JPS61283172A - 放射線感応半導体装置 - Google Patents
放射線感応半導体装置Info
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- JPS61283172A JPS61283172A JP61119001A JP11900186A JPS61283172A JP S61283172 A JPS61283172 A JP S61283172A JP 61119001 A JP61119001 A JP 61119001A JP 11900186 A JP11900186 A JP 11900186A JP S61283172 A JPS61283172 A JP S61283172A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体本体の隣接部分と相俟って整流接合を
形成するとともに入射放射線により生ずる電流を流出す
る電気接点を有する少なくとも２個の放射線感応ダイオ
ードが設けられた放射線感応半導体本体の主表面に入射
する放射線ビームの位置を決定あるいは制御する半導体
装置に関するものである。
形成するとともに入射放射線により生ずる電流を流出す
る電気接点を有する少なくとも２個の放射線感応ダイオ
ードが設けられた放射線感応半導体本体の主表面に入射
する放射線ビームの位置を決定あるいは制御する半導体
装置に関するものである。
ここに云う放射線ビームの位置とは、放射線ビームの平
衡位置を意味するものとする。又、「平衡」とは、単位
時間当たり入射する光子の数が成る点の両側で同一とな
る点をいう。対称ビームに対してはこの点はビームの軸
線と一致する。
衡位置を意味するものとする。又、「平衡」とは、単位
時間当たり入射する光子の数が成る点の両側で同一とな
る点をいう。対称ビームに対してはこの点はビームの軸
線と一致する。
上述した種類の放射線感応半導体装置を、例えば画像表
示用光電回路配置及び光ビーム（或いは他の種類の放射
線のビーム）のトラッキング若しくは位置決め用の回路
配置に使用することができる。上述した装置は放射線検
出以外では、特に２００乃至１ｌ１００ｎの波長範囲や
例えば軟Ｘ線放射における分光分析の分野で用いられ、
更に上述した装置は素粒子線（例えば電子、α粒子或い
は高エネルギー粒子）の検出に使用することもできる。
示用光電回路配置及び光ビーム（或いは他の種類の放射
線のビーム）のトラッキング若しくは位置決め用の回路
配置に使用することができる。上述した装置は放射線検
出以外では、特に２００乃至１ｌ１００ｎの波長範囲や
例えば軟Ｘ線放射における分光分析の分野で用いられ、
更に上述した装置は素粒子線（例えば電子、α粒子或い
は高エネルギー粒子）の検出に使用することもできる。
斯かる半導体装置を例えば曲げ強度試験後の位置決定用
測定装置または自動組立ラインに使用することもできる
。
測定装置または自動組立ラインに使用することもできる
。
さらに本発明は半導体装置を配置した合焦誤差検出装置
および斯かる合焦誤差検出装置を配設した、記録担体の
放射線記録表面の情報の読取り兼書込み装置にも関する
ものである。
および斯かる合焦誤差検出装置を配設した、記録担体の
放射線記録表面の情報の読取り兼書込み装置にも関する
ものである。
上述した種類の半導体装置は、特開昭５７−４８２７５
（１９８２年２月１日に出願公開されたオランダ国特許
出願第８００３９０６号）公報に開示されている。この
出願明細書には第１放射線反射表面と、対物レンズ系の
第２合焦表面（例えばコンパクトディスク装置或いはビ
テオディスク装置）との間のずれを検出する合焦誤差検
出装置が記載されており、この装置においていわゆる４
個組ダイオードを使用している。
（１９８２年２月１日に出願公開されたオランダ国特許
出願第８００３９０６号）公報に開示されている。この
出願明細書には第１放射線反射表面と、対物レンズ系の
第２合焦表面（例えばコンパクトディスク装置或いはビ
テオディスク装置）との間のずれを検出する合焦誤差検
出装置が記載されており、この装置においていわゆる４
個組ダイオードを使用している。
この４個組ダイオードは、極めて高速に動作し、遷移曲
線の勾配が急であり、その装着の際に放射線ビームがダ
イオードの４つの象限部分間の半導体表面に正確に合焦
されて投射されるようにこのダイオードを装着する必要
がある。必要とする許容誤差（４個組ダイオードの相対
距離は約５μｍである）に収める場合に、関連する調整
を伴う装着工程は困難且つ時間のかかるものとなる。
線の勾配が急であり、その装着の際に放射線ビームがダ
イオードの４つの象限部分間の半導体表面に正確に合焦
されて投射されるようにこのダイオードを装着する必要
がある。必要とする許容誤差（４個組ダイオードの相対
距離は約５μｍである）に収める場合に、関連する調整
を伴う装着工程は困難且つ時間のかかるものとなる。
同様の問題が合焦誤差検出装置を装着する場合にも生じ
る。この合焦誤差検出装置において、相互に細条により
分離される複数の検出器を具えるビーム分割素子を、放
射線反射表面で反射されたビームの通路に配置し、ビー
ム分割素子により形成されたサブビームが分離した細条
に入射するようにする。この場合にサブビームにより検
出器表面に形成された放射線スポットの中心は、分離細
条を相互に鋭角に離間させることにより、分離細条に正
確な合焦でもって入射することを確保することができる
。検出表面は機械的に偏倚させて、正確な初期調整を得
ることができる。さらに詳細な内容については、特開昭
５８−２０８９４６ （オランダ国特許出願第８２０２
０５８号）公報に記載されている。
る。この合焦誤差検出装置において、相互に細条により
分離される複数の検出器を具えるビーム分割素子を、放
射線反射表面で反射されたビームの通路に配置し、ビー
ム分割素子により形成されたサブビームが分離した細条
に入射するようにする。この場合にサブビームにより検
出器表面に形成された放射線スポットの中心は、分離細
条を相互に鋭角に離間させることにより、分離細条に正
確な合焦でもって入射することを確保することができる
。検出表面は機械的に偏倚させて、正確な初期調整を得
ることができる。さらに詳細な内容については、特開昭
５８−２０８９４６ （オランダ国特許出願第８２０２
０５８号）公報に記載されている。
しかし、この機械的な調整は時間及び／又は温度と共に
変化し、その後でも検出器表面の入念な調整を新規に且
つしばしば行う必要がある。
変化し、その後でも検出器表面の入念な調整を新規に且
つしばしば行う必要がある。
本発明の目的は、零位調整を著しく簡単に行い得る特に
斯かる合焦検出装置に使用することができる上述した種
類の半導体装置を提供せんとするにある。さらに斯かる
半導体装置は、前記の用途以外に適用するために設計し
、使用することができる。
斯かる合焦検出装置に使用することができる上述した種
類の半導体装置を提供せんとするにある。さらに斯かる
半導体装置は、前記の用途以外に適用するために設計し
、使用することができる。
本発明は、半導体本体の隣接部分と相俟って整流接合を
形成するとともに入射放射線により生ずる電流を流出す
る電気接点を有する少なくとも２個の放射線感応ダイオ
ードが設けられた放射線感応半導体本体の主表面に入射
する放射線ビームの位置を決定あるいは制御する半導体
装置において、少なくとも動作状態では高オーム抵抗領
域の形態の電流チャンネルを前記放射線感応ダイオード
の間に配置し、さらに前記半導体装置には調整回路を設
け、この調整回路により前記放射線感応ダイオードと関
連する整流接合を、前記ダイオードの間の主表面に放射
線ビームが投射される位置とは無関係に前記２個のダイ
オードを経て発生する電流がほぼ同一となるような、相
対差でバイアスし得るようにしたことを特徴とする。
形成するとともに入射放射線により生ずる電流を流出す
る電気接点を有する少なくとも２個の放射線感応ダイオ
