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CN112820794A - 光检测器、光检测系统、激光雷达装置及车 - Google Patents

光检测器、光检测系统、激光雷达装置及车 Download PDF

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CN112820794A
CN112820794A CN202010944839.6A CN202010944839A CN112820794A CN 112820794 A CN112820794 A CN 112820794A CN 202010944839 A CN202010944839 A CN 202010944839A CN 112820794 A CN112820794 A CN 112820794A
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CN
China
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photodiode
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photodetector
pair
extending
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Application number
CN202010944839.6A
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藤原郁夫
权镐楠
野房勇希
佐佐木启太
铃木和拓
熟田昌己
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

提供一种能够提高性能的光检测器、光检测系统、激光雷达装置及车。根据实施方式，光检测器包括：包括光电二极管的多个元件。所述多个元件的至少一部分分别包括结构体，该结构体包围所述光电二极管且具有与所述光电二极管不同的折射率。各个所述结构体的至少一部分相互分离。

Description

光检测器、光检测系统、激光雷达装置及车
相关申请
本申请以日本专利申请2020-197576号(申请日：2019年10月30日)为基础，从该申请享受优先的利益。本申请通过参考该申请而包括该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式一般涉及光检测器、光检测系统、激光雷达装置及车。
背景技术
光检测器检测入射到包括光电二极管的元件的光。对于光检测器，期望性能提高。
发明内容
本发明的实施方式提供一种能够提高性能的光检测器、光检测系统、激光雷达装置及车。
根据本发明的实施方式，光检测器包括：包括光电二极管的多个元件。所述多个元件的至少一部分分别包括结构体，该结构体包围所述光电二极管且具有与所述光电二极管不同的折射率。各个所述结构体的至少一部分相互分离。
根据实施方式，能够提供能够提高性能的光检测器、光检测系统、激光雷达装置及车。
附图说明
图1是例示第一实施方式的光检测器的一部分的示意性俯视图。
图2是图1的A1-A2剖视图。
图3是表示第一实施方式的光检测器的一部分的俯视图。
图4是表示第一实施方式的光检测器的一部分的俯视图。
图5是例示第一实施方式的光检测器的示意性俯视图。
图6的(a)及图6的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图7的(a)及图7的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图8的(a)及图8的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图9的(a)及图9的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图10的(a)及图10的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图11的(a)及图11的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图12的(a)及图12的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图13的(a)及图13的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图14的(a)及图14的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图15的(a)及图15的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图16的(a)及图16的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图17的(a)及图17的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图18的(a)及图18的(b)是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图19是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图20是例示第一实施方式的变形例的光检测器的示意性俯视图。
图21是图20的A1-A2剖视图。
图22是例示第二实施方式的光检测器的一部分的示意性俯视图。
图23是图22的A1-A2剖视图。
图24是图22的B1-B2剖视图。
图25是例示第二实施方式的第一变形例的光检测器的一部分的示意性俯视图。
图26是例示第二实施方式的第一变形例的光检测器的特性的曲线图。
图27是例示第二实施方式的第二变形例的光检测器的一部分的示意性俯视图。
图28是例示第二实施方式的第二变形例的光检测器的一部分的示意性俯视图。
图29是例示第二实施方式的第二变形例的光检测器的一部分的示意性俯视图。
图30是例示第三实施方式的激光雷达(Laser Imaging Detection and Ranging：LIDAR)装置的示意图。
图31是用于说明激光雷达装置的检测对象的检测的图。
图32是具备第三实施方式的激光雷达装置的车的俯视简图。
附图标记说明
