(57)【要約】【課題】  従来、フォトダイオード又はフォトダイオードの樹脂封止体には空乏層に集光する為に反射面やレンズが備えられたが、反射面で反射した光の全てが空乏層に入射するわけでない。また、光を反射する性質を持たないフィラーをフォトダイオードの樹脂封止体に混合しており、フォトダイオードに入射する光が空乏層に到達できるとは限らない。  本願発明は上記課題を解決する為になされたもので、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ集光又は到達させることを目的とする。【解決手段】  上記目的を達成する為に、本発明は、フォトダイオードの基板又は半導体層に反射面を備えた。また、フォトダイオードを収容する筐体に拡散体を充填した。【選択図】図１
2006332412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードの前記一方の面に対向する他方の面の側の基板又は半導体層に設けられた凹部と、を含む受光装置であって、
前記凹部は、前記フォトダイオードの前記他方の面の側から入射する光を前記基板又は前記半導体層の内部を透過させて前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置。
【請求項２】
一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードの前記一方の面又は前記一方の面と対向する他方の面の側に積層された凹部を形成する凹部形成層と、
前記凹部形成層に形成された凹部と、を含む受光装置であって、
前記凹部は、前記凹部形成層の側から入射する光を前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置。
【請求項３】
前記凹部の形状は、放物面の一部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の受光装置。
【請求項４】
一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードの前記一方の面又は前記一方の面と対向する他方の面の側に配置された板状体と、
前記板状体を貫通する孔部と、を含む受光装置であって、
前記貫通孔は、前記板状体の側から入射する光を前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置。
【請求項５】
前記孔部の形状は、放物面の一部であることを特徴とする請求項４に記載の受光装置。
【請求項６】
前記空乏層は、前記放物面の焦点に配置されていることを特徴とする請求項３又は５に記載の受光装置。
【請求項７】
一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードを収容する少なくとも一の面が開放された筺体と、
前記筐体内部で前記フォトダイオードを覆うように充填され、光を拡散する拡散体と、を備える受光装置。
【請求項８】
一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードを収容する少なくとも一の面が開放された筺体と、
前記筐体内部に前記フォトダイオードの前記空乏層へ入射する光を拡散する拡散体と、を備える受光装置。
【請求項９】
前記拡散体は、混合された屈折率の異なる複数の透明材であることを特徴とする請求項７又は８に記載の受光装置。
【請求項１０】
前記拡散体は、前記空乏層から前記一方の面に垂直な部分を除いて配置されていることを特徴とする請求項７から９に記載のいずれかの受光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射面又は光を拡散する筐体を備えるフォトダイオードにより光を効率よく受光できる受光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトダイオードの基板又はフォトダイオードを覆う樹脂封止体は、フォトダイオードの受光面に集光する目的で反射面やレンズを備えることがある（例えば、特許文献１を参照。）。例えば、フォトダイオードは、側面の一つに凸レンズと上面に反射面となる溝を有する樹脂封止体により覆われる。樹脂封止体の凸レンズの側から入射した光は凸レンズにより収束された後に反射面を介し受光面に集光される。樹脂封止体に反射面と凸レンズを設けることにより、フォトダイオードの薄い側面から入射する光を受光面に集光できるものである。
【０００３】
受光面の反対となる空乏層の側に接する反射面を備えることによって、フォトダイオードの受光面の側から入射して空乏層を通過した光を反射面で反射して空乏層に再度入射させる発明も開示されている（例えば、特許文献２を参照。）。空乏層を通過した光を空乏層に反射させることにより、フォトダイオードの光吸収率を向上させるものである。
【０００４】
さらに、フォトダイオードを覆う樹脂封止体に応力緩和等の目的で混合するフィラーの混合量を少なくし、フィラーによる入射光の乱反射や減衰を低減させる発明も開示されている（例えば特許文献３を参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００-７７６８３号公報。
【特許文献２】特開２００１-３０８３６７号公報。
【特許文献３】特開２０００-１６４８９６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の発明又は特許文献２の発明では、空乏層に集光することができない課題がある。つまり、特許文献１の発明では、反射面の深さや角度、受光面と反射面との距離、凸レンズの形状等により反射面で反射した光の全てが空乏層に入射するわけでない。また、特許文献２の発明では、反射面が空乏層を挟んで受光面の反対側にある為に、空乏層を通過した光しか空乏層に向けて反射されない。本願発明は前記課題を解決する為になされたもので、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、特許文献３の発明では、光を反射する性質を持たないフィラーを樹脂封止体に混合しており、フォトダイオードに入射する光が空乏層に到達できるとは限らない。本願発明は前記課題を解決する為になされたもので、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本願第一の発明は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードの前記一方の面に対向する他方の面の側の基板又は半導体層に設けられた凹部と、を含む受光装置であって、前記凹部は、前記フォトダイオードの前記他方の面の側から入射する光を前記基板又は前記半導体層の内部を透過させて前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置である。
【０００９】
前記凹部に、前記フォトダイオードの前記他方の面の側から入射する光を前記基板又は前記半導体層の内部を透過させて前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することで、前記フォトダイオードの前記他方の面の側から入射する光を前記空乏層に反射させることができる。従って、本願第一の発明は、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００１０】
