NL8302516A - Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting. - Google Patents

Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL8302516A
NL8302516A NL8302516A NL8302516A NL8302516A NL 8302516 A NL8302516 A NL 8302516A NL 8302516 A NL8302516 A NL 8302516A NL 8302516 A NL8302516 A NL 8302516A NL 8302516 A NL8302516 A NL 8302516A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
semiconductor
radiation
shaped
region
zone
Prior art date
Application number
NL8302516A
Other languages
English (en)
Other versions
NL187416C (nl
NL187416B (nl
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NLAANVRAGE8302516,A priority Critical patent/NL187416C/nl
Priority to US06/627,309 priority patent/US4652899A/en
Priority to FR8410787A priority patent/FR2549295B1/fr
Priority to DE3425309A priority patent/DE3425309C2/de
Priority to IT21834/84A priority patent/IT1176383B/it
Priority to CA000458633A priority patent/CA1243103A/en
Priority to SE8403661D priority patent/SE8403661L/xx
Priority to JP59142479A priority patent/JPS6057677A/ja
Priority to GB08417670A priority patent/GB2143373B/en
Priority to ES534204A priority patent/ES8505144A1/es
Priority to SE8403661A priority patent/SE460002B/sv
Priority to JP14248184A priority patent/JPS6126539A/ja
Priority to AT2254/84A priority patent/AT392704B/de
Priority to AU30574/84A priority patent/AU3057484A/en
Publication of NL8302516A publication Critical patent/NL8302516A/nl
Publication of NL187416B publication Critical patent/NL187416B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL187416C publication Critical patent/NL187416C/nl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
    • H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02027—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for devices working in avalanche mode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/03529—Shape of the potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/107—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

I * * * ΈΉΝ 10.726 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
Stralingsgevoelige half geleiderinrichting.
De uitvinding betreft een stralingsgevoelige halfgeleider-inrichting bevattende een halfgeleiderlichaam dat ten minste een stralingsgevoelige diode bevat met ten minste een pn-overgang tussen een eerste halfgeleidergebied van een eerste geleidingstype en een laag-5 vormige halfgeleiderzone van een tweede, aan het eerste tegengestelde, geleidingstype met een zodanige dikte en verontreinigingsconcentratie dat de laagvarmige zone in de gebruikstoestand over praktisch zijn gehele dikte en oppervlakte gedepleerd is.
Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichtingen van de bovenge-10 noemde soort worden onder meer gebruikt voor het rechtstreeks anzetten van elektromagnetische straling, met name zichtbaar licht ai infrarood-straling in een elektrische stroom of spanning. Dergelijke fotodioden vinden bijvoorbeeld toepassing in elektro-optische camunicatie-technieken. Ook warden dergelijke halfgeleiderinrichtingen gébruikt in 15 medische apparatuur zoals een Röntgenaftaster die voorzien is van een scintillator van bijvoorbeeld cesiumiodide die de Röntgenstraling cmzet in straling waarvoor de fotodiode in het bijzonder gevoelig is. Daarnaast worden dergelijke inrichtingen gebruikt voor het detecteren van deeltj esstraling, zoals bijvoorbeeld eléktronenstraling.
20 Een probleem bij dergelijke stralingsdetectoren is dikwijls de grote capaciteit van de genoemde pn-overgang. Een dergelijke grote capaciteit heeft een ongunstige invloed cp het hoogfrequent gedrag van een dergelijke stralingsdetector en veroorzaakt bovendien, met name bij een zwak signaal (d.w.z. een geringe stralingsintensiteit) een slechte 25 signaal-ruis-vsrhouding.
