(57)【要約】【課題】リーク電流を低減することができる光電変換装置を提供する。【解決手段】Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳｅを含み、キャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下のｐ型半導体層８と、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯを含み、キャリア濃度がｐ型半導体層８のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下であるｎ型半導体層９と、を備えることを特徴とするイメージセンサー１。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳｅを含み、キャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下のｐ型半導体層と、
Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯを含み、キャリア濃度が前記ｐ型半導体層のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下であるｎ型半導体層と、を備えることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光電変換装置であって、
前記ｐ型半導体層の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の値は０．７以上且つ０．９以下であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光電変換装置であって、
前記ｐ型半導体層はアルカリ金属を含まないことを特徴とする光電変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光電変換装置であって、
前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層が設けられた基板を備え、前記基板はアルカリ金属を含まないことを特徴とする光電変換装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の光電変換装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カルコパイライト構造を有する半導体膜からなる光電変換部を備える光電変換装置が知られている。カルコパイライト構造を有する半導体膜には、第１１族元素と、第１３族元素と、第１６族元素とを含んで構成される化合物半導体薄膜が用いられる。この化合物半導体薄膜をｐ型半導体膜とし、ｎ型半導体膜と共にｐｎ接合を形成することで光電変換部を構成している。
【０００３】
そして、カルコパイライト構造を有する太陽電池が特許文献１に開示されている。それによると、第１３族元素と第１６族元素を含む化合物薄膜の抵抗率の制御及びキャリア濃度の制御を行うことによりエネルギー変換効率の高い太陽電池を実現した。特許文献１は抵抗率を１０2〜１０6Ωｃｍの範囲にして、化合物薄膜のキャリア濃度を１０8〜１０16／ｃｍ3の範囲にすることを推奨した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２６４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の太陽電池は光電変換部のリーク電流が大きい。太陽電池を光センサーとして用いるとき、光が照射されないときのリーク電流はノイズ成分になる。ノイズ成分が大きい光センサーはＳ／Ｎ比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）が悪いので精度良く受光量を検出することができなかった。そこで、リーク電流を低減することができる光電変換装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の光電変換装置は、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳｅを含み、キャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下のｐ型半導体層と、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯを含み、キャリア濃度が前記ｐ型半導体層のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下であるｎ型半導体層と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の光電変換装置において、前記ｐ型半導体層の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の値は０．７以上且つ０．９以下であることが好ましい。
【０００８】
上記の光電変換装置において、前記ｐ型半導体層はアルカリ金属を含まないことが好ましい。
【０００９】
上記の光電変換装置において、前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層が設けられた基板を備え、前記基板はアルカリ金属を含まないことが好ましい。
【００１０】
本願の電子機器であって、上記のいずれか一項に記載の光電変換装置を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態にかかわるイメージセンサーの構成を示す概略平面図。
【図２】イメージセンサーの模式側断面図。
【図３】ｐ型半導体層の厚みに対する光吸収を説明するための図。
【図４】ｎ層キャリア濃度、ｐ層キャリア濃度、ｎ層空乏層幅の関係を説明するための図。
【図５】ｎ層キャリア濃度、ｐ層キャリア濃度、ｐ層空乏層幅の関係を説明するための図。
【図６】ｎ層とｐ層とのキャリア濃度比と空乏層幅比との関係を説明するための図。
【図７】イメージセンサーの製造方法を説明するための図。
【図８】イメージセンサーの製造方法を説明するための図。
【図９】イメージセンサーの製造方法を説明するための図。
【図１０】ＣＩＧＳ膜における成分比率とキャリア濃度との関係を説明するための図。
【図１１】イメージセンサーの製造方法を説明するための図。
【図１２】イメージセンサーの製造方法を説明するための図。
【図１３】イメージセンサーの製造方法を説明するための図。