本願第二の発明は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードの前記一方の面又は前記一方の面と対向する他方の面の側に積層された凹部を形成する凹部形成層と、前記凹部形成層に形成された凹部と、を含む受光装置であって、前記凹部は、前記凹部形成層の側から入射する光を前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置である。
【００１１】
前記凹部に、前記フォトダイオードの前記凹部形成層の側から入射する光を前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することで、前記フォトダイオードの前記凹部形成層の側から入射する光を前記空乏層に反射させることができる。従って、本願第二の発明は、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００１２】
本願第一の発明又は本願第二の発明において、前記凹部の形状は放物面の一部であってもよい。
【００１３】
前記凹部の形状を放物面の一部とすることで、前記フォトダイオードの前記凹部形成層の側から入射する光を効率よく前記空乏層に反射させることができる。従って、本願第二の発明は、凹部の形状を放物面の一部とすることで、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００１４】
本願第三の発明は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードの前記一方の面又は前記一方の面と対向する他方の面の側に配置された板状体と、  前記板状体を貫通する孔部と、を含む受光装置であって、前記貫通孔は、前記板状体の側から入射する光を前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置である。
【００１５】
前記貫通孔に、前記フォトダイオードの前記板状体の側から入射する光を前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することで、前記フォトダイオードの前記板状体の側から入射する光を前記空乏層に反射させることができる。従って、本願第三の発明は、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００１６】
本願第三の発明において、前記孔部の形状は放物面の一部であってもよい。
【００１７】
前記孔部の形状を放物面の一部とすることで、前記フォトダイオードの前記板状体の側から入射する光を効率よく前記空乏層に反射させることができる。従って、本願第三の発明は、孔部の形状を放物面の一部とすることで、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００１８】
また、本願第二の発明又は本願第三の発明において、前記空乏層は前記放物面の焦点に配置されてもよい。
【００１９】
前記空乏層を前記放物面の焦点に配置することで、前記反射面に入射した光は焦点である前記空乏層に集光される。従って、本願第二の発明又は本願第三の発明は、空乏層を前記放物面の焦点に配置することで、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００２０】
本願第四の発明は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードを収容する少なくとも一の面が開放された筺体と、前記筐体内部で前記フォトダイオードを覆うように充填され、光を拡散する拡散体と、を備える受光装置である。
【００２１】
前記筐体内部に、前記フォトダイオードを覆うように光を拡散する前記拡散体を充填することで、前記筐体に入射する光の一部を前記拡散体により拡散して前記空乏層に到達させることができる。従って、本願第四の発明は、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００２２】
本願第五の発明は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードを収容する少なくとも一の面が開放された筺体と、前記筐体内部で前記フォトダイオードへ入射する光を拡散する拡散体と、を備える受光装置である。
【００２３】
前記筐体内部に、前記フォトダイオードへ入射する光を拡散する前記拡散体を備えることで、前記筐体に入射する光の一部を前記拡散体により拡散して前記空乏層に到達させることができる。従って、本願第五の発明は、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００２４】
本願第四の発明又は本願第五の発明において、前記拡散体は混合された屈折率の異なる複数の透明材であってもよい。
【００２５】
前記拡散体が混合された屈折率の異なる複数の透明材であることで、前記筐体に入射する光の一部は吸収されることなく屈折して前記空乏層に到達することができる。従って、本願第四の発明又は本願第五の発明は、前記拡散体が混合された屈折率の異なる複数の透明材であることにより、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【００２６】
また、本願第四の発明又は本願第五の発明において、前記拡散体は前記空乏層から前記一方の面に垂直な部分を除いて配置されてもよい。
【００２７】
前記拡散体を前記空乏層から前記一方の面に垂直な部分を除いて配置することで、前記筐体に入射する光の一部は拡散又は屈折されずに前記空乏層に到達することができる。従って、本願第四の発明又は本願第五の発明は、前記拡散体を前記空乏層から前記一方の面に垂直な部分を除いて配置することにより、フォトダイオードに入射する光の一部をフォトダイオードの空乏層へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により、光を効率よく受光できる受光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものでない。
【００３０】
（実施の形態１）
本実施形態は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードの前記一方の面に対向する他方の面の側の基板又は半導体層に設けられた凹部と、を含む受光装置であって、前記凹部は、前記フォトダイオードの前記他方の面の側から入射する光を前記基板又は前記半導体層の内部を透過させて前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置である。
【００３１】
本実施形態である受光装置１０１の断面図を図１に示す。図１の受光装置１０１は、フォトダイオード１０、空乏層１１、凹部２１、反射面２２で構成される。また、反射面２２に入射する光を入射光９０とする。
【００３２】
