JP2003124496A - 半導体受光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、小型化および光信号の応答
速度の向上が可能な半導体受光素子を提供する。 【解決手段】 ｐ基板１上にｉ層２が形成され、ｉ層２
上にｎ層３が形成され、ｎ層３の表面にｎ⁺ 層４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄが所定間隔をおいて形成されており、受
光部に相当するｎ⁺ 層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ間のｐ⁺
分離層５は浅く形成され、ｐ⁺ 分離層５の最下部はｐ基
板１に達することなくｉ層２内部に位置し、ｐ基板１と
ｎ⁺ 層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間に逆バイアス電圧
を印加することにより、ｉ層２の内部は空乏化してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ装
置等に使用される複数の受光部で構成された半導体受光
素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】フォトダイオード、フォトダイオードＩ
Ｃ（集積回路）等の半導体受光素子は、例えば光ピック
アップ装置に用いられている。光ピックアップ装置にお
いて、半導体受光素子は光検出部として用いられてお
り、光検出部の出力信号に基づいて光学記録媒体上の情
報の再生、焦点誤差の検出およびトラッキング誤差の検
出が行われる。

【０００３】上記の光検出部として、６個の受光部を有
する半導体受光素子がよく使用されている。６個の受光
部を有する半導体受光素子においては、中央部に４個の
受光部が設けられ、両側にそれぞれ１個の受光部が設け
られている。この他、８個の受光部で構成された半導体
受光素子が使用される場合もある。例えば特開平１０−
２４１１９０号に開示された半導体受光素子において
は、中央部に６個の受光部が設けられ、両側にそれぞれ
１個の受光部が設けられている。

【０００４】代表的な光ピックアップ装置としては、光
源、集光レンズ、３分割用回折素子、ホログラム光学素
子および半導体受光素子を備えたものが挙げられる。

【０００５】光源は光束を光学記録媒体に向かって出射
する。光源より出射された光束は、３分割用回折素子お
よびホログラム光学素子を透過し、集光レンズにより光
学記録媒体へ集光される。そして、光束は光学記録媒体
により反射され、再び集光レンズに入射する。集光レン
ズを透過した光束はホログラム光学素子により回折さ
れ、半導体受光素子へ入射する。半導体受光素子は、入
射した光束に基づき各種情報を検出する。

【０００６】ここで、光束は３分割用回折格子により３
本の光束に分割されている。これはトラッキング誤差の
検出を行うための一手法であり、３ビーム法と呼ばれて
いる。３ビーム法においては、光源から出射された光束
は、主に情報の再生および焦点誤差の検出を目的とした
１本の主光束と、トラッキング誤差の検出を目的とした
２本の副光束とに分割される。

【０００７】図６（ａ）は、従来の半導体受光素子の構
造を示す平面図である。図６（ａ）に示すように、半導
体受光素子５００においては、正方形の４個の受光部７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが中央部に形成され、この両側に
受光部８ａ，８ｂが形成されている。中央部の４個の受
光部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄには比較的強い主光束ＢＳ
が入射し、これらの受光部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの出
力信号に基づき焦点誤差の検出および情報の再生が行わ
れる。一方、両側の受光部８ａ，８ｂには、比較的弱い
副光束ＢＦが入射し、これらの受光部８ａ，８ｂの出力
信号に基づきトラッキング誤差の検出が行われる。

【０００８】図６（ｂ）は、図６（ａ）中の半導体受光
素子のＪＡ−ＪＡ線断面を示している。図６（ｂ）に示
すように、本実施の形態に係る半導体受光素子５００に
おいては、ｐ基板１１上にｉ層（真性半導体層）１２が
形成され、ｉ層１２上にｎ層１３が形成され、ｎ層１３
の表面に複数のｎ⁺ 層１４が所定間隔をおいて形成され
ている。さらに、複数のｎ⁺ 層１４間においては、ｎ層
１３の表面からｉ層１２の内部にかけてｐ⁺ 分離層１５
が形成されている。

【０００９】ｐ⁺ 分離層１５は深く形成され、ｐ⁺ 分離
層１５の最下部はｐ基板１１に達している。ｐ基板１１
と複数のｎ⁺ 層１４との間に逆バイアス電圧を印加する
ことにより、ｉ層１２の内部は空乏化している。

