JPS6236881A - フオトコンダクタ - Google Patents

フオトコンダクタ

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Publication number
JPS6236881A
JPS6236881A JP61141519A JP14151986A JPS6236881A JP S6236881 A JPS6236881 A JP S6236881A JP 61141519 A JP61141519 A JP 61141519A JP 14151986 A JP14151986 A JP 14151986A JP S6236881 A JPS6236881 A JP S6236881A
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JP
Japan
Prior art keywords
insulated gate
photoconductor
channel region
layer
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP61141519A
Other languages
English (en)
Inventor
ジヨージ・ホレース・ブルツク・トンプソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Micronas GmbH
ITT Inc
Original Assignee
Deutsche ITT Industries GmbH
ITT Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche ITT Industries GmbH, ITT Corp filed Critical Deutsche ITT Industries GmbH
Publication of JPS6236881A publication Critical patent/JPS6236881A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/611Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having multiple independently-addressable gate electrodes influencing the same channel
    • H10D30/615Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having multiple independently-addressable gate electrodes influencing the same channel comprising a MOS gate electrode and at least one non-MOS gate electrode
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/80FETs having rectifying junction gate electrodes
    • H10D30/87FETs having Schottky gate electrodes, e.g. metal-semiconductor FETs [MESFET]
    • H10D30/873FETs having Schottky gate electrodes, e.g. metal-semiconductor FETs [MESFET] having multiple gate electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20Individual 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
    • H10F30/21Individual 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
    • H10F30/28Individual 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 being characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistors
    • H10F30/282Insulated-gate field-effect transistors [IGFET], e.g. MISFET [metal-insulator-semiconductor field-effect transistor] phototransistors