図１のフォトダイオード１０は、空乏層１１で吸収した光を電気信号に変換する。例えば、フォトダイオード１０の基板としては、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）等のＩＶ族単元素半導体、インジウムリン（ＩｎＰ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムガリウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）、ガリウムインジウム窒素砒素（ＧａＩｎＮＡｓ）、アルミニウムガリウムインジウム窒素（ＡｌＧａＩｎＮ）、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＩｎＧａＰ）、インジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）、インジウムガリウムアルミニウム砒素（ＩｎＧａＡｌＡｓ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、セレン化亜鉛（ＺｎＣｅ）、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の半導体基板又はサファイア基板があげられる。フォトダイオード１０の半導体層としては、シリコン、ゲルマニウム等のＩＶ族単元素半導体、インジウムリン、ガリウム砒素、インジウムガリウム砒素、ガリウムインジウム窒素砒素、アルミニウムガリウムインジウム窒素、アルミニウムインジウムガリウムリン、インジウムガリウム砒素リン、インジウムガリウムアルミニウム砒素等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、カドミウムテルル等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に不純物を添加して半導体基板に積層したｐ型半導体層又はｎ型半導体層があげられる。また、フォトダイオード１０の構造としては、前記基板又は前記半導体層に設けられたｐｎフォトダイオード、ｐｉｎフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード等があげられる。
【００３３】
シリコン半導体層を例に説明すると、一方の面の側に空乏層１１が形成されるようにボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）等の所望の不純物を拡散する。不純物の拡散方法にはイオン注入法や熱拡散法を利用できるが、イオン注入法により不純物を拡散した場合にはシリコン半導体層の熱処理をすることが望ましい。上記過程によりシリコン半導体層の一方の面の側に空乏層１１を形成する。
【００３４】
凹部２１の空乏層１１の側の面を除いた表面は、反射面２２として利用される。なお、図１ではフォトダイオード１０は基板と半導体層を区別して図示していないが、凹部２１は、フォトダイオード１０の空乏層１１が形成される面に対向する面の側の基板又は半導体層に設けられる。なお、凹部２１はフォトダイオード１０の基板に設けてもよく、フォトダイオード１０の半導体層に設けてもよい。また、フォトダイオード１０の基板と半導体層にまたがって設けてもよい。
【００３５】
凹部２１はエッチングにより形成することができる。例えば、シリコン半導体層に対してＣＢｒＦ４ 等の適切な反応ガスを用いて反応性イオンエッチングを行うと、シリコン半導体層に生成される側壁保護膜の働きによりフォトダイオード１０の横側へのエッチングは進行しない。フォトマスクの形状を円形にしてエッチング時間を調整することにより凹部２１の形状を円錐面の一部とすることができ、フォトマスクの形状を四角形にしてエッチング時間を調整することにより凹部２１の形状を角錐面の一部とすることができる。また、エッチングする範囲を狭くしながらエッチングの進行速度を徐々に遅くすることにより凹部２１の形状を放物面の一部とすることができる。
【００３６】
また、凹部２１はマイクロブラスト法により形成することもできる。圧縮空気等のキャリアガスにより微細噴射剤をシリコン半導体層に高速で衝突させることにより、シリコン半導体層の表面を削り凹部２１を形成することができる。微細噴射剤は、アルミナや炭化珪素の微粉をもちいてもよく、凹部２１以外の箇所が微細噴射剤により削られないようにする為にフォトダイオード１０の任意の部分にマスキングをしてもよい。マスクの形状を円形にして加工することにより凹部２１の形状を円錐面の一部とすることができ、マスクの形状を四角形にして加工することにより凹部２１の形状を角錐面の一部とすることができる。また、微細噴射剤で削る範囲を狭くしながら加工速度を遅くすることにより凹部２１の形状を放物面の一部とすることができる。
【００３７】
なお、凹部２１の形成を行った後に反射面２２の表面が平坦でない場合は、反射面２２を研磨してもよい。また、受光装置１０１をフリップチップにすることによりフォトダイオード１０の加工可能な表面積を広くとることができ、凹部２１の径を大きくすることもできる。
【００３８】
入射光９０を空乏層１１に向けて反射する反射面２２を凹部２１に形成することにより、フォトダイオード１０の凹部２１から入射する入射光９０を空乏層１１に反射させることができる。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０１を提供することができる。
【００３９】
反射面２２の表面に金属を付着させてもよい。例えば、反射面２２の表面に金、銀、アルミ等の金属を蒸着法により蒸着させることができる。他にはスパッタ法により、反射面２２の表面に金、銀、アルミ等の金属を付着させてもよい。反射面２２の表面を金属とすることにより反射面２２の反射効率を高めることができる。
【００４０】
凹部２１の形状は放物面の一部であることが好ましい。
【００４１】
凹部２１の形状を放物面の一部とすると、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光９０が、反射面２２の空乏層１１から遠い側に入射すると浅い角度で入射光９０が反射される。また、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光９０が、反射面２２の空乏層１１から近い側に入射すると入射光９０が深い角度で反射されることになる。すなわち、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光９０が、反射面２２に入射する位置にかかわらず入射光９０は放物面の焦点に集光されることになる。
【００４２】
放物面の近傍に空乏層１１を配置すると、入射光９０は空乏層１１の広い範囲に反射されることになる。よって、受光装置１０１をダイボンディングする際の精度に余裕を持たすことができ又は受光装置１０１のダイナミックレンジを緩和することができる。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０１を提供することができる。
【００４３】
空乏層１１は放物面の焦点に配置されることが好ましい。
【００４４】
前述したように、凹部２１が放物面の一部である場合は、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光９０が反射面２２により反射されると放物面の焦点に集光されることになる。よって、放物面の焦点に空乏層１１を配置することにより、反射面２２で反射された入射光９０は空乏層１１に集光される。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０１を提供することができる。
