JP2004095958A

JP2004095958A - 深紫外線センサー

Info

Publication number: JP2004095958A
Application number: JP2002256880A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Koizumi; 小泉　聡; Kenji Watanabe; 渡邊　賢司; Hisao Kanda; 神田　久生; Masayuki Katagiri; 片桐　雅之
Original assignee: National Institute for Materials Science
Current assignee: National Institute for Materials Science
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】従来技術では素子単体で２２５ｎｍ以下の波長の紫外線にのみ感度を持つセンサーは大型のものか、ダイヤモンドに高電圧を印加して動作するものしかなかった。
【構成】リンをドープしたｎ型ダイヤモンドをｎ型層に用いたｐｎ接合による２２５ｎｍ以下の波長の紫外線を検知する深紫外線センサー。これは２００ｎｍの波長における検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）が１００以上である。リンをドープしたｎ型ダイヤモンドをｎ型層に用いたｐｉｎ接合による２２５ｎｍ以下の波長の紫外線を検知する深紫外線センサー。これは２００ｎｍの波長における検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）が１０００以上である。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡便な固体素子である半導体ｐｎ接合ダイオード又はｐｉｎ接合ダイオードにより可視光や２２５ｎｍより長波長の紫外線を感受せず、短波長紫外線のみを検知するセンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイヤモンドの合成は高温高圧法や、気相法により可能であり、高温高圧法では粒子や基板材料として用いるバルク状の単結晶ダイヤモンドが、気相法では薄膜状のダイヤモンドが形成可能である（非特許文献１、２）。
【０００３】
また、半導体ダイヤモンドの合成に関しては、高温高圧法ではホウ素ドープのｐ型層半導体ダイヤモンドが作製可能であり、気相法ではホウ素ドープのｐ型半導体ダイヤモンド薄膜（特許文献１）及びリンドープのｎ型半導体ダイヤモンド薄膜（非特許文献３、特許文献２）の作製が可能である。
【０００４】
気相法においては、アンドープの絶縁性ダイヤモンド薄膜、ホウ素ドープのｐ型半導体ダイヤモンド薄膜及びリンドープのｎ型半導体ダイヤモンド薄膜の作製において、高い結晶完全性を得ることが可能で、低温及び高温においてカソードルミネッセンス及びフォトルミネッセンスにより励起子再結合発光が観測される薄膜の作製が可能となっている（非特許文献４）。
【０００５】
リンドープのｎ型半導体ダイヤモンド薄膜の成長は｛１１１｝結晶面のみで可能であり、気相成長ダイヤモンドの一方の安定自形面である｛１００｝結晶面では成長しないか又はリンのドーピングがきわめて低効率であり、電気伝導を示す薄膜はきわめて得られにくい（非特許文献５）。
【０００６】
ホウ素ドープのｐ型半導体ダイヤモンド薄膜に対するオーミック電極形成はチタン（Ｔｉ）薄膜の真空蒸着により可能である。４００℃程度の熱処理により良好なオーミック特性が見られる。通常、チタン薄膜形成後に保護膜として金蒸着膜を形成する（非特許文献６）。
【０００７】
リンドープのｎ型半導体ダイヤモンド薄膜に対するオーミック電極形成はイオン照射により可能である。ガリウム（Ｇａ）イオンビーム３０ｋｅＶを用い、ダイヤモンド表面が黒鉛状炭素的電子構造となる程度に欠陥を導入することで比較的良好なオーム性伝導が得られる。イオン種はＧａに限られず、アルゴン（Ａｒ）、炭素（Ｃ）、リン（Ｐ）などでも可能である（非特許文献７、特許文献３）。