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野] この発明は、フォトコンダクタに関するものであり、特
に感光性電界効果トランジスタ(FFT)に関するもの
である。
[従来の技術と発明の解決すべき問題点]通常の化合物
半導体接合型電界効果トランジスタは感光性の電界効果
トランジスタ(以下FETと言う)として使用すること
ができることが認められた。
この発明は、そのような感光性FETの利得を向上させ
ることを目的とするものである。
[@照点解決のための手段] この発明によれば、感光性の電界効果1〜ランジスタを
具備し、その電界効果トランジスタはチャンネルと協同
して動作する絶縁ゲートを備えているフォトコンダクタ
が提供される。
[実施例コ 以下、添附図面を参照に実施例で説明する。
通常の化合物半導体接合型電界効果トランジスタは感光
性の電界効果トランジスタ(以下FETと言う)として
使用することができる。このような装置は半絶縁性の基
体を具備し、その基体上に比較的高い電気伝導度のチャ
ンネルがある。ソース、ドレインおよびゲート接触部が
チャンネル層の同じ表面に形成される。この装置は前記
表面に入射する光を検出するのに使用することができ、
また下側から透明な半絶縁性基体に入射する光を検出す
るのに使用することもできる。光がチャンネル層に入射
すると、フォトンによって誘起された電子ホール対が生
成される。この対の中の電子はゲート接触部からチャン
ネルのデプレションでない部分に駆動され、それからド
レイン接触部に向かって移動する。また対中のホールは
ゲート接=5− 触部の方へ駆動される。
フォトコンダクタの利得は速いキャリアの走行時間に対
する遅いキャリアの走行時間の比を越えることはできな
い。遅いキャリアの走行時間および、したがって利得は
、絶縁ゲートをフォトコンダクタの接触部間に配置し、
適当にバイアスを与えることによって増加させることが
できる。遅いキャリアは縦方向の電界が小さくなってい
る半導体と絶縁体との境界に引寄せられ、そこに保持さ
れる。この電界および、したがって利得は、バイアス電
圧によって調整することができ、このバイアス電圧は長
い時定数の抵抗を介して供給される。
遅いキャリアをその走行後に抽出して雑音をなくすため
に、別の適当にバイアスされた交流的に接地されたゲー
ト接触部が使用されることができる。
そのような利得の増加された絶縁ゲートフォトコンダク
タの簡単な構造の1実施例が第1図に示されている。そ
れは、透明な半絶縁性の、例えばInPの基体1を備え
、それに下側から図の矢印に示すように光が入射する。
さらに基体上には例6一 えばn−Ga I nAsのチャンネル層2が設けられ
、そのチャンネル層2にオーム接触部3,4が形成され
る。これらオーム接触部の一方3は図では接地され、他
方4は正(十Ve )にバイアスされている。ショッツ
キ金属絶縁ゲート5は絶縁層6によってチャンネル層2
から絶縁されている。
ショッツキ接触部からなる第2のゲート7もまたチャン
ネル層2に設けられている。第2のゲート7は負(−V
e)にバイアスされ、図示のようにキャパシタCによっ
て交流的に接地されている。
金属絶縁ゲート5は長い時定数の抵抗Rを介して負にバ
イアスされ、その電圧は図示のポテンシオメータR1に
よって調節可能である。ショッツキ金属絶縁ゲート5は
例えばTi/Au、Cr/Au、またはPtで構成する
ことができる。絶縁層6は例えば2酸化シリコンまたは
ヂツ化シリコンで構成することができる。第2のゲート
7は例えばTi/AuまたはCr/AIJで構成するこ
とができ、オーム接触部3.4はAuGe/N i/A
u合金で作ることができる。
デプレション領域8はチャンネル層中に形成される。第
2のゲート7には金属ゲート5よりも高い電圧が加えら
れているから、ピッチ・オフが行われるのを避けるため
にデプレション領域と基体との間に第2のゲートの下で
はより大きな間隙が必要である。これを行なうために、
絶縁層6は図示のようにチャンネル層2の表面の窪んだ
部分9中に配置され、その結果デプレション領域8は図
示のように段部を有した形状である。抵抗Rの値はゲー
トキャパシタンスのR倍がホールの走行時間よりも大き
くなるように選択されている。絶縁層6は数個の境界状
態を有する良好な制限障壁を得るように選択され、5〜
10nmの程度の厚さの2酸化シリコンよりなる。上述
のように、絶縁ゲートの効果は遅いキャリアを表面に吸
引することであり、それから第2のゲートがその走行後
それらを雑音を生じないように抽出する。
第2図の実施例は、第1図の実施例の半導体/絶縁体境
界の代わりにホールの大部分を捕捉(トラップ)シ、絶
縁されていない第2のゲートにおける漏洩を減少させる
ためのへテロ接合を備えている。ヂャンネル領域にヘテ
ロ接合を備えたフォトコンダクタは本出願人の英国特許
出願第8587343号明細書に記載されている。この
ような以前に提案されたフォトコンダクタの1構造では
埋設されたゲー1−が設けられており、この装置は温度
に敏感であることが確認されている。しかしながら、こ
の発明によるチャンネル層上に配置された適切に構成さ
れた絶縁ゲートによれば、遅いキャリアは絶縁層に侵入
することができず、その下の側方に移動し、そのため装
置は温度に敏感ではない。
ヘテロ接合を有する第2図の構造の装置は透明な半絶縁
性基体10からIll造され、その基体上にはn−Ga
 I nAsチャンネル層11が配置され、その上にド
ープされないTnP層1層厚2置される。
2個のゲート13.14が設けられる。金属絶縁ゲート
・13はInP層1層中2中んだ部分中に配置された絶
縁層15とその上のショッツキ金属層16とで構成され
ている。絶縁されていないゲート14は直接InP層1
層上2上置されたショッツキ金属層で構成されている。
窪んだ部分に絶縁ゲート13を配置することによって、
ピッチ・オフを阻止するための前述の第1図のものと同
様のデプレション領域の形状が与えられる。チャンネル
層11にソースおよびドレイン接触部を形成するために