【図１４】イメージセンサーの製造方法を説明するための図。
【図１５】ＩＧＺＯ膜のキャリア濃度とスパッタリング成膜時のガス流量比の関係を説明するための図。
【図１６】イメージセンサーの製造方法を説明するための図。
【図１７】ＣＩＧＳ膜における成分比率とリーク電流密度との関係を説明するための図。
【図１８】ＣＩＧＳ膜における成分比率とリーク電流密度との関係を説明するための図。
【図１９】ＩＧＺＯ膜におけるキャリア濃度とリーク電流密度の関係を説明するための図。
【図２０】第２の実施形態にかかわる生体情報取得装置の構成を示す概略斜視図。
【図２１】生体情報取得装置の電気的な構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。尚、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００１３】
（第１の実施形態）
本実施形態では、イメージセンサーと、このイメージセンサーの製造方法との特徴的な例について、図に従って説明する。第１の実施形態にかかわるイメージセンサーについて図１〜図６に従って説明する。図１は、イメージセンサーの構成を示す概略平面図である。図２は、イメージセンサーの模式側断面図であり、図１のＡ−Ａ’線に沿った断面側から見た図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、イメージセンサー１は基板２を備えている。基板２上には光電変換装置としてのフォトダイオード３、外部接続用の第１端子４及び第２端子５が設置されている。基板２上にはフォトダイオード３が複数設置されているが、図を見やすくするために１つのみ記載してある。基板２は、アルカリ金属を含まないことが好ましく、例えば、アルカリ金属を含まないガラスやシリコン等からなる。本実施形態では、例えば、基板２の材料はアルカリ金属を含まない無アルカリガラスである。ここで、一般的な無アルカリガラスには、０．１ｗｔ％程度のアルカリ金属が不純物として含まれている。本明細書で「アルカリ金属を含まない」と表現している場合でも、アルカリ金属が完全にゼロというわけではなく、不純物として極僅かなアルカリ金属を含むことがある。フォトダイオード３は、基板２側から下部電極６、中間層７、ｐ型半導体層８、ｎ型半導体層９、上部電極１０の順に積層されている。ｐ型半導体層８及びｎ型半導体層９により光電変換層１１が構成されている。従って、基板２にはｐ型半導体層８及びｎ型半導体層９が設けられている。
【００１５】
下部電極６は基板２上に設置されている。下部電極６の材料は高融点金属であれば良く特に限定されないが、本実施形態では、モリブデン（Ｍｏ）を用いている。モリブデンは電気特性が良好であり、製造が容易である。このため、下部電極６の材料としてモリブデンを好適に用いることができる。高融点金属としては、他に、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等が挙げられる。
【００１６】
基板２上には絶縁層１２が配置されている。絶縁層１２は基板２の一部と下部電極６の一部とを覆っている。絶縁層１２は、例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）やシリコン窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）等からなる。
【００１７】
中間層７は下部電極６上に配置されている。中間層７は下部電極６を構成する高融点金属と第１６族元素との反応生成膜である。換言すれば、中間層７は第１６族元素を含んでいる下部電極６の表面の部分である。本実施形態では、下部電極６を構成する高融点金属としてモリブデン（Ｍｏ）を用い、第１６族元素としてセレン（Ｓｅ）を用いているので、中間層７はセレン化モリブデン（ＭｏＳｅ2）で構成される。
【００１８】
下部電極６上には、中間層７を介して、光電変換層１１が配置されている。光電変換層１１のうちｐ型半導体層８は光吸収層であり、ｎ型半導体層９はバッファー層である。
【００１９】
光吸収層であるｐ型半導体層８は銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）を含むカルコパイライト構造のＣＩＧＳ系（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ2）の膜で構成されている。ｐ型半導体層８のキャリア濃度は１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下になっている。
【００２０】
ｐ型半導体層８上では絶縁層１２に貫通孔１３が設置されている。そして、バッファー層であるｎ型半導体層９は貫通孔１３内に設置されている。ｎ型半導体層９はｐ型半導体層８上に積層配置されている。さらに、ｎ型半導体層９は、貫通孔１３内のｐ型半導体層８上から貫通孔１３の周囲の絶縁層１２上に亘って形成されている。
【００２１】
ｎ型半導体層９は、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）及び酸素（Ｏ）を含む所謂ＩＧＺＯ膜である。ｎ型半導体層９のキャリア濃度はｐ型半導体層８のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下になっている。
【００２２】
上部電極１０は、ｎ型半導体層９上に設置されている。上部電極１０はｎ型半導体層９を覆っている。上部電極１０は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）等の、化学的かつ機械的に安定した透明導電材料で形成されている。フォトダイオード３では、上部電極１０側から光吸収層であるｐ型半導体層８に光が入射する。
【００２３】
第１端子４は第１配線１４と第１導電層１５とで構成される。第１導電層１５は第１配線１４上に積層されている。第１配線１４は基板２上の下部電極６と同じ層であり、下部電極６と同じ導電膜の一部である。絶縁層１２には第１配線１４と重なる場所に貫通孔１６が設置されている。貫通孔１６内の第１配線１４上から貫通孔１６の周囲の絶縁層１２上に亘って第１導電層１５が設置されている。第１導電層１５は第１配線１４と電気的に接続されている。第１導電層１５は外部接続する第１端子４の表面側の電極である。第１導電層１５は上部電極１０と同じ透明導電材料で形成されている。
【００２４】
第２端子５は第２導電層１７と第２配線１８とで構成されている。第２配線１８は第２導電層１７上に積層されている。第２導電層１７は基板２上の下部電極６と同じ層である。第２導電層１７は下部電極６と同じ高融点金属で形成されている。絶縁層１２には第２導電層１７と重なる場所に貫通孔２１が設置されている。
