JPH08125213A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
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Abstract
少ない、かつ製造し易い受光素子を提供するものであ
る。 【構成】 半導体基板と、半導体基板の略中央の表面内
部に設けられ第1導電型の不純物を含む拡散層と、拡散
層の周辺に位置し半導体基板の表面内部に設けられ第2
導電型の不純物を含む高濃度層と、拡散層上と高濃度層
上に各々位置する第1および第2透孔を有し半導体基板
上に設けられた絶縁層と、第1および第2透孔を通じて
拡散層と高濃度層に各々接触しかつ絶縁層上に互いに離
れて設けられた第1および第2電極とを備え、第1電極
を絶縁層上に略全体的に設け、第1電極を接続手段によ
り半導体基板と電気的に接続するものである。
Description
モジュールに用いられる受光素子に関する。
信機など多くの室内機器に於て、赤外光が雑音に強くか
つ多くの情報量を伝達できるので、発光ダイオードと受
光素子を利用した光リモコンが使用されている。その光
リモコンに用いられる受光モジュールは例えば、図3の
様に特開平3−72730号公報に示されている。この
図に於て、受光素子31と回路素子32が回路基板33
上に載置され、シールドケース34に収納されている。
そして受光素子31はフレーム35、裏面電極36、P
+層37、半導体基板38、N層39、絶縁層40、表
面電極41により構成されている。
42を例えばテレビジョン受信機に内蔵した場合、所定
の入力光信号が受信機のフライバックトランスの雑音
(16.6kHz)を拾い易い。そのためにシールドケ
ース34にメッシュ構造43を設け、かつフィルタ44
を設けているが、これらの部品により入力光信号が減衰
しかつコスト高になる。この欠点を解消するために本発
明者は、メッシュ構造43とフィルタ44を廃止し、表
面電極41と離れた半導体基板38上にワイヤボンディ
ング用の電極45(図示せず)を設け、それと接触して
透明電極46を設け、電極45に接続された金属細線
(図示すせず)を介して電圧を印加した。しかし実験の
結果、この構造に於ても、テレビジョン受信機の雑音を
拾い易い第1の欠点がある。また表面電極41と電極4
5を設け、更に透明電極46を設けるので、パターニン
グが2回必要となり、製造しにくい第2の欠点がある。
6により平行平板コンデンサーを構成するので、入力光
信号の1部がコンデンサーに流れるため、光信号の出力
電流が小さくなる。そのため、受光できる到達距離が5
〜6mと小さくなる第3の欠点がある。故に本発明はこ
の様な従来の欠点を考慮して、雑音を拾いにくい、かつ
コンデンサー容量の少ない、かつ製造し易い受光素子を
提供するものである。
決するために、半導体基板と、半導体基板の略中央の表
面内部に設けられ第1導電型の不純物を含む拡散層と、
拡散層の周辺に位置し半導体基板の表面内部に設けられ
第2導電型の不純物を含む高濃度層と、拡散層上と高濃
度層上に各々位置する第1および第2透孔を有し半導体
基板上に設けられた絶縁層と、第1および第2透孔を通
じて拡散層と高濃度層に各々接触しかつ絶縁層上に互い
に離れて設けられた第1および第2電極とを備え、第1
電極を絶縁層上に略全体的に設け、第1電極を接続手段
により半導体基板と電気的に接続するものである。
拡散層の上方を除いた範囲に於て絶縁層上に設けるもの
である。
設けられた第1導電型の拡散層と、半導体基板と、拡散
層の周辺に設けられた第2導電型の高濃度層によりPI
Nホトダイオードが形成される。そして、受光素子の略
表面全体を第1電極で覆い、かつ受光素子の裏面となる
半導体基板と第1電極を電気的に接続する事により、受
光素子は略全体の表面が同一電位となる。故に、テレビ
ジョン受信機のフライバックトランス等による電磁場内
に置かれた受光素子は、この同一電位の保護表面により
電磁シールドされる。また、絶縁層上に第1及び第2電
極のみを設けるので、1回のパターニングで済み、かつ
従来の裏面電極を設けないので、構造が簡単であり、製
造し易い。
絶縁層上に第2電極を設けることにより、拡散層と絶縁
層と第2電極により構成されるコンデンサー容量は小さ
くなる。
明する。図1は本実施例に係る受光素子を用いた受光モ
ジュールの断面図、図2は図1のAA断面図である。こ
れらの図に於て、受光素子は例えばPINホトダイオー
ドからなり、不純物濃度4×1012cm-3以下のP型不
純物を含むシリコンからなる半導体基板2の略中央の表
