光检测装置(1A)具备光检测元件(10A)和封装体(20)。光检测元件(10A)具备半导体基板(16)和光吸收膜(30)。光吸收膜(30)设置于半导体基板(16)的主面(16a)上的光检测区域(11)的周围的区域中的至少一部分的区域上。光吸收膜(30)具有包含光吸收层(31)、共振层(32)、及反射层(33)的多层结构。在被检测光的波长中，共振层(32)的内部的光透过率较光吸收层(31)的内部的光透过率大，反射层(33)的表面的光反射率较共振层(32)的表面的光反射率大。由此，实现了一种可减少在封装体内散射的光的光检测装置。装置。装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光检测装置
[0001]本专利技术涉及一种光检测装置。
技术介绍
[0002]在专利文献1中公开有涉及硅光电倍增器(SiPM)的技术。该SiPM具备各自包含雪崩光电二极管的多个胞(cell)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：美国专利申请公开第2013/0099100号
技术实现思路
[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]使用将在半导体基板的表面形成有光电二极管等的光检测区域的半导体光检测元件收纳于具有光学窗的封装体内的光检测装置。在这样的光检测装置中，当被检测光入射于封装体内时，其一部分照射至光检测区域的周边，并在封装体内发生散射。然后，自向封装体内的入射起隔段时间入射至光检测区域。
[0008]这样的被检测光的动作引起以下问题。即，与入射至封装体内后直接到达光检测区域的被检测光相比，在封装体内散射之后到达光检测区域的被检测光中，在光检测区域中的吸收时机产生延迟。因此，将自光检测区域输出的电荷放大而得的检测信号的波形在时间上被扩展，造成时间分辨率的降低。因此，为了提高半导体光检测元件的时间分辨率，期望减少在封装体内散射的光。
[0009]本专利技术的目的在于提供一种可减少在封装体内散射的光的光检测装置。
[0010]解决问题的技术手段
[0011]本专利技术的实施方式为光检测装置。光检测装置具备：半导体光检测元件，其具备：半导体基板，其具有被检测光入射的第1面、及朝向第1面的相反的第2面，且在第1面侧具有产生与被检测光的光强度相应的量的电荷的光检测区域；及光吸收膜，其设置于第1面上的光检测区域的周围的区域中的至少一部分的区域上；及封装体，其具有使被检测光通过的光学窗，并收纳半导体光检测元件；光吸收膜具有多层结构，该多层结构包含光吸收层、设置于光吸收层与半导体基板之间的共振层、及设置于共振层与半导体基板之间的金属层即反射层，在被检测光的波长中，共振层的内部的光透过率较光吸收层的内部的光透过率大，反射层的表面的光反射率较共振层的表面的光反射率大。
[0012]本专利技术的实施方式为光检测装置。光检测装置具备：半导体光检测元件，其具备：半导体基板，其具有第1面、及朝向第1面的相反且被检测光入射的第2面，且在第1面具有产生与被检测光的光强度相应的量的电荷的光检测区域；及光吸收膜，其在第2面上设置于将光检测区域向与被检测光的入射方向相反的方向投影后的区域的周围的区域中的至少一部分的区域上；及封装体，其具有使被检测光通过的光学窗，并收纳半导体光检测元件；光
吸收膜具有多层结构，该多层结构包含光吸收层、设置于光吸收层与半导体基板之间的共振层、及设置于共振层与半导体基板之间的金属层即反射层，在被检测光的波长中，共振层的内部的光透过率较光吸收层的内部的光透过率大，反射层的表面的光反射率较共振层的表面的光反射率大。
[0013]在上述的光检测装置中，通过了光学窗的被检测光入射于半导体基板的光检测区域。然后，在光检测区域中产生与入射于光检测区域的被检测光的光强度相应的量的电荷。由此，可电性检测被检测光的入射光量。但是，通过了光学窗的被检测光的一部分朝向光检测区域的周围的区域而非光检测区域。该被检测光的一部分到达设置于第1面的光检测区域(或者，将第1面的光检测区域向与被检测光的入射方向相反的方向投影后的第2面的区域)的周围的区域中的至少一部分的区域上的光吸收膜。
[0014]光吸收膜具有包含光吸收层、共振层、及反射层的多层结构。入射至光吸收膜的光的一部分在光吸收层中被直接吸收。未被光吸收层吸收的光透过光吸收层，进入共振层。然后，进入共振层的光在光吸收层及共振层的界面与共振层及反射层的界面之间多重反射，且在光吸收层中逐渐被吸收。
