利用了受光發(fā)光一體型元件的受光發(fā)光裝置及傳感器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用了受光發(fā)光一體型元件的受光發(fā)光裝置及傳感器裝置。本發(fā)明的受光發(fā)光裝置是利用了受光元件和發(fā)光元件被設(shè)置在基板的一個(gè)主面上的受光發(fā)光一體型元件的受光發(fā)光裝置，基板由一導(dǎo)電型半導(dǎo)體構(gòu)成，在基板的另一個(gè)主面的至少與受光元件以及發(fā)光元件對(duì)應(yīng)的區(qū)域配置至少一個(gè)電極層，受光元件具有形成在基板的一個(gè)主面?zhèn)鹊牡?另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、形成在第1另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面的第1陽(yáng)極電極、和形成在基板的一個(gè)主面的上表面的第1陰極電極，電極層、第1陽(yáng)極電極以及第1陰極電極被設(shè)為相同電位。
【專利說明】利用了受光發(fā)光一體型元件的受光發(fā)光裝置及傳感器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備發(fā)光元件以及受光元件被一體形成在同一基板上的受光發(fā)光一體型元件的受光發(fā)光裝置以及傳感器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了各種通過從發(fā)光元件向被照射物照射光，并由受光元件接受相對(duì)于向被照射物入射的光的正反射光和漫反射光，由此來(lái)檢測(cè)被照射物的特性的傳感器裝置。該傳感器裝置在廣泛的領(lǐng)域中被利用，例如在光斷續(xù)器、光耦合器、遙控器、IrDAdnfraredData Association;紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì))通信設(shè)備、光纖通信用裝置、進(jìn)而原稿尺寸傳感器等的涉及許多方面的應(yīng)用中被使用。
[0003]在這樣的傳感器裝置中，例如在由受光元件接受從發(fā)光元件向被照射物照射出的光的正反射光等情況下，為使由受光元件接受更為準(zhǔn)確的正反射光，優(yōu)選發(fā)光元件和受光元件配置在更靠近的位置。
[0004]例如，在日本特開平8— 46236號(hào)公報(bào)中記載了如下的受光發(fā)光元件陣列，即:在由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面注入雜質(zhì)，相鄰地形成了承擔(dān)受光功能的淺的Pn結(jié)區(qū)域和承擔(dān)發(fā)光功能的深的pn結(jié)區(qū)域。
[0005]但是，在同一硅基板上一體式形成了受光元件和發(fā)光元件的情況下，若驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件則會(huì)產(chǎn)生漏電流(所謂的噪聲電流)，有時(shí)經(jīng)由硅基板而流入到受光元件。該漏電流作為誤差分量(噪聲)而混入來(lái)自受光元件的輸出電流(根據(jù)受光強(qiáng)度而輸出的電流)中。因而，在以往的受光發(fā)光元件中，存在著由于這樣的噪聲電流的產(chǎn)生而導(dǎo)致基于受光元件的反射光的探測(cè)精度下降的課題。越是靠近配置受光元件和發(fā)光元件，則該漏電流變得越大。即，為使由受光元件接受準(zhǔn)確的正反射光，期望發(fā)光部分和受光部分更近，但是卻使得漏電流變得較大。因而，在以往的受光發(fā)光元件陣列中，存在無(wú)法使檢測(cè)精度變得較高的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明正是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種受光發(fā)光裝置，該受光發(fā)光裝置是利用了在同一硅基板上靠近地一體式形成有受光元件和發(fā)光元件的受光發(fā)光一體型元件的受光發(fā)光裝置，但也能相對(duì)抑制因發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的漏電流流入到受光元件，因此基于受光元件的反射光的探測(cè)精度較高。
