JPH0537003A - 赤外線検知装置および該装置の製造方法 - Google Patents
赤外線検知装置および該装置の製造方法Info
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- JPH0537003A JPH0537003A JP3182311A JP18231191A JPH0537003A JP H0537003 A JPH0537003 A JP H0537003A JP 3182311 A JP3182311 A JP 3182311A JP 18231191 A JP18231191 A JP 18231191A JP H0537003 A JPH0537003 A JP H0537003A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多素子型の赤外線検知装置に関し、クロスト
ークを発生しない高空間分解能の赤外線検知装置を得る
ことを目的とする。 【構成】 絶縁性基板１上に該基板表面に到達する溝４
で互いに分離した素子形成用化合物半導体結晶層２を設
け、前記絶縁性基板表面５が露出した溝４上に赤外線を
透過する第１の誘電体膜６と、赤外線を吸収する第２の
誘電体膜７とを順次積層して設けて構成する。
ークを発生しない高空間分解能の赤外線検知装置を得る
ことを目的とする。 【構成】 絶縁性基板１上に該基板表面に到達する溝４
で互いに分離した素子形成用化合物半導体結晶層２を設
け、前記絶縁性基板表面５が露出した溝４上に赤外線を
透過する第１の誘電体膜６と、赤外線を吸収する第２の
誘電体膜７とを順次積層して設けて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多素子型の赤外線検知装
置および該装置の製造方法に関する。サファイアよりな
る絶縁性基板上に素子形成用の水銀・カドミウム・テル
ル（HgCdTe）の化合物半導体結晶層を、ＭＯＣＶＤ法
（Metal Organic Chemical Vapor Deposition 法) およ
び液相エピタキシャル成長方法を用いて形成し、該結晶
層を島状に素子分離して多素子型の赤外線検知装置を形
成している。
置および該装置の製造方法に関する。サファイアよりな
る絶縁性基板上に素子形成用の水銀・カドミウム・テル
ル（HgCdTe）の化合物半導体結晶層を、ＭＯＣＶＤ法
（Metal Organic Chemical Vapor Deposition 法) およ
び液相エピタキシャル成長方法を用いて形成し、該結晶
層を島状に素子分離して多素子型の赤外線検知装置を形
成している。
【０００２】
【従来の技術】従来の赤外線検知装置に付いて説明する
と、図4(a)、および図4(a)のＡ−Ａ´線断面図の4(b)に
示すように、サファイアよりなる絶縁性基板１上に図示
しないが、ＭＯＣＶＤ法を用いてカドミウムテルル(CdT
e)結晶層を形成し、これをエピタキシャル成長用基板と
して、この上にHgCdTeの化合物半導体結晶層２を液相エ
ピタキシャル成長方法により形成する。そしてこの化合
物半導体結晶層２の上にインジウム(In)等の金属膜より
なる電極膜３を蒸着、およびホトレジスト膜を用いたリ
フトオフ法を用いて所定のパターンに形成し、この化合
物半導体結晶層２を基板表面に到達するまで、所定の島
状のパターンにエッチングして素子分離し、多素子型の
光導電型の赤外線検知装置を形成している。
と、図4(a)、および図4(a)のＡ−Ａ´線断面図の4(b)に
示すように、サファイアよりなる絶縁性基板１上に図示
しないが、ＭＯＣＶＤ法を用いてカドミウムテルル(CdT
e)結晶層を形成し、これをエピタキシャル成長用基板と
して、この上にHgCdTeの化合物半導体結晶層２を液相エ
ピタキシャル成長方法により形成する。そしてこの化合
物半導体結晶層２の上にインジウム(In)等の金属膜より
なる電極膜３を蒸着、およびホトレジスト膜を用いたリ
フトオフ法を用いて所定のパターンに形成し、この化合
物半導体結晶層２を基板表面に到達するまで、所定の島
状のパターンにエッチングして素子分離し、多素子型の
光導電型の赤外線検知装置を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記した構造
の赤外線検知装置では、該基板の上部より入射した赤外
線が、素子分離によって露出したサファイア基板表面で
