JPS603793B2 - 赤外線検知素子 - Google Patents
赤外線検知素子Info
- Publication number
- JPS603793B2 JPS603793B2 JP53093821A JP9382178A JPS603793B2 JP S603793 B2 JPS603793 B2 JP S603793B2 JP 53093821 A JP53093821 A JP 53093821A JP 9382178 A JP9382178 A JP 9382178A JP S603793 B2 JPS603793 B2 JP S603793B2
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- JP
- Japan
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- light
- sensing element
- electrodes
- infrared sensing
- electrode
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は赤外線検知素子、特に光伝導型赤外線検知素子
の電極と受光部の構造の改良に関するものである。
の電極と受光部の構造の改良に関するものである。
半導体赤外線検知素子の構成材料としては一般に狭いバ
ンドキャップを有する多元半導体、たとえば水銀カドミ
ウムテルル（Ｈｇ１−ｘＣ舷Ｔｅ）等が用いられている
。
ンドキャップを有する多元半導体、たとえば水銀カドミ
ウムテルル（Ｈｇ１−ｘＣ舷Ｔｅ）等が用いられている
。
このような多元半導体からなる赤外線検知素子の一種と
して、光子のエネルギーが素子材料のエネルギーギャッ
プよりも大きい波長の赤外線を照射することによりキャ
リアを発生させ、このキヤリャに基づく素子の電気伝導
度の変化を利用して入射した赤外線を検出する光伝導型
検知素子がある。
して、光子のエネルギーが素子材料のエネルギーギャッ
プよりも大きい波長の赤外線を照射することによりキャ
リアを発生させ、このキヤリャに基づく素子の電気伝導
度の変化を利用して入射した赤外線を検出する光伝導型
検知素子がある。
従来この種の素子における電極の構成としては、上記の
光による電気伝導度の変化に基づく電気信号をもっとも
効率よく取り出すために第１図に示すごとく、赤外線検
知素子１の受光面２の両端にｌｎ等の金属を用し、蒸着
法等により電極３を設け、素子１と電極３はオーム性接
触であるように形成していた。
光による電気伝導度の変化に基づく電気信号をもっとも
効率よく取り出すために第１図に示すごとく、赤外線検
知素子１の受光面２の両端にｌｎ等の金属を用し、蒸着
法等により電極３を設け、素子１と電極３はオーム性接
触であるように形成していた。
しかし素子の電極間の寸法ｉが小さくなると光信号によ
って発生した少数キャリアが受光部中で自然に消滅する
寿命時間程度すなわち拡散長程度以下になると、該少数
キャリアが寿命時間以内に前記オーム性接触の領域にほ
とんど達し消滅するというスィープアウト（Ｓｗｅｅｐ
ｏｕｔ）と呼ばれる現象が起こるため、電極間のバイア
ス電圧をある程度以上高くすると素子の光信号に対する
感度が飽和してしまう欠点があった。
って発生した少数キャリアが受光部中で自然に消滅する
寿命時間程度すなわち拡散長程度以下になると、該少数
キャリアが寿命時間以内に前記オーム性接触の領域にほ
とんど達し消滅するというスィープアウト（Ｓｗｅｅｐ
ｏｕｔ）と呼ばれる現象が起こるため、電極間のバイア
ス電圧をある程度以上高くすると素子の光信号に対する
感度が飽和してしまう欠点があった。
そこでこの欠点を除去するために第２図で示すように素
子２１と電極２３の界面に赤外光は透過するが電気的に
絶縁体である物質、たとえば硫化亜鉛（ＺｎＳ）等を葵
着して絶縁体層２４を形成し、受光面積を決定する寸法
１は前記ｌｎ等の電極により従釆と同様に定め、オーム
性接触の領域のみを受光面２２から遠ざけて電極と絶縁
体層とが一部重なり合う構造にし、キャリアの拡散消滅
長より離れた位置に構成することが提案された。
子２１と電極２３の界面に赤外光は透過するが電気的に
絶縁体である物質、たとえば硫化亜鉛（ＺｎＳ）等を葵
着して絶縁体層２４を形成し、受光面積を決定する寸法
１は前記ｌｎ等の電極により従釆と同様に定め、オーム
性接触の領域のみを受光面２２から遠ざけて電極と絶縁
体層とが一部重なり合う構造にし、キャリアの拡散消滅
長より離れた位置に構成することが提案された。
