[发明专利]半导体光检测元件

说明书

准备n^‑型半导体基板(1)，其具有彼此相对的第1主面(1a)及第2主面(1b)，并且在第1主面(1a)侧形成有p⁺型半导体区域(3)。对n^‑型半导体基板(1)的第2主面(1b)上的至少与p⁺型半导体区域(3)相对的区域照射脉冲激光，形成不规则的凹凸(10)。在形成不规则的凹凸(10)之后，在n^‑型半导体基板(1)的第2主面(1b)侧，形成具有比n^‑型半导体基板(1)更高的杂质浓度的累积层11。在形成累积层11之后，对n^‑型半导体基板1进行热处理。

本申请是申请日为2010年2月15日、申请号为201080009099.1、发明名称为半导体光检测元件的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种半导体光检测元件。

背景技术

作为在近红外光的波长区域具有较高的光谱灵敏度特性的光电二极管，已知使用有化合物半导体的光电二极管(例如参照专利文献1)。专利文献1中所记载的光电二极管包括：第1受光层，其由InGaAsN、InGaAsNSb及InGaAsNP中的任一者构成；及第2受光层，其具有比第1受光层的吸收端更长波长的吸收端，且包含量子阱结构。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-153311号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，这种使用有化合物半导体的光电二极管的价格依然较高，且制造工序也复杂。因此，要求实用化一种便宜且容易制造的硅光电二极管，其在近红外光的波长区域具有充分的光谱灵敏度。关于硅光电二极管，一般而言，在光谱灵敏度特性的长波长侧的极限为1100nm左右，但在1000nm以上的波长区域中的光谱灵敏度特性并不充分。

本发明的目的在于提供一种使用硅的半导体光检测元件，且在近红外光的波长区域具有充分的光谱灵敏度特性。

解决问题的技术手段

本发明的半导体光检测元件具备硅基板，该硅基板具有由第1导电类型的半导体区域与第2导电类型的半导体区域所形成的pn结，在硅基板上，在该硅基板的一个主面侧形成有第1导电类型的累积层，并且在上述一个主面上的至少与pn结相对的区域上形成有不规则的凹凸，硅基板的一个主面上的与pn结相对的区域光学性露出(optical exposure)。

本发明的半导体光检测元件中，在硅基板的一个主面上的至少与pn结相对的区域上形成有不规则的凹凸。因此，入射至半导体光检测元件的光经该区域而发生反射、散射或扩散，从而在硅基板内行进较长的距离。由此，入射至半导体光检测元件的光的大部分并未穿透半导体光检测元件(硅基板)，而会被硅基板吸收。因此，上述半导体光检测元件中，入射至半导体光检测元件的光的行进距离变长，光被吸收的距离也变长，故在近红外光的波长区域的光谱灵敏度特性提高。

本发明的半导体光检测元件中，在硅基板的一个主面侧形成有第1导电类型的累积层。因此，使在一个主面侧并非由光而产生的无用载流子再结合，从而可减少暗电流。第1导电类型的上述累积层会抑制在硅基板的一个主面附近由光所产生的载流子被该一个主面捕获。因此，由光所产生的载流子可朝pn结有效率地移动，从而可提高半导体光检测元件的光检测灵敏度。