1元件、1a第一元件、1b第二元件、5导电层、10半导体部、11第一半导体层、12第二半导体层、13第三半导体层、21结构体、21-1第一延伸部、21-2第二延伸部、21C连结部、23，25，26半导体区域、30淬灭电阻、30a第一淬灭电阻、30b第二淬灭电阻、31接触部、31a，31b金属层、32接触部、32a，32b金属层、33连接布线、41～44绝缘层、50电极、51第一布线、52第二布线、54共同布线、55焊盘、θ1，θ2角度、100光检测器、100a硅基板、101硅外延层、102硅氧化膜、103硅氮化膜、1031硅氧化膜、104元件分离区域、105抗蚀剂、106第一沟槽、1061硅氧化膜、1062被注入区域、1063氧化膜、1064第一分离结构、107硅氧化膜、108元件区域、109p型雪崩层、112淬灭电阻、113n型雪崩层、114绝缘膜、118绝缘膜、119接触孔、120钛膜、121氮化钛膜、122钨膜、123铝电极、124钝化膜、1241焊盘、125背面电极、200，210，221～223光检测器、3000光源、3001光检测器、402反射镜控制器、403驱动电路、404激光振荡器、404光源、405光学系统、406反射镜、407图像识别系统、408距离计测电路、409参照光用光检测器、410光检测器、411对象物、412光、413光、5001激光雷达装置、600物体、700车辆、710车体、IL1第一绝缘层、IL2第二绝缘层、L1、L2长度、P部分、P1、P2脉冲、PD光电二极管、Pc脉冲成分、R受光单元、T投光单元
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
附图是示意性或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必与现实的相同。即使在表示相同的部分的情况下，也存在根据附图而彼此的尺寸、比率不同地进行表示的情况。
在本申请说明书和各图中，对与已经说明过的要素相同的要素标注相同的附图标记并适当省略详细的说明。
[第一实施方式]
图1是例示第一实施方式的光检测器的示意性俯视图。
图2是图1的A1-A2剖视图。
图3是例示第一实施方式的光检测器的示意性俯视图。
如图1所示，第一实施方式的光检测器100包括多个元件1。多个元件1沿着相互交叉的第一方向及第二方向排列。
将与包括第一方向及第二方向的面交叉的一个方向设为第三方向。例如，第一方向沿着图1及图2所示的X方向。第二方向沿着与X方向垂直的Y方向。第三方向沿着与X方向及Y方向垂直的Z方向。以下，对第一方向、第二方向及第三方向分别沿着X方向、Y方向及Z方向的情况进行说明。
各元件1包括半导体部10。半导体部10包括第一导电型的第一半导体层11、第二导电型的第二半导体层12及第二导电型的第三半导体层13。第二半导体层12在Z方向上设置于第一半导体层11与第三半导体层13之间。第一半导体层11和第二半导体层12在物理上且在电气上互相连接，形成光电二极管PD。
第一导电型是p型及n型中的一方。第二导电型是p型及n形中的另一方。以下，对第一导电型为n型、第二导电型为p型的情况进行说明。
第三半导体层13中的p型杂质浓度比第二半导体层12中的p型杂质浓度低。例如，第二半导体层12中的p型杂质浓度比第一半导体层11中的n型杂质浓度高。
当光入射到半导体部10时，生成载流子。光检测器100检测入射到各半导体部10的光作为电信号。
如图2所示，导电层5沿X方向及Y方向扩展，在Z方向上与多个半导体部10并排。导电层5例如是导电性的基板。导电层5设置于电极50与多个半导体部10之间。导电层5与电极50电连接。
各半导体部10经由导电层5而与电极50电连接。通过控制电极50的电位，从而在第一半导体层11与第二半导体层12之间施加电压。各光电二极管PD例如作为雪崩光电二极管发挥功能。
多个元件1的至少一部分还包括结构体21。结构体21沿着X-Y面包围光电二极管PD。结构体21的折射率与光电二极管PD(第一半导体层11及第二半导体层12)的折射率不同。
在此，“包围”不仅包括某个构成要素在不中断另其他构成要素的情况下连续地包围的情况，还包括相互分离地设置的多个所述构成要素在所述其他构成要素的周围排列设置的情况。例如，在所述其他构成要素位于沿着所述多个构成要素而得到的轨迹的内侧的情况下，所述其他构成要素能够视为被所述多个构成要素包围。
结构体21具有绝缘性。结构体21是为了抑制半导体部10彼此之间的电导通和光学干涉而设置的。通过结构体21，抑制了二次光子及载流子在半导体部10彼此之间的移动。各元件1的结构体21相互在物理上不接触而分离。例如，包围多个光电二极管PD中的1个(第一光电二极管)的结构体21的(第一结构体)与包围多个光电二极管PD中的另1个(第二光电二极管)的另一结构体21的(第二结构体)分离。第一结构体和第二结构体在X方向或Y方向上相邻。例如，在这些结构体之间设置有半导体区域25，半导体区域25与第一结构体和第二结构体接触。
也可以在Z方向上在导电层5与结构体21之间设置p型的半导体区域23。半导体区域23中的p型杂质浓度比第三半导体层13中的p型杂质浓度高。
例如，第一半导体层11及第二半导体层12与结构体21接触。由此，与第一半导体层11及第二半导体层12从结构体21分离的情况相比，能够提高光子检测效率。
在相邻的元件1彼此之间设置有半导体区域25。例如，半导体区域25于在X方向上相邻的元件1彼此之间沿Y方向延伸。半导体区域25于在Y方向上相邻的元件1彼此之间沿X方向延伸。半导体区域25例如与结构体21接触。
各元件1包括淬灭部。在该例子中，作为淬灭部，设置有淬灭电阻30。淬灭电阻30与各光电二极管PD的第一半导体层11电连接。例如，当从Z方向观察时，淬灭电阻30存在于与光电二极管PD不同的位置。例如，淬灭电阻30在Z方向上与结构体21或半导体区域25并排。淬灭电阻30的另一端与第一布线51电连接。
淬灭电阻30经由接触部31及连接布线33与第一半导体层11电连接，经由接触部32与第一布线51电连接。例如，淬灭电阻30的Z方向上的位置位于第一半导体层11的Z方向上的位置与第一布线51的Z方向上的位置之间。1个第一布线51与在Y方向上排列的多个光电二极管PD电连接。
淬灭电阻30的电阻大于接触部31、接触部32及连接布线33各自的电阻。淬灭电阻30的电阻优选为50kΩ以上且2MΩ以下。
淬灭电阻30是为了在光入射到半导体部10而发生雪崩击穿时抑制雪崩击穿的继续而设置的。当发生雪崩击穿并且电流在淬灭电阻30中流动时，相应于淬灭电阻30的电阻而产生电压降。由于电压降，第一半导体层11与第二半导体层12之间的电位差变小，雪崩击穿停止。由此，能够检测接下来入射到半导体部10的光。
这样，既可以设置产生大的电压降的淬灭电阻30，也可以代替电阻体而设置切断电流的控制电路作为淬灭部。例如，控制电路包括比较器、控制逻辑部及2个开关元件。控制电路能够应用被称为有源淬灭电路的公知的构成。
例如，若对光电二极管PD施加超过击穿电压的反向电压，则光电二极管PD以盖革模式进行动作。通过以盖革模式进行动作，能够作为具有较高的增益和较短的时间常数的脉冲状的信号而输出，能够成为具有1光子到较宽的动态范围的光检测器。
光检测器100例如包括绝缘层41～44。绝缘层41～43在Z方向上设置于多个元件1与绝缘层44之间。绝缘层41及42在Z方向上设置于多个元件1与绝缘层43之间。绝缘层41在Z方向上设置于多个元件1与绝缘层42之间。