【００１０】ｐ⁺ 分離層１５は、半導体受光素子５００
を電気的に６個の受光部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，８
ａ，８ｂに分離する。ここで、図６（ｂ）の複数のｎ⁺
層１４は、図６（ａ）の受光部８ａ，７ｃ，７ｄ，８ｂ
に相当する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
示した半導体受光素子５００は、その構造上種々の課題
を有する。以下に、図７に基づき従来の半導体受光素子
５００についての課題を説明する。図７は、従来の半導
体受光素子の中央部に光束が入射した場合の半導体受光
素子内部のキャリアの挙動を示す模式的断面図である。

【００１２】図７に示す半導体受光素子５００において
は、ｐ⁺ 分離層１５が素子表面からｉ層１２を通してｐ
基板１１にまで達している。半導体受光素子５００の製
造過程においては、このような深いｐ⁺ 分離層１５はｐ
基板１１上よりｉ層１２およびｎ層１３とともに成長さ
せて形成される。このため、ｐ⁺ 分離層１５は、ｐ基板
１１上でｉ層１２およびｎ層１３とともに成長する過程
で横方向に拡散し、幅を持って形成される。

【００１３】半導体受光素子の応答速度を高速化するた
めには、受光部の面積を小さくして浮遊容量を減らすこ
とが必要とされるが、半導体受光素子５００においては
上記に示す理由によりｐ⁺ 分離層１５の幅を縮小するこ
とが困難である。そのため、半導体受光素子５００その
ものの受光面（全パターン）を比例して縮小することが
できない。したがって、従来の半導体受光素子５００に
おいては、小型化が困難である。

【００１４】次に、ｐ⁺ 分離層１５上に光束が入射した
場合の半導体受光素子５００内部におけるキャリアの挙
動について説明する。

【００１５】半導体受光素子５００においては、受光時
に４つの受光部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのほぼ中央部に
光束が入射する。その場合、必ず４つの受光部７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄ間のｐ⁺ 分離層１５にも光束が入射す
る。

【００１６】図７において、中央部のｐ⁺ 分離層１５の
表面に光束Ｌが入射する場合、ｐ⁺分離層１５内で発生
するキャリア（電子）は、ｐ⁺ 分離層１５内を空乏化し
たｉ層１２まで拡散により移動した後、加速されてｎ層
１３およびｎ⁺ 層１４に向かって移動する。なお、この
場合、ｐ⁺ 分離層１５内での拡散によるキャリアの移動
速度が遅いため、応答速度が低下する。このように、従
来の半導体受光素子５００においては、中央部の受光部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの応答速度が遅くなる。

【００１７】さらに、図６（ａ）において、半導体受光
素子５００全体を縮小できた場合、中央部における受光
部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとその両側の受光部８ａ，８
ｂとが非常に近接する。そして、中央部の受光部７ａ，
７ｂ，７ｃ，７ｄに強い主光束が入射するので、主光束
により発生したキャリアがｐ⁺ 分離層１５を通して、両
側の受光部８ａ，８ｂに移動する。

【００１８】これにより、中央部の受光部７ａ，７ｂ，
７ｃ，７ｄから両側の受光部８ａ，８ｂに漏れ電流（ク
ロストーク）が発生する。両側の受光部８ａ，８ｂに入
射する副光束の強度は微弱であるため、両側の受光部８
ａ，８ｂに接続された増幅器の利得は大きく設定されて
いる。そのため、漏れ電流は受光部８ａ，８ｂの出力信
号に大きな影響を与える。

【００１９】本発明の目的は、小型化および光信号の応
答速度の向上が可能な半導体受光素子を提供することで
ある。

【００２０】本発明の他の目的は、小型化および光信号
の応答速度の向上が可能であるとともに、クロストーク
の抑制が可能な半導体受光素子を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
に係る半導体受光素子は、第１導電型の基板上に真性半
導体層を介して第１導電型とは逆の第２導電型の複数の
受光部が形成され、複数の受光部は第１導電型の分離層
により分離され、分離層は、表面から深さ方向において
基板に達することなく真性半導体層内まで延びるもので
ある。

