JPH0748571B2 - Semiconductor optical sensor - Google Patents
Semiconductor optical sensorInfo
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- JPH0748571B2 JPH0748571B2 JP63084574A JP8457488A JPH0748571B2 JP H0748571 B2 JPH0748571 B2 JP H0748571B2 JP 63084574 A JP63084574 A JP 63084574A JP 8457488 A JP8457488 A JP 8457488A JP H0748571 B2 JPH0748571 B2 JP H0748571B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高耐圧のシヨツトキバリア形半導体光センサ
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high withstand voltage shutter barrier semiconductor optical sensor.
光を検出し電気信号に変換する光センサは、光そのもの
の計測はもとより、光による非接触計測等に欠かせない
ものである。光センサにも真空管タイプのものなど種々
のものが知られているが、半導体を用いた光センサは、
小型、軽量、長寿命などの特徴を有するので、精力的に
開発が進められている。An optical sensor that detects light and converts it into an electric signal is indispensable not only for measuring light itself, but also for non-contact measurement using light. Various types of optical sensors such as vacuum tube type are known, but optical sensors using semiconductors are
It has features such as small size, light weight, and long life, so it is being actively developed.
ところで、半導体光センサにおいては、広い波長域の光
に感度を有する高帯域化、高周波変調されたような光に
対して正確に応答できる高速応答性の向上が望まれてい
る。高帯域化については、特に紫外光に対する感度の向
上が課題である。By the way, in a semiconductor optical sensor, there is a demand for a higher band having sensitivity to light in a wide wavelength range and an improvement in high-speed response capable of accurately responding to light such as high-frequency modulated light. In order to increase the band, it is an issue to improve the sensitivity to ultraviolet light.
半導体光センサの多くは、逆バイアス状態で使用され
る。この時の逆電圧を大きくすると、高帯域化と高速応
答性の向上が効果的に達成される。すなわち、逆電圧を
大きくすると接合部に広がる空乏層がそれだけ広くな
る。したがつて、接合容量が減少して高速応答性が向上
する。一方、光入射によつて主として空乏層内で発生し
た少数キヤリア(電子又は正孔)が光電流として流れ
る。光は赤外光、可視光、紫外光と波長が短くなるにつ
れて半導体表面から内部への到達距離が短くなる。した
がつて、空乏層が広いと広い波長域の光が空乏層内でキ
ヤリアを発生させることになり、高帯域化される。な
お、紫外光に対する感度を向上させるには、入射面にで
きるだけ近い所に接合が存在するタイプの半導体光セン
サが良い。例えば、シヨツトキバリア形の半導体光セン
サは、数100Åの金属薄層をシヨツトキバリアを形成す
るバリア金属として半導体表面に接合を作るので、紫外
光センサとしては好適である。しかし、シヨツトキバリ
ア形半導体装置は、バルク耐圧(シヨツトキバリア中心
部での耐圧)に比べて周辺耐圧(シヨツトキバリア周辺
での耐圧)の低下が著しく、高耐圧のものが得難い。Many semiconductor optical sensors are used in a reverse bias state. Increasing the reverse voltage at this time effectively achieves high bandwidth and high-speed response. That is, when the reverse voltage is increased, the depletion layer that spreads at the junction becomes wider accordingly. Therefore, the junction capacitance is reduced and the high speed response is improved. On the other hand, a small number of carriers (electrons or holes) mainly generated in the depletion layer due to light incidence flow as a photocurrent. The shorter the wavelength of light is infrared light, visible light, and ultraviolet light, the shorter the reaching distance from the semiconductor surface to the inside. Therefore, when the depletion layer is wide, light in a wide wavelength range causes carriers to be generated in the depletion layer, resulting in a higher band. In order to improve the sensitivity to ultraviolet light, a semiconductor optical sensor of the type having a junction as close as possible to the incident surface is preferable. For example, a semiconductor photosensor of a shutter barrier type is suitable as an ultraviolet light sensor because it forms a thin metal layer of several hundred liters on a semiconductor surface as a barrier metal forming a shutter barrier. However, in a semiconductor barrier type semiconductor device, the peripheral breakdown voltage (breakdown voltage around the shutter barrier) is significantly lower than the bulk breakdown voltage (breakdown voltage at the center of the shutter barrier), and it is difficult to obtain a high breakdown voltage semiconductor device.