しかし従来の検知素子を構成している電極は電気信号を
検出する機能のみでなく、受光面積を決定する役割をも
兼備していた。本発明は従来からの製作工程を大きく変
えることなく、前述のスィープァゥトが起こり難い位置
に電極を配設し、素子の受光面積は上記電極上から被着
された赤外光を遮断する電気的絶縁物層に設けた窓で定
めた新規な赤外線検知素子を提供しようとするものであ
る。
検出する機能のみでなく、受光面積を決定する役割をも
兼備していた。本発明は従来からの製作工程を大きく変
えることなく、前述のスィープァゥトが起こり難い位置
に電極を配設し、素子の受光面積は上記電極上から被着
された赤外光を遮断する電気的絶縁物層に設けた窓で定
めた新規な赤外線検知素子を提供しようとするものであ
る。
かかる目的を達成するために本発明は赤外線検知素子の
受光面側の両端に電極を配備してなる構造の赤外線検知
器に関して、前記受光面側赤外線素子上の電極端部に一
部がオーバーラップする遮光絶縁層により所望受光部を
構成したことを特徴とするものであって、以下図面を用
いて本発明の一実施例について詳細に説明する。
受光面側の両端に電極を配備してなる構造の赤外線検知
器に関して、前記受光面側赤外線素子上の電極端部に一
部がオーバーラップする遮光絶縁層により所望受光部を
構成したことを特徴とするものであって、以下図面を用
いて本発明の一実施例について詳細に説明する。
まず第３図に示すごとく支持板３１、たとえば高比抵抗
Ｓｉ等の上にＨｇ１‐丈舷Ｔｅ等からなる赤外線検知素
子用ウェハを接着剤等により接着後、研磨とエッチング
とにより所要の形状のチップ３２とする。
Ｓｉ等の上にＨｇ１‐丈舷Ｔｅ等からなる赤外線検知素
子用ウェハを接着剤等により接着後、研磨とエッチング
とにより所要の形状のチップ３２とする。
ただし支持板３１は、絶縁性材料からなるサフアィャを
用いてもよい。次いで上記チップ３２にメタルマスク等
を用い、電極３３をｌｎ等の金属で蒸着形成する。ただ
しこの際、電極間隔Ｌは予定された受光面Ａの幅とは一
致せず該受光面の幅よりも大とする。この理由について
は後に詳述する。さらに上記電極３３を形成したチップ
３２上に該電極端に一部がオーバラッブするように赤外
光を遮断し電気的に絶縁体となる物質、たとえばＳｉ０
２等３４を化学蒸着法により被着し、ホトェッチング等
により所定面積の窓を明けてこれを受光面Ａとする。
用いてもよい。次いで上記チップ３２にメタルマスク等
を用い、電極３３をｌｎ等の金属で蒸着形成する。ただ
しこの際、電極間隔Ｌは予定された受光面Ａの幅とは一
致せず該受光面の幅よりも大とする。この理由について
は後に詳述する。さらに上記電極３３を形成したチップ
３２上に該電極端に一部がオーバラッブするように赤外
光を遮断し電気的に絶縁体となる物質、たとえばＳｉ０
２等３４を化学蒸着法により被着し、ホトェッチング等
により所定面積の窓を明けてこれを受光面Ａとする。
また電極はチップに対し良好なオーム性接触を形成する
ようにする。光伝導型赤外線検知素子は光によって発生
したキャリアが両電極の中間に存在する間だけチップの
導電度の変化、したがって素子の抵抗値変化が現れ、該
キャリアが消滅すればもはや抵抗変化に寄与しなくなる
。
ようにする。光伝導型赤外線検知素子は光によって発生
したキャリアが両電極の中間に存在する間だけチップの
導電度の変化、したがって素子の抵抗値変化が現れ、該
キャリアが消滅すればもはや抵抗変化に寄与しなくなる
。
また同様にキャリアが前記電極のオーム接触領域に達す
ると消滅するため信号の飽和が起こる。ゆえに検知素子
の電極間隔Ｌは、入射光によって受光部中に発生したキ
ャリアが寿命時間によって消滅するまでに拡散移動する
距離よりも大きくする必要があるわけである。
ると消滅するため信号の飽和が起こる。ゆえに検知素子
の電極間隔Ｌは、入射光によって受光部中に発生したキ
ャリアが寿命時間によって消滅するまでに拡散移動する
距離よりも大きくする必要があるわけである。
一般に上記の間隔Ｌを受光面幅１の３倍から７倍に選ぶ
のが好適である。以上のような電極と受光部の構成によ
り受光面Ａより入射した信号によって生ずるキャリアが
スイープアゥトにより消滅することを防止し、検知素子
の赤外線に対する応答能力の改善が可能となる。
のが好適である。以上のような電極と受光部の構成によ
り受光面Ａより入射した信号によって生ずるキャリアが
スイープアゥトにより消滅することを防止し、検知素子
の赤外線に対する応答能力の改善が可能となる。
さらに検知素子用チップ３２上に形成する電極３３の間