接触部31及32沿X-Y面被绝缘层41、绝缘层42及绝缘层43包围。绝缘层41的一部分在Z方向上设置于半导体区域25与淬灭电阻30之间。第一布线51及连接布线33被绝缘层44包围。另外，在图1中，省略了绝缘层41～44的图示。
如图5所示，光检测器100还包括共通布线54及焊盘55。另外，图1表示图5所示的部分P。在沿Y方向排列的多个元件1上电连接有1个第一布线51。在X方向上排列的多个第一布线51与共通布线54电连接。共通布线54与1个以上的焊盘55电连接。在焊盘55上电连接有外部的器件的布线。
图3及图4是表示第一实施方式的光检测器的一部分的俯视图。
如图3所示，从Z方向观察时，结构体21为无边以上的多边形。在图3的例子中，从Z方向观察时，结构体21为八边形。例如，结构体21也可以包括在Y方向上延伸的一对第一延伸部21-1、在X方向上延伸的一对第二延伸部21-2及多个连结部21C。第一半导体层11的(光电二极管PD)在X方向上设置于一对第一延伸部21-1之间。第一半导体层11在Y方向上设置于一对第二延伸部21-2之间。各连结部21C将第一延伸部21-1的一端与第二延伸部21-2的一端连结。
第一延伸部21-1的Y方向上的长度比连结部21C的Y方向上的长度长。第二延伸部21-2的X方向上的长度比连结部21C的X方向上的长度长。例如，从Z方向观察时，连结部21C为直线状，结构体21为八边形。从Z方向观察时，结构体21的形状优选为八边形以上。即，第一延伸部21-1与连结部21C之间的角度θ1优选为135度以上。第二延伸部21-2与连结部21C之间的角度θ2优选为135度以上。
连结部21C的X方向上的长度L1及连结部21C的Y方向上的长度L2分别优选为1μm以上。
或者，也可以如图4所示，在从Z方向观察时，结构体21是角弯曲的多边形。即，在从Z方向观察时，连结部21C也可以弯曲。在图4的例子中，从Z方向观察时，结构体21为圆角的四边形。例如，与第一延伸部21-1连结的连结部21C的一端沿着Y方向。与第二延伸部21-2连结的连结部21C的另一端沿着X方向。由此，连结部21C与第一延伸部21-1及第二延伸部21-2平滑地连结。同样，也可以从Z方向观察时，连结部21C弯曲。
另外，光检测器100的结构不限于图示的例子，能够进行各种变形。例如，从Z方向观察时，包围多个光电二极管PD中的1个(第一光电二极管)的结构体21的(第一结构体)的形状也可以与包围多个光电二极管PD的另1个(第二光电二极管)的另一结构体21的(第二结构体)的形状不同。例如，通过根据淬灭电阻30、第一布线51等的配置来改变结构体21的形状，从而淬灭电阻30、第一布线51的配置变得容易。可以是，从Z方向观察时，第一光电二极管的形状与第二光电二极管的形状不同。也可以是，在从Z方向观察时，第一光电二极管的面积与第二光电二极管的面积不同。与第一光电二极管电连接的淬灭电阻30的电阻和与第二光电二极管电连接的淬灭电阻30的电阻也可以互不相同。也可以对与第一光电二极管电连接的第一布线51和与第二光电二极管电连接的第一布线51施加相互不同的工作电压。也可以分开读出与第一光电二极管电连接的第一布线51的信号和与第二光电二极管电连接的第一布线51的信号。与第一光电二极管电连接的淬灭电阻30的电阻和与第二光电二极管电连接的淬灭电阻30的电阻也可以互不相同。
对各要素的材料的一例进行说明。
第一半导体层11、第二半导体层12、第三半导体层13及半导体区域25包含选自由硅、碳化硅、砷化镓及氮化镓构成的组中的至少1种半导体材料。当这些半导体区域包含硅时，磷、砷或锑被用作n型杂质。硼被用作p型杂质。
第一半导体层11中的n型杂质浓度例如为1.0×1018atom/cm3以上且1.0×1021atom/cm3以下。通过设定为该浓度范围，能够降低第一半导体层11中的电阻，降低第二半导体层12中的载流子的损失。
第二半导体层12中的p型杂质浓度例如为1.0×1016atom/cm3以上且1.0×1018atom/cm3以下。通过设定为该浓度范围，能够使第二半导体层12与第一半导体层11成为pn结，且在第二半导体层12中容易扩展耗尽层。
第三半导体层13中的p型杂质浓度例如为1.0×1013atom/cm3以上且1.0×1016atom/cm3以下。通过设定为该浓度范围，能够在第三半导体层13中充分地扩大耗尽层，提高光子检测效率或受光灵敏度。
导电层5例如是p型的半导体层。导电层5包含上述的半导体材料。导电层5中的p型杂质浓度为1.0×1017atom/cm3以上且1.0×1021atom/cm3以下。导电层5可以包含金属。例如，导电层5包含选自由铝、铜、钛、金及镍构成的组中的至少1种。
结构体21包含绝缘材料。例如，结构体21包含选自由氧及氮构成的组中的1种和硅。例如，结构体21包含氧化硅或氮化硅。如图2所示，结构体21可以包括第一绝缘层IL1和第二绝缘层IL2。第二绝缘层IL2设置于第一绝缘层IL1与半导体部10之间及第一绝缘层IL1与导电层5之间。例如，第一绝缘层IL1和第二绝缘层IL2包含氧化硅，并且第二绝缘层IL2具有比第一绝缘层IL1更致密的结构。
淬灭电阻30包含多晶硅作为半导体材料。也可以在淬灭电阻30中添加n型杂质或p型杂质。
接触部31及32包含金属材料。例如，接触部31及32包含选自由钛、钨、铜及铝构成的组中的至少1种。接触部31及32也可以包含由选自钛、钨、铜及铝中的至少1种的氮化物或硅化合物构成的导电体。如图2所示，接触部31也可以包括金属层31a及金属层31b。接触部32也可以包括金属层32a及金属层32b。金属层31b设置于金属层31a与绝缘层41之间、金属层31a与绝缘层42之间及金属层31a与绝缘层43之间。金属层32b设置于金属层32a与绝缘层42之间及金属层32a与绝缘层43之间。例如，金属层31a及32a包含钨。金属层31b及32b包含钛。金属层31b可以包含钛层和设置于钛层与金属层31a之间的氮化钛层。金属层32b也可以包含钛层和设置于钛层与金属层32a之间的氮化钛层。
连接布线33、电极50及第一布线51包含选自由铜及铝构成的组中的至少1种。绝缘层41～44包含绝缘材料。例如，绝缘层41～44包含选自由氧及氮构成的组中的1种和硅。例如，绝缘层41～44包含氧化硅。
图6～图19是例示第一实施方式的光检测器的制造工序的示意图。
图6的(a)～图18的(a)分别表示图6的(b)～图18的(b)的B1-B2截面。参照图6～图19，说明第一实施方式的光检测器的制造工序的一例。
如图6的(a)及图6的(b)所示，准备包括硅基板100a及硅外延层101的基板。硅外延层101通过在硅基板100a上使硅外延生长而形成。硅基板100a及硅外延层101包含掺杂有硼的单晶p型硅。硅基板100a中的硼浓度为4.0×1018cm-3。硅外延层101中的硼浓度为1.0×1015cm-3。硅外延层101的厚度为10μm。
如图7的(a)及图7的(b)所示，对硅外延层101的表面进行氧化，形成100nm厚度的硅氧化膜102。通过减压热CVD法在硅氧化膜102之上沉积150nm的硅氮化膜103。通过减压热CVD法在硅氮化膜103之上沉积1000nm的硅氧化膜1031。通过光刻工序形成规定元件分离区域104的抗蚀剂105。通过反应性离子蚀刻(RIE)法，通过抗蚀剂105的开口部对硅氧化膜1031、硅氮化膜103及硅氧化膜102进行蚀刻。元件隔离区域104的宽度为1.8μm。
