ＰＨＯＴＯＮＩＳＯＵＲＢＵＳＩＮＥＳＳＮＥＷＳＲＥＬＥＡＳＥ当社独自のレーザ加工技術により、世界初、シリコンフォトダイオードで近赤外域の高感度化を実現する技術を開発セキュリティ分野などに、安価で簡易なシリコンの高感度近赤外検出素子を供給本年 3 月以降、国内外に向け順次サンプル出荷予定 2010 年 1 月 13 日本社：浜松市中区砂山町 325‐6 代表取締役社長：晝馬明（ひるまあきら）当社は、当社独自のレーザ加工技術により、世界で初めてシリコンフォトダイオード（以下Si-PD）に特殊な凹凸構造を形成して、波長950ナノメートル（ナノは10億分の1、以下nm）から1100nmの近赤外領域で大幅に高感度化を実現する技術を開発しました。これにより、安価で取り扱いが簡単なシリコン高感度近赤外検出素子が量産可能となり、セキュリティ分野をはじめ、光通信、温度計測、蛍光測光などへの応用展開が期待されます。当社は、本技術を用いたSi-PDはもとより、シリコンアバランシェフォトダイオード（以下Si-APD）やCCD（電荷結合素子）の製品を本年3月以降、国内外に向け順次サンプル出荷していく予定です。なお、本製品は、米国カリフォルニア州サンフランシスコで開催される｢フォトニクス･ウエスト（Photonics West）｣で 1 月 26 日から 3 日間展示します。＜開発技術の概要＞シリコンは、可視光や紫外光に対して光吸収係数が大きいため薄いウエハでも十分検出できますが、近赤外光では吸収係数が極端に小さくなるため透過する割合が増え検出感度が低下します。このため、シリコンで近赤外域の高感度を実現するには、厚いウエハを用いて光吸収層を厚くする方法がありますが、高い印加電圧が必要、暗電流が大きくなる、応答速度が低下するなどのデメリットがあり実用的ではありません。このような理由もあって赤外域の光検出には、通常は化合物半導体の検出器が用いられてきました。しかし化合物半導体は材料自体が高価であること、プロセス工程もSiと比べてコストがかかるなどの課題があります。また1000nm近辺の近赤外光よりも長い波長まで感度を有する場合が一般的であり、暗電流低減のために冷却が必要となる場合があるなど、使い勝手が悪いという側面もありました。本技術は、短パルスレーザを用いてシリコン上にマイクロメートルオーダーの特殊な凹凸構造を形成するもので、これにより通常は透過してしまう近赤外光を閉じ込めて吸収率を増やすことで光検出器の高感度化を実現します。例えば、波長1064nmで量子効率（感度）が25％のSi-PDに本技術を適用すると、約3倍の72％の値が得られます。これは光の吸収が増えた結果を示しています。素子の高速化のためには検出器の薄型化が必須であり、応答速度と感度がトレードオフの関係ですが、本技術を用いることにより高速で高感度を併せ持つ素子の安価で大量生産が実現します。本技術を用いたフォトダイオードの新製品としては、YAGレーザ(1064nm)のモニタ、 850nm帯1Gbps光データリンク、NOx検出、科学計測などの用途に販売してまいります。CCD の新製品は、700nmから1100nmの波長域を計測するラマン分光器に最適です。なぜなら、この波長域で感度が高いことに加え、エタロン特性の低減効果も確認されているためです。＊ラマン分光：物質に光を入射させた時、散乱光の中に入射された光の波長と異なる波長の光が含まれる現象をラマン効果と呼び、その原理を使って物質の特性を調べる方法＊エタロン：入射した光がＣＣＤの表面と裏面で反射と減衰を繰り返す間に、干渉により感度に強弱が現れる現象 ■製品ごとのスペクトル比較 Si-PIN PD Si-APD CCD 2 ＜製品の概要＞本技術を採用した新製品として、Si -PIN PDで4品番、Si -APDで4品番、CCDで3品番そろえました。いずれも本技術により、現行製品の仕様をほとんど変えることなく近赤外域感度を大幅に向上しました。今後は、CMOSイメージセンサなど、他のシリコン検出器への適用も期待されます。種類高速大面積 Si – PIN PD 高感度 Si –APD 低電圧 CCD サンプル出荷サンプル価格（円）製品番号現行品番受光部パッケージ S11498 S9055 φ0.2mm TO-18 1,200 S11498-01 S9055-01 φ0.1mm TO-18 1,200 S11499 ― φ3mm TO-5 20,000 S11499-01 S3759 φ5mm TO-8 30,000 主な用途 1Gbps 光データリンク（850nm） YAG レーザ（1064nm）のモニタ、科学計測、 NOx 検出など 4月 S11518-10 S8890-10 φ1mm TO-5 20,000 S11518-30 S8890-30 φ3mm TO-8 50,000 S11519-10 S8890-10 φ1mm TO-5 20,000 S11519-30 S8890-30 φ3mm TO-8 50,000 S11500-1007 S7030-1007 24×24μm 1024×128ch S11510-1106 S10420-1106 14×14μm 2048×64 ch S11510-1006 S10420-1006 14×14μm 1024×64ch YAG レーザ検出（1064nm）など 280,000 セラミック非冷却 3月 55,200 ハンディタイプのラマン分光器（波長 700-1100nm） 46,500 ■現行製品との比較 S11498：低バイアス電圧で 1GHz の高速応答を実現したフォトダイオード。850nm の感度は現行製品の 1.6 倍（0.4A/W）。 S11499：YAG レーサ用に開発された Si-PIN フォトダイオード。1060nm の感度は現行製品の 1.6 倍（0.6A/W）。 S11518：近赤外域で高感度、高ゲイン、低端子容量のアバランシェフォトダイオード。 1064nm の検出効率は現行製品の 2 倍。 S11519：近赤外域で高感度、高ゲイン、低端子容量のアバランシェフォトダイオード。現行製品より動作電圧を 3 割小さくした（350V）。 S11500：微弱光検出用に開発された計測用 FFT-CCD エリアイメージセンサ。ビニング動作をおこなうことにより、受光面の高さ方向に長いリニアイメージセンサとして使用が可能。画素サイズ 24um×24um。900nm の感度は現行製品の 1.2 倍 (QE=70％)、1000nm の感度は 1.6 倍(QE=40％)。 S11510：分光器用に開発された裏面入射型 CCD イメージセンサ。高い変換効率、低ノイズの読み出しアンプを採用。アンチブルーミング機能付き。画素サイズ 14um ×14um。900nm の感度は現行製品の 1.4 倍(QE=70％)、1000nm の感度は 2.0 倍 (QE=40％)。 3 ●販売目標（全品番合計） 1 年目 1 億円／年、3 年後 3 億円／年 S11510-1006（左）,1106（右）この件に関するお問い合わせ先 ■報道関係の方浜松ホトニクス株式会社広報グループ海野賢二〒430-8587 浜松市中区砂山町 325 番地の 6 日本生命浜松駅前ビル TEL053-452-2141 FAX053-456-7888 携帯電話 090-4080-3501 E-mail:[email protected] ■一般の方浜松ホトニクス株式会社固体営業部犬塚智也〒435-8558 浜松市東区市野町 1126-1 TEL053-434-3311 FAX053-434-5184 E-mail:[email protected] 4