隔Ｌは、受光面積を決定する受光面幅１との関係から所
定の間隔で電極を形成しておけば、あとは遮光絶縁層３
４により受光面積を定めればよい。ゆえに各種の所望の
受光面積を持つ検知素子を、また電極部には従来の製作
工程を適用して極めて容易に製作することが可能となる
利点が得られる。なお本発明は、これまでに説明したＨ
ｇ１−ｘＣｄｘＴｅによる光伝導型素子以外のスィープ
アウト現象を持つ光伝導型素子にも適用できることはい
うまでもないことである。
隔Ｌは、受光面積を決定する受光面幅１との関係から所
定の間隔で電極を形成しておけば、あとは遮光絶縁層３
４により受光面積を定めればよい。ゆえに各種の所望の
受光面積を持つ検知素子を、また電極部には従来の製作
工程を適用して極めて容易に製作することが可能となる
利点が得られる。なお本発明は、これまでに説明したＨ
ｇ１−ｘＣｄｘＴｅによる光伝導型素子以外のスィープ
アウト現象を持つ光伝導型素子にも適用できることはい
うまでもないことである。
第１図及び第２図は従来の赤外線検知素子の断面図、第
３図は本発明に係る赤外線検知素子の構造を説明するた
めの断面図である。 １，２１，３２：赤外線検知素子、２，２２，Ａ：受光
面、３，２３，３３：電極、２４：絶縁体層、３１：支
持板、３４：絶縁層、１：受光面積を決定する寸法、Ｌ
：電極間隔。 第１図 第２図 第３図
３図は本発明に係る赤外線検知素子の構造を説明するた
めの断面図である。 １，２１，３２：赤外線検知素子、２，２２，Ａ：受光
面、３，２３，３３：電極、２４：絶縁体層、３１：支
持板、３４：絶縁層、１：受光面積を決定する寸法、Ｌ
：電極間隔。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １ 高比抵抗材料からなる支持板上に多元半導体からな
る赤外線検知素子用チツプを固定し、該チツプ上面の予
定受光窓の両側に電極を形成し、該電極上に一部がオー
バーラツプするように遮光絶縁層を形成し、該絶縁層の
上記両電極の中間にある部分を除去して所定面積の受光
窓を構成したことを特徴とする赤外線検知素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53093821A JPS603793B2 (ja) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | 赤外線検知素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53093821A JPS603793B2 (ja) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | 赤外線検知素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5521142A JPS5521142A (en) | 1980-02-15 |
| JPS603793B2 true JPS603793B2 (ja) | 1985-01-30 |
Family
ID=14093055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53093821A Expired JPS603793B2 (ja) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | 赤外線検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603793B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4684812A (en) * | 1983-08-31 | 1987-08-04 | Texas Instruments Incorporated | Switching circuit for a detector array |
| JPS6221282A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光伝導形検出器 |
-
1978
- 1978-07-31 JP JP53093821A patent/JPS603793B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5521142A (en) | 1980-02-15 |
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