如图8的(a)及图8的(b)所示，剥离抗蚀剂105。使用硅氧化膜1031作为掩模对元件分离区域104的硅外延层101进行蚀刻。由此，形成第一沟槽106。此时，蚀刻的深度由硅外延层101的厚度和硅基板100a所包含的硼向硅外延层101的扩散量决定。考虑整个过程中的热工序来确定扩散量。蚀刻深度例如为9μm。在形成第一沟槽106时，优选赋予约2°的锥角。锥角是第一沟槽106的侧面相对于Z方向的倾斜。由此，能够抑制后面的氧化膜填埋时的空隙产生。
如图9的(a)及图9的(b)所示，对第一沟槽106的表面进行氧化，形成50nm厚度的硅氧化膜1061。也可以通过在基板整面上进行离子注入，从而在第一沟槽106的底部形成被注入区域1062。被注入区域1062是通过注入加速电压40keV、注入剂量2.5×1012cm-2、将基板铅垂方向的角度设定为0度的离子注入硼而形成的。此时，若将所述角度设为±30度，则如图9的(a)所示，在第一沟槽106的底部侧面也形成被注入区域1062。在通过RIE形成第一沟槽106时，在硅外延层101中产生晶体缺陷。通过在第一沟槽106的底部侧面形成被注入区域1062，能够抑制由缺陷引起的噪声成分。
如图10的(a)及图10的(b)所示，通过等离子体化学气相沉积(CVD)法沉积1.2μm的填埋氧化膜1063。执行1000℃的氮退火，使填埋氧化膜1063的结构致密化。使用硅氮化膜103作为阻挡，通过化学机械研磨(CMP)处理使填埋氧化膜1063平坦化。
如图11的(a)及图11的(b)所示，通过氢氟酸处理去除硅氮化膜103上的硅氧化膜1031。通过热磷酸处理将硅氮化膜103剥离。通过氢氟酸处理将硅氧化膜102剥离。通过以上，形成比后述的第二分离构造深的第一分离构造1064。
如图12的(a)及图12的(b)所示，对p型硅外延层101的表面进行氧化，形成50nm厚度的硅氧化膜107。通过减压热CVD法形成厚度为0.2μm的多晶硅膜。通过光刻工序和RIE工序，将硅氧化膜107及多晶硅膜加工成规定的形状，形成淬灭电阻112。为了调整淬灭电阻112的电阻，例如将硼以注入加速电压20keV注入1.0×1015cm-2的杂质，进行活化退火。
如图13的(a)及图13的(b)所示，通过光刻工序及离子注入工序，在元件区域108内，图案形成p型雪崩层109。在以下的图13的(b)～图18的(b)中，省略硅氧化膜107的图示。p型雪崩层109通过硼的离子注入而形成。以硼的峰值深度为0.8μm、峰值浓度为1.0×1017cm-3的方式形成p型雪崩层109。
如图14的(a)及图14的(b)所示，通过光刻工序及离子注入工序，图案形成n型雪崩层113。n型雪崩层113兼作包含金属的布线与半导体区域的欧姆电极部。n型雪崩层113通过磷的离子注入而形成。以磷的峰值位于基板的表面、峰值浓度成为1.5×1020cm-3的方式形成n型雪崩层113。为了使n型雪崩层113活化，在N2气氛中进行退火处理。
如图15的(a)及图15的(b)所示，通过CVD法使绝缘膜114成膜0.5μm。
如图16的(a)及图16的(b)所示，通过CVD法使绝缘膜118沉积300nm。通过光刻工序及RIE工序，在淬灭电阻112及n型雪崩层113之上形成接触孔119。
如图17的(a)及图17的(b)所示，通过溅射法分别形成10nm的钛膜120和氮化钛膜121。通过CVD法形成300nm的钨膜122。使用绝缘膜118作为阻挡，通过CMP使钨膜122、氮化钛膜121和钛膜120平坦化，进行接触孔119的填埋。
如图18的(a)、图18的(b)及图19所示，通过溅射法使铝电极123成膜0.5μm，通过光刻工序及RIE工序加工成规定的形状。作为钝化膜124，通过CVD法形成0.3μm的硅氮化膜，通过RIE法开口读出焊盘1241。进行背面研磨直到单晶p型硅基板100a的厚度达到600μm为止。形成Ti膜和Au膜作为背面电极125。由此，读出焊盘1241侧为雪崩光电二极管的阳极电极，背面电极125侧为阴极电极。通过以上的工序，制造实施方式的光检测器100。
在光检测器100中，导电层5对应于上述的制造工序的硅基板100a。第三半导体层13及半导体区域25对应于硅外延层101的一部分。结构体21对应于包括硅氧化膜1061和氧化膜1063的第一分离结构1064。半导体区域23对应于被注入区域1062。绝缘层41对应于硅氧化膜107。第二半导体层12对应于p型雪崩层109。淬灭电阻30对应于淬灭电阻112。第一半导体层11对应于n型雪崩层113。绝缘层42对应于绝缘膜114。绝缘层43对应于绝缘膜118。接触部31及32对应于钛膜120、氮化钛膜121及钨膜122。连接布线33及第一布线51对应于铝电极123。绝缘层44对应于钝化膜124。焊盘55对应于焊盘1241。电极50对应于背面电极125。
对第一实施方式的效果进行说明。
在光检测器100中，在各元件1设置有结构体21。结构体21的折射率与光电二极管PD的折射率不同。光入射到光电二极管PD，并产生了二次光子时，向相邻的光电二极管PD前进的二次光子在结构体21的界面被反射。通过设置结构体21，能够降低串扰噪声。
并且，在光检测器100中，结构体21的至少一部分彼此相互分离。由此，与在相邻的元件1彼此之间设置1个分离结构的情况相比，在相邻的光电二极管PD彼此之间，结构体21的界面的数量增加。由于界面的数量的增加，在光电二极管PD中产生了二次光子时，朝向相邻的光电二极管PD前进的二次光子容易被反射。由此，能够进一步降低串扰噪声。为了进一步降低串扰噪声，优选结构体21的整体彼此相互分离。
结构体21如图3及图4所示那样、从Z方向观察时，为无边以上的多边形或圆角的多边形。根据该结构，能够进一步增大结构体21的角的角度，缓和结构体21的角的应力。例如，通过应力的缓和，能够抑制在半导体区域25产生裂纹，能够抑制由裂纹的产生引起的动作不良。另外，在形成结构体21的(第一分离结构1064)时，若在硅外延层101产生裂纹，则在之后的光刻工序中，抗蚀剂有可能进入到裂纹。若抗蚀剂进入到裂纹，则在剥离抗蚀剂时，在裂纹内可能产生抗蚀剂的残差。抗蚀剂的残差在之后的氧化等热工序中会引起氧化炉的有机污染。通过缓和结构体21的角处的应力，能够解决这些技术问题。
例如，如图3和图4所示，结构体21包括第一延伸部21-1、第二延伸部21-2及连结部21C。第一延伸部21-1与连结部21C之间的角度及第二延伸部21-2与连结部21C之间的角度优选为135度以上。由此，能够使第一延伸部21-1与连结部21C之间的外角及第二延伸部21-2与连结部21C之间的外角的角度更大。通过使这些外角的角度变大，从而能够缓和结构体21的角的应力。也可以如图4所示，在结构体21中，至少一部分连结部21C弯曲。通过使连结部21C弯曲，从而能够进一步缓和结构体21中的应力的集中。
连结部21C的X方向及Y方向上的各自的长度优选为1μm以上。由此，能够进一步缓和在连结部21C产生的应力。