【００２５】
貫通孔２１内の第２導電層１７上から貫通孔２１の周囲の絶縁層１２上に亘って第２配線１８が設置されている。第２配線１８は第２導電層１７と電気的に接続されている。第２配線１８は外部接続する第２端子５の表面側の電極である。第２配線１８は上部電極１０と同じ層であり、上部電極１０と同じ導電膜の一部である。
【００２６】
図３はｐ型半導体層の厚みに対する光吸収を説明するための図である。ここでいう光吸収とは、膜に入射した光が膜に吸収される度合のことであり、光吸収１．０というのは入射光が全て膜に吸収されることを表す。図３は、ｐ型半導体層８としてのＣＩＧＳ膜の吸収係数を１０5ｃｍ-1として計算した結果である。図３において、横軸はｐ型半導体層８の膜厚を示し図中右側は左側より厚くなっている。縦軸はｐ型半導体層８の光吸収を示し、図中上側は下側より高い光吸収になっている。そして、相関線２２はｐ型半導体層８の膜厚に対する光吸収の相関関係を示している。相関線２２が示すように、ｐ型半導体層８の膜厚が厚い程ｐ型半導体層８は光吸収が高くなる。
【００２７】
ｐ型半導体層８の膜厚が０．２μｍ以下では光吸収の変化率が大きい。光吸収が小さいとフォトダイオード３の感度が悪くなるので、光吸収は高い方が良い。少なくとも光吸収は０．８以上あるのが好ましい。ｐ型半導体層８には空乏層が形成される。空乏層は、キャリアとしての電子や正孔がない領域である。そして、空乏層で吸収された光が発電に寄与する。図３から、ｐ型半導体層８が入射光の８０％以上を吸収するためには、ｐ型半導体層８の空乏層幅を１５０ｎｍ以上にする必要がある。膜厚の１５０ｎｍは図中の０．１５μｍであり、光吸収の０．８に対応する膜厚である。
【００２８】
図４はｎ層キャリア濃度、ｐ層キャリア濃度、ｎ層空乏層幅の関係を説明するための図であり、キャリア濃度から空乏層幅を計算で見積もった図である。図４において、横軸はｎ型半導体層９におけるｎ層キャリア濃度を示し、図中右側は左側より高い濃度になっている。ｎ層キャリア濃度はｎ型半導体層９におけるキャリアの濃度である。縦軸はｎ型半導体層９におけるｎ層空乏層幅を示し、図中上側は下側より幅が広くなっている。ｎ層空乏層幅はｎ型半導体層９の厚み方向における空乏層の広さを示す。縦軸横軸共に目盛は対数表示になっている。
【００２９】
相関線２３はｎ層キャリア濃度に対するｎ層空乏層幅の相関関係を示している。相関線２３は第１相関線２３ａ〜第７相関線２３ｇを有している。第１相関線２３ａはｐ層キャリア濃度が１０14ｃｍ-3のときの相関線２３である。第２相関線２３ｂはｐ層キャリア濃度が１０15ｃｍ-3のときの相関線２３である。第３相関線２３ｃはｐ層キャリア濃度が１０16ｃｍ-3のときの相関線２３である。第４相関線２３ｄはｐ層キャリア濃度が１０17ｃｍ-3のときの相関線２３である。第５相関線２３ｅはｐ層キャリア濃度が１０18ｃｍ-3のときの相関線２３である。第６相関線２３ｆはｐ層キャリア濃度が１０19ｃｍ-3のときの相関線２３である。第７相関線２３ｇはｐ層キャリア濃度が１０20ｃｍ-3のときの相関線２３である。
【００３０】
相関線２３が示すように、ｎ層キャリア濃度が低い方が高いときよりｎ層空乏層幅が広くなる。そして、ｐ層キャリア濃度が高い方が低いときよりｎ層空乏層幅が広くなる。ｎ型半導体層９が非晶質のＩＧＺＯ膜である場合、ｎ型半導体層９には結晶欠陥が少ない。よって、ｎ型半導体層９側に空乏層が広がっても、結晶欠陥の影響を受け難い。そして、ｎ層空乏層は電気抵抗として作用するので、空乏層にかかる電界強度は小さくなる。従って、ｎ層空乏層幅が広い方が狭いときよりリーク電流が流れるのを抑制するので、リーク電流を小さくするにはｎ層キャリア濃度を低くするのが好ましい。
【００３１】
図５はｎ層キャリア濃度、ｐ層キャリア濃度、ｐ層空乏層幅の関係を説明するための図であり、キャリア濃度から空乏層幅を計算で見積もった図である。図５において、横軸はｎ型半導体層９におけるｎ層キャリア濃度を示し、図中右側は左側より高い濃度になっている。ｐ層キャリア濃度はｐ型半導体層８におけるキャリアの濃度である。縦軸はｐ型半導体層８におけるｐ層空乏層幅を示し、図中上側は下側より幅が広くなっている。ｐ層空乏層幅はｐ型半導体層８の厚み方向における空乏層の広さを示す。縦軸横軸共に目盛は対数表示になっている。
【００３２】
相関線２４はｎ層キャリア濃度に対するｐ層空乏層幅の相関関係を示している。相関線２４は第１相関線２４ａ〜第７相関線２４ｇを有している。第１相関線２４ａはｐ層キャリア濃度が１０14ｃｍ-3のときの相関線２４である。第２相関線２４ｂはｐ層キャリア濃度が１０15ｃｍ-3のときの相関線２４である。第３相関線２４ｃはｐ層キャリア濃度が１０16ｃｍ-3のときの相関線２４である。第４相関線２４ｄはｐ層キャリア濃度が１０17ｃｍ-3のときの相関線２４である。第５相関線２４ｅはｐ層キャリア濃度が１０18ｃｍ-3のときの相関線２４である。第６相関線２４ｆはｐ層キャリア濃度が１０19ｃｍ-3のときの相関線２４である。第７相関線２４ｇはｐ層キャリア濃度が１０20ｃｍ-3のときの相関線２４である。
【００３３】
相関線２４が示すように、ｎ層キャリア濃度が高い方が低いときよりｐ層空乏層幅が広くなる。そして、ｐ層キャリア濃度が低い方が高いときよりｐ層空乏層幅が広くなる。ｐ型半導体層８を光吸収層としているので、ｐ層空乏層幅が広い方が狭いときより発電に寄与する光を多く吸収する。従って、ｐ層空乏層幅を広くするにはｎ層キャリア濃度を高くしてｐ層キャリア濃度を低くすると良い。しかし、ｐ層キャリア濃度が１０14ｃｍ-3よりも小さくなると、膜の密着性が低下したり、ｐ型半導体層８がｎ型化したりする。膜の密着性が低下すると、ｐ型半導体層８が中間層７から剥がれ易くなる。ｐ型半導体層８がｎ型化するとフォトダイオード３の発電効率が低下する。従って、ｐ層キャリア濃度は１０14ｃｍ-3以上であることが好ましい。
【００３４】
相関線２４においてｐ層空乏層幅が１５０ｎｍ以上になるのは第１相関線２４ａ、第２相関線２４ｂ及び第３相関線２４ｃの一部である。第３相関線２４ｃはｎ層キャリア濃度が１０16ｃｍ-3以上のときｐ層空乏層幅が１５０ｎｍ以上になる。従って、ｐ層空乏層幅を１５０ｎｍ以上にするためには、ｐ層キャリア濃度を１０14ｃｍ-3以上１０16ｃｍ-3以下にするのが好ましく、ｐ層キャリア濃度が１０16ｃｍ-3の場合には、ｎ層キャリア濃度を１０16ｃｍ-3以上にするのが好ましい。
【００３５】
図４の相関線２３が示すようにｎ層キャリア濃度は低い方がリーク電流を抑制する。しかし、図５に戻って、相関線２４が示すようにｎ層キャリア濃度を低くすると、ｐ層空乏層幅が小さくなるのでフォトダイオード３の発電効率が低下する。