[0007]本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的受光發(fā)光裝置是利用了受光元件和發(fā)光元件被設(shè)置在基板的一個(gè)主面上的受光發(fā)光一體型元件的受光發(fā)光裝置，其特征在于，所述基板由一導(dǎo)電型半導(dǎo)體構(gòu)成，在所述基板的另一個(gè)主面的至少與所述受光元件以及所述發(fā)光元件對(duì)應(yīng)的區(qū)域配置至少一個(gè)電極層，所述受光元件具有形成在所述基板的一個(gè)主面?zhèn)鹊牡贗另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、形成在該第I另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面的第I陽(yáng)極電極、和形成在所述基板的一個(gè)主面的上表面的第I陰極電極，所述受光發(fā)光裝置還具備反相輸入端子與所述第I陽(yáng)極電極連接、且非反相輸入端子與所述第I陰極電極以及所述電極層連接的運(yùn)算放大器，所述電極層、所述第I陽(yáng)極電極以及所述第I陰極電極被設(shè)為相同電位。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的受光發(fā)光裝置的簡(jiǎn)要圖。
[0009]圖2是構(gòu)成圖1所示的受光發(fā)光裝置的受光發(fā)光一體型元件的剖視圖。
[0010]圖3是構(gòu)成圖1所示的受光發(fā)光裝置的受光元件和運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)要連接圖。
[0011]圖4是說明將圖1所示的受光發(fā)光裝置作為傳感器裝置來(lái)使用的情況下的使用方法的圖。
[0012]圖5是表示圖1所示的受光發(fā)光裝置的第I變形例的簡(jiǎn)要圖。
[0013]圖6是構(gòu)成圖5所示的受光發(fā)光裝置的第I變形例的受光元件、運(yùn)算放大器以及電源的簡(jiǎn)要連接圖。
[0014]圖7是構(gòu)成圖1所示的受光發(fā)光裝置的第2變形例的受光發(fā)光一體型元件的剖視圖。
[0015]圖8是用于說明由構(gòu)成受光發(fā)光一體型元件的受光元件和發(fā)光元件所夾持的區(qū)域的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016](受光發(fā)光裝置)
[0017]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的受光發(fā)光裝置進(jìn)行說明。以下的例子僅是例示本發(fā)明的實(shí)施方式的例子，本發(fā)明并非限定于這些實(shí)施方式。
[0018]圖1所示的受光發(fā)光裝置I被組合到頁(yè)式印刷機(jī)等電子照片裝置中，作為傳感器裝置而發(fā)揮功能。
[0019]受光發(fā)光裝置I在基底基板2的上表面具備受光發(fā)光一體型元件3以及運(yùn)算放大器4。受光發(fā)光一體型元件3以及運(yùn)算放大器4經(jīng)由環(huán)氧系樹脂等熱硬化性的密接材料而安裝在基底基板2的上表面。
[0020]基底基板2作為對(duì)受光發(fā)光一體型元件3以及運(yùn)算放大器4進(jìn)行支承的支承體而發(fā)揮功能，并且作為進(jìn)行受光發(fā)光一體型元件3和運(yùn)算放大器4的電連接、以及受光發(fā)光一體型元件3和設(shè)于外部的電源等的電連接的電路基板而發(fā)揮功能。
[0021]作為基底基板2的構(gòu)成材料，雖然可以為任何材料，但是在本實(shí)施方式中使用了由玻璃環(huán)氧樹脂構(gòu)成的電路基板。在本實(shí)施方式中，雖然基底基板2為矩形形狀，但是并不限于這樣的形狀。
[0022]如圖2所示，受光發(fā)光一體型元件3具備:基板10、設(shè)置在基板10的上表面的受光元件20及發(fā)光元件30、以及設(shè)置在基板10的下表面的電極層5。
[0023]基板10例如由硅(Si)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)以及氮化鎵(GaN)等的單晶來(lái)形成。此外，基板10通過摻入η型雜質(zhì)或者P型雜質(zhì)而成為η型半導(dǎo)體基板或者P型半導(dǎo)體基板。作為η型雜質(zhì)，例如舉出硅(Si)、硒(Se)以及磷(P)等，其濃度被設(shè)為I X IO16?lX 1020atoms/cm3o作為P型雜質(zhì)，例如舉出鋅(Zn)、鎂(Mg) M (C)以及硼(B)等，其濃度被設(shè)為I X IO16?IX 1020atoms/cm3。本例中的基板10使用了將憐(P)以IX 1015atoms/cm3的濃度摻入到硅(Si)中的η型半導(dǎo)體基板。
[0024]受光元件20在基底基板10的上表面?zhèn)染邆?摻入了 P型雜質(zhì)或者η型雜質(zhì)的半導(dǎo)體層21 ;配置在該半導(dǎo)體層的上表面的第I陽(yáng)極電極22 ;和與該半導(dǎo)體層21靠近地配置在基板10的上表面的第I陰極電極23。
