Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE3617229C2 - Strahlungsdetektor - Google Patents

Strahlungsdetektor

Info

Publication number
DE3617229C2
DE3617229C2 DE3617229A DE3617229A DE3617229C2 DE 3617229 C2 DE3617229 C2 DE 3617229C2 DE 3617229 A DE3617229 A DE 3617229A DE 3617229 A DE3617229 A DE 3617229A DE 3617229 C2 DE3617229 C2 DE 3617229C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
layer
detected
detector according
radiation detector
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3617229A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3617229A1 (de
Inventor
Wolfgang Heckenberger
Walter Dipl Ing Lobenstein
Karl Dieter Dipl Phys Werkmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AIM Infrarot Module GmbH
Original Assignee
AEG Infrarot Module GmbH
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 AEG Infrarot Module GmbH filed Critical AEG Infrarot Module GmbH
Priority to DE3617229A priority Critical patent/DE3617229C2/de
Publication of DE3617229A1 publication Critical patent/DE3617229A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3617229C2 publication Critical patent/DE3617229C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/08Semiconductor 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
    • H01L31/10Semiconductor 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
    • H01L31/101Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/103Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
    • H01L31/1035Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type the devices comprising active layers formed only by AIIIBV compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14643Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14654Blooming suppression
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings
    • H01L31/02161Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02162Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
    • H01L31/02164Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors for shielding light, e.g. light blocking layers, cold shields for infrared detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strahlungsdetektor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein Festkörper-Bilderzeuger dieser Art ist z. B. aus der Zeitschrift "Photonics Spectra" (Sept. 1985), Seiten 103, 104, 106, 108, 110, 112 und 113 be­ kannt.
Der Abstand zwischen den einzelnen Detektorelementen ist sehr ge­ ring. Er ist im allgemeinen kleiner als die Diffusionslänge der Minoritätsträger in dem Substrat. Hierdurch entstehen Schwierig­ keiten nach Art eines optischen Übersprechens, wenn Minoritäts­ träger zu einem benachbarten Element gelangen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, optische und elektrische Übersprecherscheinungen bei Mehr-Element-Detektoren durch Anwendung einfacher Techniken zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch Aufbringen der beschriebenen elektrisch mit dem Substrat verbundenen metallischen Abdeckschicht, die für die zu detektie­ rende Strahlung, d. h. für die IR-Strahlung undurchlässig ist, wird eine Abdeckmaske erzeugt, die für jedes einzelne Detektore­ lement ein optisches Fenster aufweist. Die Form der Öffnung be­ stimmt dabei die Form des optischen Fensters. Die anderen Berei­ che des Substrats, insbesondere die Spalten zwischen den einzel­ nen Elementen, werden gegen die IR-Strahlung abgedeckt, d. h. es wird verhindert, daß in den Bereichen des Substrats die nicht als Detektorelemente wirken sollen, Minoritätsträger entstehen, die ein unerwünschtes Übersprechen verursachen. Die beschriebene Po­ tentialgebung der Abdeckmaske vermeidet störende Potentialaufla­ dungen dieser Maske.
Anhand des in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels wird die Erfindung näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch den Querschnitt durch ein Detektore­ lement eines IR-Detektors. Das Substrat 2 besteht aus n-dotiertem InSb und der der Strahlung 10 zugewandte Oberflächenbereich 1 ist p-dotiert. Durch bekannte Ätzprozesse werden die einzelnen Detek­ torelemente separiert. Die gesamte Oberfläche des Substrats, also sowohl die n-dotierten als auch die p-dotierten Oberflächenberei­ che werden mit einer Isolierschicht 3 überzogen, die bevorzugt aus einer aufgedampften Siliziumoxydschicht besteht. Lediglich im Bereich der elektrischen Kontaktierung 5 besitzt diese Isolier­ schicht eine Öffnung, durch welche hindurch die Kontaktierungsschicht 8 direkt mit der p-Zone 1 des Detektorelementes verbunden ist. Die Kontaktierungschicht 8 besteht bevorzugt aus einem metallischen Mate­ rial, das für die zu detektierende IR-Strahlung 10 undurchlässig ist, so daß an dieser Stelle bei Auftreffen von IR-Strahlung keine Minoritätsträger auftreten können.
Um zu verhindern, daß IR-Strahlung auf andere Oberflächenbereiche des Substrats mit Ausnahme des gewünschten Detektorbereiches 4 auftrifft, ist eine für IR-Strahlung undurchlässige Metallschicht 7 auf die Isolierschicht 3 aufgebracht. Diese metallische Abdeck­ schicht 7 wird elektrisch leitend mit dem n-dotierten Substrat 2 verbunden. Dies erfolgt zweckmäßig an einer außerhalb der Detek­ torelementenzeile liegenden Stelle. Sie bildet eine metallische Abdeckmaske, deren Öffnungen im Detektorbereich 4 optische Fen­ ster für die zu detektierende IR-Strahlung 10 darstellen. Die me­ tallische Abdeckmaske 7 besteht bevorzugt aus aufgedampftem Me­ tall und ist insbesondere dreischichtig aufgebaut. Es wird zweck­ mäßig zunächst eine Chromschicht 71 aufgedampft. Auf diese Chrom­ schicht 71 wird dann eine Goldschicht 72 aufgedampft, die im we­ sentlichen als die strahlungsundurchlässige Metallschicht wirkt. Auf diese Goldschicht 72 wird dann wiederum eine dünne Chrom­ schicht 73 aufgedampft. Es hat sich gezeigt, daß eine solche aus drei Schichten bestehende Abdeckmaske zum einen sehr gut an den verwendeten Isolierschichten haftet und zum anderen eine sehr gute optische Abschirmung gegen die IR-Strahlung bewirkt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, auf diese metallische Abdeckmaske 7 eine weitere Isolierschicht 6 aufzubringen. Diese dient unter anderen dazu, das Aufbringen der Kontaktierungsschicht 8 für die p-Zone zu ermöglichen. Auf dieser Isolierschicht 6 kann die Kontaktierungsschicht 8 dann beliebig geformt geführt werden.
Die Dicke der im Bereich der optischen Fenster 4 befindlichen Teile der Isolierschichten 3 und 6 wird zweckmäßig so gewählt, daß sie als reflexmindernde Vergütungsschicht wirkt.