ードが設けられた放射線感応半導体本体の主表面に入射
する放射線ビームの位置を決定あるいは制御する半導体
装置において、少なくとも動作状態では高オーム抵抗領
域の形態の電流チャンネルを前記放射線感応ダイオード
の間に配置し、さらに前記半導体装置には調整回路を設
け、この調整回路により前記放射線感応ダイオードと関
連する整流接合を、前記ダイオードの間の主表面に放射
線ビームが投射される位置とは無関係に前記２個のダイ
オードを経て発生する電流がほぼ同一となるような、相
対差でバイアスし得るようにしたことを特徴とする。
本発明は、斯かる半導体装置において、ダイオードを流
れる差電流を利用することにより、電子機械式または電
子式零位調整を行うことができ、従って合焦検出装置に
おいて、この調整を機械式調整（移動および固定）の代
わりに用いることができると云う認識に基づいている。
れる差電流を利用することにより、電子機械式または電
子式零位調整を行うことができ、従って合焦検出装置に
おいて、この調整を機械式調整（移動および固定）の代
わりに用いることができると云う認識に基づいている。
したがって、装着をさほど正確にしな（とも十分であり
、それにもかかわらず満足すべき高周波作動を維持する
ことができる。前記零位調整は、例えば、可変抵抗によ
り或いは電位差計回路を経て行う。この場合には電子回
路において、発生した光電流の変動も考慮する。
、それにもかかわらず満足すべき高周波作動を維持する
ことができる。前記零位調整は、例えば、可変抵抗によ
り或いは電位差計回路を経て行う。この場合には電子回
路において、発生した光電流の変動も考慮する。
平衡零位調整を、ダイオードから同一距離の個所で行う
必要はなく、１つまたは両ダイオードのバイアス電圧を
それらの接続路に沿って変更させることにより、平衡零
位調整を偏倚させることができる。
必要はなく、１つまたは両ダイオードのバイアス電圧を
それらの接続路に沿って変更させることにより、平衡零
位調整を偏倚させることができる。
半導体装置を含む調整装置によって、最小誤差信号を除
外した入射放射線ビームの平衡が零位調整或いは校正調
整と同時におこなえるように、入射放射線の位置を調整
する。
外した入射放射線ビームの平衡が零位調整或いは校正調
整と同時におこなえるように、入射放射線の位置を調整
する。
前記ダイオードを、調整半導体材料と相俟ってショット
キー接合を形成する金属領域とする。しかし、これらダ
イオードを、半導体本体の隣接部分と相俟ってｐｎ接合
を形成する半導体領域により形成するのが好適である。
キー接合を形成する金属領域とする。しかし、これらダ
イオードを、半導体本体の隣接部分と相俟ってｐｎ接合
を形成する半導体領域により形成するのが好適である。
ダイオードにより検出された光電流を、所望により、さ
らに信号処理を施すため、直接記録する。
らに信号処理を施すため、直接記録する。
しかし、零位調整のための調整回路がダイオード電流に
関係する出力信号を発生するようにするのが好適である
。
関係する出力信号を発生するようにするのが好適である
。
図面につき本発明を説明する。
図は線図的なものであり、各部の寸法は実際のものに比
例するものではなく、断面図においては図面を明瞭とす
る為に、特に厚さ方向において拡大して示す。また同一
導電型の半導体区域には、一般に同一方向の斜線を付し
、種々の例において対応する部分には、一般に同一符号
を付す。
例するものではなく、断面図においては図面を明瞭とす
る為に、特に厚さ方向において拡大して示す。また同一
導電型の半導体区域には、一般に同一方向の斜線を付し
、種々の例において対応する部分には、一般に同一符号
を付す。
第１図には本発明の半導体装置の一部分をその断面にて
示す。この半導体装置は珪素より成る半導体本体１を有
する。この半導体本体１は低オーム抵抗の基板２を有し
、この基板２上にエビタキシル層３が約１０μｍの厚さ
および２０〜２００Ω・Ｇ程度の固有抵抗率で設ける。
示す。この半導体装置は珪素より成る半導体本体１を有
する。この半導体本体１は低オーム抵抗の基板２を有し
、この基板２上にエビタキシル層３が約１０μｍの厚さ
および２０〜２００Ω・Ｇ程度の固有抵抗率で設ける。
半導体本体１には、整流接合５．５′を有する放射線感
応ダイオードを、はぼ平坦な表面４に設ける。この目的
のために、半導体本体１の表面４にｐ型半導体領域６を
設け、これら半導体領域６がエピタキシャル層３−と相
俟って整流接合５（この例においてｐｎ接合）を形成す
るようにし、さらにこれら半導体領域６間に位置する表
面領域１１はエピタキシャル層の隣接部分と相俟って整
流接合５′を形成するようにする。
応ダイオードを、はぼ平坦な表面４に設ける。この目的
のために、半導体本体１の表面４にｐ型半導体領域６を
設け、これら半導体領域６がエピタキシャル層３−と相
俟って整流接合５（この例においてｐｎ接合）を形成す
るようにし、さらにこれら半導体領域６間に位置する表
面領域１１はエピタキシャル層の隣接部分と相俟って整
流接合５′を形成するようにする。
半導体本体１の表面４にはさらに酸化珪素或いは、例え
ば窒化珪素を有する酸化珪素より成る不活性化反射防止
層７を被覆する。この層７に導電接点９ （９Ａ、
９”）に対する接点窓８を設ける。
ば窒化珪素を有する酸化珪素より成る不活性化反射防止
層７を被覆する。この層７に導電接点９ （９Ａ、
９”）に対する接点窓８を設ける。
半導体本体の下側では基板２に金属化接点１ｏを接触さ
せる。
せる。
接点９および１０に印加する電圧によってｐｎ接合５．
５′を逆バイアスすることができる。これによりエピタ
キシャル層３およびこれに関連する半導体領域６．１１
における各ｐｎ接合５，５′に第１図に破線で示す空乏
領域を形成する。このエピタキシャル層３内に延在する
空乏領域を１２で示す。
５′を逆バイアスすることができる。これによりエピタ
キシャル層３およびこれに関連する半導体領域６．１１
における各ｐｎ接合５，５′に第１図に破線で示す空乏
領域を形成する。このエピタキシャル層３内に延在する
空乏領域を１２で示す。
斯かる空乏領域１２内に分布する電界の方向を矢印１３
で示す。高オーム抵抗層（１１）を低い不純物濃度でド
ーピングして、ダイオードに十分高いバイアス電圧が印
加されると、破線で示す空乏領域の境界がほぼ表面まで
延在することができるようにする。したがって半導体領
域６八および６Ｂの間の電位差により導かれる電流Ｉ０
は広い範囲にわたり調整自在であり、一つのダイオード
から他のダイオードへの１パンチ・スルー”により徐々
に（少ない）電流に推移する。しかし、この電流Ｉ０値
が極めて低くなると、この装置の高周波特性が良好でな
くなる。その理由は、電荷キャリヤの移動度が、その大
部分絶縁体層７の界面で決まるからである。
で示す。高オーム抵抗層（１１）を低い不純物濃度でド
ーピングして、ダイオードに十分高いバイアス電圧が印
加されると、破線で示す空乏領域の境界がほぼ表面まで
延在することができるようにする。したがって半導体領
域６八および６Ｂの間の電位差により導かれる電流Ｉ０
は広い範囲にわたり調整自在であり、一つのダイオード
から他のダイオードへの１パンチ・スルー”により徐々
に（少ない）電流に推移する。しかし、この電流Ｉ０値
が極めて低くなると、この装置の高周波特性が良好でな
くなる。その理由は、電荷キャリヤの移動度が、その大
部分絶縁体層７の界面で決まるからである。
高オーム抵抗表面領域１１は、例えばイオン注入により
行い、半導体領域６Ａ及び６Ｂの間の半導体材料のドー
ピングを補償することによって得ることができる。高オ
ーム表面層１１を形成する線量（ドーズ）もまた絶縁体
層７に存在する固定電荷により影響される。
行い、半導体領域６Ａ及び６Ｂの間の半導体材料のドー
ピングを補償することによって得ることができる。高オ
ーム表面層１１を形成する線量（ドーズ）もまた絶縁体
層７に存在する固定電荷により影響される。
しかし、高オーム抵抗表面層１１は、ゲート電極によで
