[发明专利]半导体光检测元件

说明书

半导体光检测元件(SP1)具备硅基板即半导体基板(1)。半导体基板(1)具有光入射面即第二主面(1b)与相对于第二主面(1b)的第一主面(1a)。在半导体基板(1)中，相应于入射光而产生载流子。在第二主面(1b)形成有多个凸部(10)。凸部(10)具有相对于半导体基板(1)的厚度方向倾斜的斜面(10a)。在凸部(10)中，半导体基板(1)的(111)面露出而作为斜面(10a)。凸部(10)的高度为200nm以上。

技术领域

本发明涉及一种半导体光检测元件。

背景技术

已知一种半导体光检测元件(例如，参照非专利文献1)，其具备硅基板，该硅基板具有光入射面与相对于光入射面的背面，且相应于入射光而产生有载流子。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：日本浜松光子学株式会社《光半导体元件手册》2013年11月6日改订版发行第5章1.CCD图像传感器1-1构造、工作原理p.107-108

发明内容

发明想要解决的技术问题

在非专利文献1所记载的半导体光检测元件中，在紫外的波长频带下的光谱灵敏度特性方面存在改善的余地。

本发明的一个实施方式的目的在于提供一种可提高紫外的波长频带下的光谱灵敏度特性的半导体光检测元件。

解决技术问题的手段

本发明的一个实施方式是一种半导体光检测元件，其具备硅基板，该硅基板具有光入射面与相对于上述光入射面的背面，且相应于入射光而产生有载流子。在光入射面形成有多个凸部，其具有相对于硅基板的厚度方向倾斜的斜面。在凸部中，硅基板的(111)面露出而作为斜面。凸部的高度为200nm以上。

在该一个实施方式的半导体光检测元件中，形成于光入射面的多个凸部具有相对于硅基板的厚度方向倾斜的斜面。在光自光入射面入射至硅基板时，一部分光在半导体光检测元件的光入射面侧反射。斜面相对于硅基板的厚度方向倾斜。因此，例如，在一个凸部的斜面侧反射的光朝向接近于该一个凸部的凸部的斜面侧，且自接近的凸部的斜面入射至硅基板。

在凸部中，由于硅基板的(111)面露出而作为斜面，因此自斜面入射至硅基板的光易于被取入硅基板。由于凸部的高度为200nm以上，因此斜面的表面积大。因此，入射至斜面的光大量地被取入硅基板。

由于紫外的波长区域的光被硅吸收的吸收系数大，因此在靠近硅基板的光入射面的区域被吸收。在此一个实施方式的半导体光检测元件中，由于在形成于硅基板的凸部中，硅基板的(111)面露出，因此在靠近光入射面的区域的光的吸收不会受到阻碍。

基于以上的理由，在此一个实施方式的半导体光检测元件的情况下，可谋求在紫外的波长频带下的光谱灵敏度特性的提高。

可在硅基板的背面侧设置有具有与硅基板不同的导电型的半导体区域，可在硅基板的光入射面侧设置有蓄积层。该情形下，凸部的斜面包含于蓄积层的表面。在本实施方式中，可实现能够提高紫外的波长频带下的光谱灵敏度特性的背面入射型的半导体光检测元件。利用蓄积层，在光入射面侧不由光产生的无用载流子被再结合，而暗电流被降低。由于蓄积层抑制在硅基板的光入射面附近由光产生的载流子在该光入射面被捕集，因此由光产生的载流子朝由硅基板与半导体区域形成的pn结有效率地移动。其结果，根据本实施方式，可谋求光检测灵敏度的提高。

在硅基板的光入射面侧，可设置有具有与硅基板不同的导电型的半导体区域。该情形下，可实现一种能够提高紫外波长频带下的光谱灵敏度特性的表面入射型的半导体光检测元件。