JPH02248077A - 配列型赤外線検知器 - Google Patents
配列型赤外線検知器Info
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- JPH02248077A JPH02248077A JP1067660A JP6766089A JPH02248077A JP H02248077 A JPH02248077 A JP H02248077A JP 1067660 A JP1067660 A JP 1067660A JP 6766089 A JP6766089 A JP 6766089A JP H02248077 A JPH02248077 A JP H02248077A
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- Japan
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 15
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 7
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
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- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Light Receiving Elements (AREA)
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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］
本発明は配列型赤外線検知器に関し、特にエピタキシャ
ル成長した半導体を用いた配列型赤外線検知器の構造に
関する。
ル成長した半導体を用いた配列型赤外線検知器の構造に
関する。
［従来の技術］
従来より、半導体を使用した赤外線検知器においては、
特にＨｇ１−ｘＣｄｘ Ｔｅを用いたものが高感度であ
ることが知られている。ＨＣＪ １−ｘＣｄｘＴｅを用
いた赤外線検知器において、エピタキシャル（気相、液
相等）成長したＨＱｉ−ｘＣｄｘＴｅ単結晶を用いる場
合には、ＣｄＴｅの基板が広く用いられている。ＣｄＴ
ｅが基板として用いられる理由としては、Ｈｑｌ−ｘＣ
ｄ、１．Ｔｅとの格子定数のマツチングの良好なことや
、半絶縁性の基板が得られること等がある。
特にＨｇ１−ｘＣｄｘ Ｔｅを用いたものが高感度であ
ることが知られている。ＨＣＪ １−ｘＣｄｘＴｅを用
いた赤外線検知器において、エピタキシャル（気相、液
相等）成長したＨＱｉ−ｘＣｄｘＴｅ単結晶を用いる場
合には、ＣｄＴｅの基板が広く用いられている。ＣｄＴ
ｅが基板として用いられる理由としては、Ｈｑｌ−ｘＣ
ｄ、１．Ｔｅとの格子定数のマツチングの良好なことや
、半絶縁性の基板が得られること等がある。
ＣｄＴｅ基板上にエピタキシャル成長したＨ Ｑ ０４
Ｃｄ □、２ Ｔ ｅ結晶を利用したデバイス形態と
しては、特に重要なものに配列型光起電力型検知器と、
３ｉのＣＯＤ （電荷結合素子）あるいはＭＯＳスイッ
チング素子を接続したハイブリッド構成がある。その代
表的な構成としては、゛ニス・ピー・アイ・イー”
（Ｓ、Ｐ、１．Ｅ、）。
Ｃｄ □、２ Ｔ ｅ結晶を利用したデバイス形態と
しては、特に重要なものに配列型光起電力型検知器と、
３ｉのＣＯＤ （電荷結合素子）あるいはＭＯＳスイッ
チング素子を接続したハイブリッド構成がある。その代
表的な構成としては、゛ニス・ピー・アイ・イー”
（Ｓ、Ｐ、１．Ｅ、）。
４４３ （１９８３） 、 １２０． ″゛アイイ
ー・イー・イー・トランスアクションズ・オン・エレク
トロン・デバイス形態” （１，ＥＥ、 Ｅ、Ｅ、Ｔ
ｒａｎＳａＣｔｉＯｎＳｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅ
ｖｉｃｅｓ） 、 Ｅ Ｄ−２７（１９８０） 。
ー・イー・イー・トランスアクションズ・オン・エレク
トロン・デバイス形態” （１，ＥＥ、 Ｅ、Ｅ、Ｔ
ｒａｎＳａＣｔｉＯｎＳｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅ
ｖｉｃｅｓ） 、 Ｅ Ｄ−２７（１９８０） 。
１５４に発表されたものがある。
第２図はこれらによる赤外線検知器の部分断面図を示し
たものである。第２図において、１は半絶縁性ＣｄＴｅ
基板、２はｐ型ＨｇＯ，８Ｃｄ０．２Ｔｅ層、３はホウ
素等のイオン注入によってｐ型”０．８’ｃｄ０．２
Ｔｅ層中に形成された高濃度ｎ型層（ｎ 層）、４は表
面保護膜、５はインジウム柱、６は３ｉのＩＣ（ＣＯＤ
等）、７は赤外光である。
たものである。第２図において、１は半絶縁性ＣｄＴｅ
