JPS5935192B2 - ハンドウタイジユコウソシ - Google Patents
ハンドウタイジユコウソシInfo
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- JPS5935192B2 JPS5935192B2 JP50129157A JP12915775A JPS5935192B2 JP S5935192 B2 JPS5935192 B2 JP S5935192B2 JP 50129157 A JP50129157 A JP 50129157A JP 12915775 A JP12915775 A JP 12915775A JP S5935192 B2 JPS5935192 B2 JP S5935192B2
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Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＰ−Ｎ接合を用いた半導体受光素子に関する。
従来Ｐ−Ｎ接合を用いた受光素子において、特に半導体
のエネルギーパッド幅に相当する波長よりも短波長領域
に受光感度を有す〜る受光素子ではＰ−Ｎ接合を浅い位
置に形成し、表面側伝導層での入射光の吸収を少なくし
受光感度を低下しないようにしている。
のエネルギーパッド幅に相当する波長よりも短波長領域
に受光感度を有す〜る受光素子ではＰ−Ｎ接合を浅い位
置に形成し、表面側伝導層での入射光の吸収を少なくし
受光感度を低下しないようにしている。
表面側伝導層を薄くすると光電流を素子から取り出しに
くくなり、応答速度が低下するため、櫛状電極を形成す
ることや導電性透明被膜を付加して光電流を取り出すこ
とが行なわれている。
くくなり、応答速度が低下するため、櫛状電極を形成す
ることや導電性透明被膜を付加して光電流を取り出すこ
とが行なわれている。
受光面内に金属電極を形成すると入射光がしや断される
ため受光感度が低下する欠点があるし、導電性透明膜を
付加した電極では素子の信頼度に問題があつた。最近実
用化されつつあるＧａＡｓ１−ｘＰｘを用いた可視光領
域に感度を持つ受光素子ではＧａＡｓ４膜ｘＰｘの成分
元素であるＡｓやＰの蒸気圧が大きいことや機械的強度
が小さく素子製造工程中に機械的損傷などによる結晶欠
陥を生じやすいため、受光感度が最大となる浅い拡散を
行ないＰ−Ｎ接合を形成したのでは、暗電流が著しく大
きくなる欠点がある。
ため受光感度が低下する欠点があるし、導電性透明膜を
付加した電極では素子の信頼度に問題があつた。最近実
用化されつつあるＧａＡｓ１−ｘＰｘを用いた可視光領
域に感度を持つ受光素子ではＧａＡｓ４膜ｘＰｘの成分
元素であるＡｓやＰの蒸気圧が大きいことや機械的強度
が小さく素子製造工程中に機械的損傷などによる結晶欠
陥を生じやすいため、受光感度が最大となる浅い拡散を
行ないＰ−Ｎ接合を形成したのでは、暗電流が著しく大
きくなる欠点がある。
本発明は上記従来の欠点を除き、簡単でかつ特性の優れ
た受光素子を提供するものである。
た受光素子を提供するものである。
本発明は窒化シリコン膜などの拡散マスクを通して不純
物を拡散してプレーナ−型Ｐ−Ｎ接合を形成する際、拡
散の深さを表面の結晶性の低下による暗電流の増大を小
さくしうる深さとし、受光面の光電流を集めるための電
導枝部を残してその他の部分を薄くし受光感度の増大を
計つた半導体受光素子である。本発明によれば、比戦的
深い拡散条件を設定するので、素子製造工程で導入され
る表面結晶の特性低下による暗電流の増大を防ぐことが
でき、暗電流の小さい受光素子が得られるし、電極形成
部および電導枝部以外の受光面の表面導電層が薄くかつ
電流が流れやすい構造に電導枝部が形成されているので
、受光感度が大きくかつ応答速度を低下させない受光素
子が達成される。
物を拡散してプレーナ−型Ｐ−Ｎ接合を形成する際、拡
散の深さを表面の結晶性の低下による暗電流の増大を小
さくしうる深さとし、受光面の光電流を集めるための電
導枝部を残してその他の部分を薄くし受光感度の増大を
計つた半導体受光素子である。本発明によれば、比戦的
深い拡散条件を設定するので、素子製造工程で導入され
る表面結晶の特性低下による暗電流の増大を防ぐことが
でき、暗電流の小さい受光素子が得られるし、電極形成
部および電導枝部以外の受光面の表面導電層が薄くかつ
電流が流れやすい構造に電導枝部が形成されているので
、受光感度が大きくかつ応答速度を低下させない受光素
子が達成される。
以下本発明を図面を参照しながら実施例に基づき詳細に
説明する。
説明する。
第１図ａ及びｂはそれぞれ本発明の受光素子の一実施例
を示す平面図及びＡ−Ａ’線で切断した断面図である。
を示す平面図及びＡ−Ａ’線で切断した断面図である。
ＧａＡｓ基板１上にＧａＡｓ、−ｘＰｘ２を成長したＧ
ａＡｓ、−ｘＰｘウエーハスの表面に窒化シリコン（Ｓ
ｉ３Ｎ４）膜を気相成長し、フォトレジスト技術により
拡散マスク４を形成した。
ａＡｓ、−ｘＰｘウエーハスの表面に窒化シリコン（Ｓ
ｉ３Ｎ４）膜を気相成長し、フォトレジスト技術により
拡散マスク４を形成した。
Ｓｉ３Ｎ４膜の選択エッチングはフレオンガス中でプラ
ズマエッチする方法で行なわれる。上記拡散マスクの付
加されたＧａＡｓ、−ｘＰｘウエーハスに通常の封管に
よる亜鉛拡散法又は亜鉛を含んだ塗布液を塗布し加熱し
て亜鉛を含んだ酸化シリコン膜を形成し、これをソース
とする開管拡散法により亜鉛を拡散する。
