JP2004079809A

JP2004079809A - 導波路型端面受光素子

Info

Publication number: JP2004079809A
Application number: JP2002238528A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Higuchi; 樋口　毅; Naoki Tsukiji; 築地　直樹
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】低キャパシタンスでかつ電極との接触抵抗を小さくし、さらにはリーク電流の発生を抑止することのできる導波路型端面受光素子を提供すること。
【解決手段】ｎ側電極２９をｎ型基板の裏面全面に形成し、光入射端面に非反射膜１３を有する導波路型端面受光素子において、コンタクト部１１０のサイズ（長さＬ_０，幅Ｗ_０）を従来どおりとし、かつ、メサストライプ部１１のサイズ（長さＬ_１，幅Ｗ_１）を従来構造よりも大きくするとともに、ｐ側電極２８を、コンタクト層２７の上部に位置するＳｉＮ膜３０上の一部とコンタクト部１１０上のみに形成する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低キャパシタンスでかつ電極との接触抵抗が小さく、さらにはリーク電流の発生が抑止された導波路型端面受光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
導波路型端面受光素子は、半導体基板に平行な方向で受光することができる受光素子であり、入射された光を、エネルギーギャップや屈折率の異なる半導体層で挟まれた光吸収層内に閉じ込める、いわゆる光導波路を有することを特徴としている。また、導波路型端面受光素子は、上記したように半導体基板に平行入射した光に対して光電変換を行うことができることから、プレーナ光波回路（ＰＬＣ）として提供することができ、そのＰＬＣの利点、すなわち光ファイバとのカップリングが容易である点、光スイッチ、光カプラ、変調回路などの他のＰＬＣとともにモノシリックまたはハイブリッドで同一基板上に形成できる点などを享受することができる。
【０００３】
また、近年においては、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ：Ｄｅｎｓｅ　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムの発展が目覚しいが、そのシステムでは、光増幅器による利得プロファイルを安定化させるために利得のフィードバック制御が必須であり、光ファイバ上を伝搬する光信号のモニタリングが光伝送路上の多くの地点で必要となる。このモニタリングは、光ファイバ上に配置された分波器と受光素子によって実現されるが、これら分波器と受光素子が上記したＰＬＣとして提供されると、モニタリング装置の小型化、低コスト化、メンテナンスフリー化などが実現される。このような背景によって、導波路型端面受光素子は、光伝送路末端の光受信器に使用されること以外にも、多くの利用形態が存在し、高感度で信頼性の高いものが要望されている。
【０００４】
図６は、従来の導波路型端面素子の構造例を示した斜視図である。また、図７は、図６の端面領域Ｂに相当する領域を拡大したＡ−Ａ線断面図である。図６に示す導波路型端面受光素子１００は、図７にも示すように、ｎ型基板１２１面上に、順次、バッファ層とクラッド層とを兼ねたバッファ層１２２、ｎ型光閉じ込め層１２３、光吸収層１２４（Ｎｏｎドープ、ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ型）、ｐ型光閉じ込め層１２５、クラッド層１２６、コンタクト層１２７が積層された構造を有する。また、導波路型端面受光素子１００は、メサストライプ部１１１と２つのサポートメサ部１１２を有している。これらメサストライプ部１１１とサポートメサ部１１２は、上記した積層構造に対し、図６に示すような２つの並進する溝１２０を形成することで得られる。この溝１２０は、上記した積層構造に例えばウェットエッチングを施すことで形成される。
【０００５】