【０００８】
一方、ダイヤモンドのｐｎ接合については、多結晶リンドープダイヤモンド薄膜と多結晶ホウ素ドープダイヤモンド薄膜の積層膜（特許文献４）、及び、単結晶窒素ドープダイヤモンドとその表面にエピタキシャルに形成されたホウ素ドープｐ型半導体ダイヤモンド薄膜（非特許文献８）、高品質アンドープダイヤモンド薄膜に不純物をイオン注入して得られるｎ型層と気相成長ホウ素ドープｐ型層からなるダイヤモンドｐｎ接合（特許文献５）、イオウドープしたｎ型ダイヤモンド層をホウ素ドープｐ型ダイヤモンド層上に成長させて形成されるｐｎ接合（特許文献６）、ホウ素ドープｐ型ダイヤモンド層上にリンドープｎ型ダイヤモンド層を成長させて形成されるｐｎ接合（特許文献７）が報告されている。
【０００９】
ダイヤモンドのｐｉｎ接合に付いては、ホウ素ドープｐ型ダイヤモンド層上にアンドープダイヤモンド層（ｉ層）及びリンドープｎ型ダイヤモンド層を成長させて形成されるｐｉｎ接合（特許文献６、非特許文献８）が報告されている。
【００１０】
ダイヤモンドを使用した紫外線センサーとしては、絶縁性のダイヤモンド薄膜の光励起電流を利用したものが報告されている（特許文献８）。これによると、気相成長により作製したアンドープダイヤモンド薄膜表面に１対以上の電極を形成し、そこに電圧を印加して２２５ｎｍ以下の短波長紫外線により励起された電子及びホールによる電流を電極で捕獲して紫外線センサーとなす。光電流の検出のために上記電極には大きな電圧が印加される。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭５９−１３７３９６号公報
【特許文献２】
特開平１０−８１５８７号公報
【特許文献３】
特開２００１−７７０４８号公報
【特許文献４】
特開平０５−３２６５４３号公報
【特許文献５】
特許第３１３８７０５号公報
【特許文献６】
特開２００１−７３８５号公報
【特許文献７】
特開２００２−２３１９９６号公報
【特許文献８】
特開平１１−２４８５３１号公報
【００１２】
【非特許文献１】
小泉　聡、犬塚直夫：新機能性薄膜（日本材料科学会編），ｐ１８０　（１９９９）　裳華房
【非特許文献２】
Ｓ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ，ｅｔ　ａｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２１　Ｌ１８３　（１９８２）
【非特許文献３】
Ｓ．Ｋｏｉｚｕｍｉ，ｅｔ　ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，７１，１０６５　（１９９７）
【非特許文献４】
Ｈ．Ｓｔｅｒｎｓｃｈｕｌｔｅ，ｅｔ　ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．，４２３，６９３　（１９９６）
【非特許文献５】
Ｓ．Ｋｏｉｚｕｍｉ，ｅｔ　ａｌ．，　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ａｔ　Ｄｉａｍｏｎｄ　２０００　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，　２−７Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０００，　Ｐｏｒｔｏ．
【非特許文献６】
Ｓ．Ｙａｍａｎａｋａ：　Ｄｏｃｔｏｒａｌ　ｔｈｅｓｉｓ，　Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＴｓｕｋｕｂａ，　Ｔｓｕｋｕｂａ，　１９９９
【非特許文献７】
Ｔ．Ｔｅｒａｊｉ，ｅｔ　ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，７６，１３０３　（２０００）