基板、２はｐ型ＨｇＯ，８Ｃｄ０．２Ｔｅ層、３はホウ
素等のイオン注入によってｐ型”０．８’ｃｄ０．２
Ｔｅ層中に形成された高濃度ｎ型層（ｎ 層）、４は表
面保護膜、５はインジウム柱、６は３ｉのＩＣ（ＣＯＤ
等）、７は赤外光である。
この例においては、赤外線検知素子単体としては、ｔｌ
ｇＯ，８Ｃｄｏ、２ Ｔｅのｎｐ接合を利用したホトダ
イオードとなっており、波長が約１０１１ＩＦ１程度の
赤外光７を検知できる。ｎ 層３が多数配列されている
ことにより、このホトダイオードがこれに対応して配列
した形態となっている。更に、これらの個々のホトダイ
オードからの信号はインジウム柱５を通じてｓ＋Ｉｃｅ
に注入され、外部に読み出される。
ｇＯ，８Ｃｄｏ、２ Ｔｅのｎｐ接合を利用したホトダ
イオードとなっており、波長が約１０１１ＩＦ１程度の
赤外光７を検知できる。ｎ 層３が多数配列されている
ことにより、このホトダイオードがこれに対応して配列
した形態となっている。更に、これらの個々のホトダイ
オードからの信号はインジウム柱５を通じてｓ＋Ｉｃｅ
に注入され、外部に読み出される。
この例の場合、各ホトダイオードにおける赤外光を検知
する部分は、各ｎｐ接合部であるが、図中上側にはイン
ジウム柱５や５ｔｘｃ６があるため、赤外光は図中上側
からこのｎｐ接合部には入射できない。一方、ＣｄＴｅ
基板１は、これが半絶縁性の場合には１０ｔＩＩｒ１程
度の赤外光に対して透明であるために、図中下側から赤
外光を入射させて用いられている。
する部分は、各ｎｐ接合部であるが、図中上側にはイン
ジウム柱５や５ｔｘｃ６があるため、赤外光は図中上側
からこのｎｐ接合部には入射できない。一方、ＣｄＴｅ
基板１は、これが半絶縁性の場合には１０ｔＩＩｒ１程
度の赤外光に対して透明であるために、図中下側から赤
外光を入射させて用いられている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、以上のような配列型赤外線検知器には以
下に述べる欠点が存在する。
下に述べる欠点が存在する。
即ら、第２図において、入射した赤外光は、ｐ型Ｈｇ０
．８ ｃｄｏ、２ Ｔｅ層２のＣｄｌ’−ｅ基板１に近
い側で吸収され、電子、正孔対がこの部分で発生する。
．８ ｃｄｏ、２ Ｔｅ層２のＣｄｌ’−ｅ基板１に近
い側で吸収され、電子、正孔対がこの部分で発生する。
この電子、正孔対が拡散により各ｎｐ接合部まで達する
ことにより個々のホトダイオードの出力となる。この時
、電子、正孔対は図中の縦方向だけではなく、横方向に
も拡散する。従って、その直上にｎｐ接合の存在してい
ない部分で赤外光が吸収されて発生した電子、正孔対は
その周囲に存在するｎｐ接合部まで拡散されて各ホトダ
イオードの出力となる。この場合、各ホトダイオードの
出力は相関しあっていることになる。
ことにより個々のホトダイオードの出力となる。この時
、電子、正孔対は図中の縦方向だけではなく、横方向に
も拡散する。従って、その直上にｎｐ接合の存在してい
ない部分で赤外光が吸収されて発生した電子、正孔対は
その周囲に存在するｎｐ接合部まで拡散されて各ホトダ
イオードの出力となる。この場合、各ホトダイオードの
出力は相関しあっていることになる。
各ホトダイオードは配列型赤外線検知器の各画素となっ
ているので、画素間のクロストークが発生していること
になり、解像度が劣化するという問題点があった。
ているので、画素間のクロストークが発生していること
になり、解像度が劣化するという問題点があった。
本発明は以上述べたような従来の事情に対処してなされ
たもので、画素間のクロストークを抑え、解像度の良好
な配列型赤外線検知器を提供することを目的とする。
たもので、画素間のクロストークを抑え、解像度の良好
な配列型赤外線検知器を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、半絶縁性半導体基板上に狭禁制帯幅の半導体
層が形成され、前記半導体層上に該半導体と反対導電型
の領域が配列して形成されてなる配列型赤外線検知器に
おいて、反対導電型領域がその直上に形成さ・れていな
い前記半導体基板の領域には、高濃度にドープされた層
が形成されていることを特徴とする配列型赤外線検知器
である。
層が形成され、前記半導体層上に該半導体と反対導電型
の領域が配列して形成されてなる配列型赤外線検知器に
おいて、反対導電型領域がその直上に形成さ・れていな
い前記半導体基板の領域には、高濃度にドープされた層
が形成されていることを特徴とする配列型赤外線検知器
である。
［作用］
次に本発明の作用について、半絶縁性半導体基板をＣｄ
Ｔｅとし、該基板領域に高濃度にドープしたＣｄＴｅの
ｎ 層を形成した場合を例にとつて説明する。
Ｔｅとし、該基板領域に高濃度にドープしたＣｄＴｅの
ｎ 層を形成した場合を例にとつて説明する。
半絶縁型ＣｄＴｅは先に述べたように、赤外光に対して