【００３６】
リーク電流の抑制と発電効率とを考慮して、光電変換層１１はｐ型半導体層８のｐ層キャリア濃度を１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下にしている。そして、ｎ型半導体層９のｎ層キャリア濃度をｐ層キャリア濃度の１倍以上１０倍以下にしている。このとき、ｐ層キャリア濃度及びｎ層キャリア濃度は図４と図５においてハッチングが施された第１領域２５の範囲内に入る。
【００３７】
つまり、第１相関線２４ａではｐ層キャリア濃度が１０14ｃｍ-3である。そして、ｎ型半導体層９ではｎ層キャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上かつ１０15ｃｍ-3以下になっている。第２相関線２４ｂではｐ層キャリア濃度が１０15ｃｍ-3である。そして、ｎ型半導体層９ではｎ層キャリア濃度が１０15ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下になっている。第３相関線２４ｃではｐ層キャリア濃度が１０16ｃｍ-3である。そして、ｎ型半導体層９ではｎ層キャリア濃度が１０16ｃｍ-3以上かつ１０17ｃｍ-3以下になっている。
【００３８】
このとき、ｐ型半導体層８における空乏層の幅を１５０ｎｍ以上にすることができる。ｐ型半導体層８の光吸収率が高いフォトダイオード３は光を効率良く検出できる。そして、ｐ型半導体層８の光吸収率を８０％にできるので、フォトダイオード３は光検出素子として機能できる。
【００３９】
図４に戻って、ハッチングが施された領域が第１領域２５である。ｐ層キャリア濃度及びｎ層キャリア濃度が第１領域２５に設定されているので、ｎ型半導体層９におけるｎ層空乏層幅を２０ｎｍ以上にできる。結晶欠陥の少ないｎ層空乏層によって空乏層にかかる電界強度が緩和されるのでｎ層空乏層幅が広い方が狭いときよりリーク電流を低減することができる。
【００４０】
全体の空乏層の幅はｐ層空乏層幅とｎ層空乏層幅とを加算した幅である。従って、全体の空乏層の幅を１７０ｎｍ以上にすることができる。全体の空乏層の幅が大きいとリーク電流を減らすことができる。そして、全体の空乏層の幅は１７０ｎｍ以上にできる為、フォトダイオード３はリーク電流を低減することができる。
【００４１】
図６はｎ層とｐ層とのキャリア濃度比と空乏層幅比との関係を説明するための図である。図６において、横軸はｎ層キャリア濃度をｐ層キャリア濃度で除算したキャリア濃度比を示し、図中右側は左側より高い比率になっている。縦軸はｐ層空乏層幅を全体空乏層幅で除算した空乏層幅比を示し、図中上側は下側より比率が高くなっている。縦軸の目盛は線形表示、横軸の目盛は対数表示になっている。相関線２６はキャリア濃度比と空乏層幅比との相関関係を示す。
【００４２】
光電変換層１１ではｎ層キャリア濃度はｐ層キャリア濃度の１倍以上１０倍以下となっている。つまり、キャリア濃度比が１以上１０以下になっている。相関線２６におけるこの範囲を第１範囲２６ａとする。キャリア濃度比が１以上の場合、空乏層幅比は０．５以上となる。つまり、ｎ層キャリア濃度が高いとき、空乏層はｐ型半導体層８側により広がっていることを相関線２６が示している。
【００４３】
図中第１範囲２６ａの右側を第２範囲２６ｂとする。第２範囲２６ｂではキャリア濃度比が１０以上になる。第２範囲２６ｂでは空乏層幅比が０．９以上になっている。この状態はｎ型半導体層９側に空乏層が広がっていないことを示している。従って、リーク電流が流れやすい状態である。
【００４４】
図中第１範囲２６ａの左側を第３範囲２６ｃとする。第３範囲２６ｃはｐ層空乏層幅が狭い範囲である。従って、第３範囲２６ｃではフォトダイオード３の発電効率が低くなり、フォトダイオード３が光を検出する感度が低い状態である。
【００４５】
従って、光電変換層１１におけるキャリア濃度比が１以上１０以下という条件は、ｐ型半導体層８側に空乏層幅が広がりつつ、ｎ型半導体層９側にもある程度空乏層が広がっている最適な条件である。
【００４６】
ｐ型半導体層８はアルカリ金属を含んでいない。ｐ型半導体層８にアルカリ金属が含まれるとき、ｐ層キャリア濃度が高くなる。ｐ層キャリア濃度が１０16ｃｍ-3よりも高くなると、前述した最適条件から外れてしまい、リーク電流が増加する。フォトダイオード３ではｐ型半導体層８はアルカリ金属を含まないので、リーク電流を低減できる。
【００４７】
次に、イメージセンサー１の製造方法について、図７〜図１６を参照して説明する。図７〜図１６は、イメージセンサーの製造方法を説明するための図である。尚、図７〜図９、図１１〜図１４及び図１６の各図には、図２に対応する断面の図を示している。
【００４８】
まず、図７に示すように、基板２を用意する。基板２はアルカリ金属を含まない無アルカリガラスである。従って、基板２はｐ型半導体層８にアルカリ金属が含まれることを抑制することができる。基板２上に高融点金属からなる第１導電膜６ａを、例えば、物理気相堆積法（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いて形成する。本実施形態では、第１導電膜６ａとして、高融点金属であるモリブデン（Ｍｏ）をスパッタリング法を用いて成膜する。
【００４９】
次に、図８に示すように、第１導電膜６ａ上に、ｐ型半導体層８の前駆体膜である第２導電膜８ａを物理気相堆積法を用いて形成する。第２導電膜８ａは下側導電膜８ｂと上側導電膜８ｃとからなる。まず、下側導電膜８ｂとして、第１１族元素である銅（Ｃｕ）と第１３族元素であるガリウム（Ｇａ）との合金膜をスパッタリング法を用いてを成膜する。次に、上側導電膜８ｃとして、第１３族元素であるインジウム（Ｉｎ）をスパッタリング法を用いて成膜する。
【００５０】
第２導電膜８ａに対して、第１６族元素を含む雰囲気中で熱処理を施す。本実施形態では、第１６族元素を含む気体としてセレン化水素（Ｈ2Ｓｅ）を用い、例えば、４００℃〜５５０℃程度の温度で熱処理を施す。この熱処理は、第２導電膜８ａを第１６族元素と反応させて、図９に示すカルコパイライト構造のｐ型半導体膜８ｄを形成するための処理である。
【００５１】
第２導電膜８ａに対して熱処理を施すことにより、カルコパイライト構造のｐ型半導体膜８ｄが形成される。本実施形態では、セレン化水素雰囲気中で熱処理を施すことにより、下側導電膜８ｂ（Ｃｕ、Ｇａ）と上側導電膜８ｃ（Ｉｎ）とがセレン化されて、ＣＩＧＳ（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ2）系膜からなるｐ型半導体膜８ｄが形成される。
