Abstract:
본 발명은 p-HgCdTe/N-HgCdTe/CdZnTe의 이종접합을 이용한 독립적이면서 동시에 동작하는 이색 적외선 검출기(two color infrared detector)의 구조 및 제조방법 관한 것이다. 본 발명의 이색 적외선 검출기의 구조는 에너지 밴드갭이 다른 2층의 HgCdTe박막을 순차적으로 성장시킨 재료에 n-형 불순물 이온을 주입함으로써 형성한 npN 구조로 되어 있다. 즉, CdZnTe기판(1)위에 N-HgCdTe(13)/p-HgCdTe(23)/n-HgCdTe(33)층을 형성하여, 장파장 적외선(LWIR; Long Wave Length Infrared)이 입사하면 p-HgCdTe(23)층에서 흡수되어 p-HgCdTe(23)/n-HgCdTe(33)로 구성되는 LW 포토다이오드(D1)로부터 광전류가 검출되고, 중파장의 적외선(MWIR; Middle Wave Length Infrared)이 입사하면 N-HgCdTe층(13)에서 흡수되어 p-HgCdTe(23)/N-HgCdTe(13)으로 구성되는 MW 포토다이오드(D2)로부터 광전류가 검출되며, p-HgCdTe(23)/N-HgCdTe(13) 이종접합의 전도대에 생기는 전위장벽은 p-HgCdTe(23)에서 생성된 전자가 N-HgCdTe(13)층으로 넘어가는 것을 막아줌으로서 MWIR과 LWIR을 동시에 독립적으로 감지할 수 있다. 본발명의 상기 LW 포토다이오드(D1)와 MW 포토다이오드(D2)를 구성하고 있는 각각의 Hg (1-x) Cd (x) Te층의 x값을 변화시킴으로써 단파장 적외선(Short Wave Length Infrared; SWIR)과 MWIR을 동시에 검출하는 소자를 용이하게 구성할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 적외선 감지소자 제조방법에 관한 것으로, 투명기판의 상부에 저농도 p형 HgCdTe층을 형성하는 단계와; 상기 저농도 p형 HgCdTe층의 상부일부를 노출시키는 확산방지층을 형성하는 단계와; 수소 플라즈마를 이용하여 수소 이온 및 수소 원자를 상기 노출된 저농도 p형 HgCdTe층으로 확산시켜 저농도 n형 HgCdTe층을 형성하여, pn접합을 형성하는 단계와; 상기 확산방지층을 제거하고, 상기 저농도 p형 HgCdTe층과 저농도 n형 HgCdTe층의 상부전면에 절연층을 형성하는 단계와; 상기 절연층에 콘택홀을 형성하여 상기 저농도 p형 HgCdTe층과 저농도 n형 HgCdTe층의 상부일부를 노출시키는 단계와; 상기 콘택홀 내에서 상기 저농도 p형 HgCdTe층과 저농도 n형 HgCdTe층의 상부에 각각 접하는 플러그를 형성하는 단계와; 상기 구조의 상부전면에 금속층을 증착하고, 패터닝하여 상기 플러그 각각에 접하며, 상기 절연층의 상부일부에 소정면적으로 위치하는 패드를 형성하는 단계로 구성되어 수소 플라즈마를 사용하여 저농도 p형 HgCdTe층의 일부에 선택적으로 수소 이온 또는 원자를 소정의 깊이로 확산시켜, 저농도 n형 HgCdTe층을 형성함으로써, 그 pn접합의 계면이 손상되는 것을 방지하여, 누설전류의 발생을 방지하는 효과와 아울러 단순한 공정을 사용하여 제조단가의 상승을 방지함과 아울러 수율을 증가시키는 효과가 있다.
Abstract:
PURPOSE: A method for fabricating an infrared detector is provided to prevent an interface of a p-n junction of HgCdTe from being damaged and prevent a leakage current by selectively making hydrogen ions or atoms diffused to a predetermined depth of a low density p-type HgCdTe layer while using hydrogen plasma. CONSTITUTION: The low density p-type HgCdTe layer(2) is formed on a transparent substrate(1). A diffusion barrier layer is formed to expose a predetermined part of the upper portion of the low density p-type HgCdTe layer. Hydrogen ions and hydrogen atoms are diffused to the exposed low density p-type HgCdTe layer to form a low density n-type HgCdTe layer(4) by using hydrogen plasma so that the p-n junction is formed. The diffusion barrier layer is removed. An insulation layer is formed on the low density p-type HgCdTe layer and the low density n-type HgCdTe layer. A contact hole is formed in the insulation layer to expose a predetermined portion of the low density p-type HgCdTe layer and the low density n-type HgCdTe layer. A plug is formed which contacts the upper portion of the low density p-type HgCdTe layer and the low density n-type HgCdTe layer in the contact hole. A metal layer is deposited on the resultant structure and is patterned to form a pad that contacts the plug and has a predetermined area on a part of the upper portion of the insulation layer.
Abstract:
PURPOSE: A structure of a two color infrared detector and a manufacturing method thereof are to change x value of Hg(1-x)Cd(x)Te layer consisting of a long wavelength(LW) photodiode and a middle wavelength(MW) photodiode, thereby constituting a device for detecting short wavelength infrared(SWIR) and middle wavelength infrared(MWIR) simultaneously. CONSTITUTION: The two color infrared detector comprises a semiconductor substrate, an N-HgCdTe layer(13), a p-HgCdTe layer(23) and an n-HgCdTe layer(33). The N-HgCdTe layer is formed on the semiconductor substrate and has a large energy band gap. The p-HgCdTe layer is formed on the N-HgCdTe layer and has a small energy band gap. Another n-HgCdTe layer is formed on the p-HgCdTe layer and is of small energy band gap. The semiconductor substrate comprise a CdZnTe layer. The N-HgCdTe layer is formed of N-Hg0.692Cd0.308Te layer or N-Hg0.636Cd0.364Te layer. The p-HgCdTe layer is formed of p-Hg0.78Cd0.22Te layer or p-Hg0.692Cd0.308Te layer.