(57)【要約】【課題】非常に浅い拡散層を形成する等の特別な工程を追加することなく、通常の製造プロセスによって紫外線領域の短波長の感度を容易に高めることができる光電変換装置を提供する。【解決手段】光電変換装置は、第１導電型の第１の半導体層(１０)と、第１の半導体層(１０)の表面に形成された分離絶縁層(１１)と、分離絶縁層(１１)と隣接するように第１の半導体層(１０)の表面に形成された第２導電型の第２の半導体層(１３)とを備える。分離絶縁層(１１)または第２の半導体層(１３)の一方を、第１の半導体層(１０)の表面に互いに間隔をあけて複数配置する。分離絶縁層(１１)または第２の半導体層(１３)の一方の夫々の間に、分離絶縁層(１１)または第２の半導体層(１３)の他方を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１の半導体層と、
上記第１の半導体層の表面に形成された分離絶縁層と、
上記分離絶縁層と隣接するように上記第１の半導体層の表面に形成された第２導電型の第２の半導体層と
を備え、
上記分離絶縁層または上記第２の半導体層の一方が、上記第１の半導体層の表面に互いに間隔をあけて複数配置されており、
上記分離絶縁層または上記第２の半導体層の一方の夫々の間に、上記分離絶縁層または上記第２の半導体層の他方が形成されてい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において、
上記第１の半導体層の表面において、上記第２の半導体層の少なくとも一部をストライプ状に形成したことを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光電変換装置において、
上記分離絶縁層が、上記第１の半導体層の表面に互いに間隔をあけて複数配置されており、
上記第１の半導体層の表面かつ複数の上記分離絶縁層の夫々の間の領域に上記第２の半導体層が配置されていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光電変換装置において、
上記第２の半導体層が、上記第１の半導体層の表面に互いに間隔をあけて複数配置されており、
上記第１の半導体層の表面かつ複数の上記第２の半導体層の夫々の間の領域に上記分離絶縁層が配置されている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までのいずれか１つに記載の光電変換装置において、
上記第１の半導体層と上記分離絶縁層の側壁との間および上記第１の半導体層と上記分離絶縁層の底面との間に形成された第２導電型の第３の半導体層を備えたことを特徴とする光電変換装置。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の光電変換装置において、
上記第１の半導体層と上記分離絶縁層の側壁との間に形成された第２導電型の第３の半導体層を備えたことを特徴とする光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光電変換装置に関し、特に紫外線領域の感度を高めた光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光電変換装置としては、第１導電型半導体層と、その第１導電型半導体層の表面に形成された第２導電型半導体層とを備え、第１導電型半導体層と第１導電型半導体層とのｐｎ接合の部分を受光領域とするものがある。
【０００３】
このような構成の一般的な光電変換装置の断面を図７に示している。この光電変換装置は、図７に示すように、半導体基板３１０表面に、半導体基板３１０と異なる導電型の第１拡散層３１３と、半導体基板３１０の導電型と同じ導電型の第２拡散層３１４と、電極３２０,３３０が形成されている。
【０００４】
上記半導体基板３１０表面には、２つの電極３２０,３３０を絶縁するための表面絶縁膜３１２が形成されている。
【０００５】
図７に示す光電変換装置に光が照射されると、半導体基板３１０および第１拡散層３１３にキャリア(電子、正孔)が励起され、ｐ型領域の電子およびｎ型領域の正孔はそれぞれ他方の導電型領域に移動する。その結果、半導体基板３１０と第１拡散層３１３との間に電位差が生じ、この電位差を外部に取り出すことによって光の有無や強度を検知することができる。
【０００６】