反射し、この反射光が迷光となって、赤外線検知装置の
受光部に入射し、クロストークの原因となって空間分解
能の劣化した赤外線検知装置が形成される不都合があ
る。
の赤外線検知装置では、該基板の上部より入射した赤外
線が、素子分離によって露出したサファイア基板表面で
反射し、この反射光が迷光となって、赤外線検知装置の
受光部に入射し、クロストークの原因となって空間分解
能の劣化した赤外線検知装置が形成される不都合があ
る。
【０００４】本発明は上記した問題点を除去し、上記し
た迷光が受光部に入射しないようにした高解像度の赤外
線検知装置および該装置の製造方法の提供を目的とす
る。
た迷光が受光部に入射しないようにした高解像度の赤外
線検知装置および該装置の製造方法の提供を目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線検知装置
は、絶縁性基板上に該基板表面に到達する溝で互いに分
離した素子形成用化合物半導体結晶層を設け、前記絶縁
性基板表面が露出した溝上に赤外線を透過する第１の誘
電体層と、赤外線を吸収する第２の誘電体層とを順次積
層して設けたことを特徴とするものである。
は、絶縁性基板上に該基板表面に到達する溝で互いに分
離した素子形成用化合物半導体結晶層を設け、前記絶縁
性基板表面が露出した溝上に赤外線を透過する第１の誘
電体層と、赤外線を吸収する第２の誘電体層とを順次積
層して設けたことを特徴とするものである。
【０００６】また本発明の赤外線検知装置の製造方法
は、絶縁性基板上に素子形成用化合物半導体結晶層を形
成し、該結晶層を素子分離し、前記絶縁性基板表面に到
達する溝を形成し、該絶縁性基板表面が露出した溝上
に、赤外線を透過する第１の誘電体層と赤外線を吸収す
る第２の誘電体層とを順次積層して形成することを特徴
とするものである。
は、絶縁性基板上に素子形成用化合物半導体結晶層を形
成し、該結晶層を素子分離し、前記絶縁性基板表面に到
達する溝を形成し、該絶縁性基板表面が露出した溝上
に、赤外線を透過する第１の誘電体層と赤外線を吸収す
る第２の誘電体層とを順次積層して形成することを特徴
とするものである。
【０００７】
【作用】本発明の赤外線検知装置は、図３に示すように
素子分離のための溝４を形成したことで露出したサファ
イア基板よりなる絶縁性基板表面５に硫化亜鉛(ZnS)
膜、或いはセレン化亜鉛(ZnSe)膜等の赤外線を透過する
第１の誘電体膜と、酸化シリコン(SiOx)) 膜、或いは窒
化シリコン(SiNx ) 膜等の赤外線を吸収する第２の誘電
体膜とを積層して設ける。
素子分離のための溝４を形成したことで露出したサファ
イア基板よりなる絶縁性基板表面５に硫化亜鉛(ZnS)
膜、或いはセレン化亜鉛(ZnSe)膜等の赤外線を透過する
第１の誘電体膜と、酸化シリコン(SiOx)) 膜、或いは窒
化シリコン(SiNx ) 膜等の赤外線を吸収する第２の誘電
体膜とを積層して設ける。
【０００８】するとこの溝４の領域の非光電変換部に入
射した赤外線Ａの強度をＩ0 とし、この赤外線Ａが赤外
線を吸収する第２の誘電体膜７より反射する反射率をＲ
とし、該第２の誘電体膜７で吸収される吸収率をＡとす
ると、該第２の誘電体膜７より反射される赤外線Ｄの反
射光の強度Ｉ1 は数式１のように成る。
射した赤外線Ａの強度をＩ0 とし、この赤外線Ａが赤外
線を吸収する第２の誘電体膜７より反射する反射率をＲ
とし、該第２の誘電体膜７で吸収される吸収率をＡとす
ると、該第２の誘電体膜７より反射される赤外線Ｄの反
射光の強度Ｉ1 は数式１のように成る。
【０００９】
【数１】
【００１０】一方、第２の誘電体膜７で減衰し、赤外線
を透過する第１の誘電体膜６を透過し、絶縁性基板表面
５で反射し、更に第１の誘電体膜６を透過して、第２の
誘電体膜７で減衰して、該第２の誘電体膜７より出射さ
れる赤外線Ｃの強度Ｉ2 は数式２のように成る。
を透過する第１の誘電体膜６を透過し、絶縁性基板表面
５で反射し、更に第１の誘電体膜６を透過して、第２の
誘電体膜７で減衰して、該第２の誘電体膜７より出射さ
れる赤外線Ｃの強度Ｉ2 は数式２のように成る。
【００１１】
【数２】
【００１２】ここで入射した赤外線Ａの波長をλとし、
上記した第１の誘電体膜６と第２の誘電体膜７の両方の
誘電体膜を、該赤外線Ａが通過する光路長をｄとする。
（図で点線で示した箇所）そしてｎを整数とし、数式３