Deze capaciteit wordt doorgaans onder meer bepaald door de grootte van het oppervlak van een diffusiegebied (meestal een p-type diffusiegebied in een n-type halfgeleiderlichaam). Het betreffende oppervlak wordt echter bij voorkeur zo groot mogelijk gekozen cm een 30 zo hoog mogelijke stralingsgevoeligheid van de detector en daarmee een zo groot mogelijke fotostrocm te verkrijgen. Om de daarmee gepaard gaande hoge capaciteit gedeeltelijk te ondervangen kan het oppervlak van het diffusiegebied enigszins verkleind worden door dit gebied bijvoor- 8302516
« I
Ί PHN 10.726 2 beeld een vingerstructuur te geven.
Een halfgeleiderinrichting van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit de Japanse Kokai No. 53-136987.
De capaciteit van de daarin getoonde stralingsgevoelige pn-5 overgang wordt aanzienlijk verlèagd doordat in de bedrijfstoestand de laag-vormige halfgeleiderzone van het tweede geleidingstype volledig gede-pleerd is.
In een dergelijke inrichting kunnen, met name wanneer de aan-sluitcontacten van zowel het gebied van het eerste als dat van het 10 tweede geleidingstype zich aan de zijde van de invallende straling bevinden, problemen optreden. De contactmetallisaties, dus ook die van de laagvormige zone, worden namelijk bij voorkeur zo klein mogelijk gehouden cm een zo groot mogelijk effectief oppervlak van de stralings-detector te verkrijgen. De in de gedepleerde laagvormige zone door 15 straling gegenereerde minderheidsladingsdragers moeten het aansluit-contact door diffusie bereiken, hetgeen de snelheid van de stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting nadelig beïnvloedt. Met name bij medische toepassingen is het van belang dat deze snelheid voldoende hoog is aangezien deze snelheid mede de belichtingstijd bij Röntgencpnamen 20 bepaalt en daarmee de stralingsdosis waaraan de patiënt wordt blootgesteld.
De uitvinding stelt zich ten doel een inrichting te verschaffen waarin deze nadelen grotendeels worden opgeheven.
Zij berust op het inzicht dat dit onder meer bereikt kan worden 2S door de laagvormige zone een bijzondere geometrie te geven.
Een halfgeleiderinrichting van de in de aanhef genoemde soort heeft hiertoe het kenmerk dat de laagvormige halfgeleiderzone in bovenaanzicht gezien een aantal deelzones bevat die gezien vanuit een gemeenschappelijk aansluitpunt in breedte afnamen. Hierbij bevat de 3{J laagvormige halfgeleiderzone bij voorkeur een centraal gedeelte van waaruit de deelzones zich als uitstekende delen uitstrekken.
Hiermee wordt bereikt dat wanneer de pn-overgang tussen de laagvormige zone en het eerste halfgeleidergebied in de keerrichting wordt voorgespannen een zodanige verloop van de potentiaalval in de 35 uitstekende delen optreedt dat hierdoor een elektrisch veld wordt opgewekt dat de minderheidsladingsdragers versnelt in de richting van het centrale gedeelte, waar zij worden af gevoerd. Door deze maatregel is het transport van de minderheidsladingsdragers aanzienlijk versneld en wordt 8302516 H3N 10.726 3 » · sneller een betrouwbaar signaal verkregen; bij toepassingen t.b.v. Rantgenopnamen wordt hierdoor de opnametijd resp. de stralingsdosis verkleind.
Het effect van een versnellend elektrisch veld kan ook op geheel 5 andere wijze worden verkregen, namelijk door de laagvarmige zone geleidelijk in dikte te laten af nemen.
Een andere halfgeleider inrichting volgens de uitvinding heeft hiertoe het kenmerk dat de laagvormige halfgeleiderzone gezien in de richting vanaf een aansluitgebied voor de laagvormige zone in 10 dikte afneemt.
Een ander voordeel bestaat hierin dat ten gevolge van het praktisch volledig gedepleerd zijn van de uitstekende delen de capaciteit van de pn-overgang aanzienlijk gereduceerd is. Hierdoor bezit een dergelijke balfgeleiderinrichting een gunstig signaal-ruis-verhouding.