[0025]受光元件20通過在基底基板10的上表面?zhèn)刃纬蓳饺肓?P型雜質(zhì)或者η型雜質(zhì)的半導(dǎo)體層21，從而構(gòu)成了 pn結(jié)。也就是說，在基底基板10為η型半導(dǎo)體時(shí)摻入ρ型雜質(zhì)，在基底基板10為P型半導(dǎo)體時(shí)摻入η型雜質(zhì)，由此形成pn結(jié)。若向該pn結(jié)部入射光,則產(chǎn)生電子和空穴從而產(chǎn)生光電流。
[0026]半導(dǎo)體層21例如按如下方式形成，即，作為ρ型雜質(zhì)可摻入鋅(Zn)、鎂(Mg)、碳(C)、硼(B)、招(Al)以及鎵(Ga)等的原子，作為η型雜質(zhì)可摻入銻(Sb)、磷(P)、砷(As)、硅(Si)以及硒(Se)等的原子，以I X IO16~I X 102°atOmS/em3的濃度摻入上述雜質(zhì)并成為
0.5~34!11的厚度。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體層21是在娃(Si)中摻入了 I X 1018atoms/cm3的硼⑶的P型半導(dǎo)體層。
[0027]在半導(dǎo)體層21的上表面配置有第I陽(yáng)極電極22。第I陽(yáng)極電極22例如由金(Au)和鉻(Cr)的合金、鋁(Al)和鉻(Cr)的合金、以及鉬(Pt)和鈦(Ti)的合金等來(lái)形成，其厚度被設(shè)為0.5~5 μ m。
[0028]而且，在基底基板10的上表面，與半導(dǎo)體層21靠近地配置有第I陰極電極23。第I陰極電極例如由金(Au)和鋪(Sb)的合金等來(lái)形成,其厚度被設(shè)為0.5~5μηι。 [0029]另一方面，發(fā)光兀件30具備:形成在基底基板10的上表面的本征半導(dǎo)體層31a ；形成在本征半導(dǎo)體層31a的上表面的η型半導(dǎo)體層31b ;形成在η型半導(dǎo)體層31b的上表面的P型半導(dǎo)體層31c以及第2陰極電極33 ;和形成在ρ型半導(dǎo)體層31c的上表面的第2陽(yáng)極電極32。
[0030]由η型半導(dǎo)體層31b和ρ型半導(dǎo)體層31c形成半導(dǎo)體的pn結(jié)，向該pn結(jié)部供應(yīng)電流，使電子和空穴再結(jié)合，從而發(fā)光元件30發(fā)光。
[0031]本征半導(dǎo)體層31a由未摻入雜質(zhì)的砷化鎵(GaAs)、銦鎵砷(InGaAs)、鋁鎵砷(AlGaAs)、鎵銦磷(GaInP)、鋁鎵銦磷(AlGaInP)以及氮化鎵(GaN)等的單晶來(lái)形成，其厚度被設(shè)為0.1~2 μ m。本實(shí)施方式的本征半導(dǎo)體層31a為銦鎵砷(InGaAs)。
[0032]另外，雖然在本實(shí)施方式的本征半導(dǎo)體層31a中未有意地?fù)饺腚s質(zhì)，但是在半導(dǎo)體的制造過程等中作為不可避免的雜質(zhì)有時(shí)會(huì)以I X 1014atoms/cm3的濃度混入Si等。
[0033]此外，為了防止基于基板10與本征半導(dǎo)體層31a的晶格常數(shù)的不匹配的失配位錯(cuò)，也可在基底基板10的上表面設(shè)置緩沖層，并在緩沖層的上表面形成本征半導(dǎo)體層31a。作為該情況下的緩沖層，由砷化鎵(GaAs)等的單晶來(lái)形成，其厚度被設(shè)為0.1~I μ m。
[0034]η型半導(dǎo)體層31b例如由作為η型雜質(zhì)而摻入了硫(S)、硅(Si)、硒(Se)、錫(Sn)以及磷(P)等的原子的砷化鎵(GaAs)、鋁鎵砷(AlGaAs)、鎵銦磷(GaInP)、鋁鎵銦磷(AlGaInP)以及氮化鎵(GaN)等的單晶來(lái)形成，其厚度被設(shè)為I~4μπι。η型雜質(zhì)的濃度例如被設(shè)為1\1016~1父102°&如1118/0113。本實(shí)施方式的η型半導(dǎo)體層31b將硅(Si)以
IX 1018atoms/cm3程度的濃度摻入到砷化鎵(GaAs)中。
[0035]形成在η型半導(dǎo)體層31b的上表面的第2陰極電極33，例如使用金(Au)和銻(Sb)的合金、金(Au)和鍺(Ge)的合金、或者鎳系合金等來(lái)形成，其厚度被設(shè)為0.5~5tm。[0036]ρ型半導(dǎo)體層31c例如由作為ρ型雜質(zhì)而摻入了鋅(Zn)、鎂(Mg)以及碳(C)等的原子的砷化鎵(GaAs)、鋁鎵砷(AlGaAs)、鎵銦磷(GaInP)、鋁鎵銦磷(AlGaInP)以及氮化鎵(GaN)等的單晶來(lái)形成，其厚度被設(shè)為I?4 μ m。ρ型雜質(zhì)的濃度例如被設(shè)為I X IO16?