【００２２】本発明に係る半導体受光素子においては、
第１導電型とは逆の第２導電型の複数の受光部が、表面
から深さ方向において基板に達することなく真性半導体
層内まで延びる第１導電型の分離層により電気的に分離
される。

【００２３】そのため、分離層に光束が入射した場合、
キャリアが分離層の下方の真性半導体層内で発生する。
真性半導体層内で発生したキャリアは真性半導体層内を
第２導電型の受光部に向かって加速されて移動するの
で、キャリアの移動速度の低下が生じない。したがっ
て、応答速度が向上する。

【００２４】また、分離層の深さが浅いので、基板上に
真性半導体層および受光部を形成した後に、キャリアの
埋め込みにより分離層を形成することができる。それに
より、分離層の幅を小さくすることができ、半導体受光
素子全体を縮小することができる。その結果、半導体受
光素子の小型化が可能となる。また、半導体受光素子全
体を縮小して受光部の面積を小さくすることにより浮遊
容量を減らすことができるので、受光部の応答速度をさ
らに向上させることができる。

【００２５】分離層は、共通の光束を受ける受光部間に
位置する第１の分離層を含んでもよい。

【００２６】この場合、共通の光束を受ける受光部間が
浅い第１の分離層により電気的に分離される。これによ
り、受光部間の第１の分離層に光束が入射しても応答速
度が低下しない。また、浅い第１の分離層を真性半導体
層および受光部の形成後にキャリアの埋め込みにより形
成することができるので、半導体受光素子全体を縮小し
て受光部の面積を小さくすることも容易となる。

【００２７】分離層は、異なる光束を受ける受光部間に
位置する第２の分離層を含んでもよい。

【００２８】この場合、異なる光束を受ける受光部間が
浅い第２の分離層により分離される。これにより、受光
部間の第２の分離層の下方でキャリアが発生しても応答
速度が低下しない。また、浅い第２の分離層を真性半導
体層および受光部の形成後にキャリアの埋め込みにより
形成することができるので、半導体受光素子全体を縮小
して受光部の面積を小さくすることも容易となる。

【００２９】第２の分離層と基板との間における真性半
導体層内に、第２導電型の埋め込み層が設けられてもよ
い。

【００３０】これにより、分離層間で一の受光部の下方
の領域に発生するキャリアの一部が隣接する他の受光部
の下方の領域へ漏れ出る前に第２導電型の埋め込み層に
吸収されるので、異なる光束を受ける受光部間でのクロ
ストークの発生が防止される。

【００３１】第２の分離層は、異なる強度を有する光束
を受ける受光部間に位置してもよい。

【００３２】この場合、大きな強度の光束を受ける受光
部の下方の領域に発生するキャリアが、小さな強度の光
束を受ける受光部の下方の領域に漏れ出ることが防止さ
れる。それにより、大きな強度の光束が小さな強度の光
束を受ける受光部の出力信号に影響を与えることが防止
される。

【００３３】複数の受光部からなる集合領域を周囲の領
域から分離する第３の分離層がさらに設けられ、第３の
分離層は、表面から真性半導体層を通して基板に達する
ように深さ方向に延びてもよい。

【００３４】この場合、深い第３の分離層により複数の
受光部からなる集合領域が周囲の領域から分離される。
これにより、深い第３の分離層により周囲の領域との間
で確実な電気的分離を行うことが可能となる。その結
果、半導体集積回路への組み込みが可能となる。

【００３５】基板、真性半導体層および受光部は、フォ
トダイオードを構成してもよい。この場合、小型化およ
び光信号の応答速度の向上が可能なフォトダイオードが
実現する。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明に係る半導体受光素子は、
例えば光ピックアップ装置に用いられる。光ピックアッ
プ装置において、半導体受光素子は光検出部として用い
られており、光検出部の出力信号に基づいて光学記録媒
体上の情報の再生、焦点誤差の検出およびトラッキング
誤差の検出が行われる。

【００３７】まず、光ピックアップ装置の構造および動
作を図１に基づき説明する。図１は、光ピックアップ装
置の概略図である。図１に示す光ピックアップ装置８０
０は、ホログラムユニット８５０および集光レンズ８０
７により構成される。