の関係を有するようにすると、赤外線Ｄと赤外線Ｃの位
相が反転する。そして例えば理想的な条件としてＩ1 ＝
Ｉ2 とすると、両者の赤外線ＣとＤは相互に打ち消し有
って第２の誘電体膜７より反射する反射光は消滅する。
上記した第１の誘電体膜６と第２の誘電体膜７の両方の
誘電体膜を、該赤外線Ａが通過する光路長をｄとする。
（図で点線で示した箇所）そしてｎを整数とし、数式３
の関係を有するようにすると、赤外線Ｄと赤外線Ｃの位
相が反転する。そして例えば理想的な条件としてＩ1 ＝
Ｉ2 とすると、両者の赤外線ＣとＤは相互に打ち消し有
って第２の誘電体膜７より反射する反射光は消滅する。
【００１３】
【数３】
【００１４】また、第２の誘電体膜７の赤外線吸収膜内
で吸収される波長の赤外線は、当然絶縁性基板表面５に
到達しないので、迷光と成らない。
で吸収される波長の赤外線は、当然絶縁性基板表面５に
到達しないので、迷光と成らない。
【００１５】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。図1(a)の平面図、および図1(a)のＡ−Ａ
´線断面図の図1(b)に示すように、本発明の装置は、サ
ファイアよりなる絶縁性基板１上に該基板表面に到達す
る溝４で素子分離された赤外線検知素子形成用のHgCdTe
結晶層、或いは鉛・錫・テルル（PbSnTe) 結晶層等の化
合物半導体結晶層２が形成され、この化合物半導体結晶
層がエッチングされて溝４が形成された基板上には、赤
外線を透過するZnS 膜やZnSe膜等の赤外線を透過する第
１の誘電体膜６が１μm の厚さに形成され、その上には
赤外線を吸収する窒化シリコン膜( SiN x ) や、酸化シ
リコン膜( SiO x ) 等の赤外線を吸収する第２の誘電体
膜７が0.4 μm の厚さに順次積層形成されている。
細に説明する。図1(a)の平面図、および図1(a)のＡ−Ａ
´線断面図の図1(b)に示すように、本発明の装置は、サ
ファイアよりなる絶縁性基板１上に該基板表面に到達す
る溝４で素子分離された赤外線検知素子形成用のHgCdTe
結晶層、或いは鉛・錫・テルル（PbSnTe) 結晶層等の化
合物半導体結晶層２が形成され、この化合物半導体結晶
層がエッチングされて溝４が形成された基板上には、赤
外線を透過するZnS 膜やZnSe膜等の赤外線を透過する第
１の誘電体膜６が１μm の厚さに形成され、その上には
赤外線を吸収する窒化シリコン膜( SiN x ) や、酸化シ
リコン膜( SiO x ) 等の赤外線を吸収する第２の誘電体
膜７が0.4 μm の厚さに順次積層形成されている。
【００１６】そして上記化合物半導体結晶層２の所定領
域には電極膜３が所定のパターンに蒸着、およびホトレ
ジスト膜を用いたリフトオフ法により形成されている。
このようにすれば、前記素子分離するための溝４の非光
電変換領域に入射した赤外線は、上部の赤外線を吸収す
る第２の誘電体膜７で吸収される8 〜13μm の波長の赤
外線は一部吸収され、この第２の誘電体膜７で吸収され
なかった赤外線は、第１の誘電体膜６内で減衰して消滅
する。然し、入射赤外線の内で、波長が8 〜13μm の赤
外線のうちの一部の光は、この第１の誘電体膜６内で充
分減衰しないで、サファイア基板よりなる絶縁性基板表
面５に到達し、該基板表面５で反射する。
域には電極膜３が所定のパターンに蒸着、およびホトレ
ジスト膜を用いたリフトオフ法により形成されている。
このようにすれば、前記素子分離するための溝４の非光
電変換領域に入射した赤外線は、上部の赤外線を吸収す
る第２の誘電体膜７で吸収される8 〜13μm の波長の赤
外線は一部吸収され、この第２の誘電体膜７で吸収され
なかった赤外線は、第１の誘電体膜６内で減衰して消滅
する。然し、入射赤外線の内で、波長が8 〜13μm の赤
外線のうちの一部の光は、この第１の誘電体膜６内で充
分減衰しないで、サファイア基板よりなる絶縁性基板表
面５に到達し、該基板表面５で反射する。
【００１７】そしてこの反射光は前記赤外線を透過する
第１の誘電体膜６を透過して、赤外線を吸収する第２の
誘電体膜７で減衰して出射する。この第２の誘電体膜７
より表面に出射した赤外線は、赤外線吸収膜の第２の誘
電体膜７の表面で直接反射した他の赤外線の反射光と上
記した数式１、数式２および数式３の関係を有するよう
に、前記第１の誘電体膜、第２の誘電体膜の各々の厚
さ、および屈折率を適宜選択することで干渉して消滅す
