JP2008544559A - 分離された吸収・マルチプリケーション領域を持つ、ゲルマニウム／シリコンアバランチ光検出器 - Google Patents

分離された吸収・マルチプリケーション領域を持つ、ゲルマニウム／シリコンアバランチ光検出器 Download PDF

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Abstract

半導体導波路に基づく光受信機が開示される。本発明の幾らかの局面による装置は、一の第二波長範囲の光を吸収する一の第二種類の半導体領域に隣接して、一の第一波長範囲の光を吸収する一の第一種類の半導体領域を含む一の吸収領域と、前記吸収領域に隣接するおよび分離されるとして定義され、前記吸収領域で形成される複数の電子をマルチプライする一の電界が存在する一の真性半導体領域を含む一のマルチプリケーション領域と、を含む。
【選択図】なし

Description

発明の実施形態は、大まかに言って光デバイスに関しており、より詳しくは、排他的にではないが、光検出器に関する。
インターネットデータトラフィック増加率が音声トラフィックを凌駕して光ファイバ通信への需要が推進されるにつれて、高速で効率的な、光に基づく技術への要求は高まっている。高密度波分割多重送信（ＤＷＤＭ）システムにおける同じファイバ上への多数の光チャネル送信は、光ファイバが提供する前代未聞の容量（信号帯域幅）を利用する簡単な方法を提供する。システム内で通例使われる光学部品には、波長分割多重方式技術（ＷＤＭ）を利用した送受信機、回折格子、薄膜フィルタ、ファイバブラッグ格子、アレイ導波路回折格子などの光学フィルタ、挿入／分岐多重装置、レーザ、光学スイッチおよび光検知器が含まれる。フォトダイオードが、入射光を電気信号に変換することで光を検知する光検知器として利用されてよい。電気回路が、入射光を表す電気信号を受信するべく、光検知器に結合されてよい。電気回路はその後、電気信号を望ましい用途に応じてプロセスすることができる。
分離された吸収・マルチプリケーション（ＳＡＭ）領域を持つ、ゲルマニウム／シリコンアバランチ光検出器（ＡＰＤｓ）についての方法および装置を開示する。以下の記載において、本発明の完全な理解のために幾つもの特定の詳細を述べる。しかし、当業者にとっては、本発明を実施するのに該特定の詳細が必要ないことは明らかであろう。その他の場合においては、公知の材料あるいは方法については詳細に記載せず、本発明を曖昧にしないようにしている。
本明細書全体において「一実施形態」「実施形態」という言及は、該実施形態との関連において記載された特定の特徴、構造、あるいは性質が本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれるということを意味している。故に、「一実施形態」「実施形態」という言い回しは本命最初の様々な箇所に出てくるが、これらは必ずしも全てが同じ実施形態のことを言っているとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、あるいは性質は一以上の実施形態において任意のふさわしい様式で組み合わせることができる。加えて、ここに提供する図面は当業者に対しての説明目的であり、図面は必ずしも原寸に比例して描かれたものではないことは理解されるべきである。
図１Ａは、本発明の一実施形態において一以上の寸法を持つ格子あるいはアレイ１０１状に設けられた複数のアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎを含むシステム１００の断面図を図示する。アレイ１０１の複数のアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎのうちの一以上に対して照明１１７が入射する。示される例においては、オブジェクト１１６の画像が照明１１７で光学要素１３０を介してアレイ１０１上にフォーカスされてよい。故に、アレイ１０１は、例えば相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサアレイなどと同様に、画像を感知する役目を持ってよい。
例示すると、図１Ｂは二次元格子状に設けられた複数のアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎを持つアレイ１０１の平面図を示しており、ここで複数のアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎの各々は、本発明の一実施形態において画素のような役目を果たす。図１Ｂに図示した例においては、オブジェクト１１６の画像１１８が、照明１１７内のアレイ１０１の画素を利用して示されている。