【００４５】
凹部２１の形状を角錐面の一部とすることができる。
【００４６】
凹部２１の形状を角錐面の一部とした受光装置１０１の上面図を図２に示す。図２において図１で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。なお、空乏層１１は、反射面２２が形成される面に対向する面の側の基板又は半導体層に設けられている。
【００４７】
図２において、反射面２２は平坦である為にフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光９０は、反射面２２のどの位置に入射しても入射角に応じて反射角度は一定で反射される。よって、反射面２２で反射した入射光９０は空乏層１１の特定の部分に集光されることなく広い範囲に反射されることになり、空乏層１１に入射する光の強度分布を一様にできることになる。従って、受光装置１０１をダイボンディングする際の精度に余裕を持たすことでき又は受光装置１０１のダイナミックレンジを緩和することができる。
【００４８】
凹部２１の形状を円錐面の一部とすることができる。
【００４９】
凹部２１の形状を円錐面の一部とした受光装置１０１の上面図を図３に示す。図３において図１で用いた符号と同じ符号は同じ意味を有する。空乏層１１は、フォトダイオード１０の反射面２２が形成される面に対向する面の側の基板又は半導体層に設けられている。なお、中心線６１は円錐面の一部の形状とした凹部２１の中心を通るフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面に垂直な線を指すものである。
【００５０】
図３において、反射面２２は円錐面の一部である為に、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光９０は、反射面２２のどの位置に入射しても中心線６１を通るように反射される。よって、反射面２２で反射した入射光は空乏層１１の中心線６１に集光されることになり、空乏層１１に入射する光の強度分布を中心線６１に集中させることになる。従って、受光装置１０１の特定の部分に光の強度分布を集中させることができる。
【００５１】
反射面２２の表面を粗くしてもよい。反射面２２の表面を粗くした受光装置１０１の断面図を図１３に示す。また、図１３において図１で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。マイクロブラスト法により反射面２２の表面を粗くすることができる。反射面２２の表面を粗くすることで、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光９０は、空乏層１１の特定の部分に集光されることなく広い範囲に反射されることになり、空乏層１１に入射する光の強度分布を一様にできることになる。従って、受光装置１０１をダイボンディングする際の精度に余裕を持たすことでき又は受光装置１０１のダイナミックレンジを緩和することができる。
【００５２】
反射面の設置角９２及び反射面の高さ９４の関係についてフォトダイオード１０の断面図の図１４を用いて説明する。なお、本願発明の反射面の設置角９２及び反射面の高さ９４はこの例に限定されるものではない。反射面２２に入射した入射光９０とフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面との角度を入射光の入射角９１、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面に対しての反射面２２の設置角を反射面の設置角９２、反射面２２の開口部が最大となる部分の径を反射面の開口部の最大径９３、反射面２２の開口部が最大となる部分とフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面を結ぶ垂線の高さを反射面の高さ９４、反射面２２の開口部が最小となる部分の径を反射面の開口部の最小径９５とする。また、図１４において図１で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。空乏層１１の径を大きくすると、フォトダイオード１０を早く動作させることができない。反射面の設置角９２を小さくすると、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光に対して反射面２２を広くとることができるが、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線方向又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の垂線に近い方向から入射する入射光９０が反射面２２で反射しても空乏層１１に届かなくなる。
【００５３】
例えば、空乏層１１の径を１００（μｍ）、入射光の入射角９１を７６（ｄｅｇ）、反射面の開口部の最大径９３を６００（μｍ）、反射面の開口部の最小径９５を２５０（μｍ）、フォトダイオード１０への入力強度を０．４（ｍＷ）、２．５Ｇｂｐｓ受信回路の感度を−２０（ｄＢｍ）として、反射面の設置角９２及び反射面の高さ９４の関係を計算した結果が図１５である。反射面の設置角９２を大きくして、かつ、反射面の開口部の最小径９５を小さくする為には反射面の高さ９４を高くする必要があり、反射面の設置角９２を小さくし、かつ、入射光９０が空乏層１１に届くようにする為には反射面の開口部の最小径９５を大きくする必要がある。図１５より、例えば、本実施形態においては、反射面の設置角９２を８０（ｄｅｇ）として、反射面の設置角９２に対応させ反射面の高さ９４は１０００（μｍ）となる。
【００５４】
（実施の形態２）
本実施形態は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードの前記一方の面又は前記一方の面と対向する他方の面の側に積層された凹部を形成する凹部形成層と、前記凹部形成層に形成された凹部と、を含む受光装置であって、前記凹部は、前記凹部形成層の側から入射する光を前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置である。
【００５５】
本実施形態である受光装置１０２の断面図を図４に示す。図４の受光装置１０２は、フォトダイオード１０、空乏層１１、凹部形成層２０、凹部２１、反射面２２で構成される。また、反射面２２に入射する光を入射光９０とする。図４において図１で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。
【００５６】
図４のフォトダイオード１０は、空乏層１１を有する面又は空乏層１１を有する面と対向する面の側に凹部形成層２０が積層される。例えば、凹部形成層２０は、酸化物、窒化物又は金属の薄膜であってもよく、エポキシやアクリルの樹脂であってもよい。
【００５７】
例えば、シリコン基板を高温の酸素や水蒸気などにより加熱して、シリコン基板の表面を酸化させ二酸化シリコンの薄膜を得ることができる。また、スピンオングラス法（ＳＯＧ）により二酸化シリコンの薄膜を得ることもできる。シリコン化合物を有機溶剤に溶かしたＳＯＧ剤をシリコン基板にスピンコートさせることにより二酸化シリコンの薄膜がシリコン基板に積層される。他に樹脂スピンコート法によりエポキシやアクリルの樹脂を積層することもできる。