15 De laagvorxnige zone is in bovenaanzicht gezien bij voorkeur stervormig waarbij de uitstekende delen de punten vormen van een zesof achtpuntige ster. Bij toepassingen t.b.v. cemputerrontgentcmografie bevat êên diode doorgaans een matrix van dergelijke subdioden.
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van 20 enkele uitvoeringsvocrbeelden en de tekening, waarin
Figuur 1 schematisch een bovenaanzicht toont van een stralingsgevoelige diode volgens de uitvinding.
Figuur 2 een schematische dwarsdoorsnede toont langs de lijn II-II in Figuur 1, 25 Figuur 3 een variant toont van de inrichting volgens Figuur 2,
Figuur 4 schematisch een beeld geeft van het potentiaalverloop en bijbehorende elektrische velden in een deel van een diode volgens de figuren 1,2.
Figuur 5 een deel van een halfgeleider inrichting volgens de 30 uitvinding toont die meerdere dioden bevat, terwijl
Figuur 6 een dwarsdoorsnede toont langs de lijn VX-VI in Figuur 5 en
Figuur 7 een schematisch bovenaanzicht geeft van een deel van een plak waarin de inrichting volgens de Figuren 5,6 is vervaardigd.
35 De figuren zijn schematisch en niet (¾) schaal getekend, waar bij, ter wille van de duidelijkheid, in de dwarsdoorsneden in het bijzonder, de afmetingen in de dikterichting sterk zijn overdreven. Halfge-leiderzones van hetzelfde geleidingstype zijn in het algemeen in dezelfde 8302516
« V
PHN 10.726 4 richting gearceerd; in de figuren zijn overeenkomstige delen in de regel met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.
De inrichting 1 van de Figuren 1,2 bevat een halfgeleiderlichaam 2 met in dit voorbeeld een n-type oppervlaktegebied 4 met een vierkants- 5 weerstand van 10 obmcentimeter, overeenkomend met een donorconcentratie 14 3 van ca. 5.10 atcmen/cm . Aan het oppervlak 3 van het halfgeleiderlichaam bevindt zich een laagvormige oppervlaktezone 5,6 van het p-type dat met het n-type gebied 4 een pn-overgang 7 vormt. De gemiddelde dotering 14 15 3 van de halfgeleiderzone 5,6 bedraagt 2.10 -10 acceptoratcmen/cm 10 terwijl de dikte ca. 1 micrometer bedraagt. Dit houdt in dat de zone 5,6 bij een geringe spanning over de pn-overgang 7 in de keerrichting volledig gedepleerd is.
Volgens de uitvinding bevat de halfgeleiderzone 5,6 in bovenaanzicht gezien (zie Figuur 1) meerdere uitstekende delen 6 die 15 vanuit het centrum naar buiten gezien in breedte afnemen, bijvoorbeeld van 5 micrometer naar 2 micrometer over een afstand van 50 micrometer.
In het onderhavige geval is dit bereikt door bedoelde zone de vorm van een zespuntige ster te geven. In het centrale deel 5 is een p+-zone 8 aangebracht ten behoeve van contactering van de zone 5,6. Ten behoeve 20 van contactering van het n-type oppervlaktegebied 4 is de stervormige p--zone in het onderhavige voorbeeld omringd door een n+-contactdiffusie 9. Het. oppervlak 3 is bedekt met een isolerende laag 10, waarin contact-gaten 11 en 12 zijn aangebracht via welke respectievelijk de p+-zone 8 en de n+-contactdiffusie 9 worden gecontacteerd met de metallisatie-25 patronen 13,14.
Doordat de p-type zone 5,6 in de bedrijfstoestand over vrijwel zijn gehele dikte en oppervlakte is gedepleerd is de bijbehorende deple-tiecapaciteit praktisch verwaarloosbaar hetgeen de inrichting van de figuren 1 en 2 een zeer gunstige signaal-ruis-verhouding geeft.
