УСТРОЙСТВО ФОТОДЕТЕКТИРОВАНИЯ И СИСТЕМА ФОТОДЕТЕКТИРОВАНИЯ

1. Устройство, содержащее:
полупроводниковую подложку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности; и
пиксельный блок, имеющий множество пикселей, включающих в себя лавинный диод, расположенный на полупроводниковой подложке,
при этом лавинный диод включает в себя:
первую полупроводниковую область первого типа проводимости, расположенную на первой глубине;
вторую полупроводниковую область, расположенную в контакте с первой полупроводниковой областью;
третью полупроводниковую область, расположенную на второй глубине, большей первой глубины относительно первой поверхности;
четвертую полупроводниковую область второго типа проводимости, который является типом проводимости, противоположным первому типу проводимости, расположенную в контакте с третьей полупроводниковой областью; и
пятую полупроводниковую область, расположенную на третьей глубине, большей второй глубины относительно первой поверхности, и
при этом на виде сверху
первая полупроводниковая область перекрывает по меньшей мере часть третьей полупроводниковой области, вторая полупроводниковая область перекрывает по меньшей мере часть четвертой полупроводниковой области, а третья полупроводниковая область и четвертая полупроводниковая область перекрывают пятую полупроводниковую область,
значение потенциала третьей полупроводниковой области касательно электрического заряда первого типа проводимости меньше значения потенциала четвертой полупроводниковой области касательно электрического заряда первого типа проводимости, и
разность между значением потенциала первой полупроводниковой области касательно электрического заряда первого типа проводимости и значением потенциала третьей полупроводниковой области касательно электрического заряда первого типа проводимости больше разности между значением потенциала второй полупроводниковой области касательно электрического заряда первого типа проводимости и значением потенциала четвертой полупроводниковой области касательно электрического заряда первого типа проводимости.
2. Устройство по п.1, в котором первая полупроводниковая область перекрывает третью полупроводниковую область на виде сверху.
3. Устройство по п.1,
в котором третьей полупроводниковой областью является полупроводниковая область первого типа проводимости, где концентрация примесей меньше концентрации примесей первой полупроводниковой области,
в котором третья полупроводниковая область и четвертая полупроводниковая область образуют p-n переход, и
в котором концентрацией примесей третьей полупроводниковой области является концентрация примесей, при которой третья полупроводниковая область обедняется, когда к p-n переходу прикладывается потенциал, являющийся обратным смещением.
4. Устройство по п.3, в котором концентрация Nd примесей третьей полупроводниковой области, концентрация Na примесей четвертой полупроводниковой области, элементарный электрический заряд q, диэлектрическая постоянная ε полупроводника, разность V потенциалов p-n перехода между третьей полупроводниковой областью и четвертой полупроводниковой областью и длина D третьей полупроводниковой области, окруженной четвертой полупроводниковой областью, удовлетворяют формуле 1:
...(Формула 1)
5. Устройство, содержащее:
полупроводниковую подложку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности; и
пиксельный блок, имеющий множество пикселей, включающих в себя лавинный диод, расположенный на полупроводниковой подложке,
при этом лавинный диод включает в себя:
первую полупроводниковую область первого типа проводимости, расположенную на первой глубине;
вторую полупроводниковую область первого типа проводимости, расположенную в контакте с первой полупроводниковой областью;
третью полупроводниковую область первого типа проводимости, расположенную на второй глубине, большей первой глубины относительно первой поверхности;
четвертую полупроводниковую область второго типа проводимости, который является типом проводимости, противоположным первому типу проводимости, расположенную в контакте с третьей полупроводниковой областью; и
пятую полупроводниковую область, расположенную на третьей глубине, большей второй глубины относительно первой поверхности, и
при этом на виде сверху
первая полупроводниковая область перекрывает по меньшей мере часть третьей полупроводниковой области, вторая полупроводниковая область перекрывает по меньшей мере часть четвертой полупроводниковой области, а третья полупроводниковая область и четвертая полупроводниковая область перекрывают пятую полупроводниковую область,
18
3
концентрация примесей первой полупроводниковой области составляет 6,0×10 [атомов/см] или более,
16
3
18
3
концентрация примесей второй полупроводниковой области составляет 1,0×10 [атомов/см] или более и 1,0×10 [атомов/см] или менее,
17
3
концентрация примесей третьей полупроводниковой области составляет 1,0×10 [атомов/см] или менее и
16
3
концентрация примесей четвертой полупроводниковой области составляет 1,0×10 [атомов/см] или более.
6. Устройство по п.1,
в котором третьей полупроводниковой областью является полупроводниковая область второго типа проводимости, где концентрация примесей меньше концентрации примесей четвертой полупроводниковой области, и
в котором третья полупроводниковая область и первая полупроводниковая область образуют p-n переход.
7. Устройство по п.1, в котором пятой полупроводниковой областью является полупроводниковая область первого типа проводимости, где концентрация примесей равна или меньше концентрации примесей третьей полупроводниковой области.
8. Устройство по п.1, в котором пятой полупроводниковой областью является полупроводниковая область второго типа проводимости, где концентрация примесей меньше концентрации примесей четвертой полупроводниковой области.
