裏面照射型超高速度CCD の設計

摘要

超高速度CCDの感度向上のため，超高速度CCDを裏面照射型にする素子構造について検討した．裏面照射型超高速度CCD は開口率100％と量子効率60％により，表面照射型に比べ感度10倍以上を達成できる．超高速度CCD は素子表面側にCCD メモリが存在する特殊な構造のため，独特な課題に対処することが可能なn-/p-2層エビタキシァル構造について検討した．入射光がCCD メモリまで浸透し光電変換して発生した電子が直接CCD メモリに混入することを防ぐため，n-/p-2層エビタキシァル構造の厚さを30pm とした．電荷収集層での横方向の移動を含めた電荷の移動時間を最短にするため，n-型層及び㌢型層のドーピング濃度を最適化した．画素の三次元電位分布と電荷転送シミュレーションの結果から，裏面側で発生した電荷が電荷集積部に至るまで滞留することなく移動することを確認した．以上の検討を行った結果，放送用裏面照射型超高速度CCDの設計仕様を決定した．