JP2007129033A - アバランシェフォトダイオードおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】拡散によりpn接合を形成する工程で、拡散マスク26の開口部28の一部に、拡散制御層24を設ける。拡散マスクを経てZnを窓層20に拡散し、受光部とガードリングとを同時に形成する。拡散制御層と窓層とで拡散係数がほぼ等しい場合、単純に拡散制御層の厚さに相当する厚みが拡散フロントでの深さの差となる。
【選択図】図1C
Description
特にアバランシェフォトダイオードは、素子内部に増幅機能を持つことから、PINフォトダイオードよりもより低いレベルの信号を受信する目的に適している。
(1)InGaAs拡散制御層の代わりに、InGaAsPを用いてもよい。
(2)半導体層の導電型をn型からp型に変更してもよい。この場合、拡散層はn型となる。
(3)Znに拡散後に、InGaAs拡散制御層を、エッチングで除去してもよい。
(4)光入射面には反射防止層を設けることもできる。
(5)第2の実施例において、図5に示すように、円形状電極50の代わりに環状電極54を用い、InP基板10の裏面全体に電極56を形成することによって、表面入射型とすることもできる。
12 n-InPバッファ層12
14 i-InGaAs光吸収層
16 i-InGaAsP遷移層
18 n-InP電界緩和層
20 n-InP窓層
22 i-InGaAs拡散制御層
24、28、42 開口
34、36、50、52、54 電極
Claims (13)
- 半導体基板上に少なくとも光吸収層、電界緩和層、窓層が順に積層され、前記窓層内に受光部とガードリング部となるpn接合を形成したアバランシェフォトダイオードにおいて、
前記窓層の表面の少なくとも一部に前記窓層に拡散した不純物に対して前記窓層とほぼ等しい拡散係数を有する拡散制御層が設けられているアバランシェフォトダイオード。 - 前記拡散制御層は、円形開口部を有し、前記円形開口部の周囲の前記拡散制御層上に環状の電極が設けられている、請求項1に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記拡散制御層は、円形であり、前記拡散制御層を覆うと共に、前記窓層に接触するように円形の電極が設けられている、請求項1に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記拡散制御層は、円形であり、前記拡散制御層の周囲を覆うと共に、前記窓層に接触するように環状の電極が設けられている、請求項1に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記不純物がZnの場合に、前記半導体基板がn型InP層、前記光吸収層がi-InGaAs層、前記電界緩和層がn-InP層、前記窓層がn-InP層であり、前記拡散制御層はi-InGaAs層である、請求項1〜4のいずれかに記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記不純物がZnの場合に、前記半導体基板がn型InP層、前記光吸収層がi-InGaAs層、前記電界緩和層がn-InP層、前記窓層がn-InP層であり、前記拡散制御層はi-InGaAsP層である、請求項1〜4のいずれかに記載のアバランシェフォトダイオード。
- 半導体基板上に少なくとも光吸収層、電界緩和層、窓層が順に積層され、前記窓層内に受光部とガードリング部となるpn接合を形成したアバランシェフォトダイオードの製造方法において、
前記半導体基板上に少なくとも光吸収層、電界緩和層、窓層を順に結晶成長する工程と、
前記窓層の表面に拡散制御層を成膜する工程と、
前記拡散制御層に第1の開口部を設ける工程と、
前記拡散制御層上に、前記拡散制御層の第1の開口部を含み、第1の開口部より大きい第2の開口部を有する拡散マスタを成膜する工程と、
前記拡散マスタを経て、前記窓層に不純物を拡散し、受光部とガードリング部とを同時に形成する工程とを含むアバランシェフォトダイオードの製造方法。 - 半導体基板上に少なくとも光吸収層、電界緩和層、窓層が順に積層され、前記窓層内に受光部とガードリング部となるpn接合を形成したアバランシェフォトダイオードの製造方法において、
前記半導体基板上に少なくとも光吸収層、電界緩和層、窓層を順に結晶成長する工程と、
前記窓層の表面に拡散制御層を成膜する工程と、
前記窓層の表面に、前記拡散制御層を含む開口部を有する拡散マスクを成膜する工程と、
前記拡散マスタを経て、前記窓層に不純物拡散を行い、受光部とガードリング部とを同時に形成する工程とを含むアバランシェフォトダイオードの製造方法。 - 前記拡散制御層の前記不純物に対する拡散係数は、前記窓層の前記不純物に対する拡散係数とほぼ等しい、請求項7または8に記載のアバランシェフォトダイオードの製造方法。
- 前記不純物がZnの場合に、前記半導体基板がn型InP層、前記光吸収層がi-InGaAs層、前記電界緩和層がn-InP層、前記窓層がn-InP層であり、前記拡散制御層はZnに対する拡散係数がInP層とほぼ等しいi-InGaAs層である、請求項9に記載のアバランシェフォトダイオードの製造方法。
- 前記不純物がZnの場合に、前記半導体基板がn型InP層、前記光吸収層がi-InGaAs層、前記電界緩和層がn-InP層、前記窓層がn-InP層であり、前記拡散制御層はZnに対する拡散係数がInP層とほぼ等しいi-InGaAsP層である、請求項9に記載のアバランシェフォトダイオードの製造方法。
- 前記拡散制御層の前記不純物に対する拡散係数は、前記窓層の前記不純物に対する拡散係数と異なる、請求項7または8に記載のアバランシェフォトダイオードの製造方法。
- 前記不純物がZnの場合に、前記半導体基板がn型InP層、前記光吸収層がi-InGaAs層、前記電界緩和層がn-InP層、前記窓層がn-InP層であり、前記拡散制御層はZnに対する拡散係数がInP層と異なる半導体層である、請求項12に記載のアバランシェフォトダイオードの製造方法。
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