【００５２】
また、セレン化水素雰囲気中で熱処理を施すことにより、モリブデンからなる第１導電膜６ａの図中上方側（基板２の反対側）がセレン化されて、反応生成膜であるセレン化モリブデン（ＭｏＳｅ2）の膜が形成される。第１導電膜６ａのうち、セレン化された上方側のセレン化モリブデン膜が反応生成膜７ａとなり、セレン化されなかった図中下方側（基板２側）のモリブデン膜が導電膜６ｂとなる。
【００５３】
また、熱処理を施す際の雰囲気に第１６族元素を含む気体として硫化水素（Ｈ2Ｓ）を用いてもよいし、セレン化水素雰囲気中で熱処理を施した後にＨ2Ｓ雰囲気中でさらに熱処理を施すこととしてもよい。
【００５４】
図１０はＣＩＧＳ膜における成分比率とキャリア濃度との関係を説明するための図である。図１０に無アルカリガラス基板上に形成したＣＩＧＳ膜のキャリア濃度の測定結果と原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）との相関関係を示す。無アルカリガラス基板上に原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）を変えて複数のＣＩＧＳ膜を成膜する。そして、ホール効果測定法を用いてＣＩＧＳ膜のキャリア濃度を測定した。
【００５５】
横軸はＣＩＧＳ膜に含まれる原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）を示し、図中右側は左側より銅の比率が高くなっている。縦軸はＣＩＧＳ膜におけるキャリア濃度を示し、図中上側は下側より高い濃度になっている。縦軸の目盛は対数表示になっている。
【００５６】
ｐ型半導体層８の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の値を０．７以上且つ０．９以下にすることにより、ｐ型半導体層８のキャリア濃度を１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下にすることができる。ｐ型半導体層８の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の設定範囲を原子組成比設定範囲８ｅとする。原子組成比設定範囲８ｅは０．７以上且つ０．９以下である。ｐ型半導体層８のキャリア濃度の範囲をｐ型キャリア濃度範囲８ｆとする。ｐ型キャリア濃度範囲８ｆは１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下である。
【００５７】
ＣＩＧＳ膜の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）が０．７より小さくなると、ＣＩＧＳ膜中に結晶欠陥が増える。その結果、セレン化水素雰囲気中で熱処理を施すとき、ＣＩＧＳ膜が熱応力に耐えられなくなり、反応生成膜７ａとｐ型半導体膜８ｄとの間でｐ型半導体膜８ｄが剥離することがある。従って、原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の値を０．７以上にすることによりｐ型半導体膜８ｄの剥離を抑制できる。
【００５８】
次に、図１１に示すように、ｐ型半導体膜８ｄを光電変換層１１の形状にパターニングして、光吸収層となるｐ型半導体層８を形成する。そして、導電膜６ｂ上の反応生成膜７ａのうちｐ型半導体層８と重なる部分以外をエッチングにより除去する。導電膜６ｂ上の反応生成膜７ａのうち残った部分が中間層７となる。
【００５９】
次に、図１２に示すように、導電膜６ｂをパターニングして下部電極６、第１配線１４及び第２導電層１７を形成する。基板２の平面視において下部電極６はｐ型半導体層８と重なるように形成される。第１配線１４は下部電極６と接続しｐ型半導体層８と重ならない領域に形成される。第２導電層１７は下部電極６から離間して形成される。
【００６０】
次に、図１３に示すように、絶縁層１２を形成する。基板２、下部電極６、中間層７、ｐ型半導体層８、第１配線１４及び第２導電層１７を覆うように絶縁層１２が設置される。そして、絶縁層１２においてｐ型半導体層８と重なる領域に貫通孔１３を形成する。貫通孔１３内ではｐ型半導体層８が露出する。
【００６１】
次に、図１４に示すように、絶縁層１２上と貫通孔１３内のｐ型半導体層８上とにｎ型半導体層９となる透明酸化物半導体膜をスパッタリング法によって形成する。詳しくは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｏを含むＩＧＺＯ膜を形成する。スパッタリングターゲットにはＩＧＺＯ膜を用い、成膜するチャンバー内にはＯ2ガスとＡｒガスを流す。スパッタリング法によって成膜したＩＧＺＯ膜のキャリア濃度は、スパッタリング時のチャンバーの酸素濃度によって変化する。
【００６２】
図１５はＩＧＺＯ膜のキャリア濃度とスパッタリング成膜時のガス流量比の関係を説明するための図である。図１５に無アルカリガラス基板上に形成したＩＧＺＯ膜のキャリア濃度と成膜時のガス流量比Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）の測定結果を示す。無アルカリガラス基板上にガス流量比Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）を変えてＩＧＺＯ膜を成膜する。そして、ホール効果測定法を用いてＩＧＺＯ膜のキャリア濃度を測定した。
【００６３】
横軸はＩＧＺＯ成膜時にチャンバー内に流すガス流量比Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）を示し、図中右側は左側より酸素の比率が高くなっている。縦軸はＩＧＺＯ膜のキャリア濃度を示し、図中上側は下側より高い濃度になっている。縦軸の目盛は対数表示になっている。
【００６４】
ガス流量比Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）を低くするとＩＧＺＯ膜のキャリア濃度が高くなる。ガス流量比Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）を高くするとＩＧＺＯ膜のキャリア濃度は低くなる。このように、ガス流量比Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）を調整することによりＩＧＺＯ膜のキャリア濃度を制御することができる。但し、キャリア濃度とガス流量比の関係は、他のスパッタリング条件や装置によって異なる。
【００６５】
