JP2002100796A - 受光素子アレイ - Google Patents
受光素子アレイInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クロストークおよび迷光による受光素子の特
性の劣化を防止できる受光素子アレイを提供する。 【解決手段】 ｎ−ＩｎＰ基板２０上に、ｎ−ＩｎＰ層
２２，ｉ−ＩｎＧａＡｓ層２４，ｎ−ＩｎＰ層２６が積
層され、ｎ−ＩｎＰ層２６内にＺｎが拡散されてｐ型拡
散領域２８が形成され、ｐｉｎフォトダイオードが作ら
れている。この構造上に、絶縁膜３０が、無反射条件と
なるような膜厚に成膜される。この絶縁膜３０上に、受
光素子間を覆うように遮光層３２が設けられる。
性の劣化を防止できる受光素子アレイを提供する。 【解決手段】 ｎ−ＩｎＰ基板２０上に、ｎ−ＩｎＰ層
２２，ｉ−ＩｎＧａＡｓ層２４，ｎ−ＩｎＰ層２６が積
層され、ｎ−ＩｎＰ層２６内にＺｎが拡散されてｐ型拡
散領域２８が形成され、ｐｉｎフォトダイオードが作ら
れている。この構造上に、絶縁膜３０が、無反射条件と
なるような膜厚に成膜される。この絶縁膜３０上に、受
光素子間を覆うように遮光層３２が設けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受光素子アレイ、
特に、受光部以外への光の入射を阻止することができ、
さらには、受光素子間のクロストークを低減できる受光
素子アレイに関する。
特に、受光部以外への光の入射を阻止することができ、
さらには、受光素子間のクロストークを低減できる受光
素子アレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】波長多重された光を分波して光のスペク
トルをモニタする光分波モジュールにおいて使用される
市販の受光素子アレイを図１に示す。受光素子アレイ
は、受光素子１０が直線状に配列されて構成されてお
り、各受光素子の電極は、交互に列両側のボンディング
パッド１２に接続されている。
トルをモニタする光分波モジュールにおいて使用される
市販の受光素子アレイを図１に示す。受光素子アレイ
は、受光素子１０が直線状に配列されて構成されてお
り、各受光素子の電極は、交互に列両側のボンディング
パッド１２に接続されている。
【０００３】従来の受光素子アレイを構成する受光素子
は、拡散によりｐｎ接合（この領域が受光部になる）を
形成したｐｉｎ構造のフォトダイオードである。図２
に、図１の受光素子アレイのＡ−Ａ′線の部分拡大断面
図を示す。ｎ−ＩｎＰ基板２０上に、ｎ−ＩｎＰ層（バ
ッファ層）２２，アンドープ（ｉ−）ＩｎＧａＡｓ層
（光吸収層）２４，ｎ−ＩｎＰ層（窓層）２６が積層さ
れ、ｎ−ＩｎＰ層２６内にＺｎが拡散されて（拡散は等
方的であるため、拡散深さ以上に横方向にも拡散され
る）、ｐ型拡散領域２８が形成され、ｐｉｎフォトダイ
オードが作られる。
は、拡散によりｐｎ接合（この領域が受光部になる）を
形成したｐｉｎ構造のフォトダイオードである。図２
に、図１の受光素子アレイのＡ−Ａ′線の部分拡大断面
図を示す。ｎ−ＩｎＰ基板２０上に、ｎ−ＩｎＰ層（バ
ッファ層）２２，アンドープ（ｉ−）ＩｎＧａＡｓ層
（光吸収層）２４，ｎ−ＩｎＰ層（窓層）２６が積層さ
れ、ｎ−ＩｎＰ層２６内にＺｎが拡散されて（拡散は等
方的であるため、拡散深さ以上に横方向にも拡散され
る）、ｐ型拡散領域２８が形成され、ｐｉｎフォトダイ
オードが作られる。
【０００４】このような受光素子アレイを用いた光分波
モジュールでは、分波された光を対応する受光素子の受
光部に入射させることが要求される。
モジュールでは、分波された光を対応する受光素子の受
光部に入射させることが要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の拡散型
の受光素子の光吸収層は、素子間が分離されていないた
め、光吸収により発生したキャリアの横方向拡散によ
り、キャリアは隣の受光素子への移動が可能である。こ
れが、隣の受光素子へのクロストークとなり、受光素子
アレイの特性が劣化する。
の受光素子の光吸収層は、素子間が分離されていないた
め、光吸収により発生したキャリアの横方向拡散によ
り、キャリアは隣の受光素子への移動が可能である。こ
れが、隣の受光素子へのクロストークとなり、受光素子
アレイの特性が劣化する。
