DE1764565C3 - Strahlungsempfindliches Halbleiterbauelement - Google Patents

Strahlungsempfindliches Halbleiterbauelement

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DE1764565C3 DE1764565A DE1764565A DE1764565C3 DE 1764565 C3 DE1764565 C3 DE 1764565C3 DE 1764565 A DE1764565 A DE 1764565A DE 1764565 A DE1764565 A DE 1764565A DE 1764565 C3 DE1764565 C3 DE 1764565C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein strahlungsempfindliches Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der auf einer Oberfläche wenigstens teilweise mit einer
to Isolierschicht bedeckt ist und eine Unterlage des einen Leitungstyps enthält, auf der eine epitaktische Schicht des anderen Leitungstyp angebracht ist, die mindestens eine Insel enthält, die von dem weiteren Teil der Schicht durch eindiffundierte Trennkanäle des einen Leitungs-
is typs getrennt ist, die sich von der Oberfläche her bis in die Unterlage erstrecken, wobei in der Insel ein Halbleiterbauelement angebracht ist, das eine an die Oberfläche angrenzende Zone des einen Leitungstyps enthält, die vollständig von einem den anderen Leitungstyp aufweisenden Bereich der epitaktischen Schicht umgeben ist und mit diesem einen PN-Übergang bildet, wobei außerdem in der Insel mindestens ein erster Anschlußleiter auf der epitaktischen Schicht und mindestens ein zweiter Anschlußleiter auf dem von dem PN-Übergang umgebenen Teil der Halbleiteroberfläche angebracht sind, und bei dem Strahlung durch die Zone des einen Leitungstyps hindurch auf den PN-Übergang einfallen und an diesem PN-Übergang in elektrische Energie umgewandelt werden kann, die zwischen den ersten und zweiten Anschlußleitern entnommen werden kann.
Ein solches photoempfindliches Halbleiterbauelement ist bekannt aus der GB-PS10 10 476. Solche Halbleiterbauelemente werden insbesondere in integrierten Schaltungen verwendet Dabei werden in einer Insel ein oder mehrere Halbleiterschaltungselemente angebracht, die durch den zwischen der Insel und den Trennkanälen bzw. der Unterlage gebildeten, im Betrieb in der Sperrichtung geschalteten pn-Über gang von den außerhalb der betreffenden Insel in oder auf dem Halbleiterkörper vorhandenen Schaltungselementen elektrisch getrennt sind
Die epitaktische Schicht des erwähnten, anderen Leitungstyps hat im allgemeinen überall praktisch die
gleiche Dicke. Der Abstand des pn-Übergangs zwischen der erwähnten Zone des einen Leitungstyps und der epitaktischen Schicht von der Grenzfläche zwischen der epitaktischen Schicht und der Unterlage unterliegt infolgedessen einem Maximalwert, der durch die Dicke
so der epitaktischen Schicht bestimmt wird.
In denjenigen Fällen, in denen der pn-übergang zwischen der Zone und der epitaktischen Schicht ein strahlungsempfindlicher Übergang ist und als solcher zur Umwandlung elektromagnetischer Strahlung oder
SS von Korpuskularstrahlung in elektrische Energie verwendet wird, können infolge des vorerwähnten, beschränkten Abstandes zwischen dem strahlungsempfindlichen Übergang und der Unterlage Schwierigkeiten entstehen. Diese sind darauf zurückzuführen, daß die auf die Oberfläche einfallende und durch die Zone des einen Leitungstyps den strahlungsempfindlichen PN-Übergang erreichende Strahlung die Bildung von Minderheitsladungsträgern in der epitaktischen Schicht veranlaßt, die durch Diffusion außerdem den PN-Übergang
h5 zwischen der epitaktischen Schicht und der Unterlage erreichen können. Diese Ladungsträger führen einen parasitären Leckstrom über den in der Sperrichtung geschalteten, zur elektrischen Isolierung bestimmten
PN-Übergang zwischen der epitaktischen Schicht und der Unterlage herbei
Ein weiterer Nachteil des geringen gegenseitigen Abstandes eines solchen strahlungsempfindlichen PN-Überganges von dem PN-Übergang zwisihen der Insel und der Unterlage besteht darin, daß die Strahlung, die bis zu der Nähe des zuletzt genannten PN-Überganges durchdringen kann, dort in Ladungsträger umgewandelt werden kann, wobei die Minderheitsladungsträger unter der Wirkung des elektrischen Feldes im wesentlichen in ι ο der Unterlage verschwinden und nicht von dem zuerst genannten, strahlungsempfindlichen PN-Übergang gesammelt werden, so daß auch hier der Leckstrom zwischen der Insel und der Unterlage vergrößert und außerdem der Wirkungsgrad des strahlungsempfindli- is chen Überganges verringert wird.