導波路型端面受光素子１００における受光機能は、上記したメサストライプ部１１１において発現する。メサストライプ部１１１は、コンタクト層１２７上であってかつその外縁部分以外の領域（後述するコンタクト部）をマスクして形成されたＳｉＮ膜１３０（保護膜）と、コンタクト層１２７の窓部（すなわちコンタクト部）およびＳｉＮ膜１３０の一部を被覆したｐ側電極１２８とを有している。一方、サポートメサ部１１２は、この導波路型端面受光素子１００を、図示しないキャリアやベースにジャンクションダウンの形態で接合する際の支持部として機能する。その接合の際には、上記ｐ側電極１２８は、キャリアやベースの表面に形成された配線を介して外部回路と電気的接続される。また、上記したｎ型基板１２１の裏面全面には、ｎ側電極１２９が形成される。さらに、導波路型端面受光素子１００の光入射端面の表面には、反射防止膜として非反射膜１１３が形成されている。
【０００６】
以下に、この導波路型端面受光素子１００の動作について説明する。まず、エネルギーギャップに関しては、ｎ型バッファ層１２２＞ｎ型光閉じ込め層１２３＞光吸収層１２４＜ｐ型光閉じ込め層１２５＜クラッド層１２６の関係があり、屈折率に関しては、ｎ型バッファ層１２２＜ｎ型光閉じ込め層１２３＜光吸収層１２４＞ｐ型光閉じ込め層１２５＞クラッド層１２６の関係があるので、端面から光吸収層１２４内に入射された光は、その光吸収層１２４に閉じ込められ、高効率にキャリアが生成される。この状態でｐ側電極１２８とｎ側電極１２９の間に逆バイアス電圧が印加されると、光吸収層１２４内に空乏層が生じて電界領域が生成される。この電界によって、光吸収層１２４の空乏層に生成された多数のキャリアのうち、ホールはｐ側電極１２８に向かい、電子はｎ側電極に向かう。このキャリアの移動が検出電流として外部から取り出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示した従来の導波路型端面受光素子１００の構造において、長さＬ_１１と幅Ｗ_１１で定まるメサストライプ部１１１のサイズが大きくなると、ｎ型光閉じ込め層１２３、光吸収層１２４およびｐ型光閉じ込め層１２５によって構成されるＰＩＮ構造部の基板に平行な面積と、コンタクト層１２７とｐ側電極１２８の接触部（以下、コンタクト部１１０と称する）の基板に平行な面積はともに大きくなり、結果的にそれらＰＩＮ構造部とコンタクト部１１０において生じるキャパシタンス（図７中、１５１，１５２，１６０で示された部分）が増大する。これらキャパシタンスの増大は受光動作速度を低下させる。
【０００８】
また、図６および図７に示した従来構造において、ｐ側電極１２８は、コンタクト層１２７の上面との間にＳｉＮ膜１３０を挟んだ位置にも形成されているため、コンタクト層１２７とＳｉＮ膜１３０とｐ側電極１２８によるＭＩＳ構造が形成され、そのＭＩＳ構造においてもキャパシタンス（図６中、１４１，１４２で示された部分）が生じている。さらに、ｐ側電極１２８は、コンタクト層１２７の上面だけでなく、投影幅Ｗ_１３に亘って、メサストライプ部１１１の側面に位置するＳｉＮ膜１３０上の一部まで形成されている。そのため、コンタクト層１２７の幅Ｗ_１２によって規定されるメサストライプ部１１１の各半導体層（ｎ型光閉じ込め層１２３、光吸収層１２４，ｐ型光閉じ込め層１２５，クラッド層１２６，コンタクト層１２７）の側面とＳｉＮ膜１３０とｐ側電極１２８によってＭＩＳ構造が形成され、そのＭＩＳ構造においてもキャパシタンス（図７中、１３１，１３２で示された部分）が生じている。このキャパシタンスの存在も受光動作速度を低下させる一因となっていた。
【０００９】
図８は、従来の導波路型端面受光素子において生じるキャパシタンスを説明するためのキャパシタンス等価回路図である。図８において、Ｃ１は、図７において１３１，１３２で示されるキャパシタンス（メサストライプ部１１１の両脇のＭＩＳ構造に相当）を示し、Ｃ２は、図７において１４１，１４２で示されるキャパシタンス（メサストライプ部１１１の上部のＭＩＳ構造に相当）を示し、Ｃ３は、図７において１５１，１５２で示されるキャパシタンス（コンタクト部１１０の下部以外に位置するＰＩＮ構造に相当）を示し、Ｃ４は、図７において１６０で示されるキャパシタンス（コンタクト部１１０の下部に位置するＰＩＮ構造に相当）を示す。