【０００６】例えば、図３に示すように、受光素子の拡
散領域２８の周縁部に光が入射すると、拡散領域の下の
空乏層２５内にキャリア２７が発生する。このキャリア
は、矢印２９で示すように、拡散領域直下の空乏層領域
から外側へ拡散することができ、このキャリアが隣りの
受光素子の空乏層領域に達するとクロストークとなる。
散領域２８の周縁部に光が入射すると、拡散領域の下の
空乏層２５内にキャリア２７が発生する。このキャリア
は、矢印２９で示すように、拡散領域直下の空乏層領域
から外側へ拡散することができ、このキャリアが隣りの
受光素子の空乏層領域に達するとクロストークとなる。
【０００７】また、空乏層２５内は比較的大きな電界が
存在するため、この中で発生したキャリアは電界に沿っ
て移動する。ところが、図３のように空乏層２５が光吸
収層２４の一部にしか伸びていないと、空乏層の外では
電界が小さいためキャリアは横方向に拡散しやすくな
り、これもクロストークの原因となる。
存在するため、この中で発生したキャリアは電界に沿っ
て移動する。ところが、図３のように空乏層２５が光吸
収層２４の一部にしか伸びていないと、空乏層の外では
電界が小さいためキャリアは横方向に拡散しやすくな
り、これもクロストークの原因となる。
【０００８】なお、空乏層２５を長くし、バッファ層２
２に届くようにするためには、大きな逆バイアス電圧を
かければよいが、光吸収層２４のキャリア濃度がもとも
と高いと空乏層は伸びにくくなる。
２に届くようにするためには、大きな逆バイアス電圧を
かければよいが、光吸収層２４のキャリア濃度がもとも
と高いと空乏層は伸びにくくなる。
【０００９】また、入射光が受光部より拡がっていた
り、あるいは入射光が受光部よりはみ出していると、光
は受光素子間に入射する。このような光（受光部外に入
射する光を、以下、迷光という）は、受光素子間の空乏
化されていない光吸収層でキャリアを発生させ、このキ
ャリアが横方向拡散し、隣接する受光素子に移動する
と、分波光を正確に検出できないので、受光素子アレイ
の特性が劣化する。
り、あるいは入射光が受光部よりはみ出していると、光
は受光素子間に入射する。このような光（受光部外に入
射する光を、以下、迷光という）は、受光素子間の空乏
化されていない光吸収層でキャリアを発生させ、このキ
ャリアが横方向拡散し、隣接する受光素子に移動する
と、分波光を正確に検出できないので、受光素子アレイ
の特性が劣化する。
【００１０】本発明の目的は、クロストークおよび迷光
による受光素子の特性の劣化を防止することにある。
による受光素子の特性の劣化を防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の拡散型受光素子
においては、受光部以外の、特に受光素子間の領域に遮
光層を設けることにより、受光素子間に迷光が入射しな
いようにする。
においては、受光部以外の、特に受光素子間の領域に遮
光層を設けることにより、受光素子間に迷光が入射しな
いようにする。
【００１２】また本発明の拡散型受光素子においては、
受光素子間をエッチングにより除去して分離溝を設けメ
サ型構造にすることにより、受光素子を電気的に分離す
れば、クロストークを減少できる。このようなメサ構造
は、ｐｎ接合を拡散ではなく結晶成長により作製する場
合においても実現できる。
受光素子間をエッチングにより除去して分離溝を設けメ
サ型構造にすることにより、受光素子を電気的に分離す
れば、クロストークを減少できる。このようなメサ構造
は、ｐｎ接合を拡散ではなく結晶成長により作製する場
合においても実現できる。
【００１３】メサ構造の受光素子アレイでは、例えば入
射光が基板垂直方向からずれ斜方入射すると、隣りの受
光素子に入射すべき光が迷光となって受光部以外、例え
ばメサ構造の側壁に入射し、空乏層内、あるいは空乏化
されていない光吸収層内でキャリアを発生し、その結
果、受光素子の特性が劣化する恐れがある。これを防止
するには、分離溝を含め、受光部外に遮光層を設ける。
射光が基板垂直方向からずれ斜方入射すると、隣りの受
光素子に入射すべき光が迷光となって受光部以外、例え
ばメサ構造の側壁に入射し、空乏層内、あるいは空乏化
されていない光吸収層内でキャリアを発生し、その結
果、受光素子の特性が劣化する恐れがある。これを防止
するには、分離溝を含め、受光部外に遮光層を設ける。
【００１４】
