JPS62123783A - フオトダイオ−ド - Google Patents
フオトダイオ−ドInfo
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- JPS62123783A JPS62123783A JP60264313A JP26431385A JPS62123783A JP S62123783 A JPS62123783 A JP S62123783A JP 60264313 A JP60264313 A JP 60264313A JP 26431385 A JP26431385 A JP 26431385A JP S62123783 A JPS62123783 A JP S62123783A
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- semiconductor
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- Pending
Links
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
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】
〈産業上の利用分野〉
この発明はフォトダイオード、詳しくは、ＰＮ接合を形
成する半導体層を透過した入射光を半導体層の底部に形
成した反射層で反射させてＰＮ接合に再度照射させ、そ
の変換効率を向上させたフォトダイオードに関する。
成する半導体層を透過した入射光を半導体層の底部に形
成した反射層で反射させてＰＮ接合に再度照射させ、そ
の変換効率を向上させたフォトダイオードに関する。
〈従来の技術〉
従来のフォトダイオードとしては、例えば、第２図に示
すようなものが知られている。第２図は従来のフォトダ
イオードの断面図である。同図において、αυはポリシ
リコンから成る基板であシ、基板ＵＤ上には、フォトダ
イオードαηを構成する２種の第１半導体層ａのおよび
第２半導体層ＯＪが酸化シリコン等の誘電体から成る絶
縁層α荀を介し電気的に絶縁されて設けられている。こ
のフォトダイオードαηは、基板０υ上に多数が配列さ
れ、後述するように配線によって直列に接続されている
。
すようなものが知られている。第２図は従来のフォトダ
イオードの断面図である。同図において、αυはポリシ
リコンから成る基板であシ、基板ＵＤ上には、フォトダ
イオードαηを構成する２種の第１半導体層ａのおよび
第２半導体層ＯＪが酸化シリコン等の誘電体から成る絶
縁層α荀を介し電気的に絶縁されて設けられている。こ
のフォトダイオードαηは、基板０υ上に多数が配列さ
れ、後述するように配線によって直列に接続されている
。
第１導体層α２は一導電型の半導体（以下、説明の便宜
のためｎ型と称す）から成シ絶縁層（１４）上に形成さ
れ、第２半導体層ａ３は第１半導体層αのと反対導電型
（以下、説明の便宜のためＰ型と称す）の半導体から成
り該第１半導体（１２）上に形成されて第１半導体Ｏ２
との間にＰＮ接合を構成している。
のためｎ型と称す）から成シ絶縁層（１４）上に形成さ
れ、第２半導体層ａ３は第１半導体層αのと反対導電型
（以下、説明の便宜のためＰ型と称す）の半導体から成
り該第１半導体（１２）上に形成されて第１半導体Ｏ２
との間にＰＮ接合を構成している。
第１半導体層Ｑｚには、絶縁Ｎｏ４１との境界部分にド
ナを高濃度に導入されたｎ型半導体の高濃度層（１２ａ
）が形成され、この高！１度層（１２ａ）の表面にアル
ミニウム等から成る金属配線０５）がオーミック接続き
れ、また同様に、第２半導体層α２も表面に金属配線σ
６）が接続されている。これら第１半導体層ａシおよび
第２半導体層α３）は基板αυ上に配列されたフォトダ
イオードα力を直７１Ｊに接続している。
ナを高濃度に導入されたｎ型半導体の高濃度層（１２ａ
）が形成され、この高！１度層（１２ａ）の表面にアル
ミニウム等から成る金属配線０５）がオーミック接続き
れ、また同様に、第２半導体層α２も表面に金属配線σ
６）が接続されている。これら第１半導体層ａシおよび
第２半導体層α３）は基板αυ上に配列されたフォトダ
イオードα力を直７１Ｊに接続している。
なお、図示しないが、第１半導体層αカおよび第２半導
体／ｍ（１３）の表面には、酸化シリコン等（例として
、ＳｉＯ，５ｉ（Ｊ□、 ’Ｉ’ １０２ ）から成る
光の反射防止膜が形成されている。
体／ｍ（１３）の表面には、酸化シリコン等（例として
、ＳｉＯ，５ｉ（Ｊ□、 ’Ｉ’ １０２ ）から成る
光の反射防止膜が形成されている。
このようなフォトダイオード（１ηは、入射光四によっ
て第１半導層（１ｚおよび第２半導体層（１３）内にキ
ャリアである電子ｅと正孔ｅが発生して、内部電場によ
シ正孔■がＰ型半導体の第２半導体層Ｕへ拡散し、電子
ｅがｎ型半導体の第１半導体層α４へ拡散して拡散電流
が流れる。そして、直列に接続されたフォトダイオード
Ｃ１７）が全体として拡散電流の総和である起電力を発
生する。
て第１半導層（１ｚおよび第２半導体層（１３）内にキ
ャリアである電子ｅと正孔ｅが発生して、内部電場によ
シ正孔■がＰ型半導体の第２半導体層Ｕへ拡散し、電子
ｅがｎ型半導体の第１半導体層α４へ拡散して拡散電流
が流れる。そして、直列に接続されたフォトダイオード
Ｃ１７）が全体として拡散電流の総和である起電力を発
生する。
くこの発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、
