紫外線感光器件的製作方法
2023-09-13 14:40:05 2
專利名稱:紫外線感光器件的製作方法
技術領域:
本發明關於一種紫外線感光器件。
由於紫外線的增加,在人體健康上會產生如皮膚癌(skin cancer)的發生、由DNA受損而導致的光過敏症增加與光老化等的重大的影響。例如,稱為UV-B的波長在320nm以下的短波長範圍的高能量紫外線,已知會引起DNA的破壞等而對皮膚造成種種的傷害。再者,稱為UV-A的波長在320nm以上的長波長範圍的紫外線,會在皮膚上產生斑點(spot)、雀斑(freckle)、皺紋(wrinkle)等,對美容方面是不好的。為此,必需要進行廣波長範圍內的紫外線的測量。
上述的紫外線測量,在使用公知紫外線感光器件的紫外線檢測感應器中,利用帶通濾波器(band pass filter)來進行。此帶通濾波器利用多層膜的多重反射,來控制從紫外線至可見光的波長範圍內的透光度。一般而言,具有含約400nm以下紫外線領域的短波長範圍的透光領域的帶通濾波器,也包括作為次要光的約400nm至800nm左右的長波長範圍的透光領域。因此,若要僅對紫外線領域的波長進行選擇性檢測,在前述帶通濾波器中,甚至有必要重疊使用帶通濾波器,以截止可見光領域的波長。然而,因為用以截止可見光領域的波長的帶通濾波器並無法使長波長的紫外線透過,所以憑藉組合此類的帶通濾波器而達到僅選擇性通過紫外線領域的波長,是非常困難。另外,為了將多個帶通濾波器進行組合,紫外線檢測器件的結構會有複雜化與大型化的缺點。
再者,在使用前述帶通濾波器的公知紫外線感光器件中,因入射角造成的波長穿透領域變動較大,要正確地測量紫外線很難。另外,在公知紫外線感光器件中,其相對於感光面的紫外光的入射角度相關性(被檢測的紫外線強度由相對感光面的入射角θ的cos值來計算)很大。為此,當紫外光以幾乎垂直於前述感光面入射時,則此感光面上必需設置導波管。但是,在感光面上設置導波管會有使紫外線感光器件的感光部變大的缺點。另外,由於以低角度入射至感光面的光的測量會變得不正確,故當測量如太陽光的散射成份較多的光時,會使測量精確度惡化。
綜上所述,當使用公知紫外線感光器件製作紫外線檢測感應器時,為了檢測所期望的波長範圍的紫外線並且降低入射角的相關性,必須要組合帶通濾波器或導波管。為此,紫外線檢測感應器的結構會複雜化與大型化,同時成本也會提高。再者,因為通過帶通濾波器或導波通路的光,再入射至紫外線感光器件時,其光感應度會降低。另外,由於帶通濾波器會受到紫外線作用而劣化,因此紫外線感光器件也會有劣化的問題。
本發明提出以下的裝置。
一種紫外線感光器件,至少包括第一電極層及感應層,第一電極層由含有選自於鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)等元素中至少一種以上的元素以及氮或氧等的半導體所構成;感應層由含有選自於鋁、鎵、銦等元素中至少一種以上的元素以及氮等的半導體所構成,且第一電極層的長波長吸收端比感應層的長波長吸收端還靠近短波長側。
另外,在感應層中也可以添加選自於碳(C)、矽(Si)、鍺(Ge)、鉛(Pb)等元素中至少一種以上的元素。
另外,在感應層中也可以添加選自於鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)等元素中至少一種以上的元素。
另外,感應層中也可以包括氫(H)。
再者,本發明更提供一種紫外線感光器件,其至少將上述的第一電極層及感應層依序配置在一基板的表面。再者,可於前述順序之後,在配置第二電極層。
另外,感應層的設有第一電極層的一側可以做為感光面。或者是,感應層的設有第一電極層的一側的相反面也可以為感光面。
為讓本發明的上述和其它目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合附圖,作詳細說明。
圖2所示為用以形成構成本發明的紫外線感光器件的第一電極層及感應層的半導體膜的成膜裝置的一實例的概略結構圖。標號說明1成膜室 2排氣口3基板座 4加熱器5、6石英管 7高頻線圈8微導波管 9~12氣體導入管20基板 21第一電極層22感應層23第二電極層24紫外線感光器件如使用於本發明的感應層等的半導體,「吸收端」一般指在電子從價帶(價電子帶)躍遷到導帶(傳導帶)所造成的連續吸收光譜中,吸收率急劇減少的波長至比該波長更長的波長範圍。
但,本發明的「長波長吸收端」僅指在光吸收率開始急遽降低的波長範圍內的特定波長;更正確的指在190nm~400nm的波長範圍內的最大吸收值為100%時,光吸收率變成50%的波長(以下將相對於最大吸收值的吸收值比率的百分率,簡稱為「吸收率」)。
當使用上述本發明的紫外線感光器件,來組裝紫外線檢測感應器時,可以設定第一電極層及感應層的長波長吸收端,使得不必設置帶通濾波器,便可以檢測出所期望的波長範圍的紫外線。
為此,使用本發明的紫外線感光器件的紫外線檢測感應器,由於不需要帶通濾波器,因此其入射角度相關性小。再者,因為不需要在感光面設置導波管,用以抑制朝感應層入射的光的入射角度相關性,光感應度可以提高、結構變簡單、小型化;並且成本得以降低、穩定且高精確度等的優點。
前述第一電極層的長波長吸收端必須比前述感應層的長波長吸收端還靠近短波長側。在此情形下,前述第一電極層的長波長吸收端與前述感應層的長波長吸收端的波長差距較佳為1nm以上,更佳為10nm以上。
當前述長波長吸收端的差距小於1nm時,相對於感應層且第一電極層所設置的一側做為感光面的情形下,入射至感應層的光量會降低,而有可能降低紫外線感光器件的實用性。
再者,感應層的長波長吸收端的波長範圍較佳190nm~420nm的波長範圍,更佳為190nm~400nm的波長範圍。當感應層的長波長吸收端位於上述範圍內時,便可做為能夠檢測出測定需求高的紫外線區域的實用性紫外線感光器件。