ｐ型半導体層８のキャリア濃度は１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下にしてある。ｎ型半導体層９のキャリア濃度をｐ型半導体層８の１倍以上１０倍以下にする。従って、ｎ型半導体層９のキャリア濃度は１０14ｃｍ-3以上かつ１０17ｃｍ-3以下の間に制御される。例えば、ｐ型半導体層８のキャリア濃度が１０16ｃｍ-3のときにはｎ型半導体層９のキャリア濃度を１０16ｃｍ-3以上かつ１０17ｃｍ-3以下にする。このとき、ガス流量比Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）を３．９〜４．５の間で調整することにより、ｎ型半導体層９のキャリア濃度を１０16ｃｍ-3以上かつ１０17ｃｍ-3以下にすることができる。このように、ガス流量比Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）を調整することにより、ｎ型半導体層９のキャリア濃度をｐ型半導体層８の１倍以上１０倍以下にすることができる。
【００６６】
続いて、透明酸化物半導体膜（ＩＧＺＯ膜）をパターニングする。これにより、ｐ型半導体層８とｎ型半導体層９とが積層された光電変換層１１が形成される。そして、絶縁層１２において第１配線１４と重なる領域に貫通孔１６を形成するとともに、第２導電層１７と重なる領域に貫通孔２１を形成する。
【００６７】
次に、図１６に示すように、絶縁層１２上と貫通孔１３内のｎ型半導体層９上と貫通孔１６内と貫通孔２１内とに、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる第３導電膜１０ａを形成する。第３導電膜１０ａは、貫通孔１３内でｎ型半導体層９に積層され、貫通孔１６内で第１配線１４に積層され、貫通孔２１内で第２導電層１７に積層される。
【００６８】
次に、第３導電膜１０ａをパターニングして、図２に示すように、上部電極１０と第１導電層１５と第２配線１８とを形成する。第３導電膜１０ａのうち、貫通孔１３内でｎ型半導体層９に積層された部分が上部電極１０となる。基板２上に積層された下部電極６と中間層７とｐ型半導体層８とｎ型半導体層９と上部電極１０とで、フォトダイオード３が構成される。
【００６９】
第３導電膜１０ａのうち、上部電極１０から離間され、貫通孔１６内で第１配線１４に積層された部分が第１導電層１５になる。基板２上に積層された第１配線１４と第１導電層１５とで第１端子４が構成される。第３導電膜１０ａのうち上部電極１０から第２導電層１７と重なる領域に続き、貫通孔２１内で第２導電層１７に積層された部分が第２配線１８となる。基板２上に積層された第２導電層１７と第２配線１８とで第２端子５が構成される。以上の工程を経ることによりイメージセンサー１が完成する。
【００７０】
次に、フォトダイオード３のリーク電流の測定結果について説明する。図１７及び図１８はＣＩＧＳ膜における成分比率とリーク電流密度との関係を説明するための図である。図１７及び図１８にリーク電流密度と原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の測定結果を示す。ｎ型半導体層９のキャリア濃度は９×１０16ｃｍ-3とした。そして、原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）を変えて複数のフォトダイオード３を作成する。そして、フォトダイオード３に光を当てないときに流れる電流密度を測定した。この電流密度をリーク電流密度または暗リーク電流密度という。横軸はＣＩＧＳ膜に含まれる原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）を示し、図中右側は左側より銅の比率が高くなっている。縦軸はリーク電流密度を示し、図中上側は下側より高い電流密度になっている。
【００７１】
図１７はリーク電流密度が最も高い測定点を１００として、全体のリーク電流密度のデータを規格化した図である。図１８は縦軸に示す範囲が狭くなっている。図１７と図１８とにプロットされたデータは同じデータである。図１７及び図１８に示すように、リーク電流密度は原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）が０．９を超えると急激に上昇する。フォトダイオード３では原子組成比設定範囲８ｅを０．７以上０．９以下にしてあるので低い暗リーク電流密度が実現できる。また、原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）を０．７未満にしても低いリーク電流密度を実現できるが、原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）が０．７より低過ぎるとＣＩＧＳ膜の密着性が低下する。
【００７２】
図１９はＩＧＺＯ膜におけるキャリア濃度とリーク電流密度の関係を説明するための図である。図１９にＩＧＺＯ膜におけるリーク電流密度とキャリア濃度の測定結果を示す。ＩＧＺＯ膜はｎ型半導体層９の膜に相当する。ｐ型半導体層８の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）は０．８程度にした。このときのｐ型半導体層８のキャリア濃度は約１０15ｃｍ-3である。そして、ＩＧＺＯ膜のキャリア濃度を変えて複数のフォトダイオード３を作成する。そして、フォトダイオード３に光を当てないときに流れる電流密度を測定した。横軸はＩＧＺＯ膜のキャリア濃度を示し、図中右側は左側よりキャリア濃度が高くなっている。横軸の目盛は対数表示になっている。縦軸はリーク電流密度を示し、図中上側は下側より高い電流密度になっている。
【００７３】
ＩＧＺＯ膜のキャリア濃度を低くすると、リーク電流密度が低下する。但し、ＩＧＺＯ膜のキャリア濃度を低くし過ぎると、ＣＩＧＳ膜の空乏層幅が小さくなり、光の感度が低下してしまう。このため、ｎ型半導体層９のキャリア濃度がｐ型半導体層８のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下にしている。ｐ型半導体層８のキャリア濃度が約１０15ｃｍ-3のとき、ｎ型半導体層９のキャリア濃度範囲９ａは１０15ｃｍ-3以上１０16ｃｍ-3である。図からわかるようにキャリア濃度範囲９ａではｎ型半導体層９はリーク電流密度が低くなっている。