図１Ａ、１Ｂは説明目的で撮像システムに利用されるアバランチ光検知器の用途の一例を示しているが、アバランチ光検知器は、例えば本発明の教示によって可視スルー赤外波長（visible through infrared wavelengths）を含む様々な波長の任意のものを含む光検知が実現される、その他の種類の用途に利用されてもよい。
図１Ａに戻ると、光学要素１３１は、画像が照明１１７でアレイ１０１にフォーカスされるようなレンズあるいはその他の種類の屈折性あるいは回折性の光学要素であってよい。本発明の実施形態においては、照明１１７は可視光、赤外光、および／または、可視スルー赤外スペクトル（visible through infrared spectrum）を通る波長の組み合わせを含んでよい。
図１Ａに示す例においては、複数のアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎの各々は、半導体材料層１０５、１０７、１０９、１１１、１１３、および１１５を含む。コンタクト１３１は層１０５に結合され、コンタクト１３３が層１１５に結合される。一実施形態においては、層１０５は、例えば５ｅ１９ｃｍ−３のドープ濃度と、例えば１００ナノメートルの厚みとを持つ、ｐ＋ドープシリコン層である。一実施形態においては、層１０５はコンタクト１３１と層１０５との間の電気結合を向上するようなドープ濃度を持つ。一実施形態においては、層１０７、１０９は、アバランチ光検知器１０３Ａの吸収領域１３５を形成する真性半導体材料領域である。層１０７は真性シリコン層であり、層１０９は真性ゲルマニウム層である。吸収領域１３５に隣接しているのは、分離されたマルチプリケーション領域であり、これはシリコンなどの真性半導体材料層１１３を含む。図示された例に示されているとおり、層１１３は、ｐ−ドープシリコン層１１１とｎ＋ドープシリコン層１１５との間に設けられている。一実施形態においては、層１１１は、例えば１００ナノメートルの厚みと、例えば１−２ｅ１７ｃｍ−３のドープ濃度とを持つ。一実施形態においては、層１１５は例えば５ｅ１９ｃｍ−３のドープ濃度を持つ。示された例においては、複数のアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎの各々は、グランドと電圧Ｖ１、Ｖ２、...Ｖｎとの間に結合されており、各アバランチ光検知器がバイアスされて、示されている通り、層１０５および１１５間に電界を生じるようになっている。
もちろん、本開示で記載されるドープ濃度、厚み、および材料などの特定の例は、説明目的であって、他のドープ濃度、厚み、および材料などを本開示の教示に則って使用することもできる。
操作に際しては、照明１１７が、複数のアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎの各々の一以上における層１０５に入射する。層１０５は比較的薄く、略全ての照明１１７が、層１０５から吸収領域１３５の層１０７へ伝播するようになっている。一例においては、層１０７の真性シリコンが略４２０ナノメートルから略１１００ナノメートルの範囲の波長をもつ光を吸収する。略１１００ナノメートルを超える波長を持つ光の大半は、吸収領域１３５の真性シリコン層１０７から真性ゲルマニウム層１０９へと伝播する。層１０９の真性ゲルマニウムは、層１０７から伝播する略１６００ナノメートルまでの波長の、残りの光を吸収する。
例示すると、図２は本発明の一実施形態におけるシリコンとゲルマニウムの応答性と波長の関係例を示すダイアグラム２０１である。特に、ダイアグラム２０１は、波長に対するシリコンの応答性を示すプロット２０７、および波長に対するゲルマニウムの応答性を示すプロット２０９を示す。一実施形態においては、プロット２０７は層１０７の真性ゲルマニウムの応答性に対応してよく、プロット２０９は真性ゲルマニウムの応答性に対応してよい（図１Ａ参照）。プロット２０７に示すように、シリコンは略４２０ナノメートルという短い波長を持つ光を吸収する。波長が長くなると、赤外波長におけるシリコンのより低い吸収に起因して、シリコンの応答性は落ち始める。実際、光の波長がこの時点で増えると、光がより赤外となるにつれて、シリコンは益々透明になる。故に図１Ａに関しては、照明１１７のより長い波長は層１０７には吸収されず、代わりに層１０９へと伝播する。しかしプロット２０９は、本発明の一実施形態において、ゲルマニウムが、層１０７から伝播した略１６００ナノメートルまでの波長の、より長い波長光を層１０９において吸収することを示している。層１０７のシリコンは略１０００ナノメートルより低い、より短い光波長を吸収するが、同じ波長範囲においてゲルマニウムはそれよりずっと大きい吸収係数を持ち、さもなくば本発明の教示においては表面再結合に起因して顕著な光電流を生成しない。