第一電極層及感應層的長波長吸收端,可通過分別對構成此二層的膜組成及/或膜厚進行控制。特別是,對第一電極層而言,可以使用與感應層相同的半導體膜,任意地對長波長吸收端進行控制。而且,此半導體膜的較佳組成及膜厚詳述於後。
另外,第一電極層及感應層的長波長吸收端附近的波長範圍的光的吸收率的量變曲線(profile)(以下簡稱「吸收率量變曲線」),從長波長吸收端至50nm長波長側的波長的吸收率在40%以下為較佳。
當從感應層的長波長吸收端至50nm長波長側的波長的吸收率大於40%時,則在實際有效的紫外線檢測領域中,也即在比第一電極層的長波長吸收端與感應層的長波長吸收端之間的波長範圍,更位於長波長側的波長範圍中,具有較低的光感應度,故在此波長範圍的光會被當作噪聲檢測出來。
再者,當從第一電極層的長波長吸收端至50nm長波長側的波長的吸收率大於40%時,在有效的紫外線檢測領域中,由於第一電極層的吸收值與感應層的吸收值差距變小,故紫外線感光器件的光感應度並不足夠。
而且,在本發明中,「光感應度」為在將入射至感光面的紫外線變換成電氣信號時,相對於感光面上的某波長或某波長範圍的紫外線強度變化量之下,電氣信號(電流及/或電壓)強度的變化量的比率。
在本發明中,具有上述長波長吸收端及吸收率量變曲線的感應層,使用由IIIA族元素(選自於鋁、鎵、銦等所組成的族群中至少一種以上的元素)與氮所構成的氮化物化合物半導體(以下簡稱「氮化物系半導體」)膜。此膜具有如下所示的組成或膜結構。
氮化物系半導體可以為單晶,也可以為非單晶。當此氮化物系半導體為非晶體或由微結晶體體所構成的情形時,可以僅為非晶體相、僅為微結晶體體相、或是微結晶體體相與非晶體相的混合物。
在此結晶相中,其結晶系統可以為立方晶或6方晶等狀態中任一個,也可以為由多個結晶系統混合而成的狀態。微結晶體體的粒徑較佳為5nm~5μm左右的範圍內。此粒徑可通過X射線繞射、電子束繞射及/或使用結晶剖面的電子顯微鏡照相的形狀測量等進行測量。
再者,氮化物系半導體膜的結晶結構為柱狀成長的結構,或者是特定結晶面及/或結晶軸處於高度配向的狀態,其可以在X射線繞射光譜中明顯的觀測到特定的結晶面及/或結晶軸的峰值。氮化物系半導體膜或者是也可以由單結晶所構成。
由非單結晶所構成的氮化物系半導體中,也可含有氫。在此情形下,氫含量較佳0.5原子%~50原子%的範圍內。再者,前述的由非單結晶所構成的氮化物系半導體中,也可以利用滷素(氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I))取代氫。
由於結晶晶粒邊界的結合(鍵結)缺陷及/或非晶體相內部的結合缺陷或未結合鍵(uncombind hand)可通過與氫(或滷素)的結合而消除,因而,當氫含有量低於0.5原子%之際,無法完全將存在於價電子帶與傳導帶之間的缺陷準位不活性化。因此,在此類氮化物系半導體膜中,由於結合缺陷或結構缺陷大多存在,暗電流變大並且光感應度也顯著地降低。為此,當以前述氮化物系半導體膜作為感應層時,則難以製作出實用的紫外線感光器件。
另一方面,當氫含量超過50原子%時,對於IIIA族元素來說,由於在2個以上結合的氫的存在機率會增加,因此無法確保由IIIA族元素及氮所形成的三次元結合結構,而形成二次元的結合結構及/或鏈狀的網絡結合結構。此時,由於在結晶晶粒邊界上產生大量的空隙,結果便在價帶與導帶之間形成新的缺陷準位,而使電氣特性劣化並且降低硬度等的機械性質。此外,由於此類氮化物系半導體膜容易氧化,故在此膜中會產生大量的不純物缺陷,而無法得到較佳的光電轉換特性。
另外,為了控制電氣特性,在由非晶體或微結晶體體所構成的氮化物系半導體膜中所摻雜的摻質,會因為添加過多的氫,變得不活性化。為此,前述氮化物系半導體膜則會難以得到所需的電氣活性。
氫含量可以利用氫前方散射(Hydrogen Forward Scattering,HFS)測量其絕對值。再者,也可以通過加熱狀態下對氫放出量的測量、或者利用測量有關於氫結合狀態下的紅外線吸收光譜的強度,而推定其相對值。另外,氮化物系半導體膜中所含有的氫結合狀態可以很容易地利用紅外線吸收光譜進行測量。
而且,在本發明中,例如是在「GaN:H」的化學式中,以「:H」表示的含有氫。另外,在本發明中,除非有另外記載,氫含量在0.5原子%至50原子%的範圍內。
當IIIA族元素的原子數為m且氮原子數為n時,氮化物系半導體的組成滿足0.5/1.0≤m/n≤1.0/0.5的範圍較佳的。當m/n處於上述範圍之外時,對IIIA族元素與氮的結合而言,由於其四面體型結合的部分變少,因而導致結合缺陷變多,故無法做為良好半導體的功能。
用於感應層的氮化物系半導體的長波長吸收端由氮化物系半導體的膜厚與帶隙(band gap)所決定。一般而言,當膜厚越大及/或帶隙越小時,會偏移至長波長側。調整IIIA族元素的混合比,帶隙便可以任意改變之;藉此,便可以得到具有所期望的長波長吸收端的氮化物系半導體。
例如,以具有3.2eV~3.5eV的帶隙(相當於420nm~300nm的長波長吸收端)的GaNH為基本組成,通過在此組成中添加鋁,便可以使帶隙在3.5eV~6.5eV之間變化(相當於300nm~180nm的長波長吸收端)。再者,在前述基本組成中,除了添加鋁之外,更可以通過添加銦而對帶隙進行調整。
對應上述帶隙數值而記載於括號內的長波長吸收端,用於紫外線感光器件的氮化物系半導體厚度為0.05μm~2μm的典型厚度時的數值。
因此,對前述典型厚度而言,當在具有位於短波長側的紫外線領域(180nm~320nm左右的波長範圍)的長波長吸收端的氮化物系半導體的情形下,其組成式表示為AlxGa(1-x)N,其中較佳為0.1≤x≤1.0,更佳為0.2≤x≤1.0。再者,當在具有位於長波長側的紫外線領域(320nm~400nm左右的波長範圍)的長波長吸收端的氮化物系半導體的情形下,其組成式表示為AlyGa(1-y)N,其中較佳為0≤y≤0.2。
