JPS60258976A - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
- Publication number
- JPS60258976A JPS60258976A JP59114911A JP11491184A JPS60258976A JP S60258976 A JPS60258976 A JP S60258976A JP 59114911 A JP59114911 A JP 59114911A JP 11491184 A JP11491184 A JP 11491184A JP S60258976 A JPS60258976 A JP S60258976A
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- Japan
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- diffused layer
- substrate
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- visible light
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/24—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only two potential barriers, e.g. bipolar phototransistors
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、可視光及び赤外光を感知し得る機能を有した
半導体受光装置に関する。
半導体受光装置に関する。
従来、可視光を感知するフォトダイオードと赤外光を感
知するフォトダイオードは、夫々独立の半導体受光装置
に組み込まれていた。しかしながら、こうした場合、可
視光、赤外光用の夫々のフォトダイオードを必要とする
ことから製造が複雑であるという問題がある。ここで、
可視光を感知するフォトダイオードを有した半導体受光
装置について第１図を参照して説明する０図中の１は、
例えばＮ型の半導体基板である。この基板１の表面には
Ｖ型の拡散層２が設 。
知するフォトダイオードは、夫々独立の半導体受光装置
に組み込まれていた。しかしながら、こうした場合、可
視光、赤外光用の夫々のフォトダイオードを必要とする
ことから製造が複雑であるという問題がある。ここで、
可視光を感知するフォトダイオードを有した半導体受光
装置について第１図を参照して説明する０図中の１は、
例えばＮ型の半導体基板である。この基板１の表面には
Ｖ型の拡散層２が設 。
けられ、かつ裏面には！型の拡散層３．金属層４が設け
られている。なお、前記Ｎ型の半導体基板１、を型の拡
散層２にょシフオドダイオードが形成される。開基板Ｊ
上には絶縁膜５が設けられている。この絶Ｉ＃ＭＳには
コンタクトホール６が開口され、このコンタクトホール
６を介して前記拡散層２に接続するＡｔ電極７が設けら
れている。同基板１のフォトダイオードの受光面上には
、赤外カットフィルタ８が設けられている。しかしなが
ら、第１図の装置によね、ば、赤外カットフィルタ８を
必要とするため、部品数が増えコスト高をもたらす。
られている。なお、前記Ｎ型の半導体基板１、を型の拡
散層２にょシフオドダイオードが形成される。開基板Ｊ
上には絶縁膜５が設けられている。この絶Ｉ＃ＭＳには
コンタクトホール６が開口され、このコンタクトホール
６を介して前記拡散層２に接続するＡｔ電極７が設けら
れている。同基板１のフォトダイオードの受光面上には
、赤外カットフィルタ８が設けられている。しかしなが
ら、第１図の装置によね、ば、赤外カットフィルタ８を
必要とするため、部品数が増えコスト高をもたらす。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、可視光及び
赤外光の両者を受光し得るとともに、赤外カットフィル
タを不要とした簡単な製造でかつ低コストの半導体受光
装置を提供することを目的とする◎ 〔発明の概要〕 本発明は、第１導電型の半導体基板と、この基板表面に
設けられた第２導電型の拡散層と、この拡散層の表面に
設けられた第１導電型の拡散層と、可視光を感知する第
１の手段と、赤外光を感知する第２の手段とを具備する
ことを骨子とする。ここで、第１の手段は、基板と第２
導電型の拡散層間に逆バイアスをかけるとともに、第１
、第２導電型の拡散層間を短絡もしくは逆バイアスをか
けることによシ可視光を感知するものである。壕だ、第
２の手段は、前記基板と第２導電型の拡散層間、第１、
第２の導電型の拡散層間を夫々短絡もしくは逆バイアス
をかけることによシ赤外光を感知するものである。
赤外光の両者を受光し得るとともに、赤外カットフィル
タを不要とした簡単な製造でかつ低コストの半導体受光
装置を提供することを目的とする◎ 〔発明の概要〕 本発明は、第１導電型の半導体基板と、この基板表面に
設けられた第２導電型の拡散層と、この拡散層の表面に
設けられた第１導電型の拡散層と、可視光を感知する第