Aus Scientia Electrica X (1964), 97-122, Fig. 26 und 27 sind integrierte Schaltungen mit in Inseln erzeugten Transistoren mit vergrabenen Schichten bekannt Photoempfindliche Elemente sind dabei aber nicht erwähnt
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein strahlungsempfindliches Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem parasitäre Leckströme zwischen Insel und Unterlage vermieden werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Auftreten eines parasitären Leckstroms zwischen Insel und Unterlage praktisch dadurch vermieden werden kann, daß unterhalb des strahlungsempfindlichen PN-Überganges der PN-Übergang zwischen Insel und Unterlage auf eine größere Tiefe verschoben wird, während gleichzeitig ein Triftfeld gebildet wird, das Minderheitsladungsträger, die in der Nähe des Insel-Unterlage-Überganges erzeugt werden, in Richtung auf den strahlungsempfindlichen pn-übergang treibt.
Die genannte Aufgabe wird also erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Abstand des PN-Überganges von der Grenzfläche zwischen der epitaktischen Schicht und der Unterlage weniger als die Absorptionslänge der am weitesten in den Halbleiterkörper eindringenden, umzuwandelnden Strahlung beträgt und daß unterhalb der Zone des einen Leitungstyps eine vergrabene Schicht des anderen Leitungstyps, die sich nahezu vollständig in der Unterlage erstreckt, und eine höhere Dotierung als die epitaktische Schicht aufweist, angebracht ist
Unter »Absorptionslänge« wird hier wie üblich der Kehrwert der Absorptionskonstante verstanden, d. h. der Abstand, über den die Intensität einer auf die so Oberfläche des Halbleitermaterials einfallenden Strahlung durch Absorption in dem Material bis zu 1/e ihres Wertes an der Oberfläche abgenommen hat (dabei bezeichnet e die Grundzahl des natürlichen Logarithmus).
Die Durchführung der Erfindung erweitert in erheblichem Maße die Möglichkeit der Integration strahlungsempfindlicher Halbleiterschaltungselemente durch Verringerung des parasitären Photostroms zwischen Insel und Unterlage, wobei außerdem der Wirkungsgrad des strahlungsempfindlichen pn-Überganges vergrößert wird, da sich an dem Übergang zwischen der epitaktischen Schicht und der höher dotierten begrabenen Schicht des gleichen Leitungstyps ein Triftfeld bildet, dessen Richtung derart ist, daß b> Minderheitsladungsträger in Richtung auf den strahlungsempfindlichen pn-Übergang gezwungen werden, wo sie gesammelt werden können, bevor sie sich mit einem Mehrheitsladungsträger rekombinieren können.
Je nachdem die vergrabene Schicht sich tiefer in der Unterlage erstreckt ergibt sich eine bessere Wirkung, bis schließlich praktisch keine Strahlung mehr bis zu dem Vergrabene-Schicht-Unterlage-Übergang durchdringt bzw. keine an dem strahlungsempfindliche.i pn-übergang erzeugten Minderheitsladungsträger mehr bis zu dem Vergrabene-Schicht-Unterlage-Übergang diffundieren können. Eine Weiterbildung der Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet daß die vergrabene Schicht sich in der Unterlage über eine Tiefe erstreckt, die mindestens zwei Diffusionslängen der erzeugten Minderheitsladungsträger beträgt
Der strahlungsempfindliche Übergang kann z.B. einen Teil eir ·*>· strahlungsempfindlichen Diode bilden, wobei die erwähnte Zone des einen Leitungstyps mit einem Aaschlußleiter versehen ist Der strahlungsempfindliche pn-Übergang kann einen Teil eines Bauelementes, z.B. eines Phototransistors bilden, bei der gemäß einer Weiterbildung der Erfindung innerhalb der Zone des einen Leitungstyps eine zweite Oberflächenzone des anderen Leitungstyps angebracht ist die vollständig von der ersten Zone umgeben ist und mit ihr einen zweiten pn-Übergang bildet Dieser zweite PN-Übergang kann z. B. den Emitter eines Phototransistors bilden, wobei der erste pn-Übergang den Kollektorübergang bildet In diesem Falle kann der Anschlußleiter an der ersten Zone weggelassen werden, während lediglich auf der zweiten Zone und auf der epitaktischen Schicht ein Anschlußleiter vorgesehen wird. Der strahlungsempfindliche Übergang kann z. B. einen Teil eines optoelektronischen Transistors oder von komplizierteren Strukturen mit mehreren Zonen wie optoelektronischen Thyristors u. dgl. bilden, wobei eine oder mehrere dieser Zonen mit Anschlußleitern versehen werden.