も得ることができる。このゲート電極は、入射放射線に
対し透明であり、これにバイアス電圧を印加すると半導
体領域６Ａ及び６Ｂの間の電位差により電流！。がこれ
ら領域間に流れるようになる。
も得ることができる。このゲート電極は、入射放射線に
対し透明であり、これにバイアス電圧を印加すると半導
体領域６Ａ及び６Ｂの間の電位差により電流！。がこれ
ら領域間に流れるようになる。
またゲート電極及びイオン注入を組合わせて使用するこ
とも可能である。
とも可能である。
光ビーム或いは放射線ビームが半導体本体ｌの表面に入
射し、このビームのエネルギーが十分に高い（少な（と
も半導体材料の禁止帯のバンドギャップに等しい）場合
には、半導体本体にさらに電荷キャリヤ（ホール及び電
子）を発生する。発生した電荷キャリヤは、空乏領域で
そこに分布する電界により散逸され、ｐｎ接合５を通過
して光電流の一部となる。
射し、このビームのエネルギーが十分に高い（少な（と
も半導体材料の禁止帯のバンドギャップに等しい）場合
には、半導体本体にさらに電荷キャリヤ（ホール及び電
子）を発生する。発生した電荷キャリヤは、空乏領域で
そこに分布する電界により散逸され、ｐｎ接合５を通過
して光電流の一部となる。
放射線ビームの一部が半導体領域６のほぼ中間に入射す
る（第１図におけるビームｂ）場合、空乏領域、主に領
域１４の一部分にさらに電荷キャリヤが発生し、これら
電荷キャリヤは光電流■の一部となる。この例において
、光電流■は半導体本体下側の金属化接点１０から流れ
、領域１４の部分で２方向のほぼ等しい分割（サブ）電
流■、および■、となり、このサブ電流は高オーム抵抗
領域１１を通って半導体領域６に、即ち接点９Ａ及び９
ｍ＋にながれる。高オーム抵抗領域１１は、放射線ビー
ムｂの直径の数倍（例えば６倍）の幅とする。
る（第１図におけるビームｂ）場合、空乏領域、主に領
域１４の一部分にさらに電荷キャリヤが発生し、これら
電荷キャリヤは光電流■の一部となる。この例において
、光電流■は半導体本体下側の金属化接点１０から流れ
、領域１４の部分で２方向のほぼ等しい分割（サブ）電
流■、および■、となり、このサブ電流は高オーム抵抗
領域１１を通って半導体領域６に、即ち接点９Ａ及び９
ｍ＋にながれる。高オーム抵抗領域１１は、放射線ビー
ムｂの直径の数倍（例えば６倍）の幅とする。
実際のところこの幅は、光学系の許容誤差に一般に依存
し、この幅を適宜選択して、放射線ビームがこの装置に
最適に集束される際にビーム直径の範囲と同程度になる
ようにする。他方において、この幅は、高周波特性及び
放射線感応半導体装置の緩和曲線の急峻さと関連して可
能な限り小さく選定するのが好適である。
し、この幅を適宜選択して、放射線ビームがこの装置に
最適に集束される際にビーム直径の範囲と同程度になる
ようにする。他方において、この幅は、高周波特性及び
放射線感応半導体装置の緩和曲線の急峻さと関連して可
能な限り小さく選定するのが好適である。
第１図に同様に示す放射線ビームｂ′の一部は半導体領
域６の中間の表面４に入射しない場合を示している。半
導体領域１４′に主に発生した電荷キャリヤは光電流１
′を発生し、この光電流が領域１４′からサブ電流■′
＾及び■Ｌ８に分流する。
域６の中間の表面４に入射しない場合を示している。半
導体領域１４′に主に発生した電荷キャリヤは光電流１
′を発生し、この光電流が領域１４′からサブ電流■′
＾及び■Ｌ８に分流する。
電流１１．の一部となる電荷キャリヤ（この場合ホール
）は、領域１４’が半導体領域６３からの距離より半導
体領域６Ａからの距離の方が短いため、電流ＩＩ６の一
部となる電荷キャリヤより抵抗が小さい。したがって、
電流１′は電流１１．とＨ′１とに不均等に分流し、即
ち１１ 、 ＞ Ｈｌ。
）は、領域１４’が半導体領域６３からの距離より半導
体領域６Ａからの距離の方が短いため、電流ＩＩ６の一
部となる電荷キャリヤより抵抗が小さい。したがって、
電流１′は電流１１．とＨ′１とに不均等に分流し、即
ち１１ 、 ＞ Ｈｌ。
となる。
本発明において、この電圧は、（この例において）領域
６Ａに印加される電圧より負のバイアス電圧が領域に供
給されるように接点９Ａ及び９１′に印加する。これに
より本例では高オーム抵抗表面領域１１に補償電流Ｉ０
を発生し、この電流は、すでに説明した例えばフィード
バック増幅回路のようなフードバック機構により調整さ
れて、電流１１４は有効に小さくなると共に電流１１Ｂ
は有効に大きくなる。Ｔ ’ａ Ｉｏ ””Ｉ ’
ｍ ＋Ｉｏとなると、接点９Ａ及び９Ｂに流れる電流は
ほぼ等しくなり、ビームｂ′が領域６Ａ及び６！ｌの中
間に位置するのは明らかである。
６Ａに印加される電圧より負のバイアス電圧が領域に供
給されるように接点９Ａ及び９１′に印加する。これに
より本例では高オーム抵抗表面領域１１に補償電流Ｉ０
を発生し、この電流は、すでに説明した例えばフィード
バック増幅回路のようなフードバック機構により調整さ
れて、電流１１４は有効に小さくなると共に電流１１Ｂ
は有効に大きくなる。Ｔ ’ａ Ｉｏ ””Ｉ ’
ｍ ＋Ｉｏとなると、接点９Ａ及び９Ｂに流れる電流は
ほぼ等しくなり、ビームｂ′が領域６Ａ及び６！ｌの中
間に位置するのは明らかである。
領域６，１１０寸法は、既述のとおりその態様に応じて
異なる。しかし、接点９Ａ、９Ｍが比較的スペースがお
いており、動作時においては放射線ビームｂが、これら
接点間にほとんどが入射することとなる。
異なる。しかし、接点９Ａ、９Ｍが比較的スペースがお
いており、動作時においては放射線ビームｂが、これら
接点間にほとんどが入射することとなる。
全体を組立てた後に斯かる半導体装置を関連するフィー
ドバック機構と相俟って光学系に装着する場合には、接
点９Ａ、９Ｂに電位差を印加することにより領域６Ａ及
び６Ｂの中間にビームｂを有効に入射させることができ
る。したがって、斯かる装置に設けられた集束系、検出
系、または他の光学系は、単なる機械式調整よりも一般
に迅速且つ簡単な電子式または電子機械式零位調整を行
うことができる。
ドバック機構と相俟って光学系に装着する場合には、接
点９Ａ、９Ｂに電位差を印加することにより領域６Ａ及
び６Ｂの中間にビームｂを有効に入射させることができ
る。したがって、斯かる装置に設けられた集束系、検出
系、または他の光学系は、単なる機械式調整よりも一般
に迅速且つ簡単な電子式または電子機械式零位調整を行
うことができる。
上述した点に関して、接点９Ａ、９１１に印加される電
圧（この例において負電圧）が変化すると、空乏領域１
２の形状が僅かではあるが変化することがある。しかし
、このように変化するもこの装置の適正なる作動には殆
ど影響を与えない。その理由は、例えば上述の高オーム
抵抗表面領域１１を流れる電流により充電流成分の差を
上述したように補償するからである。高オーム抵抗表面
領域１１はその平面図で見て種々の形状を有しており、
この形状を例えば円または楕円とすることができる。
圧（この例において負電圧）が変化すると、空乏領域１
２の形状が僅かではあるが変化することがある。しかし
、このように変化するもこの装置の適正なる作動には殆
ど影響を与えない。その理由は、例えば上述の高オーム
抵抗表面領域１１を流れる電流により充電流成分の差を
上述したように補償するからである。高オーム抵抗表面
領域１１はその平面図で見て種々の形状を有しており、
この形状を例えば円または楕円とすることができる。
第２図にて、放射線ビームが表面４に投射するその投射
位置に無関係に上記零位調整がおこなわれることを線図
的に示す。電流■、及び■８を演算増幅器１５Ａ、 １
５”の２つの入力側に供給し、供給された電流はフィー
ドバック抵抗１６Ａ、 １６”を経て帰還される。演算
増幅器１５Ａ、 １５”の他の２つの入力端子を相互接
続し、さらにこれらを例えば接地点にも接続する。
位置に無関係に上記零位調整がおこなわれることを線図
的に示す。電流■、及び■８を演算増幅器１５Ａ、 １
５”の２つの入力側に供給し、供給された電流はフィー
