JP6931161B2 - 化合物半導体装置、赤外線検知器及び撮像装置 - Google Patents
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Description
先ず、第1の実施形態について説明する。第1の実施形態は、裏面照射型赤外線検知素子として用いられる化合物半導体装置に関する。図1は、第1の実施形態に係る化合物半導体装置を備えた赤外線検知器の構成を示す図である。図1(a)は赤外線検知器の全体像を示し、図1(b)は画素の構成を示す。
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、フォトニック領域の構成の点で第1の実施形態と相違している。図7は、第2の実施形態におけるフォトニック領域の構成を示す図である。
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、フォトニック領域の構成の点で第1の実施形態と相違している。図8は、第3の実施形態におけるフォトニック領域の構成を示す図である。
次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、受光素子を含む撮像装置に関する。図10は、第4の実施形態に係る撮像装置を示す図である。
基板と、
前記基板の表面に二次元に配列した複数の画素と、
を有し、
前記基板は当該基板に照射された光に対してフォトニック効果を呈するフォトニック領域を有することを特徴とする化合物半導体装置。
前記フォトニック領域は、前記基板の厚さ方向から傾斜した方向に延びる複数の孔を有し、
前記孔は周期的に配列していることを特徴とする付記1に記載の化合物半導体装置。
前記孔が延びる方向が2以上であることを特徴とする付記2に記載の化合物半導体装置。
前記孔が延びる方向と前記基板の厚さ方向とのなす角の大きさが45°以上であることを特徴とする付記2又は3に記載の化合物半導体装置。
前記画素は、
光を吸収し、吸収した光に応じて電荷を発生させる活性層と、
前記活性層を透過した光を前記活性層に向けて反射する反射層と、
を有することを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
前記画素は、前記活性層と前記反射層との間に設けられ、前記活性層を透過した光の進行方向を変化させる光学部品を有することを特徴とする付記5に記載の化合物半導体装置。
前記基板は、GaAs基板、InP基板、InSb基板、GaSb基板、CdTe基板又はCdZnTe基板であることを特徴とする付記1乃至6のいずれか1項に記載の化合物半導体装置。
付記1乃至7のいずれか1項に記載の化合物半導体装置と、
前記化合物半導体装置に接続された読み出し集積回路と、
を有することを特徴とする赤外線検知器。
付記8に記載の赤外線検知器を有することを特徴とする撮像装置。
基板の表面に二次元に配列した複数の画素を形成する工程と、
前記基板に当該基板に照射された光に対してフォトニック効果を呈するフォトニック領域を形成する工程と、
を有することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
10、20、30:フォトニック領域
11、21a、21b、21c、31a、31b:孔
100:化合物半導体装置
101:基板
103:活性層
105:反射層
108:光学部品
200:ROIC
300:赤外線検知器
400:撮像装置
401:受光素子(化合物半導体装置)
402:ROIC
403:赤外線検知器
Claims (6)
- 基板と、
前記基板の表面に二次元に配列した複数の画素と、
を有し、
前記基板は当該基板に照射された光に対してフォトニック効果を呈するフォトニック領域を有しており、
前記フォトニック領域は、前記基板の厚さ方向から傾斜した方向に延びる複数の孔を有し、前記孔は周期的に配列しており、
前記画素は、光を吸収し、吸収した光に応じて電荷を発生させる化合物半導体の活性層と、前記活性層を透過した光を前記活性層に向けて反射する反射層とを有しており、
前記基板の裏面から入射した赤外線のうち、共鳴条件を満たす特定の波長成分を有する赤外線のみが前記フォトニック領域を透過して前記活性層に到達することを特徴とする化合物半導体装置。 - 前記孔が延びる方向が2以上であることを特徴とする請求項1に記載の化合物半導体装置。
- 前記画素は、前記活性層と前記反射層との間に設けられ、前記活性層を透過した光の進行方向を変化させる光学部品を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の化合物半導体装置。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の化合物半導体装置と、
前記化合物半導体装置に接続された読み出し集積回路と、
を有することを特徴とする赤外線検知器。 - 請求項4に記載の赤外線検知器を有することを特徴とする撮像装置。
- 基板の表面に二次元に配列した複数の画素を形成する工程と、
前記基板に当該基板に照射された光に対してフォトニック効果を呈するフォトニック領域を形成する工程と、
を有しており、
前記フォトニック領域は、前記基板の厚さ方向から傾斜した方向に延びる複数の孔を有し、前記孔は周期的に配列しており、
前記画素は、光を吸収し、吸収した光に応じて電荷を発生させる化合物半導体の活性層と、前記活性層を透過した光を前記活性層に向けて反射する反射層とを有しており、
前記基板の裏面から入射した赤外線のうち、共鳴条件を満たす特定の波長成分を有する赤外線のみが前記フォトニック領域を透過して前記活性層に到達することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
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