そこで本発明の目的は、シヨツトキバリア形半導体光セ
ンサの周辺耐圧を向上させて高耐圧化を達成し、もつて
高帯域化と高速応答性の向上を図ることにある。Therefore, an object of the present invention is to improve the peripheral withstand voltage of a shutter barrier type semiconductor optical sensor to achieve a high withstand voltage, thereby achieving a high bandwidth and a high speed response.
上記目的を達成するための本発明は、半導体領域と、前
記半導体領域との間にショットキバリアを形成すること
ができるように前記半導体領域の表面上に形成された金
属薄層から成るバリア電極と、前記半導体領域に接続さ
れているオーミック電極とを有し、前記バリア電極に受
光面が設けられている半導体光センサにおいて、前記バ
リア電極を環状に包囲するように前記半導体領域の表面
上に高抵抗薄層が形成され、前記高抵抗薄層は前記半導
体領域との間にショットキバリアを生じさせることがで
きる材料から成ると共に10kΩ/□以上のシート抵抗を
有し、前記高抵抗薄層の内周全縁が前記バリア電極の外
周全縁に接していると共に電気的に接続されていること
を特徴とする半導体光センサに係わるものである。The present invention for achieving the above object comprises: a semiconductor region; and a barrier electrode made of a thin metal layer formed on the surface of the semiconductor region so that a Schottky barrier can be formed between the semiconductor region and the semiconductor region. A semiconductor photosensor having an ohmic electrode connected to the semiconductor region, wherein the barrier electrode is provided with a light-receiving surface, and the barrier electrode is surrounded by a ring on the surface of the semiconductor region. A thin resistance layer is formed, the high resistance thin layer is made of a material capable of generating a Schottky barrier with the semiconductor region, and has a sheet resistance of 10 kΩ / □ or more. The present invention relates to a semiconductor photosensor characterized in that the entire peripheral edge is in contact with and electrically connected to the entire outer peripheral edge of the barrier electrode.
[発明の作用及び効果] 本発明の半導体光センサのバリア電極とオーミック電極
との間に逆バイアス電圧が印加されている時に、バリア
電極に基づいて半導体領域に空乏層が生じると共に高抵
抗薄層のショットキバリア作用によって高抵抗薄層に基
づく空乏層も生じる。高抵抗薄層はバリア電極の外周全
縁に接しているので、バリア電極に基づく空乏層と高抵
抗薄層に基づく空乏層は連続する。また、環状に形成さ
れた高抵抗薄層の内周縁から外周縁向って徐々に電位が
低くなるので、空乏層も内周縁から外周縁に向って先細
になる。この結果、バリア電極の外周縁に対応する半導
体領域において空乏層の急峻な変化が発生せず、耐圧が
高くなる。半導体光センサの耐圧が高くなると、半導体
光センサを高い逆バイアス電圧で使用することが可能に
なり、高帯域化及び応答性の向上を図ることができる。[Operation and Effect of the Invention] When a reverse bias voltage is applied between the barrier electrode and the ohmic electrode of the semiconductor photosensor of the present invention, a depletion layer is generated in the semiconductor region based on the barrier electrode and the high resistance thin layer is formed. A depletion layer based on the high resistance thin layer is also generated by the Schottky barrier action of. Since the high resistance thin layer is in contact with the entire outer peripheral edge of the barrier electrode, the depletion layer based on the barrier electrode and the depletion layer based on the high resistance thin layer are continuous. In addition, since the potential gradually decreases from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the high resistance thin layer formed in an annular shape, the depletion layer also tapers from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge. As a result, the depletion layer does not change abruptly in the semiconductor region corresponding to the outer peripheral edge of the barrier electrode, and the breakdown voltage increases. When the breakdown voltage of the semiconductor optical sensor becomes high, it becomes possible to use the semiconductor optical sensor at a high reverse bias voltage, and it is possible to achieve a high band and an improvement in responsiveness.
本発明の実施例に係わるシヨツトキバリア形半導体光セ
ンサ及びその製造方法を第1図及び第2図(A)〜
(D)に基づいて説明する。A shutter barrier type semiconductor photosensor and a method of manufacturing the same according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A description will be given based on (D).
