Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0821726B2 - Semiconductor photodetector - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0821726B2 - Semiconductor photodetector - Google Patents

Semiconductor photodetector

Info

Publication number
JPH0821726B2
JPH0821726B2 JP59220747A JP22074784A JPH0821726B2 JP H0821726 B2 JPH0821726 B2 JP H0821726B2 JP 59220747 A JP59220747 A JP 59220747A JP 22074784 A JP22074784 A JP 22074784A JP H0821726 B2 JPH0821726 B2 JP H0821726B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
high resistance
conductivity type
drain
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP59220747A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6199388A (en
Inventor
潤一 西澤
尚茂 玉蟲
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP59220747A priority Critical patent/JPH0821726B2/en
Publication of JPS6199388A publication Critical patent/JPS6199388A/en
Publication of JPH0821726B2 publication Critical patent/JPH0821726B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H10F30/283Individual 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 the devices having Schottky gates
    • H10F30/2843Schottky gate FETs, e.g. photo MESFETs

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体光検出器に関するもので、産業上、
光通信の受光器等に利用されるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a semiconductor photodetector.
It is used as a light receiver for optical communication.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、光通信用の光検出器としては、pinホトダイオ
ード、アバランシェホトダイオード(APD)等が利用さ
れている。また、その他にヘテロ接合ホトトランジスタ
(HPT)、モジュレテッド・バリア・フォトダイオード
(Modulated Barrier Photodiode、MBP)、マジョリテ
ィ・キャリア・キャメル・ダイオード(Majority Carri
er Camel Diode)、トライアンギュラー・バリア・フォ
トダイオード(Triangular Barrier Photodiode、TBP)
等の新しい素子の開発も進められている。
Conventionally, pin photodiodes, avalanche photodiodes (APDs), etc. have been used as photodetectors for optical communication. In addition, heterojunction phototransistor (HPT), Modulated Barrier Photodiode (MBP), majority carrier camel diode (Majority Carri
er Camel Diode), Triangular Barrier Photodiode (TBP)
Development of new devices such as

また、光起電力を発生するショットキーバリア接合を
透過ベースとした透過ベース型トランジスタを増幅段に
持つ光検出器が特許出願公表昭59−500539号公報に記載
されている。
Further, a photodetector having a transmission base type transistor having a transmission base of a Schottky barrier junction for generating a photovoltaic as an amplification stage is described in Japanese Patent Application Publication No. 59-500539.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

光通信用の光検出器の特性としては、高速、高光感
度、低雑音等が要求される。従来利用されているpinホ
トダイオードは、S/N比は高いが内部に増幅機能はない
ため、JFET等との結合で用いられることが多く、また、
アバランシェホトダイオード(APD)は、雑音が大きい
という問題点をそれぞれ有している。また、HPT、MBP、
マジョリティ・キャリア・キャメル・ダイオード(Majo
rity Carrier Camel Diode)、TBP等は、原理的には、
従来のバイポーラホトトランジスタの動作を発展させた
ものであるが、いずれも、ベース内の電位分布は、電流
の流れる面に対して垂直な面内においては均一であり、
高周波利得は、ベース抵抗成分によって決まってはい
る。つまり、非常に薄くなされたベース内におけるベー
ス抵抗の値は非常に大きな値であり、これによって高周
波利得が制限されてしまっている。
The characteristics of the photodetector for optical communication are required to be high speed, high photosensitivity, low noise and the like. The conventionally used pin photodiode has a high S / N ratio but does not have an amplifying function inside, so it is often used in combination with JFET, etc.
Avalanche photodiodes (APDs) each have the problem of high noise. In addition, HPT, MBP,
Majority Carrier Camel Diode (Majo
rity Carrier Camel Diode), TBP, etc.
Although the operation of the conventional bipolar phototransistor is developed, in both cases, the potential distribution in the base is uniform in the plane perpendicular to the plane in which the current flows,
The high frequency gain is determined by the base resistance component. That is, the value of the base resistance in the extremely thin base is a very large value, which limits the high frequency gain.

また、光起電力を発生するショットキーバリア接合を
透過ベースとした透過ベース型トランジスタを増幅段に
持つ光検出器は、上記いずれの構成よりも高感度・高速
動作する優れた光検出器であるが、より高速・高感度と
するための改善の余地がある。
Further, a photodetector having a transmissive base type transistor having a transmissive base of a Schottky barrier junction that generates a photoelectromotive force in an amplification stage is an excellent photodetector that operates with higher sensitivity and higher speed than any of the above configurations. However, there is room for improvement for higher speed and higher sensitivity.

本発明による半導体光検出器では、これらの素子より
もさらに特性の向上が望める。
In the semiconductor photodetector according to the present invention, further improvement in characteristics can be expected over these devices.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

以上述べた問題点を解決するために、本発明では、ゲ
ートがショットキー電極で形成された静電誘導ホトトラ
ンジスタ(以下SIPTと称す)、または非均一ベースバイ
ポーラホトトランジスタを用いる。即ち、電流の流れる
面に対して垂直な面内におけるベース内もしくはゲート
チャンネル内において、電位分布に一定の周期で非均一
な部分を設け、電流が最も流れやすい部分の電位をショ
ットキー電極接合界面の電位で、一部静電誘導的に制御
されることを利用するものである。とともに、n+ドレイ
ン領域の代りに高不純物密度p+領域を形成する素子構造
として、高抵抗チャンネル領域で光によって発生する電
子−正孔対の内電子はp+/i接合界面に蓄積し、p+領域か
らの正孔注入を促進し、さらに大きな光感度を有するこ
とができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses an electrostatic induction phototransistor (hereinafter referred to as SIPT) whose gate is formed of a Schottky electrode or a non-uniform base bipolar phototransistor. That is, in the base or the gate channel in the plane perpendicular to the plane through which the current flows, the potential distribution is provided with a non-uniform portion at a constant cycle, and the potential of the portion where the current most easily flows is set to the Schottky electrode junction interface. This is because it is partially controlled by electrostatic induction with the electric potential of. At the same time, as an element structure that forms a high impurity density p + region instead of the n + drain region, the electrons in the electron-hole pairs generated by light in the high resistance channel region accumulate at the p + / i junction interface, It is possible to promote hole injection from the p + region and to have higher photosensitivity.