ドバック抵抗１６Ａ、 １６”を経て帰還される。演算
増幅器１５Ａ、 １５”の他の２つの入力端子を相互接
続し、さらにこれらを例えば接地点にも接続する。
可変分圧器１７の可動接点１８を全光電流Ｉから補助回
路を経て取出される電圧点と接続し、この可変分圧器１
７により、演算増幅器１５Ａ及び１５”の入力側１９Ａ
及び１９”の間に電位差を印加し得るようにする。光電
流ＩＡ及び■、における電流変動を充電流自体と同様に
、増幅後演算増幅器１５＾及び１５８の出力端子２０Ａ
及び２０”で測定する。
路を経て取出される電圧点と接続し、この可変分圧器１
７により、演算増幅器１５Ａ及び１５”の入力側１９Ａ
及び１９”の間に電位差を印加し得るようにする。光電
流ＩＡ及び■、における電流変動を充電流自体と同様に
、増幅後演算増幅器１５＾及び１５８の出力端子２０Ａ
及び２０”で測定する。
オプトエレクトロニク装置において、斯かる半導体装置
の最終調整は、このオプトエレクトロニク装置が組立て
られ、例えば対物レンズ系の焦点を正確に調整した後に
行われる。つぎに、入射ビームの位置を、光電流ＩＡ及
び■８の差を測定することにより計測することができる
。この測定に関して、半導体領域６＾および６８の間の
電圧差を分圧器１７により調整して、（校正位置におい
て）電流ＩＡが電流■８に等しくなるようにする。した
がってビームｂが領域６＾及び６″間の中間に入射して
いることは明らかである。半導体領域６Ａ及び６菖の電
位差を維持する場合には、出力端子２０＾及び２０”の
間で測定された電流の差を、前記校正位置に対する放射
線ビームの入射位置の変位と判断することができる。こ
れがため１、信号（ＩＡ ＩＢ）を制御信号として
使用することができる。変位Δ■は、校正位置に対する
ビームｂの入射位置の所定の変位に相当する。
の最終調整は、このオプトエレクトロニク装置が組立て
られ、例えば対物レンズ系の焦点を正確に調整した後に
行われる。つぎに、入射ビームの位置を、光電流ＩＡ及
び■８の差を測定することにより計測することができる
。この測定に関して、半導体領域６＾および６８の間の
電圧差を分圧器１７により調整して、（校正位置におい
て）電流ＩＡが電流■８に等しくなるようにする。した
がってビームｂが領域６＾及び６″間の中間に入射して
いることは明らかである。半導体領域６Ａ及び６菖の電
位差を維持する場合には、出力端子２０＾及び２０”の
間で測定された電流の差を、前記校正位置に対する放射
線ビームの入射位置の変位と判断することができる。こ
れがため１、信号（ＩＡ ＩＢ）を制御信号として
使用することができる。変位Δ■は、校正位置に対する
ビームｂの入射位置の所定の変位に相当する。
上述した所から、広い許容誤差でもって装着し得、校正
を電気的或いは電子的にほぼ全体にわたり行うことがで
きる制御系を得ることができる。
を電気的或いは電子的にほぼ全体にわたり行うことがで
きる制御系を得ることができる。
もちろんここで線図的に示す可変分圧器１７及びフィー
ドバック演算増幅器の代わりに他の回路を使用すること
もできる。全光電流■を、第２図に示すように直接並び
に演算増幅器１５及びフィードバック抵抗１６を具える
演算増幅回路により測定することができる。
ドバック演算増幅器の代わりに他の回路を使用すること
もできる。全光電流■を、第２図に示すように直接並び
に演算増幅器１５及びフィードバック抵抗１６を具える
演算増幅回路により測定することができる。
第３及び第４図に示す本発明による半導体装置は、半導
体本体１を具え、全光電流■を４個のサブ電流Ｔａ、Ｉ
ｎ、ｔｃ＋ Ｉｏに分流する。ビームｂが第３図に示
すように半導体領域６の中間に入射する場合には、接点
９＾ ９Ｂ、９Ｃ，９Ｄを流れる光電流はほぼ等しくな
る。光学系の最後の調整後に組立時の不整合により、例
えばビームがｂ′に入射するような場合（第３図）は、
上述のところと同様にして調整することができる。
体本体１を具え、全光電流■を４個のサブ電流Ｔａ、Ｉ
ｎ、ｔｃ＋ Ｉｏに分流する。ビームｂが第３図に示
すように半導体領域６の中間に入射する場合には、接点
９＾ ９Ｂ、９Ｃ，９Ｄを流れる光電流はほぼ等しくな
る。光学系の最後の調整後に組立時の不整合により、例
えばビームがｂ′に入射するような場合（第３図）は、
上述のところと同様にして調整することができる。
第５図にて調整のため接点９Ａ、９ｍ＋、９Ｃ２９Ｄか
ら発生するサブ光電流ＩＡＩ Ｉｌｌ ＩＣＩＩ。
ら発生するサブ光電流ＩＡＩ Ｉｌｌ ＩＣＩＩ。
を、第２図に示す回路とほぼ等しい２個のサブ回路を具
える制御回路に再び供給することを示す。この例におい
て分圧器１７により、半導体領域６Ａ、６”、６ｃ及び
６″夫々に印加する電圧を相対的に変化させて、放射線
ビームがｂ′に入射する場合の電流１．．１．、ＩＣ＋
Ｉ。がほぼ等しくなるようにする。
える制御回路に再び供給することを示す。この例におい
て分圧器１７により、半導体領域６Ａ、６”、６ｃ及び
６″夫々に印加する電圧を相対的に変化させて、放射線
ビームがｂ′に入射する場合の電流１．．１．、ＩＣ＋
Ｉ。がほぼ等しくなるようにする。
この校正の後、入射ビームの位置がこのビーム位置ｂ′
より僅かに変化すると、出力電流ＩＡ＋Ｉｎ、Ｉｃ及び
■。に差が生じる。したがって、これら出力電流を入射
ビームの位置を制御する制・御系に供給する。この制御
は、４個組（ｑｕａｄｒａｎｔ）ダイオードについて記
載した論文「オプティカルビデオ ディスク ウィズ
アンデュレーティング トラック」 （定期刊行物「ア
プライドオプティックス」第１７巻第１３号（１９７８
年７月１日号）の第２０２２〜２０２８頁）と同様に行
う。
より僅かに変化すると、出力電流ＩＡ＋Ｉｎ、Ｉｃ及び
■。に差が生じる。したがって、これら出力電流を入射
ビームの位置を制御する制・御系に供給する。この制御
は、４個組（ｑｕａｄｒａｎｔ）ダイオードについて記
載した論文「オプティカルビデオ ディスク ウィズ
アンデュレーティング トラック」 （定期刊行物「ア
プライドオプティックス」第１７巻第１３号（１９７８
年７月１日号）の第２０２２〜２０２８頁）と同様に行
う。
第３，４図に示す半導体装置は、半導体領域６Ａ、６”
、６ｃ及び６”（７）近くに、これら領域全体を囲む半
導体領域６Ｅを具える。この領域６６と関連するｐｎ接
合５ｔは、関連する空乏領域１２’がエピタキシャル層
３及び領域６Ａ＋ ６”ｌ ６ｃ１６Ｄ及び１１の
間のｐｎ接合と関連する空乏領域１２と接触するように
電圧源により遮断状態とする。領域６Ｅ及び領域６ａ−
ｏの間の電圧差は許容し得る。
、６ｃ及び６”（７）近くに、これら領域全体を囲む半
導体領域６Ｅを具える。この領域６６と関連するｐｎ接
合５ｔは、関連する空乏領域１２’がエピタキシャル層
３及び領域６Ａ＋ ６”ｌ ６ｃ１６Ｄ及び１１の
間のｐｎ接合と関連する空乏領域１２と接触するように
電圧源により遮断状態とする。領域６Ｅ及び領域６ａ−
ｏの間の電圧差は許容し得る。
その理由は、中間領域において、高オーム抵抗表面層１
１の形成に影響を与えるような手段を講じないからであ
る。かように構成することによって、領域６Ａ、６’、
６ｃ、６’、ＩＩに入射シナイ光により発生される電荷
キャリヤ及び寄生的に発生される電荷キャリヤは、ｐｎ
接合５Ｅを流れる電流（例えば結晶の端部から発生する
電流）にのみ寄与するだけであり従って分散により、半
導体領域６＾＊ ６”＋ ６ｃ＋ ６″のｐｎ接
合５の１つを流れる光電子流に寄生的に寄与し得ないよ
うにする。
１の形成に影響を与えるような手段を講じないからであ
る。かように構成することによって、領域６Ａ、６’、
６ｃ、６’、ＩＩに入射シナイ光により発生される電荷
キャリヤ及び寄生的に発生される電荷キャリヤは、ｐｎ
接合５Ｅを流れる電流（例えば結晶の端部から発生する
電流）にのみ寄与するだけであり従って分散により、半
導体領域６＾＊ ６”＋ ６ｃ＋ ６″のｐｎ接
合５の１つを流れる光電子流に寄生的に寄与し得ないよ
うにする。