【００３８】この光ピックアップ装置８００は、非点収
差法によるフォーカスサーボおよび３ビーム法によるト
ラッキングサーボの制御機構を有するものである。

【００３９】ホログラムユニット８５０において、ステ
ム８０３上に放熱ブロック８０４が配置され、放熱ブロ
ック８０４の側面にサブマウント８０２が取り付けら
れ、サブマウント８０２上に半導体レーザ素子８０１が
取り付けられている。放熱ブロック８０４の上面に本実
施の形態に係る半導体受光素子１００が配置されてお
り、放熱ブロック８０４を取り囲むようにキャップ８０
８が設けられている。

【００４０】キャップ８０８の上面の開口部には、ホロ
グラム光学素子８０６が配置されている。ホログラム光
学素子８０６の下面には３分割用回折格子８０５が設け
られ、ホログラム光学素子８０６の上面のホログラム面
８１０にはホログラムパターンが形成されている。

【００４１】図１において、半導体レーザ素子８０１は
光束を光ディスク８８８に向かって出射する。半導体レ
ーザ素子８０１より出射された光束は、３分割用回折格
子８０５およびホログラム光学素子８０６を透過する。
ここで、光束は３分割用回折格子８０５により、３本の
光束（図１においては１本の光束として図示）に分割さ
れる。これはトラッキング誤差の検出を行うための一手
法であり、３ビーム法と呼ばれている。

【００４２】このように３ビーム法においては、半導体
レーザ素子８０１より出射された光束は、主に情報の再
生および焦点誤差の検出を目的とした１本の主光束と、
トラッキング誤差の検出を目的とした２本の副光束とに
分割される。

【００４３】ホログラム光学素子８０６を透過した３本
の光束は、集光レンズ８０７によって光ディスク８８８
上にそれぞれ集光される。この集光レンズ８０７は、ト
ラッキング動作およびフォーカス動作のため、アクチュ
エータ８０９により所定の方向に移動可能に支持されて
いる。

【００４４】光ディスク８８８は３本の光束を反射す
る。光ディスク８８８からの３本の帰還光束（反射光
束）は、ホログラム面８１０におけるホログラムパター
ンにより回折され、半導体受光素子１００に入射する。
以上のように用いられる半導体受光素子１００の構造お
よび動作を図１〜図５に基づき説明する。

【００４５】（第１の実施の形態）図２（ａ）は、第１
の実施の形態に係る半導体受光素子の構造を示す平面図
である。図２（ａ）に示すように、半導体受光素子１０
０においては、正方形の４個の受光部ｂ，ｃ，ｅ，ｆが
中央部に形成され、この両側に受光部ａ，ｄが形成され
ている。中央部の４個の受光部ｂ，ｃ，ｅ，ｆには、比
較的強い主光束ＢＳが入射し、これらの受光部ａ，ｂ，
ｃ，ｄの出力信号に基づき焦点誤差の検出および情報の
再生が行われる。一方、両側の受光部ａ，ｄには、比較
的弱い副光束ＢＦが入射し、これらの受光部ａ，ｄの出
力信号に基づきトラッキング誤差の検出が行われる。

【００４６】図２（ｂ）は、図２（ａ）中の半導体受光
素子のＡ−Ａ線断面を示している。図２（ｂ）に示すよ
うに、本実施の形態に係る半導体受光素子１００におい
ては、ｐ基板１上にｉ層（真性半導体層）２が形成さ
れ、ｉ層２上にｎ層３が形成され、ｎ層３の表面にｎ⁺
層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが所定間隔をおいて形成され
ている。さらに、ｎ⁺ 層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ間にお
いて、ｎ層３の表面からｉ層２の内部にかけてｐ⁺ 分離
層５が形成されている。

【００４７】ｐ⁺ 分離層５は浅く形成され、ｐ⁺ 分離層
５の最下部はｐ基板１に達することなくｉ層２内部に位
置する。ｐ基板１とｎ⁺ 層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの
間に逆バイアス電圧を印加することにより、ｉ層２の内
部は空乏化している。

