JPH05206500A - 光電変換モジュール - Google Patents
光電変換モジュールInfo
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- JPH05206500A JPH05206500A JP4013353A JP1335392A JPH05206500A JP H05206500 A JPH05206500 A JP H05206500A JP 4013353 A JP4013353 A JP 4013353A JP 1335392 A JP1335392 A JP 1335392A JP H05206500 A JPH05206500 A JP H05206500A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 より効率的に光電変換することができる光電
変換モジュールを提供することにある。 【構成】 光電変換モジュール２における光ファイバ１
からの光の受光面には、４つの受光素子（受光素子群
３）が並設されている。この各受光素子はシリコンより
なり、ｐｎ接合深さが異なっている。そして、光ファイ
バ１から多数の波長成分を有する光が各受光素子に至
り、各受光素子にて波長成分毎に電気変換される。
変換モジュールを提供することにある。 【構成】 光電変換モジュール２における光ファイバ１
からの光の受光面には、４つの受光素子（受光素子群
３）が並設されている。この各受光素子はシリコンより
なり、ｐｎ接合深さが異なっている。そして、光ファイ
バ１から多数の波長成分を有する光が各受光素子に至
り、各受光素子にて波長成分毎に電気変換される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光電変換モジュールに
係り、詳しくは多数の波長成分を有する光を電気信号に
変換する光電変換モジュールに関するものである。
係り、詳しくは多数の波長成分を有する光を電気信号に
変換する光電変換モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体受光素子が、特開平２−５
０４８７号公報に開示されている。これは、複数のバン
ドギャップエネルギーの異なる層を受光面に対して垂直
方向（深さ方向）に積層して特定の波長光を選択的に光
電変換するものである。
０４８７号公報に開示されている。これは、複数のバン
ドギャップエネルギーの異なる層を受光面に対して垂直
方向（深さ方向）に積層して特定の波長光を選択的に光
電変換するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、積層タイプ
であるために下層側は光量が少なく精度が低下するとい
う問題がある。
であるために下層側は光量が少なく精度が低下するとい
う問題がある。
【０００４】そこで、この発明の目的は、より効率的に
光電変換することができる光電変換モジュールを提供す
ることにある。
光電変換することができる光電変換モジュールを提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、ｐｎ接合深
さ又はバンドギャップエネルギーの異なる受光素子を、
多数の波長成分を有する光の受光面上に、複数並設した
光電変換モジュールをその要旨とするものである。
さ又はバンドギャップエネルギーの異なる受光素子を、
多数の波長成分を有する光の受光面上に、複数並設した
光電変換モジュールをその要旨とするものである。
【０００６】
【作用】多数の波長成分を有する光が、ｐｎ接合深さ又
はバンドギャップエネルギーの異なる複数の受光素子に
受光される。そして、各受光素子から波長成分毎の光が
光電変換され電気信号として取り出される。
はバンドギャップエネルギーの異なる複数の受光素子に
受光される。そして、各受光素子から波長成分毎の光が
光電変換され電気信号として取り出される。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１，２に本実施例を示す。尚、図
２は光電変換モジュールの各受光素子５，６，７，８の
平面図を示し、図１は図２のＡ−Ａ断面を示す。
に従って説明する。図１，２に本実施例を示す。尚、図
２は光電変換モジュールの各受光素子５，６，７，８の
平面図を示し、図１は図２のＡ−Ａ断面を示す。
【０００８】光電変換モジュール２の受光素子群３は４
つの受光素子５，６，７，８からなり、各受光素子５，
６，７，８が同一平面に並設されている。つまり、光電
変換モジュール２の受光素子群３は円形をなし、十字状
の絶縁層４にて４つの受光素子５，６，７，８が区画さ
れている。
つの受光素子５，６，７，８からなり、各受光素子５，
６，７，８が同一平面に並設されている。つまり、光電
変換モジュール２の受光素子群３は円形をなし、十字状
の絶縁層４にて４つの受光素子５，６，７，８が区画さ
れている。
【０００９】各受光素子５，６，７，８はシリコンより
