[发明专利]半导体位置探测器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体位置探测器。

技术背景

半导体位置探测器(PSD，Position-Sensing Detector)，人们知道它是一种用所谓的三角测量原理测定被测定物的距离的器件。PSD作为有源方式的距离测定器被装载于摄象机等的摄象机器内，在摄象机器中根据由PSD测定的被测定物的距离进行摄象透镜的聚焦。

倘采用PSD，虽然可以得到与光斑的入射位置对应的连续输出，但在远距离测定等的信号光量弱的情况下，S/N比将极端地降低。为此，在使用PSD的距离测定系统中，不能提高在远距离一侧处的测距精度。对此，在使用2分割光敏二极管(PD)等的多分割光敏二极管时，虽然不能象PSD那样得到与入射位置对应的连续输出，但即便是信号光量弱S/N也几乎不降低，因而可以提高探测灵敏度。

于是，在日本专利杂志特开平4-313279号公报中报道了把PSD和2分割PD组合起来的半导体光位置探测器。

图14是这样的半导体位置探测器的平面图。该半导体位置探测器具备设于半导体衬底1上边的半导体导电层形成区域20和由设于其两端的一对信号取出电极5构成的PSD和设于信号光量变弱的远距离一侧的2分割PD21。在该半导体位置探测器中，在可以从PSD得到与信号光的入射位置对应的连续输出的同时，在信号光弱的位置处还可以用2分割PD精度良好地进行位置探测。

发明的公开

但是，若使用该构造，则芯片的面积会变大的同时，由于向PSD和2分割PD的隔离部分上照射光，故只能把一部分的信号光用于位置探测，在所照射的信号光的光斑直径小时就不可能提高探测灵敏度。本发明的就是有鉴于这样的课题而发明的，目的是提供与现有技术比较起来小型且可以提高探测灵敏度的半导体位置探测器。

为解决上述课题，本发明的半导体位置探测器，在根据受光面上边的入射光位置使从半导体导电层2的两个端部分别输出的电流值可变的半导体位置探测器中，其特征是：在半导体导电层的途中设置可以断开两个端部间的电传导的门控装置。本半导体位置探测器，在借助于门控装置使得半导体导电层两个端部间的电传导成为可能时，起着PSD的作用，在断开了它们之间的电传导时则起着多分割或单一PD的作用。

该门控装置，理想的是具备配置在半导体导电层上边的绝缘膜和配置在绝缘膜上边的栅极电极。采用对加到栅极电极上的电位进行控制的办法，就可以对通过绝缘膜在栅极电极的正下边形成沟道进行控制。该沟道，在栅极电极的电位变成为规定值的情况下消失，从而断开半导体导电层两个端部间的电传导。

为了朝向半导体导电层且效率良好地收集与射向受光面的光的入射相对应地发生的电荷，本发明的半导体位置探测器理想的是具备从半导体导电层延伸出来的多个分支导电层。为减少对分支导电层的探测精度的影响，虽然理想的是提高其杂质浓度以降低电阻率，但是，在分支导电层与半导体导电层的电阻率大体上相同的情况下，由于可以在同一工序中制造它们，故可以缩短制造时间。

此外，在本发明的半导体位置探测器中，栅极电极正下边的半导体导电层，理想的是具有与上述两个端部不同的杂质浓度，借助于该杂质浓度，可以设定在发生沟道时所必须的栅极电位。

另外，上述门控装置，也可以具备配置在半导体导电层上边的绝缘膜和分别配置在绝缘膜上边的多个栅极电极。在这种情况下，可以使多分割光敏二极管的各个光敏二极管的面积变成为可变。

附图的简单说明

图1是实施例1的半导体位置探测器的平面图。

图2是图1所示的半导体位置探测器I-I箭头剖面图。

图3是图1所示的半导体位置探测器II-II箭头剖面图。

图4是实施例2的半导体位置探测器的平面图。

图5是图4所示的半导体位置探测器I-I箭头剖面图。

图6是图4所示的半导体位置探测器II-II箭头剖面图。

图7是实施例3的半导体位置探测器的平面图。

图8是图7所示的半导体位置探测器I-I箭头剖面图。

图9是图7所示的半导体位置探测器II-II箭头剖面图。

图10是实施例4的半导体位置探测器的平面图。

图11是图10所示的半导体位置探测器I-I箭头剖面图。

图12是图10所示的半导体位置探测器II-II箭头剖面图。

图13是图10所示的半导体位置探测器III-III箭头剖面图。

图14是现有的半导体位置探测器的平面图。

优选实施例