FR2562716A1 - Photo-detecteur a avalanche - Google Patents
Photo-detecteur a avalanche Download PDFInfo
- Publication number
- FR2562716A1 FR2562716A1 FR8505229A FR8505229A FR2562716A1 FR 2562716 A1 FR2562716 A1 FR 2562716A1 FR 8505229 A FR8505229 A FR 8505229A FR 8505229 A FR8505229 A FR 8505229A FR 2562716 A1 FR2562716 A1 FR 2562716A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- region
- photo
- absorbent
- detector
- covering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MODGUXHMLLXODK-UHFFFAOYSA-N [Br].CO Chemical compound [Br].CO MODGUXHMLLXODK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N gold tin Chemical compound [Sn].[Au] JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SAOPTAQUONRHEV-UHFFFAOYSA-N gold zinc Chemical compound [Zn].[Au] SAOPTAQUONRHEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-N peroxysulfuric acid Chemical compound OOS(O)(=O)=O FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910002059 quaternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/0304—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L31/03046—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including ternary or quaternary compounds, e.g. GaAlAs, InGaAs, InGaAsP
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/107—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
- H01L31/1075—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes in which the active layers, e.g. absorption or multiplication layers, form an heterostructure, e.g. SAM structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
PHOTO-DETECTEUR A AVALANCHE QUI COMPREND : UN SUBSTRAT SEMI-CONDUCTEUR AYANT DES PREMIERE ET SECONDE SURFACES PRINCIPALES; UNE REGION ABSORBANTE RECOUVRANT LA PREMIERE SURFACE PRINCIPALE, UNE PREMIERE REGION RECOUVRANT LADITE REGION ABSORBANTE; UNE SECONDE REGION RECOUVRANT LA PREMIERE REGION; UN PREMIER CONTACT ELECTRIQUE RECOUVRANT LADITE SECONDE REGION ET UN SECOND CONTACT ELECTRIQUE AVEC LE SUBSTRAT, LA REGION ABSORBANTE ET LADITE PREMIERE REGION AYANT UN TYPE DE CONDUCTIVITE ET LA SECONDE REGION AYANT LE TYPE DE CONDUCTIVITE OPPOSE, CE PHOTO-DETECTEUR A AVALANCHE ETANT CARACTERISE EN CE QUE LADITE REGION ABSORBANTE 18 POSSEDE UNE REGION DE SURFACE COMPRENANT UNE ZONE PLANE 22A ET UNE ZONE ENVIRONNANTE NON PLANE 22B, EN CE QUE LADITE PREMIERE REGION 24 RECOUVRE LADITE ZONE PLANE ET EN CE QUE LADITE SECONDE REGION 26 RECOUVRE LADITE ZONE NON PLANE 22B.
Description
1 2C56 716
Cette invention concerne un photo-détecteur à avalanche présen-
tant un champ électrique réduit à la périphérie de la jonction P-N, afin de
diminuer le courant de fuite et la probabilité de ruptures de limite.
Les systèmes de communication optique qui opèrent dans un domaine de longueurs d'onde compris entre 1100 et 1700 nanomètres (nm) sont potentielle- ment d'une grande importance, étant donné que la dispersion et les pertes dans une fibre optique sont typiquement très faibles dans cette gamme de longueurs d'onde. Des dispositifs à hétérojonction comprenant des alliages binaires III-V et des solutions solides de ces alliages se sont révélés particulièrement utiles pour ces applications, étant donné que leur intervalle de bande électronique se situe dans ce domaine de longueurs d'onde et que des hétérojonctions à structures
réticulaires appariées peuvent être obtenues par des variations de composition.
En particulier des alliages ternaires et quaternaires de In, Ga, As et P, sur un substrat InP constituent des matériaux appropriés pour réaliser à la fois des
émetteurs de lumière et des photo-détecteurs.
Parmi les problèmes qui ont affecté les performances des photo-
détecteurs à avalanche utilisant de tels matériaux, figurent ceux relatifs: aux
courants d'effet de tunnel dans le corps, qui se produisent pour des champs élec-
triques de l'ordre de 1,5.105 V/cm dans les composés ternaires et quaternaires utilisés pour réaliser la région absorbant la lumière; à la rupture de limite et à la multiplication des courants de fuite de surface à la périphérie de la jonction. L'effet tunnel a été diminué en disposant la jonction P-N avec son champ électrique élevé, dans un matériau à large intervalle de bande, séparé
de la région absorbant la lumière, dans le matériau à intervalle de bande étroit.