【発明の実施の形態】図４は、図２に示した種類の拡散
型受光素子の受光素子間に遮光層を設けた受光素子アレ
イの平面図を示す。図５は、図４のＡ−Ａ′線の部分拡
大断面図である。図４および図５において、図１および
図２と同じ構成要素には、同一の参照番号を付して示し
ている。
型受光素子の受光素子間に遮光層を設けた受光素子アレ
イの平面図を示す。図５は、図４のＡ−Ａ′線の部分拡
大断面図である。図４および図５において、図１および
図２と同じ構成要素には、同一の参照番号を付して示し
ている。
【００１５】この受光素子アレイでは、図１および図２
で示した従来の構造上に、例えばＳｉＮ膜よりなる絶縁
膜３０を、無反射条件となるような膜厚に成膜する。こ
の絶縁膜３０上に、受光素子間を覆うように遮光層３２
を設ける。なお、ボンディングパッド１２上の絶縁膜３
０には開口３３が開けられて、ボンディングパッドにワ
イヤがボンディングできるようになっている。
で示した従来の構造上に、例えばＳｉＮ膜よりなる絶縁
膜３０を、無反射条件となるような膜厚に成膜する。こ
の絶縁膜３０上に、受光素子間を覆うように遮光層３２
を設ける。なお、ボンディングパッド１２上の絶縁膜３
０には開口３３が開けられて、ボンディングパッドにワ
イヤがボンディングできるようになっている。
【００１６】このような構造の拡散型受光素子アレイに
よれば、光が受光部より拡がったり、あるいは光が受光
部よりはみ出しても、遮光層３２があるので受光素子間
に光が入射することはない。したがって、受光素子間の
空乏化していない光吸収層２４にキャリアが発生するこ
とがないので、キャリアの横方向拡散による特性の劣化
はない。
よれば、光が受光部より拡がったり、あるいは光が受光
部よりはみ出しても、遮光層３２があるので受光素子間
に光が入射することはない。したがって、受光素子間の
空乏化していない光吸収層２４にキャリアが発生するこ
とがないので、キャリアの横方向拡散による特性の劣化
はない。
【００１７】遮光膜の効果を確認するために、２種類の
サンプルを作製し、比較実験を行った。図６は作製され
た従来の受光素子アレイの平面図、図７は作製された本
発明の受光素子アレイの平面図を示す。共に、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板上に、順次ｎ−ＩｎＰ、アンドープＩｎＧａＡ
ｓ、およびｎ−ＩｎＰをＭＯＶＰＥ法により成長した基
板を用いた。プラズマＣＶＤによるＳｉＮ膜を拡散用の
パッシベーション膜として用い、開口部より亜鉛を拡散
して拡散領域２８を形成した。この拡散領域が受光領域
になる。受光領域は、短辺が３０μｍで長辺が１００μ
ｍであり、５０μｍの周期で配列させた。各受光素子に
は、拡散領域２８と電気的に接触するボンディングパッ
ド１２が両サイドに交互に設けられており、このボンデ
ィングパッド１２には図示しないワイヤがボンディング
される。
サンプルを作製し、比較実験を行った。図６は作製され
た従来の受光素子アレイの平面図、図７は作製された本
発明の受光素子アレイの平面図を示す。共に、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板上に、順次ｎ−ＩｎＰ、アンドープＩｎＧａＡ
ｓ、およびｎ−ＩｎＰをＭＯＶＰＥ法により成長した基
板を用いた。プラズマＣＶＤによるＳｉＮ膜を拡散用の
パッシベーション膜として用い、開口部より亜鉛を拡散
して拡散領域２８を形成した。この拡散領域が受光領域
になる。受光領域は、短辺が３０μｍで長辺が１００μ
ｍであり、５０μｍの周期で配列させた。各受光素子に
は、拡散領域２８と電気的に接触するボンディングパッ
ド１２が両サイドに交互に設けられており、このボンデ
ィングパッド１２には図示しないワイヤがボンディング
される。
【００１８】さらに図７に示す本受光素子アレイでは、
リフトオフ法を用いて受光素子間に２０μｍ×１００μ
ｍ（幅×長さ）のＴｉ／Ａｕ層からなる遮光膜３２を設
けた。この遮光膜（金属膜）は、抵抗加熱を用いた蒸着
法により成膜した。この際、Ｔｉ膜はＳｉＮ膜に対する
付着力向上を目的として導入しており、膜厚は５０ｎｍ
〜１μｍ、好ましくは約５０ｎｍである。Ｔｉ膜上のＡ
ｕ膜は遮光を目的とするものであり、膜厚は約０．２μ
ｍに設定した。なお、Ｔｉ／Ａｕ層の膜厚の望ましい範
囲は、合計で０．２μｍ〜１０μｍである。