【００４８】半導体受光素子１００の製造工程において
は、ｐ基板１上にｉ層２およびｎ層３を気相成長法など
により成長させる。この場合に、ｉ層２およびｎ層３の
結晶成長の後工程でｎ層３にキャリアを埋め込むことに
よりｐ⁺ 分離層５を形成する。それにより、ｐ⁺ 分離層
５の横方向への拡散を少なくし、幅を縮小することがで
き、半導体受光素子１００の小型化が容易となる。

【００４９】図３は、第１の実施の形態に係る半導体受
光素子の構造および光束がｐ⁺ 分離層上に入射した場合
のキャリアの挙動を示す模式的断面図である。

【００５０】図３に示すように、半導体受光素子１００
のｎ⁺ 層４ｂ，４ｃ間のｐ⁺ 分離層５上に光束Ｌが入射
した場合に、ｐ⁺ 分離層５の下部のｉ層２で発生するキ
ャリア（電子）は、ｉ層２が空乏化されているため、加
速されてｎ層３およびｎ⁺ 層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄへ
向かって移動する。この場合、キャリアは拡散すること
なく直線的に移動する。このため、光検出の応答速度が
向上する。

【００５１】（第２の実施の形態）図４は、第２の実施
の形態に係る半導体受光素子の構造および光束がｎ⁺ 層
上に入射した場合のキャリアの挙動を示す模式的断面図
である。

【００５２】本実施の形態に係る半導体受光素子２００
は、図２（ａ）に示した第１の実施の形態に係る半導体
受光素子１００と同一の平面構造を有し、中央部に４個
の受光部ｂ，ｃ，ｅ，ｆが形成され、この両側に受光部
ａ，ｄが形成されている。ここで、各受光部ａ〜ｆに入
射する光束は第１の実施の形態と同様である。本実施の
形態では、以下に説明するように半導体受光素子２００
にｎ⁺ 埋め込み層６が含まれている。

【００５３】本実施の形態に係る半導体受光素子２００
は、第１の実施の形態に係る半導体受光素子１００と同
様、前述の光ピックアップ装置に用いられる。

【００５４】図４の半導体受光素子２００においては、
ｐ基板１上にｉ層２が形成され、ｉ層２上にｎ層３が形
成され、ｎ層３の表面にｎ⁺ 層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
が所定間隔をおいて形成されている。さらに、ｎ⁺ 層４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ間においてｎ層３の表面からｉ層
２の内部にかけてｐ⁺ 分離層５が形成されている。

【００５５】ここで、ｎ⁺ 層４ａ，４ｂ間およびｎ⁺ 層
４ｃ，４ｄ間の領域において、ｉ層２の内部におけるｐ
⁺ 分離層５とｐ基板１との間に位置するように、ｎ⁺ 埋
め込み層６が形成されている。なお、ｉ層２の内部は半
導体受光素子１００と同様に空乏化されている。

【００５６】次に、光束Ｌが図２（ａ）の中央部の受光
部ｂ，ｃに相当するｎ⁺ 層４ｂ，４ｃにまたがって入射
した場合のキャリアの挙動について説明する。

【００５７】半導体受光素子２００に対し光束Ｌがｎ⁺
層４ｂ，４ｃにまたがって入射した場合、ｎ⁺ 層４ｂ，
４ｃ間に形成されているｐ⁺ 分離層５下部のｉ層２で発
生するキャリアは、ｉ層２が空乏化されているため、加
速されてｎ層３およびｎ⁺ 層４ｂ，４ｃへ向かって移動
する。この場合、キャリアは拡散することなく直線的に
移動する。このため、光検出の応答速度が向上する。

【００５８】ここで、中央部の受光部ｂ，ｃ，ｅ，ｆと
これに隣接した受光部ａ，ｄとの間のｐ⁺ 分離層５の周
辺で発生するキャリアの挙動を次に示す。

【００５９】ｎ⁺ 層４ａ，４ｂ間およびｎ⁺ 層４ｃ，４
ｄ間に形成されているｐ⁺ 分離層５周辺のｉ層２で発生
するキャリアは加速されてｎ⁺ 埋め込み層６に向かって
移動する。これにより、中央部の受光部ｂ，ｃであるｎ
⁺ 層４ｂ，４ｃとこれに隣接した受光部であるｎ⁺ 層４
ａ，４ｄとの間が電気的に分離される。その結果、受光
部ｎ⁺ 層４ｂ，４ｃに入射した光束に基づき発生したキ
ャリアがｎ⁺ 層４ａ，４ｄに向かって移動することによ
るクロストークを低減することが可能となる。