上述氮化物系半導體膜在不完全添加不純物的狀態下為弱的N型半導體。在此狀態下,難以得到足夠的光感應度(光導電性或光電電力)。
因此,在氮化物系半導體膜上添加作為受體(aceptor)或施體(donor)的摻質,以形成N型或P型半導體、或者也可以形成肖特基墊壘(Schottky barrier)、形成PN接合、或形成具有由比前述PN接合更高光感應度的pin接合等。
再者,當形成PN接合等的情形時,氮化物系半導體膜也可以為由多層膜所構成的結構。另外,此類的接合,並不限定於用以形成感應層。例如,若第一電極層為P型半導體、感應層為N型半導體所形成PN接合,可以是橫跨第一電極層與感應層的接合型態。
為了控制氮化物系半導體膜成為N型半導體及/或P型半導體,可以在前述氮化物系半導體膜中摻雜下述的施體及/或受體。
對N型半導體用的施體而言,例如是使用IA族(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為1)的鋰(Li)、IB族(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為11)的銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、IIA族(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為2)的鎂(Mg)、IIB族(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為12)的鋅(Zn)、IVA族(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為16)的矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、VIA族的硫(S)、硒(Se)、碲(Te)。
對P型半導體用的受體而言,例如是使用IA族的鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、IB族的銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、IIA族的鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鐳(Ra)、IIB族的鋅(Zn)、鎘(Cd)、汞(Hg)、IVA族的碳(C)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、VIA族(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為16)的硫(S)、硒(Se)、碲(Te)。VIB族(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為6)的鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)、VIII族的鐵(Fe)(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為8)、鈷(Co)(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為9)、鎳(Ni)(在IUPAC的1989年無機化學命名法修訂版中的族編號為10)。
在此類摻質中,較特別的是,在構成感應層的氮化物系半導體膜中,對施體而言,較佳添加選自於碳、矽、鍺、鉛等元素中至少一種以上的元素,且添加於前述氮化物系半導體膜中的較佳範圍為1原子ppm~10原子%。
再者,於前述氮化物系半導體膜上所添加的受體較佳添加選自於鈹、鎂、鈣等元素中至少一種以上的元素,且較佳的添加範圍為1原子ppm~10原子%。
將施體及/或受體摻雜於氮化物系半導體膜的摻雜方法例如是使用熱擴散法、離子植入法等公知的摻雜方法。
利用熱擴散法或離子植入法等進行摻雜時,對施體而言例如是使用SiH4、Si2H6、GeH4、GeF4、SnH4等的氣體或氣體化材質,或者,對受體而言例如是使用BeH2、BeCl2、BeCl4、二環戊烷二烯烴鎂(dicyclopentadienyl megnesium)、二甲基鈣(dimethyl calcium)、二甲基鍶(dimethyl strontium)、二甲基鋅、二乙基鋅等的氣體或氣體化材質等作為施體或受體等的摻質的原料,以得到用以i型半導體化的摻雜劑。
感應層的膜厚範圍較佳為0.01μm~10μm左右,更佳為0.05μm~5μm左右。當膜厚比0.01μm薄時,由於感應層所吸收的光量變少,因此會將低其光感應度。
另一方面,當膜厚比10μm厚時,則形成膜所需的時間會拉長,且隨著膜厚的增加,其長波長吸收端的比例會超過長波長側。另外,由於電荷無法完全流過,因而光感應度降低。
接著,對第一電極層所使用的材料進行說明。對第一電極層而言,長波長吸收端只要符合本發明所規定的條件,材料上並無太多限制。但是此材料較佳為含有IIIA族元素(鋁、鎵、銦)與氮的氮化物系半導體。另外,也可以為添加有摻雜劑的含有IIIA族元素(鋁、鎵、銦)與氧的氧化物系半導體,其中較佳為錫摻質的三氧化二鎵(Ga2O3)。而且,在前述氮化物系半導體中特別是以含有鋁、鎵、氮的物質為較佳。當使用此氮化物系半導體為電極時,為提高其導電性、薄片阻抗較佳為1KΩ□以下,更佳為500Ω□以下。
為此,用於第一電極層的半導體中,可以摻雜與用於感應層的半導體相同的施體及/或受體等的摻質。較特別的是,施體較佳摻雜選自於碳、矽、鍺、鉛等元素中至少一種以上的元素,受體較佳摻雜選自於鈹、鎂、鈣等元素中至少一種以上的元素。此類的施體及/或受體的摻雜可使用如同前述的摻雜方法及摻質原料。
當第一電極層由氮化物半導體所構成的情形時,可使用與前述感應層的製作方法相同的方法進行製作。但,第一電極層的長波長吸收端必需小於感應層的長波長吸收端。