リフトオフ法を用いて受光素子間に２０μｍ×１００μ
ｍ（幅×長さ）のＴｉ／Ａｕ層からなる遮光膜３２を設
けた。この遮光膜（金属膜）は、抵抗加熱を用いた蒸着
法により成膜した。この際、Ｔｉ膜はＳｉＮ膜に対する
付着力向上を目的として導入しており、膜厚は５０ｎｍ
〜１μｍ、好ましくは約５０ｎｍである。Ｔｉ膜上のＡ
ｕ膜は遮光を目的とするものであり、膜厚は約０．２μ
ｍに設定した。なお、Ｔｉ／Ａｕ層の膜厚の望ましい範
囲は、合計で０．２μｍ〜１０μｍである。
【００１９】作製したこれら受光素子アレイのサンプル
を、図８に示す光学系を用いて評価した。シングルモー
ドファイバ５４から出射した１．５５μｍ帯（光通信で
用いられる波長帯）の光は、焦点距離が約５０ｍｍのコ
リメータレンズ５２により平行光とされ、回折格子５３
に入射する。この際の回折格子の格子定数は約１．１μ
ｍとした。回折格子により回折され各波長に分光された
光は、コリメータレンズ５２により受光素子アレイ５１
の各受光素子５０に焦点を結ぶ。シングルモードファイ
バ５４に入射する光を単一波長とし、測定対象となる１
つの受光素子からの出力が最大になるように、回折格子
５３の角度をコリメータレンズ５２の光軸に対して変化
させ、また、受光素子アレイ５１の位置を調節した。こ
の際、コリメータレンズ５２の軸外収差を小さくするた
め、シングルモードファイバ５４と受光素子アレイ５１
との距離を約２．５ｍｍとした。
を、図８に示す光学系を用いて評価した。シングルモー
ドファイバ５４から出射した１．５５μｍ帯（光通信で
用いられる波長帯）の光は、焦点距離が約５０ｍｍのコ
リメータレンズ５２により平行光とされ、回折格子５３
に入射する。この際の回折格子の格子定数は約１．１μ
ｍとした。回折格子により回折され各波長に分光された
光は、コリメータレンズ５２により受光素子アレイ５１
の各受光素子５０に焦点を結ぶ。シングルモードファイ
バ５４に入射する光を単一波長とし、測定対象となる１
つの受光素子からの出力が最大になるように、回折格子
５３の角度をコリメータレンズ５２の光軸に対して変化
させ、また、受光素子アレイ５１の位置を調節した。こ
の際、コリメータレンズ５２の軸外収差を小さくするた
め、シングルモードファイバ５４と受光素子アレイ５１
との距離を約２．５ｍｍとした。
【００２０】図７の本発明による受光素子アレイを用い
たときの分波特性を図９に、比較例として、図６の従来
の受光素子アレイを使用したときの分波特性を図１０
に、それぞれ示す。図９および図１０において、縦軸は
相対感度（ｄＢ）を、横軸は波長（ｎｍ）を示してい
る。
たときの分波特性を図９に、比較例として、図６の従来
の受光素子アレイを使用したときの分波特性を図１０
に、それぞれ示す。図９および図１０において、縦軸は
相対感度（ｄＢ）を、横軸は波長（ｎｍ）を示してい
る。
【００２１】これら分波特性からわかるように、従来技
術で作製した受光素子アレイが約−１５ｄＢのクロスト
ークであるのに対し、本発明の受光素子を用いることで
−１８ｄＢ以下にまで低減しており、３ｄＢ以上の改善
が得られた。なお、クロストークは、ある一つの分光さ
れた光の分光特性曲線のピークから引いた垂線が、隣の
光の分光特性曲線と交わる位置での相対感度で決まる。
術で作製した受光素子アレイが約−１５ｄＢのクロスト
ークであるのに対し、本発明の受光素子を用いることで
−１８ｄＢ以下にまで低減しており、３ｄＢ以上の改善
が得られた。なお、クロストークは、ある一つの分光さ
れた光の分光特性曲線のピークから引いた垂線が、隣の
光の分光特性曲線と交わる位置での相対感度で決まる。
【００２２】図７の実施例では遮光膜と受光素子とは重
ならないように、あるいは、間隔が開かないように遮光
膜と受光素子の幅を設定したが、これは必須ではなく、
遮光膜の幅を２０μｍから４０μｍに増加した場合、あ
るいは、２０μｍから１０μｍに減少させた場合におい
ても同等の効果が得られた。
ならないように、あるいは、間隔が開かないように遮光
膜と受光素子の幅を設定したが、これは必須ではなく、
遮光膜の幅を２０μｍから４０μｍに増加した場合、あ
るいは、２０μｍから１０μｍに減少させた場合におい
ても同等の効果が得られた。
【００２３】図７の本実施例では５０μｍの周期で配列
された受光素子アレイを用いたが、２５μｍ周期の受光
素子アレイを用いても同様の効果が得られた。この際の