【００６０】以上より、本実施の形態に係る半導体受光
素子においては、浅いｐ⁺ 分離層５により光検出の応答
速度が向上するとともに半導体受光素子全体が小型化で
きる。また、ｎ⁺ 埋め込み層６によりクロストークが抑
制される。その結果、ｐ⁺ 分離層５の幅を狭めることが
可能となり、さらなる小型化が図られる。

【００６１】（第３の実施の形態）図５（ａ）は、第３
の実施の形態に係る半導体受光素子の構造を示す平面図
である。図５（ｂ）は、図５（ａ）中の半導体受光素子
のＢ−Ｂ線断面を示している。

【００６２】図５（ａ）に示すように、本実施の形態に
係る半導体受光素子３００は、図２（ａ）に示した第１
の実施の形態に係る半導体受光素子１００と同一の平面
構造を有し、中央部に４個の受光部ｂ，ｃ，ｅ，ｆが形
成され、この両側に受光部ａ，ｄが形成されている。た
だし、本実施の形態においては、各受光部ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ，ｆ間が、浅い分離層領域Ｓ１により分離され、
これらの受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを含む集合領域
が、深い分離層領域Ｓ２により周囲の領域と分離されて
いる。

【００６３】浅い分離層領域Ｓ１は、中央部の受光部
ｂ，ｃ，ｅ，ｆ間、中央部の受光部ｂ，ｅと一方側の受
光部ａとの間および中央部の受光部ｃ，ｆと他方側の受
光部ｄとの間に形成されている。そして、深い分離層領
域Ｓ２は、中央部およびその両側の受光部ａ〜ｆの集合
領域の外側を取り囲むように形成されている。本実施の
形態に係る半導体受光素子３００は、第１の実施の形態
に係る半導体受光素子１００と同様、上述の光ピックア
ップ装置に用いられる。

【００６４】図５（ｂ）に示すように、本実施の形態に
係る半導体受光素子３００においては、ｐ基板１上にｉ
層２が形成され、ｉ層２上にｎ層３が形成され、ｎ層３
の表面にｎ⁺ 層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが所定間隔をお
いて形成されている。ここで、ｎ⁺ 層４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ間の位置には浅いｐ⁺ 分離層９が形成されてお
り、ｎ⁺ 層４ａ，４ｄとその外側とを隔てる位置には深
いｐ⁺ 分離層１０が形成されている。

【００６５】浅いｐ⁺ 分離層９は、第１の実施の形態に
係る半導体受光素子１００のｐ⁺ 分離層５と同様に、ｎ
⁺ 層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ間においてｎ層３の表面か
らｉ層２の内部にかけて浅く形成され、最下部はｐ基板
１に達することなくｉ層２内部に位置する。また、深い
ｐ⁺ 分離層１０は、ｎ⁺ 層４ａ，４ｄとその外側とを隔
てる位置において、ｎ層３の表面からｉ層２を通してｐ
基板１に達するように形成されている。

【００６６】ここで、ｎ⁺ 層４ａ，４ｂ間およびｎ⁺ 層
４ｃ，４ｄ間の領域において、ｉ層２の内部における浅
いｐ⁺ 分離層９とｐ基板１との間に位置するように、ｎ
⁺ 埋め込み層６が形成されている。なお、ｉ層２の内部
は半導体受光素子１００と同様に空乏化されている。

【００６７】上記に示す構成においては、半導体受光素
子３００の受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ間の浅い分離層領域Ｓ
１に光束が入射した場合のキャリアの挙動は、第２の実
施の形態に係る半導体受光素子２００のキャリアの挙動
と同様である。

【００６８】一方、半導体受光素子３００においては、
深い分離層領域Ｓ２により受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，
ｆを含む集合領域とその集合領域を取り囲む周囲の領域
との間で確実に電気的な分離が行われるため、この半導
体受光素子３００を例えばフォトダイオード集積回路と
して他の素子または回路と複合化することができる。な
お、当該半導体受光素子が他の素子に影響を与えない場
合は、すべての分離層領域を、浅いｐ⁺ 分離層９で形成
してもよい。