第３，４図に示す種類の半導体装置を半導体技術で一般
的に知られる技術により製造することができる。出発材
料はｎ型珪素基板２とし、この基板上にｎ型エピタキシ
ャル層を成長させる。表面領域６は、例えばｐ型不純物
をイオン注入し、その後に拡散工程或いはアニーリング
工程を行うことにより得る。表面領域６は拡散により直
接設けることもできる。
的に知られる技術により製造することができる。出発材
料はｎ型珪素基板２とし、この基板上にｎ型エピタキシ
ャル層を成長させる。表面領域６は、例えばｐ型不純物
をイオン注入し、その後に拡散工程或いはアニーリング
工程を行うことにより得る。表面領域６は拡散により直
接設けることもできる。
２次元的に位置決めする第３，４図の半導体装置により
満足すべき結果を得ることができるが、伝送特性を完全
に直線とすることはできない。良好な直線性は第６．７
．８図に示す半導体装置により得られる。この半導体装
置では、２組のｎ型の半導体領域５８に高オーム抵抗領
域５７を介在させて半導体領域６間の接続部に対し直角
をなす方向においてｐ要領域６，１１と同一の機能を呈
するようにする。これにより上述のように領域７，１１
にホールを集め、ｎ型領域５７．５８によって半導体本
体に発生した電子に対し最小の電位を形成し得るように
する。
満足すべき結果を得ることができるが、伝送特性を完全
に直線とすることはできない。良好な直線性は第６．７
．８図に示す半導体装置により得られる。この半導体装
置では、２組のｎ型の半導体領域５８に高オーム抵抗領
域５７を介在させて半導体領域６間の接続部に対し直角
をなす方向においてｐ要領域６，１１と同一の機能を呈
するようにする。これにより上述のように領域７，１１
にホールを集め、ｎ型領域５７．５８によって半導体本
体に発生した電子に対し最小の電位を形成し得るように
する。
この半導体装置はｐ”型或いはπ型基板２を具え、この
基板上にｎ−型或いはシ型エピタキシャル層を成長させ
る。このエピタキシャル成長の前に埋込み層５７．５８
を画成し、半導体ｊＪ Ｍｉ ５８を選択的にイオン注
入により強くドープする。これらｎ型半導体領域５Ｂを
高ドープｎ″領域５９を経て金属層９Ｃ２９°に接続さ
せる。さらに、この半導体装置はその表面４に第１及び
２図について記載した所と同様の構体を有する。金属層
９Ａ＋９”＋９Ｃ，９Ｄを、上述した種類の調整回路の
入力端子１９’ 、 １９ ｍ、 １９ ｃ、 １９
”に接続し、この回路は線図的に示すデータ処理袋２４
０の一部を形成する。
基板上にｎ−型或いはシ型エピタキシャル層を成長させ
る。このエピタキシャル成長の前に埋込み層５７．５８
を画成し、半導体ｊＪ Ｍｉ ５８を選択的にイオン注
入により強くドープする。これらｎ型半導体領域５Ｂを
高ドープｎ″領域５９を経て金属層９Ｃ２９°に接続さ
せる。さらに、この半導体装置はその表面４に第１及び
２図について記載した所と同様の構体を有する。金属層
９Ａ＋９”＋９Ｃ，９Ｄを、上述した種類の調整回路の
入力端子１９’ 、 １９ ｍ、 １９ ｃ、 １９
”に接続し、この回路は線図的に示すデータ処理袋２４
０の一部を形成する。
したがって、ビーム位置を校正する２次元系を得る。こ
の２次元系では、一方の座標の調整を主にホール電流に
より行い、他方の座標の調整を主に電子流により行う。
の２次元系では、一方の座標の調整を主にホール電流に
より行い、他方の座標の調整を主に電子流により行う。
また、平面図でみた領域５７゜５８は図示の形状に限定
されず種々の形状とすることができる。
されず種々の形状とすることができる。
また基板２をｎ型とし、領域５７．５８を十分強くドー
プして、電子のポテンシャル井戸を発生させることがで
きる。
プして、電子のポテンシャル井戸を発生させることがで
きる。
データ処理装置４０にサブ電流を再び加えて、全光電流
を決定し、一方、この装置４０は出力６０に例えばビー
ムｂを制御するか又は他の適用のための信号を供給する
。
を決定し、一方、この装置４０は出力６０に例えばビー
ムｂを制御するか又は他の適用のための信号を供給する
。
本発明の半導体装置を、例えば第９図に示す種類の焦点
検出系に使用することができる。第９図はディスク円盤
形記録担体２１の半径方向断面の一部を示している。放
射線を反射する情報構体は、記録担体の上側に設けられ
ており、情報トラック２２に沿って配置された多数の情
報区域（図示せず）より構成される。この情報構体は放
射線源２３、例えば半導体ダイオードレーザにより発生
される読取りビームｂにより走査される。レンズ２４は
発散するビームを対物レンズ系２５の瞳に十分適合する
ような断面の平行ビームに変える。次にこの対物レンズ
系２５は情報構体上に最小寸法の放射線スポットＶを形
成する。
検出系に使用することができる。第９図はディスク円盤
形記録担体２１の半径方向断面の一部を示している。放
射線を反射する情報構体は、記録担体の上側に設けられ
ており、情報トラック２２に沿って配置された多数の情
報区域（図示せず）より構成される。この情報構体は放
射線源２３、例えば半導体ダイオードレーザにより発生
される読取りビームｂにより走査される。レンズ２４は
発散するビームを対物レンズ系２５の瞳に十分適合する
ような断面の平行ビームに変える。次にこの対物レンズ
系２５は情報構体上に最小寸法の放射線スポットＶを形
成する。
読取りビームは情報構体で反射され、記録担体が読取り
ビームに相対的に動くにつれ、反射されたビームは記録
担体に記録されている情報に応じて時間と共に変調され
る。この変調ビームを放射線源から放出されたビームと
分離するために、放射線源と対物レンズ系との間にビー
ム分割プリズム２６を配設する。このビーム分割プリズ
ム２６は２個のプリズム要素２７及び２８を具え、両者
間にビーム分割層２９を設けるようにすることができる
。ビーム分割プリズム２６の入射表面及び出射表面に夫
々符号３０及び３１を付す。ビーム分割層２９は半透明
層とすることができる。読取り装置での放射線損失を小
さくするため、偏光感応ビーム分離層を用いることもで
きる。この場合に対物レンズ系とプリズム２６との間に
Ａ波長板３２（ただし、この波長は読取りビームｂの波
長である）を配設する必要がある。このビーム分割プリ
ズムを読取りビームが２回通過し、この読取りビームの
偏光面を全部で９０’回転させる。したがって、放射線
源により放出されたビームをプリズムでほとんど完全に
透過させ、変調ビームを放射線感応検出装置３３に向け
ほぼ完全に反射し、この検出装置３３は記録担体に記憶
された情報に応じて変調された信号を発生する。
ビームに相対的に動くにつれ、反射されたビームは記録
担体に記録されている情報に応じて時間と共に変調され
る。この変調ビームを放射線源から放出されたビームと
分離するために、放射線源と対物レンズ系との間にビー
ム分割プリズム２６を配設する。このビーム分割プリズ
ム２６は２個のプリズム要素２７及び２８を具え、両者
間にビーム分割層２９を設けるようにすることができる
。ビーム分割プリズム２６の入射表面及び出射表面に夫
々符号３０及び３１を付す。ビーム分割層２９は半透明
層とすることができる。読取り装置での放射線損失を小
さくするため、偏光感応ビーム分離層を用いることもで
きる。この場合に対物レンズ系とプリズム２６との間に
Ａ波長板３２（ただし、この波長は読取りビームｂの波
長である）を配設する必要がある。このビーム分割プリ
ズムを読取りビームが２回通過し、この読取りビームの
偏光面を全部で９０’回転させる。したがって、放射線
源により放出されたビームをプリズムでほとんど完全に
透過させ、変調ビームを放射線感応検出装置３３に向け
ほぼ完全に反射し、この検出装置３３は記録担体に記憶
された情報に応じて変調された信号を発生する。
対物レンズ系の焦点面と情報構体の表面との間のずれの
大きさ及び方向を示す合焦誤差信号を発生させるために
、ビーム分割プリズム２６の出射面３１に屋根形プリズ
ム３４を設け、放射線感応検出装置３３を、例えば第１