受光素子の幅は１２μｍ、遮光膜の幅は１３μｍとし
た。
された受光素子アレイを用いたが、２５μｍ周期の受光
素子アレイを用いても同様の効果が得られた。この際の
受光素子の幅は１２μｍ、遮光膜の幅は１３μｍとし
た。
【００２４】また、図７の実施例では、遮光膜３２の幅
（２０μｍ）は受光素子の受光領域の幅（３０μｍ）と
ほぼ同じに設定したが、これには限定されず、受光領域
上に開口部があれば遮光膜が受光領域上に重なってもか
まわない。図７の実施例では、遮光膜の材料としてＴｉ
／Ａｕの２層構造の金属膜を用いたが、これに限ること
なくＡｕなどの単層膜、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの３層構造
や、３層以上の構造であってもよい。金属材料および膜
厚も図７の実施例で示したものに限らない。また、遮光
膜として金属膜の代わりにアーク蒸着法により形成した
厚さ０．２〜１０μｍのカーボン膜を用いた場合でも、
上記実施例と同等の効果が得られた。
（２０μｍ）は受光素子の受光領域の幅（３０μｍ）と
ほぼ同じに設定したが、これには限定されず、受光領域
上に開口部があれば遮光膜が受光領域上に重なってもか
まわない。図７の実施例では、遮光膜の材料としてＴｉ
／Ａｕの２層構造の金属膜を用いたが、これに限ること
なくＡｕなどの単層膜、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの３層構造
や、３層以上の構造であってもよい。金属材料および膜
厚も図７の実施例で示したものに限らない。また、遮光
膜として金属膜の代わりにアーク蒸着法により形成した
厚さ０．２〜１０μｍのカーボン膜を用いた場合でも、
上記実施例と同等の効果が得られた。
【００２５】図１１は、図１および図２の拡散型受光素
子において、エッチングにより分離溝を設けて受光素子
間を電気的に分離したメサ型構造の受光素子アレイを示
す。図１および図２と同じ構成要素には、同一の参照番
号を付して示している。
子において、エッチングにより分離溝を設けて受光素子
間を電気的に分離したメサ型構造の受光素子アレイを示
す。図１および図２と同じ構成要素には、同一の参照番
号を付して示している。
【００２６】拡散領域２８の間に分離溝をエッチングに
より形成した後、全表面に絶縁膜３４を、無反射条件と
なるような膜厚に成膜する。この絶縁膜３４上であっ
て、受光部以外の領域に遮光層３６を設ける。すなわ
ち、遮光層は、分離溝の底部および側壁と、拡散領域２
８を除いた上面とに設けられる。
より形成した後、全表面に絶縁膜３４を、無反射条件と
なるような膜厚に成膜する。この絶縁膜３４上であっ
て、受光部以外の領域に遮光層３６を設ける。すなわ
ち、遮光層は、分離溝の底部および側壁と、拡散領域２
８を除いた上面とに設けられる。
【００２７】図示しないが、本実施例の受光素子アレイ
の平面形状は、図４に示した形状と同じである。
の平面形状は、図４に示した形状と同じである。
【００２８】このようなメサ構造の受光素子アレイによ
れば、基板に対し斜め方向に入射した光が、遮光層３６
に遮られ、受光部以外に入射することがないので、本来
ならば隣りの受光素子に入射すべき光による影響を受け
ることがない。
れば、基板に対し斜め方向に入射した光が、遮光層３６
に遮られ、受光部以外に入射することがないので、本来
ならば隣りの受光素子に入射すべき光による影響を受け
ることがない。
【００２９】また、この実施例においては、拡散領域の
外側をエッチングにより除去しているが、拡散領域各部
で拡散フロントが平坦である部分以外を除去することに
より、窓層と光吸収層との境界での拡散形状の影響を低
減できる。
外側をエッチングにより除去しているが、拡散領域各部
で拡散フロントが平坦である部分以外を除去することに
より、窓層と光吸収層との境界での拡散形状の影響を低
減できる。
【００３０】図１２は、ｐｎ接合を拡散ではなく、結晶
成長により形成し、かつ、エッチングにより分離溝を設
け受光素子をメサ型構造とした受光素子アレイを示す。
成長により形成し、かつ、エッチングにより分離溝を設
け受光素子をメサ型構造とした受光素子アレイを示す。
【００３１】ｎ−ＩｎＰ基板４０上に、ｎ−ＩｎＰ層４
２，ｉ−ＩｎＧａＡｓ層（光吸収層）４４，ｐ−ＩｎＰ
層（窓層）４６が結晶成長により積層され、ＩｎＧａＡ