ズマエッチする方法で行なわれる。上記拡散マスクの付
加されたＧａＡｓ、−ｘＰｘウエーハスに通常の封管に
よる亜鉛拡散法又は亜鉛を含んだ塗布液を塗布し加熱し
て亜鉛を含んだ酸化シリコン膜を形成し、これをソース
とする開管拡散法により亜鉛を拡散する。
亜鉛を拡散して形成された拡散層３の深さは０．４μ程
度である。次に拡散されたＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエーハ
ス６こアルミニウムを蒸着し、熱処理して電極５を形成
する。裏面を研磨しＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエーハスの厚
さを約２５０μとし裏面に金一ゲルマニウムを蒸着し熱
処理して裏面電極７を形成する。フオトレジスト膜を導
電枝部６のパターンに従い付加し、これをマスクとして
上記工程をへたＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエーハスの表面を
エツチングする。
度である。次に拡散されたＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエーハ
ス６こアルミニウムを蒸着し、熱処理して電極５を形成
する。裏面を研磨しＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエーハスの厚
さを約２５０μとし裏面に金一ゲルマニウムを蒸着し熱
処理して裏面電極７を形成する。フオトレジスト膜を導
電枝部６のパターンに従い付加し、これをマスクとして
上記工程をへたＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエーハスの表面を
エツチングする。
エツチング液は硫酸５容、過酸化水素１容、純水１容の
混合液を室温で用いるか又は次亜塩素酸ナトリウム試薬
を１０倍の純水で希釈し、５０℃に保つた液を用いて行
なわれる。また裏面電極の保護およびウエーハスの割れ
を防止するためＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエーハス裏面をワ
ツクスで石英板に保持してエツチングが行われる。エツ
チングの深さは０．４μの拡散層に対して０．２〜０．
３μ行ない、フオトレジスト膜を除去することにより第
１図に示す受光素子が製造される。第２図はエツチング
の深さと受光感度の関係を示す曲線図で、受光感度はエ
ツチング深さとともに増大する。
混合液を室温で用いるか又は次亜塩素酸ナトリウム試薬
を１０倍の純水で希釈し、５０℃に保つた液を用いて行
なわれる。また裏面電極の保護およびウエーハスの割れ
を防止するためＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエーハス裏面をワ
ツクスで石英板に保持してエツチングが行われる。エツ
チングの深さは０．４μの拡散層に対して０．２〜０．
３μ行ない、フオトレジスト膜を除去することにより第
１図に示す受光素子が製造される。第２図はエツチング
の深さと受光感度の関係を示す曲線図で、受光感度はエ
ツチング深さとともに増大する。
導電枝部を形成せずに受光面全体をエツチングすると受
光感度は拡散層が無くなる附近まで増大するが、拡散層
が０．２μ以下になると例えば逆方向に３Ｖ印加したと
きの暗電流は定常状態に達するのに数秒以上要する。こ
れに比して本発明の導電枝部を形成した受光素子では拡
散層が０．１５μ程度までエツチングしても暗電流は数
秒以下で定常状態に達した。一方、エツチングによる受
光感度の改善率は、導電枝部を形成したことにより受光
面全体をエツチングした場合に比べて低下するが、その
低下の割合はたかだか１〜２％であるので特に問題にな
らず、導電枝部を形成することにより応答速度の低下を
抑えエツチングを深く行なうことができるため、受光感
度の値は５〜６％程度大きくできる。
光感度は拡散層が無くなる附近まで増大するが、拡散層
が０．２μ以下になると例えば逆方向に３Ｖ印加したと
きの暗電流は定常状態に達するのに数秒以上要する。こ
れに比して本発明の導電枝部を形成した受光素子では拡
散層が０．１５μ程度までエツチングしても暗電流は数
秒以下で定常状態に達した。一方、エツチングによる受
光感度の改善率は、導電枝部を形成したことにより受光
面全体をエツチングした場合に比べて低下するが、その
低下の割合はたかだか１〜２％であるので特に問題にな
らず、導電枝部を形成することにより応答速度の低下を
抑えエツチングを深く行なうことができるため、受光感
度の値は５〜６％程度大きくできる。
さらに第２図でエツチングの初期に受光感度の急激な増
大が見られるので、あらかじめＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエ
ーハスの全面を軽くエツチング化て受光感度の急激な増
大を計つてから、ＰＲ膜を付加して、導電枝部を形成す
ることによりさらに受光感度の増大を計ることができる
。
大が見られるので、あらかじめＧａＡｓｌ−ＸＰｘウエ
ーハスの全面を軽くエツチング化て受光感度の急激な増
大を計つてから、ＰＲ膜を付加して、導電枝部を形成す
ることによりさらに受光感度の増大を計ることができる
。
本発明の受光素子では受光感度の規格に合格したＧａＡ
ｓｌ−ＸＰｘ受光素子の暗電流規格で不合格ｌこなる割
合が５％程度であり、従来の受光面全体をエツチングし