及び２図につき示した２個の放射線感応装置で構成する
。これら２個の放射線感応装置を第１１図に符号３６及
び３７を付し、この図につき合焦誤差検出の原理につい
て説明する。この第１１図は第９図のＸ［−ＸＩ線に沿
う半導体装置の拡大図であり、電圧を調整して外見上の
零位調整を得る補助電子手段を線図的に示している。
大きさ及び方向を示す合焦誤差信号を発生させるために
、ビーム分割プリズム２６の出射面３１に屋根形プリズ
ム３４を設け、放射線感応検出装置３３を、例えば第１
及び２図につき示した２個の放射線感応装置で構成する
。これら２個の放射線感応装置を第１１図に符号３６及
び３７を付し、この図につき合焦誤差検出の原理につい
て説明する。この第１１図は第９図のＸ［−ＸＩ線に沿
う半導体装置の拡大図であり、電圧を調整して外見上の
零位調整を得る補助電子手段を線図的に示している。
ビーム分割プリズム３４の屈折縁３５は第６図にＯＯ′
で示した読取り装置の光軸に平行に配置することができ
る。したがって実際にはトラッキング誤差信号を検出信
号からも取り出すことができる。
で示した読取り装置の光軸に平行に配置することができ
る。したがって実際にはトラッキング誤差信号を検出信
号からも取り出すことができる。
屋根形プリズムはビームｂを放射線感応装置（検出装置
）３６及び３７に夫々入射する２個のサブビームｂｌ及
びｂｚに分割する。
）３６及び３７に夫々入射する２個のサブビームｂｌ及
びｂｚに分割する。
第９及び１１図に示す配置において、読取りビームが正
確に情報構体の表面に合焦している状態を示している。
確に情報構体の表面に合焦している状態を示している。
読取り装置を適宜設計して、反射ビームの合焦が、第１
，２図に示すものと同様な構体を有する検出装置３６．
３７の半導体装置１の表面２に反射ビームが合焦するよ
うにする。この反射ビームが正確に合焦している場合に
は、検出装置３６及び３７の（第１１図に実線）半導体
領域６Ａ及び６１′の間並びに半導体領域６ｃ及び６ｒ
′の間に夫々配設される高オーム抵抗領域１１及び１１
’にサブビームｂ、及びす、が夫々対称的に入射する。
，２図に示すものと同様な構体を有する検出装置３６．
３７の半導体装置１の表面２に反射ビームが合焦するよ
うにする。この反射ビームが正確に合焦している場合に
は、検出装置３６及び３７の（第１１図に実線）半導体
領域６Ａ及び６１′の間並びに半導体領域６ｃ及び６ｒ
′の間に夫々配設される高オーム抵抗領域１１及び１１
’にサブビームｂ、及びす、が夫々対称的に入射する。
合焦誤差がある場合には、関連する検出器に対するサブ
ビームｂ、及びｂ２のエネルギー分布が変化し、これは
検出器に対しサブビームにより発生される放射線スポッ
トＶ ＋及びｖ２のずれとして現れる。放射線源から放
出された読取りビームが情報構体の表面の上方で合焦さ
れる場合には、ビームｂ、およびす、が内側にずれて、
半導体領域６Ａ及び６Ｄは、半導体領域６ｍ及び６Ｃよ
り少ない量の放射線エネルギーを受は取る（実線ａ′参
照）。
ビームｂ、及びｂ２のエネルギー分布が変化し、これは
検出器に対しサブビームにより発生される放射線スポッ
トＶ ＋及びｖ２のずれとして現れる。放射線源から放
出された読取りビームが情報構体の表面の上方で合焦さ
れる場合には、ビームｂ、およびす、が内側にずれて、
半導体領域６Ａ及び６Ｄは、半導体領域６ｍ及び６Ｃよ
り少ない量の放射線エネルギーを受は取る（実線ａ′参
照）。
逆に、放射線源から放出された読取りビームが情報構体
の表面の下方で合焦される場合には、ビームｂ１及びｂ
２が外側にずれ、半導体領域６１′及び６ｃは半導体領
域６＾ ５Ｄより少ない放射線エネルギーを受ける（第
１１図実線ａ〜参照）。
の表面の下方で合焦される場合には、ビームｂ１及びｂ
２が外側にずれ、半導体領域６１′及び６ｃは半導体領
域６＾ ５Ｄより少ない放射線エネルギーを受ける（第
１１図実線ａ〜参照）。
読取りビームが正確に合焦している場合には、放射線ス
ポットｖＩ及びν２が、半導体領域６＾及び６！ｌの間
並びに半導体領域６扉及び６ｃの間にできる。また、組
立後に任意の光電流の差を補償して、光学系の零位調整
が正確に行われ得るようにするため、さらに第１１図に
示す回路配置には前述の実施例につき説明した所と同様
に作動する電子制御回路を複数個具える。
ポットｖＩ及びν２が、半導体領域６＾及び６！ｌの間
並びに半導体領域６扉及び６ｃの間にできる。また、組
立後に任意の光電流の差を補償して、光学系の零位調整
が正確に行われ得るようにするため、さらに第１１図に
示す回路配置には前述の実施例につき説明した所と同様
に作動する電子制御回路を複数個具える。
前記零位調整を行った後、演算増幅器１５から発生する
信号を信号処理のため使用することができる。このため
、半導体領域６Ａ及び６ｇを通って流れる光電流の大き
さを示す（第ｉｏ、 ｔｉ図に示す）信号４７及び４８
を第１加算器５０に供給し、信号４６および４９を第２
加算器５１に供給する。これら加算器を経た信号を差動
増幅器５２に供給すると、合焦誤差信号Ｓｆを得ること
ができる。また、加算器５０及び５１の出力端子に入力
端子を接続した第３加算器５３により情報信号Ｓ（が得
られる。
信号を信号処理のため使用することができる。このため
、半導体領域６Ａ及び６ｇを通って流れる光電流の大き
さを示す（第ｉｏ、 ｔｉ図に示す）信号４７及び４８
を第１加算器５０に供給し、信号４６および４９を第２
加算器５１に供給する。これら加算器を経た信号を差動
増幅器５２に供給すると、合焦誤差信号Ｓｆを得ること
ができる。また、加算器５０及び５１の出力端子に入力
端子を接続した第３加算器５３により情報信号Ｓ（が得
られる。
第９図に示すように、屋根形プリズム３４の屈折縁３５
を光軸００′に対し直角に配設し、放射線スポットｖ１
及びｖ２を、トラック方向に直交する方向に相対的に変
位させる。この場合に、読取るべきトラックの中心に対
し読取リスポットｖの位置を指示するトラッキング信号
を、演算増幅器１５（第１１図参照）から発生する信号
４６．４７．４８及び４９から取り出すことができる。
を光軸００′に対し直角に配設し、放射線スポットｖ１
及びｖ２を、トラック方向に直交する方向に相対的に変
位させる。この場合に、読取るべきトラックの中心に対
し読取リスポットｖの位置を指示するトラッキング信号
を、演算増幅器１５（第１１図参照）から発生する信号
４６．４７．４８及び４９から取り出すことができる。
このトラッキング信号ＳＷ。
は第１０図に示すように、信号４６及び４７を加算器５
４に供給し、信号４８および４９を加算器５５に供給し
、これら加算器からの信号を差動増幅器５６に供給する
ことにより、得ることができる。これがため、トラッキ
ング信号Ｓ、は、 Ｓｒ ＝ （Ｓ４６＋３４？）二（Ｓ４６＋３４？）と
なる。
４に供給し、信号４８および４９を加算器５５に供給し
、これら加算器からの信号を差動増幅器５６に供給する
ことにより、得ることができる。これがため、トラッキ
ング信号Ｓ、は、 Ｓｒ ＝ （Ｓ４６＋３４？）二（Ｓ４６＋３４？）と
なる。
第９，１０図に示す回路配置をトラッキング信号Ｓ、、
の発生に使用しない場合には、半導体装置における領域
６ｉ＋を第１２図に示すように領域６ｃと一致させるこ
ともできる。これがため、合焦誤差信号Ｓｆは、 Ｓｔ ＝ （Ｓ４１ ＋ ５４３） Ｓａｚとなる。
の発生に使用しない場合には、半導体装置における領域
６ｉ＋を第１２図に示すように領域６ｃと一致させるこ
ともできる。これがため、合焦誤差信号Ｓｆは、 Ｓｔ ＝ （Ｓ４１ ＋ ５４３） Ｓａｚとなる。
以上、光学読取り装置に使用する場合につき合焦検出系
を説明したが、これをその他に書込み装置または書込み
兼読取り装置に使用することもできる。この書込み装置
は前述の読取り装置と同様の構造とする。例えば金属層
内に窪みを形成することにより情報を記録する場合は、
読取りの場合よりも多くのエネルギーを必要とし、また
書込みビームは書込むべき情報に応じて時間と共に変調