面内部に拡散層3が設けられている。拡散層3は第1導
電型の不純物、例えばボロン等の濃度が約1×1020c
m-3になる様に拡散され、その深さは1〜2μmであ
り、シート抵抗は10〜50Ω/□であり、約20Ω/
□が望ましい。
導体基板2の表面内部に設けられ第2導電型の不純物を
含んでいる。高濃度層4は例えば不純物濃度が約1×1
020cm-3、深さ1〜2μmの燐等が添加されたもので
ある。
導体基板2の表面内部に設けられ、例えば不純物濃度が
約1×1020cm-3になる様にボロン等の第1導電型不
純物が深さ2〜4μmに添加されたものである。この様
にして平面から見れば、拡散層3は例えば、横2000
μm、縦1000μmの略長方形に形成されている。そ
して、例えば幅が約20μmの高濃度層と阻止層5は略
額縁状に形成されている。
り、拡散層3と接触する様に形成されている。第2電極
7は例えばアルミニウムからなり、高濃度層4と接触
し、かつ拡散層3の上方を除いた位置に形成されてい
る。
いた半導体基板2の表面上に形成され、例えば二酸化シ
リコンからなる。この絶縁層8は半導体基板2の表面を
保護し、かつ反射防止の役目を果たす。この様にして、
第1および第2電極6、7は絶縁層8の第1および第2
透孔6a、7aを通じて、拡散層3と高濃度層4に各々
接触する様に、絶縁層8上に互いに離れて設けられてい
る。
る漏れ電流は、高濃度層4の周辺に形成された阻止層5
により阻止される。
層3の上方を除いた範囲に於て、1部が欠けた略額縁状
に絶縁層8上に略全体的に形成されている。この様に、
阻止層5の上に位置する第1電極6の阻止により、入射
光が阻止層5にあたらないので、阻止層5の周辺で電流
が発生しない。故に、所定のダイオード特性(印加する
バイアス電圧に対する出力電流)が得られる。
1電極6と離れて絶縁層8上に略長方形に形成されてい
る。これらの部材により、受光素子1が構成されてい
る。また、高濃度層4と絶縁層8と第1電極6によりコ
ンデンサーを構成するが、その容量は従来に比べて極め
て小さい。何故ならば、高濃度層4の平面面積をS1と
し、拡散層3の平面面積をS2とすると、S1=20×
(2000+2000+1000+1000)=12
0,000μm、S2=2000×1000=2,00
0,000μm2となる。故に、S1/S2=6%とな
り、コンデンサーとなる平板面積が従来の6%であり、
コンデンサー容量も従来の6%となる。
接着剤10を介して受光素子1が載置されている。接続
手段11は例えば金等の金属細線からなり、第1電極6
と第1フレーム9との間に配線されている。すなわち接
続手段11により、第1電極6と半導体基板2は電気的
に接続されている。
性接着剤13を介して載置されている。回路素子12は
裏面電極14と、P型半導体基板15と、複合層16
と、表面電極17、18、19、20から構成されてい
る。
17と受光素子1の第2電極7との間に配線されてい
る。第2フレーム22と第3フレーム23は共に金属板
からなり、それぞれ表面電極18、19に接続されてい
る。
光素子1と回路素子12と第1、第2、第3フレーム
9、22、23の周辺を覆う様に設けられている。樹脂
24は受光素子1の感度特性に合せ、赤外光を透過する
が可視光を減衰させるフィルタ染料が混入してある。ま
た望ましくは、樹脂24の上面は凸レンズ状に形成され
より多くの光量が拡散層3に集まる様に設けられてい
る。これらの部材により、受光モジュール25が構成さ
れている。
明する。光リモコンの発光モジュール(図示せず)から
送られ電気信号を変調され赤外光に重畳された入力光信
号26が樹脂24を介して、受光素子1の拡散層3に入
射する。この時、回路素子12内のABLC(オートバ
イアスロジックレベルコントローラ)により、受光素子
1に一定の逆バイアス電圧が印加されている。入力光信
号26の強度に従う光信号出力が金属細線21を介して
回路素子12に入る。光信号出力は、回路素子12内の
増幅器と検波回路と波形整形回路等により、検波された
電気信号となり第2フレーム22から出力される。
ドを例にとったが、本発明はこれに限られるものでな
く、一般のホトダイオード(受光素子)に適用でき、更
に本実施例と逆極性の受光素子についても適用できる。
中央に設けられた第1導電型の拡散層と、半導体基板
と、拡散層の周辺に設けられた第2導電型の高濃度層に
よりPINホトダイオードが形成される。そして、受光
素子の略表面全体を第1電極で覆い、かつ受光素子の裏
面となる半導体基板と第1電極を電気的に接続する事に
より、受光素子は略全体の表面が同一電位となる。故
に、テレビジョン受信機のフライバックトランス等によ
る電磁場内に置かれた受光素子は、この同一電位の保護
表面により電磁シールドされる。また、絶縁層上に第1
及び第2電極のみを設けるので、1回のパターニングで
済み、かつ従来の裏面電極を設けないので、構造が簡単
であり、製造し易い。
絶縁層上に第2電極を設けることにより、拡散層と絶縁
層と第2電極により構成されるコンデンサー容量は小さ
くなる。その結果、コンデンサーを通る入力光信号の量
が減るので、光信号の出力電流が大きくなり、受光モジ
ュール等に組込んだ時、受光の到達距離が8〜9と長く
なる。
ジュールの断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体基板と、その半導体基板の略中央
の表面内部に設けられ第1導電型の不純物を含む拡散層
と、その拡散層の周辺に位置し前記半導体基板の表面内
部に設けられ第2導電型の不純物を含む高濃度層と、前
記拡散層上と前記高濃度層上に各々位置する第1および
第2透孔を有し前記半導体基板上に設けられた絶縁層
と、前記第1および第2透孔を通じて前記拡散層と前記
高濃度層に各々接触しかつ前記絶縁層上に互いに離れて
設けられた第1および第2電極とを備え、前記第1電極
は前記絶縁層上に略全体的に設けられ、前記第1電極は
接続手段により前記半導体基板と電気的に接続された事
を特徴とする受光素子。 - 【請求項2】 前記第2電極は前記拡散層の上方を除い
た範囲に於て前記絶縁層上に設けられたことを特徴とす
る請求項1の受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26269694A JP3583815B2 (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26269694A JP3583815B2 (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 受光素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004181472A Division JP4036850B2 (ja) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | 受光モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08125213A true JPH08125213A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3583815B2 JP3583815B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=17379331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26269694A Expired - Fee Related JP3583815B2 (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3583815B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007201137A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体光センサ |
| CN100449575C (zh) * | 2004-11-05 | 2009-01-07 | 游志锋 | 红外遥控接收放大器的屏蔽方法及红外遥控接收放大装置 |
-
1994
- 1994-10-26 JP JP26269694A patent/JP3583815B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100449575C (zh) * | 2004-11-05 | 2009-01-07 | 游志锋 | 红外遥控接收放大器的屏蔽方法及红外遥控接收放大装置 |
| JP2007201137A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体光センサ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3583815B2 (ja) | 2004-11-04 |
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