、ドープされないInPnP2O57,18で示された
部分がイオン注入によってn十にされる。したがって、
ホールの大部分が保持される絶縁ゲート13の下のへテ
ロ接合領域が得られ、それは縦方向の流れを制限せず、
また、半導体/絶縁体境界部よりもボールがトラップさ
れまたは再結合或いは再発生されるセンターを少なくす
る。これは応答時間を改善し、雑音を減少させることに
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の1実施例のフォトコンダクタの断面
図を関連する回路と共に示し、第2図はこの発明の別の
実施例のフォトコンダクタの断面図を示す。 1.10・・・基体、2,11・・・チャンネル層、3
,4・・・オーム接触部、5.16・・・シミッッキ金
属絶縁ゲ−1〜、6.15・・・絶縁層、7,14・・
・第2のゲート(絶縁されないゲー1− ”) 、8・
・・デプレション領域、9・・・窪んだ部分、12・・
・ドープされていないInP層。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)感光性の電界効果トランジスタを具備し、その電
    界効果トランジスタはチャンネルと協同して動作する絶
    縁ゲートを備えていることを特徴とするフォトコンダク
    タ。
  2. (2)絶縁ゲートに隣接するチャンネル領域に絶縁され
    ていないゲート接触部を備えている特許請求の範囲第1
    項記載のフォトコンダクタ。
  3. (3)チャンネル領域に2個の電気接触部が設けられ、
    絶縁ゲートはそれら2個の電気接触部の間に配置されて
    いる特許請求の範囲第1項または第2項記載のフォトコ
    ンダクタ。
  4. (4)透明な半導体基体の表面上に配置されている特許
    請求の範囲第3項記載のフォトコンダクタ。
  5. (5)透明な半絶縁性InP基体と、この基体の表面上
    に配置されチャンネル領域を構成しているn‐GaIn
    As層と、チャンネル領域に対するオーム接触部を構成
    している2個の電気接触部と、チャンネル領域の表面の
    一部上に配置された絶縁層とその上のショッツキ金属層
    とにより構成された絶縁ゲートと、ショッツキ接触部に
    より構成された絶縁されていないゲート接触部とを具備
    している特許請求の範囲第2項または第3項記載のフォ
    トコンダクタ。
  6. (6)チャンネル領域の厚さが絶縁ゲートの配置された
    部分において減少され、それによつて前記絶縁されてい
    ないゲート接触部と協同動作するデプレション領域部分
    が前記絶縁ゲートと協同動作するデプレション領域部分
    よりも半絶縁基体から離れた位置をとり、それによつて
    基体に対するピッチ・オフを阻止する特許請求の範囲第
    5項記載のフォトコンダクタ。
  7. (7)絶縁されていないゲート接触部は使用状態におい
    て交流的に接地され、利得はト絶縁ゲートに供給される
    バイアス電圧を変化させることによつて調整される特許
    請求の範囲第5項または第6項記載のフォトコンダクタ
  8. (8)透明な半絶縁性InP基体と、この基体の表面上
    に配置されチャンネル領域を構成しているn‐GaIn
    As層と、チャンネル領域表面の領域上に配置されたド
    ープされていないInP層と、絶縁ゲートと、前記In
    P層上に配置された絶縁されていないゲート接触部とを
    具備し、絶縁ゲートはInP層の一部上に配置された絶
    縁層とその上のショッツキ金属層とによつて構成され、
    絶縁されていないゲート接触部はショッツキ接触部より
    構成されている特許請求の範囲第2項または第3項記載
    のフォトコンダクタ。
  9. (9)InP層の厚さが絶縁ゲートが配置された部分に
    おいて減少され、それによつて前記絶縁されていないゲ
    ート接触部と協同動作するチャンネル領域中のデプレシ
    ョン領域部分が前記絶縁ゲートと協同動作するデプレシ
    ョン領域部分よりも半絶縁基体から離れた位置をとり、
    それによつて基体に対するピッチ・オフを阻止している
    特許請求の範囲第5項記載のフォトコンダクタ。
  10. (10)チャンネル領域に対する電気接触部がn‐Ga
    InAs層上のドープされていないInP層の部分を通
    してイオン注入されたn+領域に対するオーム接触部に
    よつて構成されている特許請求の範囲第8項または第9
    項記載のフォトコンダクタ。
JP61141519A 1985-06-21 1986-06-19 フオトコンダクタ Pending JPS6236881A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08515801A GB2176935B (en) 1985-06-21 1985-06-21 Photoconductor
GB8515801 1985-06-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6236881A true JPS6236881A (ja) 1987-02-17

Family

ID=10581155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61141519A Pending JPS6236881A (ja) 1985-06-21 1986-06-19 フオトコンダクタ

Country Status (3)

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EP (1) EP0212120A1 (ja)
JP (1) JPS6236881A (ja)
GB (2) GB2176935B (ja)

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