このような従来のフォトダイオードにあっては、入射し
た光０の２０〔％〕〜３０〔％〕が各半導体層α々αり
内で吸収されること無く透過して基板０１）へ抜けてし
まうため、その損失が犬きく変換効率を向上させること
が困難であるという問題点があった。
このような従来のフォトダイオードにあっては、入射し
た光０の２０〔％〕〜３０〔％〕が各半導体層α々αり
内で吸収されること無く透過して基板０１）へ抜けてし
まうため、その損失が犬きく変換効率を向上させること
が困難であるという問題点があった。
〈問題点を解決するだめの手段〉
この発明にかかるフォトダイオードは、上記問題点を鑑
みてなされたもので、ＰＮ接合を形成する半導体層の底
部に元を反射する反射層を設け、半導体層内で吸収され
なかった入射光ｆ Ｐ Ｎ接合へ再度照射させて損失を
減少させ、変換効率の向上を図るものである。
みてなされたもので、ＰＮ接合を形成する半導体層の底
部に元を反射する反射層を設け、半導体層内で吸収され
なかった入射光ｆ Ｐ Ｎ接合へ再度照射させて損失を
減少させ、変換効率の向上を図るものである。
〈実施例〉
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、この発明にかかるフォトダイオードの一実施
例を示す図である。なお、以下、前述した第２図と同一
の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
例を示す図である。なお、以下、前述した第２図と同一
の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
同図に示すように、第１半導体層０ｚの高濃度層（１２
ａ）と絶縁層圓との間には、金属（Ｍ、、Ｗ等）等の電
気の良導体から成る反射層（２０）が第１半導体層Ｏ２
を透溝した光（ロ）を反射するように形成されている。
ａ）と絶縁層圓との間には、金属（Ｍ、、Ｗ等）等の電
気の良導体から成る反射層（２０）が第１半導体層Ｏ２
を透溝した光（ロ）を反射するように形成されている。
反射層（２σは、高濃度層（１２ａ）によって第１半導
体層０ｚとオーミック接続し、また、表面に露呈した端
部が表面に形成された金属層（２１）を介し金属配線（
１５１と接続されている。これら反射層■および金属層
（２１）は熱拡散により結合している。
体層０ｚとオーミック接続し、また、表面に露呈した端
部が表面に形成された金属層（２１）を介し金属配線（
１５１と接続されている。これら反射層■および金属層
（２１）は熱拡散により結合している。
なお、上記反射層（イ）および金属層（２１）は、プロ
セスの便宜上上述のような融点の高い金属から構成する
ことが望ましいが、絶縁層０荀の生成・拡散等の後工程
に低温プロセスを導入すればアルミニウムから構成する
こともできる。
セスの便宜上上述のような融点の高い金属から構成する
ことが望ましいが、絶縁層０荀の生成・拡散等の後工程
に低温プロセスを導入すればアルミニウムから構成する
こともできる。
このようなフォトダイオードにあっても、前述した従来
のものと同様に、入射する光四によって各半導体層（１
２）（＋３）内に電子ｅと正孔■とが発生するが、半導
体層α２０３で吸収されること無く半導体層αのα３を
透過した光ｉも反射層１２０；で反射されて半導体層α
２内に電子と正孔とを発生させる。したがって、半導体
層ａりαりへ入射する光の損失が少くなり、その変換効
率が向上される。
のものと同様に、入射する光四によって各半導体層（１
２）（＋３）内に電子ｅと正孔■とが発生するが、半導
体層α２０３で吸収されること無く半導体層αのα３を
透過した光ｉも反射層１２０；で反射されて半導体層α
２内に電子と正孔とを発生させる。したがって、半導体
層ａりαりへ入射する光の損失が少くなり、その変換効
率が向上される。
そして、この後、前述したように正孔は内部電場に従っ
てｎ型半導体の第２半導体層０皺へ拡散し、また、電子
はｎ型半導体の第１半導体層（ｌクー、拡散し、結果と
して拡散電流が流れる。この時第１半導体層Ｏｚへ拡散
した電子は、高濃度層（１２ａ）を経て、また、高濃度
層（１２ａ）から反射層（２０）を経て金属配線（１６
１に拡散するため、再結合等によって減少する電子も少
くなり、さらに、その拡散抵抗も減少する。したかつ工
、フォトダイオード全体としての効率も一層向上するよ
うＫなる。
てｎ型半導体の第２半導体層０皺へ拡散し、また、電子
はｎ型半導体の第１半導体層（ｌクー、拡散し、結果と
して拡散電流が流れる。この時第１半導体層Ｏｚへ拡散
した電子は、高濃度層（１２ａ）を経て、また、高濃度
層（１２ａ）から反射層（２０）を経て金属配線（１６
１に拡散するため、再結合等によって減少する電子も少
くなり、さらに、その拡散抵抗も減少する。したかつ工
、フォトダイオード全体としての効率も一層向上するよ
うＫなる。
なお、上述した実施例では、第１半４体層αをかｎ型半
導体から成るものを例示するが、第１半導体鳩α２をＰ
型半導体から構成しても本発明が同様に達成できること
は言うまでも無い。
導体から成るものを例示するが、第１半導体鳩α２をＰ
型半導体から構成しても本発明が同様に達成できること
は言うまでも無い。
〈発明の効果〉
以上説明してきたように、この発明にかかるフォトダイ
オードによれば、半導体層の基板側底部に光を反射する
反射層を形成したため、損失を少くして効率を向上させ
ることができるという効果が得られる。