因此,較佳而言,感應層的半導體組成由AlxGa(1-x)N構成,且第一電極層的半導體組成由AlyGa(1-y)N構成,其中x<y且0.05<y≤1。
或者,較佳而言,感應層的半導體組成為GaxIn(1-x)N所構成,且第一電極層的半導體組成為GayIn(1-y)N所構成,其中x<y。
另外,較佳而言,感應層的半導體組成為GaxIn(1-x)N所構成,且第一電極層的半導體組成為AlyGa(1-y)N所構成,其中y≥0且0.5≤x≤1.0。
而且,在由具有上述組成的氮化物系半導體所構成的第一電極層中,也可以添加與用於感應層的氮化物系半導體相同的氫或滷素元素、及/或作為施體或受體的摻質。但,此類元素的添加,必需要調整成第一電極層的長波長吸收端小於感應層的長波長吸收端。
第一電極層的膜厚較佳的範圍為1nm~20μm,更佳為5nm~10μm。當膜厚比1nm薄時,則電極層無法得到足夠的低阻抗。當膜厚超過20μm時,則膜形成時間拉長,且隨著膜厚的增加,其長波長吸收端會太過偏移至長波長側。另外,當感應層以設有第一電極層的一面做為感光面進行紫外線檢測時,由於會降低到達感應層的紫外線的強度,因此無法得到足夠的光感應度。紫外線感光器件的膜結構及各層的光學性能接著,對本發明的紫外線感光器件的膜結構進行說明。
圖1所示為本發明的紫外線感光器件的結構例的剖面示意圖。此膜結構設置在基板20表面上,依序由第一電極層21、感應層22、第二電極層23等所構成。再者,在具有圖1的結構的紫外線感光器件24中,也可以省略第二電極層23。但,本發明的紫外線感光器件至少必需含有第一電極層21及感應層22。在此情形下,未連接第一電極層21的感應層22的表面及/或端面上,可憑藉安裝端子等代替第二電極層23。
在紫外線感光器件24中,對以感應層22的設有第一電極層21的一側作為感光面(以下簡稱「感光面A」)的情形時(圖1的箭頭A方向),來說明基板20、第一電極層21、感應層22、第二電極層23的光學機能。
較佳而言,基板20至少在可見光的波長範圍中具有透光性,可以達到短波長側的紫外線截止濾波器的任務則更好。此時,短波長側的紫外線會被基板20吸收,而不會入射至第一電極層21及感應層22中。基板20的長波長吸收端並未特別限定於紫外線範圍,僅需比感應層22的長波長吸收端更靠近短波長側,較佳比第一電極層21的長波長吸收端更靠近短波長側。
再者,當基板20的長波長吸收端較位於長波長側的波長範圍時,基板20的光的吸收值較佳接近0。然而,至少於基板20的長波長吸收端或第一電極層21的長波長吸收端之中的長波長側的長波長吸收端與感應層22的長波長吸收端之間的波長範圍中,為使紫外線感光器件24的光感應度得到實用上足夠的程度,前述吸收值必需要夠小。
第一電極層21於前述中,其長波長吸收端比感應層22更靠近短波長側,因而穿過第一電極層的波長範圍的紫外線可被感應層22所吸收。此外,第二電極層23的光學機能並未特別加以限定。然而,例如在感應層22面向第二電極層23的一側上,更設置感光器件,用以對感應層22所檢測的光檢測出長波長側的光。此時,較佳而言,第二電極層23具有比新設置的感光器件所檢測的波長範圍更靠近短波長側的長波長吸收端。
接著,在紫外線感光器件24中,對於感應層22的設置第一電極層21側的反面做為感光面(以下簡稱「感光面B」)的情形(圖1的箭頭B方向),來說明基板20、第一電極層21、感應層22、第二電極層23的光學機能進行說明。
基板20的長波長吸收端不需特別加以限定。但,當用來檢測由受光面B入射且穿透基板20的光的感光器件,設置在基板20的與受光面B反側位置時,基板20可憑藉將其長波長吸收端設定成比感應層22的長波長吸收端更靠近長波長側,而具有波長截止濾波器的功能。
如前所述,假如第一電極層21的長波長吸收端比感應層22的長波長吸收端更靠近短波長側的話,第一電極層21與感應層22的光學機能並未特別限定。第二電極層23至少需可透過紫外線領域的部分波長範圍,且此長波長吸收端也必需比感應層22的長波長吸收端更靠近短波長側,或者是具有比感應層2的長波長吸收端更靠近短波長範圍的光透過領域。
而且,本發明的紫外線感光器件也可以僅使用感光面A或感光面B來檢測紫外線,或者可以同時利用感光面A及感光面B來檢測紫外線。此情形下,較佳而言是第二電極層23的長波長吸收端與第一電極層21的長波長吸收端是不相同的。如此,可憑藉設定第二電極層23及第一電極層21的長波長吸收端,以提供紫外線感光器件,使之可以憑藉感光面A及感光面B來分別檢測出相異的紫外線波長範圍。
基板20是絕緣性,但其結晶性/非晶性並不特別加以限定。例如,單結晶、多結晶、非晶、微結晶體體或是前述2相以上的組合均可以。
基板20的具體實例,例如是玻璃、石英、青玉(sapphire)、氧化鎂(MgO)、氟化鋰(LiF)、氟化鈣(CaF2)等的無機材料;或者是氟樹脂、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、環氧樹脂等有機樹脂等的薄膜或板狀體。
較特別的是,當對從感光面A入射的光檢測出紫外線時,基板20固然要可以透過可見光,且其長波長吸收端較佳比320nm更靠近短波長側。此類基板20例如是石英、青玉、氧化鎂、氟化鋰、氟化鈣等的透明無機材料。
另一方面,當對從感光面B入射的光檢測出紫外線時,基板20的光學特性並不需要特別加以限定,除了上述透明無機材料之外,尚可使用矽基板、上述有機樹脂、鋁、鐵、鎳、不鏽鋼、銅等金屬等等的公知材料。
對第二電極層23而言,可使用由鋁、鎳、金、鈷(Co)、銀、鉑(pt)等金屬及其合金所構成的靶,並且可以通過蒸著或濺鍍等方法來形成單層或多層的金屬膜。當光從感光面B入射而檢測出紫外線時,及/或再設置用來檢測出比感應層22所檢測出的光更長波長側的感光器件,以檢測從受光面A入射而通過感應層22的光時,此金屬膜最好是製作成可以讓光透過的薄膜。