发明人对第一实施方式的光检测器100的电极50施加负的工作电压(Vop)，从焊盘55读出脉冲信号。工作电压设定在-25V至-35V的范围。在光检测器100中，在各元件1设置有包围光电二极管PD的结构体21。换言之，在相邻的光电二极管PD彼此之间存在2个结构体21。通过该2个结构体21，二次光子更容易被折射。例如，作为参考例，可举出在沿X方向及Y方向排列的多个光电二极管PD彼此之间设置有沿X方向及Y方向延伸的格子状的分离结构的光检测器。与该参考例相比，确认了串扰噪声降低。例如，在以下的条件下制作第一实施方式的光检测器100。结构体21的形状在从Z方向观察时设为八边形。光电二极管PD的中心彼此的间隔为25μm。结构体21的径向上的长度设为1.6μm。多个光电二极管PD的X-Y面中的面积的和相对于导电层5的X-Y面中的面积之比设为0.6。设计为从光电二极管PD的pn结面朝向导电层5延伸3μm的耗尽层。比较该光检测器100中的串扰噪声和参考例的光检测器的串扰噪声，其结果是，光检测器100中的串扰噪声比参考例的光检测器的串扰噪声小30％。
(变形例)
图20是例示第一实施方式的变形例的光检测器的示意性俯视图。
图21是图20的A1-A2剖视图。
在图20中，为了表示元件1、淬灭电阻30及第一布线51等，省略了绝缘层41～44。
在本变形例中，淬灭电阻30在Z方向上与结构体21并排。当淬灭电阻30在Z方向上与结构体21并排时，如图2所示，与淬灭电阻30在Z方向上与半导体区域25并排的情况相比，半导体区域25与淬灭电阻30之间的距离变长。在半导体区域25与淬灭电阻30之间存在比绝缘层41厚的结构体21。因此，能够降低在淬灭电阻30的电压上升时产生绝缘破坏的可能性。例如，光电二极管PD中的击穿电压的设计自由度提高。
[第二实施方式]
图22是例示第二实施方式的光检测器的一部分的示意性俯视图。
图23是图22的A1-A2剖视图。
图24是图22的B1-B2剖视图。
在图22中，为了表示元件1、淬灭电阻30、第一布线51及第二布线52等，省略了绝缘层41～44。
如图22及图23所示，在第二实施方式的光检测器200中，多个元件1包括多个第一元件1a及多个第二元件1b。多个第一元件1a及多个第二元件1b在X方向及Y方向上交替地排列。换言之，多个第一元件1a及多个第二元件1b被设置成交错格子状。
第一元件1a包括包围光电二极管PD的结构体21。第二元件1b不包括结构体21。因此，在X方向或Y方向上相邻的光电二极管PD彼此之间设置有1个结构体21。在与Z方向上垂直、且与X方向和Y方向交叉的第四方向D4上，在第一元件1a的光电二极管PD彼此之间设置有1个结构体21。在第四方向D4上，在第二元件1b的光电二极管PD彼此之间不设置结构体21。
例如，如图24所示，在第四方向D4上，在第二元件1b彼此之间设置有半导体区域25。半导体区域25与第二元件1b的光电二极管PD接触。在第四方向D4上，也可以在第二元件1b的光电二极管PD彼此之间设置p型的半导体区域26。半导体区域26中的p型杂质浓度比第三半导体层13及半导体区域25各自的p型杂质浓度高。通过半导体区域26，能够抑制电子在第二元件1b彼此之间的移动，能够降低串扰噪声。
例如，半导体区域26通过在第二元件1b彼此之间离子注入硼而形成。在通过光刻来规定形成半导体区域26的区域之后，以注入加速电压70keV、3.0×1012cm-2的条件注入硼，由此能够形成半导体区域26。
在第一元件1a的光电二极管PD及第二元件1b的光电二极管PD上分别电连接淬灭部。例如，多个淬灭部包括多个第一淬灭部和多个第二淬灭部。在此，对各个淬火部为电阻体的例子进行说明。多个淬灭电阻30包括多个第一淬灭电阻30a及多个第二淬灭电阻30b。第一淬灭电阻30a与第一元件1a的光电二极管PD电连接。第二淬灭电阻30b与第二元件1b的光电二极管PD电连接。例如，第一元件1a的光电二极管PD(第一光电二极管)被结构体21的(第一结构体)包围。第一光电二极管上电连接第一淬灭电阻30a。第二元件1b的光电二极管PD(第二光电二极管)上电连接第二淬灭电阻30b。
第一淬灭电阻30a及第二淬灭电阻30b在Z方向上与结构体21并排。具体而言，第一淬灭电阻30a在Z方向上与和该第一淬灭电阻30a电连接的第一元件1a的结构体21并排。第二淬灭电阻30b在Z方向上和与和该第二淬灭电阻30b电连接的第二元件1b相邻的第一元件1a的结构体21并排。
在X方向上排列的多个第一淬灭电阻30a与1个第一布线51电连接。在X方向上排列的多个第二淬灭电阻30b与1个第二布线52电连接。例如，多个第一布线51和多个第二布线52在Y方向上交替地设置。
例如，多个第一布线51和多个第二布线52与互不相同的焊盘电连接。由此，能够分别读出由第一元件1a检测出的信号和由第二元件1b检测出的信号。
在第二实施方式的光检测器200中，与第一实施方式相比，每单位面积的结构体21的数量少。因此，根据第二实施方式，与第一实施方式相比，能够增大各光电二极管PD的面积，提高光子检测效率。
也可以对第一布线51和第二布线52施加相互不同的工作电压。由此，能够使第一元件1a的光电二极管PD的工作条件和第二元件1b的光电二极管PD的工作条件不同。例如，通过使光电二极管PD的工作条件不同，从而能够使第一元件1a的光子检测效率和第二元件1b的光子检测效率不同。例如，能够根据所要求的检测效率而针对每个处理分开使用在第一布线51中流动的信号和在第二布线52中流动的信号。
例如，各实施方式的光检测器用于在从光源发出光之后检测其反射光。从发出光起到检测到反射光为止的时间，在用于计算光源与反射了光的物体之间的距离的光飞行时间测距(Time of Flight：ToF)法中使用。例如，在对反射光的光子数比较多的接近的位置的距离进行摄像时，汇总读出第一布线51及第二布线52的信号，确保动态范围。在对光子数比较少的远方的位置的距离进行摄像时，分别读出第一布线51及第二布线52的信号，确保距离的精度。例如，第二布线52的信号输入到Time to Digital Convertor(TDC)，通过使用了输出脉冲波高的ToF法进行距离计测。第一布线51的信号通过模拟数字转换器(Analogto Digital Convertor：ADC)进行处理，通过更准确的光子数的测定来提高距离精度。
(第一变形例)
图25是例示第二实施方式的第一变形例的光检测器的一部分的示意性俯视图。
在图25中，为了表示元件1、淬灭电阻30、第一布线51及第二布线52等，省略了绝缘层41～44。
在图25所示的光检测器210中，第一淬灭电阻30a在Z方向上与结构体21并排。第二淬灭电阻30b在Z方向上不与结构体21并排。换言之，在从Z方向观察时，第二淬灭电阻30b设置于与结构体21不同的位置。第二淬灭电阻30b在Z方向上与光电二极管PD并排。
第二淬灭电阻30b和与该第二淬灭电阻30b电连接的光电二极管PD之间的电的第二电容，比第一淬灭电阻30a和与该第一淬灭电阻30a电连接的光电二极管PD之间的电的第一电容大。由于电容的不同，由第二元件1b检测出的信号的时间常数小于由第一元件1a检测出的信号的时间常数。