オードによれば、半導体層の基板側底部に光を反射する
反射層を形成したため、損失を少くして効率を向上させ
ることができるという効果が得られる。
また、前述した実施例では、反射層を良導体である金属
から形成して配線に接続したため、拡散抵抗が小さくな
って効率のより一層の向上を図ることができるようにな
る。
から形成して配線に接続したため、拡散抵抗が小さくな
って効率のより一層の向上を図ることができるようにな
る。
第１図はこの発明にかかるフォトダイオードの一実施例
の断面図、第２図は従来のフォトダイオードの断面図で
おる。 ■・・・・・・基板、住２・・・・・・第１半導体層、
（１２ａ）・・・・・・高濃度層、０３・・・・・・第
２半導体層、Ｉ・・・・・・絶縁層、（１５）（１６１
・・・・・・金属配線、αクー・・・・・フォトダイオ
ード、翰・・・・・・反射層、■）・・・・・・金属層
。 代理人 弁理士 内 原 −′′ ゝ羊 Ｉ Ｖ ／ｆ −基板 ／２，７３−半噂伜漫 ／２し−年表■ ／ｄ −−？色べし驚 ／、５°ノロ≦Ｓミ々礪５曵、う青炙 ／７ − フィトタイオート− ２０−−万乏計層 ２１− 奮陶層 Ｒ・−・ 人剤′士 Ｒ′−反１〒尤
の断面図、第２図は従来のフォトダイオードの断面図で
おる。 ■・・・・・・基板、住２・・・・・・第１半導体層、
（１２ａ）・・・・・・高濃度層、０３・・・・・・第
２半導体層、Ｉ・・・・・・絶縁層、（１５）（１６１
・・・・・・金属配線、αクー・・・・・フォトダイオ
ード、翰・・・・・・反射層、■）・・・・・・金属層
。 代理人 弁理士 内 原 −′′ ゝ羊 Ｉ Ｖ ／ｆ −基板 ／２，７３−半噂伜漫 ／２し−年表■ ／ｄ −−？色べし驚 ／、５°ノロ≦Ｓミ々礪５曵、う青炙 ／７ − フィトタイオート− ２０−−万乏計層 ２１− 奮陶層 Ｒ・−・ 人剤′士 Ｒ′−反１〒尤
Claims (2)
- （１）基板上にＰＮ接合を形成する反対導電型の半導体
から成る２種の半導体層を絶縁層を介し電気的に絶縁し
て設け、これら半導体層に配線を結線して電力を取り出
すフォトダイオードにおいて、前記絶縁層の半導体層側
に、該半導体層を透過した光を反射する光の反射層を形
成したことを特徴とするフォトダイオード。 - （２）前記反射層を金属良導体から構成し、該反射層を
前記反導体層にオーミック接続するとともに前記配線と
接続したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載のフォトダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264313A JPS62123783A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | フオトダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264313A JPS62123783A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | フオトダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123783A true JPS62123783A (ja) | 1987-06-05 |
Family
ID=17401446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60264313A Pending JPS62123783A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | フオトダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123783A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04246868A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-09-02 | Motorola Inc | Ｐ−ｉ−ｎフォトダイオードおよびその効率を改善する方法 |
| US5360987A (en) * | 1993-11-17 | 1994-11-01 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor photodiode device with isolation region |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60264313A patent/JPS62123783A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04246868A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-09-02 | Motorola Inc | Ｐ−ｉ−ｎフォトダイオードおよびその効率を改善する方法 |
| US5360987A (en) * | 1993-11-17 | 1994-11-01 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor photodiode device with isolation region |
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