Cette structure de photo-détecteur à avalanche est connue sous le terme de "SAM"
(Photo-détecteur à multiplication et absorption séparées).
Les ruptures de limite et les courants de surface ont été réduits en utilisant une structure mesa dans laquelle la largeur du détecteur diminue lorsqu'on augmente la distance à partir du substrat. Cependant, il est préférable de réduire encore la distribution du champ électrique à la périphérie de jonction pour limiter encore davantage le champ de surface et le courant de fuite à cette
périphérie de jonction.
En conséquence, cette invention concerne un photo-détecteur à ava-
lanche qui comprend: un substrat semi-conducteur ayant des première et seconde
surfaces principales; une région absorbante recouvrant la première surface prin-
cipale, une première région recouvrant ladite région absorbante; une seconde région recouvrant la première région; un premier contact électrique recouvrant ladite seconde région et un second contact électrique avec le substrat, le
substrat, la région absorbante et ladite première région ayant un type de con-
2 25 67 16
ductivité et la seconde région ayant le type de conductivité opposé, ce photo-
détecteur à avalanche étant caractérisé en ce que ladite région absorbante
possède une région de surface comprenant une zone plane et une zone environ-
nante non plane, en ce que ladite première région recouvre ladite zone plane et en ce que ladite seconde région recouvre ladite zone non plane.
D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressor-
tiront de la description faite ci-après, en référence au dessin annexé qui en
illustre un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur le dessin: - la Figure 1 est une vue en coupe d'un photo-détecteur selon l'invention et, - la Figure 2 est une illustration graphique des champs électriques
le long des lignes A-A et B-B de la Figure 1.
Le photo-détecteur 10, illustré par la Figure 1, comporte un substrat 12 ayant une première et seconde surfaces principales 14 et 16,
respectivement et une région absorbante 18 recouvrant la première surface princi-
pale 14. Une région de séparation 20 recouvre la région absorbante 18. Une sur-
face 22 comporte une zone de surface plane 22a de la région de séparation 20, entourée par une zone de surface non plane 22b de la région absorbante 18. Une première région 24 recouvre la zone plane 22a et elle- possède une zone de surface
plane 25. Une seconde région 26 recouvre la première région 24 et la zone de sur-
face non plane 22b. Un premier contact électrique 28 est prévu sur la seconde
région 26 et un second contact électrique 30 recouvre la seconde surface princi-
pale 16. La combinaison des surfaces plane et non plane de la seconde région 26 avec une paroi latérale 32 de la région absorbante 18 constitue une structure à
double mesa.
Le substrat-12, la région absorbante 18, la région de séparation et la première région 24 présentent le même type de conductivité et la seconde région 26 possède le type de conductivité opposé, produisant une jonction P-N à l'interface de la seconde région 26 avec la première région et à l'interface
de la seconde région 26 et de la région absorbante 18 ou de la région de sépa-
ration 20, sur la zone non plane 22b.
De préférence, les matériaux constituant toutes ces régions sont choisis de manière que leurs pas réticulaires s'adaptent à ceux du substrat
dans une limite de l'ordre de 0,5 %.
Le substrat 12 est constitué d'un matériau semi-conducteur, tel que InP de type N, dopé avec du soufre jusqu'à une concentration d'environ 5.10 18/cm3, il présente une épaisseur suffisante pour supporter la structure, cette épaisseur étant typiquement comprise entre 0,03 et 0,04 cm. La première
2 56 2 7 1 6
surface principale est typiquement traitée à l'acide de Caro avec une solution à 1 % de brome dans du méthanol pour éliminer la pollution de surface et éviter
tout endommagement, avant la formation des différentes régions.
