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)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8501489 | 1985-05-24 | ||
NL8501489A NL8501489A (nl) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | Positie-gevoelige stralingsdetector. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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