【００１０】
結局、導波路型端面受光素子１００の総キャパシタンスは、図８に示すように、Ｃ１と、Ｃ４と、直列に接続されたＣ２，Ｃ３の和との並列回路の総容量として等価的に表わされる。なお、実際には、これらキャパシタンスに加えて、メサストライプ部１１１の傾斜面直下に位置する半導体層領域、すなわち図７に示す斜線１５３の領域においてもＰＩＮ構造に起因するキャパシタンスが存在するが、その値は微小であるために無視できる。
【００１１】
よって、導波路型端面受光素子の総キャパシタンスを増加させないためには、メサストライプ部１１１のサイズを増大させることは好ましくない。ところが、メサストライプ部１１１のサイズをあまり小さくしてしまうと、コンタクト層１２７とｐ側電極１２８との間の接触抵抗が大きくなり、大きな印加電圧を要することになる。すなわち、この接触抵抗の観点から言えば、コンタクト層１２７とｐ側電極１２８の接触面積はできるだけ大きくすることが好ましい。
【００１２】
このような背景から、従来の導波路型端面受光素子１００は、メサストライプ部１１１のサイズができるだけ小さくなるように、かつコンタクト層１２７とｐ側電極１２８の接触面積ができるだけ大きくなるようなサイズで設計されている。例えば、メサストライプ部１１１の半導体層最上部の幅Ｗ_１２＝２０〜３０μｍで、コンタクト部１１０の長さＬ_０と幅Ｗ_０をＬ_０＝３２μｍ、Ｗ_０＝１８μｍとする場合、メサストライプ部１１１の上面の長さＬ_１１と幅Ｗ_１１はそれぞれＬ_１１＝５０〜６０μｍ、Ｗ_１１＝２０〜３０μｍであり、ｐ側電極の投影幅Ｗ_１３はＷ_１３＝３０μｍである。
【００１３】
しかしながら、このような設計仕様の要求は、図６に示すように、メサストライプ部１１１の上面（長さＬ_１１，幅Ｗ_１１）とコンタクト部１１０（長さＬ_０，幅Ｗ_０）の間隙（Ｌ_１１−Ｌ_０，Ｗ_１１−Ｗ_０）を小さくさせる。この間隙が小さくなることは、上述したＳｉＮ膜１３０の形成工程、換言すればコンタクト層１２７の窓開け工程において、マスクを、メサストライプ部１１１の上面であってかつその外縁に非常に接近した位置に形成しなければならないことを意味する。すなわち、上記工程において、マスク形成位置の許容範囲が狭くなるため、マスクパターンの微小なずれによってｐ側電極１２８と半導体層の側面とが導通する状態となってしまい、このことでリーク電流が発生するという問題があった。
【００１４】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、低キャパシタンスでかつ電極との接触抵抗を小さくし、さらにはリーク電流の発生を抑止することのできる導波路型端面受光素子を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる導波路型端面受光素子は、ｎ型半導体基板、ｎ型半導体バッファ層、ｎ型半導体光閉じ込め層、半導体光吸収層、ｐ型半導体光閉じ込め層、ｐ型半導体バッファ層、ｐ型コンタクト層が順次積層されたメサストライプ構造を有する導波路型端面受光素子において、前記コンタクト層の外縁部と前記メサストライプ構造の長手方向の側面部とを被覆した保護膜と、前記コンタクト層の前記外縁部以外の領域の上と前記保護膜のうち前記コンタクト層の上方に位置する領域の一部の上とに形成されたｐ側電極と、前記ｎ型半導体基板の裏面全面に形成されたｎ型電極と、を備えたことを特徴している。
【００１６】
この発明によれば、ｐ側電極が、コンタクト層の上部に位置する保護膜上の一部とコンタクト層の上のみに形成されるので、ｐ電極、保護膜およびコンタクト層によって構成されるＭＩＳ構造を最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、請求項２にかかる導波路型端面受光素子は、上記の発明において、前記コンタクト層の外縁部は、対向する両幅の合計が２０μｍ以上であるロ形状であることを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、コンタクト層上の中央部にｐ電極とのコンタクト部を形成するための保護膜形成工程において、マスクパターンの配置ずれ許容範囲として少なくとも１０μｍを与えることができる。