【００７４】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、フォトダイオード３はｐ型半導体層８及びｎ型半導体層９を備えている。ｐ型半導体層８はＣｕ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳｅを含んでいる。ｎ型半導体層９はＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯを含んでいる。ｐ型半導体層８はキャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上になっている。ｐ型半導体層８はキャリア濃度が１０14ｃｍ-3より低いとｐ型半導体層８が剥離したりｎ型になったりする確率が上昇する。イメージセンサー１ではｐ型半導体層８はキャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上である為、ｐ型半導体層８が剥離することとｎ型になることを低減できる。
【００７５】
そして、ｐ型半導体層８のキャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上であり、ｎ型半導体層９のキャリア濃度がｐ型半導体層８のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下になっている。このとき、ｐ型半導体層８における空乏層の幅を１５０ｎｍ以上にすることができる。ｐ型半導体層８の光吸収率が高いイメージセンサー１は光を検出できる。そして、ｐ型半導体層８の光吸収率を８０％以上にできるので、イメージセンサー１は光検出素子として機能できる。
【００７６】
ｐ型半導体層８のキャリア濃度は１０16ｃｍ-3以下であり、ｎ型半導体層９のキャリア濃度はｐ型半導体層８のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下である。したがって、ｎ型半導体層９のキャリア濃度を１０17ｃｍ-3以下にできる。このとき、ｎ型半導体層９における空乏層の幅を２０ｎｍ以上にできる。したがって、全体の空乏層の幅は１７０ｎｍ以上にすることができる。全体の空乏層の幅が大きいとリーク電流を減らすことができる為、イメージセンサー１はリーク電流を低減することができる。
【００７７】
（２）本実施形態によれば、ｐ型半導体層８の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の値は０．７以上且つ０．９以下である。このとき、ｐ型半導体層８のキャリア濃度を１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下にすることができる。
【００７８】
（３）本実施形態によれば、ｐ型半導体層８はアルカリ金属を含まない。ｐ型半導体層８にアルカリ金属が含まれるとき、ｐ型半導体層８のキャリア濃度が高くなる。その結果、ｐ型半導体層８のキャリア濃度が１０16ｃｍ-3以上となってしまい、リーク電流が増加する。イメージセンサー１のｐ型半導体層８はアルカリ金属を含まないので、リーク電流を低減できる。
【００７９】
（４）本実施形態によれば、イメージセンサー１はｐ型半導体層８及びｎ型半導体層９が設けられた基板２を備えている。そして、基板２はアルカリ金属を含まない。従って、ｐ型半導体層８にアルカリ金属が含まれることを抑制することができる。
【００８０】
（第２の実施形態）
次に、イメージセンサー１を搭載した電子機器の一実施形態について図２０〜図２１を用いて説明する。図２０は、生体情報取得装置の構成を示す概略斜視図である。図２１は、生体情報取得装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【００８１】
図２０に示すように、電子機器としての生体情報取得装置３０は、人体の手首３７（リスト）に装着する携帯型の情報端末装置である。生体情報取得装置３０では、手首３７の内部における血管の画像情報から生体における血管の位置を特定することや、非侵襲で光学的に当該血管の血液中の特定成分、例えばグルコース等の含有量を検出することで血糖値を特定することができる。
【００８２】
生体情報取得装置３０は、手首３７に装着可能な環状のベルト３１と、ベルト３１の外側に取り付けられた本体部３３と、本体部３３に対して対向する位置においてベルト３１の内側に取り付けられたセンサー部３２とを有している。
【００８３】
本体部３３は、本体ケース３４と、本体ケース３４に組み込まれた表示部３５とを有している。本体ケース３４には、表示部３５だけでなく、操作ボタン３６、制御部等の回路系部品、電池等が組み込まれている。
【００８４】
センサー部３２は、第１の実施形態にかかるイメージセンサー１を備えている。センサー部３２は、ベルト３１に組み込まれた配線により本体部３３と電気的に接続されている。
【００８５】
このような生体情報取得装置３０は、手のひら側の手首３７にセンサー部３２が接するように装着して用いられる。このように装着することで、センサー部３２や手首３７の皮膚に外光が入射して検出感度が変動することを避けることができる。
【００８６】
尚、生体情報取得装置３０ではベルト３１に対して本体部３３とセンサー部３２とを分けて組み込んだ構成となっているが、本体部３３とセンサー部３２とを一体としベルト３１に組み込んだ構成としてもよい。
【００８７】
図２１に示すように、生体情報取得装置３０は制御部３８、制御部３８に電気的に接続されたセンサー部３２、記憶部３９、出力部４０及び通信部４１を有している。また、生体情報取得装置３０は出力部４０と電気的に接続された表示部３５を有している。
【００８８】
センサー部３２は発光部４２及び受光部４３を備えている。発光部４２と受光部４３とはそれぞれ制御部３８と電気的に接続されている。発光部４２は近赤外光４４を発する光源部を有しており、近赤外光４４の波長は７００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲になっている。制御部３８は発光部４２を駆動して近赤外光４４を発光させる。近赤外光４４は手首３７の内部に伝搬して散乱する。手首３７の内部で散乱した近赤外光４４の一部を反射光４４ａとして受光部４３が受光する。
【００８９】
生体情報取得装置３０の受光部４３は第１の実施形態のイメージセンサー１を備えており、イメージセンサー１はフォトダイオード３を複数備えている。フォトダイオード３はリーク電流を低減することができる為、イメージセンサー１はノイズの少ないセンサーである。従って、イメージセンサー１が設置された受光部４３は感度良く弱い光を検出することができる。
【００９０】