30 De halfgeleiderzone 5,6 kan bijvoorbeeld door middel van ionen- implantatie worden aangebracht en hoeft ook niet noodzakelijk aan het oppervlak te liggen, zoals weergegeven in de inrichting volgens Figuur 3, die voor het overige identiek is aan die van Figuur 2 met uitzondering van de oppervlaktelaag 15 van het n+-type. Een dergelijke hooggedoteerde 35 oppervlaktelaag genereert een elektrisch veld waardoor minderheidsladings-dragers (in dit geval gaten) naar het onderliggende n-type gebied 4 worden versneld. Hierdoor wordt zoals bekend de kans qp cppervlakterecaribinatie verminderd hetgeen de gevoeligheid van de stralingsgevoelige halfgeleider- 8302516 t £ 0 EHN 10.726 5 inrichting verhoogt.
Zoals hierboven vermeld zijn de uitstekende delen 6 in de ge-hruikstoestand volledig gedepleerd. Hoewel dit bij een geschikte dotering al bereikt kan worden bij 0 Volt wordt dit in het algemeen verkregen 5 door de pn-overgang 7 in de keerrichting voor te spannen. In Figuur 4 is een dergelijk deel 6 schematisch weergegeven met de bijbehorende uitputtingszone 16. Het potentiaalverloop ten gevolge van de keerspanning over de pn-overgang 7 is op verschillende plaatsen weergegeven door middel van punt-streeplijnen 17. Met de vanaf de uiteinden naar het ig centrum gezien toenemende breedte van de delen 6 wordt de bijbehorende spanningsval over de pn-overgang 7 steeds groter, hetgeen aanleiding geeft tot een elektrisch veld, in Figuur 4 schematisch aangegeven met behulp van de pijl 18. Dit veld heeft qp de elektronen die het deel 6 bereiken een versnellende werking in de richting van het centrale ge-15 deelte 5.
Elektronen gegenereerd in het n-type gebied 4 worden nu, zodra zij de uitputtingszone, behorend bij de pn-overgang 7, bereiken door de keerspanning over deze pn-overgang versneld naar êên van de uitstekende delen 6 of naar het centrale gedeelte 5. Indien deze elektronen een 20 van de uitstekende delen 6 bereiken worden zij door de bijzondere vorm van deze delen 6 versneld naar het centrale gedeelte 5. Op deze wijze warden de ten gevolge van straling gegenereerde elektronen snel en efficiënt af gevoerd naar de contactmetallisatie 13.
De Figuren 5 en 6 tonen een gedeelte van een halfgeleiderin-25 richting volgens de uitvinding die geschikt is voor toepassing in een Rontgenaf taster. De te registreren Röntgenstraling wordt in dit voorbeeld met behulp van een scintillator 19 van bijvoorbeeld cesiumiodide omgezet naar straling waarvoor de inrichting 1 in het bijzonder gevoelig is.
De inrichting 1 bevat meerdere dioden, die op hun beurt weer zijn samen-30 gesteld uit een aantal subdioden zo, die in het algemeen een stervormige geometrie bezitten op dezelfde wijze als hierboven beschreven aan de hand van de Figuren 1 t/m 3. Ten behoeve van het afvoeren van het gezamenlijke signaal van de subdioden 20 van één diode bevat de inrichting een metallisatiepatroon 21 met onder andere een aansluitflap (bonding-pad) 3g 22. Elk van de dioden is omringd door een p-type gebied 23 dat hieronder nader zal warden besproken. De keerspanning over de pn-overgang 7 van de subdioden 20 wordt aangelegd tussen de p-type gebieden 5,6,8 die via het contactgat 11 warden gecontacteerd met behulp van het metallisatie- 8302516 PHN 10.726 6 r -t patroon 21 en een contact 24' aan de onderzijde van de inrichting.
Voor een goede contactering bevindt zich tussen dit contact 24 en de n-type laag 6 een hooggedoteerde n-type contactzone 25.