Das Bauelement nach der Erfindung besteht vorteilhafterweise aus einem Halbleiterkörper von Silicium, das sehr günstige optische Eigenschaften aufweist, wobei der Abstand des strahlungsempfindlichen pn-Überganges von der erwähnten Grenzfläche kleiner ist als 10 μιτι und wobei die begrabene Schicht sich in der Unterlage über eine Tiefe von mehr als 5 μΐη erstreckt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 schematisch eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement,
Fig.2 schematisch einen Schnitt durch das Halbleiterbauelement nach F i g. 1 längs der Linie H-II, die
Fig. 3 bis 6 schematisch Schnitte durch das Halbleiterbauelement nach den Fig. 1 und 2 in aufeinanderfolgenden Herstellungsstufen,
F i g. 7 schematisch eine Draufsicht auf ein anderes Halbleiterbauelement und
Fig.8 schematisch einen Schnitt durch das Halbleiterbauelement nach F i g. 7 längs der Linie VIIl-VIII.
In Fig. 1 ist in einer Draufsicht und in Fig.2 ist in einem Schnitt längs der Linie H-II ein Halbleiterbauelement mit einem Siliciumhalbleiterkörper dargestellt der auf einer Oberfläche mit einer Isolierschicht 1 aus Siliciumoxyd bedeckt ist und eine Unterlage 2 aus P-Silicium mit einem spezifischen Widerstand von etwa 3 Ohm ■ cm enthält, auf der eine epitaktische Schicht 3 aus N-Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0,03Ohm-cm und einer Dicke von etwa ΙΟμηι angebracht ist. In den Figuren sind die Abmessungen, insbesondere in der Dickenrichtung deutlichkeitshalber
nicht maßstäblich dargestellt. Die epitaktische Schicht 3 enthält eine Insel, die von dem übrigen Teil der Schicht durch eindiffundierte p-leitende Trennkanäle 4 getrennt ist, die sich von der Oberfläche her bis in die Unterlage 2 erstrecken. In der Insel ist ein Halbleiterelement in Form einer Photodiode angebracht, die eine an der Oberfläche angrenzende, eindiffundierte p-leitende Zone 5 enthält, die vollständig von der epitaktischen Schicht 3 umgeben wird und mit dieser einen pn-Übergang 6 bildet. Ferner ist in der Insel auf der epitaktischen Schicht ein erster Anschlußleiter 7 in Form einer Aluminiumkontaktschicht angebracht, während der von dem pn-übergang 6 umgebene Teil der Halbleiteroberfläche mit einem zweiten Anschlußleiter 8 auch in Form einer Aluminiumschicht versehen ist. Die Grenzen der Metallschichten sind in den F i g. 1 und 7 gestrichelt angedeutet. Die Aluminiumschichten 7 und 8 liegen auf der Oxydschicht 1 und schließen sich durch die Kontaktfeder 9 und 10 an die Halbleiteroberfläche an und lassen sich mit außerhalb der Insel vorhandenen Schaltungselementen der integrierten Schaltung verbinden. Zur Bildung eines guten ohmschen Kontaktes auf der Schicht 3 ist unterhalb des Fensters 9 ein hoch dotiertes n-Gebiet 11 eindiffundiert. Unter der Zone 5 ist eine η-leitende, vergrabene Schicht 12 mit einer Dotierung vorgesehen, die höher ist als die der Schicht 3.
Der größte Teil der Oberfläche der Zone 5 ist frei von Elektrodenschichten gehalten, so daß elektromagnetische Strahlung 13 unbehindert durch die Zone 5 auf den pn-Übergang 6 einfallen kann. Die verwendete Strahlung verteilt sich über einen Wellenbereich zwischen 0,8 und 0,4 μπι. Die durch die Strahlung ausgelösten Ladungsträger verursachen am Übergang 6 den Aufbau einer Photospannung, so daß die einfallende Strahlung in elektrische Energie umgewandelt wird, die zwischen den Anschlußleitern 7 und 8 entnommen werden kann.