ところが、上記半導体基板３１０に照射された光の強度は、半導体基板３１０の表面からの深さに応じて減衰し、その減衰の程度は光の波長によって異なる。
【０００７】
赤外線領域の長波長の光は、半導体基板３１０表面からかなり深いところまで透過しキャリアを励起するが、紫外線領域の短波長の光は、減衰が大きく半導体基板３１０表面の浅いところまでしか透過できず、半導体基板３１０表面に形成されている第１拡散層３１３内で減衰してしまい、その結果、紫外線領域の短波長の光の感度が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、従来、紫外線領域の短波長の感度を高めた光電変換装置として、第１拡散層を非常に浅く(例えば約０.１μｍ)形成し、短波長領域の感度を高めたものがある(例えば、開２０００−２９９４８７号公報(特許文献１)参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２９９４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記紫外線領域の短波長の感度を高めた光電変換装置では、前述の非常に浅い第１拡散層を形成するには、例えば、第１拡散層を形成する不純物イオン注入を低エネルギーで注入すると共に、活性化するための熱処理も低温度で短時間に行う必要があり、光電変換装置を製造する工程を変更したり新たに工程を追加したりする等の必要があった。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、非常に浅い拡散層を形成する等の特別な工程を追加することなく、通常の製造プロセスによって紫外線領域の短波長の感度を容易に高めることができる光電変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、この発明の光電変換装置は、
第１導電型の第１の半導体層と、
上記第１の半導体層の表面に形成された分離絶縁層と、
上記分離絶縁層と隣接するように上記第１の半導体層の表面に形成された第２導電型の第２の半導体層と
を備え、
上記分離絶縁層または上記第２の半導体層の一方が、上記第１の半導体層の表面に互いに間隔をあけて複数配置されており、
上記分離絶縁層または上記第２の半導体層の一方の夫々の間に、上記分離絶縁層または上記第２の半導体層の他方が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記第１の半導体層の表面において、上記第２の半導体層の少なくとも一部をストライプ状に形成した。
【００１４】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記分離絶縁層が、上記第１の半導体層の表面に格子状に複数配置されており、
上記第１の半導体層の表面かつ複数の上記分離絶縁層の夫々の間の領域に上記第２の半導体層が配置されている。
【００１５】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記第２の半導体層が、上記第１の半導体層の表面に格子状に複数配置されており、
上記第１の半導体層の表面かつ複数の上記第２の半導体層の夫々の間の領域に上記分離絶縁層が配置されている。
【００１６】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記第１の半導体層と上記分離絶縁層の側壁との間および上記第１の半導体層と上記分離絶縁層の底面との間に形成された第２導電型の第３の半導体層を備えた。
【００１７】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記第１の半導体層と上記分離絶縁層の側壁との間に形成された第２導電型の第３の半導体層を備えた。
【発明の効果】
【００１８】
以上より明らかなように、この発明によれば、第１の半導体層の表面に分離絶縁層を設けることにより、光が分離絶縁層を透過して、第１の半導体層の分離絶縁層の側壁近傍および底面近傍に照射され、特に紫外線領域の短波長の光が、分離絶縁層内で減衰することなく、第１の半導体層の分離絶縁層の側壁近傍および底面近傍に照射されて、キャリアを励起することが可能となるため、短波長の光の感度が低下することなく検知可能となる。したがって、非常に浅い拡散層を形成する等の特別な工程を追加することなく、通常の製造プロセスによって紫外線領域の短波長の感度を容易に高めることができる光電変換装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の光電変換装置の断面概略図である。