因此,前述金屬膜的較佳厚度在5nm~100nm的範圍。當厚度小於5nm時,由於厚度太薄,使得電性阻抗會提高。當薄膜厚度大於100nm時,會使光很難通過,並且對成本不利。而且,除了前述金屬膜之外,第二電極層23也可以使用銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅、氧化錫、氧化鉛、氧化銦、碘化銅、氧化鈦、錫摻雜Ga2O3等透明導電材料。氧化物半導體等也可以用來做為第二電極層23。
較特別的是,當讓光從感光面A入射來檢測出紫外線時,第二電極層23也可以使用鋁、鎳、金、鈷、銀、銅、鈦、鉑等金屬膜或上述透明導電材料。
另一方面,當使光從感光面B入射來檢測紫外線時,第二電極層23也可以使用上述讓光從感光面A入射而檢測紫外線時所使用的材料,但是較佳使用鋁、金、銀、鉑、鎳等金屬薄膜。
本發明的紫外線感光器件也可以由進行光學、機械或化學等保護的外框所包覆。本發明的紫外線感光器件外框的材質可以使用金屬、陶瓷、玻璃、或塑料。當感光器件對測量紫外線波長以外的波長具有光感應度時,此外框可以達到遮光的目的。
為了將紫外線感光器件密封於此外框中,當外框為金屬時,可使用溶接、焊接或粘著材料等。當外框由陶瓷或玻璃所製成時,可以將紫外線感光器件以粘著材料埋入並固定外框中;而在板狀的情況時,也可使用貼合的方法。
再者,當外框為塑料的情形時,使用可透過紫外線的樹脂,再將紫外線感光器件整體埋入其中,此時紫外線感光器件的感光面可以位於外框內部,也可以突出於外框表面。外框內部可以有空間或沒有。再者,外框內部可以為真空狀態,也可以填滿氮氣或氬氣等氣體或是可以填滿油等液體。
當外框上設有紫外線感光器件的感光面用的窗口之際,此窗口可以使用矽玻璃或石英、青玉、聚乙烯或聚丙烯等的高分子樹脂或薄膜。紫外線感光器件的製造方法及其製造裝置接著,對本發明的紫外線感光器件的第一電極層及/或感應層所使用的含有選自於鋁、鎵、銦等元素中至少一種以上的元素及氮等的氮化物系半導體膜的成膜方法進行說明。
圖2所示為用以形成構成本發明的紫外線感光器件的第一電極層及感應層的半導體膜的成膜裝置的一實例的概略結構圖。標號1表示成膜室,標號2表示排氣口,標號3表示基板座,標號4表示基板加熱用的加熱器,標號5、6表示用以連接成膜室1的石英管,且其分別與氣體導入管9、10相連通。排氣管2連接未圖標的真空泵(旋轉泵(rotary pump)及機械升壓渦輪泵(mechanical booster turbopump))。氣體導入管11連接至石英管5,氣體導入管12則連接至石英管6。再者,於成膜室1內,安裝有隔膜式真空計(未圖標)以及面向基板座3的放射溫度計(未圖標)。
連接於高頻發射器(未圖標)上的高頻線圈7卷繞於石英管6的外周上,可構成感應耦合型等離子體產生裝置。另一方面,連接於微波發射器(未圖標)的微波導管8連接至石英管6上,以構成ECR等離子體產生裝置。在前述中,圖2的成膜裝置將前述2個等離子體產生裝置連接於成膜室1而成為等離子體化學氣相沉積(ChemicalVapor Deposition,CVD)裝置。
本發明的紫外線感光器件所使用的氮化物系半導體膜的成膜,並不以使用圖2所示的成膜裝置的結構為限,也可以使用具有多個成膜室的反應室或利用磁控管濺鍍的物理氣相沉積(Physical VaporDeposition,PVD)裝置等的化學氣相沉積裝置之外的成膜裝置。
接著,以圖2所示的成膜裝置,來說明氮化物系半導體膜的薄膜形成的例子。
為了在設置於排成真空的成膜室1內基板座3上的基板表面上形成氮化物系半導體膜的薄膜,便導入各種氣體進行放電。首先,對氮元素源而言,將氮氣從氣體導入管9導入石英管5中。將2.45GHz的微波供應給連接於使用磁控管的微波產生器(未圖標)上的微波導管8中,而於石英管5內產生放電。再者,將例如是氫氣的氣體從其它的氣體導入管10,導入石英管6中。之後,從高頻產生器(未圖標)提供13.56MHz的高頻給高頻線圈7,而於石英管6內發生放電。在此狀態下,於放電空間的成膜室1側,從氣體導入管12導入三甲基鎵,便可以在基板上形成非晶體或微結晶體體的非單結晶氮化物系半導體膜。
前述光半導體薄膜結構(非晶體、微結晶體體、與特定結晶軸承/結晶面高度配向並成柱狀成長的多結晶、單結晶等)可通過基板種類、基板溫度、氣體流量/壓力、放電條件進行控制。基板溫度被控制於攝氏100度~攝氏600度的範圍。當基板溫度在攝氏300度以上,及/或IIIA族元素的原料氣體的流量較少時,薄膜結構較容易形成微結晶體或單結晶。再者,當基板溫度低於攝氏300度且IIIA族元素的原料氣體流量較少之際,則薄膜結構容易成為具有結晶性。
此外,當基板溫度高於攝氏300度且IIIA族元素的原料氣體較多之際,薄膜結構容易成為具有結晶性。另外,在IIIA族元素的原料氣體中添加有等離子體化的氫氣而形成薄膜時,可以更加提高薄膜的結晶性。
對上述的IIIA族元素的原料氣體而言,例如是使用三甲基鎵(TMGa),但也可以使用含有銦、鋁等的有機金屬化合物來取代三甲基鎵,或是使用混合有前述物質的混合物。再者,三甲基鎵及此類有機金屬化合物也可以同時從氣體導入管導入。
通過將從含有碳、矽、鍺、錫等元素中選擇至少一種以上的元素的氣體,或從含有鈹、鎂、鈣、鋅、鍶等元素中選擇至少一種以上的元素的氣體,從放電空間的成膜室1側(氣體導入管11或氣體導入管12)導入,便可以在基板表面上形成N型、P型等任意的導電性非晶體或微結晶體的氮化物系半導體薄膜。此外,在碳的情形時,由於薄膜的形成條件,也可以使用有機金屬化合物的碳,來做為IIIA族元素的原料氣體。
在上述裝置中,可以獨立地控制由放電能量所形成的活性氮或活性氫,也可使用像NH3之類同時含有氮及氫原子。另外,也可以加入H2。此外,也可以利用從有機金屬化合物來游離產生活性氫的條件。在上述情況下,活性化的IIIA族原子、氮原子以被控制狀態存在於基板上,且為了使氫原子將甲烷或乙烷等不活性分子的甲基或乙基中變成不活性,儘管在低溫下,碳原子被取太多到氮化物系半導體膜中,進而可在抑制膜缺陷的情形下進行非晶體或結晶性的氮化物半導體膜的形成。