〔作用〕[Action]

第4図に、本発明によるゲートがショットキー電極で
形成されたSIPTの模式的な断面構造図とポテンシャル図
を示す。第4図(a)は、ショットキーゲートSIPTの単
位素子構造断面模式図、第4図(b)は、第4図(a)
のAA′、BB′に沿うポテンシャル図、第4図(c)は、
第4図(a)のCC′方向のポテンシャル図である。第4
図(a)で、501は、高不純物密度のn型半導体で形成
されたソース領域、502及び504は、真性半導体または低
不純物密度のn型半導体で形成された高抵抗領域、505
は、高不純物密度のn型半導体で形成されたドレイン領
域、503は、真性半導体または低不純物密度のn型半導
体で形成されたチャンネル領域、506は、502、503、504
の半導体領域とショットキー接合を形成する金属ゲート
電極である。511はドレイン電極、512はソース電極であ
る。n+ソース領域501は、接地されていて、n+ドレイン
領域505は負荷抵抗RL508を介してドレインバイアス電圧
VDD509にバイアスされている。510は、チャンネル中に
生じるポテンシャルの鞍部点である真のゲート点G
ある。ゲート506は、開放されているが、バイアスを加
える回路もある。
FIG. 4 shows a schematic cross-sectional structure diagram and potential diagram of a SIPT having a gate formed of a Schottky electrode according to the present invention. FIG. 4 (a) is a schematic sectional view of the unit element structure of the Schottky gate SIPT, and FIG. 4 (b) is FIG. 4 (a).
Potential diagram along AA 'and BB' of Fig. 4 (c) is
FIG. 4 is a potential diagram in the CC ′ direction of FIG. Fourth
In FIG. 5A, 501 is a source region formed of a high impurity density n-type semiconductor, 502 and 504 are high resistance regions formed of an intrinsic semiconductor or a low impurity density n-type semiconductor, and 505.
Is a drain region formed of an n-type semiconductor having a high impurity density, 503 is a channel region formed of an intrinsic semiconductor or an n-type semiconductor having a low impurity density, and 506 is 502, 503, 504.
Is a metal gate electrode forming a Schottky junction with the semiconductor region. 511 is a drain electrode and 512 is a source electrode. The n + source region 501 is grounded and the n + drain region 505 is connected to the drain bias voltage via the load resistor R L 508.
Biased to V DD 509. 510 is the true gate point G * , which is the saddle point of the potential created in the channel. The gate 506 is open, but there is also a biasing circuit.

第4図(b)において、実線AA′は、第4図(a)の
AA′に沿うポテンシャルで、実線BB′は、第4図(a)
のBB′に沿うポテンシャル図である。第4図(b)、
(c)においてECS、ECG、ECG 、ECDは、それぞれn+
ース領域501、ゲートショットキー接合面、真のゲート
点G、n+ドレイン領域505での伝導帯のエネルギーを
示している。又、EVS、EVG、EVG 、EVDは、それぞれ、
n+ソース領域501、ゲートショットキー接合面、真のゲ
ート点G、n+ドレイン領域505での価電子帯のエネル
ギーを示している。ポテンシャル図中の点線は、SIPTに
光が照射された状態でのポテンシャルである。
In FIG. 4 (b), the solid line AA 'is shown in FIG. 4 (a).
The potential along AA 'and the solid line BB' is shown in Fig. 4 (a).
It is a potential diagram along BB 'of. FIG. 4 (b),
In (c), E CS , E CG , E CG * , and E CD represent the energy of the conduction band at the n + source region 501, the gate Schottky junction surface, the true gate point G * , and the n + drain region 505, respectively. Shows. Also, E VS , E VG , E VG * , and E VD are respectively
The energy of the valence band at the n + source region 501, the gate Schottky junction surface, the true gate point G * , and the n + drain region 505 is shown. The dotted line in the potential diagram is the potential when the SIPT is illuminated with light.

今、第4図(a)に示すショットキーゲートSIPTの表
面から、侵入深さが高抵抗領域502、503、504の厚み程
度でエネルギーがショットキーゲートSIPTを形成する半
導体のバンドギャップ以上の波長の光が入射したとす
る。この入射光によりSIPTの高抵抗領域で電子−正孔対
が発生し、その発生した電子522は電界によりn+ドレイ
ン領域に流れ、正孔523は正孔にとってポテンシャルが
最も低いショットキー接合面に蓄積される。第4図
(c)中の524は、蓄積した正孔を示している。この蓄
積した正孔によりショットキー接合面のポテンシャルが
低下する。このことにより真のゲート点Gのポテンシ
ャルも低下し、n+ソース領域501からチャンネル領域503
を通して電子が注入される。以上のプロセスで光信号を
増幅した電流が流れる。この場合の増幅率は、入射フォ
トン数とソース−ドレイン間を流れる電子の変化分の数
の比で次式の様に表せる。
Now, from the surface of the Schottky gate SIPT shown in FIG. 4 (a), the penetration depth is about the thickness of the high resistance regions 502, 503, and 504, and the energy is equal to or larger than the band gap of the semiconductor forming the Schottky gate SIPT. Let's say that the light of. This incident light generates an electron-hole pair in the high resistance region of the SIPT, the generated electron 522 flows to the n + drain region by the electric field, and the hole 523 is at the Schottky junction surface with the lowest potential for the hole. Accumulated. Reference numeral 524 in FIG. 4 (c) indicates accumulated holes. The accumulated holes reduce the potential of the Schottky junction surface. As a result, the potential of the true gate point G * is also lowered, and the n + source region 501 to the channel region 503 are reduced.
Electrons are injected through. A current obtained by amplifying the optical signal flows through the above process. The amplification factor in this case can be expressed by the following equation by the ratio of the number of incident photons and the number of changes in the electrons flowing between the source and the drain.

(1)式で、Gはオプティカルゲイン、ΔJLは光が入
射したことによるソース・ドレイン間を流れる電流の変
化分、Piは素子表面に照射される光エネルギー、ηは量
子効率、νは入射光の振動数、hはプランク定数、qは
単位電荷量である。オープンゲート動作でのショットキ
ーゲートSIPTでは、光により発生する光電流が、暗電流
よりも小さい極限でオプティカルゲインは、最大値Gmax
となる。Gmaxは、近似的に次式で表せる。
In equation (1), G is the optical gain, ΔJ L is the change in the current flowing between the source and drain due to the incident light, Pi is the light energy irradiated on the device surface, η is the quantum efficiency, and ν is the incident The frequency of light, h is Planck's constant, and q is the unit charge amount. In Schottky gate SIPT with open gate operation, the maximum optical gain is G max in the limit where the photocurrent generated by light is smaller than the dark current.
Becomes G max can be approximately expressed by the following equation.