故に、図１Ａに戻ると、吸収領域１３５の層１０７の真性シリコンと層１０９の真性ゲルマニウムとの組み合わせは、本発明の教示によると、照明１１７はアバランチ光検知器の吸収領域１３５において、略４２０ナノメートルの波長を持つ可視光から、略１６００ナノメートルまでの波長を持つより長い赤外波長まで幅広く吸収する。このように照明１１７の光が半導体層１０７、１０９に吸収されることで、光キャリアあるいは電子−正孔対が吸収領域１３５に生成される。
アバランチ光検知器にバイアスおよび電界が存在することで、吸収領域１３５に生成される電子−正孔対の孔のほうが層１０５側へドリフトし、電子は層１１５側へドリフトする。電子がマルチプリケーション領域１３７へドリフトすると、電子は、層１１１のｐ−ドープシリコンおよび層１１５のｎ＋ドープシリコンという、隣接した層のドープレベルから生じる、真性シリコン層１１３の比較的高い電界にさらされる。本発明の教示によると、層１１３の高い電界の結果、吸収領域１３５からマルチプリケーション領域１３７にドリフトする電子に対して衝撃イオン化が生じる。故に本発明の一実施形態においては、照明１１７が吸収領域１３５に吸収されることで形成される光電流は、マルチプリケーション領域１３７においてマルチプライあるいは増幅される。光キャリアはその後コンタクト１３１、１３３で集められる。例えば孔はコンタクト１３１で集められてよく、電子がコンタクト１３３で集められる。本発明の実施形態においては、コンタクト１３１、１３３は、コンタクト１３１、１３３のそれぞれに存在する信号をプロセスする電気回路に結合されてよい。
上述のように、マルチプリケーション領域１３７は層１１３の真性シリコンと、隣接するｐ−ドープ、ｎ＋ドープ層１１１、１１５のシリコンとを含む。図３は、例えば燐化インジウム（ＩｎＰ）などの別の材料ではなくてシリコンをマルチプリケーション領域１３７に利用するアバランチ光検知器の一実施形態において実現される感度向上を示すダイアグラム３０１である。特に、ダイアグラム３０１は、アバランチ光検知器の様々な実施形態について、受信機感度ｄＢｍとフォトマルチプリケーションゲインＭの関係を示している。特に、プロット３３３は、燐化インジウムに基づくアバランチ光検知器について、受信機感度とフォトマルチプリケーションゲインの関係を示し、プロット３３５は、シリコンに基づくアバランチ光検知器について、受信機感度とフォトマルチプリケーションゲインの関係を示している。図３においてプロット３３３、３３５を比較することで分かるように、本発明の一実施形態においては、シリコンに基づくアバランチ光検知器を、燐化インジウムに基づくアバランチ光検知器の代わりに利用することで、受信機感度は略４‐５ｄＢ向上している。これは、本発明の一実施形態によれば、マルチプリケーション領域１３７で燐化インジウムの代わりにシリコンを利用すると、アバランチ光検知器が受信する光信号にエンコードされている信号を正確に検知する目的において、より少ない電力が要されることを示す。
本発明の実施形態においてマルチプリケーション領域１３７でシリコンを利用すると、材料中の電子と空孔間の衝撃イオン化特性により、図１Ａ、１Ｂに示すアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎの感度が向上する。本発明の実施形態においては、マルチプリケーション領域１３７でシリコンを利用することにより、略一種類のキャリアのみ（特に電子のほう）が衝撃イオン化を達成することができる。これは、空孔の電子に対する衝撃イオン化係数の割合である、ｋ係数により量的に分かる。シリコンは、例えば燐化インジウムより約１桁低いｋ係数を持つ。シリコンを利用する結果、空孔ではなくて、略電子のみがマルチプリケーション領域１３７で選択的にマルチプライあるいは増幅される。故に、アバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎ内のノイズおよび不安定性は、本発明の一実施形態においては、より高いｋ係数を持つ材料と比した場合に、少ない。以下の式がｋ係数（ｋ）に関する過剰ノイズを示す。