【００５８】
凹部形成層２０に凹部２１を形成する。例えば、二酸化シリコンの薄膜は前述した反応性イオンエッチングやマイクロブラスト法により凹部２１を形成することができる。二酸化シリコンの薄膜又はエポキシの樹脂は金型成型により凹部２１を形成することもできる。なお、凹部２１の形成を行った後に反射面２２の表面が平坦でない場合は、反射面２２を研磨してもよい。
【００５９】
入射光９０を空乏層１１に向けて反射する反射面２２を凹部形成層２０に形成することにより、凹部形成層２０から入射する入射光９０をフォトダイオード１０の空乏層１１に反射させることができる。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０２を提供することができる。
【００６０】
反射面２２の表面に金属を付着させてもよい。例えば、凹部形成層２０が二酸化シリコンの薄膜であれば前述した蒸着法やスパッタ法により反射面２２の表面に金属を付着させることができる。また、エポキシの樹脂等の耐熱性に劣るものであれば、前述したように反射面２２の表面にめっきして金属を付着させてもよい。図４の反射面２２の表面を金属とすると、図１の反射面２２の表面を金属とすることと同様の作用及び効果を受光装置１０２にもたらす。
【００６１】
凹部２１の形状は放物面の一部であることが好ましい。
【００６２】
図４の凹部２１の形状を放物面の一部とすると、図１の凹部２１の形状を放物面の一部とすることと同様の作用及び効果を受光装置１０２にもたらす。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０２を提供することができる。
【００６３】
空乏層１１は放物面の焦点に配置されることが好ましい。
【００６４】
図４の空乏層１１が放物面の焦点に配置されると、図１の空乏層１１を放物面の焦点に配置することと同様の作用及び効果を受光装置１０２にもたらす。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０２を提供することができる。
【００６５】
凹部２１の形状を角錐面の一部とすることができる。
【００６６】
図４の凹部２１の形状を角錐面の一部とすると、図１の凹部２１の形状を角錐面の一部とすることと同様の作用及び効果を受光装置１０２にもたらす。
【００６７】
凹部２１の形状を円錐面の一部とすることができる。
【００６８】
図４の凹部２１の形状を円錐面の一部とすると、図１の凹部２１の形状を円錐面の一部とすることと同様の作用及び効果を受光装置１０２にもたらす。
【００６９】
反射面２２の表面を粗くしてもよい。例えば、前述したマイクロブラスト法により反射面２２の表面を粗くすることができる。図４の反射面２２の表面を粗くすると、図１３の反射面２２の表面を粗くすることと同様の作用及び効果を受光装置１０２にもたらす。
【００７０】
（実施の形態３）
本実施形態は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードの前記一方の面又は前記一方の面と対向する他方の面の側に配置された板状体と、  前記板状体を貫通する孔部と、を含む受光装置であって、前記貫通孔は、前記板状体の側から入射する光を前記空乏層に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする受光装置である。
【００７１】
本実施形態である受光装置１０３の断面図を図５に示す。図５の受光装置１０３は、フォトダイオード１０、空乏層１１、反射面２２、板状体３０、板状体３０を貫通する孔部（以下、貫通孔３１）で構成される。また、図５において図１で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。
【００７２】
図５において、板状体３０は貫通孔３１を備える。例えば、板状体３０としては、プリント基板、プラスチック、ガラスエポキシ、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、アルミナ、窒化アルミニウム（ＡlＮ）の基板、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂のパッケージ又はセラミックのパッケージがあげられる。
【００７３】
板状体３０が二酸化シリコン、アルミナ、窒化アルミニウムの基板又はセラミックのパッケージであれば前述した反応性イオンエッチングにより貫通孔３１を形成することができる。また、板状体３０がプリント基板、ガラスエポキシ、プラスチックの基板又はポリプロピレン等の樹脂のパッケージであれば、前述したマイクロブラスト法により貫通孔３１を形成することもできる。なお、貫通孔３１の形成を行った後に反射面２２の表面が平坦でない場合は、反射面２２を研磨してもよい。
【００７４】
フォトダイオード１０は、空乏層１１を有する面又は空乏層１１を有する面と対向する面の側に板状体３０が配置される。板状体３０がプリント基板、プラスチック、ガラスエポキシ、二酸化シリコン、アルミナ、窒化アルミニウムの基板である場合には、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の側に板状体３０を配置する。
【００７５】
板状体３０がポリプロピレン等の樹脂パッケージ又はセラミックのパッケージである場合には、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面と対向する面の側に板状体３０を配置する。さらに、板状体３０を配置したフォトダイオード１０を基板に配置することがある。フォトダイオード１０を基板に配置する方法はいくつかある為に、配置する方法ごとに図示して説明する。
【００７６】
フォトダイオード１０を基板に配置する一の方法を図６に示す。図６の受光装置１０３は、フォトダイオード１０、空乏層１１、反射面２２、電極２３、ポリプロピレン等の樹脂のパッケージ又はセラミックのパッケージである板状体３０、貫通孔３１、プリント基板である基板４０で構成される。また、図６において図５で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。
【００７７】
図６のフォトダイオード１０は、空乏層１１を有する面の表面であって空乏層１１以外の箇所に少なくとも一つの電極２３を備える。板状体３０は、あらかじめ貫通孔３１が形成されており、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面との間に電極２３を挟んで位置する。
【００７８】
図６に図示してはいないが、板状体３０はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面に対向する面の側に位置してもよい。電極２３がフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の表面にある為に、板状体３０は、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面に対向する面の側との間に支柱を挟んで位置してもよいし又は板状体３０は、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面に対向する面の側と支柱を挟まずに接合してもよい。