第1図に示す半導体光センサを製作する際には、まず、
第2図(A)に示すGaAs(砒化ガリウム)から成る半導
体基板1を用意する。半導体基板1は、厚さ約270μ
m、不純物濃度1〜3×1018cm-3のn+形領域2の上に、
厚さ約45μm、不純物濃度2×1014cm-3のn形領域3を
エピタキシヤル成長させたものである。When manufacturing the semiconductor optical sensor shown in FIG. 1, first,
A semiconductor substrate 1 made of GaAs (gallium arsenide) shown in FIG. 2 (A) is prepared. The semiconductor substrate 1 has a thickness of about 270μ.
m, on the n + type region 2 having an impurity concentration of 1 to 3 × 10 18 cm -3 ,
The n-type region 3 having a thickness of about 45 μm and an impurity concentration of 2 × 10 14 cm −3 is epitaxially grown.
次に、第2図(B)に示すように、半導体基板1の上面
全域にTi(チタン)薄層4とAl(アルミニウム)層5を
真空蒸着で連続的に形成する。Ti薄層4の厚さは約50Å
(0.005μm)と極薄である。Al層5の厚さは約2μm
である。n+形領域2の下面全域には、Au(金)−Ge(ゲ
ルマニウム)の合金とAuを連続的に真空蒸着してオーミ
ツク電極6を形成する。Next, as shown in FIG. 2 (B), a Ti (titanium) thin layer 4 and an Al (aluminum) layer 5 are continuously formed on the entire upper surface of the semiconductor substrate 1 by vacuum vapor deposition. The thickness of the Ti thin layer 4 is about 50Å
(0.005 μm), which is extremely thin. The thickness of the Al layer 5 is about 2 μm
Is. An Au (gold) -Ge (germanium) alloy and Au are continuously vacuum-deposited on the entire lower surface of the n + -type region 2 to form an ohmic electrode 6.
次に、第2図(C)に示すように、素子周辺のAl層5を
除去してAl層5aを残存させた上で、空気中で300℃、20
分間の熱処理を施す。この結果、露出していたTi薄層4
の一部は酸化されて第1のチタン酸化物薄層7となる。
チタン酸化物薄層7の厚さはTi薄層4の1.5倍程度にな
つているものと思われるが、測定が難しいため正確には
わからない。チタン酸化物薄層7のシート抵抗は約5000
0MΩ/□で、絶縁物と見なせるレベルの薄層である。Al
層5aの下部は酸化されないので、Ti薄層4aが残存する。Next, as shown in FIG. 2 (C), the Al layer 5 around the element is removed to leave the Al layer 5a, and then the air is heated at 300 ° C. for 20 ° C. in air.
Heat treatment for minutes. As a result, the exposed Ti thin layer 4
Is partially oxidized to form the first titanium oxide thin layer 7.
It is considered that the thickness of the titanium oxide thin layer 7 is about 1.5 times that of the Ti thin layer 4, but it is not known exactly because the measurement is difficult. The sheet resistance of the titanium oxide thin layer 7 is about 5000.
It is a thin layer of 0 MΩ / □ and can be regarded as an insulator. Al
Since the lower part of the layer 5a is not oxidized, the Ti thin layer 4a remains.
次に、第2図(D)に示すように、Al層5aの周辺をエツ
チング除去してAl層5bを残存させた上で、空気中で275
℃、15分間の熱処理を施す。この結果、露出していたTi
薄層4aの一部は酸化されて第2のチタン酸化物薄層8と
なる。第2のチタン酸化物薄層8の厚さは第1のチタン
酸化物薄層7とほぼ同一である。第2のチタン酸化物薄
層8は約100MΩ/□のシート抵抗を有する半絶縁性の高
抵抗層である。第2のチタン酸化物薄層8は、平面形状
略四角形のAl層5bの下部に残存するTi薄層4bを隣接包囲
するように環状に形成されている。第1のチタン酸化物
薄層7は、第2のチタン酸化物薄層8を隣接包囲するよ
うに素子周辺に沿つて環状に形成されている。Next, as shown in FIG. 2 (D), the periphery of the Al layer 5a is removed by etching to leave the Al layer 5b, and then 275 in air.
Heat treatment at ℃ for 15 minutes. As a result, the exposed Ti
Part of the thin layer 4a is oxidized to become the second titanium oxide thin layer 8. The thickness of the second thin titanium oxide layer 8 is substantially the same as that of the first thin titanium oxide layer 7. The second titanium oxide thin layer 8 is a semi-insulating high resistance layer having a sheet resistance of about 100 MΩ / □. The second titanium oxide thin layer 8 is formed in a ring shape so as to surround and adjoin the Ti thin layer 4b remaining under the Al layer 5b having a substantially square planar shape. The first titanium oxide thin layer 7 is formed in an annular shape along the periphery of the element so as to surround and surround the second titanium oxide thin layer 8.