IX 102°atoms/cm3。本實(shí)施方式的ρ型半導(dǎo)體層31c將鋒(Zn)以I X 1018atoms/cm3的濃度摻入到砷化鎵(GaAs)中。
[0037]形成在ρ型半導(dǎo)體層31c的上表面的第2陽(yáng)極電極32，由金(Au)和鎳(Ni)的合金、金(Au)和鉻(Cr)的合金、金(Au)和鈦(Ti)的合金、以及鋁(Al)和鉻(Cr)的合金等來(lái)形成，其厚度被設(shè)為0.5?5 μ m。
[0038]發(fā)光元件30所具有的第2陽(yáng)極電極32以及第2陰極電極33，經(jīng)由未圖示的外部電源和金(Au)以及鋁(Al)等的引線相連接，通過在第2陽(yáng)極電極32與第2陰極電極33之間施加正向電壓，由此向P型半導(dǎo)體層31c以及η型半導(dǎo)體層31b供應(yīng)電流，從而發(fā)光元件30發(fā)光。此外，第2陽(yáng)極電極32以及第2陰極電極33與外部電源的連接并不限于經(jīng)由引線，也可是眾所周知的倒裝片連接、基于導(dǎo)電性膏的連接等，并不特別限定。
[0039]電極層5由金(Au)以及鋁(Al)等導(dǎo)電性材料等來(lái)形成，其厚度被設(shè)為0.2?3μπι。至少在基體10的下表面中的與受光元件20以及發(fā)光元件30對(duì)應(yīng)的區(qū)域，形成有至少一個(gè)電極層5。在此，關(guān)于對(duì)應(yīng)的區(qū)域，在受光元件20的情況下是指圖2的A所示的包含與半導(dǎo)體層21對(duì)應(yīng)的區(qū)域、與第I陰極電極23對(duì)應(yīng)的區(qū)域、和與被這些區(qū)域所夾持的區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域，在發(fā)光元件30的情況下是指圖2的B所示的與本征半導(dǎo)體層31a對(duì)應(yīng)的區(qū)域。另外，在發(fā)光元件30所具有的第2陽(yáng)極電極32、第2陰極電極33存在于本征半導(dǎo)體層31a的外側(cè)的區(qū)域的情況下，與上述的受光元件20的情況同樣地是指包含與本征半導(dǎo)體層31a對(duì)應(yīng)的區(qū)域、與存在于本征半導(dǎo)體層31a的外側(cè)的區(qū)域的電極對(duì)應(yīng)的區(qū)域、和當(dāng)存在被這些區(qū)域所夾持的區(qū)域時(shí)與該區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域。本實(shí)施方式的電極層5以覆蓋基板10的整個(gè)下表面的方式由金(Au)形成，其厚度被設(shè)為I μ m。
[0040]上述的受光發(fā)光一體型元件3通過眾所周知的熱氧化法、濺射法、等離子CVD法、光刻法、蝕刻法以及電阻加熱蒸鍍法等半導(dǎo)體制造方法來(lái)形成。在本實(shí)施方式中，形成在構(gòu)成受光元件20、發(fā)光元件30的各種半導(dǎo)體層上的絕緣層的說明雖然進(jìn)行了省略，但是根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行絕緣層的形成也是不言而喻的。
[0041]運(yùn)算放大器4具備反相輸入端子40a、非反相輸入端子40b以及輸出端子40c，作為進(jìn)行與在反相輸入端子40a和非反相輸入端子40b之間產(chǎn)生的電位差成比例的電壓的輸出的差動(dòng)放大器而發(fā)揮功能。
[0042]如圖3的簡(jiǎn)要連接圖所示那樣，反相輸入端子40a經(jīng)由引線、凸塊、Ag膏以及Cu布線等而與受光元件20所具有的第I陰極電極23以及基體10所具有的電極層5連接，非反相輸入端子40b經(jīng)由引線、凸塊、Ag膏以及Cu布線等而與受光元件20所具有的第I陽(yáng)極電極22連接。而且，第I陽(yáng)極電極22、第I陰極電極23以及電極層5被設(shè)為相同電位。也就是說，與運(yùn)算放大器4的反相輸入端子40a連接的受光元件20的第I陽(yáng)極電極22、和與非反相輸入端子40b連接的第I陰極電極以及電極層5，被設(shè)為所謂的虛短(也稱作虛擬短路)的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，與運(yùn)算放大器4的反相輸入端子40a連接的受光元件20的第I陽(yáng)極電極22、和與非反相輸入端子40b連接的第I陰極電極以及電極層5，均被設(shè)為接地電位。也就是說，本實(shí)施方式的受光發(fā)光元件20以零偏置模式被驅(qū)動(dòng)。[0043]另外，雖然未進(jìn)行圖示，但是運(yùn)算放大器4具有連接在反相輸入端子40a與輸出端子40c之間的反饋電阻、以及用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大器4的電源是不言而喻的。對(duì)于反饋電阻采用IK?IOMΩ的電阻。