【００７９】
板状体３０がフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の側に位置する場合又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面と対向する面の側に位置する場合のいずれであっても、板状体３０のフォトダイオード１０が位置する側に対向する面の側と基板４０が接するように配置する。
【００８０】
フォトダイオード１０を基板に配置する他の方法を図７に示す。図７の受光装置１０３は、フォトダイオード１０、空乏層１１、反射面２２、電極２３、ポリプロピレン等の樹脂のパッケージ又はセラミックのパッケージである板状体３０、貫通孔３１、プリント基板である基板４０で構成される。また、図７において図５で用いた符号と同じ符号は同じ意味を有する。
【００８１】
図７のフォトダイオード１０は、空乏層１１を有する面の表面であって空乏層１１以外の箇所に少なくとも一つの電極２３を備える。板状体３０には、あらかじめ貫通孔３１が形成されており、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の側との間に電極２３を挟んで位置する。
【００８２】
図７に図示してはいないが、板状体３０はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面に対向する面の側に位置してもよい。電極２３がフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の表面にある為に、板状体３０は、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面と対向する面の側との間に支柱を挟んで位置してもよいし又は板状体３０は、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面と対向する面の側と接合してもよい。
【００８３】
板状体３０がフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の側に位置する場合又はフォトダイオード１０の空乏層１１を有する面と対向する面の側に位置する場合のいずれであっても、フォトダイオード１０の板状体３０が位置する側に対向する面の側と基板４０が接するように配置する。
【００８４】
フォトダイオード１０を基板に配置する他の方法を図８に示す。例えば、図８のフォトダイオード１０は、トランスインピーダンスアンプ８１と接続されている。図８の受光装置１０３は、フォトダイオード１０、空乏層１１、反射面２２、電極２３、ポリプロピレン等の樹脂のパッケージ又はセラミックのパッケージである板状体３０、貫通孔３１、配線３２、バンフ３３、プリント基板である基板４０で構成される。また、図８において図５で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。なお、トランスインピーダンスアンプ８１は受光装置１０３の構成とは関係ない。
【００８５】
図８のフォトダイオード１０は、空乏層１１を有する面の表面であって空乏層１１以外の箇所に電極２３を備える。板状体３０には、貫通孔３１、フォトダイオード１０の側の表面に配線３２及びバンフ３３が設けられる。フォトダイオード１０と板状体３０を電極２３とバンフ３３が接するように配置する。板状体３０の配線３２とトランスインピーダンスアンプ８１を接続することができ、受光装置１０３とトランスインピーダンスアンプ８１を接続することができる。
【００８６】
例えば、図１６のフォトダイオード１０は、配線３２を介して外部ＩＣ８２と接続されている。図１６の受光装置１０３は、フォトダイオード１０の空乏層１１を有する面の表面であって空乏層１１以外の箇所に一の電極２３を備え、フォトダイオード１０と基盤１０の間にメッキ配線２４を備え、メッキ配線２４の板状体３０の側の面であってフォトダイオード１０以外の箇所に他の電極２３を備える。他の電極２３は、ボールボンディングで接合される。また、一の電極２３をウェッジボンディングで接合することで、ボールボンディングで形成されるボールが不要となる為に距離９６をさらに近くすることができ、これによって、受光装置１０３の受光効率を改善することができる。なお、図１６の配線３２及び外部ＩＣ８２は受光装置１０３の構成とは関係ない。
【００８７】
図５、図６、図７、図８及び図１６において入射光９０を空乏層１１に向けて反射する反射面２２を板状体３０に形成することにより、板状体３０から入射光９０をフォトダイオード１０の空乏層１１に反射させることができる。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０３を提供することができる。
【００８８】
反射面２２の表面に金属を付着させてもよい。例えば、板状体３０が二酸化シリコン、アルミナ、窒化アルミニウムの基板又はセラミックのパッケージであれば前述した蒸着法やスパッタ法により反射面２２の表面に金属を付着させることができる。また、板状体３０がプリント基板、ガラスエポキシ、プラスチックの基板又はポリプロピレン等の樹脂のパッケージ等の耐熱性に劣るものであれば、前述したように反射面２２の表面にめっきして金属を付着させてもよい。図５、図６、図７、図８及び図１６の反射面２２を金属とすると、図１の反射面２２の表面を金属とすることと同様の作用及び効果を受光装置１０３にもたらす。
【００８９】
反射面２２の表面を粗くしてもよい。例えば、前述したマイクロブラスト法により反射面２２の表面を粗くすることができる。図５、図６、図７、図８及び図１６の反射面２２の表面を粗くすると、図１の反射面２２の表面を粗くすることと同様の作用及び効果を受光装置１０３にもたらす。
【００９０】
貫通孔３１の形状は放物面の一部であることが好ましい。
【００９１】
図５、図６、図７、図８及び図１６の貫通孔３１の形状を放物面の一部とすると、図１の凹部２１の形状を放物面の一部とすることと同様の作用及び効果を受光装置１０３にもたらす。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０３を提供することができる。
【００９２】
空乏層１１は放物面の焦点に配置されることが好ましい。
【００９３】
図５、図６、図７、図８及び図１６の空乏層１１が放物面の焦点に配置されると、図１の空乏層１１を放物面の焦点に配置することと同様の作用及び効果を受光装置１０３にもたらす。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ集光でき、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０３を提供することができる。
【００９４】
貫通孔３１の形状を角錐面の一部とすることができる。
【００９５】
図５、図６、図７、図８及び図１６の貫通孔３１の形状を角錐面の一部とすると、図１の凹部２１の形状を角錐面の一部とすることと同様の作用及び効果を受光装置１０３にもたらす。
【００９６】
貫通孔３１の形状を円錐面の一部とすることができる。
【００９７】
図５、図６、図７、図８及び図１６の貫通孔３１の形状を円錐面の一部とすると、図１の凹部２１の形状を円錐面の一部とすることと同様の作用及び効果を受光装置１０３にもたらす。
【００９８】