ｓ層４４とＩｎＰ層４６とをエッチングして分離溝を形
成し素子間を分離する。そして、絶縁膜４８を無反射条
件となるような膜厚に成膜する。成膜された絶縁膜４８
上であって、受光部以外の領域に遮光層５０を形成す
る。
２，ｉ−ＩｎＧａＡｓ層（光吸収層）４４，ｐ−ＩｎＰ
層（窓層）４６が結晶成長により積層され、ＩｎＧａＡ
ｓ層４４とＩｎＰ層４６とをエッチングして分離溝を形
成し素子間を分離する。そして、絶縁膜４８を無反射条
件となるような膜厚に成膜する。成膜された絶縁膜４８
上であって、受光部以外の領域に遮光層５０を形成す
る。
【００３２】図示しないが、本実施例の受光素子アレイ
の平面形状は、図４に示した形状と同じである。
の平面形状は、図４に示した形状と同じである。
【００３３】このような受光素子アレイによれば、図１
１の受光素子アレイと同様に、斜め入射した光を遮光で
きるので、特性の劣化を防止することができる。
１の受光素子アレイと同様に、斜め入射した光を遮光で
きるので、特性の劣化を防止することができる。
【００３４】以上の各実施例における遮光層は、絶縁膜
上に設けられているので、遮光層の材料としては、Ａｌ
のような金属膜を用いるのが、成膜，パターニングとも
に容易であるので、好適である。また、特に、絶縁膜に
ＳｉＮ膜を用いた場合には、図７の例で説明したよう
に、遮光層の材料として、Ａｕなどの単層膜、Ｔｉ／Ａ
ｕの２層構造のもの、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの３層構造のも
のを用いることができる。
上に設けられているので、遮光層の材料としては、Ａｌ
のような金属膜を用いるのが、成膜，パターニングとも
に容易であるので、好適である。また、特に、絶縁膜に
ＳｉＮ膜を用いた場合には、図７の例で説明したよう
に、遮光層の材料として、Ａｕなどの単層膜、Ｔｉ／Ａ
ｕの２層構造のもの、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの３層構造のも
のを用いることができる。
【００３５】以上の各実施例においては、遮光層は受光
素子間にのみ形成した例を示しているが、配線電極等を
含めて遮光することにより、迷光の低減が可能になりデ
バイス特性が向上する。
素子間にのみ形成した例を示しているが、配線電極等を
含めて遮光することにより、迷光の低減が可能になりデ
バイス特性が向上する。
【００３６】
【発明の効果】本発明の受光素子アレイによれば、遮光
層を設けて、迷光が受光部以外に入射しないようにして
いるので、受光素子アレイの特性の劣化を防止できる。
層を設けて、迷光が受光部以外に入射しないようにして
いるので、受光素子アレイの特性の劣化を防止できる。
【００３７】また、分離溝の形成により受光素子間が電
気的に分離独立しているため、光により発生したキャリ
アの横方向拡散による、隣接素子への移動がない。した
がって、隣接素子へ流れる電流が発生しないためクロス
トークが減少する。
気的に分離独立しているため、光により発生したキャリ
アの横方向拡散による、隣接素子への移動がない。した
がって、隣接素子へ流れる電流が発生しないためクロス
トークが減少する。
【図１】従来の拡散型受光素子アレイを示す平面図であ
る。
る。
【図２】図１の受光素子アレイ部分のＡ−Ａ′線の拡大
断面図である。
断面図である。
【図３】図２の受光素子アレイにおいて、空乏層の影響
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例である拡散型受光素子アレイを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】図４の受光素子アレイ部分のＡ−Ａ′線の拡大
断面図である。
断面図である。
【図６】遮光層の効果を確かめるために、作製した従来
の受光素子アレイを示す平面図である。
の受光素子アレイを示す平面図である。
【図７】遮光層の効果を確かめるために、作製した本発
明の受光素子アレイを示す平面図である。
明の受光素子アレイを示す平面図である。
【図８】受光素子アレイの分波特性を評価するための光
学系を示す図である。
学系を示す図である。
【図９】図７に示す本発明の受光素子アレイの測定され
た分波特性を示すグラフである。
た分波特性を示すグラフである。
【図１０】図６に示す従来の受光素子アレイの測定され