La région absorbante 18 est composée d'un matériau semi-conducteur qui absorbe la lumière aux longueurs d'onde considérées dans un domaine de 1100 à 1700 pm. Parmi les matériaux appropriés, on peut citer le In 0, 53Ga 0,47As qui absorbe la lumière pour des longueurs d'onde inférieures à 1650 nm et le InxGalx
As P1y qui absorbe la lumière pour des longueurs d'onde inférieures à une lon-
gueur d'onde maximale déterminée par le choix de x et y comme décrit, par exemple, par OLSEN et autres, dans la publication "the Journal of Electronic Materials" 9, 977 (1980). Cette région est de préférence légèrement conductrice de type et elle est constituée typiquement d'un matériau non dopé, contenant moins de 1.10 15donneurs/cm3 environ. De préférence, la concentration de modificateurs de conductivité en excès dans cette région est inférieure d'un facteur d'au moins à la concentration de modificateurs de conductivité en excès dans la première
région 24. Ce niveau de dopage est tel que, pour les tensions typiquement appli-
quées au photo-détecteur, le champ électrique est inférieur à la valeur de seuil donnant naissance à l'effet tunnel. Cette région présente une épaisseur comprise
entre 5 et 15 pm et, de préférence, comprise entre environ 8 et 12 pm.
La région de séparation 20 est composée d'un matériau semi-conducteur, typiquement de l'InaGalaAsbPl-b, ayant une énergie d'intervalle de bande fixe ou graduée comprise entre celles de la région absorbante 18 et de la première
région 24 et son épaisseur est typiquement d'environ 0,5 pm. Typiquement, la con-
centration des modificateurs de conductivité dans cette région est la même que dans la région absorbante 18. Cette région est présente, afin d'éviter une lente réponse du détecteur associé à l'accumulation de porteurs de chargesà proximité de la discontinuité de bande de valence à l'hétérojonction, cependant elle peut
être supprimée.
La première région 24 est constituée-d'un matériau semi-conducteur, tel que InP de type N. ayant une épaisseur et une concentration en modificateurs
de conductivité suffisante pour produire une multiplication en avalanche de por-
teurs photogénérés dans la couche absorbant la lumière 18, lorsqu'une polarisation inverse d'amplitude suffisante est appliquée au photodétecteur. De préférence,
cette région présente une concentration superficielle de modificateurs de con-
ductivité en excès Nlxl, o N1 est la concentration en excès, en volume, et x1
l'épaisseur de la première région, comprise entre 2,5 et 4.10 12/cm2 environ.
L'épaisseur de cette couche est comprise entre 0,5 et 2,5 pm. La concentration correspondante en volume des modificateurs est comprise entre environ 0,7 et
4 25 6 27 16
7.1016/cm3 et elle est de préférence comprise entre 2 et 5.1016/cm3.
La seconde région 26 est composée d'un matériau semi-conducteur à conductivité élevée, tel que de l'InP de type P, contenant un excès de 1018
accepteurs de zinc/cm3 et elle possède une épaisseur comprise entre 1 et 2pm.
De préférence, le substrat 18 et les première et seconde régions
24 et 26 transmettent la lumière à la longueur d'onde devant être détectée.
Le premier contact électrique 28 est constitué d'un alliage or-zinc, déposé par évaporation sous vide, lorsque la seconde région 26 est de type P et sa configuration est typiquement telle que la lumière pénètre dans le détecteur au travers de la portion de la seconde région située au- dessus de la première région 24. Le second contact électrique 30 est composé d'un alliage or-étain, déposé par évaporation sous vide, lorsque le substrat 12 est de type N.
Lors du fonctionnement de ce photo-détecteur, on applique une ten-
sion de polarisation inverse entre les contacts électriques. La largeur d'épuise-
ment de la première région 24 augmente avec l'accroissement de la tension, et elle atteint une valeur comprise entre 3,75 et 6.105 V/cm environ, lorsque la première
région 24 vient d'être totalement épuisée. Une augmentation ultérieure de la ten-
sion appliquée provoque une extension de la région d'épuisement dans la région d'absorption 18. En supposant que la jonction P-N est abrupte et en incluant la région de séparation 20 avec la région absorbante, le champ électrique interne est donné par la relation q q E = 6 (Nlxl+N0w) dans laquelle q est la charge électronique, & est la constante diélectrique, NO0
est la concentration de modificateurs de conductivité en excès et w est la lar-
geur de la région d'épuisement dans la région absorbante 18. Le premier terme représente le champ nécessaire pour épuiser la première région 24 et le second
terme représente le champ à la surface 22a. Cette distribution du champ est illus-
trée par la-courbe en traits pleins sur la Figure 2 o les chiffres portés en
abscisse correspondent aux différentes surfaces de la Figure 1.