Gmax(ns/pG){(Dn/WG)/(Dp/Lp)}・ exp{(q/kT)(VbiGS−VbiG )} …(2) (2)式でn2は、n+ソース領域の電子密度、pGはゲー
ト領域の正孔密度、Dnは電子の拡散定数、Dpは正孔の拡
散定数、Lpは正孔の拡散距離、WGは実効的なチャンネル
幅、VbiGSは、ショットキーゲート接合面とn+ソース領
域間のポテンシャル、VbiG は真のゲート点とn+ソー
ス領域間のポテンシャルである。kはボルツマン定数、
Tは絶対温度である。第4図からも明らかな様にゲート
ショットキー接合面に蓄積された正孔がn+ソース領域に
拡散するときに越えるポテンシャルエネルギーVbiGS
比べてn+ソース領域の電子がチャンネルに注入される際
に越えるポテンシャルエネルギーVbiG はかなり小さ
い。このため、(2)式中の指数項は、かなり大きな値
を示し、Gmaxも大きくなる。従来のベースが単一な領域
で構成されているバイポーラホトトランジスタと比較し
て、SITゲート構造を有するホトトランジスタでは、
(2)式の指数項倍オプティカルゲインが大きくなる。
G max (n s / p G ) {(D n / W G ) / (D p / L p )} ・ exp {(q / kT) (V biGS −V biG * S )} (2) (2) ), N 2 is the electron density in the n + source region, p G is the hole density in the gate region, D n is the electron diffusion constant, D p is the hole diffusion constant, and L p is the hole diffusion length. , W G is the effective channel width, V biGS is the potential between the Schottky gate junction surface and the n + source region, and V biG * S is the potential between the true gate point and the n + source region. k is the Boltzmann constant,
T is the absolute temperature. Electrons n + source region are injected into the channel as compared with the potential energy V Bigs beyond when holes stored in the fourth gate Schottky junction surface as is apparent from FIG diffuse into the n + source region The potential energy V biG * S that exceeds the threshold is quite small. Therefore, the exponential term in the equation (2) shows a considerably large value, and G max also becomes large. Compared with the conventional bipolar phototransistor in which the base is composed of a single region, in the phototransistor having the SIT gate structure,
The exponential term multiple optical gain of the equation (2) increases.

また、オプティカルゲインGの入射光エネルギーPi
存性は、次式で表せる。
The dependence of the optical gain G on the incident light energy P i can be expressed by the following equation.

G=Gmax(PiC/Pi1-n η …(3) (3)式で、PiCは、光により励起される正孔電流が
暗電流と等しくなる入射孔エネルギー、nは定数で入射
光強度が強い領域でのゲートーソース間ショットキーダ
イオードの飽和効果を反映するものである。ηは、ゲー
ト電圧の変化に対する真のゲート点Gの変化率を表
す。(3)式から明らかな様に、SIPTのオプティカルゲ
インGは、入射光強度が弱い程、増加する傾向を示し、
従来のバイポーラホトトランジスタ、ヘテロ接合ホトト
ランジスタと全く異なった特性を示す。
G = G max (P iC / P i ) 1-n η (3) In formula (3), P iC is the energy of the entrance hole at which the hole current excited by light becomes equal to the dark current, and n is a constant. It reflects the saturation effect of the gate-source Schottky diode in the region where the incident light intensity is high. η represents the rate of change of the true gate point G * with respect to the change of the gate voltage. As is clear from the formula (3), the optical gain G of SIPT tends to increase as the incident light intensity decreases,
It shows completely different characteristics from the conventional bipolar phototransistor and heterojunction phototransistor.

また、ショットキーゲートSIPTの応答速度は、次式の
立ち上がりの時定数τで近似的に表せる。
The response speed of the Schottky gate SIPT can be approximately expressed by the rising time constant τ r of the following equation.

τnkT{CGS+(1+μ)CGD}/{qJL(Pi/PiC)}
…(4) (4)式でCGSはゲート−n+ソース間容量、CGDはゲー
ト−n+ドレイン間容量、μはショットキーゲートSIPTの
電圧増幅率、JLは光により励起された正孔電流である。
SITゲート構造では、n+ソース領域とゲート及びn+ドレ
イン領域とゲートの間に高抵抗領域を挟んでいて、ま
た、ゲートの接合面積を小さくできるから、従来のバイ
ポーラホトトランジスタ等と比較してCGS、CGDを小さく
できるから高速動作が実現できる。
τ r nkT {C GS + (1 + μ) C GD } / {qJ L (P i / P iC )}
(4) In equation (4), C GS is the gate-n + source capacitance, C GD is the gate-n + drain capacitance, μ is the Schottky gate SIPT voltage amplification factor, and J L is excited by light. Hole current.
In the SIT gate structure, a high resistance region is sandwiched between the n + source region and the gate and between the n + drain region and the gate, and the junction area of the gate can be made smaller, so compared to conventional bipolar phototransistors and the like. Since C GS and C GD can be reduced, high speed operation can be realized.

さらに、SIT構造では、ゲート−ソース間の抵抗rS
小さいために、入力雑音抵抗が小さい。このため、SIT
では、従来のバイポーラトランジスタやFETと比較して
雑音が小さい。つまり、SIT構造をホトトランジスタに
応用した場合、低雑音の光検出器が実現できる。
Further, in the SIT structure, the input noise resistance is small because the resistance r S between the gate and the source is small. Therefore, SIT
The noise is smaller than that of conventional bipolar transistors and FETs. That is, when the SIT structure is applied to a phototransistor, a low noise photodetector can be realized.

さらにゲートをショットキー接合で形成することによ
り、pn接合で見られる少数キャリアの蓄積効果を抑えら
れるから高速化が実現できる。
Furthermore, by forming the gate with a Schottky junction, it is possible to suppress the accumulation effect of minority carriers found in the pn junction, so that speedup can be realized.

SITゲート構造では、ゲートとチャンネル間ショット
キー接合の拡散電位とゲートバイアスによりチャンネル
領域は完全に空乏化するように、ゲート間隔とチャンネ
ルの不純物密度は選ばれる。
In the SIT gate structure, the gate spacing and the impurity concentration of the channel are selected so that the channel region is completely depleted by the diffusion potential of the Schottky junction between the gate and the channel and the gate bias.