【図２】図２は第１,第２拡散層をストライプ状に配置した光電変換装置の平面概略図である。
【図３】図３はこの発明の第２実施形態の第１拡散層を格子状に配置した光電変換装置の平面概略図である。
【図４】図４はこの発明の第３実施形態の分離絶縁層を格子状に配置した光電変換装置の平面概略図である。
【図５】図５はこの発明の第４実施形態の分離絶縁層の側壁および底面に第３拡散層を設けた光電変換装置の断面概略図である。
【図６】図６はこの発明の第５実施形態の分離絶縁層の側壁に第３拡散層を設けた光電変換装置の断面概略図である。
【図７】図７は従来の光電変換装置の断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の光電変換装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の光電変換装置の断面概略図を示している。
【００２２】
図１に示すように、第１導電型の第１の半導体層の一例としての半導体基板１０の表面に、互いに間隔をあけて分離絶縁層１１を形成している。そして、分離絶縁層１１間に第１導電型の半導体基板１０と異なる第２導電型の第２の半導体層の一例としての第１拡散層１３を形成し、分離絶縁層１１間の一部に第１導電型の半導体基板１０と同じ導電型の第２拡散層１４を形成している。分離絶縁層１１と第１拡散層１３と第２拡散層１４を覆うように表面絶縁膜１２を形成している。
【００２３】
また、表面絶縁膜１２上に表面絶縁膜１２を貫通して第１拡散層１３に接続された第１電極２０を設けている。また、表面絶縁膜１２上に表面絶縁膜１２を貫通して第２拡散層１４に接続された第２電極３０を設けている。この第１電極２０と第２電極３０によって、半導体基板１０と第１拡散層１３との間に生じた電位差を外部に取り出す。
【００２４】
また、図２は第１,第２拡散層をストライプ状に配置した光電変換装置の平面概略図を示しており、前述の図１は図２に示すＩ−Ｉ線から見た断面概略図である。
【００２５】
図２に示すように、第１拡散層１３および第２拡散層１４は、矩形状であり、互いに分離絶縁層１１で分離されたストライプ状に形成されている。複数の第１拡散層１３の一方の端部の上に第１電極２０が第１拡散層１３の長手方向に対して直交する方向に沿ってストライプ状に形成されている。また、第２拡散層１４上に第２電極３０が第２拡散層１４の長手方向に沿ってストライプ状に形成されている。
【００２６】
以下に、上記第１実施形態の光電変換装置の製造方法について簡単に説明する。
【００２７】
まず、第１導電型の半導体基板１０(例えば抵抗が１０Ω・ｃｍ程度のｐ型シリコン基板)の表面に、一般的なＬＳＩ製造方法であるシリコントレンチエッチと酸化膜埋め込み製造方法により分離絶縁層１１を形成する。この分離絶縁層１１の厚さは３００〜５００ｎｍである。
【００２８】
次に、一般的な不純物イオン注入と熱処理により第１導電型の半導体基板１０と異なる第２導電型の第１拡散層１３を形成する。
【００２９】
同様の方法によって、半導体基板１０の電位をとるため、半導体基板１０表面の一部には、第１導電型の半導体基板１０と同じ導電型の第２拡散層１４を形成する。
【００３０】
例えば、第１拡散層１３となるべき領域に、ｎ型の不純物であるヒ素(Ａｓ)イオンを１×１０１５〜３×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２程度注入し、第２拡散層１４となるべき領域に、半導体基板１０と同じｐ型の不純物(Ｂ)イオンを１×１０１５〜３×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２程度注入して、９００℃程度の温度で短時間の熱処理を行うことにより第１拡散層１３と第２拡散層１４を形成する。
【００３１】
この第１実施形態では、第１拡散層１３と第２拡散層１４の深さは １００ｎｍ〜２００ｎｍである。これは、同じ半導体基板１０の表面に形成するＭＯＳトランジスタのソース及びドレインの形成条件と同じであり、同時に形成する。
【００３２】
この後、半導体基板１０表面に表面絶縁膜１２を形成し、表面絶縁膜１２の一部を一般的なフォト・エッチングにより開口し、その後、金属(例えばＡｌＣｕ等)をスパッタリングとフォト・エッチングにより、第１拡散層１３上に第１電極２０を形成すると共に、第２拡散層１４上に第２電極３０を形成する。この第１電極２０と第２電極３０によって、第１拡散層１３および第２拡散層１４の電位を外部に取り出す。