[0044]如上所述，縱使通過連接受光元件20和運(yùn)算放大器4來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件30從而產(chǎn)生了漏電流(所謂的噪聲電流)，也能相對(duì)抑制經(jīng)由基板10流入到受光元件20。
[0045]詳細(xì)地說明該點(diǎn)。首先是由于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件30而產(chǎn)生漏電流的機(jī)理，在開啟(ON)或關(guān)斷(OFF)發(fā)光元件30之際，由發(fā)光元件30所具有的第2陰極電極33所連接的η型半導(dǎo)體層31b以及本征半導(dǎo)體層31a的接合界面、本征半導(dǎo)體層31a以及基體10的接合界面、和存在于它們之間的本征半導(dǎo)體31a形成了電容器，通過電容耦合而成為漏電流的源的載流子(電子或者空穴)產(chǎn)生在本征半導(dǎo)體層31a以及基體10的接合界面的正下方。這些載流子在基體10的內(nèi)部擴(kuò)散，從而成為漏電流(所謂的噪聲電流)。
[0046]若該漏電流從發(fā)光元件30側(cè)流向受光元件20側(cè)，則作為誤差分量(噪聲)而混入在來(lái)自受光元件20的輸出電流(根據(jù)從第I陽(yáng)極電極22取出的受光強(qiáng)度而輸出的電流)中。
[0047]通過將受光元件20的第I陰極電極23設(shè)為接地電位，從而上述產(chǎn)生的載流子被從基體10排出到外部，但是由于受光元件20的第I陰極電極23的面積、厚度等的尺寸上的制約，并非所有的漏電流都被從基體10排出到外部。因此，通過在基體10的下表面至少在受光元件20以及發(fā)光元件30所對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成面積較大的電極層5并設(shè)為接地電位，能夠使上述產(chǎn)生的載流子迅速地從基體10經(jīng)由電極層5而排出到外部。由此，由于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件30而因電容耦合所產(chǎn)生的漏電流，可相對(duì)抑制其流入到受光元件20，而是經(jīng)由電極層5向外部排出。
[0048](傳感器裝置)
[0049]接下來(lái)，對(duì)將本實(shí)施方式的受光發(fā)光裝置作為傳感器裝置來(lái)使用的情況下的使用方法進(jìn)行說明。另外，下面舉出將該傳感器裝置應(yīng)用于對(duì)在復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等電子照片裝置中的中間轉(zhuǎn)印帶V上附著的調(diào)色劑T(被照射物)的濃度進(jìn)行檢測(cè)的傳感器裝置的情況為例來(lái)進(jìn)行說明。
[0050]如圖4所示，本實(shí)施方式的傳感器裝置配置成:受光發(fā)光裝置I的形成有受光元件
20以及發(fā)光元件30的面與中間轉(zhuǎn)印帶V對(duì)置。并且，從發(fā)光元件30向中間轉(zhuǎn)印帶V上的調(diào)色劑T照射光。另外，在本實(shí)施方式中，在受光元件20的上方配置棱鏡P2，在發(fā)光元件30的上方配置棱鏡P1，在發(fā)光元件30的pn結(jié)區(qū)域的正上方被出射的光由棱鏡Pl折射而入射到中間轉(zhuǎn)印帶V上的調(diào)色劑上。并且，相對(duì)于該入射光LI的正反射光L2由棱鏡P2折射，并由受光元件20受光。在該受光元件20中，根據(jù)所接受到的光的強(qiáng)度而產(chǎn)生光電流，經(jīng)由第I陽(yáng)極電極22而由外部的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)檢測(cè)該光電流。
[0051]在本實(shí)施方式的傳感器裝置中，如上所述能夠檢測(cè)與來(lái)自調(diào)色劑T的正反射光的強(qiáng)度相應(yīng)的光電流。由于正反射光的強(qiáng)度也對(duì)應(yīng)于調(diào)色劑T的濃度，因此能夠根據(jù)所產(chǎn)生的光電流的大小來(lái)檢測(cè)調(diào)色劑T的濃度。
[0052]另外，在將調(diào)色劑T的濃度設(shè)為一定的情況下，能夠作為與中間轉(zhuǎn)印帶的傳感器裝置相距的距離的信息來(lái)檢測(cè)。
