JPS6350077A - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
- Publication number
- JPS6350077A JPS6350077A JP61194602A JP19460286A JPS6350077A JP S6350077 A JPS6350077 A JP S6350077A JP 61194602 A JP61194602 A JP 61194602A JP 19460286 A JP19460286 A JP 19460286A JP S6350077 A JPS6350077 A JP S6350077A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- type
- region
- film
- light receiving
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/40—Optical elements or arrangements
- H10F77/496—Luminescent members, e.g. fluorescent sheets
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】
〔概要〕
この発明は、Ｓｔ半導体受光装置において、受光面上に
螢光体膜を配設し、該螢光体膜が入射光に励起されて発
生ずる光及び該受光面を通過した入射光を該半導体基体
において吸収させることにより、 その受光帯域を拡張するものである。
螢光体膜を配設し、該螢光体膜が入射光に励起されて発
生ずる光及び該受光面を通過した入射光を該半導体基体
において吸収させることにより、 その受光帯域を拡張するものである。
本発明は半導体受光装置、特に受光可能な帯域が広げら
れたＳｔ半導体受光装置の構造に関する。
れたＳｔ半導体受光装置の構造に関する。
光通信等の各種の光応用システムにおいて、所要の受光
帯域に適合する半導体材料で構成された受光装置が用い
られているが、半導体材料によって定まる帯域幅より広
い受光帯域が例えば試験装置などで要求されており、そ
の実現が強く要望されている。
帯域に適合する半導体材料で構成された受光装置が用い
られているが、半導体材料によって定まる帯域幅より広
い受光帯域が例えば試験装置などで要求されており、そ
の実現が強く要望されている。
半導体受光装置は目的に応じて多くの構造が開発されて
いるが、可視〜近赤外帯域に適するシリコン（Ｓｔ）ア
バランシホトダイオード（ＡＰＤ）の従来例の模式側断
面図を第３図に示す。
いるが、可視〜近赤外帯域に適するシリコン（Ｓｔ）ア
バランシホトダイオード（ＡＰＤ）の従来例の模式側断
面図を第３図に示す。
本従来例において、２１はｐ＋型Ｓｉ基板、２２はｐ−
型光吸収領域、２３はｐ型アバランシ領域、２４はに型
拡散領域、２５はｎ型ガードリング領域、２６はｐ＋型
チャネルストッパ領域、２８は二酸化シリコン（ＳｉＯ
２）膜、２９はｎ側電極、３０はｐ側電極である。
型光吸収領域、２３はｐ型アバランシ領域、２４はに型
拡散領域、２５はｎ型ガードリング領域、２６はｐ＋型
チャネルストッパ領域、２８は二酸化シリコン（ＳｉＯ
２）膜、２９はｎ側電極、３０はｐ側電極である。
前記従来例では半導体材料にＳｉを用いているが、半導
体材料にゲルマニウム（Ｇｅ）を用い各領域の導電型を
反転した類似の構造で、１．３μｍ帯域の光通信用ＡＰ
Ｄが提供されている。
体材料にゲルマニウム（Ｇｅ）を用い各領域の導電型を
反転した類似の構造で、１．３μｍ帯域の光通信用ＡＰ
Ｄが提供されている。
石英系光ファイバによる伝送に適する１、３〜１．６賜
帯域には、更にインジウム燐／インジウムガリウム砒素
（ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ）系等の化合物半導体ＡＰＤが
開発されているが、半導体材料が吸収し得る光の波長は
そのバンドギャップで定まるために、第４図に例示する
如く、半導体受光装置の量子効率は光吸収領域の半導体
材料に支配される。
帯域には、更にインジウム燐／インジウムガリウム砒素
（ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ）系等の化合物半導体ＡＰＤが
開発されているが、半導体材料が吸収し得る光の波長は
そのバンドギャップで定まるために、第４図に例示する
如く、半導体受光装置の量子効率は光吸収領域の半導体
材料に支配される。
またＡＰＤではアバランシ増倍率及び増倍雑音が極めて
重要な特性であるが、これらの値は概ね下記の様であり
、５ｉ−ＡＰＤはこの様に増倍率が大きく増倍雑音が少
なくて、安定性も最も優れている。
重要な特性であるが、これらの値は概ね下記の様であり
、５ｉ−ＡＰＤはこの様に増倍率が大きく増倍雑音が少
なくて、安定性も最も優れている。
Ｓｉ−ΔＰＤ Ｇｅ−ＡＰＤ ＩｎＧａＡ
ｓ−ＡＰＤ増倍率Ｍ 最大値 ５００〜１０００ ５０〜１００ 〜
５０使用値 ５０〜２００ 〜１０ ４〜５増倍
雑音パラメータに ０．２２〜０．３ ０．５〜０．９ 〜０．７〔発
明が解決しようとする問題点〕 半導体受光装置は上述の如く目的とする波長帯域に適合
することが必要であが、例えば多種のレーザを対象とす
る試験装置などにおいて、上述の如き各半導体受光装置