一方、従来のベースが均一構造であるバイポーラホト
トランジスタのベースの一部にショットキー構造を取り
入れることにより、オプティカルゲイン、応答速度が改
善される。すなわち第4図(a)のチャンネル領域503
は、p型半導体や、低不純物密度のp型半導体(p-)で
あってもよい。ゲート間隔もチャンネルが完全に空乏化
しない条件でもよい。この場合には電流の流れやすい部
分のうち一部分にはベース内もしくはチャンネル内に中
性領域が存在し、ベース内もしくはチャンネル内に抵抗
成分を形成する。当然のことながら、ベース内もしくは
チャンネル内はすべて空乏化されショットキー接合界面
の電位によって静電誘導の効果が及びやすくなされた素
子の方が、高周波特性は優れている。
On the other hand, by incorporating the Schottky structure in a part of the base of the conventional bipolar phototransistor having a uniform structure, the optical gain and the response speed are improved. That is, the channel region 503 of FIG.
May be a p-type semiconductor or a low-impurity-density p-type semiconductor (p ). The gate interval may be a condition that the channel is not completely depleted. In this case, a neutral region exists in the base or the channel in a part of the portion where the current easily flows, and forms a resistance component in the base or the channel. As a matter of course, the high frequency characteristics are better in the element in which the base or the channel is entirely depleted and the electrostatic induction effect is easily exerted by the potential of the Schottky junction interface.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明による切り込みゲート型のショット
キーゲートSIPTの実施例である。切り込みゲートにする
ことによりゲート接合容量を小さくできるのでより高速
化が実現できる。第1図において201はn+ドレイン領
域、202及び204は低不純物密度i(またはn-、p-)の高
抵抗領域、203はi(またはn-、p-、p)チャンネル領
域である。205はn+ソース領域である。206は、ショット
キー接合を形成する金属ゲート領域である。207は絶縁
層である。また、211はドレイン電極、212はソース電極
である。
FIG. 1 shows an embodiment of a cut gate type Schottky gate SIPT according to the present invention. Since the gate junction capacitance can be reduced by using the cut gate, higher speed can be realized. In FIG. 1, 201 is an n + drain region, 202 and 204 are high resistance regions having a low impurity density i (or n , p ), and 203 is an i (or n , p , p) channel region. 205 is an n + source area. 206 is a metal gate region that forms a Schottky junction. Reference numeral 207 is an insulating layer. Further, 211 is a drain electrode and 212 is a source electrode.

第2図は、本発明による平面ゲート型のショットキー
ゲートSIPTの実施例である。第2図において301はn+
レイン領域、302は低不純物密度i(またはn-、p-)の
高抵抗領域、305はn+ソース領域である。306はショット
キー接合を形成する金属ゲート領域である。また、311
はドレイン電極、312はソース電極である。
FIG. 2 shows an embodiment of a planar gate type Schottky gate SIPT according to the present invention. In FIG. 2, 301 is an n + drain region, 302 is a high resistance region having a low impurity density i (or n , p ), and 305 is an n + source region. 306 is a metal gate region forming a Schottky junction. Also, 311
Is a drain electrode and 312 is a source electrode.

第3図は、本発明による埋め込みゲート型のショット
キーゲートSIPT及び非均一ベースBPTで金属ゲート領域
のまわりが高不純物領域で囲まれた構造の実施例であ
る。金属ゲート領域のまわりを高不純物密度にすること
によりゲート−ソース間のポテンシャルを大きくできる
のでオプティカルゲインをさらに大きくすることができ
る。第3図において401は、n+ドレイン領域、402及び40
4は低不純物密度i(または、n-、p-)の高抵抗領域、4
03はi(またはn-、p-、p)チャンネル領域である。40
5はn+ソース領域である。406はショットキー接合を形成
する金属ゲート領域である。407は、p+高不純物密度領
域である。また、411は、ドレイン電極、412は、ソース
電極である。
FIG. 3 shows an embodiment of a structure in which a metal gate region is surrounded by a high impurity region by a buried gate type Schottky gate SIPT and a non-uniform base BPT according to the present invention. By increasing the impurity density around the metal gate region, the potential between the gate and the source can be increased, so that the optical gain can be further increased. In FIG. 3, 401 is an n + drain region, and 402 and 40.
4 is a high resistance region of low impurity density i (or n , p ), 4
03 is an i (or n , p , p) channel region. 40
5 is an n + source region. 406 is a metal gate region forming a Schottky junction. 407 is a p + high impurity density region. Further, 411 is a drain electrode, and 412 is a source electrode.

第1図乃至第3図に示した実施例はいずれもトランジ
スタによる光検出器であるが、第1図乃至第3図におい
て、n+ドレイン領域201、301、401の代りに高不純物密
度p+領域を形成する素子構造もよい。この場合には静電
誘導サイリスタ型光検出器となる。すなわち、この場合
にはp+−i(n-、p-)接合界面には光によって発生した
電子−正孔対のうち、電子に対する蓄積領域が形成され
るために、p+領域よりの正孔注入を促進し、光増幅度は
トランジスタ構造の場合に比べ、さらに大きなものとな
る。
Although the embodiments shown in FIGS. 1 to 3 are all photodetectors using transistors, in FIGS. 1 to 3 the high impurity density p + is used instead of the n + drain regions 201, 301 and 401. A device structure that forms a region is also preferable. In this case, the electrostatic induction thyristor type photodetector is used. That is, in this case, since a storage region for electrons of electron-hole pairs generated by light is formed at the p + -i (n , p ) junction interface, a positive region from the p + region is formed. The hole injection is promoted, and the degree of optical amplification becomes larger than that of the transistor structure.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によるゲートがショットキー電極で形成された
SIPTにより、従来の半導体光検出器よりも高光感度、低
雑音、高速な光検出器が実現できる。
The gate according to the present invention is formed of a Schottky electrode.
SIPT can realize a photodetector with higher photosensitivity, lower noise and higher speed than conventional semiconductor photodetectors.

また、従来のバイポーラホトトランジスタ(BPT)
に、本発明によるショットキー接合を有する非均一ベー
ス構造を導入することにより光感度、応答速度等の特性
を向上させることができる。
Also, conventional bipolar phototransistor (BPT)
In addition, by introducing the non-uniform base structure having a Schottky junction according to the present invention, characteristics such as photosensitivity and response speed can be improved.

又、本発明の光検出器を形成する半導体材料はSiに限
るものではなく、GaAs、InP、InSb等のIII−V族間化合
物半導体でもよく、又II−VI族間化合物半導体でもよい
ことはもちろんである。また、ソース・チャンネルある
いはエミッタ・ベース部分が、ヘテロ接合となされてい
てもよい。
The semiconductor material forming the photodetector of the present invention is not limited to Si, but may be a III-V group compound semiconductor such as GaAs, InP, InSb, or a II-VI group compound semiconductor. Of course. Further, the source channel or the emitter / base portion may be a heterojunction.