[0015]因此，根据该光吸收膜，与由单层构成的光吸收膜相比，可实现极高的吸收效率。因此，根据上述的光检测装置，由于可有效减少第1面的光检测区域(或者，将第1面的光检测区域向与被检测光的入射方向相反的方向投影后的第2面的区域)的周围的区域中的被检测光的反射，因而可减少在封装体内散射的光并抑制半导体光检测元件的时间分辨率的降低。
[0016]专利技术的效果
[0017]根据本专利技术的实施方式的光检测装置，可减少在封装体内散射的光。
附图说明
[0018]图1是第1实施方式的光检测装置的截面图。
[0019]图2是模式性地显示光吸收膜的截面结构的图。
[0020]图3是第1变形例的光检测装置的截面图。
[0021]图4是第2变形例的光检测装置的截面图。
[0022]图5是第3变形例的光检测装置的截面图。
[0023]图6是第4变形例的光检测装置的截面图。
[0024]图7是第5变形例的光检测装置的截面图。
[0025]图8是第6变形例的光检测装置的截面图。
具体实施方式
[0026]以下，参照附图，详细地说明光检测装置的实施方式。另外，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的符号，省略重复的说明。本专利技术并非限定于这些例示。
[0027](第1实施方式)
[0028]图1是第1实施方式的光检测装置1A的截面图，且表示包含被检测光的光轴AX的截面。光检测装置1A具备检测被检测光的强度的半导体光检测元件(以下，简称为光检测元件)10A、以及气密性地收纳光检测元件10A的封装体20。被检测光的波长为可见区域至近红
外区域的范围内，例如为350nm以上且1200nm以下。
[0029]封装体20具有底板21、侧壁22、及顶板23。底板21为搭载光检测元件10A的板状的构件。底板21的平面形状例如为圆形。底板21具有导电性，例如被构成为主要包含Fe(铁)等的材料。
[0030]在底板21设置有贯通底板21的多个销24。销24由导电体构成，销24与底板21相互绝缘。通过多个销24，可实现封装体20的内侧与外侧的电连接。底板21具有搭载光检测元件10A的搭载面21a。在一实施例中，搭载面21a为平坦。光检测元件10A与搭载面21a通过例如银膏体等粘接剂而相互接合。
[0031]侧壁22为立设于底板21的周缘部的筒状的构件，且包围光检测元件10A。侧壁22具有导电性，例如由与底板21相同的材料构成。
[0032]顶板23固定于侧壁22的上端(与底板21相反侧的一端)，覆盖光检测元件10A。通过底板21、侧壁22及顶板23，气密性地密封封装体20的内部空间。顶板23包含具有导电性的顶板部分231、以及使被检测光通过的光学窗232。
[0033]部分231呈以被检测光的光轴AX为中心的圆环状。部分231具有导电性，例如由与底板21相同的材料构成。光学窗232为将部分231的圆环的中央的开口部23a封闭的板状的构件。光学窗232至少相对于被检测光的波长具有光透过性。
[0034]另外，在本实施方式中，具有光透过性是指相对于对象波长为透明，即具有70％以上的光透过本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光检测装置，其中，具备：半导体光检测元件，其具备：半导体基板，其具有被检测光入射的第1面、及朝向所述第1面的相反的第2面，且在所述第1面侧具有产生与所述被检测光的光强度相应的量的电荷的光检测区域；及光吸收膜，其设置于所述第1面上的所述光检测区域的周围的区域中的至少一部分的区域上；及封装体，其具有使所述被检测光通过的光学窗，并收纳所述半导体光检测元件，所述光吸收膜具有多层结构，该多层结构包含：光吸收层、设置于所述光吸收层与所述半导体基板之间的共振层、及作为设置于所述共振层与所述半导体基板之间的金属层的反射层，在所述被检测光的波长中，所述共振层的内部的光透过率较所述光吸收层的内部的光透过率大，所述反射层的表面的光反射率较所述共振层的表面的光反射率大。2.如权利要求1所述的光检测装置，其中所述半导体光检测元件在所述第1面上还具备与所述光检测区域电连接的用于引线接合的电极焊垫，所述光吸收膜使所述电极焊垫的至少一部分露出。3.一种光检测装置，其中，具备：半导体光检测元件，其具备：半导体基板，其具有第1面、及朝向所述第1面的相反且被检测光入射的第2面，且在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：塚田祥贺，笠森浩平，广瀬真树，藁科祯久，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：
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