を包含する受光帯域を備え、しかも特性、安定性等が優
れた半導体受光装置が要望されている。
ｓ−ＡＰＤ増倍率Ｍ 最大値 ５００〜１０００ ５０〜１００ 〜
５０使用値 ５０〜２００ 〜１０ ４〜５増倍
雑音パラメータに ０．２２〜０．３ ０．５〜０．９ 〜０．７〔発
明が解決しようとする問題点〕 半導体受光装置は上述の如く目的とする波長帯域に適合
することが必要であが、例えば多種のレーザを対象とす
る試験装置などにおいて、上述の如き各半導体受光装置
を包含する受光帯域を備え、しかも特性、安定性等が優
れた半導体受光装置が要望されている。
前記問題点は、シリコンからなる半導体基体の受光面上
に螢光体膜が配設され、該螢光体膜が入射光に励起され
て発生する光及び該受光面を通過した入射光を該半導体
基体において吸収する本発明による半導体受光装置によ
り解決される。
に螢光体膜が配設され、該螢光体膜が入射光に励起され
て発生する光及び該受光面を通過した入射光を該半導体
基体において吸収する本発明による半導体受光装置によ
り解決される。
本発明による半導体受光装置は、例えば前記従来例の５
ｉ−ＡＰＤに相当する半導体基体の受光面上に、受光面
に接し或いは離隅し、その全面に拡がり或いは１部分に
限って配設した螢光体膜が入射光に励起されて発生する
光と、受光面を通過した入射光とを受光する。
ｉ−ＡＰＤに相当する半導体基体の受光面上に、受光面
に接し或いは離隅し、その全面に拡がり或いは１部分に
限って配設した螢光体膜が入射光に励起されて発生する
光と、受光面を通過した入射光とを受光する。
この螢光体膜に例えば赤外帯域の入射光により可視光を
発生する螢光材料を用いることにより、Ｓｉ受光装置本
来の受光可能帯域より長波長の赤外帯域を受光すること
が可能となる。この様な螢光材料としては、遷移金属に
アルカリ土類金属を付加した下記の例などがある。
発生する螢光材料を用いることにより、Ｓｉ受光装置本
来の受光可能帯域より長波長の赤外帯域を受光すること
が可能となる。この様な螢光材料としては、遷移金属に
アルカリ土類金属を付加した下記の例などがある。
ストロンチウム（Ｓｒ）セレン（Ｓｅ） ：タリウム（
ＴＩ）系；波長２μｍ付近の赤外光により可視光を発光
。
ＴＩ）系；波長２μｍ付近の赤外光により可視光を発光
。
ストロンチウム（Ｓｒ）硫黄（Ｓ）：ユウロピウム（Ｅ
ｕ）系；波長１μｍ付近の赤外光により可視光を発光。
ｕ）系；波長１μｍ付近の赤外光により可視光を発光。
なお逆に螢光体膜に入射光より長波長の可視光を発生す
る螢光体を用いることにより、Ｓｉ受光装置本来の受光
可能帯域より短波長の帯域を受光することも可能である
。
る螢光体を用いることにより、Ｓｉ受光装置本来の受光
可能帯域より短波長の帯域を受光することも可能である
。
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
第１図は本発明の実施例を示す模式斜視断面図であり、
その上部は受光面、下部は側断面を示す。
その上部は受光面、下部は側断面を示す。
同図において、１はｐ＋型Ｓｉ基板、２はｐ−型光吸収
領域、３はｐ型アバランシ領域、４は忙型拡散領域、５
はｎ型ガードリング領域、６はｆ型チャネルストッパ領
域、７は本発明による螢光体膜、８はＳｉＯ□膜、９は
ｎ側電極、１０はｐ側電極である。
領域、３はｐ型アバランシ領域、４は忙型拡散領域、５
はｎ型ガードリング領域、６はｆ型チャネルストッパ領
域、７は本発明による螢光体膜、８はＳｉＯ□膜、９は
ｎ側電極、１０はｐ側電極である。
本実施例は螢光体膜７として、前記ＳｒＳ：Ｅｕ系螢光
材料からなる厚さ約０．５〜１．０如の膜をリング状に
配設し、第２図に例示する量子効率を得ている。
材料からなる厚さ約０．５〜１．０如の膜をリング状に
配設し、第２図に例示する量子効率を得ている。
本実施例では螢光体膜７をリング状としているが、特に
開口を設けなくてもよい。この場合には螢光体膜７の厚
さ等によって入射光の透過率を選択して受光感度特性を
制御する。
開口を設けなくてもよい。この場合には螢光体膜７の厚
さ等によって入射光の透過率を選択して受光感度特性を
制御する。
また以上の説明は／ＩＰＤを引例しているが、本発明は
半導体基体にアバランシ増倍機能を備えないｐ−４−ｎ
ホトダイオード等についても適用可能である。
半導体基体にアバランシ増倍機能を備えないｐ−４−ｎ
ホトダイオード等についても適用可能である。
以上説明した如く本発明によれば、Ｓｉ受光装置の優れ
た特性、安定性を基礎としてその受光帯域が拡張され、
例えばレーザ試験装置等における適用範囲が拡大されて
、光応用システム等の進展に大きく寄与する。
た特性、安定性を基礎としてその受光帯域が拡張され、
例えばレーザ試験装置等における適用範囲が拡大されて
、光応用システム等の進展に大きく寄与する。
第１図は本発明の実施例の模式斜視断面図、第２図は実
施例の量子効率の例を示す図、第３図は従来例の模式側
断面図、 第４図はＳｉ及びＧｅ受光装置の量子効率の例を示す図
である。 図において、 ■はｐ＋型Ｓｔ基板、 ２ばｐ−型光吸収領域、 ３はｐ型アバランシ領域、 ４はｆ型拡散領域、 ５はｎ型ガードリング領域、 ６はｐ十型チャネルストッパｖ４域、 ７は本発明による螢光体膜、 ８はＳｉＯ□膜、 ９はｎ側電極、 １０はｐ側電極を示す。 尖先例／）模式側断面図 殆 １ 図 θ、４ θＰ ／、２ ／６ ２