Der vertikale Abstand des Überganges 6 von der Grenzfläche 14 zwischen der Schicht 3 und der Unterlage 2 beträgt etwa 7 μηι. Dies ist geringer als die Absorptionslänge des am weitesten durchringenden Längstwellenteils der verwendeten Strahlung mit einer Wellenlänge von 0,8 μΐη. Die Absorptionslänge dieser Wellenlänge in Silicium beträgt nämlich etwa ΙΟμηι. Die vergrabene Schicht 12 erstreckt sich praktisch vollständig in der Unterlage bis zu einer Tiefe von etwa 10 μπι. Die Lebensdauer der Löcher in der vergrabenen Schicht 12 ist der Größenordnung von 10~8 see und die Diffusionskonstante derselben ist etwa gleich 13 cm2 · see-1, so daß die Diffusionslänge von Löchern in der Schicht 12 etwa 4 μηι beträgt Die vergrabene Schicht erstreckt sich somit in der Unterlage über eine Tiefe, die größer ist als zwei Diffusionslängen der erzeugten Löcher, so daß praktisch keine von der Strahlung erzeugten Minderheitsladungsträger bis zu dem unterhalb der Zone 5 liegenden pn-Übergang 15 zwischen der vergrabenen Schicht und der Unterlage durchdringen können.
Um zu vermeiden, daß infolge Bestrahlung der an die Oberfläche herantretenden Ränder der pn-Übergänge 6 und 15 unerwünschte Photoströme auftreten, sind die Aluminiumschichten 7 und 8 (siehe die F i g. 1 und 2) derart ausgebildet, daß sie die pn-Übergänge an der Oberfläche praktisch überall überlappen.
Im Betrieb wird der pn-Übergang 15 in der Sperrichtung polarisiert Dies erfolgt am einfachsten dadurch, daß die p-leitende Unterlage 2 mit dem niedrigsten Potential der Schaltung verbunden wird.
Der pn-Übergang 6 kann, wie gesagt, ohne Vorspannung benutzt werden, wobei zwischen den Anschlußieitern 7 und 8 bei Bestrahlung eine Photospannung gemessen wird. Es kann auch zwischen den Anschlußleitern 7 und 8 eine Spannung in der Sperrichtung über den Übergang 6 dadurch angelegt werden, daß der Kontaktschicht 7 eine positive Spannung gegen die Kontaktschicht 8 zugeführt wird. Dann fließt zwischen den Anschlußleitern 7 und 8 ein Sperrstrom, dessen Wert sich mit der 1 ntensität der Strahlung ändert.
Das beschriebene Halbleiterbauelement läßt sich wie folgt herstellen; siehe die Fig.3 bis 6. Eine P-Siliciumplatte 2 mit einem spezifischen Widerstand von 3 Ohm · cm wird in feuchtem Sauerstoff bei 11500C während anderthalb Stunden oxydiert. In der Oxydschicht wird durch übliche photolithographische Ätzverfahren ein Fenster von 300 χ 500 μπι geätzt. Durch dieses Fenster wird im Vakuum Arsen zwei Stunden lang bei 12000C mittels einer Quelle arsendotierten Siliciums eindiffundiert Es wird dabei eine Eindringtiefe von etwa 2,2 μπι erreicht Darauf wird die Diffusion 32 Stunden lang in Sauerstoff fortgesetzt, wobei eine Eindringtiefe von etwa 10 μπι erreicht wird und die Schicht 12 (siehe F i g. 3) gebildet wird. Die Oxydschicht wird dann an der Stelle der zu bildenden Trennkanäle weggeätzt (siehe F i g. 3), worauf durch die entstandenen Nuten 16 mit einer Breite von etwa 15 μπι 20 Minuten lang bei 9500C Bor eindiffundiert wird, worauf eine weitere Diffusion bei 11800C in einem oxydierenden Medium während etwa einer Stunde durchgeführt wird. Es entsteht dann die Struktur nach F i g. 4 mit den eindiffundierten Trennkanälen 4.
Nach dem Entfernen des Oxyds wird unter Anwendung allgemein üblicher Techniken eine n-leitende epitaktische Schicht 3 von 03 Ohm · cm mit einer Dicke von ΙΟμηι bei einer Temperatur von etwa 12000C angewachsen. Dabei diffundiert das Bor der Trennkanäle 4 und in geringem Maße auch das Arsen der Schicht 12 teilweise in die Schicht 3, so daß die Struktur nach F i g. 5 entsteht.