なり、ｐｎ接合を有する。そして、各受光素子５，６，
７，８でｐｎ接合深さｔが全て異なっている。つまり、
受光素子５，６，７，８の各接合深さをｔ1 ，ｔ2 ，ｔ
3 ，ｔ4 とすると、ｔ1 ＜ｔ2 ＜ｔ3 ＜ｔ4 となってい
る。各受光素子５，６，７，８の裏面には裏面電極９が
それぞれ配置されるている。又、各受光素子５，６，
７，８の側面には絶縁層１０を介して電極１１がそれぞ
れ立設され、各受光素子５，６，７，８の表面に設けた
電極１２とワイヤ１３にて接続されている。この受光素
子５，６，７，８は光を受けると、光電変換されて、ワ
イヤ１３を通して電極９と電極１１から出力されるよう
になっている。
なり、ｐｎ接合を有する。そして、各受光素子５，６，
７，８でｐｎ接合深さｔが全て異なっている。つまり、
受光素子５，６，７，８の各接合深さをｔ1 ，ｔ2 ，ｔ
3 ，ｔ4 とすると、ｔ1 ＜ｔ2 ＜ｔ3 ＜ｔ4 となってい
る。各受光素子５，６，７，８の裏面には裏面電極９が
それぞれ配置されるている。又、各受光素子５，６，
７，８の側面には絶縁層１０を介して電極１１がそれぞ
れ立設され、各受光素子５，６，７，８の表面に設けた
電極１２とワイヤ１３にて接続されている。この受光素
子５，６，７，８は光を受けると、光電変換されて、ワ
イヤ１３を通して電極９と電極１１から出力されるよう
になっている。
【００１０】そして、この受光素子群３が、図１に示す
ように、光ファイバ１の端面と対向配置されている。こ
のとき、受光素子群３の中心は、これら受光素子５，
６，７，８に光を与える媒体（光ファイバ１）の光軸の
中心になるよう配置されている。
ように、光ファイバ１の端面と対向配置されている。こ
のとき、受光素子群３の中心は、これら受光素子５，
６，７，８に光を与える媒体（光ファイバ１）の光軸の
中心になるよう配置されている。
【００１１】次に、このように構成した光電変換モジュ
ール２の作用を説明する。光ファイバ１を通して多数の
波長成分を有する光が送られ、その端面から光が光電変
換モジュール２の受光素子群３に送られる。そして、受
光素子５，６，７，８で光変換されて電気信号として取
り出される。このとき、受光素子５，６，７，８での光
の侵入深さは、短波長の光より長波長の光の方が深い。
従って、短波長の吸収領域は長波長の吸収領域と比較す
れば、浅い領域に集中し、長波長の吸収領域は短波長の
吸収領域と比較すれば深い領域となる。よって、短波長
λ1 の光は接合深さが浅い受光素子５でのみ光電変換さ
れ、波長λ2 （＞λ1 ）の光は受光素子５と受光素子６
で、波長λ3 （＞λ2 ）の光は受光素子５と受光素子６
と受光素子７で、波長λ4 （＞λ3 ）の光は受光素子５
と受光素子６と受光素子７と受光素子８とで光電変換さ
れ、電気信号として取り出される。
ール２の作用を説明する。光ファイバ１を通して多数の
波長成分を有する光が送られ、その端面から光が光電変
換モジュール２の受光素子群３に送られる。そして、受
光素子５，６，７，８で光変換されて電気信号として取
り出される。このとき、受光素子５，６，７，８での光
の侵入深さは、短波長の光より長波長の光の方が深い。
従って、短波長の吸収領域は長波長の吸収領域と比較す
れば、浅い領域に集中し、長波長の吸収領域は短波長の
吸収領域と比較すれば深い領域となる。よって、短波長
λ1 の光は接合深さが浅い受光素子５でのみ光電変換さ
れ、波長λ2 （＞λ1 ）の光は受光素子５と受光素子６
で、波長λ3 （＞λ2 ）の光は受光素子５と受光素子６
と受光素子７で、波長λ4 （＞λ3 ）の光は受光素子５
と受光素子６と受光素子７と受光素子８とで光電変換さ
れ、電気信号として取り出される。
【００１２】このように、ｐｎ接合深さｔの異なる複数
の受光素子５，６，７，８を用いることにより複数の波
長光が入射してもその入射光の波長を特定（区別）する
ことが可能になる。
の受光素子５，６，７，８を用いることにより複数の波
長光が入射してもその入射光の波長を特定（区別）する
ことが可能になる。
【００１３】尚、このときの受光素子５，６，７，８
は、ｐｎ型フォトダイオードでも、ＰＩＮ型フォトダイ
オードでも、ＡＰＤでもかまわない。又、上記受光素子
５，６，７，８は、接合深さｔの異なるものだけでな
く、バンドギャップエネルギーの異なるものを用いても
かまわない。バンドギャップエネルギーの異なる受光素
子は、吸収感度波長が異なるために、入射光波長により
光電変換できる受光素子が異なる。従って、受光素子の
出力により入射光波長を区別することが可能である。
又、複数の受光素子５，６，７，８は、同一基板上にモ
ノリシックに形成しても、別の基板上に形成してもかま
わない。
は、ｐｎ型フォトダイオードでも、ＰＩＮ型フォトダイ
オードでも、ＡＰＤでもかまわない。又、上記受光素子
５，６，７，８は、接合深さｔの異なるものだけでな
く、バンドギャップエネルギーの異なるものを用いても
かまわない。バンドギャップエネルギーの異なる受光素
子は、吸収感度波長が異なるために、入射光波長により
