| 요약 |
본 발명은 자외선, 가시광, 적외선에 이르는 광대역 모두에서 양자효율이 향상된 수직구조 실리콘 광증배 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, p- 전도성 타입의 에피택시층 및 PN-접합층을 포함하는 다수의 마이크로 픽셀, 상기 마이크로 픽셀 주위에 배치되는 트렌치 전극, 및 상기 마이크로 픽셀 및 상기 트렌치 전극이 안착되는 동시에 외부로 연결되도록 부분적으로 개방된 상태의 기판을 포함하되, 상기 마이크로 픽셀을 구성하는 PN-접합층은, 상기 에피택시층의 내부에 수직으로 형성되고 p 전도성 타입 층 및 상기 p 전도성 타입 층의 외부에 형성되는 n+ 전도성 타입 층을 포함하며, 상기 마이크로 픽셀 내의 적어도 절반 이상의 영역에 공핍영역이 형성된 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 본 발명에서 제안하고 있는 자외선, 가시광, 적외선에 이르는 광대역 모두에서 양자효율이 향상된 수직구조의 실리콘 광증배 소자에 따르면, 마이크로 픽셀을 구성하는 PN-접합층을 에피택시층 내에 수직으로 형성하고 그 주위에 형성되는 트렌치 전극을 구비한 다음, 그 사이에 역 바이어스를 가하여 전기장이 수평으로 형성되도록 함으로써, 전 파장 대에서 양자효율이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, PN-접합층 형성 시 p 전도성 타입 층 및 n+ 전도성 타입 층의 도핑 농도, 넓이 및 침투 깊이 등을 조절하여, 마이크로 픽셀 내의 넓은 영역에 공핍영역이 형성될 수 있도록 함으로써, 빛이 들어왔을 때 이온화 확률을 높이고, 이에 따른 전자사태 방전 확률도 증가시켜 센서의 양자효율을 높일 수 있다.
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