１の手段と、赤外光を感知する第２の手段とを具備する
ことを骨子とする。ここで、第１の手段は、基板と第２
導電型の拡散層間に逆バイアスをかけるとともに、第１
、第２導電型の拡散層間を短絡もしくは逆バイアスをか
けることによシ可視光を感知するものである。壕だ、第
２の手段は、前記基板と第２導電型の拡散層間、第１、
第２の導電型の拡散層間を夫々短絡もしくは逆バイアス
をかけることによシ赤外光を感知するものである。
以下、本発明の一実施例を第２図を径間して説明する。
図中の１１は、比抵抗〜５ｏΩ・鋸のＮ型のシリコン基
板である。この基板１１の表面にｄ：、深さ〜３μｍの
Ｐ散拡散層１２、第１の炉型拡散層１３が離間して設け
られている。前記Ｐ型拡散層１２０表面には深さ０．３
μｍのＮ型拡散層１４、戸型拡散層１５が離間して設け
られ、がっ同Ｐ型拡散層１２の表面には第２の炉型拡散
層１６が前記Ｎ型拡散層１４とオーバラップするように
設けられている。前記基板１ノ上には絶縁膜１７が設け
られ、前記拡散層１３，１５．１６の夫々の一部に対応
する絶縁膜１７にコンタクトホール１８ｈ〜１８ａが開
口されている。これらコンタクトホール１８ａ〜１８ｃ
には、Ａｔ電極１９ｈ〜１９ｃが夫々設けられている。
板である。この基板１１の表面にｄ：、深さ〜３μｍの
Ｐ散拡散層１２、第１の炉型拡散層１３が離間して設け
られている。前記Ｐ型拡散層１２０表面には深さ０．３
μｍのＮ型拡散層１４、戸型拡散層１５が離間して設け
られ、がっ同Ｐ型拡散層１２の表面には第２の炉型拡散
層１６が前記Ｎ型拡散層１４とオーバラップするように
設けられている。前記基板１ノ上には絶縁膜１７が設け
られ、前記拡散層１３，１５．１６の夫々の一部に対応
する絶縁膜１７にコンタクトホール１８ｈ〜１８ａが開
口されている。これらコンタクトホール１８ａ〜１８ｃ
には、Ａｔ電極１９ｈ〜１９ｃが夫々設けられている。
ここで、Ｎ型拡散層１４とＰ散拡散層１２によシ第１の
フォトダイオード（ＰＤｌ ）が構成され、Ｐ散拡散層
１２とＮ型のシリコン基板１ノにより第２のフォトダイ
オード（ＰＤｓ）が構成されている。
フォトダイオード（ＰＤｌ ）が構成され、Ｐ散拡散層
１２とＮ型のシリコン基板１ノにより第２のフォトダイ
オード（ＰＤｓ）が構成されている。
次に、前記装置の作用について説明する。
（１）可視光を感知する場合；第３図に示す如くＶｓ
〜Ｉ Ｏ（Ｖ）１Ｖｘ 〜８ （ｖ）ヲ印加シテ例エバ
Ｍ板１１と Ｐ型拡散層１２間、Ｐ散拡散層１２とＮ型
拡散層１４間に夫々逆バイアスをかけると、空乏層が基
板１とＰ散拡散層１２の境界よりＰ散拡散層１２に拡が
る。そして、第４図の領域Ａで入射光によ多発生した光
キャリア（電子）は、Ｎ型拡散層１４１１Ｃすいとられ
、電流計２０によシミ流として検知されない。従って、
Ｐ散拡散層１２で実効的な光感頬部の部分は領域Ａのみ
となる。ここで、シリコンの場合、可視光はほとんど３
μｍ以内で吸収されるため、フォトダイオードＣＰＤＩ
）が可視光の感知部となる。なお、第４図において（
イ）は電圧ｖ１の電位分布曲５− 線を示す。
〜Ｉ Ｏ（Ｖ）１Ｖｘ 〜８ （ｖ）ヲ印加シテ例エバ
Ｍ板１１と Ｐ型拡散層１２間、Ｐ散拡散層１２とＮ型
拡散層１４間に夫々逆バイアスをかけると、空乏層が基
板１とＰ散拡散層１２の境界よりＰ散拡散層１２に拡が
る。そして、第４図の領域Ａで入射光によ多発生した光
キャリア（電子）は、Ｎ型拡散層１４１１Ｃすいとられ
、電流計２０によシミ流として検知されない。従って、
Ｐ散拡散層１２で実効的な光感頬部の部分は領域Ａのみ
となる。ここで、シリコンの場合、可視光はほとんど３
μｍ以内で吸収されるため、フォトダイオードＣＰＤＩ
）が可視光の感知部となる。なお、第４図において（
イ）は電圧ｖ１の電位分布曲５− 線を示す。
（２）赤外光を感知する場合；可視光の場合と同様に行
なう。しかるに、波長が例えば８９０ ｎｍの赤外光が
入射すると、光キャリア（ホール）は基板Ｉノで発生す
るため、フォトダイオ−ｒ（ＰＤｓ）が赤外光の感知部
となる。
なう。しかるに、波長が例えば８９０ ｎｍの赤外光が
入射すると、光キャリア（ホール）は基板Ｉノで発生す
るため、フォトダイオ−ｒ（ＰＤｓ）が赤外光の感知部
となる。
しかして、本発明によれば、Ｎ型のシリコン基板１１表
面にＰ散拡散層１２を設けかっこのＰ散拡散層１２の表
面にＮ散拡散層ノ４を設けるとともに、基板１１とＰ散
拡散層１２から第１のフォトダイオード（ＰＤＩ）を、
Ｐ散拡散層１２とＮ型拡散層１４から第２のフォトダイ
オ−ｉ’（ＰＤＩ）を構成し、更に基板１ノとＰ型拡散
層１２間、Ｐ散拡散層１２とＮ型拡散層１４間に夫々逆
バイアスをかけるため、可視光をＰＤＩで感知でき赤外
光をＰＤＩで感知できる。従って、従来と比べ製造が簡
単であるとともに、赤外カットフィルタが不要々ため部
品数を減らしコストを低減できる。
面にＰ散拡散層１２を設けかっこのＰ散拡散層１２の表
面にＮ散拡散層ノ４を設けるとともに、基板１１とＰ散
拡散層１２から第１のフォトダイオード（ＰＤＩ）を、
Ｐ散拡散層１２とＮ型拡散層１４から第２のフォトダイ
オ−ｉ’（ＰＤＩ）を構成し、更に基板１ノとＰ型拡散