次に、第1図に示すように、Al層5bの一部をエツチング
除去して、Ti薄層4bの上にあつてTi薄層4bの周辺に近い
所を環状に走るAl層5cを残存させる。その後、プラズマ
CVDにより約800Åの厚さにシリコン酸化膜9を保護膜と
して形成して、光センサの半導体チツプを完成させる。Next, as shown in FIG. 1, a part of the Al layer 5b is removed by etching to leave an Al layer 5c running on the Ti thin layer 4b and running in an annular shape near the periphery of the Ti thin layer 4b. Let Then plasma
The silicon oxide film 9 is formed as a protective film by CVD to a thickness of about 800Å to complete the semiconductor chip of the optical sensor.
こうして製作された第1図の光センサにおいては、Ti薄
層4bが受光面となるバリア電極であり、n形領域3との
間にシヨツトキバリアを形成してシヨツトキバリア形光
センサを構成している。Al層5cは、バリア電極(Ti薄
層)4bに対する接続用電極で、図示されていないが、そ
の一部にリード線のボンデイングパツド部を有してい
る。第2のチタン酸化物薄層8は、本発明を特徴付ける
部分であり、フイールドプレートとして高耐圧化に寄与
する。しかし、絶縁膜上に配設される公知の高抵抗フイ
ールドプレートではない。すなわち、チタン酸化物薄層
8は、n形領域3との間にシヨツトキバリアを形成して
おり、シヨツトキバリア形のフイールドプレートと言う
べきものである。第1のチタン酸化物薄層7は、表面安
定化膜と見るべきもので、n形領域3の表面状態をやや
空乏層が広がり易い状態に固定する作用を強く発揮して
いるようである。検出すべき光10は、バリア電極(Ti薄
層)4b上に照射され、シリコン酸化膜9及びバリア電極
(Ti薄層)4bを通過してn形領域3に到達し、n形領域
3内で電子と正孔のペアを発生させる。接続電極として
のAl層5cとオーミツク電極6の間にはオーミツク電極6
側を正とする逆電圧が印加されているので、光励起によ
つて発生した上記キヤリアはAl層(接続電極)5cとオー
ミツク電極6の間に流れる光電流となる。In the optical sensor shown in FIG. 1 thus manufactured, the Ti thin layer 4b is a barrier electrode serving as a light-receiving surface, and a shutter barrier is formed between the Ti thin layer 4b and the n-type region 3 to form a shutter barrier optical sensor. The Al layer 5c is an electrode for connection to the barrier electrode (Ti thin layer) 4b, and has a bonding pad portion of the lead wire in a part thereof although not shown. The second titanium oxide thin layer 8 is a feature of the present invention, and contributes to a high breakdown voltage as a field plate. However, it is not a well-known high resistance field plate arranged on the insulating film. That is, the titanium oxide thin layer 8 forms a shutter barrier with the n-type region 3, and should be called a shutter barrier type field plate. The first titanium oxide thin layer 7 should be regarded as a surface stabilizing film, and seems to exert a strong effect of fixing the surface state of the n-type region 3 to a state in which the depletion layer is likely to spread. The light 10 to be detected is irradiated on the barrier electrode (Ti thin layer) 4b, passes through the silicon oxide film 9 and the barrier electrode (Ti thin layer) 4b, reaches the n-type region 3, and then within the n-type region 3. Generate pairs of electrons and holes. Between the Al layer 5c as the connecting electrode and the ohmic electrode 6, the ohmic electrode 6 is provided.
Since a reverse voltage having a positive side is applied, the carrier generated by photoexcitation becomes a photocurrent flowing between the Al layer (connection electrode) 5c and the ohmic electrode 6.