【非特許文献８】
Ａ．Ａｌｅｋｓｏｖ　ｅｔ　ａｌ．，Ｐｒｏｃ．ＡＤＣ／ＰＣＴ’９９，　Ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　Ｍ．Ｙｏｓｈｉｋａｗａ，　ｅｔ　ａｌ．，ｐ．１３８，Ｔｓｕｋｕｂａ，（１９９９）
【非特許文献９】
Ｓ．Ｋｏｉｚｕｍｉ，ｅｔ　ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ　２９２　（５５２３）　（２００１）　１８９９−１９０１
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ダイヤモンドの電子デバイス応用は長年にわたり切望されてきたものである。しかしながら、ｎ型半導体の合成ができなかったこと、成長や加工の技術が未熟だったことなどにより限られた応用しかできなかった。
従来技術では素子単体で２２５ｎｍ以下の波長の紫外線にのみ感度を持つセンサーは大型のものか、ダイヤモンドに高電圧を印加して動作するものしかなかった。
【００１４】
本発明は、これまで実現されていなかったダイヤモンドのｐｎ接合又はｐｉｎ接合ダイオードを独自に開発したｎ型半導体合成技術を利用して作製し、小型で高感度の紫外線センサーを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らによるリンドープｎ型ダイヤモンド及びそれを用いたｐｎ接合の形成の研究で得られた成果はダイヤモンドデバイス応用の研究を大きく進めた。
本発明は、我々が開発したｎ型半導体ダイヤモンド合成技術（前記特許文献２、非特許文献３参照）をもって作製したｐｎ接合又はｐｉｎ接合による紫外線発光素子（前記特許文献７参照）の合成技術を持って初めてなし得たものである。
【００１６】
すなわち、本発明は、（１）リンをドープしたｎ型ダイヤモンドをｎ型層に用いたｐｎ接合による２２５ｎｍ以下の波長の紫外線を検知する深紫外線センサーである。
また、本発明は、（２）２００ｎｍの波長における検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）が１００以上であることを特徴とする上記（１）の深紫外線センサーである。
また、本発明は、（３）リンをドープしたｎ型ダイヤモンドをｎ型層に用いたｐｉｎ接合による２２５ｎｍ以下の波長の紫外線を検知する深紫外線センサーである。
また、本発明は、２００ｎｍの波長における検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）が１０００以上であることを特徴とする上記（３）の深紫外線センサーである。
【００１７】
ダイヤモンドは室温で５．４７ｅＶの広いバンドギャップを持ち、気相成長法（ＣＶＤ法）においてホウ素を添加して合成されたダイヤモンド薄膜はｐ型半導体に、リンを添加して合成されたダイヤモンド薄膜はｎ型半導体に電気伝導型の制御が可能である。ホウ素はダイヤモンド中において価電子帯頂上より０．３７ｅＶの禁止帯中にアクセプター準位を形成する。一方、リンはダイヤモンド中において伝導帯底より０．６ｅＶの禁止帯中にドナー準位を形成する。ｐ型層のホウ素濃度は１×１０^１６ｃｍ^−３以上５×１０^２１ｃｍ^−３以下の濃度で室温移動度が５０ｃｍ^２／Ｖ−ｓｅｃ以上で、ｎ型層のリン濃度が１×１０^１６ｃｍ^−３以上１×１０^２０ｃｍ^−３以下の濃度で室温移動度が１０ｃｍ^２／Ｖ−ｓｅｃ以上を示す。
【００１８】
ｐｎ接合はｐ型半導体とｎ型半導体が接合した構造であり、その接合界面にはｐ型半導体とｎ型半導体の電気的な性質の違いによる電界（電位差）が定常的に形成されている。これは拡散電位（Ｂｕｉｌｔ−ｉｎ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ又はＤｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）と呼ばれる。
【００１９】