た分波特性を示すグラフである。
た分波特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例である、受光素子間を分離エ
ッチングした拡散型受光素子アレイを示す断面図であ
る。
ッチングした拡散型受光素子アレイを示す断面図であ
る。
【図１２】本発明の実施例である、ｐ−ＩｎＰ層を結晶
成長により形成したメサ型受光素子アレイの断面図であ
る。
成長により形成したメサ型受光素子アレイの断面図であ
る。
１０，５０ 受光素子 １２ ボンディングパッド ２０，４０ ｎ−ＩｎＰ基板 ２２，２６，４２ ｎ−ＩｎＰ層 ２４，４４ ｉ−ＩｎＧａＡｓ層 ２５ 空乏層 ２７ キャリア ２８ 拡散領域 ３０，３４，４８ 絶縁膜 ３２，３６ 遮光層 ４６ ｐ−ＩｎＰ層 ５１ 受光素子アレイ ５２ コリメータレンズ ５３ 回折格子 ５４ シングルモードファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有馬 靖智 大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 楠田 幸久 大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号 日本板硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 5F049 MA04 MB07 NA04 NB01 PA04 PA09 PA14 QA02 RA04 SZ03 SZ10 SZ12 TA06 TA12 TA14 WA01
Claims (6)
- 【請求項１】受光素子を多数配列した受光素子アレイに
おいて、 受光素子間に遮光層が設けられていることを特徴とする
受光素子アレイ。 - 【請求項２】前記受光素子は、メサ型構造であることを
特徴とする請求項１記載の受光素子アレイ。 - 【請求項３】前記受光素子は、ｐｉｎフォトダイオード
よりなることを特徴とする請求項１または２記載の受光
素子アレイ。 - 【請求項４】受光素子を多数配列した受光素子アレイに
おいて、 前記受光素子は、ｐ型層またはｎ型層が拡散により形成
されたｐｉｎフォトダイオードよりなり、 前記受光素子間に遮光層が設けられていることを特徴と
する受光素子アレイ。 - 【請求項５】受光素子を多数配列した受光素子アレイに
おいて、 前記受光素子は、ｐ型層またはｎ型層が拡散により形成
されたｐｉｎフォトダイオードよりなり、 前記受光素子間は分離溝により分離されて、受光素子は
メサ型構造をなし、 前記受光素子間に遮光層が設けられていることを特徴と
する受光素子アレイ。 - 【請求項６】受光素子を多数配列した受光素子アレイに
おいて、 前記受光素子は、ｐ型層またはｎ型層が結晶成長により
形成されたｐｉｎフォトダイオードよりなり、 前記受光素子間は分離溝により分離されて、受光素子は
メサ型構造をなし、 前記受光素子間に遮光層が設けられていることを特徴と
する受光素子アレイ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119872A JP2002100796A (ja) | 2000-07-18 | 2001-04-18 | 受光素子アレイ |
| US10/088,268 US6828541B2 (en) | 2000-07-18 | 2001-07-16 | Light receiving element array having isolated pin photodiodes |
| CA002385086A CA2385086A1 (en) | 2000-07-18 | 2001-07-16 | Light-receiving element array |
| EP01949982A EP1233458A1 (en) | 2000-07-18 | 2001-07-16 | Photodetector array |
| KR1020027003384A KR20020030114A (ko) | 2000-07-18 | 2001-07-16 | 수광 소자 어레이 |
| PCT/JP2001/006121 WO2002007226A1 (fr) | 2000-07-18 | 2001-07-16 | Reseau de photo-dectecteurs |