光電変換できる受光素子が異なる。従って、受光素子の
出力により入射光波長を区別することが可能である。
又、複数の受光素子５，６，７，８は、同一基板上にモ
ノリシックに形成しても、別の基板上に形成してもかま
わない。
【００１４】このように本実施例では、ｐｎ接合深さ又
はバンドギャップエネルギーの異なる受光素子５，６，
７，８を、多数の波長成分を有する光の受光面上に、４
つ並設したので、特開平２−５０４８７号公報のように
下層側が光量が少なくなり精度が低下することなく、よ
り効率的に光電変換することができる。又、特開平２−
５０４８７号公報は、複数のバンドギャップエネルギー
の異なる層を受光面に対して垂直方向に積層して特定の
波長光を選択的に光電変換しているので、素子の側面に
電極が存在し製造が困難であったが、本実施例では側面
には電極が存在せず、素子の表面の電極１２と裏面の電
極９が存在するだけであるので、一般的な半導体製造技
術を用いて容易に素子形成できる。
はバンドギャップエネルギーの異なる受光素子５，６，
７，８を、多数の波長成分を有する光の受光面上に、４
つ並設したので、特開平２−５０４８７号公報のように
下層側が光量が少なくなり精度が低下することなく、よ
り効率的に光電変換することができる。又、特開平２−
５０４８７号公報は、複数のバンドギャップエネルギー
の異なる層を受光面に対して垂直方向に積層して特定の
波長光を選択的に光電変換しているので、素子の側面に
電極が存在し製造が困難であったが、本実施例では側面
には電極が存在せず、素子の表面の電極１２と裏面の電
極９が存在するだけであるので、一般的な半導体製造技
術を用いて容易に素子形成できる。
【００１５】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、図３に示すように、受光面に直線
的に受光素子１４，１５，１６，１７を並設してもよ
い。又、図４（素子平面配置図）に示すように実施して
もよい。即ち、円状の受光素子１８と環状の受光素子１
９とが環状絶縁層２０で分離され、受光素子１９と環状
の受光素子２１とが環状絶縁層２２で分離され、受光素
子２１と環状の受光素子２３とが環状絶縁層２４で分離
されている。そして、受光素子１８，１９，２１，２３
の受光量が同一となる様、４素子の受光面積を設定すれ
ばよい。又、受光素子１８，１９，２１，２３はｐｎ接
合深さ又はバンドギャップエネルギーが異なるように設
計してあり、入射光の波長を分別することが可能であ
る。尚、図において３５は電極である。
のではなく、例えば、図３に示すように、受光面に直線
的に受光素子１４，１５，１６，１７を並設してもよ
い。又、図４（素子平面配置図）に示すように実施して
もよい。即ち、円状の受光素子１８と環状の受光素子１
９とが環状絶縁層２０で分離され、受光素子１９と環状
の受光素子２１とが環状絶縁層２２で分離され、受光素
子２１と環状の受光素子２３とが環状絶縁層２４で分離
されている。そして、受光素子１８，１９，２１，２３
の受光量が同一となる様、４素子の受光面積を設定すれ
ばよい。又、受光素子１８，１９，２１，２３はｐｎ接
合深さ又はバンドギャップエネルギーが異なるように設
計してあり、入射光の波長を分別することが可能であ
る。尚、図において３５は電極である。
【００１６】さらに、他の実施例として複数の受光素子
の平面配置を図５に示すとともに、図６には図５のＢ−
Ｂ断面を示す。基板２５上には４つに分岐された光導波
路２６が形成され、光導波路２６の分岐後の端部には受
光素子２７，２８，２９，３０が形成されている。この
各受光素子２７〜３０は、バンドギャップエネルギーが
異なり、入射光の波長を分別することが可能である。そ
して、光ファイバからの光が光導波路２６を通過して分
岐されて受光素子２７〜３０で受光される。そして、受
光素子２７〜３０で波長成分毎に光電変換されて電気信
号として出力される。このようにすることにより、同一
基板上に波長成分毎に検出可能な光電変換モジュールを
配置することができることとなる。尚、図中、３１は各
素子を絶縁分離するための絶縁層であり、３２は素子上
電極を、３３は取出用電極を、３４はワイヤを示す。
の平面配置を図５に示すとともに、図６には図５のＢ−
Ｂ断面を示す。基板２５上には４つに分岐された光導波
路２６が形成され、光導波路２６の分岐後の端部には受
光素子２７，２８，２９，３０が形成されている。この
各受光素子２７〜３０は、バンドギャップエネルギーが
異なり、入射光の波長を分別することが可能である。そ
して、光ファイバからの光が光導波路２６を通過して分
岐されて受光素子２７〜３０で受光される。そして、受
光素子２７〜３０で波長成分毎に光電変換されて電気信
号として出力される。このようにすることにより、同一
基板上に波長成分毎に検出可能な光電変換モジュールを
配置することができることとなる。尚、図中、３１は各
素子を絶縁分離するための絶縁層であり、３２は素子上