る。
第１の誘電体膜６を透過して、赤外線を吸収する第２の
誘電体膜７で減衰して出射する。この第２の誘電体膜７
より表面に出射した赤外線は、赤外線吸収膜の第２の誘
電体膜７の表面で直接反射した他の赤外線の反射光と上
記した数式１、数式２および数式３の関係を有するよう
に、前記第１の誘電体膜、第２の誘電体膜の各々の厚
さ、および屈折率を適宜選択することで干渉して消滅す
る。
【００１８】またこのように第１の誘電体膜６と第２の
誘電体膜７の両者の膜を積層するのは、赤外線吸収膜の
第２の誘電体膜７のみでは、充分な長さの光路長が得ら
れないために積層して形成する。
誘電体膜７の両者の膜を積層するのは、赤外線吸収膜の
第２の誘電体膜７のみでは、充分な長さの光路長が得ら
れないために積層して形成する。
【００１９】このような本発明の多素子型赤外線検知装
置の製造方法に付いて述べる。図2(a)に示すように、サ
ファイアよりなる絶縁性基板１上にHgCdTeの素子形成用
の化合物半導体結晶層を形成後、該基板上に所定パター
ンのレジスト膜８を形成し、該レジスト膜８をマスクと
してエッチングにより該化合物半導体結晶層２に基板表
面に到達する溝４を設けて素子分離し、該化合物半導体
結晶層２を所定のパターンに形成する。
置の製造方法に付いて述べる。図2(a)に示すように、サ
ファイアよりなる絶縁性基板１上にHgCdTeの素子形成用
の化合物半導体結晶層を形成後、該基板上に所定パター
ンのレジスト膜８を形成し、該レジスト膜８をマスクと
してエッチングにより該化合物半導体結晶層２に基板表
面に到達する溝４を設けて素子分離し、該化合物半導体
結晶層２を所定のパターンに形成する。
【００２０】次いで図2(b)に示すように、該レジスト膜
８をマスクとして絶縁性基板１の全面に屈折率値が2.1
のZnS 膜よりなり、赤外線を透過する第１の誘電体膜６
を蒸着により１μm の厚さに形成後、その上に屈折率値
が2.0 のSiN x 膜よりなり、赤外線を吸収する第２の誘
電体膜７をCVD 法により0.4 μm の厚さに積層形成す
る。
８をマスクとして絶縁性基板１の全面に屈折率値が2.1
のZnS 膜よりなり、赤外線を透過する第１の誘電体膜６
を蒸着により１μm の厚さに形成後、その上に屈折率値
が2.0 のSiN x 膜よりなり、赤外線を吸収する第２の誘
電体膜７をCVD 法により0.4 μm の厚さに積層形成す
る。
【００２１】次いで上記したレジスト膜８を除去するこ
とで、図2(c)に示すように、その上のZnS 膜の第１の誘
電体膜６と、第２の誘電体膜７のとSiN x 膜をもいわゆ
るリフトオフ法により除去し、前記溝４上に第１の誘電
体膜６と第２の誘電体膜７とを積層する。そして図示し
ないが、化合物半導体結晶層２の所定領域に前記した電
極膜を形成して多素子型の光導電型の赤外線検知装置を
形成する。
とで、図2(c)に示すように、その上のZnS 膜の第１の誘
電体膜６と、第２の誘電体膜７のとSiN x 膜をもいわゆ
るリフトオフ法により除去し、前記溝４上に第１の誘電
体膜６と第２の誘電体膜７とを積層する。そして図示し
ないが、化合物半導体結晶層２の所定領域に前記した電
極膜を形成して多素子型の光導電型の赤外線検知装置を
形成する。
【００２２】なお、本実施例では光導電型の多素子型の
赤外線検知装置に例を用いて述べたが、その他、素子分
離した化合物半導体結晶２に逆導電型不純物原子を所定
パターンに導入した光起電力型の赤外線検知装置、或い
はMIS(Metal Insulator Semiconductor)構造の赤外線検
知装置にも適用可能である。
赤外線検知装置に例を用いて述べたが、その他、素子分
離した化合物半導体結晶２に逆導電型不純物原子を所定
パターンに導入した光起電力型の赤外線検知装置、或い
はMIS(Metal Insulator Semiconductor)構造の赤外線検
知装置にも適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の赤外線検知
装置によれば、検知素子を素子分離する非光電変換部の
溝領域でサファイア基板表面から迷光となって検知素子
に入射する光の反射が防止されるので、クロストークを
生じない高空間分解能の赤外線検知装置が得られる効果
がある。
装置によれば、検知素子を素子分離する非光電変換部の
溝領域でサファイア基板表面から迷光となって検知素子