ダイヤモンドのバンドギャップは５．５ｅＶ程度と大きく、ｐｎ接合の拡散電位は４．５〜５Ｖ程度と大きい。外部から照射された光は、そのエネルギーが５．５ｅＶに満たないとき（２２５ｎｍ以上の波長をもつ紫外線及び、可視光、赤外光）はほとんどダイヤモンドを透過する。このときダイヤモンドの内部では電子や正孔など電気伝導を司るキャリアは生成されない。
【００２０】
一方、バンドギャップ以上のエネルギーをもつ光（２２５ｎｍ以下の深紫外線）が照射された場合、ダイヤモンドはそれを吸収する。吸収の過程で電子及び正孔が電気伝導を司るキャリアとして励起される。励起されたキャリアは拡散し、ｐｎ接合の拡散電位による電界に捕獲され電極に達する。これがｐｎ接合で光検出する基礎過程である。
【００２１】
ｐｉｎ接合はより高感度に２２５ｎｍ以下の波長の深紫外線を検出する目的で、活性層としてｉ層をｐｎ接合の中間に形成したものである。ｉ層は不純物を含まず、結晶欠陥も少ない。従って、紫外線により発生したキャリアが不純物や欠陥で捕獲、消滅することが少なく、結果的に多数のキャリアが電極まで到達し、高感度が得られる。ｐｎ接合、ｐｉｎ接合いずれの場合も、通常、電極に到達したキャリアは電流として検知され、光強度として変換されセンサーの表示に現れる。
【００２２】
これまでのアンドープダイヤモンド薄膜を用いた紫外線センサーと異なる点は、外部から素子に大きな電圧を印加することを必要としない点である。また、原理的には電源を必要とせずに紫外線検知が可能な点である。さらに、ｐｎ接合は薄膜成長及び加工技術で微細構造とすることができるため、また、ｐｎ接合は上記のように電流検知型であるため小型化が容易であることが優れている。
【００２３】
一般的な光センサー（フォトダイオード）も同様の構造設計概念に基づき作られているが、本発明ではこれを広いバンドギャップを持つダイヤモンドによって行い、５．５ｅＶ以上の高エネルギーの紫外線にのみ感度を持つセンサーを得ている点に新規性がある。
【００２４】
本発明によれば、ダイヤモンドのｐｎ接合において、バンドギャップに相当する２２５ｎｍ程度以下の紫外線が照射された時にのみ光起電力を生ずるため、受動的に高感度な紫外線検出が行われる点が優れている。また、ｐｎ接合の小型化は容易であり、利用分野の制約は極めて小さい。
【００２５】
このようなセンサーは、宇宙空間に代表される極限環境下での紫外線検知、特定用途の紫外線機器付近での警報装置に用いる検知素子など保安目的用途、太陽観測など紫外線イメージセンサーとして利用される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明者らの先の発明の「ダイヤモンド紫外光発光素子」（前記特許文献７参照）に用いた技術と同様にｎ型半導体合成技術をもとにプラズマを用いた化学気相成長（ＣＶＤ）法により、ホウ素を含むｐ型半導体ダイヤモンド層とリンを含むｎ型半導体ダイヤモンド層からなるダイヤモンドのｐｎ接合ダイオードおよびｐｉｎ接合ダイオードを作製する。
【００２７】
ｎ型層、ｐ型層のリン、ホウ素濃度を１×１０^１６ｃｍ^−３〜５×１０^２１ｃｍ^−３の範囲としリン濃度を１×１０^１６ｃｍ^−３〜１×１０^２０ｃｍ^−３の範囲とし、ｐ型層の膜厚を１００ｎｍ〜１０ミクロンとし、ｎ型層の膜厚を１００ｎｍ〜２ミクロンとし、ｐｎ接合ダイヤモンド深紫外線センサーが得られる。さらにこのようなｐｎ接合のｐ型、ｎ型接合界面に紫外線吸収層である真性（アンドープ）ダイヤモンド層（ｉ層）を１００ｎｍ〜１０ミクロンの膜厚で形成することで高感度のｐｉｎ接合ダイヤモンド深紫外線センサーが得られる。
【００２８】
そして、ｐ型層が電気伝導性を持つダイヤモンド単結晶｛１１１｝表面に形成されていることを特徴とするダイヤモンド深紫外線センサーが提供されるが、電気伝導性を持つダイヤモンド単結晶を基板に用いることで比較的結晶完全性に優れたダイヤモンド薄膜が得られ、かつ、積層方向の電流を検出し動作するため、抵抗損失の少ない紫外線励起電流検出が可能であり、構造も簡単である。