Darauf wird die Oberfläche während 40 Minuten in feuchtem Sauerstoff bei 11500C oxydiert, so daß eine Oxydschicht mit einer Dicke von 0,5 μπι erhalten wird Darin werden wieder an der Stelle der Trennkanäle Nuten geätzt, durch welches Bor eindiffundiert wird, bi< die Trennkanäle 4 sich ununterbrochen von der Oberfläche her bis in die Unterlage 2 erstrecken (siehe F ig. 6).
Darauf wird in der Oxydschicht ein Fenster 17 vor 200 χ 400 μπι geätzt, durch welches Bor über eine Tiefe von 3 μπι zur Bildung der Schicht 5 eindiffundiert wire (siehe Fig.2). In der nach dieser Diffusion auf dei Oberfläche vorhandenen Oxydschicht wird darauf eir Fenster geätzt, durch welches Phosphor zur Bildung dei hoch dotierten η-Schicht Il diffundiert wird (siehe Fig.2), die zur Herstellung eines guten ohmscher Kontaktes auf der Schicht 3 dient Schließlich werden ir der Oxydschicht die Kontaktfenster 9 und 10 geätzt worauf über die ganze Oberfläche eine Aluminium
w) schicht mit einer Dicke von etwa 1 μηι aufgedampfi wird, aus der durch Verwendung bekannter photolitho
graphischer Ätzmethoden die erwünschten Muster dei Kontaktschichten 7 und 8 gebildet werden.
Die Fig.7 und 8 zeigen in einer Draufsicht bzw
es schematisch im Querschnitt längs der Linie VIII-VIII eir anderes Halbleiterbauelement Dieses Bauelement unterscheidet sich von dem nach den F i g. 1 und 2 darin daß innerhalb der p-leitenden Zone 5 eine zweite
n-leitende Oberflächenzonc 20 eindiffundiert wird, die vollständig von der Zone 5 umgeben wird und eine Dicke von 1,5 Jim hat. Diese Zone ist ähnlich wie die Zonen 3 und 5 mit einem Anschlußleiter 21 (siehe Fig. 7) in Form einer Aluminiunischicht verschen, die sich durch ein Kontaktfenstcr 22 in der Oxydschicht an die Zone 20 anschließt. In den Fig. 1, 2, 7 und 8 sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Das Bauelement nach den F i g. 7 und 8 ist in bezug auf die Dotierung und die Dicke der entsprechenden Zonen gleich der nach den F i g. 1 und 2 und läßt sich in gleicher Weise herstellen. Die Zonen 11 und 20 lassen sich gleichzeitig diffundieren, indem Phosphor während 12 Minuten bei 1000"C in POCI j diffundiert wird, worauf eine Diffusion bei 10500C 15 Minuten lang in einem !5 oxydierenden Medium stattfindet.
Die Struktur der F i g. 7 und 8 kann als Phototransistor mit einer Emitterzone 20, einer Basiszone 5 und einer Kollcktorzone 3 verwendet werden. Anschluß der Basiszone 5 kann gewünsehienfalls unterbleiben. In der Zone 20 wird vor allem kurzwellige Strahlung absorbiert und am pn-Übergang 23 in elektrische Energie umgewandelt, während Strahlung längerer Wellenlänge durch die Zone 20 hindurchdringt und im wesentlichen am pn-Übergang 6 umgewandelt wird. Wegen des verschiedenen Abstandes der pn-Übergänge 6 und 23 zur Oberfläche, können die Übergänge 6 und 23 auch gesondert benutzt werden, und zwar als strahlungsempfindliche Übergänge unterschiedlicher Spektralempfindlichkeit. Zu diesem Zweck ist ein elektrischer Anschluß jeder der Zonen 3, 5 und 20 notwendig.
Die Spektralcmpfindlichkeit der Vorrichtung kann durch angemessene gegenseitige Verbindung der Anschlußleiter 7, 8 und 21 eingestellt werden. Wenn die Leiter 7 und 22 miteinander verbunden werden, ergibt sich zwischen der Kombination (7, 22) und 8 eine Parallelschaltung der Übergänge 6 und 2} mit Empfindlichkeit sowohl in dem Langwellen- als auch in dem Kurzwellengebiet des Spektrums, während bei einer Verbindung 7 und 8 bzw. 22 und 8 zwischen jeder dieser Kombinationen und dem verbleibenden Leiter eine Schaltungsanordnung mit maximaler Empfindlichkeit in dem Kurzwellen- bzw. in dem Langwellenbereich erzielt wird.