Le champ électrique nécessaire pour l'avalanche est fonction de la concentration en modificateurs de conductivité dans la première région 24 et il
est typiquement compris entre 4,5 et 6.105 V/cm. Le champ électrique dans la ré-
gion absorbante 18 n'augmente pas au-delà d'environ 1,0.10 V/cm avant que le champ électrique Em pour une rupture d'avalanche se produise dans la première
région 24.
A la jonction P-N entre la seconde région 26 et la région absor-
bante 18, le champ électrique s'étend dans la région absorbante 18 à partir de la jonction. Le champ électrique maximal E reste très inférieur à Em, étant
donn que la r-gion absorbante 18 est bien plus lgrement dope. Cette distri-
donné que la région absorbante 18 est bien plus légèrement dopée. Cette distri-
2 2 5 6 2 716
bution de champ électrique est illustré par la courbe en traits interrompus
sur la Figure 2.
La nécessité de limiter le champ à la périphérie impose certaines restrictions en ce qui concerne la tension de fonctionnement du dispositif et, par conséquent, la concentration en impuretés et l'épaisseur correspondante de la première région 24. Dans une jonction abrupte, la relation entre le champ électrique maximal Ep, la tension et la concentration en impuretés est donnée par E2 = 2qNV p 6 dans laquelle V est la tension de polarisation inverse appliquée. Etant donné que E peut ne pas dépasser le seuil de 1,5.105 V/cm pour l'effet tunnel, le p 16 produit (N-V) ne doit pas dépasser 7,5.10 V/cm3 environ. Par conséquent, si par exemple, NO est 1.10 15/cm3, la tension totale peut ne pas dépasser environ
volts. La tension d'avalanche est déterminée par intégration du champ élec-
trique sur toute la largeur de la région d'épuisement qui est la zone située sous
la courbe en traits pleins sur la Figure 2.
Les couches semi-conductrices qui forment les régions peuvent être déposées séquentiellement sur la surface du substrat en utilisant des techniques d'épitaxie en phase liquide ou, de préférence, en phase vapeur, comme décrit
notamment dans le brevet américain OLSEN et autres N 4 116 733. Une couche absor-
bante de type i et des couches de séparation et une première couche semi-
conductrice d'InP de type N sont déposées séquentiellement sur une pastille
substrat d'InP de type N par épitaxie en phase vapeur. Des portions de la sur-
face de la première couche sont recouvertes d'un masque résistant à l'attaque
chimique et la partie environnante de la première couche et la couche de sépa-
ration et une petite partie de la couche absorbant la lumière sont enlevées par attaque chimique à l'aide d'une solution à 1 % de brome dans du méthanol. Le masque est enlevé en laissant une surface qui comprend des portions planes de la première couche entourées par des portions non planes qui comprennent les cstés
de la première couche et la surface de la couche absorbante dégagée par le pro-
cédé d'attaque chimique. Une seconde couche semi-conductrice en InP de type P
est déposée par épitaxie en phase vapeur sur les surfaces plane et non plane.
La seconde couche et le substrat sont ensuite métallisés, afin de fournir les
contacts au détecteur. Les parois latérales des détecteurs individuels sont en-
suite pourvues d'un contour déterminé, à l'aide de techniqueSde masquage clas-
siques et par attaque chimique dans une solution de brome-méthanol, pour former la paroi latérale 32. Les détecteurs sont ensuite séparés en utilisant des
techniques usuelles.
En variante, la seconde région 26 peut être formée par diffusion
ou implantation d'ions, d'une concentration en excès de modificateurs de con-
ductivité dans la surface plane de la première couche 24 et dans les portions non planes environnantes des surfaces de la couche absorbante et de la première couche. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté, mais qu'elle en englobe toutes
les variantes.