０波長Ｃｐ−） 皺釆移゛Ｊの模式（ｉｔ・１町面図 漉 ３ 図 波長（μ町 ５創びＧｅ受を装置カ量子妨率 第 ４ 図
施例の量子効率の例を示す図、第３図は従来例の模式側
断面図、 第４図はＳｉ及びＧｅ受光装置の量子効率の例を示す図
である。 図において、 ■はｐ＋型Ｓｔ基板、 ２ばｐ−型光吸収領域、 ３はｐ型アバランシ領域、 ４はｆ型拡散領域、 ５はｎ型ガードリング領域、 ６はｐ十型チャネルストッパｖ４域、 ７は本発明による螢光体膜、 ８はＳｉＯ□膜、 ９はｎ側電極、 １０はｐ側電極を示す。 尖先例／）模式側断面図 殆 １ 図 θ、４ θＰ ／、２ ／６ ２
０波長Ｃｐ−） 皺釆移゛Ｊの模式（ｉｔ・１町面図 漉 ３ 図 波長（μ町 ５創びＧｅ受を装置カ量子妨率 第 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）シリコンからなる半導体基体の受光面上に螢光体膜
が配設され、該螢光体膜が入射光に励起されて発生する
光及び該受光面を通過した入射光を該半導体基体におい
て吸収することを特徴とする半導体受光装置。 ２）前記螢光体膜が赤外帯域の入射光により可視光を発
生する螢光体からなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の半導体受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61194602A JPS6350077A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61194602A JPS6350077A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 半導体受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350077A true JPS6350077A (ja) | 1988-03-02 |
Family
ID=16327276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61194602A Pending JPS6350077A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6350077A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843363A1 (en) * | 1996-11-18 | 1998-05-20 | Nec Corporation | Solid state camera element comprising a wavelength converter |
| CN104505434A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-08 | 中国电子科技集团公司第四十七研究所 | 一种光电池及其制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57156528A (en) * | 1981-03-22 | 1982-09-27 | Nec Corp | Image detector using infrared rays |
| JPS57193078A (en) * | 1981-05-22 | 1982-11-27 | Nec Corp | Semiconductor light oscillator with monitor |
| JPS5955075A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 半導体放射線検出器 |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP61194602A patent/JPS6350077A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57156528A (en) * | 1981-03-22 | 1982-09-27 | Nec Corp | Image detector using infrared rays |
| JPS57193078A (en) * | 1981-05-22 | 1982-11-27 | Nec Corp | Semiconductor light oscillator with monitor |
| JPS5955075A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 半導体放射線検出器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843363A1 (en) * | 1996-11-18 | 1998-05-20 | Nec Corporation | Solid state camera element comprising a wavelength converter |
| CN104505434A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-08 | 中国电子科技集团公司第四十七研究所 | 一种光电池及其制造方法 |
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