Figure 2008544559
 上記式において、ＦＡは過剰ノイズ係数であり、Ｍはアバランチ光検知器のゲインである。
本発明の実施形態によると、マルチプリケーション領域１３７でシリコンを利用することにより略電子のみが衝撃イオン化を達成することができることから、一種類を超えるキャリアがマルチプリケーション領域１３７に生成されることから生じるランナウェイの発生可能性は略少ない。例示すると、本発明の実施形態のシリコンのｋ係数の値は、０．０５より小さい、あるいは略０．０２‐０．０５の間である。これと比較すると、例えばインジウムガリウムヒ化物（ＩｎＧａＡｓ）などの他の材料のｋ係数の値は略０．５‐０．７の間であり、ゲルマニウムのｋ係数の値は略０．７‐１．０の間である。本発明の実施形態において、シリコンを利用するｋ係数の値は、他の材料より小さい。故に、マルチプリケーション領域１３７でアバランチ光検知器の一実施形態にシリコンを利用すると、インジウムガリウムヒ化物（ＩｎＧａＡｓ）あるいはゲルマニウムなどのその他の材料を利用するアバランチ光検知器に比べて、感度が向上することになる。
図４Ａは、本発明の一実施形態における、共振空胴を持つ、ゲルマニウム／シリコンアバランチ光検知器の断面図である。本発明の教示では、アバランチ光検知器４０３は、図１Ａ、１Ｂに示すアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎの例と類似していること、およびアバランチ光検知器４０３をアバランチ光検知器１０３Ａ、１０３Ｂ、...１０３Ｎの一以上の任意のものの代わりに利用することができることが理解されよう。図４Ａに示す例に戻ると、アバランチ光検知器４０３は、層４０５、４０７、４０９、４１１、４１３、および４１５を含む。図４Ａに示す例においては、アバランチ光検知器４０３はシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウェハ上に設けられるので、アバランチ光検知器もまた、シリコン基板層４１９および反射層を含むが、これは図４Ａに埋め込み酸化物層４２５として示されている。図４Ａに示すように、一実施形態においては、アバランチ光検知器４０３はさらに、層４０７の表面で層４０５に対向する側の、層４０７の表面およびその内部に設けられる複数のガードリング４２１を含む。
一実施形態においては、層４０５およびガードリング４２１は、層４０５および層４０７に結合されたコンタクト間で電気結合を向上させるドープ濃度を持つ、ｐ＋ドープシリコンである。一実施形態においては、図４Ａに示すように、ガードリング４２１は層４０５に隣接して設けられ、電界がアバランチ光検知器４０３の端部から延びたり、それを行き過ぎることを防ぐ、あるいは減らす助けをする。本発明の教示によると、電界をアバランチ光検知器４０３構造内に隔離あるいは閉じ込める助けをすることで、ガードリング４３１は、アバランチ光検知器４３０構造からの電流の漏れを減らす助けをする。
一実施形態においては、層４０７、４０９はアバランチ光検知器４０３の吸収領域４３５を形成する。一実施形態においては、層４０７は真性シリコンの層であり、層４０９は真性ゲルマニウムの層である。吸収領域４３５に隣接しているのは、真性シリコン層４１３を含む分離されたマルチプリケーション領域４３７である。図示例に示すように、層４１３はｐ−ドープシリコン層４１１とｎ＋ドープシリコン層４１５との間に設けられる。一実施形態においては、層４１１、４１５はマルチプリケーション領域４３７の層４１３を高電界にするようなドープ濃度を持つ。例えば、一実施形態においては、層４１１は例えば１−２ｅ１７ｃｍ−３のドープ濃度を持ち、層４１５は例えば５ｅ１９ｃｍ−３のドープ濃度を持つ。加えて、本発明の一実施形態においては、層４０５と層４１５との間により低い電界がさらに存在する。
操作に際しては、図４Ａに示すように、照明４１７がアバランチ光検知器４０３に向けられ、アバランチ光検知器４０３の表面に入射する。図４Ａに示す例においては、照明４１７が自由空間を介して層４０５の表面に入射する。本発明の教示によると、照明４１７からの光は吸収領域４３５に吸収され、光電流からの電子あるいは吸収領域４３５で形成される電子−正孔対は、衝撃イオン化の結果マルチプリケーション領域４３７でマルチプライされる。一実施形態においては、共振空胴はさらに、埋め込み酸化物層４２５と、照明４１７の光が入射するアバランチ光検知器４０３の表面との間のアバランチ光検知器４０３としても定義される。その結果、図４Ａに示すように、光照明４１７は埋め込み酸化物層４２５とアバランチ光検知器の表面との間の共振空胴内を循環する。