半導体光センサを第1図に示すように第2のチタン酸化
物薄層8を設けた構造にすれば、約800Vの耐圧を得るこ
とができる。チタン酸化物薄層8を除去すると、耐圧は
約200Vに低下してしまう。したがつて、従来を大幅に上
回る逆電圧を印加して空乏層を広くして使用することが
できる。この結果、シヨツトキバリア形の半導体光セン
サであるために紫外線に対する感度は良い上に、n形領
域3の比較的深い位置まで到達する長波長側の光にも良
好な感度を示す。この例では、約8300Å〜約1800Åの波
長域の光に実用的感度を有する従来にない高帯域半導体
光センサが実現した。なお、1800Å以下の短波長側で受
光感度が減衰するのは、シリコン酸化膜9の光透過特性
によるものである。また、空乏層が広いことで空乏層容
量が大幅に小さくなり、高速応答性も改善された。If the semiconductor optical sensor has a structure in which the second titanium oxide thin layer 8 is provided as shown in FIG. 1, a withstand voltage of about 800 V can be obtained. When the titanium oxide thin layer 8 is removed, the breakdown voltage drops to about 200V. Therefore, the depletion layer can be widened and used by applying a reverse voltage significantly higher than the conventional one. As a result, the semiconductor photosensor of the shutter barrier type has a high sensitivity to ultraviolet rays and also a good sensitivity to light on the long wavelength side that reaches a relatively deep position of the n-type region 3. In this example, an unprecedented high-bandwidth semiconductor optical sensor having practical sensitivity to light in the wavelength range of about 8300Å to about 1800Å was realized. The fact that the light receiving sensitivity is attenuated on the short wavelength side of 1800 Å or less is due to the light transmission characteristics of the silicon oxide film 9. In addition, the wide depletion layer significantly reduced the depletion layer capacitance and improved the fast response.
なお、高耐圧化が達成されるのは、上述のように、チタ
ン酸化物薄層8がフイールドプレートとして効果的に作
用しているためである。すなわち、チタン酸化物薄層8
は、導体によるフイールドプレートより電界集中緩和作
用の大きい高抵抗フイールドプレートとなつている。し
たがつて、チタン酸化物薄層8の横方向に生じる電位こ
う配によつて、チタン酸化物薄層8の先端側に行くにつ
れてシヨツトキバリアに印加される逆電圧は小さくな
り、第1図に模式的に示すように、チタン酸化物薄層8
の部分での広がり幅が先細になつた空乏層11が形成され
る。さらに、チタン酸化物薄層8がn形領域3との間に
絶縁層を介さないタイプのフイールドプレートであるか
ら、絶縁層に起因する特性の不安定性は起こらないし、
n形領域3に対して効果的な電界緩和現象が生じる。さ
らに、バリア電極(Ti薄層)4bからチタン酸化物薄層8
へのつながりがn形領域3の表面においてシヨツトキバ
リアからシヨツトキバリアへのつながりとなつているた
め、このつながりの部分において電界集中が起こり難い
構造になつている。The high breakdown voltage is achieved because the titanium oxide thin layer 8 effectively acts as a field plate as described above. That is, the titanium oxide thin layer 8
Is a high resistance field plate having a larger electric field concentration relaxation effect than a field plate made of a conductor. Therefore, due to the potential gradient generated in the lateral direction of the titanium oxide thin layer 8, the reverse voltage applied to the shutter barrier becomes smaller as it goes to the tip side of the titanium oxide thin layer 8, which is shown schematically in FIG. As shown in FIG.
A depletion layer 11 with a narrowed width is formed in the area. Further, since the titanium oxide thin layer 8 is a field plate of a type in which no insulating layer is interposed between the thin layer 8 of titanium oxide and the n-type region 3, instability of characteristics due to the insulating layer does not occur.
An effective electric field relaxation phenomenon occurs in the n-type region 3. Furthermore, from the barrier electrode (Ti thin layer) 4b to the titanium oxide thin layer 8
Is connected to the shutter barrier on the surface of the n-type region 3, the electric field concentration hardly occurs in this connection portion.
本発明は、実施例に限定されるものではなく、例えば次
のような変形が可能なものである。The present invention is not limited to the embodiments, but can be modified as follows, for example.