（実施の形態４）
受光装置１０１、受光装置１０２又は受光装置１０３のフォトダイオード１０をエポキシ又はアクリル等の樹脂の筐体５０で収容してもよい。例えば、受光装置１０２を筐体で収容したときの受光装置１０２の断面図を図１７に示す。また、図１７において図４で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。
【００９９】
筐体５０でフォトダイオード１０を収容するときに、空乏層１１の表面をＡＲコート１２で覆うようにＡＲコーティングしてもよい。筐体５０の樹脂とＡＲコート剤の屈折率の差が小さい場合に、ＡＲコート１２と筐体５０が接するように筐体５０でフォトダイオード１０を収容すると、受光装置１０２の透過特性が大きく劣化してしまう。例えば、ＡＲコート剤としてよく用いられる二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の屈折率は１．４７であり、エポキシ樹脂の屈折率は１．５と差が止小さい。そこで、筐体５０とＡＲコート１２の間に空気層１３を設けることで、受光装置１０２の透過特性の劣化を防止できる。
【０１００】
また、筐体５０の樹脂の屈折率とＡＲコート剤の屈折率の差を大きくすることで受光装置１０２の透過特性の劣化を防止できる。例えば、ＡＲコート剤に酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いてもよい。酸化亜鉛の屈折率は２でありエポキシ樹脂の屈折率１．５と差が大きく、図１８に示すように筐体５０とＡＲコート１２の間に空気層１３を設けずにＡＲコート１２と筐体５０が接するように筐体５０でフォトダイオード１０を収容しても受光装置１０２の透過特性の劣化を防止できる。また、図１８において図１７で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。
【０１０１】
（実施の形態５）
本実施形態は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードを収容する少なくとも一の面が開放された筺体と、前記筐体内部で前記フォトダイオードを覆うように充填され、光を拡散する拡散体と、を備える受光装置である。
【０１０２】
本実施形態である受光装置１０４の断面図を図９に示す。図９の受光装置１０４は、フォトダイオード１０、空乏層１１、筐体５０、拡散体５１で構成される。また、筐体５０に入射する光を入射光９０とする。
【０１０３】
図９のフォトダイオード１０は、空乏層１１で吸収した光を電気信号に変換する。例えば、フォトダイオード１０の基板としては、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）等のＩＶ族単元素半導体、インジウムリン（ＩｎＰ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムガリウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）、ガリウムインジウム窒素砒素（ＧａＩｎＮＡｓ）、アルミニウムガリウムインジウム窒素（ＡｌＧａＩｎＮ）、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＩｎＧａＰ）、インジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）、インジウムガリウムアルミニウム砒素（ＩｎＧａＡｌＡｓ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、セレン化亜鉛（ＺｎＣｅ）、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の半導体基板又はサファイア基板があげられる。フォトダイオード１０の半導体層としては、シリコン、ゲルマニウム等のＩＶ族単元素半導体、インジウムリン、ガリウム砒素、インジウムガリウム砒素、ガリウムインジウム窒素砒素、アルミニウムガリウムインジウム窒素、アルミニウムインジウムガリウムリン、インジウムガリウム砒素リン、インジウムガリウムアルミニウム砒素等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、カドミウムテルル等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に不純物を添加して半導体基板に積層したｐ型半導体層又はｎ型半導体層があげられる。また、フォトダイオード１０の構造としては、前記基板又は前記半導体層に設けられたｐｎフォトダイオード、ｐｉｎフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード等があげられる。
【０１０４】
筐体５０は、フォトダイオード１０を収容する容器である。例えば、エポキシ又はアクリル等の樹脂や金属の容器があげられる。また、拡散体５１としては、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、酸化チタン等の光拡散材をエポキシ又はアクリル等の樹脂に混合したものを例示できる。
【０１０５】
筐体５０の内部には、フォトダイオード１０を覆うように光を拡散する拡散体５１が充填される。例えば、筺体５０の内部を空洞にして形成した後に拡散体５１を筺体５０の内部に充填してもよい。また、筐体５０は、拡散体５１を材料として用いて形成してもよい。筐体５０でフォトダイオード１０を収容することにより、筐体５０に入射した入射光９０は、筐体５０に充填された拡散体５１により拡散されることになる。
【０１０６】
拡散体５１を充填しない筐体５０であれば、空乏層１１に到達しない角度及び位置で入射した入射光９０についても、拡散体５１が筐体５０に充填されていることにより拡散され空乏層１１に入射することがある。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０４を提供することができる。
【０１０７】
拡散体は混合された屈折率の異なる複数の透明材であることが好ましい。
【０１０８】
例えば、透明材としてはエポキシ又はアクリル等の樹脂があげられる。拡散体５１を充填しない筐体５０であれば、空乏層１１に到達しない角度及び位置で入射した入射光９０についても、屈折率の異なる複数の透明材を混合した拡散体５１が筐体５０に充填されていることにより屈折して空乏層１１に入射することがある。透明材からなる拡散体５１を混合した筺体５０では、筐体５０に入射する入射光９０の一部は吸収されることなく屈折して空乏層１１に到達する。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０４を提供することができる。
【０１０９】
拡散体５１を空乏層１１から空乏層１１を有する面に垂直な部分を除いて配置することが好ましい。
【０１１０】
拡散体５１を空乏層１１から空乏層１１を有する面に垂直な部分を除いて配置した受光装置１０４の断面図を図１０に示す。空乏層１１から空乏層１１を有する面に垂直な部分を光路７１とする。また、図１０において図９で用いた符号と同じ符号は同じ意味を有する。
【０１１１】