在圖2的成膜裝置中,氫、氮或IIIA族元素的活性化的方法可使用公知的等離子體產生裝置。例如,可以使用高頻產生器、微波產生器、電子旋轉共振方式或螺旋等離子體方式的高頻產生器。可以僅使用前述一種,也可以使用前述二種以上。再者,也可以同時具有二個共微波產生器或是二個共高頻產生器。當在高頻放電時,也可以為電感型或電容型。再者,也可以同時使用二個共電子旋轉共振方式。當使用相異的活性化方式(激發方法)的情形時,必需要在同一壓力下同時放電而產生,因此也可以在放電內及成膜部設定一壓力差。再者,於同一壓力下進行之際,相異的活性化方法(激發方法)例如是使用微波及高頻放電的話,激發種的激發能量可以變大,故而可以有效地控制薄膜品質。
再者,氮化物系半導體膜可通過反應性蒸著法、離子電鍍、或反應性濺鍍等至少一種方法,在被活性氫氣環境下形成薄膜。
對本發明所使用的半導體原料而言,較佳使用含有選自於鋁、鎵、銦等元素中至少一種以上的元素的有機金屬化合物。
此類有機化合物例如是單獨使用三甲基鋁、三乙基鋁、第三態丁基鋁、三甲基鎵、三乙基鎵、第三態丁基鎵、三甲基銦、三乙基銦、第三態丁基銦等液體或固體加以氣化,或是使用混合有載體氣體的氣泡化的混合物。載體氣體例如是使用氫氣、氮氣甲烷或乙烷等的碳氫化合物;或者是CF4、C2F6等的滷化碳等。
氮氣原料是將例如N2、NH3、NF3、N2H4、聯氨等氣體或液體,以氣化或以載體氣體來汽泡化等方式來使用。
在由通過前述的薄膜形成方法而形膜的第一電極層及/或感應層所構成的氮化物系半導體膜上,可以再使用熱擴散法或離子植入法等公知方法,添加受體及/或施體等摻質。再者,第一電極層及/或感應層也可以為具有多層膜的結構。
圖1所示的紫外線感光器件的第二電極層23的薄膜形成方法,並未特別加以限定,其可以使用例如真空蒸著法,來形成金(Au)等導電性金屬膜。但,當使光從感光面A入射來檢測紫外線,或者使光從感光面B入射來檢測紫外線,及/或再設置用來檢測出比感應層22所檢測出的光更長波長側的感光器件,以檢測從受光面A入射而通過感應層22的光時,薄膜形成方法及薄膜原料,可視在期望波長範圍的光可以透過的方式,來加以選擇。使用紫外線感光器件的紫外線測量方法來自本發明的紫外線感光器件24的信號可以被量測做為在第一電極層21與第二電極層23之間所流通的光電流。再者,於第一電極層21與第二電極層23之間施加電壓,也可測得光電流。
當測量信號時,在第一電極層21及第二電極層23之上通過導電性接著劑或夾頭、打線、壓著或壓接等各種接線方式,使之與電流計或電壓計相連接。
當紫外線感光器件24被光照射而發生信號時,可使用氙燈的白色光作為光源,再將此白色光利用分光器(NIKON公司制的P250產品)而得到單色光。之後,將此單色光照射於石英基板20(感光面A)側,利用量測產生的光電電流,來求得信號。
再者,第一電極層21及感應層22的長波長吸收端可通過下述的方法求得。首先,在製作紫外線感光器件24的過程中形成此層時,同時在同一條件下,準備僅將第一電極層21、僅將感應層22形成於石英基板表面上,做為長波長吸收端測量用試樣。接著,於自動分光光度計中,分別對第一電極層21及感應層22的長波長吸收端測量用試樣測量在190nm~500nm範圍的穿透率光譜。接著,再從此穿透率光譜求得吸收光譜,進而求得各個長波長吸收端。實例以下以實例對本發明進行具體的說明。然本發明並不以下述實例為限。實例1將洗淨的石英基板(厚0.2mm,長10mm,寬10mm)載置於基板座3上。接著,使用連接於排氣口2上的旋轉泵及機械升壓渦輪泵,對反應室1內進行真空排氣,以使其背壓低於10-3Pa為止,再利用加熱器4將前述石英基板加熱至攝氏500度左右。
之後,將1000sccm(standard cubic centimeter per miniutue)的氮氣,通過氣體導入管9,導入直徑為25mm的石英管5內,以調節器將45GHz的微波的輸出功率設定調節為250W,再通過微波導管8進行放電。此時的反射波為0W。而且1sccm意指在1013.25hPa(1大氣壓)、攝氏0度下,氣體的流量相當於1立方公分/分鐘。
再者,將500sccm的氫氣通過氣體導入管10導入直徑為30mm的石英管6內。將13.56MHz的高頻的輸出設定為100W。此時的反射波為0W。
在此狀態下,經過氣體導入管11,將保持於攝氏0度的三甲基鎵蒸汽,以氮氣做為加載氣體並且在106Pa的壓力下使其冒泡,通過質量流量控制器導入0.2sccm至系統中。
之後,經過氣體導入管11,將被氮氣泡保持於攝氏50度的三甲基鋁,以氮氣做為加載氣體並且在106Pa的壓力下使其冒泡,通過質量流量控制器導入2sccm至系統中。導入2sccm,其中於106Pa的壓力下以氮氣作為加載氣體通過質量流量控制器而使其冒泡。
將由氫稀釋成100ppm的矽甲烷氣體通過質量流量控制器,並經過氣體導入管12導入10sccm至反應領域中。此時,以隔膜式真空計(Ballatron公司制,商品名為Ballatron)進行測量,其中成膜室1內的反應壓力為66.5Pa(0.5Torr)。在此狀態下,於石英基板表面上進行100分鐘的成膜,以形成做為第一電極層且薄膜厚度為100nm的矽摻雜Al0.8Ga0.2NH膜。另外,通過IR法(紅外線分光分析法)所測得的膜中的氫含量為5原子%。
接著,當成膜室1返回大氣壓之後,從成膜室1取出已形成第一電極層的石英基板,並於第一電極層的端部覆蓋金屬制的罩幕,再將前述基板已形成第一電極層的面朝上的方式載置於基板座上。
之後,進行真空排氣,以使其背壓低於10-3Pa為止,再利用加熱器4將已形成端部被遮蔽的第一電極層的石英基板加熱至攝氏350度。