图26是例示第二实施方式的第一变形例的光检测器的特性的曲线图。
在图26中，横轴表示从检测光子起经过的时间。纵轴表示检测到光子时的输出。实线所示的脉冲P1表示来自第一元件1a的输出脉冲。虚线所示的脉冲P2表示来自第二元件1b的输出脉冲。
如图26所示，在脉冲P2中，由于第一半导体层11与淬灭电阻30b之间的电容成分，时间常数短的高速的脉冲成分Pc强烈地出现。其结果，例如关于使用TDC来计测距离的第二元件1b，阈值电压的设定余量扩大，且时间分辨率提高。由寄生电容产生的脉冲分量Pc成为伪串扰成分。该串扰成分在使用ADC计测距离的情况下，成为距离的误检测的原因。因此，在使用ADC计测距离的情况下，优选使用从第一元件1a输出的脉冲P1。
(第二变形例)
图27～图29是例示第二实施方式的第二变形例的光检测器的一部分的示意性俯视图。
另外，在图27～图29中，为了表示各淬灭电阻及各接触部的配置，将它们图示在比第一布线51及第二布线52更靠纸面跟前侧。另外，为了表示元件1、淬灭电阻30、第一布线51及第二布线52等，省略了绝缘层41～44。
图27所示的光检测器221与光检测器200相比，第二元件1b的光电二极管PD的X-Y面中的面积比第一元件1a的光电二极管PD的X-Y面中的面积小。
根据第二变形例，能够降低第二元件1b中的pn结的电容。由此，能够降低串扰噪声。另外，通过缩短从第二元件1b输出的输出脉冲的时间常数，能够更高速地读出输出脉冲，提高动态范围。其结果，例如，在距光检测器221比较近的位置存在具有高反射率的被摄体的情况下，能够更高精度地计算光检测器与该被摄体之间的距离。
在光检测器221中，从Z方向观察时，第二元件1b的光电二极管PD的形状为八边形。第二元件1b的光电二极管PD的形状也可以是八边形以外的形状。例如，在图28所示的光检测器222中，从Z方向观察时，第二元件1b的光电二极管PD的形状为四边形。根据光检测器222，与光检测器221相比，能够增大第二元件1b的光电二极管PD的X-Y面中的面积。由此，能够提高第二元件1b中的光子检测效率。
淬灭电阻30a的电阻和淬灭电阻30b的电阻也可以互不相同。在图29所示的光检测器223中，淬灭电阻30a的电阻比淬灭电阻30b的电阻低。例如，当从Z方向观察时，淬灭电阻30a的长度比淬灭电阻30a的长度短。由此，能够缩短从第一元件1a输出的输出脉冲的时间常数，提高动态范围。通过缩小pn结面积，能够缩短来自第二元件1b的输出脉冲的时间常数。通过降低淬灭电阻值，能够缩短来自第一元件1a的输出脉冲的时间常数。通过缩短来自第一元件1a及第二元件1b的双方的输出脉冲的时间常数，从而能够提高多个元件1整体的动态范围。
[第三实施方式]
图30是例示第三实施方式的激光雷达(Laser Imaging Detection and Ranging：LIDAR)装置的示意图。
该实施方式能够应用于包括线光源、透镜的、长距离被摄体检测系统(LIDAR)等。激光雷达装置5001具备：投光单元T，对于对象物411投射激光；以及受光单元R(也称为光检测系统)，接受来自对象物411的激光，计测激光在到对象物411为止往返的时间并换算为距离。
在投光单元T中，激光振荡器(也称为光源)404振荡出激光。驱动电路403驱动激光振荡器404。光学系统405将激光的一部分作为参照光取出，将其他的激光经由反射镜406向对象物411照射。反射镜控制器402控制反射镜406而向对象物411投射激光。在此，所谓投光是指使光接触。
在受光单元R中，参照光用光检测器409检测由光学系统405取出的参照光。光检测器410接收来自对象物411的反射光。距离计测电路408基于由参照光用光检测器409检测出的参照光和由光检测器410检测出的反射光，计测到对象物411为止的距离。图像识别系统407基于由距离计测电路408计测处的结果来识别对象物411。
激光雷达装置5001采用了计测激光在到对象物411为止往返的时间并换算为距离的ToF法。激光雷达装置5001被应用于车载驱动-辅助系统、远程传感等。若使用上述实施方式的光检测器作为光检测器410，则特别是在近红外线区域显示良好的灵敏度。因此，激光雷达装置5001能够应用于对人不可见的波段的光源。激光雷达装置5001例如能够用于面向车辆的障碍物检测。
图31是用于说明激光雷达装置的检测对象的检测的图。
光源3000向作为检测对象的物体600发出光412。光检测器3001检测在物体600透过后或反射后、扩散后的光413。
光检测器3001例如若使用上述的本实施方式的光检测器，则实现高灵敏度的检测。另外，优选设置多个光检测器410及光源404的组，并事先将其配置关系预先设定为软件(即使的电路也可代替)。光检测器410及光源404的组的配置关系例如优选等间隔地设置。由此，通过对各个光检测器410的输出信号进行补充，由此能够生成正确的三维图像。
图32是具备第三实施方式的激光雷达装置的车的俯视简图。
本实施方式的车辆700在车体710的4个角具备激光雷达装置5001。本实施方式的车辆通过在车体的4个角具备激光雷达装置，从而能够通过激光雷达装置检测车辆的全部方向的环境。
实施方式也可以包括以下的技术方案。
(技术方案1)
一种光检测器，具备包括光电二极管的多个元件，
所述多个元件的至少一部分分别包括结构体，该结构体包围所述光电二极管且具有与所述光电二极管不同的折射率，
各个所述结构体的至少一部分相互分离。
(技术方案2)
根据技术方案1所述的光检测器，其中，还具备；设置于相邻的所述元件彼此之间的半导体区域。
(技术方案3)
根据技术方案1或2所述的光检测器，其中，
所述多个元件沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向排列，
所述结构体包括：
沿所述第一方向延伸的一对第一延伸部；
沿所述第二方向延伸的一对第二延伸部；以及
分别连结所述一对第一延伸部和所述一对第二延伸部的多个连结部，
所述光电二极管在所述第一方向上设置于所述一对第二延伸部之间，且在所述第二方向上设置于所述一对第一延伸部之间，
所述第一延伸部与所述连结部之间的角度及所述第二延伸部与所述连结部之间的角度为135度以上。
(技术方案4)
根据技术方案3所述的光检测器，其中，各个所述连结部在所述第一方向上的长度及在所述第二方向上的长度为1μm。
(技术方案5)
根据技术方案3或4所述的光检测器，其中，在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述结构体为八边形。
(技术方案6)
根据技术方案1或2所述的光检测器，其中，
所述多个元件沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向排列，
所述结构体包括，
沿所述第一方向延伸的一对第一延伸部；
沿所述第二方向延伸的一对第二延伸部；以及
分别连结所述一对第一延伸部和所述一对第二延伸部的多个连结部，