9. Устройство по п.1, в котором пятая полупроводниковая область имеет значение потенциала касательно электрического заряда первого типа проводимости, меньшее в неглубоком положении относительно первой поверхности, чем в глубоком положении относительно первой поверхности.
10. Устройство по п.1, в котором третья полупроводниковая область включена в четвертую полупроводниковую область на второй глубине.
11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее изолирующий участок, который изолирует каждый из множества пикселей, расположенных в пиксельном блоке,
при этом изолирующий участок включает в себя:
шестую полупроводниковую область второго типа проводимости, расположенную на стороне первой поверхности, причем концентрация примесей шестой полупроводниковой области больше концентрации примесей четвертой полупроводниковой области; и
седьмую полупроводниковую область второго типа проводимости, расположенную в более глубоком положении, чем шестая полупроводниковая область, относительно первой поверхности, причем концентрация примесей седьмой полупроводниковой области больше концентрации примесей четвертой полупроводниковой области и меньше концентрации примесей шестой полупроводниковой области, и
при этом четвертая полупроводниковая область, шестая полупроводниковая область и седьмая полупроводниковая область электрически соединены.
12. Устройство по п.11, в котором восьмая полупроводниковая область второго типа проводимости расположена в более глубоком положении, чем пятая полупроводниковая область, относительно первой поверхности, а восьмая полупроводниковая область и полупроводниковая область второго типа проводимости, включенная в изолирующий участок, соединены.
13. Устройство по п.11,
в котором вторая полупроводниковая область имеет градиент концентрации примесей и
в котором полупроводниковая область первого типа проводимости расположена в области, близкой к первой полупроводниковой области, а полупроводниковая область второго типа проводимости расположена в области, близкой к изолирующему участку.
14. Устройство по п.11, в котором пятая полупроводниковая область имеет значение потенциала, меньшее в области, которая дальше от изолирующего участка, чем в области, которая ближе к изолирующему участку, в параллельном первой поверхности направлении.
15. Устройство по п.11,
в котором девятая полупроводниковая область второго типа проводимости расположена между изолирующим участком и второй полупроводниковой областью на первой глубине таким образом, что девятая полупроводниковая область находится в контакте с изолирующим участком,
в котором часть пятой полупроводниковой области расположена между четвертой полупроводниковой областью и изолирующим участком на второй глубине и
в котором часть девятой полупроводниковой области находится в контакте с частью пятой полупроводниковой области, а другая область девятой полупроводниковой области находится в контакте с четвертой полупроводниковой областью.
16. Устройство по п.1,
в котором в каждом из пикселей расположено множество первых полупроводниковых областей и третьих полупроводниковых областей,
в котором каждая из множества первых полупроводниковых областей включена во вторую полупроводниковую область на виде сверху на первой глубине и
в котором каждая из множества третьих полупроводниковых областей включена в четвертую полупроводниковую область на виде сверху на второй глубине.
17. Устройство по п.1, дополнительно содержащее другую полупроводниковую подложку, отличную от упомянутой полупроводниковой подложки,
в котором на другой полупроводниковой подложке расположен блок управления, выполненный с возможностью управления потенциалом, прилагаемым к первой полупроводниковой области,
в котором упомянутая полупроводниковая подложка и другая полупроводниковая подложка уложены стопкой и
в котором первая полупроводниковая область и блок управления электрически соединены через проводящую линию.
18. Движущееся тело, содержащее:
устройство по п.1;
блок получения информации о расстоянии, выполненный с возможностью получения информации о расстоянии, указывающей на расстояние до целевого объекта, из параллактического изображения на основе сигнала от устройства фотодетектирования; и
блок управления, выполненный с возможностью управления движущимся телом на основе информации о расстоянии.
19. Устройство, содержащее:
полупроводниковую подложку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности; и
пиксельный блок, имеющий множество пикселей, включающих в себя лавинный диод, расположенный на этой полупроводниковой подложке,
при этом лавинный диод включает в себя:
первую полупроводниковую область первого типа проводимости, расположенную на первой глубине;
вторую полупроводниковую область первого типа проводимости, расположенную в контакте с первой полупроводниковой областью;
третью полупроводниковую область первого типа проводимости, расположенную на второй глубине, большей первой глубины относительно первой поверхности;
четвертую полупроводниковую область второго типа проводимости, который является типом проводимости, противоположным первому типу проводимости, расположенную в контакте с третьей полупроводниковой областью; и
пятую полупроводниковую область первого типа проводимости, расположенную на третьей глубине, большей второй глубины относительно первой поверхности, и
при этом на виде сверху
первая полупроводниковая область перекрывает по меньшей мере часть третьей полупроводниковой области, вторая полупроводниковая область перекрывает по меньшей мере часть четвертой полупроводниковой области, а третья полупроводниковая область и четвертая полупроводниковая область перекрывают пятую полупроводниковую область.
20. Устройство по п.19,
в котором концентрация примесей второй полупроводниковой области меньше концентрации примесей первой полупроводниковой области,
в котором концентрация примесей третьей полупроводниковой области меньше концентрации примесей первой полупроводниковой области и
в котором концентрация примесей пятой полупроводниковой области меньше концентрации примесей первой полупроводниковой области.