特許
J-GLOBAL ID：200903017636878745
広帯域量子井戸赤外線光ディテクタ
発明者：
,
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：
大庭 咲夫 (外1名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願2000-522626
公開番号（公開出願番号）：特表2001-524757
出願日： 1998年11月23日
公開日（公表日）： 2001年12月04日
要約：
【要約】量子井戸(200)は、井戸(202)のポテンシャルの深さと巾を調整することにより特定波長の光を検出するように設計できる。この設計は、所望の光子(フォトン)エネルギー分だけ間隔を置いた井戸(202)における2種類のエネルギー状態(210、208)を生成する。GaAs/AlxGa1-xAs材料系は、略6mmより長い波長での光検出を可能にするよう充分に広い範囲にわたり量子井戸形状を変更させ得る。従って、GaAs/AlxGa1-xAs材料のような禁制帯の大きな材料が、波長が6から25mmの光を検出するように調整された大型焦点面アレイの製造を可能にした。
請求項（抜粋）：
【請求項 1】広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニットであって、 異なる巾の複数の量子井戸を備え、前記複数の量子井戸はGaAs材料から形成されてなり、 量子井戸ユニットを隔離する特定厚さの外側バリアと、前記複数の量子井戸を隔離する特定厚さの少なくともひとつの内側バリアとを含む複数のバリアを備え、前記異なる巾と前記バリアは、前記複数の量子井戸の少なくとも幾つかが前記複数の量子井戸のその他とは異なる放射に感度を持つように選定されてなる広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニット。【請求項 2】前記複数のバリアが、特定のAl含有量xを持つAlxGa1-xAs材料から形成される請求項1の量子井戸ユニット。【請求項 3】前記複数の量子井戸の数が3つであり、前記複数のバリアの数が3つである請求項2の量子井戸ユニット。【請求項 4】前記3つの量子井戸の巾が、それぞれ13.5mm、14.3mm、および15.5mmのピーク波長に対応するべく異なるようになされ、それにより、最大半値におけるスペクトル帯域の全巾が13.2から16.6mmである請求項3の量子井戸ユニット。【請求項 5】前記複数のバリアの前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記複数のバリアのうちの前記少なくとも1つの内側バリアの厚さが60nmである、請求項2の量子井戸ユニット。【請求項 6】前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記2つの内側バリアの厚さが60nmである請求項3の量子井戸ユニット。【請求項 7】前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記2つの内側バリアの厚さが60nmである請求項4の量子井戸ユニット。【請求項 8】前記複数のバリアの前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記複数のバリアのうちの前記少なくとも1つの内側バリアの厚さが6nmである請求項2の量子井戸ユニット。【請求項 9】前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記2つの内側バリアの厚さが6nmである請求項3の量子井戸ユニット。【請求項10】前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記2つの内側バリアの厚さが6nmである請求項4の量子井戸ユニット。【請求項11】マルチ量子井戸構造であって、各量子井戸ユニットが異なる巾の複数の量子井戸を含むような複数の前記量子井戸を備え、前記量子井戸はGaAs材料から形成され、複数のバリアを備えるマルチ量子井戸構造。【請求項12】前記複数の量子井戸の数が3つであり、前記複数のバリアの数が3つである請求項11のマルチ量子井戸構造。【請求項13】前記マルチ量子井戸構造は、17個の量子井戸ユニットにより形成される請求項12のマルチ量子井戸構造。【請求項14】広帯域量子井戸赤外線光ディテクタ焦点面アレイであって、 GaAs材料でできた下側接触層、 GaAs材料でできた上側接触層、および 複数のマルチ量子井戸構造を備え、 前記複数の構造の各々は下面と上面を有し、前記複数のマルチ量子井戸構造は、アレイに編成され、それにより、各構造は、前記下面にて下側接触層へ結合され、前記上面にて上側接触層へ結合される広帯域量子井戸赤外線光ディテクタ焦点面アレイ【請求項15】前記焦点面アレイは640×480である請求項14の焦点面アレイ。【請求項16】前記接触層の厚さが0.5mmである請求項14の焦点面アレイ。【請求項17】広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニットであって、 異なる巾の複数の量子井戸を備え、前記複数の量子井戸は特定のAl含有量yを持つAlyGa1-yAs材料から形成されて、それによりAl含有量yの変更は、スペクトル帯域の範囲をより広いスケールにわたり変更させることができ、 量子井戸ユニットを隔離する特定厚さの外側バリアと、複数の量子井戸を隔離する特定厚さの少なくともひとつの内側バリアとを含む複数のバリアを備える広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニット。【請求項18】前記複数のバリアが、特定のAl含有量xを持つAlxGa1-xAs材料から形成される請求項17の量子井戸ユニット。【請求項19】前記複数のバリアの前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記複数のバリアの前記少なくとも1つの内側バリアの厚さが60nmである請求項18の量子井戸ユニット。【請求項20】前記複数のバリアの前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記複数のバリアの前記少なくとも1つの内側バリアの厚さが6nmである請求項18の量子井戸ユニット。【請求項21】広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニットであって、 GaAs材料から形成され、巾が、それぞれ13.5mm、14.3mm、および15.5mmのピーク波長に対応するべく異なるようになされ、それにより、最大半値におけるスペクトル帯域の全巾が13.2から16.6mmとなる、3つの量子井戸、および、 特定のAl含有量xを持つAlxGa1-xAs材料から形成され、外側バリアと前記3つの量子井戸を隔離する2つの内側バリアとを含み、前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記2つの内側バリアの厚さが60nmである、3つのバリア、を備える広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニット。【請求項22】広帯域量予井戸赤外線光ディテクタユニットであって、 GaAs材料から形成され、巾が、それぞれ13.5mm、14.3mm、および15.5mmのピーク波長に対応するべく異なるようになされ、それにより、最大半値でのスペクトル帯域の全巾が13.2から16.6mmとなる、3つの量子井戸、および、 特定のAl含有量xを持つAlxGa1-xAs材料から形成され、外側バリアと前記3つの量子井戸を隔離する2つの内側バリアとを含み、前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記2つの内側バリアの厚さが6nmである、3つのバリア、を備える広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニット。【請求項23】広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニットであって、 特定のAl含有量yを持つAlyGa1-yAs材料から形成され、巾が、それぞれ13.5mm、14.3mm、および15.5mmのピーク波長に対応するべく異なるようになされ、それにより、最大半値でのスペクトル帯域の全巾が13.2から16.6mmとなる、3つの量子井戸、および、 特定のAl含有量xを持つAlxGa1-xAs材料から形成され、外側バリアと前記3つの量子井戸を隔離する2つの内側バリアとを含み、前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記2つの内側バリアの厚さが6nmである、3つのバリア、を備える、広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニット。【請求項24】広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニットであって、 特定のAl含有量yを持つAlyGa1-yAs材料から形成され、前記量子井戸の巾が、それぞれ13.5mm、14.3mm、および15.5mmのピーク波長に対応するように異なるようになされた3つの量子井戸、および、 特定のAl含有量xを持つAlxGa1-xAs材料から形成され、外側バリアと前記3つの量子井戸を隔離する2つの内側バリアとを含み、前記外側バリアの厚さが60nmであり、前記2つの内側バリアの厚さが6nmである、3つのバリア、を備える、広帯域量子井戸赤外線光ディテクタユニット。【請求項25】広帯域量子井戸赤外線光ディテクタ焦点面アレイを製造する方法であって、 GaAs材料でできた下側接触層をn型Siでドーピングし、 前記下側接触層を積層し、 分子線エピタキシャル法により前記下側接触層上へ複数のマルチ量子井戸構造を成長させ、 前記複数の構造へ上側接触層を結合し、 前記上側接触層の上部へ略1mmのGaAsキャップ層を成長させる工程を含む製造方法。
IPC (4件)：
H01L 31/0264
, G01J 1/44
, G01J 5/48
, H01L 27/14
G01J 1/44 P
, G01J 5/48 Z
, H01L 31/08 L
, H01L 27/14 K
2G065AB02
, 2G065BA02
, 2G065BA14
, 2G065BA34
, 2G065BE08
, 2G065CA15
, 2G065DA20
, 2G066BA13
, 2G066BA41
, 2G066BA55
, 2G066CA02
, 4M118AA10
, 4M118AB01
, 4M118CA01
, 4M118CB01
, 4M118CB02
, 4M118GA10
, 5F088AB07
, 5F088AB16
, 5F088EA02
, 5F088LA01