本発明による光検出器は、光通信用の光検出器等に応
用できるものであり、工業的利用価値が高い。
The photodetector according to the present invention can be applied to a photodetector for optical communication and the like, and has high industrial utility value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明による切り込みゲート型のショットキ
ーゲートSIPTの実施例、第2図は、本発明による平面ゲ
ート型のショットキーゲートSIPTの実施例、第3図は、
本発明による埋め込みゲート型のショットキーゲートSI
PT及び非均一ベースBPTで、金属ゲート領域の周りが高
不純物密度領域で囲まれた構造の実施例、第4図(a)
は、本発明による埋め込みゲート型のショットキーゲー
トSIPTの単位素子構造断面図、第4図(b)は、第4図
(a)のAA′、BB′に沿うポテンシャル図、第4図
(c)は、第4図(a)のCC′方向のポテンシャル図で
ある。 201、301、401……n+ドレイン領域、202、204、302、40
2、404……高抵抗領域i(または、n-、p-)、203、403
……i(またはn-、p-、p)チャンネル領域、205、30
5、405……n+ソース領域、206、306、406……ショット
キー金属ゲート領域、211、311、411……ドレイン電
極、212、312、412……ソース電極
FIG. 1 is an embodiment of a cut gate type Schottky gate SIPT according to the present invention, FIG. 2 is an embodiment of a planar gate type Schottky gate SIPT according to the present invention, and FIG.
Embedded gate type Schottky gate SI according to the present invention
Example of a structure in which the metal gate region is surrounded by a high impurity density region with PT and non-uniform base BPT, FIG. 4 (a)
FIG. 4 is a sectional view of the unit device structure of a buried gate type Schottky gate SIPT according to the present invention, FIG. 4 (b) is a potential diagram along AA ′ and BB ′ of FIG. 4 (a), and FIG. 4 (c). 4) is a potential diagram in the CC ′ direction of FIG. 4 (a). 201, 301, 401 ... n + drain region, 202, 204, 302, 40
2,404 ...... high resistance region i (or, n -, p -), 203,403
...... i (or n -, p -, p) channel region, 205,30
5,405 …… n + source region, 206,306,406 …… Schottky metal gate region, 211,311,411 …… Drain electrode, 212,312,412 …… Source electrode