Met behulp van de aansluitflap 26 die via het metallisatie-5 patroon 27 en het contactgat 28 het p-type gebied 23 contacteert kan de pn-overgang 29 tussen dit p-type gebied 23 en het n-type gebied 4 eveneens in de keerrichting worden voorgespannen en wel zodanig dat het bijbehorende uitputtingsgebied raakt aan de uitputtingsgebieden van de nabijgelegen pn-overgang 7 van de subdioden 20. Op deze wijze worden 10 randeffecten vermeden zoals nader onschreven is in de Nederlandse Octrooiaanvrage No. 8003906 van Aanvraagster.
In feite zou kunnen worden volstaan met één aansluitflap 26 voor alle dioden in een dergelijke inrichting die bijvoorbeeld 24 van dergelijke dioden bevat, aangezien, het door middel van het 15 metallisatiepatroon 26,27 gecontacteerde p+-gebied alle dioden omringt. Door elk van de dioden een afzonderlijke aansluiting 26 te geven kan echter een verhoogde opbrengst bij de vervaardiging worden bereikt.
Dit zal nader worden beschreven aan de hand van Figuur 7.
Figuur 7 toont in bovenaanzicht een deel van een plak waarin 20 zich tussen twee krasbanen 30 van het n-type bijvoorbeeld 72 dioden, zoals beschreven aan de hand van de Figuren 5 en 6, bevinden. Indien voor toepassing in een Röntgen-apparaat inrichtingen nodig zijn met rijen van 24 dioden zou men kunnen volstaan met bijvoorbeeld de eerste, de vijfentwintigste en de negenenveertigste diode te voorzien van een 25 contactgat 28 en een contacrtmetallisatie 26,27. Hiermee zouden dan de onringende gebieden 23 van de diodes 1 t/m 24 respectievelijk 25 t/m 48 en 49 t/m 72 aangesloten kunnen worden met de hierboven genoemde voordelen ten aanzien van het opheffen van randeffecten.
In de praktijk kunnen bij de vervaardiging minder goede of 3Q zelfs defecte dioden ontstaan. Door nu elk van de dioden een dergelijke contacrtmetallisatie^,27 te geven kunnen toch één of meer inrichtingen uit een rij met slecht functionerende of defecte dioden worden verkregen mits in één rij 24 goed werkende dioden naast elkaar voorkcmen.
Als bijvoorbeeld in een rij de derde diode (verwijzingscijfer 35 31 in Figuur 7) defect is terwijl de vierde t/m de zevenentwintigste diode niet defect zijn kan tenminste êên goedwerkende inrichting worden verkregen met behulp van krassen 36 en 37 tussen de derde diode 31 en de vierde diode 32 respectievelijk de zevenentwintigste diode 33 en de 8302516 EHN 10.726 7 9 achtentwintigste diode 34. In de rechts van de kras 37 gelegen 45 dioden kunnen nu ook weer enkele dioden defect zijn bijvoorbeeld de negenentwintigste diode (verwijzingscijfer 35) of een aantal diode na de 57° diode of de 59° diode. Op deze wijze warden twee goede inrichtingen 5 verkregen terwijl bij één contactrnetall isatie 26,27 per 24 dioden geen of ten hoogste êên goede inrichting verkregen zou zijn. De kans op het verkrijgen van meer goede inrichtingen per rij kan nog enigszins warden vergroot door het aantal dioden per rij iets groter te kiezen dan 3 x 24, bijvoorbeeld 80, te meer daar zulke slecht functionerende 10 dioden zich gewoonlijk aan de rand van het kristal bevinden.
Uiteraard is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven getoonde voorbeelden, maar zijn voor de vakman binnen het kader van de uitvinding diverse variaties mogelijk. Zo kunnen de geleidingstypes van alle half geleidergebieden en -zones (gelijktijdig) warden omgekeerd.