Claims (10)

1. Strahlungsdetektor mit einem Halbleitersubstrat, dessen der zu detektierenden Strahlung zugewandte Oberfläche mehrere Detek­ torelemente sowie eine für die zu detektierende Strahlung durch­ lässige Isolierschicht und darauf eine für die zu detektierende Strahlung undurchlässige metallische Abdeckmaske aufweist, die mit den einzelnen Detektorelementen zugeordneten Öffnungen verse­ hen ist, derart, daß ein Auftreffen der zu detektierenden Strah­ lung auf andere Oberflächenbereiche des Substrats als auf die De­ tektorelemente im wesentlichen unterbunden wird, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die Detektorelemente jeweils aus einem ersten und einem zweiten Halbleiterschichtbereich entgegengesetzten Leitungstyps bestehen,
daß der der zu detektierenden Strahlung zugewandte erste Schichtbereich mit einer Kontaktierungselektrode versehen ist, und
daß die zweiten Schichtbereiche mit der metallischen Abdeckmaske elektrisch leitend verbunden sind.
2. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Abdeckmaske (7) aus Schichten wenigstens zweier unterschiedlicher Metalle besteht.
3. Strahlungsdetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Abdeckmaske (7) aus drei übereinanderliegen­ den Schichten (71, 72, 73) besteht, von denen die mittlere eine Goldschicht (72) ist.
4. Strahlungsdetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Goldschicht (72) zwischen zwei Chromschichten (71, 73) angeordnet ist.
5. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Abdeckmaske (7) durch Auf­ sputtern hergestellt ist.
6. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (3) auf dem Substrat eine Siliziumoxydschicht ist.
7. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Isolierschicht (6) auf der der zu detektierenden Strahlung (10) zugewandten Seite der metalli­ schen Abdeckmaske (1) angeordnet ist.
8. Strahlungsdetektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktierungsschichten (8) zur elektrischen Kontaktierung der einzelnen Detektorelemente auf der weiteren Isolierschicht (6) vorgesehen sind, und daß die metallische Abdeckmaske (7) mit zusätzlichen Öffnungen (5) zur isolierten Durchführung der Kon­ taktierungsschichten (8) zur Kontaktierung der Detektorelemente versehen ist.
9. Strahlungsdetektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsschichten (8) aus für die zu detektierende Strahlung (10) undurchlässigem Material, insbesondere Metall, be­ stehen.
10. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Isolierschicht (3) und/oder der weiteren Isolierschicht (6) derart gewählt ist, daß sie im Be­ reich der Öffnungen (4) als reflexionsmindernde Vergütungsschicht wirkt.
DE3617229A 1986-05-22 1986-05-22 Strahlungsdetektor Expired - Lifetime DE3617229C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3617229A DE3617229C2 (de) 1986-05-22 1986-05-22 Strahlungsdetektor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3617229A DE3617229C2 (de) 1986-05-22 1986-05-22 Strahlungsdetektor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3617229A1 DE3617229A1 (de) 1987-11-26
DE3617229C2 true DE3617229C2 (de) 1997-04-30