(1) 第1のチタン酸化物薄層7は、逆電流を小さく
抑えるために形成した方が望ましいが、形成しなくても
高耐圧化は達成される。第1のチタン酸化物薄層7を形
成しないと、第2のチタン酸化物薄層8の先端部の微少
領域でブレークダウンが発生するようになる。しかし、
この微少領域でのブレークダウンに伴う逆電流は、第2
のチタン酸化物薄層8の抵抗値によつて制限されてもれ
電流レベルに留まり、素子耐圧低下の原因にはならな
い。第1のチタン酸化物薄層7を形成すると、第2のチ
タン酸化物薄層8の先端部のシヨツトキバリアの耐圧が
向上し、上記微少領域のブレークダウンが高圧側に移動
し、最適設計を行えば上記微少領域のブレークダウンが
現われないままにバルクブレークダウンに至る。すなわ
ち、上記微少領域のブレークダウンに伴う逆電流の増加
がないことによつて、逆電流が小さくなる。(1) It is desirable that the first titanium oxide thin layer 7 is formed in order to suppress the reverse current to a small value, but even if it is not formed, a high breakdown voltage can be achieved. If the first thin titanium oxide layer 7 is not formed, breakdown will occur in the minute region at the tip of the second thin titanium oxide layer 8. But,
The reverse current due to the breakdown in this minute region is
Even if it is limited by the resistance value of the titanium oxide thin layer 8, the leakage current remains at the current level and does not cause a decrease in device breakdown voltage. When the first titanium oxide thin layer 7 is formed, the breakdown voltage of the Schottky barrier at the tip of the second titanium oxide thin layer 8 is improved, and the breakdown of the above-mentioned minute region moves to the high pressure side, so that the optimum design is performed. For example, the bulk breakdown is reached without the breakdown in the above-mentioned minute region appearing. That is, since the reverse current does not increase due to the breakdown of the minute region, the reverse current becomes small.
(2) 第2のチタン酸化物薄層8のシート抵抗は、10
kΩ/□〜5000MΩ/□、望ましくは10MΩ/□〜1000MΩ
/□に選ぶのが良い。チタン酸化物薄層8の厚さは、20
〜300Åが適当である。チタン酸化物薄層8の長さは
(第1図の横方向の長さ)は、30〜500μmに選ぶのが
良い。(2) The sheet resistance of the second titanium oxide thin layer 8 is 10
kΩ / □ to 5000 MΩ / □, preferably 10 MΩ / □ to 1000 MΩ
It is better to choose / □. The thickness of the titanium oxide thin layer 8 is 20.
~ 300Å is suitable. The length of the titanium oxide thin layer 8 (length in the horizontal direction in FIG. 1) is preferably selected to be 30 to 500 μm.
(3) 半導体表面との良好な接触を得るためには、半
導体表面に被覆したTi薄層を酸化してチタン酸化物薄層
8を形成するのが望ましい。しかし、チタン酸化物自身
を真空蒸着やスパツタリング等で形成しても良い。(3) In order to obtain good contact with the semiconductor surface, it is desirable to oxidize the Ti thin layer coated on the semiconductor surface to form the titanium oxide thin layer 8. However, the titanium oxide itself may be formed by vacuum vapor deposition, sputtering, or the like.
(4) チタン酸化物薄層8の中間に環状のTi層を残存
させてチタン酸化物薄層8の横方向電位分布を安定化さ
せた構造、又はチタン酸化物薄層8をシート抵抗の大き
い下層とシート抵抗の小さい上層の二層構造として逆電
流の低減を図つた構造などの変形も可能である。(4) A structure in which an annular Ti layer is left in the middle of the titanium oxide thin layer 8 to stabilize the lateral potential distribution of the titanium oxide thin layer 8, or the titanium oxide thin layer 8 has a large sheet resistance. As a two-layer structure of a lower layer and an upper layer having a small sheet resistance, it is possible to modify the structure for reducing the reverse current.
(5) 高抵抗薄層としてはチタン酸化物薄層が好適で
あるが、例えばタンタル(Ta)酸化物薄層等に置き換え
ることもできる。(5) A titanium oxide thin layer is suitable as the high-resistance thin layer, but it can be replaced with, for example, a tantalum (Ta) oxide thin layer.
(6) バリア電極(Ti薄層)4bは、Au薄層等に置き換
えることもできる。(6) The barrier electrode (Ti thin layer) 4b can be replaced with an Au thin layer or the like.
(7) 目的に応じて半導体領域の材料をGaP(燐化ガ
リウム)、GaAsP(砒化燐化ガリウム)、Si(シリコ
ン)等に置き換えることもできる。なお、チタン酸化物
薄層8は特にIII−V族化合物半導体との組合わせにお
いて効果的である。(7) The material of the semiconductor region may be replaced with GaP (gallium phosphide), GaAsP (gallium arsenide phosphide), Si (silicon), etc. depending on the purpose. The titanium oxide thin layer 8 is particularly effective in combination with a III-V group compound semiconductor.