【００３３】
表面絶縁膜１２は、ＣＶＤ法によりＢＰＳＧ(Boron Phosphorus Silicon Glass;ホウ素・リン・シリケート・ガラス)を厚さ１０００ｎｍ程堆積し、７００℃の温度で３０分程熱処理し形成する。
【００３４】
一般的には、第１,第２電極２０,３０の形成後、さらに外部からの水分等を防ぐためのパシベーション膜等を形成するが、ここでは省略する。
【００３５】
また、上記分離絶縁層１１は、トレンチエッチと酸化膜埋め込み製造方法で形成したが、一般的なＬＯＣＯＳ(Local Oxidation Of Silicon：局所酸化シリコン)の製造方法により形成したものでも構わない。
【００３６】
さらに、この第１実施形態に記載された各数値は一例であって、本発明はこれらの数値に限定されるものではない。
【００３７】
上記構成の光電変換装置によれば、第１拡散層１３(第２の半導体層)を半導体基板１０(第１の半導体層)の表面に互いに間隔をあけて複数配置し、複数の第１拡散層１３の間に、分離絶縁層１１を形成することによって、光を第２導電型の第１拡散層１３を透過させることなく、分離絶縁層１１を介して第１導電型の半導体基板１０に照射させることが可能となる。特に、紫外線領域の短波長の光が、分離絶縁層１１を透過して、半導体基板１０の分離絶縁層１１の側壁および底面に隣接する領域に照射され、その半導体基板１０の領域でキャリアが励起される。この半導体基板１０の分離絶縁層１１の側壁近傍および底面近傍で励起されたキャリアは、分離絶縁層１１間に形成されている第１拡散層１３に移動することが可能となるため、紫外線領域の短波長の光を光電変換することが可能となり、光の有無および強度を検知することが可能となる。したがって、非常に浅い拡散層を形成する等の特別な工程を追加することなく、通常の製造プロセスによって紫外線領域の短波長の光の感度を容易に高めることができる。
【００３８】
上記半導体基板１０の表面において、第１拡散層１３をストライプ状に形成したことによって、紫外線領域の短波長の光を分離絶縁層１１を介してより多く半導体基板１０に導くことができ、短波長の光の感度を向上できる。
【００３９】
〔第２実施形態〕
図３はこの発明の第２実施形態の光電変換装置の平面概略図を示している。
【００４０】
この第２実施形態の光電変換装置は、図３に示すように、第１実施形態における分離絶縁層１１(図１,図２示す)に対応する矩形状の複数の分離絶縁層１１１−１を、第１の半導体層の一例としての半導体基板(図示せず)の表面に互いに間隔をあけて形成し、各分離絶縁層１１１−１の四方を取り囲むように、半導体基板の表面に第２の半導体層の一例としての第１拡散層１１３を格子状に形成したものである。この第１拡散層１１３は、図３の左下側に切り欠きを有する。その切り欠きを有する矩形状の第１拡散層１１３の外周側に分離絶縁層１１１−２を形成している。
【００４１】
なお、図３の左下側には、第１拡散層１１３の左下側の切り欠き部分に矩形状の第２拡散層１１４を半導体基板の表面に形成している。
【００４２】
また、第１拡散層１１３の図３の右下側の領域上に第１電極１２０を形成すると共に、第２拡散層１１４上に第２電極１３０を形成している。
【００４３】
この第２実施形態の光電変換装置の製造方法は、第１実施形態と同じであるが、分離絶縁層１１１−１,１１１−２を形成するトレンチエッチングにおいて使用するフォトマスクのパターンを分離絶縁層１１１−１が互いに間隔をあけて形成されるようにレイアウトし、第１実施形態の分離絶縁層１１１を形成する製造工程において、フォトマスクを変更することによって分離絶縁層１１１−１,１１１−２を形成することができる。
【００４４】
上記第２実施形態の光電変換装置によれば、半導体基板(第１の半導体層)の表面に配置された複数の分離絶縁層１１１−１の夫々の間の領域に第１拡散層１１３(第２の半導体層)を配置することによって、すべての第１拡散層１１３が電気的にひとつに接続されることから、前述の第１電極１２０を一か所にまとめることができ、電極の占有面積を小さくすることができる。
【００４５】
よって、光が照射される面積を大きくすることができるため、感度を向上できる。
【００４６】