【００１９】
また、請求項３にかかる導波路型端面受光素子は、上記の発明において、前記保護膜は、ＳｉＮであることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項４にかかる導波路型端面受光素子は、上記の発明において、前記メサストライプ構造の光入射端面に形成された非反射膜を備えたことを特徴としている。
【００２１】
また、請求項５にかかる導波路型端面受光素子は、上記の発明において、前記非反射膜は、ＳｉＮであることを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる導波路型端面受光素子の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本実施の形態にかかる導波路型端面素子の構造を示した斜視図である。また、図２は、図１の端面領域Ｂに相当する領域を拡大したＡ−Ａ線断面図である。図１に示す導波路型端面受光素子１０は、図２にも示すように、ｎ型基板２１の（１００）面上に、順次、バッファ層とクラッド層とを兼ねたｎ型バッファ層２２、ｎ型光閉じ込め層２３、光吸収層２４（Ｎｏｎドープ、ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ型）、ｐ型光閉じ込め層２５、クラッド層２６、コンタクト層２７が積層された構造を有する。なお、この積層構造については図６に示した従来構造と同じである。ただし、本実施の形態では、ｎ型基板２１およびｎ型バッファ層２２を厚さ１．０μｍのｎ型ＩｎＰで形成し、ｎ型光閉じ込め層２３を厚さ０．５μｍのｎ型ＩｎＧａＡｓＰで形成し、光吸収層２４を厚さ３．０μｍのＩｎＧａＡｓＰで形成し、ｐ型光閉じ込め層２５を厚さ２．０μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓＰで形成し、クラッド層２６を厚さ２．０μｍのｐ型ＩｎＰで形成し、コンタクト層２７を厚さ０．４μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓＰで形成した。
【００２４】
また、本実施の形態おいて、図１に示すメサストライプ部１１は、上記した積層構造に対し、同図に示す２つの並進する溝２０を形成することによって得られる。なお、これら溝２０は、ウェットエッチングによって形成される。また、それら溝２０によって、２つのサポートメサ部１２も得られる。これら構造もまた、図６および図７に示した従来の導波路型端面受光素子１００と同じである。ただし、本実施の形態にかかる導波路型端面受光素子は、メサストライプ部１１の長さＬ_１と幅Ｗ_１が、図６に示した従来構造のメサストライプ部１１１の長さＬ_１１と幅Ｗ_１１よりも大きい。例えば、上記例に挙げた従来構造のメサストライプ部１１１のＬ_１１＝５０〜６０μｍ、Ｗ_１１＝２０〜３０μｍに対し、本実施の形態のメサストライプ部１１の上面の長さＬ_１と幅Ｗ_１はそれぞれＬ_１＝７０〜８０μｍ、Ｗ_１＝３０〜４０μｍである。
【００２５】
このようにメサストライプ部１１のサイズを大きくすることは、従来構造の導波路型端面受光素子では、上述したようにキャパシタンスが大きくなるために好ましくない。ところが、本実施の形態にかかる導波路型端面受光素子の構造はその問題を解消している。以下に、その構造について説明する。
【００２６】
図２に示すように、本実施の形態にかかる導波路型端面受光素子１０のメサストライプ部１１は、コンタクト層２７上であってかつその外縁部分以外の領域（すなわち、コンタクト部１１０）をマスクして形成されたＳｉＮ膜３０（保護膜）を有している。ここで、コンタクト部１１０は、従来構造で採用されたサイズ（上記例だと長さＬ_０＝３２μｍ、幅Ｗ_０＝１８μｍ）と同じものが採用される。すなわち、メサストライプ部１１の上面のサイズが大きくなった分だけ、コンタクト層２７上を被覆するＳｉＮ膜３０の面積も大きくなっている。例えば、上記例に挙げた従来構造のメサストライプ部１１１の半導体層最上部の幅Ｗ_１２＝２０〜３０μｍに対し、本発明のメサストライプ部１１の半導体層最上部の幅Ｗ_３はＷ_３＝３０〜４０μｍである。すなわち、コンタクト部１１０の幅Ｗ_０が変わらない分、コンタクト層２７上には、従来構造よりも面積の大きなＳｉＮ膜３０が形成されている。なお、本実施の形態では、ＳｉＮ膜３０の厚みを０．３μｍとした。