Family

ID=6301378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3617229A Expired - Lifetime DE3617229C2 (de) 1986-05-22 1986-05-22 Strahlungsdetektor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3617229C2 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4879470A (en) * 1987-01-16 1989-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric converting apparatus having carrier eliminating means
JPH01164073A (ja) * 1987-09-11 1989-06-28 Canon Inc 光電変換装置
CA2070708C (en) * 1991-08-08 1997-04-29 Ichiro Kasai Visible and infrared indium antimonide (insb) photodetector with non-flashing light receiving surface
DE4212948A1 (de) * 1992-04-18 1993-10-21 Telefunken Microelectron Halbleiterbaugruppe, insbesondere Fernsteuer-Empfangsmodul
WO1994028587A1 (en) * 1993-05-28 1994-12-08 Santa Barbara Research Center INDIUM ANTIMONIDE (InSb) PHOTODETECTOR DEVICE AND STRUCTURE FOR INFRARED, VISIBLE AND ULTRAVIOLET RADIATION
DE19654828C1 (de) * 1996-12-23 1998-01-15 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung eines fotoelektronischen Mikrochips, der eine lichtundurchlässige Schicht aufweist
DE102008030750A1 (de) * 2008-06-27 2009-12-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsdetektor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412236A (en) * 1979-08-24 1983-10-25 Hitachi, Ltd. Color solid-state imager

Also Published As

Publication number Publication date
DE3617229A1 (de) 1987-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69611540T2 (de) Erzeugung von kontakten für halbleiterstrahlungsdetektoren und bildaufnahmevorrichtungen
DE2415187C3 (de) Halbleiterbatterie und Verfahren zu deren Herstellung
EP1468309A2 (de) Detektor zur erfassung von teilchenstrahlen und verfahren zur herstellung desselben
DE1639255C2 (de) Integrierte Halbleiterschaltung mit einem Isolierschicht-Feldeffekttransistor
DE1954694C3 (de) Signalspeicherplatte für eine Aufnahmeröhre mit einer Elektronenstrahlquelle und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3906018A1 (de) Verfahren zum einkapseln von leitern
DE2817258A1 (de) Verfahren zur herstellung einer isolierschicht-feldeffekttransistorstruktur
DE19638666C1 (de) Schmelzsicherung mit einer Schutzschicht in einer integrierten Halbleiterschaltung sowie zugehöriges Herstellungsverfahren
DE3500645C2 (de) Fotosensoranordnung
DE2210165A1 (de) Ladungsgekoppelte Halbleiteranordnung
DE2911484C2 (de) Metall-Isolator-Halbleiterbauelement
DE3617229C2 (de) Strahlungsdetektor
DE4036109A1 (de) Widerstandstemperaturfuehler
DE69202634T2 (de) Feldemissionsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung.
DE2941268A1 (de) Verfahren zum herstellen von halbleiteranordnungen und danach hergestellte halbleiteranordnungen
EP0007384A1 (de) Eindimensionaler CCD-Sensor mit Überlaufvorrichtung
DE19639176A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Bilden von Elektroden elektronischer Komponenten
DE3024295C2 (de) Ionenmessfühler und Verfahren zu dessen Herstellung
DE3733114A1 (de) Strahlungsdetektor
DE3717157C2 (de)
EP0095658A2 (de) Planares Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung
DE2342923C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Zweiphasen-Ladungsverschlebeanordnung und nach diesem Verfahren hergestellte Zweiphasen-Ladungs Verschiebeanordnung
DE2262047C2 (de) Bildaufnahmevorrichtung nach dem Ladungsübertragungsprinzip
DE69025784T2 (de) Nichtflüchtige Speicher-Halbleiteranordnung
DE2039027C3 (de) Halbleiteranordnung mit einem Träger aus Isoliermaterial, einem Halbleiterbauelement und einem Anschlußfleck

Legal Events

Date Code Title Description
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: H01L 27/146

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AEG INFRAROT-MODULE GMBH, 74072 HEILBRONN, DE

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: AIM INFRAROT-MODULE GMBH, 74072 HEILBRONN, DE