多結晶シリコン光導電素子の周波数応答

摘要

我々はCMOSプロセスとの融合性があり、低温プロセスで堆積·多層化が可能な多結晶シリコン（poly-Si）を用いた光導電素子を作製し、波長650nmにおける感度および周波数特性評価を行った。電極パターンはアォトリソグラフィによって形成し、リフトオフ法によりNiを蒸着した。Poly-Si膜はSiO_2基板上にCat-CVD法により1.2μm厚堆積させたアモルファスシリコン（a-Si）を窒素雰囲気中で600℃、100分間熱処理することにより得た。受光部は櫛型電極構造を形成しており、受光部面積は50×50μm~2、電極幅·電極間隔はそれぞれ2μmである。作製した素子の特性評価を行ったところ、波長650nmにおいて感度36mA／W、最大帯域30MHz@V_(bias)＝30Vを得た。さらに、poly-Si膜をドライエッチングにより0.2μmまで薄膜化して、同様に素子の作製·特性評価を行った。薄膜化により感度0.8mA／Wと減少したが、最大帯域は200MHz@V_(bias)＝30Vに向上した。