透明であるが、これは、ＣｄＴｅのバンドギャップエネ
ルギーが約１．６８ Ｖと、検知すべき赤外光のエネル
ギー（波長１０ｐｍに対して約０．１ｅＶ）に対して充
分に大きいからである。しかし、ＣｄＴｅに対してドナ
ーとなるインジウム等を高濃度にドーピングしたｎ＋層
の場合、自由電子の数が非常に大きくなるため、赤外光
はこの自由電子に吸収されるようになる。従って、この
ＣｄＴｅｎ 層７はそのバンドギャップエネルギーよ
りも小さいエネルギーを持った赤外光を吸収することが
できる。従って、このｎ 層の厚さおよびドナー密度を
充分に大きくすれば、基板側からこのｎ 層に入射した
赤外光はここで吸収される。
透明であるが、これは、ＣｄＴｅのバンドギャップエネ
ルギーが約１．６８ Ｖと、検知すべき赤外光のエネル
ギー（波長１０ｐｍに対して約０．１ｅＶ）に対して充
分に大きいからである。しかし、ＣｄＴｅに対してドナ
ーとなるインジウム等を高濃度にドーピングしたｎ＋層
の場合、自由電子の数が非常に大きくなるため、赤外光
はこの自由電子に吸収されるようになる。従って、この
ＣｄＴｅｎ 層７はそのバンドギャップエネルギーよ
りも小さいエネルギーを持った赤外光を吸収することが
できる。従って、このｎ 層の厚さおよびドナー密度を
充分に大きくすれば、基板側からこのｎ 層に入射した
赤外光はここで吸収される。
上記のｒｌ 層は、各ホトダイオードにおける赤外光
を検知する部分であるｎ ＋ ｐ接合が形成されていな
い部分の直下に形成されている。従って赤外光はｎｐ接
合の直下の部分の半導体層にのみ入射することとなり、
解像度の良好な配列型赤外線検知器が得られる。
を検知する部分であるｎ ＋ ｐ接合が形成されていな
い部分の直下に形成されている。従って赤外光はｎｐ接
合の直下の部分の半導体層にのみ入射することとなり、
解像度の良好な配列型赤外線検知器が得られる。
［実施例〕
次に、本発明の一実施例について、図面を参照して説明
する。
する。
第１図は本発明の配列型赤外線検知器の一実施例の部分
断面図である。同図において、１は半絶縁性ＣｄＴｅ基
板、２はｐ型層 Ｑ ｇ、Ｂ Ｃｄ ｏ、 ２Ｔｅ層、
３はｐ型”０．８ Ｃｄ□、ｚ Ｔｅ層中に形成された
高濃度ｎ型層（ｎ 層）、４は表面保護膜、５はインジ
ウム柱、６は５ｉのＩＣ（ＣＯＤ等）、７は赤外光、８
はインジウム拡散等によって形成されたＣｄＴｅの高濃
度ｎ型層（ｎ 層）である。
断面図である。同図において、１は半絶縁性ＣｄＴｅ基
板、２はｐ型層 Ｑ ｇ、Ｂ Ｃｄ ｏ、 ２Ｔｅ層、
３はｐ型”０．８ Ｃｄ□、ｚ Ｔｅ層中に形成された
高濃度ｎ型層（ｎ 層）、４は表面保護膜、５はインジ
ウム柱、６は５ｉのＩＣ（ＣＯＤ等）、７は赤外光、８
はインジウム拡散等によって形成されたＣｄＴｅの高濃
度ｎ型層（ｎ 層）である。
本実施例においては、ＣｄＴｅ基板１上に部分的にｎ
層８を形成した後に、エピタキシャル成長法によりｐ型
ｈｇＯ，８Ｃｄｏ、２ Ｔｅｔ１２を形成する。更に、
前記ｎ 層８の形成されていない部分上のＨＱ□、Ｂ
Ｃｄ□、２ Ｔｅ層２中にＨｇＱ、３Ｃｄｏ、Ｔｃ１）
ｎ 層３を形成する。
層８を形成した後に、エピタキシャル成長法によりｐ型
ｈｇＯ，８Ｃｄｏ、２ Ｔｅｔ１２を形成する。更に、
前記ｎ 層８の形成されていない部分上のＨＱ□、Ｂ
Ｃｄ□、２ Ｔｅ層２中にＨｇＱ、３Ｃｄｏ、Ｔｃ１）
ｎ 層３を形成する。
以上のようにして形成された配列型赤外線検知器におい
ては、ｒｌ（ｎ ｐ接合）の形成されていない部分の
直下では入射赤外光によって電子、正孔対は発生しない
。従って、各画素間のクロストークが抑えられ、解像度
の良好な配列型赤外線検知器が得られた。
ては、ｒｌ（ｎ ｐ接合）の形成されていない部分の
直下では入射赤外光によって電子、正孔対は発生しない
。従って、各画素間のクロストークが抑えられ、解像度
の良好な配列型赤外線検知器が得られた。
なお、本実施例では、半導体基板領域における高濃度層
としてｎ 層を例にとって説明したが、ｐ 層としたも
のであっても同様の配列型赤外線検知器を得ることがで
きる。
としてｎ 層を例にとって説明したが、ｐ 層としたも
のであっても同様の配列型赤外線検知器を得ることがで
きる。
「発明の効果コ
以上説明したように、本発明の配列型赤外線検知器にお
いては、各画素間のクロストークが抑えられ、良好な解
像度が得られるという効果を有する。
いては、各画素間のクロストークが抑えられ、良好な解
像度が得られるという効果を有する。
第１図は本発明の配列型赤外線検知器の一実施例の部分
断面図、第２図は従来の配列型赤外線検知器の一例の部
分断面図である。 １・・・半絶縁性ＣｄＴｅ基板 ２ ・Ｅ）型”０．８ ｃｄ□、２ Ｔｅ層３”・Ｈｇ
□、Ｂ Ｃｄ□、２ Ｔｅ ｎ層４・・・表面保護膜 ５・・・インジウム柱 ６・・・５ＩＩＣ層 ７・・・赤外光 ８・ＣｄＴｅｎ １１