制御部３８は、受光部４３により受光した反射光４４ａの情報を記憶部３９に記憶させることができる。そして、制御部３８は、当該反射光４４ａの情報を出力部４０で処理させる。出力部４０は、当該反射光４４ａの情報を血管の画像情報に変換して出力したり、血液中の特定成分の含有情報に変換して出力したりする。また、制御部３８は、変換された血管の画像情報や血液中の特性成分の情報を表示部３５に表示させることができる。そして、これらの情報を通信部４１から他の情報処理装置に送信することができる。
【００９１】
また、制御部３８は、通信部４１を介して他の情報処理装置からプログラム等の情報を受け取って記憶部３９に記憶させることができる。通信部４１は有線によって他の情報処理装置と接続される有線通信手段でもよいし、ブルートゥース（Ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈ（登録商標））等の無線通信手段であってもよい。尚、制御部３８は、取得した血管や血液に纏わる情報を表示部３５に表示させるだけでなく、記憶部３９に予め記憶させたプログラム等の情報や、現在時刻等の情報を表示部３５に表示させてもよい。また、記憶部３９は脱着可能なメモリーであってもよい。
【００９２】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、生体情報取得装置３０は上記のフォトダイオード３を有するイメージセンサー１を備えている。上記のイメージセンサー１はリーク電流の少ないセンサーである。従って、生体情報取得装置３０は弱い光を検出できる高感度なイメージセンサー１を備えた機器とすることができる。
【００９３】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
光電変換装置は、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳｅを含み、キャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下のｐ型半導体層と、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯを含み、キャリア濃度が前記ｐ型半導体層のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下であるｎ型半導体層と、を備えることを特徴とする。
【００９４】
この構成によれば、光電変換装置はｐ型半導体層及びｎ型半導体層を備えている。ｐ型半導体層はＣｕ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳｅを含んでいる。ｎ型半導体層はＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ及びＯを含んでいる。ｐ型半導体層はキャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上になっている。ｐ型半導体層はキャリア濃度が１０14ｃｍ-3より低いとｐ型半導体層が剥離したりｎ型になったりする確率が上昇する。光電変換装置ではｐ型半導体層のキャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上である為、ｐ型半導体層が剥離することとｎ型になることを抑制できる。
【００９５】
そして、ｐ型半導体層のキャリア濃度が１０14ｃｍ-3以上であり、ｎ型半導体層のキャリア濃度がｐ型半導体層のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下になっている。このとき、ｐ型半導体層における空乏層の幅を１５０ｎｍ以上にすることができる。ｐ型半導体層の光吸収率が高い光電変換装置は光を検出できる。そして、ｐ型半導体層の光吸収率を８０％にできるので、光電変換装置は光検出素子として機能できる。
【００９６】
ｐ型半導体層のキャリア濃度は１０16ｃｍ-3以下であり、ｎ型半導体層のキャリア濃度はｐ型半導体層のキャリア濃度の１倍以上１０倍以下である。したがって、ｎ型半導体層のキャリア濃度を１０17ｃｍ-3以下にできる。このとき、ｎ型半導体層における空乏層の幅を２０ｎｍ以上にできる。したがって、全体の空乏層の幅は１７０ｎｍ以上にすることができる。全体の空乏層の幅が大きいとリーク電流を減らすことができる為、光電変換装置はリーク電流を低減することができる。
【００９７】
上記の光電変換装置において、前記ｐ型半導体層の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の値は０．７以上且つ０．９以下であることが好ましい。
【００９８】
この構成によれば、ｐ型半導体層の原子組成比Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）の値は０．７以上且つ０．９以下である。このとき、ｐ型半導体層のキャリア濃度を１０14ｃｍ-3以上かつ１０16ｃｍ-3以下にすることができる。
【００９９】
上記の光電変換装置において、前記ｐ型半導体層はアルカリ金属を含まないことが好ましい。
【０１００】
この構成によれば、ｐ型半導体層はアルカリ金属を含まない。ｐ型半導体層にアルカリ金属が含まれるとき、ｐ型半導体層のキャリア濃度が高くなる。その結果、ｐ型半導体層のキャリア濃度が１０16ｃｍ-3以上となってしまい、リーク電流が増加する。光電変換装置のｐ型半導体層はアルカリ金属を含まないので、リーク電流を低減できる。
【０１０１】
上記の光電変換装置において、前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層が設けられた基板を備え、前記基板はアルカリ金属を含まないことが好ましい。
【０１０２】
この構成によれば、光電変換装置はｐ型半導体層及びｎ型半導体層が設けられた基板を備えている。そして、基板はアルカリ金属を含まない。従って、ｐ型半導体層にアルカリ金属が含まれることを抑制することができる。
【０１０３】
本願の電子機器であって、上記のいずれか一項に記載の光電変換装置を備えたことを特徴とする。
【０１０４】
この構成によれば、電子機器は上記の光電変換装置を備えている。上記の光電変換装置はリーク電流の少ない装置である。従って、電子機器は弱い光を検出できる高感度な光電変換装置を備えた機器とすることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
２…基板、３…光電変換装置としてのフォトダイオード、８…ｐ型半導体層、９…ｎ型半導体層、３０…電子機器としての生体情報取得装置。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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