7 2 562 7 16
Claims (6)
1 - Photo-détecteur à avalanche qui comprend: un substrat semi-
conducteur ayant des première et seconde surfaces principales; une région
absorbante recouvrant la première surface principale, une première région re-
couvrant ladite région absorbante; une seconde région recouvrant la première région; un premier contact électrique recouvrant ladite seconde région et un second contact électrique avec le substrat, le substrat, la région absorbante et ladite première région ayant un type de conductivité et la seconde région
ayant le type de conductivité opposé, ce photo-détecteur à avalanche étant carac-
térisé en ce que ladite région absorbante (18) possède une région de surface comprenant une zone plane (22a) et une zone environnante non plane (22b), en ce que ladite première région (24) recouvre ladite zone plane et en ce que ladite
seconde région (26) recouvre ladite zone non plane (22b).
2 - Photo-détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration superficielle des modificateurs de conductivité dans la
première région (24) est comprise entre 2,5 et 4.1012/cm2.
3 - Photo-détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la première région (24) est comprise entre environ 0,5 et
2,5 om.
4 - Photo-détecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une région de séparation (20) entre la région absorbante (18) et
la première région (24).
- Photo-détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première région (24) est composée de InP de type N, en ce que la seconde région (26) est composée de InP de type P et en ce que la région absorbante (18) est de conductivité de type et elle est constituée d'un matériau choisi dans
le groupe qui comprend les alliages In 0,57Ga 0,43As et InxGalxAsyP1_y.
6 - Photo-détecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une région de séparation (20) entre la région absorbante (18) et
la première région (24).
7 - Photo-détecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que
la région absorbante possède une épaisseur supérieure à 3 mm.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000451638A CA1228662A (fr) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Photodetecteur a avalanche a region d'absorption a deux surfaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2562716A1 true FR2562716A1 (fr) | 1985-10-11 |
Family
ID=4127614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8505229A Pending FR2562716A1 (fr) | 1984-04-10 | 1985-04-05 | Photo-detecteur a avalanche |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4561007A (fr) |
| JP (1) | JPS60234384A (fr) |
| CA (1) | CA1228662A (fr) |
| DE (1) | DE3512384A1 (fr) |
| FR (1) | FR2562716A1 (fr) |
| GB (1) | GB2157491B (fr) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4754131A (en) * | 1985-12-31 | 1988-06-28 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Devices using avalanche photodiode and capable of detecting a small number of photons |
| US4794439A (en) * | 1987-03-19 | 1988-12-27 | General Electric Company | Rear entry photodiode with three contacts |
| JPH01183174A (ja) * | 1988-01-18 | 1989-07-20 | Fujitsu Ltd | 半導体受光素子 |
| US5268310A (en) * | 1992-11-25 | 1993-12-07 | M/A-Com, Inc. | Method for making a mesa type PIN diode |
| US6177710B1 (en) * | 1996-06-13 | 2001-01-23 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor waveguide type photodetector and method for manufacturing the same |
| EP0913003A4 (fr) * | 1996-07-03 | 1999-08-25 | Advanced Photonix Inc | Dispositif a semi-conducteurs a avalanche, comprenant une couche a croissance epitaxiale |
| GB2413011B (en) | 2003-12-24 | 2006-01-18 | Dale Mcphee Purcocks | Keyboards |
| US7973255B2 (en) | 2007-01-15 | 2011-07-05 | Purcocks Dale Mcphee | Keyboards |
| JP5335562B2 (ja) * | 2009-06-02 | 2013-11-06 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | メサ型フォトダイオード及びその製造方法 |
| JP2011035018A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Renesas Electronics Corp | 半導体受光素子 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4110778A (en) * | 1977-06-21 | 1978-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Narrow-band inverted homo-heterojunction avalanche photodiode |