断面図、第２図は従来の配列型赤外線検知器の一例の部
分断面図である。 １・・・半絶縁性ＣｄＴｅ基板 ２ ・Ｅ）型”０．８ ｃｄ□、２ Ｔｅ層３”・Ｈｇ
□、Ｂ Ｃｄ□、２ Ｔｅ ｎ層４・・・表面保護膜 ５・・・インジウム柱 ６・・・５ＩＩＣ層 ７・・・赤外光 ８・ＣｄＴｅｎ １１
Claims (1)
- （１）半絶縁性半導体基板上に狭禁制帯幅の半導体層が
形成され、前記半導体層上に該半導体と反対導電型の領
域が配列して形成されてなる配列型赤外線検知器におい
て、反対導電型領域がその直上に形成されていない前記
半導体基板の領域には、高濃度にドープされた層が形成
されていることを特徴とする配列型赤外線検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067660A JPH0828489B2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 配列型赤外線検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067660A JPH0828489B2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 配列型赤外線検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248077A true JPH02248077A (ja) | 1990-10-03 |
| JPH0828489B2 JPH0828489B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=13351384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1067660A Expired - Lifetime JPH0828489B2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 配列型赤外線検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828489B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016524313A (ja) * | 2013-04-04 | 2016-08-12 | 浜松ホトニクス株式会社 | 赤外線放射のため半導体光センサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912835A (ja) * | 1972-03-15 | 1974-02-04 | ||
| JPS6343366A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-24 | Fujitsu Ltd | 赤外検知装置 |
| JPS63147366A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-20 | Nec Corp | 配列型赤外線検知器 |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP1067660A patent/JPH0828489B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912835A (ja) * | 1972-03-15 | 1974-02-04 | ||
| JPS6343366A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-24 | Fujitsu Ltd | 赤外検知装置 |
| JPS63147366A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-20 | Nec Corp | 配列型赤外線検知器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016524313A (ja) * | 2013-04-04 | 2016-08-12 | 浜松ホトニクス株式会社 | 赤外線放射のため半導体光センサ |
| US10032951B2 (en) | 2013-04-04 | 2018-07-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor photosensor for infrared radiation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0828489B2 (ja) | 1996-03-21 |
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