(8) バリア電極(Ti薄層)4bの周辺部に隣接するよ
うにp+形環状領域を形成した周知のガードリング構造と
組み合わせてもよい。この場合、チタン酸化物薄層8
は、このp+形環状領域との間にはシヨツトキバリアを形
成しない。したがつて、バリア電極(Ti薄層)4bによる
シヨツトキバリアとチタン酸化物薄層8によるシヨツト
キバリアは、直接的には連続せず、ガードリング領域で
あるp+形環状領域とn形領域3との間に形成されるpn接
合を介在して連続する。すなわち、上記2つのシヨツト
キバリアのつながり部分が整流障壁(pn接合やシヨツト
キバリアを含む総称)として連続していることにおいて
実施例と共通している。(8) It may be combined with a well-known guard ring structure in which a p + -type annular region is formed so as to be adjacent to the peripheral portion of the barrier electrode (Ti thin layer) 4b. In this case, the titanium oxide thin layer 8
Does not form a shock barrier with this p + -shaped annular region. Therefore, the shutter barrier formed by the barrier electrode (Ti thin layer) 4b and the shutter barrier formed by the titanium oxide thin layer 8 do not directly connect to each other, and the guard ring region p + -type annular region and the n-type region 3 are formed. It is continuous with a pn junction formed therebetween. That is, it is common to the embodiments in that the connecting portion of the two shutter barriers is continuous as a rectifying barrier (a generic name including a pn junction and a shutter barrier).
第1図は本発明の一実施例に係わる半導体光センサを示
す断面図、第2図(A)〜(D)は第1図の半導体光セ
ンサを製造工程順に示す断面図である。 1……半導体基板、2……n+形領域、3……n形領域、
4b……Ti薄層、5c……Al層、6……オーミツク電極、7
……第1のチタン酸化物薄層、8……第2のチタン酸化
物薄層、9……シリコン酸化膜。FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor photosensor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2D are sectional views showing the semiconductor photosensor of FIG. 1 in the order of manufacturing steps. 1 ... semiconductor substrate, 2 ... n + type region, 3 ... n type region,
4b …… Ti thin layer, 5c …… Al layer, 6 …… Omic electrode, 7
...... First titanium oxide thin layer, 8 …… Second titanium oxide thin layer, 9 …… Silicon oxide film.
Claims (1)
とができるように前記半導体領域の表面上に形成された
金属薄層から成るバリア電極と、 前記半導体領域に接続されているオーミック電極と を有し、前記バリア電極に受光面が設けられている半導
体光センサにおいて、 前記バリア電極を環状に包囲するように前記半導体領域
の表面上に高抵抗薄層が形成され、 前記高抵抗薄層は前記半導体領域との間にショットキバ
リアを生じさせることができる材料から成ると共に10k
Ω/□以上のシート抵抗を有し、 前記高抵抗薄層の内周全縁が前記バリア電極の外周全縁
に接していると共に電気的に接続されていることを特徴
とする半導体光センサ。1. A semiconductor region, a barrier electrode made of a thin metal layer formed on a surface of the semiconductor region so that a Schottky barrier can be formed between the semiconductor region, and the barrier electrode connected to the semiconductor region. In the semiconductor photosensor having a light receiving surface on the barrier electrode, a high resistance thin layer is formed on the surface of the semiconductor region so as to surround the barrier electrode in a ring shape. The high-resistance thin layer is made of a material capable of forming a Schottky barrier with the semiconductor region and has a thickness of 10k.
A semiconductor optical sensor having a sheet resistance of Ω / □ or more, wherein an inner peripheral edge of the high resistance thin layer is in contact with an outer peripheral edge of the barrier electrode and is electrically connected thereto.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63084574A JPH0748571B2 (en) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | Semiconductor optical sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63084574A JPH0748571B2 (en) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | Semiconductor optical sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256179A JPH01256179A (en) | 1989-10-12 |
| JPH0748571B2 true JPH0748571B2 (en) | 1995-05-24 |
Family
ID=13834444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63084574A Expired - Fee Related JPH0748571B2 (en) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | Semiconductor optical sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748571B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035834B2 (en) * | 1979-12-18 | 1985-08-16 | 日本電信電話株式会社 | Semiconductor device for radiation detection |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63084574A patent/JPH0748571B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01256179A (en) | 1989-10-12 |
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