークの発生しない赤外線検知装置が得られる。
〔発明の効果〕
以トの説明から明らかなように本発明によれば赤外線検
知装置の製造の初期段階で素子分離ができ、高密度に検
知素子を形成してもクロスl−−りの発生しない、鮮明
な赤外画像が形成される赤外線検知装置が得られる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の赤外線検知装置の原理図、第2図は本
発明の装置の一実施例の断面図、第3図(a)より第3
図(g)迄は本発明の装置の製造方法を示す断面図、 第4回は従来の装置の断面図である。 図において、 5G、50.5Eは赤外線検知素子、8C,8Dは少数
キャリア、9,9AはPごN接合部、】1は半導体裁板
(CdTe基板)、I2は化合物半導体結晶層、13,
13八、13813C,13Dは凸部領域、14は凹部
領域、]5はレジスト膜、1GはP型tJg+−x c
dXTeエピタキシャル層、】7はN+層、18は保護
膜、19はIn金属バンプ、2】はコンタクト電極を示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板(11)に凹凸領域(14、13)を設け、
    該凹部領域(14)内に化合物半導体結晶(12)を埋
    設し、前記基板の凸部領域(13)で仕切られた化合物
    半導体結晶(12)に該結晶と逆導電型の不純物原子を
    導入し、前記基板の凸部領域(13)で素子分離された
    赤外線検知素子を設けたことを特徴とする赤外線検知装
    置。
JP63315875A 1988-12-13 1988-12-13 赤外線検知装置 Pending JPH02159761A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63315875A JPH02159761A (ja) 1988-12-13 1988-12-13 赤外線検知装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63315875A JPH02159761A (ja) 1988-12-13 1988-12-13 赤外線検知装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02159761A true JPH02159761A (ja) 1990-06-19

Family

ID=18070648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63315875A Pending JPH02159761A (ja) 1988-12-13 1988-12-13 赤外線検知装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02159761A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007201184A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Nec Electronics Corp 固体撮像装置
JP2008300743A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Mitsubishi Electric Corp 赤外線固体撮像装置およびその製造方法
JP2012142638A (ja) * 2012-04-27 2012-07-26 Renesas Electronics Corp 固体撮像装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007201184A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Nec Electronics Corp 固体撮像装置
US8334915B2 (en) 2006-01-26 2012-12-18 Renesas Electronics Corporation Solid-state image pickup device
JP2008300743A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Mitsubishi Electric Corp 赤外線固体撮像装置およびその製造方法
JP2012142638A (ja) * 2012-04-27 2012-07-26 Renesas Electronics Corp 固体撮像装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10056416B2 (en) Majority current assisted radiation detector device
EP0518243B1 (en) Two-color radiation detector array and method of fabricating same
JPS5812746B2 (ja) 半導体光検出装置
US3473032A (en) Photoelectric surface induced p-n junction device
JP3049015B2 (ja) バンドギャップ設計型アクティブ・ピクセル・セル
KR100670828B1 (ko) 적외선 레이저 레이다의 영상 신호를 검출하기 위한 광검출기 및 그 제조방법
JPH0828493B2 (ja) 光検知器
JPH02159761A (ja) 赤外線検知装置
JPH04246860A (ja) 光電変換装置
US5075748A (en) Photodetector device
US3916429A (en) Gated silicon diode array camera tube
US20180337210A1 (en) Photodetection device which has an inter-diode array and is overdoped by metal diffusion and manufacturing method
JPS63273365A (ja) 赤外線検出デバイス
JPS60182764A (ja) 半導体受光装置
JPH0319377A (ja) 赤外線検知装置
JPS6154314B2 (ja)
JPH07105522B2 (ja) 半導体装置
JPH02155269A (ja) 赤外線検知装置
KR950010532B1 (ko) Ccd의 구조
JP2001274451A (ja) 半導体撮像素子およびその製造方法
JP3364989B2 (ja) 分割光センサ−用アバランシェフォトダイオ−ド
JPH012375A (ja) 赤外線検出装置
JPH01201971A (ja) 赤外線検知装置
JPH01147875A (ja) 赤外線検知装置
JPS60182765A (ja) 半導体受光装置