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接し前記ドレイン領域と接していない面を
周期的に凸凹になされた高抵抗領域と、前記高抵抗領域
の凸凹の凹部内に絶縁層を介して配置され凸部との間で
ショットキー接合を形成する金属ゲート領域と、前記高
抵抗領域の凸部に前記金属ゲート領域に隣接して設けら
れた高抵抗チャンネル領域と、前記高抵抗領域に接して
前記ドレイン領域の反対側に配置された第一の導電形の
ソース領域と、前記ドレイン領域の表面露出部分に設け
られたドレイン電極と、前記ソース領域の表面露出部分
の一部に接触して設けられたソース電極を具備し、前記
ソース領域で前記ソース電極の設けられていない領域か
ら侵入する光により、主に前記高抵抗領域中で電子−正
孔対が発生し、前記電子−正孔対のうち正孔が前記ショ
ットキー接合に蓄積されることにより、前記高抵抗チャ
ンネル領域のポテンシャルが、前記ショットキー接合の
静電誘導効果により制御され、前記ソース領域と前記ド
レイン領域間に増幅された電流が流れることを特徴とす
る半導体光検出器。
1. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region in which a surface adjacent to the drain region and not in contact with the drain region is periodically uneven, and a concave and convex portion of the high resistance region. A metal gate region disposed inside the insulating layer and forming a Schottky junction with the protrusion, and a high resistance channel region provided adjacent to the metal gate region on the protrusion of the high resistance region. A source region of the first conductivity type disposed on the opposite side of the drain region in contact with the high resistance region, a drain electrode provided on a surface exposed portion of the drain region, and a surface exposed portion of the source region An electron-hole pair is generated mainly in the high resistance region by light entering from a region where the source electrode is not provided in the source region. And before By accumulating holes of the electron-hole pair in the Schottky junction, the potential of the high resistance channel region is controlled by the static induction effect of the Schottky junction, and the source region and the drain region are controlled. A semiconductor photodetector characterized in that an amplified current flows between them.
【請求項2】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接し前記ドレイン領域と接していない面を
周期的に凸凹になされた高抵抗領域と、前記高抵抗領域
の凸凹の凹部内に絶縁層を介して配置され凸部との間で
ショットキー接合を形成する金属ゲート領域と、前記高
抵抗領域の凸部に前記金属ゲート領域に隣接して設けら
れた第二の導電形のチャンネル領域と、前記高抵抗領域
に接して前記ドレイン領域の反対側に配置された第一の
導電形のソース領域と、前記ドレイン領域の表面露出部
分に設けられたドレイン電極と、前記ソース領域の表面
露出部分の一部に接触して設けられたソース電極を具備
し、前記ソース領域で前記ソース電極の設けられていな
い領域から侵入する光により、主に前記第二の導電形の
チャンネル領域中で電子−正孔対が発生し、前記電子−
正孔対のうち正孔が前記ショットキー接合に蓄積される
ことにより、前記第二の導電形のチャンネル領域のポテ
ンシャルが、前記ショットキー接合の静電誘導効果によ
り制御され、前記ソース領域と前記ドレイン領域間に増
幅された電流が流れることを特徴とする半導体光検出
器。
2. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region in which a surface adjacent to the drain region and not in contact with the drain region is periodically uneven, and a concave and convex portion of the high resistance region. A metal gate region disposed inside the insulating layer and forming a Schottky junction with the protrusion, and a second conductivity type provided on the protrusion of the high resistance region adjacent to the metal gate region. A channel region, a source region of the first conductivity type disposed on the opposite side of the drain region in contact with the high resistance region, a drain electrode provided on an exposed surface of the drain region, and the source region A source electrode provided in contact with a part of a surface exposed portion of the second conductive type channel region mainly by light entering from a region of the source region where the source electrode is not provided. During ~ Electronic - hole pairs are generated, the electronic -
By accumulating holes of the hole pairs in the Schottky junction, the potential of the channel region of the second conductivity type is controlled by the electrostatic induction effect of the Schottky junction, and the potential of the source region and the A semiconductor photodetector characterized in that an amplified current flows between the drain regions.
【請求項3】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接した高抵抗領域と、前記高抵抗領域の前
記ドレイン領域と接する面とは反対側の面で不連続かつ
周期的に設けられショットキー接合を形成する金属ゲー
ト領域と、前記金属ゲート領域に挟まれている前記高抵
抗領域の一部に埋設された第一の導電形のソース領域と
前記ドレイン領域の表面露出部分に設けられたドレイン
電極と、前記ソース領域の表面露出部分の一部に接触し
て設けられたソース電極を具備し、前記ソース領域で前
記ソース電極の設けられていない領域から侵入する光に
より、主に前記高抵抗領域中で電子−正孔対が発生し、
前記電子−正孔対のうち正孔が前記ショットキー接合に
蓄積されることにより、前記高抵抗領域のポテンシャル
が、前記ショットキー接合の静電誘導効果により制御さ
れ、前記ソース領域と前記ドレイン領域間に増幅された
電流が流れることを特徴とする半導体光検出器。
3. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region adjacent to the drain region, and a surface of the high resistance region opposite to a surface in contact with the drain region are discontinuous and periodic. A metal gate region provided to form a Schottky junction, and a first conductivity type source region buried in a part of the high resistance region sandwiched by the metal gate region and a surface exposed portion of the drain region. A source electrode provided in contact with a part of the exposed surface of the source region and a source electrode provided in contact with a part of the exposed surface of the source region. An electron-hole pair is generated in the high resistance region,
By accumulating holes of the electron-hole pairs in the Schottky junction, the potential of the high resistance region is controlled by the electrostatic induction effect of the Schottky junction, and the source region and the drain region are controlled. A semiconductor photodetector characterized in that an amplified current flows between them.
【請求項4】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接した高抵抗領域と、前記高抵抗領域中に
不連続かつ周期的に設けられ前記高抵抗領域を二分する
ように配置されたショットキー接合を形成する金属ゲー
ト領域と、前記金属ゲート領域のまわりに設けられた第
二の導電形の高不純物密度領域と、前記第二の導電形の
高不純物密度領域と前記高抵抗領域とに隣接しかつ前記
金属ゲート領域に挟まれて配置された高抵抗チャンネル
領域と、前記高抵抗領域に接して前記ドレイン領域の反
対側に配置された第一の導電形のソース領域と、前記ド
レイン領域の表面露出部分に設けられたドレイン電極
と、前記ソース領域の表面露出部分の一部に接触して設
けられたソース電極を具備し、前記ソース領域で前記ソ
ース電極の設けられていない領域から侵入する光によ
り、主に前記高抵抗チャンネル領域で電子−正孔対が発
生し、前記電子−正孔対のうち正孔が前記ショットキー
接合に蓄積されることにより、前記高抵抗チャンネル領
域のポテンシャルが、前記ショットキー接合の静電誘導
効果により制御され、前記ソース領域と前記ドレイン領
域間に増幅された電流が流れることを特徴とする半導体
光検出器。
4. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region adjacent to the drain region, and discontinuously and periodically provided in the high resistance region so as to divide the high resistance region into two parts. A metal gate region forming a Schottky junction, a second conductivity type high impurity density region provided around the metal gate region, a second conductivity type high impurity density region, and the high resistance. A high resistance channel region adjacent to the region and sandwiched between the metal gate regions, and a source region of a first conductivity type disposed on the opposite side of the drain region in contact with the high resistance region, A drain electrode provided on the exposed surface of the drain region; and a source electrode provided in contact with a portion of the exposed surface of the source region, wherein the source electrode is provided on the source region. Electrons-hole pairs are generated mainly in the high-resistance channel region by light entering from the non-existing region, and holes of the electron-hole pairs are accumulated in the Schottky junction, thereby increasing the high resistance. A semiconductor photodetector, wherein a potential of a channel region is controlled by an electrostatic induction effect of the Schottky junction, and an amplified current flows between the source region and the drain region.
【請求項5】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接した高抵抗領域と、前記高抵抗領域中に
不連続かつ周期的に設けられ前記高抵抗領域を二分する
ように配置されたショットキー接合を形成する金属ゲー
ト領域と、前記金属ゲート領域のまわりに設けられた第
二の導電形の高不純物密度領域と、前記第二の導電形の
高不純物密度領域と前記高抵抗領域とに隣接しかつ前記
金属ゲート領域に挟まれて配置された第二の導電形のチ
ャンネル領域と、前記高抵抗領域に接して前記ドレイン
領域の反対側に配置された第一の導電形のソース領域
と、前記ドレイン領域の表面露出部分に設けられたドレ
イン電極と、前記ソース領域の表面露出部分の一部に接
触して設けられたソース電極を具備し、前記ソース領域
で前記ソース電極の設けられていない領域から侵入する
光により、主に前記第二の導電形のチャンネル領域中で
電子−正孔対が発生し、前記電子−正孔対のうち正孔が
前記ショットキー接合に蓄積されることにより、前記第
二の導電形のチャンネル領域のポテンシャルが、前記シ
ョットキー接合の静電誘導効果により制御され、前記ソ
ース領域と前記ドレイン領域間に増幅された電流が流れ
ることを特徴とする半導体光検出器。
5. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region adjacent to the drain region, and discontinuously and periodically provided in the high resistance region so as to divide the high resistance region into two parts. A metal gate region forming a Schottky junction, a second conductivity type high impurity density region provided around the metal gate region, a second conductivity type high impurity density region, and the high resistance. A second conductivity type channel region adjacent to the region and sandwiched between the metal gate regions, and a first conductivity type channel region in contact with the high resistance region and opposite to the drain region. A source region, a drain electrode provided on a surface exposed portion of the drain region, and a source electrode provided in contact with a part of a surface exposed portion of the source region, the source electrode of the source region Electrons-hole pairs are generated mainly in the channel region of the second conductivity type due to light penetrating from the non-shielded region, and holes of the electron-hole pairs are accumulated in the Schottky junction. As a result, the potential of the channel region of the second conductivity type is controlled by the electrostatic induction effect of the Schottky junction, and the amplified current flows between the source region and the drain region. Semiconductor photodetector.
【請求項6】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接し前記ドレイン領域と接していない面を
周期的に凸凹になされた高抵抗領域と、前記高抵抗領域
の凸凹の凹部内に絶縁層を介して配置され凸部との間で
ショットキー接合を形成する金属ゲート領域と、前記高
抵抗領域の凸部に前記金属ゲート領域に隣接して設けら
れた高抵抗チャンネル領域と、前記高抵抗領域に接して
前記ドレイン領域の反対側に配置された前記第一の導電
形と反対導電形のソース領域と、前記ドレイン領域の表
面露出部分に設けられたドレイン電極と、前記ソース領
域の表面露出部分の一部に接触して設けられたソース電
極を具備し、前記ソース領域で前記ソース電極の設けら
れていない領域から侵入する光により、主に前記高抵抗
領域中で電子−正孔対が発生し、前記電子−正孔対のう
ち正孔が前記ショットキー接合に蓄積されることによ