15 Daarnaast kunnen voor de zones 5,6 afwijkende diktes en dateringen gekozen worden-terwijl ook de vorm van de uitstekende delen 6 anders gekozen kan warden. Zo kunnen de deelzones 6 in de Figuren 1 t/m 3 zich ook uitstrekken vanuit een aantal contactzones die zich bijvoorbeeld in de hoeken van het vierkant 40 bevinden, op soortgelijke wijze als 20 in Figuur 5 saimige subdioden 20 zich bevinden in de hoeken van het samenstel van subdioden.
Daarnaast kan in plaats van de breedte ook de dikte van de halfgeleidende zones 6 geleidelijk afnemen hetgeen tot hetzelfde effect leidt, nl.een versnellend elektrisch veld in deze zone. Een 25 dergelijke halfgeleidende zone hoeft daarbij niet per se opgedeeld te wDrden in deelzones en kan in Fig. 1 praktisch het gehele oppervlak van het vierkant 40 bestrijken. Een dergelijke zone met afnemende dikte kan bijvoorbeeld worden verkregen door middel van icneninplantatie door een masker met toenemende dikte.
30 1 8302516

Claims (10)

1. Stralingsgevoelige half geleider inrichting bevattende een halfgeleiderlichaam dat tenminste een stralingsgevoelige diode bevat met ten minste een pn-overgang tussen een eerste halfgeleidergebied van een eerste geleidingstype en een laagvormige halfgeleiderzone 5 van een tweede aan het eerste tegengesteld geleidingstype met een zodanige dikte en doteringsconcentratie dat de laagvormige halfgeleiderzone in de gebruikstoestand over praktisch zijn gehele dikte en oppervlakte gedepleerd is met het kenmerk dat de laagvormige halfgeleiderzone in bovenaanzicht gezien een aantal deelzones bevat die ge-10 zien in de richting vanaf een gemeenschappelijk aansluitgebied in breedte af nemen.
2. Stralingsgevoelige halfgeleiderlichaam bevattende een halfgeleiderlichaam dat tenminste een stralingsgevoelige diode bevat met tenminste een pn-overgang tussen een eerste halfgeleidergebied van een 15 eerste geleidingstype en een laagvormige halfgeleiderzone van een tweede aan het eerste tegengesteld geleidingstype met een zodanige dikte en doteringsconcentratie dat de laagvormige halfgeleiderzone in de gebruikstoestand over praktisch zijn gehele dikte en oppervlakte-gedeelte gedepleerd is met het kenmerk dat de laagvormige halfgeleider-20 zone gezien in de richting vanaf een aansluitgebied voor de laagvormige zone in dikte af neemt.
3. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk dat de laagvormige halfgeleiderzone een centraal gedeelte bevat van waaruit de deelzones zich als uitstekende delen uitstrekken.
4. Halfgeleiderinrichitng volgens conclusie 3 met het kenmerk dat de inrichting ter plaatse van het centrale gedeelte een halfgeleidergebied van het tweede geleidingstype bevat dat zwaarder is gedoteerd dan de laagvormige halfgeleiderzone.
5. Halfgeleiderinrichitng volgens conclusie 1 of 3, met het kenmerk 30 dat delengte van een deelzone ten minste 5 en ten hoogste 25 maal zijn maximale breedte bedraagt.
6. Halfgeleiderinrichting volgens één der conclusies 1 of 3 t/m 5 met het kenmerk dat de laagvormige halfgeleiderzone in bovenaanzicht gezien praktisch stervormig is.
7. Halfgeleiderinrichting volgens één of meer der conclusies 1 t/m 6 met het kenmerk dat een stralingsgevoelige diode meerdere pn-over-gangen bevat die voorzien zijn van gemeenschappelijke contactactmetalli-saties en gezamenlijk de stralingsgevoelige diode vormen. 8302516 « * - ·> ·? * % EHN 10.726 9 *
8. Halfgeleiderlnrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk dat deze meerdere stralingsgevoelige dioden bevat en elk van de stralingsgevoelige dioden omringd is door een gebied van het tweede ge-leidingstype.
9. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 8 met het kenmerk dat van elke stralingsgevoelige diode het omringend gebied van het tweede geleidingstype voorzien is van een aparte contactaansluiting.
10 15 20 25 30 1 8302516
NLAANVRAGE8302516,A 1983-07-14 1983-07-14 Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting. NL187416C (nl)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NLAANVRAGE8302516,A NL187416C (nl) 1983-07-14 1983-07-14 Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting.
US06/627,309 US4652899A (en) 1983-07-14 1984-07-02 Radiation-sensitive semiconductor device having reduced capacitance
FR8410787A FR2549295B1 (fr) 1983-07-14 1984-07-06 Dispositif semi-conducteur sensible au rayonnement
DE3425309A DE3425309C2 (de) 1983-07-14 1984-07-10 Strahlungsempfindliche Halbleiteranordnung
JP14248184A JPS6126539A (ja) 1983-07-14 1984-07-11 ジシクロペンタジエン誘導体を基材とする固定化遅延剤を含有するセメント組成物
SE8403661D SE8403661L (sv) 1983-07-14 1984-07-11 Stralningskenslig halvledaranordning
IT21834/84A IT1176383B (it) 1983-07-14 1984-07-11 Dispositivo semiconduttore sensibile a radiazioni
GB08417670A GB2143373B (en) 1983-07-14 1984-07-11 Radiation-sensitive diode
ES534204A ES8505144A1 (es) 1983-07-14 1984-07-11 Un dispositivo semiconductor sensible a la radiacion
SE8403661A SE460002B (sv) 1983-07-14 1984-07-11 Straalningskaensliga halvledaranordningar innefattande delzoner vilka minskar i bredd eller skikttjocklek, sett i riktningen fraan ett gemensamt anslutningsomraade
CA000458633A CA1243103A (en) 1983-07-14 1984-07-11 Radiation-sensitive semiconductor device
JP59142479A JPS6057677A (ja) 1983-07-14 1984-07-11 放射感応半導体装置
AT2254/84A AT392704B (de) 1983-07-14 1984-07-12 Strahlungsempfindliche halbleiteranordnung
AU30574/84A AU3057484A (en) 1983-07-14 1984-07-13 Radiation-sensitive semiconductor device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8302516 1983-07-14
NLAANVRAGE8302516,A NL187416C (nl) 1983-07-14 1983-07-14 Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8302516A true NL8302516A (nl) 1985-02-01
NL187416B NL187416B (nl) 1991-04-16
NL187416C NL187416C (nl) 1991-09-16

Family

ID=19842158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NLAANVRAGE8302516,A NL187416C (nl) 1983-07-14 1983-07-14 Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4652899A (nl)
JP (2) JPS6057677A (nl)
AT (1) AT392704B (nl)
AU (1) AU3057484A (nl)
CA (1) CA1243103A (nl)
DE (1) DE3425309C2 (nl)
ES (1) ES8505144A1 (nl)
FR (1) FR2549295B1 (nl)
GB (1) GB2143373B (nl)
IT (1) IT1176383B (nl)
NL (1) NL187416C (nl)
SE (2) SE460002B (nl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2628562A1 (fr) * 1988-03-11 1989-09-15 Thomson Csf Dispositif d'imagerie a structure matricielle
US5049962A (en) * 1990-03-07 1991-09-17 Santa Barbara Research Center Control of optical crosstalk between adjacent photodetecting regions
JP2711038B2 (ja) * 1991-11-20 1998-02-10 富士通株式会社 光検知装置
TW484235B (en) * 1999-02-25 2002-04-21 Canon Kk Light-receiving element and photoelectric conversion device
JP3467013B2 (ja) 1999-12-06 2003-11-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置
US6960817B2 (en) * 2000-04-21 2005-11-01 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging device