之後,將1000sccm的氮氣通過氣體導入管9導入直徑為25mm的石英管5內,以調節器調節而使45GHz的微波的輸出設定為250W,再通過微波導管8進行放電。此時的反射波為0W。接著,將500sccm的氫氣通過氣體導入管10導入直徑為30mm的石英管6內。將13.56MHz的高頻的輸出設定為100W。此時的反射波為0W。
在此狀態下,經過氣體導入管11,將保持於攝氏0度的三甲基鎵蒸汽,以氫氣作為加載氣體並且於106Pa的壓力下使其冒泡,再通過質量流量控制器而導入0.5sccm。
之後,於保持於攝氏20度的二環戊烷二烯烴鎂中導入65000Pa的氫氣以氣泡化,再與氣泡化後的氫氣通過質量流量控制器從氣體導入管12導入1sccm。此時,以隔膜式真空計所測得的反應壓力為66.5Pa(0.5Torr)。
在此狀態下,進行30分鐘的成膜,以於第一電極層表面上,形成做為感應層且膜厚為0.1μm的鎂摻雜GaNH膜。另外,通過IR法(紅外線分光分析法)所測得的膜中的氫含量為6原子%。
接著,當成膜室1返回大氣壓之後,從成膜室1取出在石英基板表面上已依序形成有第一電極層、感應層的基板,再於感應層表面上設置具有直徑為3mm的孔的金屬制罩幕。
之後,將被金屬制罩幕遮蔽感應層的部分表面的基板,放置於真空蒸著裝置內,使基板的罩幕面面對蒸著靶(純度為99.99%的金),進行真空蒸著。如此,可於感應層表面的幾乎中央的部位上形成做為第二電極層且直徑為3mm、膜厚為10nm的金膜。
經過上述製作工藝,可於石英基板的一面上依序形成做為第一電極層且膜厚為100nm的矽摻雜Al0.8Ga0.2NH膜、做為感應層且膜厚為0.1μm的鎂摻雜GaNH膜以及做為第二電極層且膜厚為10nm的金膜,以得到實例1的紫外線感光器件。
分別在此實例1的紫外線感光器件的第一電極層及第二電極層上,通過導電接著劑連接0.1mm的銀線。之後,將此銀線連接於微安培計(HP 4140B),以檢測光入射至紫外線感光器件時所發生的信號。
之後,當波長固定於260nm的狀態下,使用做為光源的氙燈及分光器,相對於來自此分光器的射出光,將紫外線感光器件的感光面一邊傾斜,一邊測量產生的信號輸出。當以前述出射光垂直入射至感光面時為0度,射出光以60度入射至感光面時的信號輸出約為0度時的50%,此結果與餘弦定律相吻合。
再者,從僅形成第一電極層與僅形成感應層的各個長波長吸收端測量用試樣的石英基板側,一方面將波長從200nm變化至400nm,一方使光垂直入射至石英基板表面。此時,第一電極層的紫外光吸收從250nm開始,至200nm附近時的紫外光吸收率到達100%,因此其長波長吸收端為230nm左右。同樣的,感應層的紫外光吸收從400nm開始,至280nm時的紫外光吸收率到達100%,因此其長波長吸收端為360nm左右。
由上述的結果可知,實例1的紫外線感光器件可以檢測波長從220nm至400nm的紫外線範圍,且其入射角相關性也較小。因而,在實用上,可確認得到具有較佳紫外線檢測性能的紫外線感光器件。
另外,當使用實例1的紫外線感光器件組成紫外線檢測感應器時,不需要再設置用以在必要且足夠的紫外線領域可以檢測出紫外線的帶通濾波器。再者,由於入射角相關性較小,因此也不需要在感光面上設置用以抑制入射角相關性的導波管等。由此,本發明與公知所使用的紫外線感光器件相互比較可知,使用實例1的紫外線感光器件組合而得的紫外線檢測感應器,此感應器具有光感應度高、結構簡單、小型、低成本、穩定且高精確度等優點。實例2
除了在形成第一電極層時,僅將做為IIIA族元素原料的三甲基鋁,以與實例1相同的條件下導入氣體導入管11之外,其餘皆以與實例1相同的條件進行第一電極層的成膜。
由此,在石英基板表面上,形成膜厚為100nm的矽摻雜AlNH膜,做為第一電極層。另外,通過IR法(紅外線分光分析法)所測得的膜中的氫含量為5原子%。
接著,當成膜室1返回大氣壓之後,從成膜室1取出已形成第一電極層的石英基板,並於第一電極層的端部覆蓋金屬制的罩幕,再將前述基板以形成有第一電極層之面朝上的方式載置於基板座上。
之後,進行真空排氣,以使其背壓低於10-3Pa為止,再利用加熱器4將已形成端部被遮蔽的第一電極層的石英基板加熱至攝氏350度。
之後,將1000sccm的氮氣通過氣體導入管9導入直徑為25mm的石英管5內,以調節器調節而使45GHz的微波的輸出設定為250W,再通過微波導管8進行放電。此時的反射波為0W。接著,將500sccm的氫氣通過氣體導入管10導入直徑為30mm的石英管6內。將13.56MHz的高頻的輸出設定為100W。此時的反射波為0W。
在此狀態下,經過氣體導入管11,將保持於攝氏0度的三甲基鎵(TMGa)蒸汽,以氫氣作為加載氣體,一邊以106Pa的壓力下使其冒泡,一邊使其通過質量流量控制器,導入0.5sccm至系統。
接著,經過氣體導入管11,將保持於攝氏50度的三甲基鋁蒸汽,以氫氣作為加載氣體,一邊以106Pa的壓力下使其冒泡,一邊使其通過質量流量控制器,導入1sccm至系統。之後,經過氣體導入管12,導入65000Pa的氫氣至被保持於攝氏20度的二環戊烷二烯烴鎂中,使其氣泡化;之後,再使氣泡化後的氫氣通過質量流量控制器,導入1sccm。此時,以隔膜式真空計所測得的反應壓力為66.5Pa(0.5Torr)。
在此狀態下,進行30分鐘的成膜,在第一電極層表面上,形成膜厚為0.1μm的鎂摻雜Al0.5Ga0.5NH膜,做為感應層。另外,通過IR法(紅外線分光分析法)所測得的膜中的氫含量為6原子%。
接著,當成膜室1返回大氣壓之後,從成膜室1取出在石英基板表面上已依序形成第一電極層、感應層的基板,再於感應層表面上設置具有直徑為3mm之孔的金屬制罩幕。
之後,將被金屬制罩幕遮蔽感應層的部分表面的基板,放置在真空蒸著裝置內,使基板的罩幕面面對蒸著靶(純度為99.99%的金),進行真空蒸著。如此,可於感應層表面的幾乎中央的部位上形成作為第二電極層且直徑為3mm、膜厚為10nm的金膜。