また、上記第２実施形態の光電変換装置は、第１実施形態の光電変換装置と同様の効果を有する。
【００４７】
〔第３実施形態〕
図４はこの発明の第３実施形態の光電変換装置の平面概略図を示している。
【００４８】
この第３実施形態の光電変換装置は、図４に示すように、第２実施形態の複数の分離絶縁層１１１−１とは反対に、第１の半導体層の一例としての半導体基板(図示せず)の表面に、第２の半導体層の一例としての第１拡散層２１３を互いに間隔をあけて形成し、各第１拡散層２１３の四方を取り囲むように半導体基板の表面に分離絶縁層２１１を格子状に形成したものである。
【００４９】
なお、図４では、第１拡散層２１３を互いに間隔をあけて配列しているが、左下側の１箇所のみ、矩形状の第２拡散層２１４を半導体基板の表面に形成している。
【００５０】
複数の第１拡散層２１３上に第１電極２２０を夫々形成すると共に、第２拡散層２１４上に第２電極２３０を形成している。
【００５１】
この第３実施形態の光電変換装置の製造方法は、第１実施形態と同じであるが、第２実施形態と同様に分離絶縁層２１１を形成するトレンチエッチングにおいて使用するフォトマスクのパターンを分離絶縁層２１１が格子状に形成されるようにレイアウトし、第１実施形態の分離絶縁層１１を形成する製造工程において、そのフォトマスクを変更することによって分離絶縁層２１１を形成することができる。
【００５２】
また、上記半導体基板(第１の半導体層)の表面に配置された複数の第１拡散層２１３(第２の半導体層)の夫々の間の領域に分離絶縁層２１１を配置することによって、第１実施形態よりも大きな面積の分離絶縁層２１１の領域を形成することができるため、紫外線領域の短波長の光をより多く半導体基板に導くことができ、短波長の光の感度を向上させることができる。
【００５３】
また、上記第３実施形態の光電変換装置は、第１実施形態の光電変換装置と同様の効果を有する。
【００５４】
〔第４実施形態〕
図５はこの発明の第４実施形態の光電変換装置の断面概略図を示している。
【００５５】
この第４実施形態の光電変換装置は、図５に示すように、第１実施形態において、分離絶縁層１１の底面および側壁に、第１拡散層１３と同じ第２導電型の第３の半導体層の一例としての第３拡散層１５を形成したものである。
【００５６】
この光電変換装置の製造方法は、第３拡散層１５を除いて第１実施形態と同じであるが、分離絶縁層１１を形成する製造工程において、トレンチエッチングの後に不純物イオン注入を行い、トレンチエッチングにより露出した半導体基板１０表面に第３拡散層１５を形成し、その後、酸化膜埋め込みを行うことによって形成する。
【００５７】
上記半導体基板(第１の半導体層)と分離絶縁層１１の側壁との間および半導体基板と分離絶縁層１１の底面との間に、第１拡散層１３(第２の半導体層)と同じ第２導電型の第３拡散層１５(第３の半導体層)を形成することによって、互いに間隔をあけて配置された複数の第１拡散層１３が電気的に接続されることになるため、シリーズ抵抗が小さくなる。また、第３拡散層１５(第３の半導体層)を形成することによって、第１拡散層１３の分離絶縁層１１の底面近傍や側壁近傍を空乏化することができるため、第１拡散層１３の分離絶縁層１１の底面近傍や側壁近傍で励起されたキャリアを効率よく第２拡散層１４に取り込むことができ、光電変換の性能が向上する。
【００５８】
また、上記第４実施形態の光電変換装置は、第１実施形態の光電変換装置と同様の効果を有する。
【００５９】
〔第５実施形態〕
図６はこの発明の第５実施形態の光電変換装置の断面概略図を示している。
【００６０】
この第５実施形態の光電変換装置は、図６に示すように、第１実施形態において、分離絶縁層１１の側壁に、第１拡散層１３(第２の半導体層)と同じ第２導電型の第３の半導体層の一例としての第３拡散層１６を形成したものである。
【００６１】
この光電変換装置の製造方法は、第３拡散層１６を除いて第１実施形態と同じであるが、分離絶縁層１１を形成する製造工程において、トレンチエッチングの後に不純物イオン注入を行い、トレンチエッチングにより露出した半導体基板１０の傾斜面に第３拡散層１６を形成し、その後、酸化膜埋め込みを行うことによって形成する。
【００６２】
上記半導体基板(第１の半導体層)と分離絶縁層１１の側壁との間に、第１拡散層１３(第２の半導体層)と同じ第２導電型の第３拡散層１６(第３の半導体層)を形成することによって、第１拡散層１３の分離絶縁層１１の側壁を空乏化することができるため、第１拡散層１３の分離絶縁層１１の側壁近傍で励起されたキャリアを効率よく第２拡散層１４に取り込むことができ、光電変換の性能が向上する。