RU2290721C2 (ru) 2004-05-05 2006-12-27 Борис Анатольевич Долгошеин Кремниевый фотоэлектронный умножитель (варианты) и ячейка для кремниевого фотоэлектронного умножителя
CN101379615B (zh) * 2006-02-01 2013-06-12 皇家飞利浦电子股份有限公司 盖革式雪崩光电二极管
CN102460212B (zh) * 2009-06-05 2017-03-22 Rti电子公司 X射线检测装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1072080A (en) * 1965-12-31 1967-06-14 Standard Telephones Cables Ltd Improvements in or relating to semiconductor devices
US3501678A (en) * 1967-06-28 1970-03-17 Ortec Tapered-shelf semiconductor
US3832732A (en) * 1973-01-11 1974-08-27 Westinghouse Electric Corp Light-activated lateral thyristor and ac switch
US3994012A (en) * 1975-05-07 1976-11-23 The Regents Of The University Of Minnesota Photovoltaic semi-conductor devices
DE2927126A1 (de) * 1979-07-05 1981-01-08 Standard Elektrik Lorenz Ag Photodiode
US4394676A (en) * 1980-12-17 1983-07-19 Agouridis Dimitrios C Photovoltaic radiation detector element

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6057677A (ja) 1985-04-03
DE3425309A1 (de) 1985-01-24
JPH0527997B2 (nl) 1993-04-22
SE460002B (sv) 1989-08-28
NL187416C (nl) 1991-09-16
US4652899A (en) 1987-03-24
IT1176383B (it) 1987-08-18
SE8403661L (sv) 1985-01-15
GB2143373A (en) 1985-02-06
JPS6126539A (ja) 1986-02-05
SE8403661D0 (sv) 1984-07-11
NL187416B (nl) 1991-04-16
ES534204A0 (es) 1985-04-16
FR2549295B1 (fr) 1987-07-31
FR2549295A1 (fr) 1985-01-18
CA1243103A (en) 1988-10-11
DE3425309C2 (de) 1994-02-10
AT392704B (de) 1991-05-27
IT8421834A1 (it) 1986-01-11
ES8505144A1 (es) 1985-04-16
GB8417670D0 (en) 1984-08-15
GB2143373B (en) 1986-11-12
ATA225484A (de) 1990-10-15
AU3057484A (en) 1985-01-17
IT8421834A0 (it) 1984-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6346700B1 (en) Delta-doped hybrid advanced detector for low energy particle detection
US10217889B2 (en) Clamped avalanche photodiode
JP4508502B2 (ja) 漏洩電流を最小化する撮像アレイ
US3593067A (en) Semiconductor radiation sensor
JP2002324908A (ja) 感光半導体コンポーネント
US4427990A (en) Semiconductor photo-electric converter with insulated gate over p-n charge storage region
JPS63503266A (ja) グレーデッドギャップ反転層フオトダイオードアレイ
NL8700370A (nl) Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting.
JPH11505069A (ja) 同一平面ｘ線フォトダイオードアセンブリ
NL8003906A (nl) Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting.
JPS6149822B2 (nl)
US7148551B2 (en) Semiconductor energy detector
NL8302516A (nl) Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting.
US5187380A (en) Low capacitance X-ray radiation detector
JPS5928110B2 (ja) 赤外線イメ−ジセンサ回路配置
US3604987A (en) Radiation-sensing device comprising an array of photodiodes and switching devices in a body of semiconductor material
JP4522531B2 (ja) 半導体エネルギー検出素子
JP4571267B2 (ja) 放射線検出器
NL8901400A (nl) Halfgeleiderinrichting met een stralingsgevoelig element.
US4717946A (en) Thin line junction photodiode
US4140909A (en) Radiation detector
JP2773930B2 (ja) 光検知装置
US4578693A (en) Semiconductive photodetector device
US5019876A (en) Semiconductor photo-electric converter
EP0553982A1 (en) Amorphous multilayer avalanche photodiode

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
TNT Modifications of names of proprietors of patents or applicants of examined patent applications

Owner name: PHILIPS ELECTRONICS N.V.

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 19990201