| US4116733A (en) * | 1977-10-06 | 1978-09-26 | Rca Corporation | Vapor phase growth technique of III-V compounds utilizing a preheating step |
| EP0043734A2 (fr) * | 1980-07-08 | 1982-01-13 | Fujitsu Limited | Photodiodes à avalanche |
| US4471370A (en) * | 1981-04-24 | 1984-09-11 | At&T Bell Laboratories | Majority carrier photodetector |
| US4473835A (en) * | 1981-06-19 | 1984-09-25 | At&T Bell Laboratories | Long wavelength avalanche photodetector |
| US4481523A (en) * | 1980-12-02 | 1984-11-06 | Fujitsu Limited | Avalanche photodiodes |
-
1984
- 1984-04-10 CA CA000451638A patent/CA1228662A/fr not_active Expired
- 1984-09-14 US US06/650,636 patent/US4561007A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-04-04 DE DE19853512384 patent/DE3512384A1/de not_active Withdrawn
- 1985-04-05 FR FR8505229A patent/FR2562716A1/fr active Pending
- 1985-04-09 GB GB08509110A patent/GB2157491B/en not_active Expired
- 1985-04-10 JP JP60077533A patent/JPS60234384A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4110778A (en) * | 1977-06-21 | 1978-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Narrow-band inverted homo-heterojunction avalanche photodiode |
| US4116733A (en) * | 1977-10-06 | 1978-09-26 | Rca Corporation | Vapor phase growth technique of III-V compounds utilizing a preheating step |
| EP0043734A2 (fr) * | 1980-07-08 | 1982-01-13 | Fujitsu Limited | Photodiodes à avalanche |
| US4481523A (en) * | 1980-12-02 | 1984-11-06 | Fujitsu Limited | Avalanche photodiodes |
| US4471370A (en) * | 1981-04-24 | 1984-09-11 | At&T Bell Laboratories | Majority carrier photodetector |
| US4473835A (en) * | 1981-06-19 | 1984-09-25 | At&T Bell Laboratories | Long wavelength avalanche photodetector |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 35, no. 3, 1er août 1979, pages 251-253, American Institute of Physics, New York, US; K. NISHIDA et al.: "InGaAsP heterostructure avalanche photodiodes with high avalanche gain" * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2157491B (en) | 1988-05-05 |
| CA1228662A (fr) | 1987-10-27 |
| DE3512384A1 (de) | 1985-10-17 |
| JPS60234384A (ja) | 1985-11-21 |
| GB2157491A (en) | 1985-10-23 |
| GB8509110D0 (en) | 1985-05-15 |
| US4561007A (en) | 1985-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5552629A (en) | Superlattice avalance photodiode | |
| US6794631B2 (en) | Three-terminal avalanche photodiode | |
| JP3141847B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| EP0545808B1 (fr) | Dispositif optoélectronique à très faible résistance série | |
| EP0236189B1 (fr) | Structure semi-conductrice monolithique d'un transistor bipolaire à hétérojonction et d'un laser | |
| US20100133637A1 (en) | Avalanche photodiode | |
| EP1764887A1 (fr) | Dispositif opto-electronique comportant un laser et un modulateur integres et procede de realisation associe | |
| FR2492168A1 (fr) | Photodiode a semiconducteur | |
| FR2562716A1 (fr) | Photo-detecteur a avalanche | |
| EP2937902B1 (fr) | Matrice de photodiodes en cdhgte | |
| US4700209A (en) | Avalanche photodiode and a method of making same | |
| US4586067A (en) | Photodetector with isolated avalanche region | |
| US4587544A (en) | Avalanche photodetector | |
| EP0001728A1 (fr) | Diode émettrice et réceptrice de lumière notamment pour télécommunications optiques | |
| FR2758657A1 (fr) | Photodetecteur metal-semiconducteur-metal | |
| EP0232662B1 (fr) | Structure semi-conductrice monolithique d'un laser et d'un transistor à effet de champ et son procédé de fabrication | |
| FR2562715A1 (fr) | Photodetecteur a avalanche | |
| US5053837A (en) | Ingaas/inp type pin photodiodes | |
| FR2508235A1 (fr) | Photodetecteur a avalanche fonctionnant a des longueurs d'onde elevees | |
| US4914494A (en) | Avalanche photodiode with central zone in active and absorptive layers | |
| EP0082787B1 (fr) | Photodiode à zones d'absorption et d'avalanche séparées | |
| JPH08274366A (ja) | 半導体受光素子 | |
| KR940008247B1 (ko) | 광강도 변조기 | |
| CA1292055C (fr) | Photodiodes pin de type in gaas/inp | |
| WO2024154204A1 (fr) | Élément de réception de lumière rétroéclairé |