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公開番号2024154869
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069068
出願日2023-04-20
発明の名称光センサ及び光センサの製造方法
出願人富士通株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 31/10 20060101AFI20241024BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】感度を向上することができる光センサ及び光センサの製造方法を提供する。
【解決手段】光センサは、第1領域及び第2領域を備えたナノカーボン材料層と、前記第1領域に接続された第1電極と、前記第2領域に接続された第2電極と、前記第1領域に第1導電型を付与する第1膜と、前記第2領域に前記第1導電型とは異なる第2導電型を付与する第2膜と、前記第1領域に電界を印加する第1制御電極と、前記第2領域に電界を印加する第2制御電極と、を有する。光センサは、例えば、宇宙衛星、自動車の測距装置に使用することができる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１領域及び第２領域を備えたナノカーボン材料層と、
前記第１領域に接続された第１電極と、
前記第２領域に接続された第２電極と、
前記第１領域に第１導電型を付与する第１膜と、
前記第２領域に前記第１導電型とは異なる第２導電型を付与する第２膜と、
前記第１領域に電界を印加する第１制御電極と、
前記第２領域に電界を印加する第２制御電極と、
を有する光センサ。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記ナノカーボン材料層はグラフェン層である請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記第１膜は、電子吸引性の機能性官能基を備えた第１単分子膜を有し、
前記第２膜は、電子供与性の機能性官能基を備えた第２単分子膜を有する請求項１又は２に記載の光センサ。
【請求項４】
前記第１膜に接する第１絶縁膜と、
前記第２膜に接する第２絶縁膜と、
を有し、
前記第１膜は、前記第１絶縁膜と前記第１領域との間にあり、
前記第２膜は、前記第２絶縁膜と前記第２領域との間にある請求項１又は２に記載の光センサ。
【請求項５】
第１領域及び第２領域を備えたナノカーボン材料層を設ける工程と、
前記第１領域に接続される第１電極を設ける工程と、
前記第２領域に接続される第２電極を設ける工程と、
前記第１領域に第１導電型を付与する第１膜を設ける工程と、
前記第２領域に前記第１導電型とは異なる第２導電型を付与する第２膜を設ける工程と、
前記第１領域に電界を印加する第１制御電極を設ける工程と、
前記第２領域に電界を印加する第２制御電極を設ける工程と、
を有する光センサの製造方法。
【請求項６】
前記第１制御電極を設ける工程の後に、前記第１制御電極を覆う第１絶縁膜を設ける工程を有し、
前記第２制御電極を設ける工程の後に、前記第２制御電極を覆う第２絶縁膜を設ける工程を有し、
前記第１膜は、前記第１絶縁膜に接するように設けられ、
前記第２膜は、前記第２絶縁膜に接するように設けられ、
前記ナノカーボン材料層は、前記第１領域が前記第１膜に接し、前記第２領域が前記第２膜に接するように設けられる請求項５に記載の光センサの製造方法。
【請求項７】
前記ナノカーボン材料層はグラフェン層である請求項５又は６に記載の光センサの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光センサ及び光センサの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
２次元層状物質であるグラフェンは優れた電気特性及び柔軟性を有することから、透明導電膜やフレキシブルデバイスへの応用が試みられている。グラフェンは光との強い相互作用を有することから、近年ではグラフェンを含むフォトコンダクタを用いた光センサへの応用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－００５６５５号公報
特開２０１１－２１６７１４号公報
特開２０１９－０２９３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のグラフェンを含むフォトコンダクタを用いた光センサにおいては、暗電流が大きく、感度の向上が困難である。
【０００５】
本開示の目的は、感度を向上することができる光センサ及び光センサの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一形態によれば、第１領域及び第２領域を備えたナノカーボン材料層と、前記第１領域に接続された第１電極と、前記第２領域に接続された第２電極と、前記第１領域に第１導電型を付与する第１膜と、前記第２領域に前記第１導電型とは異なる第２導電型を付与する第２膜と、前記第１領域に電界を印加する第１制御電極と、前記第２領域に電界を印加する第２制御電極と、を有する光センサが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、感度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る光センサを示す平面図である。
第１実施形態に係る光センサを示す断面図である。
第１単分子膜を示す模式図である。
第２単分子膜を示す模式図である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第１例を示す断面図（その１）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第１例を示す断面図（その２）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第１例を示す断面図（その３）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第１例を示す断面図（その４）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第１例を示す断面図（その５）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第１例を示す断面図（その６）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第１例を示す断面図（その７）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第１例を示す断面図（その８）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第２例を示す断面図（その１）である。
第１実施形態に係る光センサの製造方法の第２例を示す断面図（その２）である。
第２実施形態に係る光センサを示す断面図である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その１）である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その２）である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その３）である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その４）である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その５）である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その６）である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その７）である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その８）である。
第２実施形態に係る光センサの製造方法を示す断面図（その９）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。
【００１０】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。第１実施形態は光センサに関する。図１は、第１実施形態に係る光センサを示す平面図である。図２は、第１実施形態に係る光センサを示す断面図である。図２は、図１中のII-II線に沿った断面図に相当する。
（【００１１】以降は省略されています）

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