り、前記高抵抗チャンネル領域のポテンシャルが、前記
ショットキー接合の静電誘導効果により制御され、前記
ソース領域と前記ドレイン領域間に増幅された電流が流
れることを特徴とする半導体光検出器。
6. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region in which a surface adjacent to the drain region and not in contact with the drain region is periodically uneven, and a concave and convex portion of the high resistance region. A metal gate region disposed inside the insulating layer and forming a Schottky junction with the protrusion, and a high resistance channel region provided adjacent to the metal gate region on the protrusion of the high resistance region. A source region of a conductivity type opposite to the first conductivity type disposed on the opposite side of the drain region in contact with the high resistance region; a drain electrode provided on a surface exposed portion of the drain region; The source electrode is provided in contact with a part of the surface exposed portion of the region, and the light mainly entering in the high resistance region is caused by light entering from a region in the source region where the source electrode is not provided. Positive When a pair is generated and holes of the electron-hole pair are accumulated in the Schottky junction, the potential of the high resistance channel region is controlled by the electrostatic induction effect of the Schottky junction, A semiconductor photodetector, wherein amplified current flows between a source region and the drain region.
【請求項7】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接し前記ドレイン領域と接していない面を
周期的に凸凹になされた高抵抗領域と、前記高抵抗領域
の凸凹の凹部内に絶縁層を介して配置され凸部との間で
ショットキー接合を形成する金属ゲート領域と、前記高
抵抗領域の凸部に前記金属ゲート領域に隣接して設けら
れた第二の導電形のチャンネル領域と、前記高抵抗領域
に接して前記ドレイン領域の反対側に配置された前記第
一の導電形と反対導電形のソース領域と、前記ドレイン
領域の表面露出部分に設けられたドレイン電極と、前記
ソース領域の表面露出部分の一部に接触して設けられた
ソース電極を具備し、前記ソース領域で前記ソース電極
の設けられていない領域から侵入する光により、主に前
記第二の導電形のチャンネル領域中で電子−正孔対が発
生し、前記電子−正孔対のうち正孔が前記ショットキー
接合に蓄積されることにより、前記第二の導電形のチャ
ンネル領域のポテンシャルが、前記ショットキー接合の
静電誘導効果により制御され、前記ソース領域と前記ド
レイン領域間に増幅された電流が流れることを特徴とす
る半導体光検出器。
7. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region in which a surface adjacent to the drain region and not in contact with the drain region is periodically uneven, and a concave portion of the high resistance region which is uneven. A metal gate region disposed inside the insulating layer and forming a Schottky junction with the protrusion, and a second conductivity type provided on the protrusion of the high resistance region adjacent to the metal gate region. Channel region, a source region of a conductivity type opposite to the first conductivity type disposed on the opposite side of the drain region in contact with the high resistance region, and a drain electrode provided on a surface exposed portion of the drain region. And a source electrode provided in contact with a part of the exposed surface of the source region, the light mainly entering the second region due to light penetrating from a region where the source electrode is not provided in the source region. Conductive type Electron-hole pairs are generated in the channel region, and holes of the electron-hole pairs are accumulated in the Schottky junction, so that the potential of the channel region of the second conductivity type changes to the shot region. A semiconductor photodetector, wherein an amplified current flows between the source region and the drain region, which is controlled by an electrostatic induction effect of a key junction.
【請求項8】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接した高抵抗領域と、前記高抵抗領域の前
記ドレイン領域と接する面とは反対側の面で不連続かつ
周期的に設けられショットキー接合を形成する金属ゲー
ト領域と、前記金属ゲート領域に挟まれている前記高抵
抗領域の一部に埋設された前記第一の導電形と反対導電
形のソース領域と前記ドレイン領域の表面露出部分に設
けられたドレイン電極と、前記ソース領域の表面露出部
分の一部に接触して設けられたソース電極を具備し、前
記ソース領域で前記ソース電極の設けられていない領域
から侵入する光により、主に前記高抵抗領域中で電子−
正孔対が発生し、前記電子−正孔対のうち正孔が前記シ
ョットキー接合に蓄積されることにより、前記高抵抗領
域のポテンシャルが、前記ショットキー接合の静電誘導
効果により制御され、前記ソース領域と前記ドレイン領
域間に増幅された電流が流れることを特徴とする半導体
光検出器。
8. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region adjacent to the drain region, and a surface of the high resistance region opposite to a surface in contact with the drain region are discontinuous and periodic. A metal gate region provided to form a Schottky junction, and a source region and a drain region of a conductivity type opposite to the first conductivity type buried in a part of the high resistance region sandwiched between the metal gate regions. A source electrode provided in contact with a part of the surface exposed portion of the source region, the source electrode provided in contact with a part of the surface exposed portion of the source region, and penetrates from the region where the source electrode is not provided in the source region. The light that is generated mainly causes electrons in the high resistance region.
A hole pair is generated and holes of the electron-hole pair are accumulated in the Schottky junction, whereby the potential of the high resistance region is controlled by the electrostatic induction effect of the Schottky junction, A semiconductor photodetector, wherein an amplified current flows between the source region and the drain region.
【請求項9】第一の導電形のドレイン領域と、前記ドレ
イン領域に隣接した高抵抗領域と、前記高抵抗領域中に
不連続かつ周期的に設けられ前記高抵抗領域を二分する
ように配置されたショットキー接合を形成する金属ゲー
ト領域と、前記金属ゲート領域のまわりに設けられた第
二の導電形の高不純物密度領域と、前記第二の導電形の
高不純物密度領域と前記高抵抗領域とに隣接しかつ前記
金属ゲート領域に挟まれて配置された高抵抗チャンネル
領域と、前記高抵抗領域に接して前記ドレイン領域の反
対側に配置された前記第一の導電形と反対導電形のソー
ス領域と、前記ドレイン領域の表面露出部分に設けられ
たドレイン電極と、前記ソース領域の表面露出部分の一
部に接触して設けられたソース電極を具備し、前記ソー
ス領域で前記ソース電極の設けられていない領域から侵
入する光により、主に前記高抵抗チャンネル領域で電子
−正孔対が発生し、前記電子−正孔対のうち正孔が前記
ショットキー接合に蓄積されることにより、前記高抵抗
チャンネル領域のポテンシャルが、前記ショットキー接
合の静電誘導効果により制御され、前記ソース領域と前
記ドレイン領域間に増幅された電流が流れることを特徴
とする半導体光検出器。
9. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region adjacent to the drain region, and discontinuously and periodically provided in the high resistance region and arranged to divide the high resistance region into two parts. A metal gate region forming a Schottky junction, a second conductivity type high impurity density region provided around the metal gate region, a second conductivity type high impurity density region, and the high resistance. A high resistance channel region adjacent to the region and sandwiched between the metal gate regions, and a conductivity type opposite to the first conductivity type disposed on the opposite side of the drain region in contact with the high resistance region. Of the source region, a drain electrode provided on a surface exposed portion of the drain region, and a source electrode provided in contact with a part of the surface exposed portion of the source region. Electrons-hole pairs are generated mainly in the high resistance channel region by light entering from a region where no electrode is provided, and holes of the electron-hole pairs are accumulated in the Schottky junction. With this, the potential of the high resistance channel region is controlled by the electrostatic induction effect of the Schottky junction, and the amplified current flows between the source region and the drain region.
【請求項10】第一の導電形のドレイン領域と、前記ド
レイン領域に隣接した高抵抗領域と、前記高抵抗領域中
に不連続かつ周期的に設けられ前記高抵抗領域を二分す
るように配置されたショットキー接合を形成する金属ゲ
ート領域と、前記金属ゲート領域のまわりに設けられた
第二の導電形の高不純物密度領域と、前記第二の導電形
の高不純物密度領域と前記高抵抗領域とに隣接しかつ前
記金属ゲート領域に挟まれて配置された第二の導電形の
チャンネル領域と、前記高抵抗領域に接して前記ドレイ
ン領域の反対側に配置された前記第一の導電形と反対導
電形のソース領域と、前記ドレイン領域の表面露出部分
に設けられたドレイン電極と、前記ソース領域の表面露
出部分の一部に接触して設けられたソース電極を具備
し、前記ソース領域で前記ソース電極の設けられていな
い領域から侵入する光により、主に前記第二の導電形の
チャンネル領域中で電子−正孔対が発生し、前記電子−
正孔対のうち正孔が前記ショットキー接合に蓄積される
ことにより、前記第二の導電形のチャンネル領域のポテ
ンシャルが、前記ショットキー接合の静電誘導効果によ
り制御され、前記ソース領域と前記ドレイン領域間に増
幅された電流が流れることを特徴とする半導体光検出
器。
10. A drain region of the first conductivity type, a high resistance region adjacent to the drain region, and discontinuously and periodically provided in the high resistance region so as to divide the high resistance region into two parts. A metal gate region forming a Schottky junction, a second conductivity type high impurity density region provided around the metal gate region, a second conductivity type high impurity density region, and the high resistance. A second conductivity type channel region adjacent to the region and sandwiched between the metal gate regions, and the first conductivity type disposed on the opposite side of the drain region in contact with the high resistance region. A source region having a conductivity type opposite to that of the source region; a drain electrode provided on a surface exposed portion of the drain region; and a source electrode provided in contact with a part of the surface exposed portion of the source region. It said source by light entering from provided non region of the electrode, electrons mainly in the second in the channel region of conductivity type - hole pairs are generated, the electronic -
By accumulating holes of the hole pairs in the Schottky junction, the potential of the channel region of the second conductivity type is controlled by the electrostatic induction effect of the Schottky junction, and the potential of the source region and the A semiconductor photodetector characterized in that an amplified current flows between the drain regions.
JP59220747A 1984-10-19 1984-10-19 Semiconductor photodetector Expired - Fee Related JPH0821726B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59220747A JPH0821726B2 (en) 1984-10-19 1984-10-19 Semiconductor photodetector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59220747A JPH0821726B2 (en) 1984-10-19 1984-10-19 Semiconductor photodetector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6199388A JPS6199388A (en) 1986-05-17
JPH0821726B2 true JPH0821726B2 (en) 1996-03-04