【００２９】
この場合、例えば、ｐ型層に対するオーム性電極が電気伝導性を持つダイヤモンド基板の裏面（ｐ型層が形成されていない面）に形成され、ｐ型層に対して電気伝導性を持つダイヤモンド基板を通して電流検出がなされ、ｎ型層表面にｐ型層及びダイヤモンド基板に接することなく形成されたオーム性電極を通して電流検出することで動作することを特徴とする請求項１に記載の本発明のｐｎ接合深紫外線センサーが実現される。
【００３０】
ｐ型層が絶縁性のダイヤモンド単結晶｛１１１｝表面に形成されていることを特徴とする深紫外線センサーとすることもできる。
絶縁性ダイヤモンド基板を用いることで、より完全性の高いホウ素ドープ、リンドープ及びアンドープのダイヤモンド薄膜が形成可能となり、ダイオードとして整流比に優れたものとなる。また、結晶欠陥に伴う低エネルギーの紫外線、可視光に対する電流応答が低減され、深紫外線検出感度が高く観測されるようになる。
【００３１】
この場合、例えば、ｐ型層に対するオーム性電極がｎ型層に接することなく形成され、ｎ型層表面にｐ型層に接することなく形成されたオーム性電極を通して電流検出することで動作することを特徴とするｐｎ接合又はｐｉｎ接合ダイヤモンド深紫外線センサーが実現できる。
【００３２】
ホウ素ドープｐ型半導体ダイヤモンド薄膜とリンドープｎ型半導体薄膜でｐｎ接合を形成した場合、拡散電位は４．５〜５ボルトである。これにより整流性を示すダイオードとして動作する。また、アンドープ層をｐ型、ｎ型半導体層の間に挾んだｐｉｎ構造においても拡散電位は４．５〜５ボルト程度で整流性を示すダイオードとして動作する。
【００３３】
上記のｐｎ接合及びｐｉｎ接合ダイオードの室温における順方向動作時において、発光が観測され、得られる発光は自由励起子の再結合発光（２３５ｎｍ、５．２７ｅＶ）となる。これは、室温における結晶完全性の高いアンドープ、ホウ素ドープ及びリンドープ層からのカソードルミネッセンス及びフォトルミネッセンス分光測定結果に一致する。また、結晶性が若干劣る場合、ホウ素ドープダイヤモンド薄膜及びリンドープダイヤモンド薄膜の特徴的な２６０ｎｍから２８０ｎｍ（及び４．５ｅＶから４．６ｅＶ）にピークを持つブロードな紫外発光バンドも観測される。
【００３４】
このｐｎ接合及びｐｉｎ接合ダイオードはダイヤモンドのバンドギャップである５．５ｅＶ以上の光に対して電気的応答を示し紫外線センサーとして機能する。ｐｎ接合を用いた深紫外線センサーにおいては２００ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）が１００以上を示す。また、ｐｉｎ接合を用いた深紫外線センサーにおいては２００ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）が１０００以上を示す。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
ダイヤモンド薄膜の合成は表１に示す条件で行った。
【００３６】
【表１】

【００３７】
ダイヤモンドｐｎ接合及びｐｉｎ接合を用いた深紫外線センサーの作製方法
１．　ダイヤモンドｐｎ接合の場合
図１に、実施例１の素子の構造を模式的に示す。基板１はホウ素ドープした高圧合成ダイヤモンドで高い電気伝導度を持つ。ｐ型層２は膜厚２ミクロンである。ｎ型層３は膜厚１ミクロンである。ｎ型層３はＢドープ層２の表面のみに形成され、基板１に直接接しない。基板１の裏面にはオーミック電極４が形成され、ｐｎ接合のｐ型層２の側の電極として機能する。ｎ型層３の表面にはオーミック電極５が形成される。
【００３８】
基板上にプラズマを用いた化学気相成長法（ＣＶＤ法）によりホウ素を含む単結晶ダイヤモンド｛１１１｝下地表面にホウ素（Ｂ）を添加したダイヤモンド層からなるｐ型層２を作製し、さらに、その表面にリン（Ｐ）を添加したダイヤモンド層からなるｎ型層３を形成した。それぞれの層に含まれるＢ及びＰの濃度は２×１０^１７ｃｍ^−３及び５×１０^１８ｃｍ^−３であった。それぞれｐ型及びｎ型の電気伝導がホール効果により検証されており、室温におけるキャリア濃度はＢドープｐ型層が１×１０^１４ｃｍ^−３、Ｐドープｎ型層が１×１０^１２ｃｍ^−３であった。正孔及び電子移動度はそれぞれ１５０ｃｍ^２／Ｖ−ｓｅｃ及び５０ｃｍ^２／Ｖ−ｓｅｃであった。