する必要がある。書込み装置における放射線源として、
Ｈｅ −Ｎｅレーザのようなガスレーザを利用すること
ができる。この場合には、電子光学変調器或いは音響光
学変調器のような変調器を書込みビームの通路内に設け
る必要がある。またガスレーザの代わりにダイオードレ
ーザを使用することもできる。この場合、書込みビーム
はダイオードレーザを流れる電流を変えることにより変
調され、従って別個に変調器を必要としない。
を説明したが、これをその他に書込み装置または書込み
兼読取り装置に使用することもできる。この書込み装置
は前述の読取り装置と同様の構造とする。例えば金属層
内に窪みを形成することにより情報を記録する場合は、
読取りの場合よりも多くのエネルギーを必要とし、また
書込みビームは書込むべき情報に応じて時間と共に変調
する必要がある。書込み装置における放射線源として、
Ｈｅ −Ｎｅレーザのようなガスレーザを利用すること
ができる。この場合には、電子光学変調器或いは音響光
学変調器のような変調器を書込みビームの通路内に設け
る必要がある。またガスレーザの代わりにダイオードレ
ーザを使用することもできる。この場合、書込みビーム
はダイオードレーザを流れる電流を変えることにより変
調され、従って別個に変調器を必要としない。
第１及び２図に示す半導体装置は、例えば機械的検査（
曲げ強度測定、ひずみ測定等）のような小さなずれを測
定するために使用することもできる。
曲げ強度測定、ひずみ測定等）のような小さなずれを測
定するために使用することもできる。
前述のドーピングによる方法以外にも高オーム抵抗層１
１を形成することができる。第１３及び１４図は本発明
の半導体装置の断面図及び平面図を夫々示し、この半導
体装置の動作状態において、高オーム抵抗１１１はゲー
ト電極８０により形成し、この電極は入射放射線に対し
少なくとも部分的に透明とする。このゲート電極８０は
例えば酸化珪素より成る絶縁層７上に配設する。また絶
縁層７は前述の例と同様に反射防止層としても作用する
。このゲート電極に適宜電圧を印加して、作動状態にお
いて電圧差を領域６Ａ及び６Ｂに与える場合にこれら領
域に電流が流れることができるようにする。
１を形成することができる。第１３及び１４図は本発明
の半導体装置の断面図及び平面図を夫々示し、この半導
体装置の動作状態において、高オーム抵抗１１１はゲー
ト電極８０により形成し、この電極は入射放射線に対し
少なくとも部分的に透明とする。このゲート電極８０は
例えば酸化珪素より成る絶縁層７上に配設する。また絶
縁層７は前述の例と同様に反射防止層としても作用する
。このゲート電極に適宜電圧を印加して、作動状態にお
いて電圧差を領域６Ａ及び６Ｂに与える場合にこれら領
域に電流が流れることができるようにする。
この電圧差は領域６Ａ及び６１１間の接続線の校正点の
位置を順次に決定する。これら領域の相対的な距離が例
えば１４μ−である場合に、校正点を約６μｍにわたっ
て電気的に変位させることができる。
位置を順次に決定する。これら領域の相対的な距離が例
えば１４μ−である場合に、校正点を約６μｍにわたっ
て電気的に変位させることができる。
しかし、殆どの場合には、高オーム抵抗層１１を隣接層
３の導電型とは逆の導電型にする必要がない。原則とし
て、高オーム抵抗層１１の正味の電荷キャリヤ濃度を十
分小さくして、半導体領域の間またはダイオード６＾及
び６Ｂの間にある一定の「パンチスルー」が生じ得るよ
うにする。
３の導電型とは逆の導電型にする必要がない。原則とし
て、高オーム抵抗層１１の正味の電荷キャリヤ濃度を十
分小さくして、半導体領域の間またはダイオード６＾及
び６Ｂの間にある一定の「パンチスルー」が生じ得るよ
うにする。
半導体本体において、半導体領域の導電型を逆極性にす
ると同時に調整系における電圧を適合させる。第１１図
の回路配置において、放射線感応装置３６．３７を１つ
の半導体本体に形成し、その後、例えばエツチングによ
り溝を形成し、必要に応じその溝に絶縁材料を充満して
、前記放射線感応装置を相互に電気的に絶縁する。
ると同時に調整系における電圧を適合させる。第１１図
の回路配置において、放射線感応装置３６．３７を１つ
の半導体本体に形成し、その後、例えばエツチングによ
り溝を形成し、必要に応じその溝に絶縁材料を充満して
、前記放射線感応装置を相互に電気的に絶縁する。
さらに、珪素以外に半導体材料として、例えばゲルマニ
ウム或いはガリウム砒素のような■−ｖ族化合物を使用
することができる。半導体領域６の代わりに空乏領域１
２を、半導体層３にショットキー接点を形成する金属領
域により形成する。この場合金属領域は放射線に対し透
明とする必要があることは明らかである。このため金属
領域を例えばアンチモンをドープした酸化スズまたは（
ｐ塑成いはｎ型の）スズをドープした酸化インジウムか
ら形成する。
ウム或いはガリウム砒素のような■−ｖ族化合物を使用
することができる。半導体領域６の代わりに空乏領域１
２を、半導体層３にショットキー接点を形成する金属領
域により形成する。この場合金属領域は放射線に対し透
明とする必要があることは明らかである。このため金属
領域を例えばアンチモンをドープした酸化スズまたは（
ｐ塑成いはｎ型の）スズをドープした酸化インジウムか
ら形成する。
エピタキシャル層３に半導体領域６を設けるかわりに、
これら領域を直接基板に設けることもできる。この場合
に基板材料の抵抗率を例えば１ｏΩ・備とする。さらに
、高オーム抵抗領域は表面４と必ずしも接触させる必要
がなく、基板の一部によりこれから離間するようにする
ことができる。
これら領域を直接基板に設けることもできる。この場合
に基板材料の抵抗率を例えば１ｏΩ・備とする。さらに
、高オーム抵抗領域は表面４と必ずしも接触させる必要
がなく、基板の一部によりこれから離間するようにする
ことができる。
さらに調整回路は、放射線感応装置（及び任意の補助電
子装置）を配置した本体と同一の半導体本体に良好に形
成することができる。以上述べた合焦誤差検出装置は、
光学情報構体またはその合焦を行う必要のある表面の特
定の特性を利用するものではない。この表面は放射線を
反射するだけで必要且つ十分である。これがため、合焦
誤差検出装置を種々の装置に使用することができる。例
えば顕微鏡のような極めて正確に合焦を行う必要がある
装置に使用することができる。
子装置）を配置した本体と同一の半導体本体に良好に形
成することができる。以上述べた合焦誤差検出装置は、
光学情報構体またはその合焦を行う必要のある表面の特
定の特性を利用するものではない。この表面は放射線を
反射するだけで必要且つ十分である。これがため、合焦
誤差検出装置を種々の装置に使用することができる。例
えば顕微鏡のような極めて正確に合焦を行う必要がある
装置に使用することができる。
第１図は本発明の基本概念を説明する半導体装置の一部
分を示す断面図、 第２図は調整回路を含む本発明の半導体装置を線図的に
示す回路図、 第３及び４図は他の半導体装置を示す平面図及び第３図
の■−ＩＶ線上の断面図、 第５図は第３及び４図の半導体装置に調整回路を含めて
示す回路図、 第６図は本発明のさらに他の半導体装置を示す線図的平
面図、 第７図は第６図に示す半導体装置の■−■線上の断面図
、 第８図は第６図に示す半導体装置の■−■線上の断面図
、 第９図は本発明の合焦検出装置を設けた装置の実施例を
示す略図、 第１０図は関連するデータ処理回路を示す回路図、第１
１図は第９図の装置に使用される半導体装置の好適実施
例を示すブロック回路図、 第１２図は第１１図の半導体装置の変形例を示すブロッ
ク回路図、 第１３図は本発明の半導体装置の他の実施例を示す断面
図、 第１４図は第１３図に示す半導体装置の平面図である。 １・・・半導体本体 ２・・・基板３・・・エピ
タキシャル層 ５・・・ｐｎ接合６・・・半導体領域
７・・・絶縁体層８・・・接点窓 ９
・・・導電接点１０・・・金属化接点 １１・・
・高オーム抵抗表面層１２・・・空乏領域 １