Statt elektromagnetischer Strahlung kann z. B. auch Korpuskularstrahlung gemessen werden, in diesem Fall kann das Bauelement nach der Erfindung z. B. als Teilchenzähler verwendet werden. Ferner lassen sich andere Halbleitermaterialien als Silicium verwenden. Der Halbleiterkörper kann auch aus mehr als einem Halbleitermaterial bestehen, in welchem Falle ein oder mehrere Übergänge »Hetero-Übergänge« sind, z. B. zwischen AmBv-Verbindungen oder -Mischkristallen. Ferner können innerhalb der Zone 5 nicht nur die Zone 20 (siehe Fig. 8), sondern auch mehrere Zonen angebracht werden, z, B. zum Herstellen von pnpn-Strukturen usw. Die Struktur nach Fig. 8 kann ferner auch als optoelektronischer Transistor ausgebildet werden, in welchem Falle der in der Durchlaßrichtung polarisierte Übergang 23 Rekombinationsstrahlung aussendet, die am Übergang 6 in Ladungsträgerenergie umgewandelt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. StrahlungsempFindliches Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der auf einer Oberfläche wenigstens teilweise mit einer Isolierschicht bedeckt ist und eine Unterlage des einen Leitungstyps enthält, auf der eine epitaktische Schicht des anderen Leitungstyps angebracht ist, die mindestens eine Insel enthält, die von dem weiteren Teil der Schicht durch eindiffundierte Trennkanäle des einen Leitungstyps getrennt ist, die sich von der Oberfläche her bis in die Unterlage erstrecken, wobei in der Insel ein Halbleiterbauelement angebracht ist, das eine an die Oberfläche angrenzende Zone des einen Leitungstyps enthält, die vollständig von einem den anderen Leitungstyp aufweisenden Bereich der epitaktischen Schicht umgeben ist und mit diesem einen PN-Übergang bildet, wobei außerdem in der Insel mindestens ein erster Anschlußleiter auf der epitaktischen Schicht und mindestens ein zweiter Anschlußleiter auf dem von dem PN-Übergang umgebenen Teil der Halbleiteroberfläche angebracht sind, und bei dem Strahlung durch die Zone des einen Leitungstyp hindurch auf den PN-Übergang einfallen und an diesem PN-Übergang in elektrische Energie umgewandelt werden kann, die zwischen den ersten und zweiten Anschlußleitern entnommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des PN-Überganges (6) von der Grenzfläche (14) zwischen der epitaktischen Schicht (3) und der Unterlage (2) weniger als die Absorptionslänge der am weitesten in den Halbleiterkörper eindringenden, umzuwandelnden Strahlung beträgt und daß unterhalb der Zone des einen Leitungstyps eine vergrabene Schicht (12) des anderen Leitungstyps, die sich nahezu vollständig in der Unterlage (2) erstreckt, und eine höhere Dotierung als die epitaktischc Schicht aufweist, angebracht ist.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Zone (5) des einen Leitungstyps eine zweite Oberflächenzone (20) des anderen Leitungstyps angebracht ist, die vollständig von der Zone des einen Leitungstyps umgeben ist und mit ihr einen zweiten PN-Übergang (23) bildet.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Oberflächenzone (20) mit einem Anschlußleiter versehen ist
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung (13) auch auf den zweiten PN-Übergang (23) einfallen und in elektrische Energie umgewandelt werden kann.
5. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper aus Silicium besteht, daß der Abstand des von der Zone (5) des einen Leitungstyps und dem sie umgebenden Bereich des anderen Leitungstyps gebildeten, strahlungsumwandelnden PN-Übergangs (6) von der erwähnten Grenzfläche (14) kleiner als 10 μπι ist und daß die vergrabene Schicht (12) sich in der Unterlage (2) über eine Tiefe von mehr als 5 μπι erstreckt.
6. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vergrabene Schicht sich in der Unterlage (2) über eine Tiefe erstreckt, die mindestens zwei Diffusionslängen der erzeugten Minoritätsladungsträger beträgt
DE1764565A 1967-07-01 1968-06-27 Strahlungsempfindliches Halbleiterbauelement Expired DE1764565C3 (de)

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