図１０の筐体５０の内部に、フォトダイオード１０を覆うように前述した拡散体５１を充填すると、光路７１から入射する光まで拡散又は屈折する為に入射光９０が空乏層１１まで到達しないことがある。拡散体５１を光路７１から除いて配置することにより、光路７１に入射する光は拡散又は屈折されなくなる。また、筐体５０の光路７１以外に入射した光は、拡散体５１により拡散又は屈折されるため空乏層１１に入射することがある。なお、光路７１は空洞としてもよいし又は光路７１をエポキシの樹脂等の透明材で充填してもよい。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０４を提供することができる。
【０１１２】
（実施の形態６）
本実施形態は、一方の面の側に空乏層を有するフォトダイオードと、前記フォトダイオードを収容する少なくとも一の面が開放された筺体と、前記筐体内部に前記フォトダイオードへ入射する光を拡散する拡散体と、を備える受光装置である。
【０１１３】
本実施形態である受光装置１０５の断面図を図１１に示す。図１１の受光装置１０５は、フォトダイオード１０、空乏層１１、筐体５０、板状の拡散体（以下、拡散板５２）
で構成される。また、図１１において図９で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。
【０１１４】
図１１の筐体５０の内部に拡散板５２を備える。例えば、エポキシ又はアクリルの樹脂に硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、酸化チタン等の光拡散材を混合して板状に形成した拡散体が拡散板５２としてあげられる。
【０１１５】
例えば、筐体５０を横断し、横断した筐体５０のそれぞれで拡散板５２を挟むように接合してもよい。また、拡散板５２を挿入することができる大きさの溝を筐体５０に設け、筺体５０に設けた溝に拡散板５２を挿入してもよい。
【０１１６】
筐体５０でフォトダイオード１０を収容することにより、筐体５０に入射する入射光９０は、筐体５０に備えた拡散板５２により拡散されることになる。よって、拡散板５２を備えない筐体５０であれば、空乏層１１に到達しない角度及び位置で入射した入射光９０についても、拡散板５２が筐体５０に備えられていることにより拡散され空乏層１１に入射することがある。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０５提供することができる。
【０１１７】
拡散板５２は混合された屈折率の異なる複数の透明材であることが好ましい。
【０１１８】
異なる屈折率を持つ複数の透明材を混合して拡散板５２を形成してもよい。例えば、透明材としては前述したエポキシ又はアクリル等の樹脂があげられる。図１１の拡散板５２を異なる屈折率を持つ透明材とすると図１０の拡散体５１が異なる屈折率を持つ透明材とすることと同様の作用及び効果をもたらす。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０５を提供することができる。
【０１１９】
拡散板５２を空乏層１１から空乏層１１を有する面に垂直な部分を除いて配置することが好ましい。
【０１２０】
拡散板５２を空乏層１１から空乏層１１を有する面に垂直な部分を除いて配置した受光装置１０５の断面図を図１２に示す。また、図１２において図１０で用いた符号と同じ符号は同じ意味を表す。
【０１２１】
図１２の拡散板５２を光路７１から除いて配置することにより、図１０において拡散体５１を光路７１から除いて配置したことと同様の作用及び効果をもたらす。光路７１は空洞としてもよいし又は光路７１をエポキシの樹脂等の透明材で充填してもよい。従って、フォトダイオード１０に入射する光の一部をフォトダイオード１０の空乏層１１へ到達させ、これによって、光を効率よく受光できる受光装置１０５を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明の受光装置は、ＣＣＤや光ファイバー等の受光素子として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本願第一の発明に係る一の実施の形態である受光装置１０１の断面図である。
【図２】本願第一の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０１の上面図である。
【図３】本願第一の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０１の上面図である。
【図４】本願第二の発明に係る一の実施の形態である受光装置１０２の断面図である。
【図５】本願第三の発明に係る一の実施の形態である受光装置１０３の断面図である。
【図６】本願第三の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０３の断面図である。
【図７】本願第三の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０３の断面図である。
【図８】本願第三の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０３の断面図である。
【図９】本願第四の発明に係る一の実施の形態である受光装置１０４の断面図である。
【図１０】本願第四の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０４の断面図である。
【図１１】本願第五の発明に係る一の実施の形態である受光装置１０５の断面図である。
【図１２】本願第五の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０５の断面図である。
【図１３】本願第一の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０１の断面図である。
【図１４】本願第一の発明に係るフォトダイオード１０の断面図である。
【図１５】本願第一の発明に係る反射面の設置角及び反射面の高さの関係を表す図である。
【図１６】本願第三の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０３の断面図である。
【図１７】本願第二の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０２の断面図である。
【図１８】本願第二の発明に係る他の実施の形態である受光装置１０２の断面図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５  受光装置
１０  フォトダイオード
１１  空乏層       
１２  ＡＲコート
１３  空気層
２０  凹部形成層
２１  凹部
２２  反射面
２３  電極
２４  メッキ配線
３０  板状体
３１  貫通孔
３２  配線
３３  バンフ
４０  基板
５０  筐体
５１  拡散体
５２  拡散板
６１  中心線
７１  光路
８１  トランスインピーダンスアンプ
８２  外部ＩＣ
９０  入射光
９１  入射光の入射角
９２  反射面の設置角
９３  反射面の開口部の最大径
９４  反射面の高さ
９５  反射面の開口部の最小径 
９６  距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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