５・・・演算増幅器１６・・・フィードバック抵抗 １７・・・可変分圧器 １８・・・可動接点２１
・・・記録担体 ２２・・・情報トラック２３
・・・放射線源 ２４・・・レンズ２５・・・
対物レンズ系 ２６・・・ビーム分割プリズム３２
・・・２波長板 ３３・・・放射線感応検出装
置３４・・・屋根形プリズム ３５．３７・・・放射
線検出装置４０・・・データ処理装置 ５７・・・オ
ーム抵抗領域５８・・・ｐ型半導体領域 ５９・・・
高ドープ領域８０・・・ゲート電極 、特許出願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルー
イランペンファブリケン ｒワ μ５ 日− 實 １颯 φ ９く
分を示す断面図、 第２図は調整回路を含む本発明の半導体装置を線図的に
示す回路図、 第３及び４図は他の半導体装置を示す平面図及び第３図
の■−ＩＶ線上の断面図、 第５図は第３及び４図の半導体装置に調整回路を含めて
示す回路図、 第６図は本発明のさらに他の半導体装置を示す線図的平
面図、 第７図は第６図に示す半導体装置の■−■線上の断面図
、 第８図は第６図に示す半導体装置の■−■線上の断面図
、 第９図は本発明の合焦検出装置を設けた装置の実施例を
示す略図、 第１０図は関連するデータ処理回路を示す回路図、第１
１図は第９図の装置に使用される半導体装置の好適実施
例を示すブロック回路図、 第１２図は第１１図の半導体装置の変形例を示すブロッ
ク回路図、 第１３図は本発明の半導体装置の他の実施例を示す断面
図、 第１４図は第１３図に示す半導体装置の平面図である。 １・・・半導体本体 ２・・・基板３・・・エピ
タキシャル層 ５・・・ｐｎ接合６・・・半導体領域
７・・・絶縁体層８・・・接点窓 ９
・・・導電接点１０・・・金属化接点 １１・・
・高オーム抵抗表面層１２・・・空乏領域 １
５・・・演算増幅器１６・・・フィードバック抵抗 １７・・・可変分圧器 １８・・・可動接点２１
・・・記録担体 ２２・・・情報トラック２３
・・・放射線源 ２４・・・レンズ２５・・・
対物レンズ系 ２６・・・ビーム分割プリズム３２
・・・２波長板 ３３・・・放射線感応検出装
置３４・・・屋根形プリズム ３５．３７・・・放射
線検出装置４０・・・データ処理装置 ５７・・・オ
ーム抵抗領域５８・・・ｐ型半導体領域 ５９・・・
高ドープ領域８０・・・ゲート電極 、特許出願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルー
イランペンファブリケン ｒワ μ５ 日− 實 １颯 φ ９く
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体本体の隣接部分と相俟って整流接合を形成す
るとともに入射放射線により生ずる電流を流出する電気
接点を有する少なくとも２個の放射線感応ダイオードが
設けられた放射線感応半導体本体の主表面に入射する放
射線ビームの位置を決定あるいは制御する半導体装置に
おいて、 少なくとも動作状態では高オーム抵抗領域の形態の電流
チャンネルを前記放射線感応ダイオードの間に配置し、
さらに前記半導体装置には調整回路を設け、この調整回
路により前記放射線感応ダイオードと関連する整流接合
を、前記ダイオードの間の主表面に放射線ビームが投射
される位置とは無関係に前記２個のダイオードを経て発
生する電流がほぼ同一となるような、相対差でバイアス
し得るようにしたことを特徴とする放射線感応半導体装
置。 ２、前記放射線感応ダイオードを半導体本体の隣接部分
と相俟ってｐｎ接合を形成する第１導電型の少なくとも
２個の半導体領域により構成するようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の放射線感応半導体装
置。 ３、前記高オーム抵抗領域は、第１導電型とすると共に
半導体本体の隣接部分と相俟ってｐｎ接合を形成するよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載の放射線感応半導体装置。 ４、前記高オーム抵抗領域を、絶縁層上に配置され且つ
適切な電圧が印加されるゲート電極により形成するよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
項の何れか一項に記載の放射線感応半導体装置。 ５、前記放射線感応ダイオードの相対距離を放射線ビー
ムの幅の数倍となるようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第４項の何れか一項に記載の放射線
感応半導体装置。 ６、前記半導体本体には、さらに第１導電型とは反対の
第２導電型の、入射放射線により発生された電流を散逸
する電気接点を有する少なくとも２個の半導体領域を設
け、高オーム抵抗領域を第２導電型の半導体領域の間に
も設け、また前記半導体装置には調整回路を配設し、こ
の調整回路により第２導電型の半導体領域を、放射線ビ
ームが主表面に投射される位置とは無関係に第２導電型
の半導体領域を経て発生する電流がほぼ同一となるよう
な相対的な差で調整し得るようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れか一項記載の放
射線感応半導体装置。 ７、前記調整回路は半導体領域を流れる電流にかんする
出力信号を供給するようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第６項に記載の放射線感応半導体装
置。 ８、放射線が入射する区域で、第１導電型の半導体領域
の間の接続線が第２導電型の半導体領域の間の接続線に
直角となるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第６項記載の放射線感応半導体装置。 ９、第２導電型の半導体領域及び高オーム抵抗領域は隣
接半導体本体の少なくとも一部分と相俟ってｐｎ接合を
形成するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
６項記載の放射線感応半導体装置。 １０、光学系において放射線反射素子及び対物レンズ系
の合焦表面の間のずれを検出する光電子式合焦誤差検出
装置、特に光学放射線反射情報構体を有する記録担体を
読取る装置、または情報を記録担体に光学的に書込む装
置において、前記合焦誤差検出装置は、特許請求の範囲
第１項乃至第９項の何れか一項記載の半導体装置を具え
るようにしたことを特徴とする合焦誤差検出装置。 １１、放射線通路のビーム分割素子により形成され、放
射線反射素子により反射される２つのサブビームを、第
１導電型の半導体領域の間に配設された第１導電型の２
個の高オーム抵抗領域に投射するようにし、調整回路の
出力端子を電子回路の入力端子に接続し、合焦誤差をこ
れら２個の出力端子から出力される信号から取出すよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
合焦誤差検出装置。 第１導電型の少なくとも１個の半導体領域を第１導電型
の２個の隣接する高オーム抵抗領域に対し共通とするよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載
の合焦誤差検出装置。 １３、記録担体の放射線反射表面の情報を読取りおよび
／または書込む装置において、該装置は特許請求の範囲
第１０項乃至第１２項の何れか一項に記載の合焦誤差検
出装置を具えるようにしたことを特徴とする読取りおよ
び／または書込み装置。 １４、放射線感応半導体領域及び調整回路を同一半導体
本体に形成するようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１３項記載の読取りおよび／または書込み装置。
Applications Claiming Priority (2)
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