[0053]以上，示出了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但是本發(fā)明的受光發(fā)光裝置并不限定于此，也可在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
[0054]例如，在本實(shí)施方式中，雖然受光元件20所具有的第I陽(yáng)極電極22、第I陰極電極以及電極層5被設(shè)為相同電位，但是也可進(jìn)一步將發(fā)光元件30所具有的第2陰極電極33也設(shè)為相同電位。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠使得由于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件30而在η型半導(dǎo)體層31b以及本征半導(dǎo)體層31a的接合界面、與本征半導(dǎo)體層31a以及基體10的接合界面之間所產(chǎn)生的電位差變得較小，即可以減小感應(yīng)電壓，所以可以相對(duì)抑制漏電流的產(chǎn)生。
[0055]此外，也可如圖5所示的第I變形例那樣，在本實(shí)施方式的受光發(fā)光裝置I中還具備電源6。通過采用這樣的構(gòu)成，在本實(shí)施方式中，雖然受光元件20所具有的第I陽(yáng)極電極22、第I陰極電極23以及電極層5被設(shè)為接地電位，但是也可將這些電位設(shè)為正的相同電位。通過將這些電位設(shè)為正的電位，可以將用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大器4的電源設(shè)為單電源，可謀求受光發(fā)光裝置的小型化。在如上述那樣受光元件20所具有的第I陽(yáng)極電極22、第I陰極電極23以及電極層5被設(shè)為接地電位的情況下，驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大器4的電源由正電源以及負(fù)電源的兩個(gè)電源構(gòu)成，但是在受光元件20所具有的第I陽(yáng)極電極22、第I陰極電極23以及電極層5被設(shè)為正的相同電位的情況下，驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大器4的電源可以是只有正電源的單電源。其原因在于，在前者的情況下，若將在向受光兀件20入射了光時(shí)和未入射光時(shí)所流動(dòng)的明電流和暗電流分別變換成電壓，則成為負(fù)電位和接地電位，因此需要正電源和負(fù)電源。相對(duì)于此，在后者的情況下，若將明電流和暗電流分別變換成電壓，則均可以設(shè)為正電位，因此可以將電源設(shè)為只有正電源的單電源。
[0056]說明將第I陽(yáng)極電極22、第I陰極電極23以及電極層5設(shè)為正的相同電位的具體方法。如圖6所示，電源6具有第I電源端子61和第2電源端子62，第I電源端子61與第I陰極電極23以及電極層5連接，第2電源端子62被設(shè)為接地電位。
[0057]進(jìn)而，如圖7所示的第2變形例那樣，也可具有位于受光發(fā)光一體型元件3的受光元件20與發(fā)光元件30之間的溝槽70。溝槽70的兩端位于由受光元件20和發(fā)光元件30所夾持的區(qū)域的外側(cè)。在此，使用圖8(a)、(b)來(lái)說明由受光元件20和發(fā)光元件30所夾持的區(qū)域。從連結(jié)受光元件20的中心和發(fā)光元件30的中心的線段，在該線段的兩側(cè)的每一側(cè)求出垂線距離最長(zhǎng)的一端和另一端。將由以最短距離連結(jié)受光元件20和發(fā)光元件30的一端彼此之間以及另一端彼此之間的直線、和沿著從受光元件20以及發(fā)光元件30的一端至另一端的外緣所包圍的區(qū)域(斜線部)，定義為由受光元件20和發(fā)光元件30所夾持的區(qū)域。
[0058]溝槽70是通過金剛石刀片等對(duì)基板10進(jìn)行切割而形成的。通過該溝槽70，即使由于驅(qū)動(dòng)上述的發(fā)光元件30而產(chǎn)生的漏電流假設(shè)從發(fā)光元件30側(cè)向受光元件20側(cè)流動(dòng)，也必須在溝槽70與電極層5之間流動(dòng)以避開溝槽70，因此漏電流所移動(dòng)的物理距離變長(zhǎng)，給受光元件20帶來(lái)的影響較少?；蛘撸跍喜?0與電極層5之間流動(dòng)時(shí)，由于電流經(jīng)由配置在附近的電極層5而流向外部，因此熊夠使漏電流對(duì)受光元件20造成的影響變得較小。
[0059]符號(hào)說明
[0060]I 受光發(fā)光裝置