【００２７】
このように、コンタクト部１１の上面のサイズを変更せずに、メサストライプ部１１の上面のサイズを大きくすることは、ＳｉＮ膜３０の形成工程において、コンタクト部１１の形状に相当するマスクパターンの配置ずれの許容範囲が大きくなることを意味し、これにより、微小な配置ずれでリーク電流が発生してしまうという問題を回避することができる。
【００２８】
さらに、メサストライプ部１１は、コンタクト層２７の窓部（すなわちコンタクト部１１０）と、上記ＳｉＮ膜３０のうちコンタクト層２７の上面に位置する一部分のみに、ｐ側電極２８が形成される。すなわち、図６および図７に示した従来構造とは異なり、メサストライプ部１１の側面に位置するＳｉＮ膜３０上にはｐ側電極が形成されない。これは、メサストライプ部１１の両脇のＭＩＳ構造に起因するキャパシタンスが排除されることを意味する。例えば、上記したメサストライプ部１１とコンタクト部１１０のサイズの例に従うと、ｐ側電極の幅Ｗ_２はＷ_２＝２８μｍである。なお、この幅Ｗ_２は図７に示した従来構造のＷ_１２よりも大きい方が好ましい。その理由については後述する。なお、本実施の形態では、ｐ側電極２８を、厚みが順に５０ｎｍ／１００ｎｍ／５００ｎｍとなるＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層金属膜で形成した。
【００２９】
一方、サポートメサ部１２およびｐ側電極２８の機能は、従来構造で示したサポートメサ部１１２およびｐ側電極１２８と同じである。また、ｎ型基板２１の裏面全面に、ｎ側電極２９が形成される点も従来と同様であり、導波路型端面受光素子１０の光入射端面の表面に反射防止膜として非反射膜１３が形成される点も従来と同様である。
【００３０】
この導波路型端面受光素子１０の動作もまた、従来と変わらないが、メサストライプ部１１のサイズが大きくなったため、必然と、光吸収層２４の幅も広がり、入射する光量も大きくなる。すなわち、検出電流が増加し、感度を向上させることができる。
【００３１】
以上に説明した構造において、キャパシタンスは、結局、コンタクト部１０の外縁に位置するｐ側電極２８とＳｉＮ膜３０とコンタクト層２７で構成されるＭＩＳ構造（図２中、４１，４２で示された部分）と、ｎ型光閉じ込め層２３と光吸収層２４とｐ型光閉じ込め層２５によって構成されるＰＩＮ構造部（図２中、５１，５２，６０で示された部分）とにおいて生じる。
【００３２】
図３は、本発明にかかる導波路型端面受光素子において生じるキャパシタンスを説明するためのキャパシタンス等価回路図である。図３において、Ｃ２’は、図２において４１，４２で示されるキャパシタンス（メサストライプ部１１の上部のＭＩＳ構造に相当）を示し、Ｃ３’は、図２において５１，５２で示されるキャパシタンス（コンタクト部１１０の下部以外に位置するＰＩＮ構造部に相当）を示し、Ｃ４は、図３において６０で示されるキャパシタンス（コンタクト部１１０の下部に位置するＰＩＮ構造に相当）を示す。図３に示すように、導波路型端面受光素子１０の総キャパシタンスは、Ｃ４と、直列に接続されたＣ２’，Ｃ３’の和との並列回路の総容量として等価的に表わされる。なお、実際には、これらキャパシタンスに加えて、メサストライプ部１１の傾斜面直下に位置する半導体層領域、すなわち図２に示す斜線５３の領域においてもＰＩＮ構造に起因するキャパシタンスが存在するが、その値は微小であるために無視できるし、その領域は従来構造で示した図７の斜線１５３と同じである。
【００３３】
ここで、Ｃ４は、コンタクト部１１０のサイズが図６に示した従来構造と同じであり、そのＣ４を決定するＰＩＮ構造部の基板に平行な面積も従来構造と変わらないことから、その値も従来構造のＣ４と同じである。一方、Ｃ３’については、図６に示した従来構造と比較してコンタクト部１１０のサイズが同じでありかつメサストライプ部１１のサイズが大きくなったことから、そのＣ３’を決定するＰＩＮ構造部の面積も大きくなり、結果的に、Ｃ３’は図８に示した従来構造のＣ３よりも大きくなる。