【００６３】
上記第５実施形態の光電変換装置は、第１実施形態の光電変換装置と同様の効果を有する。
【００６４】
上記第１〜第５実施形態では、第１の半導体層としてシリコン基板を用いた光電変換装置について説明したが、第１の半導体層はこれに限らず、ＳＯＩ(Silicon on Insulator)基板、ＳＯＳ(Silicon on Sapphire)基板等の種々の基板、表面に半導体層を有するガラス基板やプラスチック基板を用いた光電変換装置にこの発明を適用してもよい。
【００６５】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第５実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６６】
また、上記第１〜第５実施形態では、半導体基板１０の電極を半導体基板１０の表面に形成しているが、半導体基板１０の表面ではなく裏面に形成しても同様の効果を得ることができる。
【００６７】
この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。
【００６８】
この発明の光電変換装置は、
第１導電型の第１の半導体層１０と、
上記第１の半導体層１０の表面に形成された分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１と、
上記分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１と隣接するように上記第１の半導体層１０の表面に形成された第２導電型の第２の半導体層１３,１１３,２１３と
を備え、
上記分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１または上記第２の半導体層１３,１１３,２１３の一方が、上記第１の半導体層１０の表面に互いに間隔をあけて複数配置されており、
上記分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１または上記第２の半導体層１３,１１３,２１３の一方の夫々の間に、上記分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１または上記第２の半導体層１３,１１３,２１３の他方が形成されていることを特徴とする。
【００６９】
上記構成によれば、分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１または第２導電型の第２の半導体層１３,１１３,２１３の一方を、第１導電型の第１の半導体層１０の表面に互いに間隔をあけて複数配置し、分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１または第２の半導体層１３,１１３,２１３の一方の夫々の間に、分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１または第２の半導体層１３,１１３,２１３の他方を形成することによって、第２の半導体層１３,１１３,２１３に光を透過させることなく分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１を介して第１の半導体層１０に照射させることが可能となる。特に、紫外線領域の短波長の光が、分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１を透過して、第１の半導体層１０の分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１の側壁および底面に隣接する領域に照射され、その第１の半導体層１０の領域でキャリアが励起される。この第１の半導体層１０の分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１の側壁近傍および底面近傍で励起されたキャリアは、分離絶縁層１１,１１１−１,１１１−２,２１１間に形成されている第２の半導体層１３,１１３,２１３に移動することが可能となるため、紫外線領域の短波長の光を光電変換することが可能となり、光の有無および強度を検知できる。したがって、非常に浅い拡散層を形成する等の特別な工程を追加することなく、通常の製造プロセスによって紫外線領域の短波長の光の感度を容易に高めることができる。