[0061]2 基底基板
[0062]3 受光發(fā)光一體型元件
【權(quán)利要求】
1.一種受光發(fā)光裝置，利用了受光元件和發(fā)光元件被設(shè)置在基板的一個(gè)主面上的受光發(fā)光一體型元件，該受光發(fā)光裝置的特征在于， 所述基板由一導(dǎo)電型半導(dǎo)體構(gòu)成， 在所述基板的另一個(gè)主面的至少與所述受光元件以及所述發(fā)光元件對(duì)應(yīng)的區(qū)域，配置至少一個(gè)電極層， 所述受光元件具有:形成在所述基板的一個(gè)主面?zhèn)鹊牡贗另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；形成在該第I另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面的第I陽(yáng)極電極；和形成在所述基板的一個(gè)主面的上表面的第I陰極電極， 所述受光發(fā)光裝置還具備運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器的反相輸入端子與所述第I陽(yáng)極電極連接，非反相輸入端子與所述第I陰極電極以及所述電極層連接， 所述電極層、所述第I陽(yáng)極電極以及所述第I陰極電極被設(shè)為相同電位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受光發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件在所述基板的一個(gè)主面上具有本征半導(dǎo)體層，并且在該本征半導(dǎo)體層的上方具有至少包含第2 —導(dǎo)電型半導(dǎo)體層以及第2另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層， 所述第2另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層被形成得小于所述第2 —導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，以使該第2一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面的一部分露出， 所述發(fā)光元件還具有:形成在所述第2 —導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面的第2陰極電極；和形成在所述第2另一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面的第2陽(yáng)極電極， 所述非反相輸入端子還與所述第2陰極電極連接， 所述電極層、所述第I陽(yáng)極電極、所述第I陰極電極以及所述第2陰極電極被設(shè)為相同電位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的受光發(fā)光裝置，其特征在于， 所述相同電位為接地電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的受光發(fā)光裝置，其特征在于， 所述相同電位為正電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的受光發(fā)光裝置，其特征在于， 所述受光發(fā)光裝置還具備電源，該電源的第I電源端子與所述第I陰極電極以及所述電極層連接，第2電源端子被設(shè)為接地電位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的受光發(fā)光裝置，其特征在于， 在所述基板的一個(gè)主面具有位于所述受光元件與所述發(fā)光元件之間的溝槽，該溝槽的兩端位于由所述受光元件和所述發(fā)光元件所夾持的區(qū)域的外側(cè)。
7.—種傳感器裝置，利用了權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的受光發(fā)光裝置，該傳感器裝置的特征在于， 從所述發(fā)光元件向被照射物照射光，根據(jù)基于來(lái)自所述被照射物的反射光而輸出的來(lái)自所述受光元件的輸出電流，來(lái)檢測(cè)所述被照射物的距離信息以及濃度信息之中的至少一者。
【文檔編號(hào)】H01L31/10GK103890973SQ201280052356
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月31日
【發(fā)明者】奧芝浩之 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社