【００３４】
また、Ｃ２’を決定するＰＩＮ構造部の面積は、ｐ側電極２８のうちＳｉＮ膜３０上に被覆された部分のサイズに応じて変化する。ここで、Ｃ２’は、図３に示すように、Ｃ３’と直列接続の関係にありかつＣ４と並列接続の関係にある。よって、Ｃ２’の値の増減による総キャパシタンスの変化は、結局、Ｃ３’が従来構造のＣ３に対してどれだけ増大したかによって定まる。
【００３５】
ところが、本実施の形態にかかる導波路型端面受光素子１０では、図６および図７に示した従来構造とは異なり、メサストライプ部１１の側面に位置するＳｉＮ膜３０上にはｐ側電極が形成されないので、総キャパシタンスにおいて、図８に示した従来構造のＣ１に相当するキャパシタンスが含まれない。このＣ１に相当するキャパシタンスの排除は、従来構造のＳｉＮ膜１３０の被覆面積が比較的大きいことから、上記したＣ２’やＣ３’の増加を無視できるほど、総キャパシタンスの低下に大きく寄与する。
【００３６】
一方、コンタクト部１１０のサイズが従来構造と変わらないことから、コンタクト層２７とｐ側電極２８との間の接触面積も、従来構造の場合と同じである。すなわち、接触抵抗については、従来構造と同様に、大きな印加電圧を要することのない程度に抑えられる。
【００３７】
図４は、本発明と従来構造とを比較するための印加電圧と総キャパシタンスとの関係を示したグラフである。図４に示すように、本発明によれば、逆バイアスの電圧が大きいほど、従来構造と比較して総キャパシタンスが低下しているということがわかる。
【００３８】
つぎに、上述した導波路型端面受光素子１０の提供形態について説明する。図１は、ジャンクションダウンで接合される受光素子として最低限の構成を示すものであったが、導波路型端面受光素子は、一般に、半導体ウェハ上に作成された複数個のうちの一つをダイシングによって取り出された形態で提供される。具体的には、半導体ウェハ上の両端に亘って形成されたストライプ構造に対し、所定の箇所で劈開を行うことで、受光面の形成と素子の分断が行われる。
【００３９】
図５は、本実施の形態にかかる導波路型端面受光素子の提供形態を説明するための斜視図である。なお、図５において、図１と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図５に示す導波路型端面受光素子９０は、上述した長さＬ_１と幅Ｗ_１とを有するメサストライプ部１１を有する。また、そのメサストライプ部１１内には、上述した長さＬ_０と幅Ｗ_０とを有する。図５において、図１と異なるところは、サポートメサ部１２’および溝２０’がメサストライプ部１１の長さＬ_１よりも長く、メサストライプ部１１の非受光面側に、メサストライプ部１１’を有する点である。
【００４０】
このメサストライプ部１１’は、上記した劈開処理前において、この導波路型端面受光素子９０に隣接していた他の導波路型端面受光素子と連なっていた部分である。受光機能を発現させるメサストライプ部１１と上記メサストライプ部１１’が一体となって連なっていると、メサストライプ部１１’の表面のサイズ分だけキャパシタンスが増大してしまう。そこで、図５に示すように、メサストライプ部１１とメサストライプ部１１’の間に、ウェットエッチングなどによって分断溝９１を形成し、メサストライプ部１１とメサストライプ部１１’を分断している。これによって、上記したキャパシタンスの増大が防止され、実際の提供形態においても、図１に示した構造による効果を享受することができる。
【００４１】
以上に説明したとおり、実施の形態にかかる導波路型端面受光素子によれば、コンタクト部１１０のサイズを従来どおりとして、ｐ側電極２８を、コンタクト層２７の上部に位置するＳｉＮ膜３０上の一部とコンタクト部１１０上のみに形成することで、総キャパシタンスの増加と接触抵抗の増加を招くことなく、メサストライプ部１１のサイズを大きくすることが可能になった。そして、このメサストライプ部１１のサイズの増加により、コンタクト部を形成する際の窓開け工程においてマスクパターンの配置ずれの許容範囲を広げることができ、結果的に、多少の配置ずれが生じた場合でも、リーク電流が発生するという事態を回避することができる。