た受光素子の２０％程度に比べ著しく改善された。
ｓｌ−ＸＰｘ受光素子の暗電流規格で不合格ｌこなる割
合が５％程度であり、従来の受光面全体をエツチングし
た受光素子の２０％程度に比べ著しく改善された。
本発明の受光素子では表面電極がエツチングされた受光
面に比べ厚い拡散層上に形成されているため、受光面と
同じ高さの拡散層上に表面電極が形成された受光素子に
比べ、ボンデイング時に印加される加熱加重に起因する
電極下Ｐ−Ｎ接合部劣化によるリーク電流増大が軽減さ
れうる。上記の実施例ではＧａＡｓｌ−ＸＰｘ受光素子
について説明したが、本発明はＧａＡｓｌ−ＸＰｘに限
ることなく、全ての半導体を用いた受光素子に適用でき
るものである。
面に比べ厚い拡散層上に形成されているため、受光面と
同じ高さの拡散層上に表面電極が形成された受光素子に
比べ、ボンデイング時に印加される加熱加重に起因する
電極下Ｐ−Ｎ接合部劣化によるリーク電流増大が軽減さ
れうる。上記の実施例ではＧａＡｓｌ−ＸＰｘ受光素子
について説明したが、本発明はＧａＡｓｌ−ＸＰｘに限
ることなく、全ての半導体を用いた受光素子に適用でき
るものである。
以上詳細に説明したようｌこ、本発明によれば拡散条件
を受光感度の最大条件よりも深く設定するため暗電流を
小さくでき、かつ電導枝部を形成して受光面を薄くする
ため応答速度を保つて受光感度を増大せしめた特性の優
れた受光素子が得られる。
を受光感度の最大条件よりも深く設定するため暗電流を
小さくでき、かつ電導枝部を形成して受光面を薄くする
ため応答速度を保つて受光感度を増大せしめた特性の優
れた受光素子が得られる。
第１図ａ及びｂはそれぞれ本発明の受光素子の一実施例
を示す平面図及びＡ−Ａ゛線で切断した断面図、第２図
は上記実施例を説明するために、エツチンダ深さと受光
感度の関係を示した曲線図である。 １・・・・・・基板結晶、２・・・・・・エビタキシヤ
ル層、３・・・・・・拡散層、４・・・・・・拡散マス
ク、５・・・・・・表面電極、６・・・・・・電導枝部
、７・・・・・・裏面電極。
を示す平面図及びＡ−Ａ゛線で切断した断面図、第２図
は上記実施例を説明するために、エツチンダ深さと受光
感度の関係を示した曲線図である。 １・・・・・・基板結晶、２・・・・・・エビタキシヤ
ル層、３・・・・・・拡散層、４・・・・・・拡散マス
ク、５・・・・・・表面電極、６・・・・・・電導枝部
、７・・・・・・裏面電極。
Claims (1)
- １ 一電導型の半導体結晶基板表面に逆電導型領域が形
成された受光面を有する半導体受光素子において、該逆
電導型領域の表面が選択的に所定の厚さだけ除去されて
、電極形成部及び該電極形成部に連続した電導枝部が厚
膜に残されていることを特徴とする半導体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50129157A JPS5935192B2 (ja) | 1975-10-27 | 1975-10-27 | ハンドウタイジユコウソシ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50129157A JPS5935192B2 (ja) | 1975-10-27 | 1975-10-27 | ハンドウタイジユコウソシ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5252592A JPS5252592A (en) | 1977-04-27 |
| JPS5935192B2 true JPS5935192B2 (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=15002541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50129157A Expired JPS5935192B2 (ja) | 1975-10-27 | 1975-10-27 | ハンドウタイジユコウソシ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935192B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61157485A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-17 | 株式会社シマノ | 自転車用デイレ−ラ− |
| JPS63122186U (ja) * | 1987-02-03 | 1988-08-09 |
-
1975
- 1975-10-27 JP JP50129157A patent/JPS5935192B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61157485A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-17 | 株式会社シマノ | 自転車用デイレ−ラ− |
| JPS63122186U (ja) * | 1987-02-03 | 1988-08-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5252592A (en) | 1977-04-27 |
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