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公開番号2025037782
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-18
出願番号2024054341
出願日2024-03-28
発明の名称光検出器及びその製造方法
出願人國立臺灣科技大學
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H10F 30/20 20250101AFI20250311BHJP()
要約【課題】光検出器を提供する。
【解決手段】下電極層と、下電極層の上に位置し、電子移動度が300cm²/Vsよりも大きく、正孔移動度の2倍よりも大きい材料を含む吸収層と、吸収層の上に位置し、上電極の周囲の散乱した高速光電子を吸収し且つ低速光正孔を残すように構成されており、これにより、正電荷を上面に発生させ、光電圧を吸収層に発生させ、さらに下向きの光電流を発生させる上電極層とを含む光検出器である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
下電極層と、
前記下電極層の上に位置し、電子移動度が３００ｃｍ
２
／Ｖｓよりも大きく、正孔移動度の２倍よりも大きい材料を含み、前記電子移動度と前記正孔移動度との差異を利用して光電流を発生させるように構成されている吸収層と、
前記吸収層の上に位置し、前記光電流中の電子を吸収するように構成されている上電極層とを含む、光検出器。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記吸収層は、内蔵電界が下向きの半導体－半導体接合、半導体－半金属接合、半金属－半金属接合又はそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の光検出器。
【請求項３】
前記上電極層の平面視形状は、櫛状、樹状、網状又は螺旋状のうちの少なくとも１つであり、且つ前記上電極層と前記吸収層とは、オーミック接触又はショットキー接触を形成する、請求項１に記載の光検出器。
【請求項４】
前記上電極層は、前記吸収層のトレンチ内に位置する、請求項３に記載の光検出器。
【請求項５】
前記吸収層と前記下電極層との間に位置する基板と、
前記基板と前記吸収層との間に位置する緩衝層とをさらに含む、請求項１に記載の光検出器。
【請求項６】
前記上電極層の平面視形状は、矩形であり、且つ前記上電極層は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）又は酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）を含む透明導電薄膜である、請求項１に記載の光検出器。
【請求項７】
前記吸収層の上に位置し且つ前記上電極層を取り囲むカバー層をさらに含む、請求項１に記載の光検出器。
【請求項８】
電子移動度が３００ｃｍ
２
／Ｖｓよりも大きく、正孔移動度の２倍よりも大きい材料を含み、前記電子移動度と前記正孔移動度との差異を利用して光電圧を発生させて光電流をさらに形成するように構成されている吸収層を提供することと、
散乱した光電子を吸収するように構成されている上電極層を前記吸収層の上にメッキし、且つ前記上電極層の周囲に電気的中性を破壊し、正孔の正電荷を蓄積させて光電圧を発生させることと、
下電極層を形成して前記吸収層を前記上電極層と前記下電極層との間に位置させることとを含む、光検出器の製造方法。
【請求項９】
前記吸収層を提供することは、
基板の上に前記吸収層を形成することを含む、請求項８に記載の光検出器の製造方法。
【請求項１０】
前記下電極層を形成することは、
前記基板の前記吸収層と反対する表面に前記下電極層を形成することを含む、請求項９に記載の光検出器の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光検出器及び光検出器の製造方法に関する。
続きを表示（約 990 文字）【背景技術】
【０００２】
遠赤外線検出の分野では、赤外線検出器は、室温で動作できる検出器と、冷房型検出器の２種類に分けられることができる。一般的には、室温で動作する検出器は、その信号検出率と映像解像度が低く、正確な測定を提供することができず、冷房型検出器だけは、高い検出率と解像度を提供することができる。
【０００３】
しかしながら、上記非冷房型検出器は、一般的には暗電流が大きすぎるため、正常に動作するには液体窒素の温度まで冷却しなければならない。これにより、このような検出器に必要な製造及び維持コストが非常に高くなり、且つ降温システムの体積が一般的に検出器自体の体積よりもはるかに大きいため、このような検出器の配置も容易ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示における一技術態様は、光検出器である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示における一実施形態によれば、下電極層と、下電極層の上に位置し、その電子移動度が３００ｃｍ
２
／Ｖｓよりも大きく、正孔移動度の２倍よりも大きい材料を含み、電子移動度と正孔移動度との大きい差異を利用して光電流を発生させるように構成されている吸収層と、吸収層の上に位置し、光電流中の電子を吸収するように構成されている上電極層とを含む光検出器である。
【０００６】
本開示における一実施形態では、吸収層は、内蔵電界が下向きの半導体－半導体接合、半導体－半金属接合、半金属－半金属接合又はそれらの組み合わせを含む。
【０００７】
本開示における一実施形態では、上電極層の平面視形状は、櫛状、樹状、網状又は螺旋状のうちの少なくとも１つである。
【０００８】
本開示における一実施形態では、上電極層は、吸収層のトレンチ内に位置する。
【０００９】
本開示における一実施形態では、上電極層と吸収層とは、オーミック接触又はショットキー接触を形成する。
【００１０】
本開示における一実施形態では、光検出器は、基板をさらに含む。基板は、吸収層と下電極層との間に位置する。
（【００１１】以降は省略されています）

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