図４Ｂは、本発明の一実施形態のために生成された電子−正孔対を示す共振空胴を持つアバランチ光検知器４０３の断面図のさらなる詳細を示す別の図である。特に、図４Ｂは、アバランチ光検知器４０３の層４０５の表面に入射する照明４１７を示す。照明が吸収領域４３５の層４０７、４０９を伝播する際、光が吸収されて、これにより光電流あるいは電子４２７および正孔４２９を含む電子―正孔対が生成される。ｐ＋ドープ層４０５とｎ＋ドープ層４１５との間の電界を受けて、電子４２７が吸収領域４３５からマルチプリケーション領域４３７へドリフトする。マルチプリケーション領域４３７の層４１３に存在する高電界を受けて、衝撃イオン化が電子４２７で起こり、これによりさらなる電子−正孔対が生成され、その結果、吸収領域４３５に生成される光電流のマルチプリケーションあるいは増幅がなされる。本発明の一実施形態においては、正孔４２９および電子４２７はその後、層４０５と層４１５とに結合されるコンタクトにより集められる。
さらに図示されているように、アバランチ光検知器４０３を介して第一パスに吸収されない照明４１７からの光は、埋め込み酸化物層４２５（図４ＢではＳｉＯ２として図示）で反射して、アバランチ光検知器４０３で再循環を繰り返す。その結果、本発明の教示によると、照明４１７からの光は吸収領域４３５およびマルチプリケーション領域４３７で再利用され、これにより照明４１７の吸収確率が上がり、アバランチ光検知器４０３の性能が向上する。
本発明の例示実施例の上述の記載は、要約に記載したことも含めて、排他的あるいは開示した通りの形態に限定することが意図されたものではない。発明についての特定の実施例、例を例示目的で記載したが、様々な均等的改良あるいは変更が可能であることは本技術分野の当業者が認識するところである。実際、特定の波長、寸法、材料、時間、電圧、出力範囲の値などが説明目的で提供されているが、本発明の教示による他の実施形態においては他の値を利用することもできる。
これら変形例は上述の詳細な説明を踏まえて本発明に組み込みが可能である。以下の請求項で利用される用語は、本発明を明細書および請求項で開示する特定の実施形態に限定するものとして理解されるべきものではない。そうではなくて、範囲は以下の請求項により全体として決定されるべきであり、請求項解釈について確立された原則に基づき解釈されるべきである。
本発明の制限的でなくてかつ包括的でない実施形態を次に示す図面との関連において記載するが、ここで、そうと明示しない限りにおいては図面全てにおいて同様の参照番号は同様の部材のことについて言及している。
本発明の一実施形態のシステムにおける、分離された吸収・マルチプリケーション領域を持つ、複数のゲルマニウム／シリコンアバランチ光検出器の断面図を図示する。
本発明の一実施形態における、二次元アレイ状に設けられた、分離された吸収・マルチプリケーション領域を持つ、複数のゲルマニウム／シリコンアバランチ光検出器の平面図を図示する。
本発明の一実施例における、アバランチ光検知器の吸収領域のシリコンおよびゲルマニウム層に対する応答性と波長の関係を図示する。
本発明の一実施例における、分離された吸収・マルチプリケーション領域を持つ、ゲルマニウム／シリコンアバランチ光検出器のマルチプリケーション領域にシリコンを利用して向上させた感度を図示する。
本発明の一実施形態における、共振空胴を持つゲルマニウム／シリコンアバランチ光検知器の断面図である。
本発明の一実施形態のために生成された電子−正孔対を示す共振空胴を持つ、ゲルマニウム／シリコンアバランチ光検知器の断面図を示す。

Claims (20)

  1. 一の第二種類の半導体領域に隣接する一の第一種類の半導体領域を含む一の吸収領域と、
    前記吸収領域に隣接するおよび前記吸収領域から分離されるとして定義され、前記吸収領域で形成される複数の電子をマルチプライする一の電界が存在する一の真性半導体領域を含む一のマルチプリケーション領域とを含み、
    前記第一種類の半導体は一の第一波長範囲の光を吸収し、前記第二種類の半導体は一の第二波長範囲の光を吸収する、装置。
  2. 前記第一種類の半導体領域に入射する、前記第一波長範囲外であって前記第二波長範囲内の一の波長を持つ光は、前記第一種類の半導体の材料を通って、前記第二種類の半導体の材料へと吸収される、
    請求項１に記載の装置。
  3. 前記マルチプリケーション領域の前記真性半導体領域は、第一および第二ドープ領域間に設けられる、請求項１に記載の装置。