に入射する光の反射が防止されるので、クロストークを
生じない高空間分解能の赤外線検知装置が得られる効果
がある。
【図１】 本発明の赤外線検知装置の平面図および断面
図である。
図である。
【図２】 本発明の装置の製造方法を示す断面図であ
る。
る。
【図３】 本発明の装置の動作の説明図である。
【図４】 従来の赤外線検知装置の平面図および断面図
である。
である。
1 絶縁性基板
2 化合物半導体結晶層
3 電極膜
4 溝
5 絶縁性基板表面
6 第１の誘電体膜
7 第２の誘電体膜
8 レジスト膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｌ 31/0264
7210−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 31/08 Ｎ
(72)発明者 渡辺 芳夫
神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地
富士通株式会社内
(72)発明者 大橋 勝文
神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地
富士通株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁性基板(1) 上に該基板表面に到達す
る溝(4) で互いに分離した素子形成用化合物半導体結晶
層(2) を設け、前記絶縁性基板表面(5) が露出した溝
(4) 上に赤外線を透過する第１の誘電体膜(6) と、赤外
線を吸収する第２の誘電体膜(7) とを順次積層して設け
たことを特徴とする赤外線検知装置。 - 【請求項２】 絶縁性基板(1) 上に素子形成用化合物半
導体結晶層(2) を形成し、該結晶層(2) を素子分離し、
前記絶縁性基板表面(5) に到達する溝(4) を形成し、該
絶縁性基板表面(5) が露出した溝(4) 上に、赤外線を透
過する第１の誘電体膜(6) と赤外線を吸収する第２の誘
電体膜(7) とを順次積層して形成することを特徴とする
赤外線検知装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182311A JPH0537003A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 赤外線検知装置および該装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182311A JPH0537003A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 赤外線検知装置および該装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0537003A true JPH0537003A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16116085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3182311A Withdrawn JPH0537003A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 赤外線検知装置および該装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0537003A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076414A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Abel Systems Inc | 太陽電池 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3182311A patent/JPH0537003A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076414A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Abel Systems Inc | 太陽電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |