JPS59193077A - 無指向性フオトダイオ−ド - 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】 この発明は光信号を用いたリモートコントロール装置に
おける光検出器等として使用する無指向性フォトダイオ
ードに関する。

従来のフォトダイオードをＳｔ　ｐｉｎフォトダイオー
ドを例にと９第１図を用いて説明する。このフォトダイ
オードＤは、ｐ土層、ｉ層およびｎ土層からなるダイオ
ード接合層を有する基板（１）上に平面からなる受光面
ｄが形成されている。（２）はＳｔ酸化膜からなる絶縁
膜で絶縁および表面保護用とじて設けられており、（３
ａ）　（３ｂ）は電極である。

ところで近時、近赤外光を用いたリモートコントロール
装置がテレビ、ステレオ等の民生用および搬送ロボット
等の産業用等の分野に広く使用されてきており、前述の
フォトダイオードＤがこのようなリモートコントロール
装置における光検出器として多用されている。第２図は
フォトダイオードＤをこのような光検出器として使用し
た例を示すもので、フォトダイオードＤが適宜の支持基
台（４）上に取付けられている。Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ
光源で、テレビにおけるリモートコントロール装置の例
で云えば、Ａ％　Ｂ、Ｃのそれぞれは操作者が、光検出
器に対して異なった角度位置からコントロール信号を発
している場合を示している。

しかし女から従来のフォトダイオードＤにあっては受光
面ｄが平面で形成されていたため、Ｃ光源からのコント
ロール信号は検出できず、検出可能の入射光方向に空間
的な制限があってリモートコントロール装置を十分に作
動させ得ない場合があるという問題点があった。また検
出可能の角度位置にある入光源とＢ光源の間においても
図示のように角度位置が大きく異なると受光面ｄでの反
射の割合やダイオードＤ内への光進人深さが大きく異な
って検出感度に差が生じ、例えばＢ光源からのコントロ
ール信号では作動が不十分になることがあるという問題
点があった。さらに第２図の例では光検出器側が固定で
、操作側を移動可能とした場合であるが、これと逆に光
検出器が移動体に設置されていて、これを固定位置で操
作する場合についても上記と同様の問題点があった。

この発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、受光面を多平面、または円柱周面状もしくは半
球面状の凸曲面の何れかとすることにより上記問題点を
解決することを目的としている。

以下この発明を図面に基づいて説明する。第３図および
第４図はこの発明をｐｉｎ　７オトダイオードに適用し
た第１実施例を示す図である。なお第３図以下の各図に
おいて前記第１図における部材または部位と同一ないし
均等のものは前記と同一符号を以って示し重複した説明
を省略する。

−まず構成を説明すると、この実施例においては基体（
１）における受光面ｄ１が半球面状の凸曲面で形成され
ている。そしてこの受光面ｄ　、　Ｋ　７Ｑってｐ層、
１層およびｎ″一層の積層からなるダイオード接合層が
形成されている。絶縁膜（２）としてはＳｉの酸化膜ま
たは窒化膜が用いられている。（５）は保護材層で不透
明の絶縁材が用いられて不要光の遮断と素子の保護用と
して被着されている。なおこの保護材層（５）はその被
着を必須とするものではない。

作用を説明すると、半球全周面が受光面とされているの
で、第３図側方全周および上方から入射する光信号に対
して一様な検出感度を有し、信号の入射光方向に空間的
な制限を生じない。ｐｉｎフォトダイオードそのものの
光−電気変換作用は従来のものと同様である。

次に第５図および第６図にはこの発明の第２実施例を示
す。この実施例は基体（１）を低高の円柱状に形成し、
その円柱周面からなる凸曲面の部分を受光面ｄ２とした
ものである。作用を説明すると、この実施例では円柱周
面の３６０°全側方からの入射光に対して一様な検出感
度を有する。テレビ等の固定機器、または地上の移動体
機器をリモートコントロールする場合、コントロール信
号の発信側は成る限られた高さ範囲において、主として
光検出器に対する周方向の角度位置が変化するので、上
記のように全側方からの入射光に対して一様な検出感度
を有していれば、これを無指向性の光検出器として作用
させることができる。

第７図にはこの発明の第３実施例を示す。この実施例は
基体（１）を角柱体とし、その周面の多平面の部分を受
光面ｄ３としたものである。基体（１）内部のダイオー
ド接合層の形成態様は前記第６図に示すものとほぼ同様
である。作用を説明すると前記第２実施例のものとほぼ
同様に角柱周面の全側方からの入射光に対して一様な検
出感度を有する。

なお第７図の図示例では基体（１）を４角柱として受光
面ｄ３を４平面で形成したが、基体（１）を３角柱以上
の多角柱として、受光面ｄ３を３平面以上の多平面とす
れば上記とほぼ同様の作用を有する。

次に第８図および第９図には、それぞれこの発明の第４
実施例および第５実施例を示す。両実施例は、受光面の
形成態様については前記ｐＪ２実施例または第３実施例
と同様に円柱周面または角柱周面で形成したものである
が、電極の引出し態様のみを変えたものである。第８図
の第４実施例は受光面ｄ２の全周面部に位置するｐ層−
領域全域に金属半透明膜（６）を被着して、この金属半
透明膜（６）をｐ＋領領域らの取出し電極としたもので
ある。金属半透明膜（６）としては例えばＡｕの薄膜を
使用する。

金属半透明膜（６）は近赤外光等の光信号を透過して前
記第２実施例等と同様の光検出作用を有する。

一方、第９図の２１８５実施例は、基体（１）における
＋ 上下両側面部にｎ　領域を設けて層領域からの電極（３
ｂ）引出しを基体（１）の両側面で行なったものである
。上記第４、第５の両実施例によれば電極部の抵抗、云
い換えれば素子の全内部抵抗を一層低減させることがで
きるので、光検出効率を一層向上させることができる。

次いで第１０図および第１１図には、それぞれこの発明
の第６実施例および第７実施例を示す。この両実施例は
、ダイオード接合層をショットキー接合で形成したもの
である。ショットキー接合は前記の金属半透明膜（６）
とｎ形半導体（ｎ　Ｓｉ）とで形成している。受光面の
形状としては、第６実施例は前記第４図のものと同様の
半球面状とし、第７実施例は前記第５図または第７図と
同様の円柱周面まだは多平面としたものである。素子そ
のものの光検出作用は従来のシミツトキー接合形フォト
ダイオード七同様であり、また入射光の角度依存性につ
いては前記第１実施例゛または第２実施例等と同様に無
指向性を有する。

以上詳述したようにこの発明によれば受光面を多平面、
または円柱周面状もしくは半球面状の凸曲面の何れかと
し、そから、検出感度に入射光方向の方向依存性が殆ん
どなくなり、リモートコントロール装置における検出器
等として使用する場合に実用上十分に無指向性の：オト
ダイオードとして作用させることができる。したがって
操作側移動式のリモートコントロール装置ツ：、例えば
ステレオ、テレビ、カラオケ、扇風機、クーラー等の家
庭用電気機器、窓開閉、ドア開閉、車庫開閉等の建物付
設機構、さらにはゲームおもちゃ等の娯楽機器、および
受光側移動式のリモートコントロール装置、例えば搬送
ロボット、着設ロボット、測量助手、農機具、芝刈様、
さらには模型おもちゃ等の各種リモートコントロール装
置における光検出器として使用するのに極めて好適な無
指向性フォトダイオードを提供することができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフォトダイオードを示す縦断面図、第２
図は同上フォトダイオードをリモートコントロール装置
における光検出器として使用した例を示す図、第３図は
この発明に係る無指向性フォトダイオードの第１実施例
を示す斜視図、第４図は同上実施例の縦断面図、第５図
はこの発明の第２実施例を示す斜視図、第６図は同上実
施例の縦断面図、第７図はこの発明の第３実施例を示す
斜視図、第８図はこの発明の第４実施例を示す縦断面図
、第９図はこの発明の第５実施例を示す縦断面図、第１
０図はこの発明の第６実施例を示す縦断面図、第１１図
はこの発明の第７実施例を示す縦断面図である。 に基体　　　　　　　２：絶縁膜 ３ａ、３ｂ：電極　　　　５：保護材層６：金属半透明
膜　　　ｄｌ、半球面状の受光面ｄ２；円柱周面状の受
光面 ｄ３：多平面からなる受光面 クラリオン株式会社 代理人　芦　１）直　衛 第５図 第６図 第７図 フ　　　　５０ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ダイオード接合層を形成した受光面を多平面、または円
   柱周面状もしくは半球面状の凸曲面の何れかとしたこと
   を特徴とする無指向性フォトダイオード。