  4. 前記吸収層に隣接して設けられる一のドープコンタクト層をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  5. 前記第一種類の半導体領域はシリコンを含み、前記第二種類の半導体領域はゲルマニウムを含む、請求項１に記載の装置。
  6. 前記吸収領域は、前記第一波長範囲および前記第二波長範囲の一の組み合わせである一の範囲内の光を吸収する、請求項５に記載の装置。
  7. 前記装置は一の光検知器であり、前記光検知器は、一のアレイ状に設けられ前記アレイにフォーカスされるを一括して検知する複数の光検知器のうちの一つである、請求項１に記載の装置。
  8. 前記マルチプリケーション領域に隣接して設けられる一の反射層をさらに含み、
    前記マルチプリケーション領域は、前記吸収領域と前記マルチプリケーションとを含む一の共振空胴が、前記反射層と光が入射する前記装置の表面との間に定義されるよう、前記吸収領域と前記反射層との間に設けられる、請求項１に記載の装置。
  9. 前記反射層は一のシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウェハの一の埋め込み酸化物層を含む、請求項８に記載の装置。
  10. 前記ドープコンタクト層に隣接する前記吸収領域で定義される複数のガードリングをさらに含む、請求項４に記載の装置。
  11. 一の光ビームを一の吸収領域の一の第一種類の半導体領域へ方向付ける工程と、
    前記第一種類の半導体領域で、一の第一波長範囲の光の一の第一の箇所を吸収する工程と、
    前記第一波長範囲外であって一の第二波長範囲内の光の一の第二の箇所を通過させる工程と、
    前記光の前記第二の箇所を前記吸収領域の一の第二種類の半導体領域に吸収させる工程と、
    前記吸収領域に形成され前記吸収領域に隣接して定義される一のマルチプリケーション領域へとドリフトする複数の電子を選択的にマルチプライする工程と、
    を含む方法。
  12. 前記マルチプリケーション領域の一の高電界に呼応して、前記吸収領域に形成され前記マルチプリケーション領域へとドリフトする前記複数の電子を加速する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記吸収領域に形成され前記マルチプリケーション領域へとドリフトする前記複数の電子を選択的にマルチプライする工程は、前記マルチプリケーション領域内の衝撃イオン化に呼応して行われる、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記複数の電子を選択して前記マルチプリケーション領域をマルチプライする工程は、前記マルチプリケーション領域が含むシリコンが略０．０５より小さい一のｋ係数値を持つことに呼応して行われる、請求項１１に記載の方法。
  15. 前記吸収領域と前記マルチプリケーション領域とを含む一の共振空胴を定義する複数の反射表面間の光を反射する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  16. 複数の光検知器の各々が、
    一の第二種類の半導体領域に隣接する一の第一種類の半導体領域を含む一の吸収領域と、
    前記吸収領域に隣接するおよび前記吸収領域から分離されるとして定義され、前記吸収領域で形成される複数の電子をマルチプライする一の電界が存在する一の真性半導体領域を含む一のマルチプリケーション領域とを含み、
    前記第一種類の半導体は一の第一波長範囲の光を吸収し、前記第二種類の半導体は一の第二波長範囲の光を吸収する、複数のアレイ状の光検知器と、
    一の光画像を前記複数のアレイ状の光検知器上へフォーカスする一の光フォーカス要素と、
    を含むシステム。
  17. 前記光フォーカス要素は一のレンズを含む、請求項１６に記載のシステム。
  18. 前記第一種類の半導体領域はシリコンを含み、前記第二種類の半導体領域はゲルマニウムを含む、請求項１６に記載のシステム。
  19. 前記複数の光検知器の各々の前記マルチプリケーション領域の前記真性半導体領域は、第一および第二ドープ領域間に設けられる、請求項１６に記載のシステム。
  20. 前記複数の光検知器の各々は、前記吸収領域と前記マルチプリケーション領域とを含む一の共振空胴をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
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