【００３９】
形成された素子は図２に示すような良好な整流性を示した。図３に、この素子から得られた光レスポンスのスペクトル（分光感度特性）を示す。ダイヤモンドのバンドギャップに対応する２２５ｎｍ以下の波長に強く反応し、２００ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）は１００以上であり、深紫外線センサーとして機能することが分かる。
【００４０】
（実施例２）
２．　ダイヤモンドｐｉｎ接合の場合
図４に、実施例２の素子の構造を模式的に示す。基板１はホウ素ドープした高圧合成ダイヤモンドで高い電気伝導度を持つ。ｐ型層２は膜厚２ミクロンである。ｎ型層３は膜厚５００ｎｍである。ｉ層６は膜厚１００ｎｍである。ｎ型層３はＢドープ層２表面のみに形成され基板１に直接接しない。基板１裏面にはオーミック電極４が形成され、ｐｎ接合のｐ型層２側電極として機能する。ｎ型層３表面にはオーミック電極５が形成される。
【００４１】
ｐｎ接合の場合と同様に、ホウ素（Ｂ）を添加したエピタキシャルダイヤモンド層（ｐ型層）を作製し、その表面に不純物を添加しないアンドープ層（ｉ層）を形成し、さらに、その表面にリン（Ｐ）を添加したダイヤモンド層（ｎ型層）を形成した。ｐ型層に含まれるＢ濃度は２×１０^１７ｃｍ^−３、ｎ型層に含まれるＰ濃度は１×１０^１９ｃｍ^−３であった。それぞれｐ型及びｎ型の電気伝導がホール効果により検証されており、室温におけるキャリア濃度はＢドープｐ型層が２×１０^１４ｃｍ^−３、Ｐドープｎ型層が５×１０^１２ｃｍ^−３であった。正孔及び電子移動度はそれぞれ１００ｃｍ^２／Ｖ−ｓｅｃ及び２０ｃｍ^２／Ｖ−ｓｅｃであった。
【００４２】
形成された素子は図５に示すような整流性を示しｐｉｎ接合ダイオードとしての機能が確認された。図６に、この素子から得られた光レスポンスのスペクトル（分光感度特性）を示す。ダイヤモンドのバンドギャップに対応する２２５ｎｍ以下の波長に強く反応し、２００ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）は１０００以上であり、深紫外線センサーとして良好に機能することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイヤモンドｐｎ接合紫外線センサーの概念図である。
【図２】ダイヤモンドｐｎ接合素子の整流特性を示すグラフである。
【図３】ダイヤモンドｐｎ接合紫外線センサーの分光感度特性を示すグラフである。
【図４】ダイヤモンドｐｉｎ接合紫外線センサーの概念図である。
【図５】ダイヤモンドｐｉｎ接合素子の整流特性を示すグラフである。
【図６】ダイヤモンドｐｉｎ接合紫外線センサーの分光感度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１．基板
２．ｐ型層
３．ｎ型層
４．ｐ型層オーミック電極
５．ｎ型層オーミック電極
６．ｉ層

Claims

リンをドープしたｎ型ダイヤモンドをｎ型層に用いたｐｎ接合による２２５ｎｍ以下の波長の紫外線を検知する深紫外線センサー。
２００ｎｍの波長における検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）が１００以上であることを特徴とする請求項１記載の深紫外線センサー。
リンをドープしたｎ型ダイヤモンドをｎ型層に用いたｐｉｎ接合による２２５ｎｍ以下の波長の紫外線を検知する深紫外線センサー。
２００ｎｍの波長における検出感度（Ｉ_２００）と２５０ｎｍにおける検出感度（Ｉ_２５０）の比（Ｉ_２００／Ｉ_２５０）が１０００以上であることを特徴とする請求項２記載の深紫外線センサー。