【００６９】以上の説明において、上面図における受光
部は断面図におけるｎ⁺ 層と同一であり、また上面図に
おける浅い分離層領域は浅いｐ⁺ 分離層と同一であり、
深い分離層領域は深いｐ⁺ 分離層と同一である。

【００７０】上記、第１〜第３の実施の形態において、
ｐ型が第１の導電型に相当し、ｎ型が第２の導電型に相
当するが、第１の導電型がｎ型であって、第２の導電型
がｐ型であってもよい。

【００７１】また、上述の実施の形態においては、半導
体受光素子が６個の受光部を有するが、これに限らず受
光部の個数はいくらであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ピックアップ装置の概略図である。

【図２】第１の実施の形態に係る半導体受光素子の構造
を示す平面図および断面図である。

【図３】第１の実施の形態に係る半導体受光素子の構造
および光束がｐ⁺ 分離層上に入射した場合のキャリアの
挙動を示す模式的断面図である。

【図４】第２の実施の形態に係る半導体受光素子の構造
および光束がｎ⁺ 層上に入射した場合のキャリアの挙動
を示す模式的断面図である。

【図５】第３の実施の形態に係る半導体受光素子の構造
を示す平面図および断面図である。

【図６】従来における半導体受光素子の構造を示す平面
図および断面図である。

【図７】従来の半導体受光素子の中央部に光束が入射し
た場合の半導体受光素子内部のキャリアの挙動を示す模
式的断面図である。

【符号の説明】

１ ｐ基板 ２ ｉ層 ３ ｎ層 ５ ｐ⁺ 分離層 ６ ｎ⁺ 埋め込み層 ９ 浅いｐ⁺ 分離層 １０ 深いｐ⁺ 分離層 １００，２００，３００ 半導体受光素子 ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ 受光部 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ ｎ⁺ 層 Ｓ１ 浅い分離層領域 Ｓ２ 深い分離層領域 ＢＦ 比較的弱い副光束 ＢＳ 比較的強い主光束 Ｌ 光束 ８００ 光ピックアップ装置 ８０１ 半導体レーザ素子 ８０２ サブマウント ８０３ ステム ８０４ 放熱ブロック ８０５ ３分割用回折格子 ８０６ ホログラム光学素子 ８０７ 集光レンズ ８０８ キャップ ８１０ ホログラム面 ８０９ アクチュエータ ８５０ ホログラムユニット ８８８ 光ディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 和思 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 田尻 敦志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 上田 康博 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F049 MA04 NA03 NA19 QA15 RA03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１導電型の基板上に真性半導体層を介
   して前記第１導電型とは逆の第２導電型の複数の受光部
   が形成され、前記複数の受光部は第１導電型の分離層に
   より分離され、 前記分離層は、表面から深さ方向において前記基板に達
   することなく前記真性半導体層内まで延びることを特徴
   とした半導体受光素子。
2. 【請求項２】 前記分離層は、共通の光束を受ける受光
   部間に位置する第１の分離層を含むことを特徴とした請
   求項１記載の半導体受光素子。
3. 【請求項３】 前記分離層は、異なる光束を受ける受光
   部間に位置する第２の分離層を含むことを特徴とした請
   求項１または２いずれかに記載の半導体受光素子。
4. 【請求項４】 前記第２の分離層と前記基板との間にお
   ける前記真性半導体層内に、第２導電型の埋め込み層が
   設けられたことを特徴とした請求項３記載の半導体受光
   素子。
5. 【請求項５】 前記第２の分離層は、異なる強度を有す
   る光束を受ける受光部間に位置することを特徴とした請
   求項３または４いずれかに記載の半導体受光素子。
6. 【請求項６】 前記複数の受光部からなる集合領域を周
   囲の領域から分離する第３の分離層がさらに設けられ、
   前記第３の分離層は、表面から前記真性半導体層を通し
   て前記基板に達するように深さ方向に延びることを特徴
   とした請求項１〜５いずれかに記載の半導体受光素子。
7. 【請求項７】 前記基板、前記真性半導体層および前記
   受光部は、フォトダイオードを構成することを特徴とし
   た請求項１〜６いずれかに記載の半導体受光素子。