電極を、３３は取出用電極を、３４はワイヤを示す。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
より効率的に光電変換することができる優れた効果を発
揮する。
より効率的に光電変換することができる優れた効果を発
揮する。
【図１】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図２】実施例の光電変換モジュールの平面図である。
【図３】別例の光電変換モジュールの断面図である。
【図４】他の別例の光電変換モジュールの平面面であ
る。
る。
【図５】他の別例の光電変換モジュールの平面面であ
る。
る。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
５ 受光素子 ６ 受光素子 ７ 受光素子 ８ 受光素子
Claims (1)
- 【請求項１】 ｐｎ接合深さ又はバンドギャップエネル
ギーの異なる受光素子を、多数の波長成分を有する光の
受光面上に、複数並設したことを特徴とする光電変換モ
ジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4013353A JPH05206500A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 光電変換モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4013353A JPH05206500A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 光電変換モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206500A true JPH05206500A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11830742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4013353A Pending JPH05206500A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 光電変換モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05206500A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07311084A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-11-28 | Nippondenso Co Ltd | 日射センサ装置 |
| JPH0818093A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Sony Corp | 半導体受光素子及び半導体装置並びにそれらの作製方法 |
| JP2009177101A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
| US11139326B2 (en) * | 2017-09-15 | 2021-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photodetector, photodetection device, laser imaging detection and ranging apparatus |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP4013353A patent/JPH05206500A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07311084A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-11-28 | Nippondenso Co Ltd | 日射センサ装置 |
| JPH0818093A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Sony Corp | 半導体受光素子及び半導体装置並びにそれらの作製方法 |
| JP2009177101A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
| US11139326B2 (en) * | 2017-09-15 | 2021-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photodetector, photodetection device, laser imaging detection and ranging apparatus |
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