所述光电二极管在所述第一方向上设置于所述一对第二延伸部之间，且在所述第二方向上设置于所述一对第一延伸部之间，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，各个所述连结部弯曲。
(技术方案7)
根据技术方案1所述的光检测器，其中，
所述多个元件包括：包括所述结构体的第一元件和第二元件，
多个所述第一元件及多个所述第二元件沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向交替地设置，
在彼此相邻的所述第二元件彼此之间设置有与所述相邻的第二元件接触的半导体区域。
(技术方案8)
根据技术方案7所述的光检测器，其中，还具备：
与所述多个第一元件的至少一部分电连接的第一布线；以及
与所述多个第二元件的至少一部分电连接的第二布线。
(技术方案9)
根据技术方案8所述的光检测器，其中，能够对所述第一布线及所述第二布线施加相互不同的工作电压。
(技术方案10)
根据权利要求7～9中任一项所述的光检测器，其中，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述多个第一元件的所述光电二极管的形状与所述多个第二元件的所述光电二极管的形状不同，或者，
在从所述第三方向观察时，所述多个第一元件的所述光电二极管的面积与所述多个第二元件的所述光电二极管的面积不同。
(技术方案11)
根据技术方案7～10中任一项所述的光检测器，其中，
所述多个第一元件分别包括多个第一淬灭电阻，
所述多个第二元件分别包括多个第二淬灭电阻，
各个所述第一淬灭电阻的电阻与各个所述第二淬灭电阻的电阻不同。
(技术方案12)
根据权利要求1至10中任一项所述的光检测器，其中，
所述多个元件沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向排列，
所述多个元件分别包括与所述光电二极管电连接的淬灭电阻，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述多个淬灭电阻的一部分存在于与所述多个淬灭电阻的所述一部分连接的所述光电二极管不同的位置，
在从所述第三方向观察时，所述多个淬灭电阻的另一部分与所述多个淬灭电阻的所述另一部分连接的所述光电二极管分别重叠。
(技术方案13)
根据技术方案12所述的光检测器，其中，还具备：
与所述多个淬灭电阻的所述一部分电连接的第一布线；以及
与所述多个淬灭电阻的所述另一部分电连接的第二布线。
(技术方案14)
根据技术方案1～13中任一项所述的光检测器，其中，各个所述光电二极管是以盖革模式进行动作的雪崩光电二极管。
(技术方案15)
一种光检测器，具备元件，该元件包括光电二极管、与所述光电二极管电连接的淬灭电阻、以及结构体，该结构体沿着包括第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向的面包围所述光电二极管，且具有与所述光电二极管不同的折射率，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述结构体为五边以上的多边形或圆角的多边形。
(技术方案16)
根据权利要求15所述的光检测器，其中，
所述多边形的各个内角的角度为135度以下，或者，
所述多边形的至少一部分的角弯曲。
(技术方案17)
根据权利要求15所述的光检测器，其中，
所述结构体包括，
沿所述第一方向延伸的一对第一延伸部；
沿所述第二方向延伸的一对第二延伸部；以及
分别连结所述一对第一延伸部和所述一对第二延伸部的多个连结部，
所述光电二极管在所述第一方向上设置于所述一对第二延伸部之间，且在所述第二方向上设置于所述一对第一延伸部之间，
所述第一延伸部与所述连结部之间的角度及所述第二延伸部与所述连结部之间的角度为135度以上，或者
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，各个所述连结部弯曲。
(技术方案18)
根据技术方案17所述的光检测器，其中，
各个所述第一延伸部在所述第一方向上的长度比各个所述连结部在所述第一方向上的长度长，
各个所述第二延伸部在所述第二方向上的长度比各个所述连结部在所述第二方向上的长度长。
(技术方案19)
根据技术方案17或18所述的光检测器，其中，各个所述连结部在所述第一方向上的长度及在所述第二方向上的长度为1μm。
(技术方案20)
一种光检测器，具备：
第一光电二极管；
第一结构体，沿着包括第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向的面包围所述第一光电二极管；
第二光电二极管；以及
第二结构体，沿着所述面包围所述第二光电二极管，
所述第一结构体和所述第二结构体在所述第一方向或所述第二方向上分离。
(技术方案21)
根据技术方案20所述的光检测器，其中，
还包括半导体区域，所述半导体区域设置于所述第一结构体与所述第二结构体之间，
所述半导体区域与所述第一结构体及所述第二结构体接触。
(技术方案22)
根据技术方案20或21所述的光检测器，其中，在从与所述面交叉的第三方向观察时，所述第一结构体及所述第二结构体为无边以上的多边形。
(技术方案23)
根据技术方案22所述的光检测器，其中，在从所述第三方向观察时，所述第一结构体及所述第二结构体为八边形。
(技术方案24)
根据技术方案20～23中任一项所述的光检测器，其中，
所述第一结构体包括：
沿所述第一方向延伸的一对第一延伸部；
沿所述第二方向延伸的一对第二延伸部；以及
分别连结所述一对第一延伸部和所述一对第二延伸部的多个连结部，
所述第一光电二极管在所述第一方向上设置于所述一对第二延伸部之间，且在所述第二方向上设置于所述一对第一延伸部之间，
所述第一延伸部与所述连结部之间的角度及所述第二延伸部与所述连结部之间的角度为135度以上。
(技术方案25)
根据技术方案20或21所述的光检测器，其中，所述第一结构体及所述第二结构体在从与所述面交叉的第三方向观察时，所述多边形的至少一部分的角弯曲。
(技术方案26)
根据技术方案20或21所述的光检测器，其中，
所述第一结构体包括：
沿所述第一方向延伸的一对第一延伸部；
沿所述第二方向延伸的一对第二延伸部；
分别连结所述一对第一延伸部和所述一对第二延伸部的多个连结部，
所述第一光电二极管在所述第一方向上设置于所述一对第二延伸部之间，且在所述第二方向上设置于所述一对第一延伸部之间，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，各个所述连结部弯曲。
(技术方案27)
根据技术方案24或26所述的光检测器，其中，各个所述连结部在所述第一方向上的长度及在所述第二方向上的长度为1μm。
(技术方案28)
根据技术方案20～27中的任意1项所述的光检测器，其中，还具备：
与所述第一光电二极管电连接的第一布线；以及
与所述第二光电二极管电连接的第二布线，
能够对所述第一布线及所述第二布线施加相互不同的工作电压。
(技术方案29)