經過上述製作工藝,可於石英基板的一面上依序形成做為第一電極層且膜厚為100nm的矽摻雜AlNH膜、做為感應層且膜厚為0.1μm的鎂摻雜Al0.5Ga0.5NH膜以及做為第二電極層且膜厚為10nm的金膜,以得到實例2的紫外線感光器件。
之後,與實例1相同,分別在此實例2的紫外線感光器件的第一電極層及第二電極層上,通過導電接著劑連接0.1mm的銀線。之後,將此銀線連接於微安培計(HP 4140B),以檢測光入射至紫外線感光器件之際所發生的信號。
之後,當波長固定於240nm的狀態下,使用做為光源的氙燈及分光器,相對於來自此分光器的射出光,將紫外線感光器件的感光面一邊傾斜,一邊測量產生的信號輸出。當以前述出射光垂直入射至感光面時為0度,射出光以60度入射至感光面時的信號輸出約為0度時的50%,此結果與餘弦定律相吻合。
再者,從實例2的第一電極層與感應層的各個長波長吸收端測量用試樣的石英基板側,一方面將波長從200nm變化至400nm,一方面使光垂直入射至石英基板表面。此時,第一電極層的紫外光吸收從220nm開始,至200nm附近時的紫外光吸收率到達100%,因此其長波長吸收端為210nm左右。同樣的,感應層的紫外光吸收從300nm開始,至220nm時的紫外光吸收率到達100%,因此其長波長吸收端為250nm左右。
由上述的結果可知,實例2的紫外線感光器件可以檢測波長從300nm至200nm的紫外線領域,且其入射角相關性也較小;因而,在實用上,可確認得到具有較佳紫外線檢測性能的紫外線感光器件。
另外,當使用實例2的紫外線感光器件組成紫外線檢測感應器時,不需要再設置用以在必要且足夠的紫外線領域可以檢測出紫外線的帶通濾波器。再者,由於入射角相關性較小,因此也不需要在感光面上設置用以抑制入射角相關性的導波管等。由此,本發明與公知所使用的紫外線感光器件相互比較可知,使用實例1的紫外線感光器件組合而得之紫外線檢測感應器,此感應器具有光感應度高、結構簡單、小型、低成本、穩定且高精確度等優點。比較例1除了在石英基板的一面上,形成膜厚為0.3μm的銦錫氧化物(Indium-Tin-Oxide,ITO)膜,做為第一電極層之外,其餘皆使用與實例2相同的方法與條件,以製作得到比較例1的紫外線感光器件。
再者,與實例1相同,從比較例1的第一電極層與感應層的各個長波長吸收端測量用試樣的石英基板側,一方面將波長從200nm變化至400nm,一方面使光垂直入射至石英基板表面。此時,第一電極層的紫外光吸收從340nm附近開始,至280nm附近時的紫外光吸收率到達100%,因此其長波長吸收端為320nm左右。同樣的,感應層的紫外光吸收從300nm附近開始,至220nm時的紫外光吸收率到達100%,因此其長波長吸收端為250nm左右。
再者,分別在此比較例1的紫外線感光器件的第一電極層及第二電極層上,通過導電接著劑連接0.1mm的銀線。之後,將此銀線連接於微安培計(HP 4140B),以檢測光入射至紫外線感光器件之際所發生的信號。
之後,當波長固定於290nm的狀態下,使用做為光源的氙燈及分光器,相對於來自此分光器的射出光,將紫外線感光器件的感光面一邊傾斜,一邊測量產生的信號輸出。然而,當將光垂直入射至感光面時,比較例1的紫外線感光器件與實例2的紫外線感光器件相比較之下,僅可得到約1/10的信號輸出。
因此,比較例1的紫外線感光器件與實例1及實例2的紫外線感光器件相比較可知,對波長為280nm至300nm的波長範圍而言,其可透過第一電極層的紫外線較弱,因而無法在低吸收率的感應層中檢測出來。因此,其與實例2相比較之下,其光感應度僅為1/10以下,因而無法檢測出280nm以下的紫外線,故確認其紫外線檢測性能非常不佳。
由上述說明中,本發明的紫外線感光器件,可在不使用帶通濾波器或導波通路的情形下,即具有可檢測出所期望波長範圍的紫外線,並且具有入射角度相關性小、光感應度高、結構簡單、小型、低成本、穩定且高精確度的優點。
權利要求
1.一種紫外線感光器件,至少包括一第一電極層及一感應層,其特徵在於該第一電極層由含有選自於鋁、鎵、銦等元素中至少一種以上的元素、氮或氧等的半導體所構成;該感應層由含有選自於鋁、鎵、銦等元素中至少一種以上的元素、氮等的半導體所構成,且該第一電極層的長波長吸收端比該感應層的長波長吸收端還靠近短波長側。
2.如權利要求1所述的紫外線感光器件,其特徵在於其中該感應層中更添加選自於碳、矽、鍺、鉛等元素中至少一種以上的元素。
3.如權利要求1所述的紫外線感光器件,其特徵在於其中該感應層中添加選自於鈹、鎂、鈣等元素中至少一種以上的元素。
4.如權利要求1所述的紫外線感光器件,其特徵在於其中該感應層中包括氫。
5.如權利要求1所述的紫外線感光器件,其特徵在於其中至少該第一電極層及該感應層依序設置在一基板的表面上。
6.如權利要求1所述的紫外線感光器件,其特徵在於其中該第一電極層、該感應層及一第二電極層依序設置在一基板的表面上。
7.如權利要求1所述的紫外線感光器件,其特徵在於其中該感應層的設有該第一電極層的一側做為感光面。
8.如權利要求1所述的紫外線感光器件,其特徵在於其中該感應層的設有該第一電極層的一側的相反面做為感光面。
全文摘要
一種紫外線感光器件,以在不使用帶通濾波器或導波通路的情形下,得到具可檢測出所期望波長範圍的紫外線、入射角度相關性小、光感應度高、結構簡單、小型、低成本、穩定且高精確度的紫外線檢測感應器。另外,紫外線感光器件至少包括第一電極層及感應層,第一電極層由含有選自於鋁、鎵、銦等元素中至少一種以上的元素、氮或氧等的半導體所構成;感應層由含有選自於鋁、鎵、銦等元素中至少一種以上的元素、氮等的半導體所構成,且第一電極層的長波長吸收端比感應層的長波長吸收端還靠近短波長側。
文檔編號H01L31/102GK1423112SQ0214161
公開日2003年6月11日 申請日期2002年9月2日 優先權日2001年11月22日
發明者八木茂 申請人:富士全錄株式會社