[发明专利]传感器、半导体基板、和半导体基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器、半导体基板、和半导体基板的制造方法。

背景技术

专利文献1，公开了在形成了信号转送电路的信号转送电路基板(硅基板)的上方，设置有光电变换部的固体摄像元件。  比如通过进行以下的层叠构成光电变换部，即由在440到480nm中具有带隙的InAlP组成的第1光电变换层、由在从520到580nm中具有带隙的InGaAlP构成的第2光电变换层、和由在比600nm更长波长侧具有带隙的GaAs组成的第3光电变换层层叠构成光电变换部。

(专利文献1)日本特开2006-66456号公报

发明内容

【发明打算解决的课题】

直接跃迁型的化合物半导体，因为在光吸收中的量子效率高，所以适合于作为传感器材料。可是，在硅基板上使之外延生长化合物半导体时，则有时会形成起因于硅基板和外延生长层的晶格常数的差异的贯通结晶层的缺陷。如果形成传感器的化合物半导体上有贯通缺陷，则传感器的性能将下降所以不为优选。

为了解决上述课题，在本发明的第1方式中，提供一种传感器，该传感器具有：硅的基底基板、在基底基板上设置的晶种体、与晶种体晶格匹配或准晶格匹配，且由吸收光或热生成载流子的3-5族化合物半导体构成的光热吸收体；其中光热吸收体，根据光热吸收体入射的入射光或对光热吸收体施加的热，输出电信号。

在本发明的第2方式中，提供半导体基板，其具有：含硅的基底基板、、在基底基板的上方形成且具有露出基底基板表面的开口的阻碍结晶生长的阻碍体、在开口内部设置的晶种体、以及与晶种体晶格匹配或准晶格匹配且由吸收光或热度而生成载流子的3-5族化合物半导体构成的光热吸收体。

上述的传感器或半导体基板，还具有被形成于基底基板的上方，有露出基底基板的至少一部分的区域的开口，阻碍结晶生长的阻碍体，晶种体也可以在开口内部形成。也可以该阻碍体有多个开口，该传感器，具备被形成在多个开口内的多个光热吸收体。

在该传感器或半导体基板中，比如，光热吸收体具有Ga_x1In_1-x1N_y1P_z1As_w1Sb_1-y1-z1-w1(0≤x1≤1，0≤y1≤1，0≤z1≤1，0≤w1≤1，且0≤y1+z1+w1≤1)，晶种体由C_x2Si_y2Ge_z2Sn_1-x2-y2-z2(0≤x2＜1，0≤y2≤1，0≤z2≤1，且0＜x2+y2+z2≤1)，或，Ga_x3In_1-x3N_y3P_z3As_w2Sb_1-y3-z3-w2(0≤x3≤1，0≤y3≤1，0≤z3≤1，0≤w2≤1，且0≤y3+z3+w2≤1)组成。该光热吸收体可以为将由Ga_x1In_1-x1N_y1P_z1As_w1Sb_1-y1-z1-w1(0≤x1≤1，0≤y1≤1，0≤z1≤1，0≤w1≤1，且0≤y1+z1+w1≤1)组成的第1层和，由Ga_x4In_1-x4N_y4P_z4As_w3Sb_1-y4-z4-w3(0≤x4≤1，0≤y4≤1，0≤z4≤1，0≤w3≤1，且0≤y1+z1+w1≤1)组成，且带隙比第1层带隙更大的第2层层叠而成的超晶格构造体。

同时，晶种体由C_x2Si_y2Ge_z2Sn_1-x2-y2-z2(0≤x2＜1，0≤y2≤1，0≤z2≤1，且0＜x2+y2+z2≤1)组成，接触于基板和晶种体的界面，在基板内，还可以包括组成是C_x2Si_y2’Ge_z2Sn_1-x2-y2-z2(0≤x2＜1，0＜y2’≤1，0≤z2≤1，0＜x2+y2+z2≤1，且y2＜y2’＜1)的界面区域。