根据技术方案20～28中任一项所述的光检测器，其中，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述第一光电二极管的形状与所述第二光电二极管的形状不同，或者，
在从所述第三方向观察时，所述第一光电二极管的面积与所述第二光电二极管的面积不同。
(技术方案30)
根据技术方案20～29中任一项所述的光检测器，其中，
所述第一光电二极管与第一淬灭电阻电连接，
所述第二光电二极管与第二淬灭电阻电连接，
所述第一淬灭电阻的电阻与所述第二淬灭电阻的电阻不同。
(技术方案31)
根据权利要求30所述的光检测器，其中，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述第一淬灭电阻的一部分存在于与所述第一光电二极管不同的位置，
在从所述第三方向观察时，所述第二淬灭电阻的一部分与所述第二光电二极管重叠。
(技术方案32)
根据技术方案20～31中任一项所述的光检测器，其中，所述第一光电二极管和所述第二光电二极管是以盖革模式进行动作的雪崩光电二极管。
(技术方案33)
一种光检测系统，具备：
技术方案1～32中任一项所述的光检测器；以及
距离计测电路，根据所述光检测器的输出信号，计算光的飞行时间。
(技术方案34)
一种激光雷达装置，具备：
光源，向物体照射光；以及
检测被所述物体反射的光的权利要求33所述的光检测系统。
(技术方案35)
根据技术方案34所述的激光雷达装置，其中，具备：图像识别系统，基于所述光源与所述光检测器的配置关系，生成三维图像。
(技术方案36)
一种车，具备技术方案34或35所述的激光雷达装置。
(技术方案37)
一种车，在车体的4个角具备技术方案34或35所述的激光雷达装置。
在本申请说明书中，“垂直”及“平行”不仅包括严格的垂直及严格的平行，还包括例如制造工序中的偏差等，只要实质上垂直及实质上平行即可。
以上，参考具体例，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限定于这些具体例。例如，关于光检测器中包括的半导体部、结构体、第二结构体、淬灭电阻、绝缘部、电极、第一布线、第二布线、共通布线、焊盘等各要素的具体结构，只要本领域技术人员从公知的范围中适当选择，由此同样地实施本发明，并能够得到同样的效果，就包括在本发明的范围内。
另外，将各具体例的任意2个以上的要素在技术上可行的范围内组合而成的方案只要包括本发明的主旨，都包括在本发明的范围内。
此外，作为本发明的实施方式，基于上述的光检测器、光检测系统、激光雷达装置及汽车，本领域技术人员能够适当设计变更而实施的所有的光检测器、光检测系统、激光雷达装置及车只要包括本发明的主旨，就属于本发明的范围。
此外，在本发明的思想范畴内，本领域技术人员能够想到各种变更例及修正例，这些变更例及修正例也属于本发明的范围。
以上，例示了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形例包括在发明的范围及主旨内，并且包括在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (13)

1.一种光检测器，具备包括光电二极管的多个元件，
所述多个元件的至少一部分分别包括结构体，该结构体包围所述光电二极管且具有与所述光电二极管不同的折射率，
各个所述结构体的至少一部分相互分离。
2.根据权利要求1所述的光检测器，其中，还具备；
设置于相邻的所述元件彼此之间的半导体区域。
3.根据权利要求1或2所述的光检测器，其中，
所述多个元件沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向排列，
所述结构体包括：
沿所述第一方向延伸的一对第一延伸部；
沿所述第二方向延伸的一对第二延伸部；以及
分别连结所述一对第一延伸部和所述一对第二延伸部的多个连结部，
所述光电二极管在所述第一方向上设置于所述一对第二延伸部之间，且在所述第二方向上设置于所述一对第一延伸部之间，
所述第一延伸部与所述连结部之间的角度及所述第二延伸部与所述连结部之间的角度为135度以上。
4.根据权利要求3所述的光检测器，其中，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述结构体为八边形。
5.根据权利要求1或2所述的光检测器，其中，
所述多个元件沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向排列，
所述结构体包括：
沿所述第一方向延伸的一对第一延伸部；
沿所述第二方向延伸的一对第二延伸部；以及
分别连结所述一对第一延伸部和所述一对第二延伸部的多个连结部，
所述光电二极管在所述第一方向上设置于所述一对第二延伸部之间，且在所述第二方向上设置于所述一对第一延伸部之间，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，各个所述连结部弯曲。
6.根据权利要求1所述的光检测器，其中，
所述多个元件包括：包括所述结构体的第一元件和第二元件，
多个所述第一元件及多个所述第二元件沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向交替地设置，
在彼此相邻的所述第二元件彼此之间设置有与相邻的所述第二元件接触的半导体区域。
7.根据权利要求6所述的光检测器，其中，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述多个第一元件的所述光电二极管的形状与所述多个第二元件的所述光电二极管的形状不同，或者，
在从所述第三方向观察时，所述多个第一元件的所述光电二极管的面积与所述多个第二元件的所述光电二极管的面积不同。
8.根据权利要求6或7所述的光检测器，其中，
所述多个第一元件分别包括多个第一淬灭电阻，
所述多个第二元件分别包括多个第二淬灭电阻，
各个所述第一淬灭电阻的电阻与各个所述第二淬灭电阻的电阻不同。
9.一种光检测器，具备元件，该元件包括光电二极管、与所述光电二极管电连接的淬灭电阻、以及结构体，该结构体沿着包括第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向的面包围所述光电二极管，且具有与所述光电二极管不同的折射率，
在从与包括所述第一方向及所述第二方向的面交叉的第三方向观察时，所述结构体为五边以上的多边形或圆角的多边形。
10.一种光检测系统，具备：
权利要求1～9中任一项所述的光检测器；以及
距离计测电路，根据所述光检测器的输出信号，计算光的飞行时间。
11.一种激光雷达装置，具备：
光源，向物体照射光；以及
检测被所述物体反射的光的权利要求10所述的光检测系统。
12.根据权利要求11所述的激光雷达装置，其中，具备：
图像识别系统，基于所述光源与所述光检测器的配置关系，生成三维图像。
13.一种车，具备权利要求11或12所述的激光雷达装置。
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