層１２間、Ｐ散拡散層１２とＮ型拡散層１４間に夫々逆
バイアスをかけるため、可視光をＰＤＩで感知でき赤外
光をＰＤＩで感知できる。従って、従来と比べ製造が簡
単であるとともに、赤外カットフィルタが不要々ため部
品数を減らしコストを低減できる。
また、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ、の逆６一
バイアスの条件（１１−適宜選択することにより、ＰＤ
Ｉの実効的な光感細部の領域Ａを自由に変えることがで
き、仕様に合った分光感度特性を得ることができる。
Ｉの実効的な光感細部の領域Ａを自由に変えることがで
き、仕様に合った分光感度特性を得ることができる。
更に、フォトダイオードＰＤ、をカメラの自動露光用と
して用い、フォトダイオードＰＤ２をオートフォーカス
用として用いることにより、従来のフォトダイオードを
用いた場合と比べ簡素化したシステム提供することがで
きる。
して用い、フォトダイオードＰＤ２をオートフォーカス
用として用いることにより、従来のフォトダイオードを
用いた場合と比べ簡素化したシステム提供することがで
きる。
々お、上記実施例では、可視光を感知する場合及び赤外
光を感知する場合の手段として基板１）とＰ型拡散層１
２間、Ｐ散拡散層１２とＮ型拡散層１４間に夫々逆バイ
アスをかけた場合について述べたが、これに限らない。
光を感知する場合の手段として基板１）とＰ型拡散層１
２間、Ｐ散拡散層１２とＮ型拡散層１４間に夫々逆バイ
アスをかけた場合について述べたが、これに限らない。
例えば、可視光を感知する場合、基板１１とＰ型拡散層
１２間に逆バイアスをかけるとともに、Ｐ散拡散層１２
とＮ型拡散層１４間を短絡してもよい。
１２間に逆バイアスをかけるとともに、Ｐ散拡散層１２
とＮ型拡散層１４間を短絡してもよい。
また、赤外線を感知する場合、基板１１とＰ型拡散層１
２間、Ｐ散拡散層１２とＮ型拡散層１４間を夫々短絡す
る等しても同様の効果を得び赤外光の両者を受光し得る
とともに、赤外カットフィルタを不要とした簡単な製造
でかつ低コストの高信頼性の半導体受光装置を提供でき
る０
２間、Ｐ散拡散層１２とＮ型拡散層１４間を夫々短絡す
る等しても同様の効果を得び赤外光の両者を受光し得る
とともに、赤外カットフィルタを不要とした簡単な製造
でかつ低コストの高信頼性の半導体受光装置を提供でき
る０
第１図は従来の半導体受光装置の断面図、第２図は本発
明の一実施例に係る半導体受光装置の断面図、第３図は
同装置の回路図、第４図は同装置の電位分布特性図であ
る。 １１・・・Ｎ型のシリコン基板、１２・・・Ｐ型拡散層
、１３．１６・・・炉型拡散層、１４・・・Ｎ型拡散層
、１５・・・Ｐ＋型拡散層、１７・・・絶縁膜、１８ａ
〜１８ａ・・・コンタクトホール、１９ａ〜１９ｃ・・
・Ａｔ電極。
明の一実施例に係る半導体受光装置の断面図、第３図は
同装置の回路図、第４図は同装置の電位分布特性図であ
る。 １１・・・Ｎ型のシリコン基板、１２・・・Ｐ型拡散層
、１３．１６・・・炉型拡散層、１４・・・Ｎ型拡散層
、１５・・・Ｐ＋型拡散層、１７・・・絶縁膜、１８ａ
〜１８ａ・・・コンタクトホール、１９ａ〜１９ｃ・・
・Ａｔ電極。
Claims (1)
- 第１導電型の半導体基板と、この基板表面に設けられた
第２導電型の拡散層と、この拡散層の表面に設けられた
第１導電型の拡散層と、前記基板と第２導電型の拡散層
間に逆バイアスをかけるとともに、第１、第２導電型の
拡散層間を短絡もしくは逆バイアスをかけることにより
可視光を感知する第１の手段と、前記基板と第２導電型
の拡散層間、第１、第２の導電型の拡散層間を夫々短絡
もしくは逆バイアスをかけることにより赤外光を感知す
る第２の手段とを具備することを特徴とする半導体受光
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59114911A JPS60258976A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59114911A JPS60258976A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 半導体受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258976A true JPS60258976A (ja) | 1985-12-20 |
Family
ID=14649712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59114911A Pending JPS60258976A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258976A (ja) |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP59114911A patent/JPS60258976A/ja active Pending
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