【００４２】
なお、以上の説明では、図２に示すように、幅について、コンタクト部１１０は従来と同様の長さでかつメサストライプ部１１は従来よりも大きくした点を中心に例示したが、それぞれの長さについても同様である。具体的には、コンタクト部１１０によって形成されるＳｉＮ膜３０の上面のロ形状は、その対向する両幅の合計が２０μｍ程度あれば、本発明の目的の一つであるマスクの配置ずれによるリーク電流防止を達成することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明にかかる導波路型端面受光素子によれば、ｐ側電極が、コンタクト層の上部に位置する保護膜上の一部とコンタクト層の上のみに形成されるので、ｐ電極、保護膜およびコンタクト層によって構成されるＭＩＳ構造の領域が最小限に抑えられ、そのＭＩＳ構造に起因するキャパシタンスの増加を防止することができるという効果を奏する。
【００４４】
また、本発明にかかる導波路型端面受光素子によれば、コンタクト層上の中央部にｐ電極とのコンタクト部を形成するための保護膜形成工程において、マスクパターンの配置ずれ許容範囲として従来よりも大きな１０μｍを与えることができるので、マスクパターンの微小な配置ずれによってリーク電流が発生するという問題を回避することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
実施の形態にかかる導波路型端面素子の構造を示した斜視図である。
【図２】
図１の端面領域Ｂに相当する領域を拡大したＡ−Ａ線断面図である。
【図３】
実施の形態にかかる導波路型端面受光素子において生じるキャパシタンスを説明するためのキャパシタンス等価回路図である。
【図４】
実施の形態と従来構造とを比較するための印加電圧と総キャパシタンスとの関係を示したグラフである。
【図５】
実施の形態にかかる導波路型端面受光素子の提供形態を説明するための斜視図である。
【図６】
従来の導波路型端面素子の構造例を示した斜視図である。
【図７】
図５の端面領域Ｂに相当する領域を拡大したＡ−Ａ線断面図である。
【図８】
従来の導波路型端面受光素子において生じるキャパシタンスを説明するためのキャパシタンス等価回路図である。
【符号の説明】
１０，９０，１００　導波路型端面受光素子
１１，１１’，１１１　メサストライプ部
１２，１２’，１１２　サポートメサ部
１３，１１３　非反射膜
２０，２０’，１２０　溝
２１，１２１　ｎ型基板
２２，１２２　ｎ型バッファ層
２３，１２３　ｎ型光閉じ込め層
２４，１２４　光吸収層
２５，１２５　ｐ型光閉じ込め層
２６，１２６　　クラッド層
２７，１２７　コンタクト層
２８，１２８　ｐ側電極
２９，１２９　ｎ側電極
３０，１３０　ＳｉＮ膜
１１０　コンタクト部

Claims

ｎ型半導体基板、ｎ型半導体バッファ層、ｎ型半導体光閉じ込め層、半導体光吸収層、ｐ型半導体光閉じ込め層、ｐ型半導体バッファ層、ｐ型コンタクト層が順次積層されたメサストライプ構造を有する導波路型端面受光素子において、
前記コンタクト層の外縁部と前記メサストライプ構造の長手方向の側面部とを被覆した保護膜と、
前記コンタクト層の前記外縁部以外の領域の上と前記保護膜のうち前記コンタクト層の上方に位置する領域の一部の上とに形成されたｐ側電極と、
前記ｎ型半導体基板の裏面全面に形成されたｎ型電極と、
を備えたことを特徴とする導波路型端面受光素子。
前記コンタクト層の外縁部は、対向する両幅の合計が２０μｍ以上であるロ形状であることを特徴とする請求項１に記載の導波路型端面受光素子。
前記保護膜は、ＳｉＮであることを特徴とする請求項１または２に記載の導波路型端面受光素子。
前記メサストライプ構造の光入射端面に形成された非反射膜を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の導波路型端面受光素子。
前記非反射膜は、ＳｉＮであることを特徴とする請求項４に記載の導波路型端面受光素子。