【００７０】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記第１の半導体層１０の表面において、上記第２の半導体層１３の少なくとも一部をストライプ状に形成した。
【００７１】
上記実施形態によれば、第１の半導体層１０の表面において、第２の半導体層１３の少なくとも一部をストライプ状に形成したことによって、紫外線領域の短波長の光が分離絶縁層１１を介してより多く第１の半導体層１０に導くことができ、短波長の光の感度を向上できる。
【００７２】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記分離絶縁層１１１−１が、上記第１の半導体層１０の表面に互いに間隔をあけて複数配置されており、
上記第１の半導体層１０の表面かつ上記複数の分離絶縁層１１１−１の夫々の間の領域に上記第２の半導体層１１３が配置されている。
【００７３】
上記実施形態によれば、第１の半導体層１０の表面に互いに間隔をあけて配置された複数の分離絶縁層１１１−１の夫々の間の領域に第２の半導体層１１３を配置することによって、第２の半導体層１１３が電気的にひとつに接続され、電極１２０の面積を小さくすることができることから、ストライプ状よりも光の照射面積を大きくすることができ、光の感度を向上させることができる。
【００７４】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記第２の半導体層２１３が、上記第１の半導体層１０の表面に互いに間隔をあけて複数配置されており、
上記第１の半導体層１０の表面かつ上記複数の第２の半導体層２１３の夫々の間の領域に上記分離絶縁層２１１が配置されている。
【００７５】
上記実施形態によれば、第１の半導体層１０の表面に互いに間隔をあけて配置された複数の第２の半導体層２１３の夫々の間の領域に分離絶縁層２１１を配置することによって、ストライプ状よりも大きな面積の分離絶縁層２１１の領域を形成することができるので、紫外線領域の短波長の光をより多く半導体基板に導くことができ、短波長の光の感度を向上させることができる。
【００７６】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記第１の半導体層１０と上記分離絶縁層１１の側壁との間および上記第１の半導体層１０と上記分離絶縁層１１の底面との間に形成された第２導電型の第３の半導体層１５を備えた。
【００７７】
上記実施形態によれば、第１の半導体層１０と分離絶縁層１１の側壁との間および第１の半導体層１０と分離絶縁層１１の底面との間に、第２の半導体層１３と同じ第２導電型の第３の半導体層１５を形成することによって、複数の第２の半導体層１３が第３の半導体層１５を介して電気的に接続されて、シリーズ抵抗を低減できる。また、第３の半導体層１５を形成することによって、第１の半導体層１０の分離絶縁層１１の底面近傍や側壁近傍を空乏化することができるため、第１の半導体層１０の分離絶縁層１１の底面近傍や側壁近傍で励起されたキャリアを効率よく第２の半導体層１３に取り込むことができ、光電変換の性能が向上する。
【００７８】
また、一実施形態の光電変換装置では、
上記第１の半導体層１０と上記分離絶縁層１１の側壁との間に形成された第２導電型の第３の半導体層１６を備えた。
【００７９】
上記実施形態によれば、第１の半導体層１０と分離絶縁層１１の側壁との間に、第２の半導体層と同じ第２導電型の第３の半導体層１６を形成することによって、第１の半導体層１０の分離絶縁層１１の側壁近傍を空乏化することができるため、第１の半導体層１０の分離絶縁層１１の底面近傍で励起されたキャリアを効率よく第２の半導体層１３に取り込むことができ、光電変換の性能が向上する。
【符号の説明】
【００８０】
１０…半導体基板
１１,１１１−１,１１１−２,２１１…分離絶縁層
１２…表面絶縁膜
１３,１１３,２１３…第１拡散層
１４,１１４,２１４…第２拡散層
１５,１６…第３拡散層
２０,１２０,２２０…第１電極
３０,１３０,２３０…第２電極
【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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