JPH025577A - 光半導体装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、−次元光点位置検出を行う光半導体装置に関
するものである。

従来の技術 ＰＮ接合を有する光半導体装置において、同光半導体装
置の受光面に照射されたスポット光の照射位置を受光面
の両端に設けられた２つの電極からの光電流の差により
、−次元的に位置を検出することができる。

この装置は第６図（ａ）、　（ｂ）の側断面図、平面図
に示すように所定の導電形、たとえばｎ型の半導体基板
１上にｎ型高抵抗領域２があり、この表面部分にこれら
と異なる導電形のｐ要領域３を設けた光半導体装置であ
り、ｐ要領域３のパターン形状が、第６図（ｂ）に示さ
れるように長方形を形成したものであり、その両端部に
アノード電極４，４゛が、基板１の裏面にカソード電極
５が、そして。

最表部の絶縁保護膜６が、それぞれ形成されている。

発明が解決しようとする課題 実使用上では、スポット光が被写体に当り、その反射光
の一部が光半導体装置の受光面に照射される。このため
、照射光に対する光電流のレベルが小さくＳ／Ｎが悪く
なり、実使用上信号を検出するのが容易でなかった。

Ｓ／Ｎを上げるためには雑音電流を小さくしなければな
らない。雑音電流は一般に次式で表されｉｎ：雑音電流
、に：ボルッマン定数 Ｔ：絶対温度、Ｂ：周波数帯域幅 Ｒｅ（１）：インビーダンＺｐの実数部ｐ で雑音電流を低下させるためには、接合容量を小さくし
、受光面の抵抗を大きくする必要があった。

受光面の抵抗値は不純物量で決まり、イオン注入を制御
して目的の抵抗値を得ることができろが、イオン注入時
のドーズ量を低くしていく七、抵抗のばらつきが大きく
なり、再現性も得られないという欠点があった。

本発明は、このような問題を解決しようとするもので、
簡便な構造の受光部を用いて受光部を高抵抗にすること
で雑音電流を小さくすることを目的とする。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明は光半導体装置の
受光部分において、低抵抗の領域を一対の電極間を結ぶ
方向に直交して、複数個を互いに平行に形成し、高抵抗
領域で電極間を接続する。

受光部の抵抗は高抵抗領域に依存ずろためにその面積を
小さ（することにより、不純物の１：・−て量が多くて
も受光部（２つの電極間）の抵抗は太き（なる。高抵抗
領域は、受光部の一部であるが、それと接続して低抵抗
層が受光領域全体に拡がっているために、光半導体装置
として使用が可能となる。

作用 受光領域を一対のアノード電極間に、同電極間を結ぶ方
向と直交して複数個の低抵抗領域を互いに平行して設け
、アノード電極間で上記の複数個の低抵抗領域を高抵抗
領域で互いに接続し、受光面を形成ずろこ七により、不
純物量が従来のままでも容易に受光部高抵抗領域が形成
でき、かつ。

ばらつきの少ない特１１が実現でき、雑音電流１．ヘル
を小さくすることが可能である。

実施例 第１図は本発明の一実施例である光半導体装置を示す平
面図であり、第２図、第３図はそのＸ方向およびＹ方向
の各断面図を示す。２は口型半導体領域、３は高抵抗口
型半導体領域、３′は低抵抗口型半導体領域、４．４°
ばアノード電極である。実使用旧、スポットの径は受光
面のＹ方向に対し、半分程度の円であり、位置変位に対
する分解能も従来とほぼ同程度の特性を示す。

この半導体を形成ずろにあたり、内部のｎ型高抵抗２に
は、１０００Ωｃ！０のシリコンウェーハを用い、この
シリコンウェーハ上に低抵抗Ｐ型領域３″を表面濃度Ｉ
　Ｘ　１０１８ｃｍ−３幅１．０μｍ、さらにボロンの
ドーズ量１．　ＯＸ　１０”　ｃｎ＋−’でイオン注入
を施し、高抵抗領域３を幅１０μｒＴ１形成した１、低
抵抗領域３°と低抵抗領域３′との間隔は１０μｎ１で
ある。この結果、受光部領域を従来のイオン（を人技術
で高抵抗に形成することが出来、従来の抵抗値に対して
約３倍程度のものが実現できた。第４図はイオン注入ド
ーズ量と受光領域の抵抗値との関係図であり、従来例装
置の相関特１−１′ニアと本実施例装置の相関特性８と
を対比して示した。これからもわかるように、低ドーズ
領域においても本実施例の場合、そのバラツキが小さく
なった。

第５図は他の実施例で、パターンを互い（ご違い状のｐ
型骨光領域を作成したもので、第１図の例の場合と同様
の結果が得られる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、光半導体装置の受光部を
電極に対して低抵抗領域を平行（−複数個設け、電極に
垂直に高抵抗領域を形成シ２．７ノ一ド電極間を接続す
る二りにより、従来のイオン注入技術でＰ型領域（２つ
の電極間）の抵抗値のみを大きくし、他の特性は従来と
同程度のものが（１られる。受光領域の抵抗値を容易に
大ぎくできることにより、Ｓ／Ｎが大きくなり、実用的
価値は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である）号１−ダイオードの平
面図、第２図９第３図は同実施例７寸トダイオ・−ドＸ
方向断面図、Ｙ方向断面図、第４図は高抵抗領域形成時
のイオン注入量と受光領域〈電極間〉抵抗値との関係図
、第５図は本発明の他の実施例を示す平面図、第０図は
受ソこ面に２つの電極を有する従来例フォトダイオード
の断面図および平面図である。 １・・・・・・ｎ型半導体基板、２・・・・・・ｎ型高
抵抗半導体層、３・・・・・・ｎ型高抵抗半導体層、３
゛・・・・・・ｐ型低抵抗半導体層、４，４′・・・・
・・ｐ型電極領域、５・・・・・・ｎ型半導体基板電極
、６・・・・・・絶縁膜、７・・・・・・イオン注入量
と電極間抵抗の従来の関係図、８・・・・・・本発明の
イオン注入量と電極間抵抗との関係図。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 第４０ 第６図 第５図 ２−７１型牟１体１ ３’−Ｐ　　里　ｂ匙ｉ　領域 本−ｔ＠傾　城

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定導電形の半導体領域上に、同一導電形の高抵抗領域
   と逆導電形の低抵抗領域とを一対の電極間に同電極間を
   結ぶ方向と直交して複数個設け、前記高抵抗領域間を高
   抵抗電極間で互いに接続したことを特徴とする光半導体
   装置。