| CN01802040A CN1386305A (zh) | 2000-07-18 | 2001-07-16 | 受光元件阵列 |
| TW090117417A TW523934B (en) | 2000-07-18 | 2001-07-17 | Light-receiving element array |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-216892 | 2000-07-18 | ||
| JP2000216892 | 2000-07-18 | ||
| JP2001119872A JP2002100796A (ja) | 2000-07-18 | 2001-04-18 | 受光素子アレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100796A true JP2002100796A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=26596205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001119872A Withdrawn JP2002100796A (ja) | 2000-07-18 | 2001-04-18 | 受光素子アレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002100796A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011009702A (ja) * | 2009-05-28 | 2011-01-13 | Kyocera Corp | 電子装置、画像形成装置、および画像入力装置 |
| JP4769911B1 (ja) * | 2010-10-29 | 2011-09-07 | 日本ユニサンティスエレクトロニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP4769910B1 (ja) * | 2011-02-18 | 2011-09-07 | 日本ユニサンティスエレクトロニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
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| US8610170B2 (en) | 2010-01-25 | 2013-12-17 | Irspec Corporation | Compound semiconductor light-receiving element array |
| JP2016050833A (ja) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 赤外線センサ装置 |
| US9899549B2 (en) | 2016-06-14 | 2018-02-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Infrared-ray sensing device |
-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001119872A patent/JP2002100796A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
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| WO2012056782A1 (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド | 固体撮像装置 |
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| US9899549B2 (en) | 2016-06-14 | 2018-02-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Infrared-ray sensing device |
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