Family

ID=16755900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59220747A Expired - Fee Related JPH0821726B2 (en) 1984-10-19 1984-10-19 Semiconductor photodetector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0821726B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4488038A (en) * 1982-04-12 1984-12-11 At&T Bell Laboratories Phototransistor for long wavelength radiation

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6199388A (en) 1986-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4899200A (en) Novel high-speed integrated heterostructure transistors, photodetectors, and optoelectronic circuits
US6359293B1 (en) Integrated optoelectronic device with an avalanche photodetector and method of making the same using commercial CMOS processes
Campbell Phototransistors for lightwave communications
CN103545398A (en) Base-region-gradient uni-traveling-carrier double-heterojunction phototransistor detector
CA2873841C (en) Planar avalanche photodiode
US3745424A (en) Semiconductor photoelectric transducer
US4488038A (en) Phototransistor for long wavelength radiation
EP1470574B1 (en) High speed pin photodiode with increased responsivity
Kumar et al. Design and analysis of Ge/Ge 1-x Sn x/Ge heterojunction phototransistor for MIR wavelength biological applications
US20030087466A1 (en) Phototransistor device
US4833512A (en) Heterojunction photo-detector with transparent gate
JPS61170079A (en) Semiconductor light-receiving element
US5179431A (en) Semiconductor photodetection device
JPH0821726B2 (en) Semiconductor photodetector
WO2016168808A1 (en) Decoupled absorption/gain region bipolar phototransistor
JPH0685447B2 (en) Semiconductor photodetector
Gammel et al. An epitaxial photoconductive detector for high speed optical detection
Rao et al. Low-noise In 0.53 Ga 0.47 As: Fe photoconductive detectors for optical communication
EP0571142A1 (en) Platinum doped silicon avalanche photodiode
US11430905B1 (en) Hetero-junction phototransistor
JPH0682859B2 (en) Static induction type semiconductor photodetector
JP2637476B2 (en) Semiconductor light receiving element
Chakrabarti et al. Charge‐Sheet Model of a Proposed MISFET Photodetector
JPS63181371A (en) Optoelectronic integrated circuit
JP2001111093A (en) Photoelectric conversion element

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees