JP2010067655A - Semiconductor optical element, optical pickup, and optical-disk recording/reproducing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体光学素子、光ピックアップ及び光ディスク記録再生装置に関する。詳しくは、光学素子として受光素子を有する半導体光学素子と、これを用いた光ピックアップ及び光ディスク記録再生装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor optical element, an optical pickup, and an optical disc recording / reproducing apparatus. Specifically, the present invention relates to a semiconductor optical element having a light receiving element as an optical element, and an optical pickup and an optical disc recording / reproducing apparatus using the same.
光ディスク記録再生装置は、CD(コンパクト・ディスク:CD−R、CD−RWを含む)やDVD(デジタル・ヴァーサタイル・ディスク)、BD(ブルーレイ・ディスク)などの光ディスクを記録媒体として、データの記録・再生を行なう装置である。光ディスク記録再生装置は、光ピックアップを備えている。光ピックアップは、ピックアップ内部に発光素子及び受光素子を有するものである。光ピックアップの受光素子には、PN接合やPIN接合のフォトダイオードが用いられている。 An optical disc recording / reproducing apparatus records data using an optical disc such as a CD (compact disc: including CD-R, CD-RW), DVD (digital versatile disc), BD (Blu-ray disc) as a recording medium. -A device that performs playback. The optical disc recording / reproducing apparatus includes an optical pickup. The optical pickup has a light emitting element and a light receiving element inside the pickup. A PN junction or PIN junction photodiode is used for the light receiving element of the optical pickup.
フォトダイオードは、用途によって、主にRFフォトダイオードとFRONTフォトダイオードに分けられる。RFフォトダイオードは、主にRF信号のモニタ、及び、トラッキング・フォーカスサーボの役割があり、フロントフォトダイオードは、レーザーパワーをモニタし、APC(Auto Power Contorol)を行なう役割がある。通常、RFフォトダイオードには、複数の領域に分割されたフォトダイオードが用いられている。 Photodiodes are mainly classified into RF photodiodes and FRONT photodiodes depending on applications. The RF photodiode mainly has a role of monitoring an RF signal and a tracking / focus servo, and the front photodiode has a role of monitoring laser power and performing APC (Auto Power Control). Usually, a photodiode divided into a plurality of regions is used as the RF photodiode.
前述のように、光ピックアップに使用されるフォトダイオードは、複数の領域に分離されている。通常のフォトダイオードを並べて配置する方法では、複数のフォトダイオードを互いに離して形成する必要がある。このため、フォトダイオードの分離幅が広くなったり、フォトダイオード間に入射した光が無駄になったりする。そこで現状では、フォトダイオード間の分離幅を狭くするために、拡散層による分離構造が採用されている。 As described above, the photodiode used for the optical pickup is separated into a plurality of regions. In the method of arranging ordinary photodiodes side by side, it is necessary to form a plurality of photodiodes apart from each other. For this reason, the separation width of the photodiodes is widened, and light incident between the photodiodes is wasted. Therefore, at present, a separation structure using a diffusion layer is employed in order to narrow the separation width between the photodiodes.
図9は光ピックアップ用の半導体光学素子に採用されているフォトダイオードの分離構造の一例を説明するもので、(A)は平面図、(B)は断面図を示している。図9においては、P型の半導体基板40上にP型の低濃度層41が形成されている。半導体基板40はP型のシリコン基板を用いて構成されている。素子分離部42は、LOCS(local oxidation of silicon)構造を有するもので、半導体基板40上で、後述するフォトダイオードを含む受光素子領域を、他の素子領域から分離するように区画している。こうした分離構造は、例えば特許文献1や特許文献2に開示されている。
9A and 9B illustrate an example of a photodiode separation structure employed in a semiconductor optical element for an optical pickup. FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a cross-sectional view. In FIG. 9, a P-type
素子分離部42で区画された受光素子領域内には、PN接合の第1フォトダイオード(PD)43と、PN接合の第2フォトダイオード(PD)44が設けられている。第1フォトダイオード43は、低濃度層41の表面部に形成されたN型の半導体層45をカソードとし、第2フォトダイオード44は、低濃度層41の表面部に形成されたN型の半導体層46をカソードとしている。2つのN型の半導体層45,46の間にはP型の半導体層47が形成されている。P型の半導体層47は、N型の半導体層45,46の間に介在する状態で低濃度層41の表面部に形成されている。このため、第1フォトダイオード43と第2フォトダイオード44は、P型の半導体層47を分離部として分離されている。
In the light receiving element region partitioned by the
上記構成からなる半導体光学素子においては、P型の半導体層47を形成する条件(濃度、幅、深さなど)により、分離部での感度特性や、カソード間リーク、PN接合リーク・容量などの特性が変化する。このため、各特性について要求仕様を満たすように、P型の半導体層47の形成条件が決定される。
In the semiconductor optical element having the above configuration, depending on the conditions (concentration, width, depth, etc.) for forming the P-
図10は光ピックアップ用の半導体光学素子に採用されているフォトダイオードの分離構造の他の例を説明するもので、(A)は平面図、(B)は断面図を示している。図10においては、P型の半導体基板50上にP型の低濃度層51が形成されている。半導体基板50は、P型のシリコン基板を用いて構成されている。素子分離部52は、LOCS構造を有するもので、半導体基板50上で、後述するフォトダイオードを含む受光素子領域を、他の素子領域から分離するように区画している。
10A and 10B illustrate another example of a photodiode separation structure employed in a semiconductor optical element for an optical pickup. FIG. 10A is a plan view and FIG. 10B is a cross-sectional view. In FIG. 10, a P-type
素子分離部52で区画された受光素子領域内には、PN接合の第1フォトダイオード53と、PN接合の第2フォトダイオード54と、PN接合のダミーフォトダイオード55が設けられている。第1フォトダイオード53は、低濃度層51の表面部に形成されたN型の半導体層56をカソードとし、第2フォトダイオード54は、低濃度層51の表面部に形成されたN型の半導体層57をカソードとしている。また、ダミーフォトダイオード55は、低濃度層51の表面部に形成されたN型の半導体層58をカソードとしている。
In the light receiving element region partitioned by the
第1フォトダイオード53の半導体層56とダミーフォトダイオード55の半導体層58の間には、P型の半導体層59が形成されている。半導体層59は、n型の半導体層56,58の間に介在する状態で低濃度層51の表面部に形成されている。一方、第2フォトダイオード54の半導体層57とダミーフォトダイオード55の半導体層58の間には、P型の半導体装置60が形成されている。半導体層60は、N型の半導体層57,58の間に介在する状態で低濃度層51の表面部に形成されている。このため、第1フォトダイオード53と第2フォトダイオード54は、N型の半導体層58とその両側に位置するP型の半導体層59,60を分離部として分離されている。こうした分離構造は、例えば特許文献3に開示されている。
A P-
通常、トラッキング・フォーカス等の最隣接フォトダイオード間の出力を演算して用いる場合は、フォトダイオード間が狭くできる上記図9の構造を用いる。また、フォトダイオード間でのクロストークの低減が要求される場合は、上記図10の構造を用いる。 Normally, when the output between the adjacent photodiodes such as tracking and focus is calculated and used, the structure shown in FIG. 9 that can narrow the distance between the photodiodes is used. When the reduction of crosstalk between photodiodes is required, the structure shown in FIG. 10 is used.
ところで、光学ディスクの記録・再生には、光学ディスクの種類によって、異なる波長の光を利用する。具体的には、BDの場合は405nmの短波長光を利用し、DVDの場合は650nmの中波長光、CDの場合は780nmの中波長光を利用している。こうした光ディスク用途の短波長光及び中波長光に対して、例えば図11に示すような光学特性が要求されている。この光学特性の特徴は主に二つある。 By the way, for recording / reproduction of an optical disk, light of different wavelengths is used depending on the type of the optical disk. Specifically, a short wavelength light of 405 nm is used for BD, a medium wavelength light of 650 nm is used for DVD, and a medium wavelength light of 780 nm is used for CD. For such short-wavelength light and medium-wavelength light used for optical discs, for example, optical characteristics as shown in FIG. 11 are required. There are two main characteristics of this optical characteristic.
第1の要求特性は、2つのフォトダイオードPD1,PD2間に光を照射した場合に、加算出力(2つのフォトダイオードの出力の合計)が1より小さいこと。1より小さい感度とは、通常のフォトダイオード領域に光を入射したときの感度を1と定義したとき、0.1以上、0.95以下の範囲の感度を想定している。さらに、フォトダイオードPD1,PD2間の分離領域でいずれの位置に光を照射しても加算出力がほぼフラット(感度変動曲線がなだらか)であること。この光学特性は、フォトダイオード間に光を照射したときに、一部のキャリアが再結合するか、電源などに流れ込んで除去されることにより得られる。 The first required characteristic is that the addition output (the sum of the outputs of the two photodiodes) is smaller than 1 when light is irradiated between the two photodiodes PD1 and PD2. The sensitivity smaller than 1 assumes a sensitivity in the range of 0.1 or more and 0.95 or less when the sensitivity when light is incident on a normal photodiode region is defined as 1. Furthermore, the addition output is almost flat (sensitivity fluctuation curve is gentle) no matter which position is irradiated with light in the separation region between the photodiodes PD1 and PD2. This optical characteristic can be obtained by irradiating light between the photodiodes so that some of the carriers recombine or flow into a power source or the like to be removed.
第2の要求特性は、二つのフォトダイオードPD1,PD2間で光の照射位置を一方のフォトダイオード端から他方のフォトダイオード端に向けて直線的に変化させた場合に、光の照射位置に応じて、各々のフォトダイオードPD1,PD2の出力が直線的に変化すること。この光学特性は、2つのフォトダイオードPD1,PD2間の距離が比較的広く(10〜50μm)、フォトダイオード間の領域に光が入射した場合に、実際に光が照射した部分からフォトダイオードまでの距離に応じた比率で、それぞれのフォトダイオードPD1,PD2にキャリアが流れることにより得られる。 The second required characteristic is that when the light irradiation position between the two photodiodes PD1 and PD2 is linearly changed from one photodiode end to the other photodiode end, it corresponds to the light irradiation position. Thus, the outputs of the photodiodes PD1 and PD2 change linearly. This optical characteristic is that the distance between the two photodiodes PD1 and PD2 is relatively wide (10 to 50 μm), and when light is incident on the region between the photodiodes, the portion from the portion where the light is actually irradiated to the photodiodes. It is obtained when carriers flow through the photodiodes PD1 and PD2 at a ratio corresponding to the distance.
上記図9に示す構造を採用した場合は、フォトダイオード43,44間に介在するP型の半導体層47の濃度を高く(例えば、1E+19[1/cm3])し、深さを浅く(例えば、0.2μm)する。これにより、短波長光が入射したときに、上記図11のような目標特性を実現することができる。その理由を述べると、短波長光は中波長光よりも吸収係数が大きく、シリコン表面から0.2μmの領域で75%のキャリアが発生する。このため、濃度の高いP型の半導体層47の内部で一部のキャリアが再結合する。残りのキャリアは、N型の半導体層45,46までの距離に応じて、それぞれフォトダイオード43,44に流れ込む。また、P型の半導体層47の濃度が高いと、キャリアのライフタイムが短くなり、再結合が起こりやすくなる。このため、上記図11のような光学特性を奏するものとなる。
When the structure shown in FIG. 9 is adopted, the concentration of the P-
一方、上記図10に示す構造を採用した場合は、中波長光が入射したときに、上記図11のような目標特性を実現することができる。その理由を述べると、中波長光は短波長光よりも吸収係数が小さい。このため、例えばシリコン表面より1μm以内の領域に発生したキャリアがダミーフォトダイオード55に流れ込むと仮定すると、シリコン表面付近で発生した24%のキャリアはダミーフォトダイオード55に吸引されることになる(650nmの中波長光を想定した場合)。また、それよりも深い領域で発生した残りの76%のキャリアは、N型の半導体層56,57,58までの距離に応じて、それぞれフォトダイオード53,54,55に流れ込む。このため、上記図11のような光学特性を奏するものとなる。
On the other hand, when the structure shown in FIG. 10 is adopted, the target characteristics as shown in FIG. 11 can be realized when medium wavelength light is incident. The reason for this is that medium wavelength light has a smaller absorption coefficient than short wavelength light. For this reason, for example, assuming that carriers generated in a region within 1 μm from the silicon surface flow into the
しかしながら、上記図9に示す構造を採用した場合は、例えば、650nmの中波長光が入射したとき、シリコン表面から0.2μmの領域で発生するキャリアの割合が5%と少なくなる。このため、濃度の高いP型の半導体層47の内部で再結合するキャリアも割合が5%以下と非常に少なくなる。したがって、光学特性としては、図12のようにフォトダイオード43,44間の加算出力≒1となり、上記第1の要求特性を満たすことができない。
However, when the structure shown in FIG. 9 is adopted, for example, when medium wavelength light of 650 nm is incident, the ratio of carriers generated in the region of 0.2 μm from the silicon surface is reduced to 5%. For this reason, the proportion of carriers recombined inside the high-concentration P-
また、上記図10に示す構造を採用した場合は、短波長光が入射したとき、例えば上記のようにシリコン表面より1μm以内の領域に発生したキャリアがダミーフォトダイオード55に流れ込むと仮定すると、光の入射によって発生したキャリアの99.9%がダミーフォトダイオード55に吸引されて除去される。このため、光学特性としては、図13のように加算出力≒0となり、上記第1の要求特性及び上記第2の要求特性を満たすことができない。
When the structure shown in FIG. 10 is adopted, it is assumed that, when short wavelength light is incident, for example, carriers generated in a region within 1 μm from the silicon surface flow into the
本発明の目的は、入射光が短波長光及び中波長光のいずれであっても、所望の光学特性(図11に示すような光学特性)を満たすことができる半導体光学素子を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor optical element that can satisfy desired optical characteristics (optical characteristics as shown in FIG. 11) regardless of whether incident light is short-wavelength light or medium-wavelength light. is there.
本発明は、第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板上に形成された第1導電型の第1半導体層と、前記第1半導体層の表面部に互いに分離した状態で形成され、前記半導体基板との組み合わせで複数のフォトダイオードを構成する第2導電型の複数の第2半導体層と、前記複数の第2半導体層のうち、前記半導体基板の基板面方向で隣り合う2つの第2半導体層の間に位置して、前記第1半導体層の内部に形成された第2導電型の第3半導体層と有する半導体光学素子に係るものである。 The present invention includes a first conductivity type semiconductor substrate, a first conductivity type first semiconductor layer formed on the semiconductor substrate, and a surface portion of the first semiconductor layer formed in a state of being separated from each other, A plurality of second conductivity type second semiconductor layers constituting a plurality of photodiodes in combination with a semiconductor substrate, and two second semiconductor layers adjacent to each other in the substrate surface direction of the semiconductor substrate among the plurality of second semiconductor layers. The present invention relates to a semiconductor optical element having a second conductivity type third semiconductor layer formed between the semiconductor layers and formed inside the first semiconductor layer.
本発明に係る半導体光学素子においては、半導体基板との組み合わせで複数のフォトダイオードを構成する第2導電型の複数の第2半導体層のうち、基板面方向で隣り合う2つの第2半導体層の間で且つ第1半導体層の内部に、第2導電型の第3半導体層を設けることにより、入射光が短波長光であっても中波長光であっても、光エネルギーによって発生したキャリアの一部が第3半導体層に吸引され、残りのキャリアは、各々の第2半導体層までの距離に応じて、それぞれフォトダイオードに流れ込むようになる。 In the semiconductor optical element according to the present invention, of the second semiconductor layers adjacent to each other in the substrate surface direction among the plurality of second conductivity type second semiconductor layers constituting the plurality of photodiodes in combination with the semiconductor substrate. By providing a third semiconductor layer of the second conductivity type between and inside the first semiconductor layer, the carrier generated by light energy can be used regardless of whether the incident light is short wavelength light or medium wavelength light. A part is attracted to the third semiconductor layer, and the remaining carriers flow into the photodiodes according to the distances to the respective second semiconductor layers.
本発明によれば、入射光が短波長光及び中波長光のいずれであっても、所望の光学特性を満たすことができる半導体光学素子を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if incident light is any of short wavelength light and medium wavelength light, the semiconductor optical element which can satisfy | fill a desired optical characteristic can be provided.
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the embodiments described below, and various modifications and improvements have been made within the scope of deriving specific effects obtained by the constituent requirements of the invention and combinations thereof. Including form.
図1は本発明が適用される光ディスク記録再生装置の構成例を示す概略図である。光学ディスク記録再生装置1は、例えば、CD、DVD、BDなどの光学ディスクを記録媒体として取り扱うものである。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical disc recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied. The optical disk recording / reproducing apparatus 1 handles, for example, an optical disk such as a CD, DVD, or BD as a recording medium.
光学ディスク記録再生装置1は、光ピックアップ3と、ディスク回転駆動機構4と、送り機構5と、制御部6とを備えている。光ピックアップ3は、光学ディスク2への情報(データ)の記録及び/又は再生を行なうものである。ディスク回転駆動機構4は、光学ディスク2を回転駆動するものである。送り機構5は、光ピックアップ3を光学ディスク2の径方向に移動させるものである。送り機構5は、図示しないが、光ピックアップ3を支持する支持ベースと、この支持ベースを移動可能に支持する主軸及び副軸と、支持ベースを移動させるスレッドモータとを有している。制御部6は、光ピックアップ3、ディスク回転駆動機構4及び送り機構5を制御するものである。
The optical disk recording / reproducing apparatus 1 includes an
ディスク回転駆動機構4は、ディスクテーブル7と、スピンドルモータ8とを有している。ディスクテーブル7には光学ディスク2が載置されるようになっている。スピンドルモータ8は、ディスクテーブル7を回転駆動する駆動源となるものである。 The disk rotation drive mechanism 4 has a disk table 7 and a spindle motor 8. The optical disk 2 is placed on the disk table 7. The spindle motor 8 serves as a drive source for rotationally driving the disk table 7.
制御部6は、アクセス制御回路9と、サーボ回路10と、ドライブコントローラ11と、信号復調器12と、誤り訂正回路13と、インターフェース14とを有している。アクセス制御回路9は、送り機構5を駆動制御して光学ディスク2の径方向に対する光ピックアップ3の位置を制御するものである。サーボ回路10は、光ピックアップ3の二軸アクチュエータを駆動制御するものである。ドライブコントローラ11は、これらアクセス制御回路9、サーボ回路10を制御するものである。信号復調器12は、光ピックアップ3からの信号を復調処理するものである。誤り訂正回路13は、信号復調器12で復調処理された信号を誤り訂正するものである。インターフェース14は、誤り訂正回路13で誤り訂正された信号を外部コンピュータ等の電子機器に出力するためのものである。
The
上記構成からなる光学ディスク記録再生装置1においては、ディスク回転駆動機構4のスピンドルモータ8によって、光学ディスク2が載置されたディスクテーブル7を回転駆動する。その際、制御部6のアクセス制御回路9からの制御信号に応じて送り機構5を駆動制御することにより、光ピックアップ3を光学ディスク2の所望の記録トラックに対応する位置に移動させて、光学ディスク2に対する情報の記録再生を行なう。
In the optical disk recording / reproducing apparatus 1 configured as described above, the disk table 7 on which the optical disk 2 is mounted is rotated by the spindle motor 8 of the disk rotation drive mechanism 4. At that time, the
光ピックアップ3は、図示はしないが、光学ディスク2から情報を再生する光学系と、この光学系が有する対物レンズを駆動して変位させるレンズ駆動機構とを有している。このうち、光ピックアップ3は、少なくとも、発光素子と受光素子を用いて構成されるものである。発光素子は、光学ディスク2に向けて所定波長のレーザー光を出射するものである。受光素子は、光学ディスク2からの戻り光を受光するものである。本発明に係る半導体光学素子は、受光素子のみを有するものであってもよいし、発光素子と受光素子を一体に有するものであってもよい。
Although not shown, the
発光素子は、例えば、光学ディスク2がCDであれば波長780nmのレーザー光を出射し、光学ディスク2がDVDであれば波長650nmのレーザー光を出射し、光学ディスク2がBDであれば波長405nmのレーザー光を出射する。 For example, if the optical disk 2 is a CD, the light emitting element emits a laser beam having a wavelength of 780 nm, if the optical disk 2 is a DVD, emits a laser beam having a wavelength of 650 nm, and if the optical disk 2 is a BD, the wavelength is 405 nm. The laser beam is emitted.
ちなみに、BDに適用される405nmの短波長光の吸収長は、0.14nmであり、DVDに適用される650nmの中波長光の吸収長は3.7μmであり、CDに適用される780nmの中波長光の吸収長は8.7μmである。短波長光及び中波長光は、それぞれに対応する吸収長よりも上部の浅い領域で、光の63%が吸収され、それに応じた割合でキャリアの生成が行なわれる。 By the way, the absorption length of the short wavelength light of 405 nm applied to the BD is 0.14 nm, the absorption length of the medium wavelength light of 650 nm applied to the DVD is 3.7 μm, and the absorption length of 780 nm applied to the CD. The absorption length of medium wavelength light is 8.7 μm. In the short wavelength light and the medium wavelength light, 63% of the light is absorbed in a shallow region above the corresponding absorption length, and carriers are generated at a ratio corresponding thereto.
続いて、本発明の実施の形態に係る半導体光学素子の構造について説明する。本発明の実施の形態においては、一例として、第1導電型がP型で、第2導電型がN型である場合について説明する。 Next, the structure of the semiconductor optical element according to the embodiment of the present invention will be described. In the embodiment of the present invention, a case where the first conductivity type is P-type and the second conductivity type is N-type will be described as an example.
<第1の実施の形態>
図2は本発明の第1の実施の形態に係る半導体光学素子の構造を説明するもので、(A)は平面図、(B)は断面図を示している。図2においては、P型の半導体基板20を用いて2つのフォトダイオード(PD)21,22が形成されている。2つのフォトダイオード21,22は、半導体基板20の基板面方向で隣り合う状態に配置されている。P型の半導体基板20は、2つのフォトダイオード21,22の共通のアノードとなるもので、例えばP型のシリコン基板を用いて構成されている。半導体基板20上には、P型で低不純物濃度のエピタキシャル層23が形成されている。P型のエピタキシャル層23は、第1導電型の第1半導体層に相当するものである。素子分離部24は、LOCS構造を有するもので、半導体基板20上で、上記フォトダイオード21,22を含む受光素子領域を、他の素子領域から分離するように区画している。
<First Embodiment>
2A and 2B illustrate the structure of the semiconductor optical element according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view. In FIG. 2, two photodiodes (PD) 21 and 22 are formed using a P-
前述した2つのフォトダイオード21,22は、素子分離部24で区画された受光素子領域内に設けられている。各々のフォトダイオード21,22は、平面視矩形状に形成されている。ここで記述する「矩形状」とは、長方形と正方形の両方の意味を併せ持つ用語である。ただし、フォトダイオード21,22の平面形状は矩形に限らず、例えば、ひし形であってもよい。一方のフォトダイオード(以下、「第1フォトダイオード」とも記す)21は、PN接合のフォトダイオードであり、他方のフォトダイオード(以下、「第2フォトダイオード」とも記す)22も、PN接合のフォトダイオードである。
The two
第1フォトダイオード21は、エピタキシャル層23の表面部に形成されたN型の半導体層25をカソードとし、第2フォトダイオード22は、エピタキシャル層23の表面部に形成されたN型の半導体層26をカソードとしている。N型の半導体層25,26は、それぞれ第2導電型の第2半導体層に相当するものである。なお、ここで記述する「表面部に形成」とは、エピタキシャル層23の上面から、エピタキシャル層23の深さ方向(半導体基板20の厚み方向)に所定の厚みで形成することを意味する。このため、エピタキシャル層23の表面部に形成される層の上面は、エピタキシャル層23の上面と面一に配置されるものとなる。換言すると、エピタキシャル層23の上面と面一な上面を有する層は、いずれもエピタキシャル層23の表面部に形成されたものとなる。
The
エピタキシャル層23の内部には、N型の半導体層27が埋め込まれている。N型の半導体層27は、第2導電型の第3半導体層に相当するものである。半導体層27は、エピタキシャル層23の内部に平面視矩形状をなして島状に形成されている。半導体層27は、平面的に見ると、2つの半導体層25,26の間に介在する状態で配置されている。2つの半導体層25,26の並び方向(図の左右方向)において、一方の半導体層25と半導体層27の間にはエピタキシャル層23がスリット状に介在し、他方の半導体層26と半導体層27の間にもエピタキシャル層23がスリット状に介在している。
An N-
また、半導体層27は、断面的に見ると、2つの半導体層25,26よりも深い位置(下方)に配置されている。半導体層27は、光の照射によって発生したキャリアを吸収できるように、例えば図示しない電源等に電気的に接続されるものである。エピタキシャル層23の表面から半導体層27までの深さ寸法Dは、半導体光学素子に要求される光学特性に応じて設定される。
In addition, the
上記構成からなる半導体光学素子を製造する場合は、まず、P型の半導体基板20の表面(上面)に、シリコンの結晶成長により、不純物濃度の低いP型のエピタキシャル層23を形成する。
When manufacturing the semiconductor optical element having the above-described configuration, first, a P-
次に、2つのフォトダイオード21,22間に相当する領域に、イオン注入法によってN型の半導体層27を形成する。N型の半導体層27をエピタキシャル層23の内部に形成する場合は、高エネルギーでのイオン注入、例えば、不純物となるリン(P)イオンを、3[MeV]のエネルギー、5E+12[1/cm2]のドーズ量の条件でイオン注入を行なう。
Next, an N-
なお、N型の半導体層27を形成する工程は、基板分離型MOSトランジスタ用ディープNウエル層の形成工程や、VPNPトランジスタのN型の島形成工程などと兼用することが可能である。
Note that the process of forming the N-
また、N型の半導体層27は、例えば図3(A)の平面図及び(B)の断面図に示すように、素子分離部24で区画された受光素子領域を取り囲むようにN型のウエル層28を形成し、このウエル層28に半導体層27の両端部を接続するように形成する。ウエル層28からは電極29を取り出し、この電極29を電源等に接続する。
The N-
次に、フォトダイオード21,22となる部分に不純物を導入することにより、N型の半導体層25,26を形成する。これにより、P型の半導体基板20を共通のアノードとし、N型の半導体層25,26を個別のカソードとして、2つのフォトダイオード21,22が受光素子領域に形成されることになる。
Next, N-type semiconductor layers 25 and 26 are formed by introducing impurities into portions to be the
このようにして得られる半導体光学素子を動作させる場合は、各々のフォトダイオード21,22のアノード−カソード間に逆バイアス電圧を印加する。この動作時にフォトダイオード21,22間の領域に短波長光を照射した場合の光学特性と中波長光を照射した場合の光学特性は、次のようになる。
When operating the semiconductor optical element thus obtained, a reverse bias voltage is applied between the anode and cathode of each of the
まず、フォトダイオード21,22間の領域に短波長光を照射した場合は、前述したようにシリコン表面から0.2μmの領域で75%のキャリアが発生する。また、フォトダイオード21,22間の領域に例えば650nmの中波長光を照射した場合は、前述したようにシリコン表面から0.2μmの領域で発生するキャリアの割合が5%となる。つまり、入射光が短波長光の場合は、シリコン表面の浅い領域で相対的に多くのキャリアが発生し、入射光が中波長光の場合は、シリコン内部の深い領域で相対的に多くのキャリアが発生する。
First, when short wavelength light is irradiated to the region between the
このため、短波長光と中波長光の吸収長の違いを考慮して、シリコン表面となるエピタキシャル層23の上面を基準としたN型の半導体層27の埋め込み深さや、当該半導体層27の平面的な大きさ(矩形のサイズ)、厚み等を設定する。例えば、短波長光としてBDに対応する405nmのレーザー光を利用し、中波長光としてDVDに対応する650nmのレーザー光を利用する場合は、それらのレーザー光の吸収長(0.14μm、3.7μm)の違いを考慮して、N型の半導体層27をシリコン表面から1〜2μmの深さの範囲に形成する。
Therefore, considering the difference in absorption length between short-wavelength light and medium-wavelength light, the embedding depth of the N-
これにより、フォトダイオード21,22間の領域に照射するレーザー光が短波長光である場合は、シリコン表面の浅い領域で多くのキャリアが発生する。そうした場合、フォトダイオード21,22のカソードとなるN型の半導体層25,26の位置と、その間に介在するN型の半導体層27との位置と、キャリアが発生する位置の関係から、一部のキャリアは、N型の半導体層27に吸収されて電源に流れ込む。また、残りのキャリアは、N型の半導体層25,26までの距離に応じて、それぞれフォトダイオード21,22に流れ込む。
Thereby, when the laser light irradiated to the area | region between
一方、フォトダイオード21,22間の領域に照射するレーザー光が中波長光である場合も、上記の位置関係から、一部のキャリアは、N型の半導体層27に吸収されて電源に流れ込む。また、残りのキャリアは、N型の半導体層25,26までの距離に応じて、それぞれフォトダイオード21,22に流れ込む。N型の半導体層27に吸収されたキャリアは、電源に流し込むことで除去される。このため、加算出力に反映されない。したがって、フォトダイオード21,22間の領域に照射するレーザー光の波長が短波長であっても中波長であっても、上記図11のような光学特性を満たすことができる。
On the other hand, even when the laser light applied to the region between the
なお、ここではN型の半導体層27を単個の島状に形成するとしたが、これに限らず、例えば図4に示すように、2つのフォトダイオード21,22の並び方向でN型の半導体層27を複数(図例では4つ)の半導体層27a〜27dに分離したスリット状の構造を採用してもよい。かかる素子構造を採用した場合は、N型の半導体層27を複数の半導体層27a〜27dに分離することにより、シリコン表面やシリコン内部で発生したキャリアが半導体層27に吸収される割合が変わる。このため、分離部でのクロストーク特性を変えることができる。
Here, the N-
<第2の実施の形態>
図5は本発明の第2の実施の形態に係る半導体光学素子の構造を説明するもので、(A)は平面図、(B)は断面図を示している。この第2の実施の形態に係る半導体光学素子は、上記第1の実施の形態の素子構造と比較して、P型の半導体層30を追加した点が異なる。P型の半導体層30は、第1導電型の第4半導体層に相当するものである。半導体層30は、エピタキシャル層23よりも不純物濃度が高い層となっている。
<Second Embodiment>
5A and 5B illustrate the structure of a semiconductor optical element according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view. The semiconductor optical element according to the second embodiment is different from the element structure of the first embodiment in that a P-
P型の半導体層30は、平面的に見ると、2つのN型の半導体層25,26の間に介在する状態で配置されている。半導体層30は、エピタキシャル層23の表面部に平面視矩形状に形成されている。2つの半導体層25,26の並び方向(図の左右方向)において、一方の半導体層25と半導体層30の間にはエピタキシャル層23がスリット状に介在し、他方の半導体層26と半導体層30の間にもエピタキシャル層23がスリット状に介在している。ただし、半導体層25と半導体層30の間、及び、半導体層26と半導体層30の間には、それぞれスペースがなくてもかまわない。
The P-
また、P型の半導体層30は、断面的に見ると、2つの半導体層25,26よりも薄く形成されている。ただし、半導体層30の厚みは、半導体層25,26より厚くてもかまわない。P型の半導体層30は、前述したN型の半導体層27とエピタキシャル層23を介して対向する状態(平面的に見ると、重なり合った状態)に配置されている。
In addition, the P-
上記構成からなる半導体光学素子を製造する場合は、まず、P型の半導体基板20の表面(上面)に、シリコンの結晶成長により、不純物濃度の低いP型のエピタキシャル層23を形成する。
When manufacturing the semiconductor optical element having the above-described configuration, first, a P-
次に、2つのフォトダイオード21,22間に相当する領域に、イオン注入法によってN型の半導体層27を形成する。N型の半導体層27をエピタキシャル層23の内部に形成する場合は、高エネルギーでのイオン注入、例えば、不純物となるリン(P)イオンを、3[MeV]のエネルギー、5E+12[1/cm2]のドーズ量の条件でイオン注入を行なう。
Next, an N-
なお、N型の半導体層27を形成する工程は、基板分離型MOSトランジスタ用ディープNウエル層の形成工程や、VPNPトランジスタのN型の島形成工程などと兼用することが可能である。
Note that the process of forming the N-
また、N型の半導体層27は、例えば上記図3(A)の平面図及び(B)の断面図に示すように、素子分離部24で区画された受光素子領域を取り囲むようにN型のウエル層28を形成し、このウエル層28に半導体層27の両端部を接続するように形成する。ウエル層28からは電極29を取り出し、この電極29を電源等に接続する。
In addition, the N-
次に、N型の半導体層27の上方にP型の半導体層30を形成する。P型の半導体層30をエピタキシャル層23の表面部に形成する場合は、当該形成位置が半導体層27よりも上方となるように、例えば、不純物となるボロン(B)イオンを、50[keV]のエネルギー、7E+12[1/cm2]のドーズ量の条件でイオン注入を行なう。
Next, a P-
次に、フォトダイオード21,22となる部分に不純物を導入することにより、N型の半導体層25,26を形成する。これにより、上記第1の実施の形態と同様に、P型の半導体基板20を共通のアノードとし、N型の半導体層25,26を個別のカソードとして、2つのフォトダイオード21,22が受光素子領域に形成されることになる。
Next, N-type semiconductor layers 25 and 26 are formed by introducing impurities into portions to be the
このようにして得られる半導体光学素子においては、動作時にフォトダイオード21,22間の領域に短波長光を照射した場合の光学特性と中波長光を照射した場合の光学特性が、次のようになる。
In the semiconductor optical element thus obtained, the optical characteristics when the short wavelength light is irradiated to the region between the
まず、フォトダイオード21,22間の領域に短波長光を照射した場合は、前述したようにシリコン表面から0.2μmの領域で75%のキャリアが発生する。このため、濃度の高いP型の半導体層30の内部で一部のキャリアが再結合し、残りのキャリアは、N型の半導体層27や半導体層25,26までの距離に応じて、それぞれ電源やフォトダイオード21,22に流れ込む。
First, when short wavelength light is irradiated to the region between the
一方、フォトダイオード21,22間の領域に中波長光を照射した場合は、前述したようにシリコン表面から0.2μmの領域で発生するキャリアの割合が5%となり、キャリアの大半はそれよりも深い領域で発生する。そうした場合、一部のキャリアは、N型の半導体層27に吸収されて電源に流れ込み、残りのキャリアは、N型の半導体層25,26までの距離に応じて、それぞれフォトダイオード21,22に流れ込む。
On the other hand, when the intermediate wavelength light is irradiated to the region between the
その結果、フォトダイオード21,22間の領域に照射するレーザー光の波長が短波長であっても中波長であっても、上記図11のような光学特性を満たすことができる。また、上記第1の実施の形態と比較すると、短波長光の入射したときに発生するキャリアがP型の半導体層30で再結合することで、短波長光を入射したときの加算出力が低下する。このため、クロストーク特性(フォトダイオード端における加算出力の変化)を相対的に急峻にすることが可能となる。また、P型の半導体層30の有無、及び、N型の半導体層27の幅・厚さ・シリコン表面からの深さを変えることで、フォトダイオード21,22間の領域に光を照射したときの加算出力の大きさを変動させることが可能である。また、P型の半導体層30を形成することで、2つのフォトダイオード21,22間に発生するリーク電流が低減するという効果も得られる。
As a result, the optical characteristics as shown in FIG. 11 can be satisfied regardless of whether the wavelength of the laser light applied to the region between the
なお、第2の実施の形態においても、N型の半導体層27に関して、上記図4に示すように、2つのフォトダイオード21,22の並び方向でN型の半導体層27を複数の半導体層27a〜27dに分離した構造を採用してもよい。また、N型の半導体層27に関しては、クロストーク特性を変動させるために、例えばフォトダイオード21,22のカソードとなるN型の半導体層25,26よりも幅狭に形成してもよい。
Also in the second embodiment, regarding the N-
<第3の実施の形態>
図6は本発明の第3の実施の形態に係る半導体光学素子の構造を説明するもので、(A)は平面図、(B)は断面図を示している。この第3の実施の形態に係る半導体光学素子は、上記第2の実施の形態の素子構造と比較して、各々のフォトダイオード21,22のカソードが、それぞれN型のエピタキシャル層31,32によって構成されている点と、P型の半導体層33を追加した点が異なる。N型のエピタキシャル層31,32は、それぞれ第2導電型の第2半導体層に相当するものである。P型の半導体層33は、エピタキシャル層23よりも不純物濃度が高い層となっている。P型の半導体層30は、半導体層33よりも不純物濃度が高い層となっている。
<Third Embodiment>
6A and 6B illustrate the structure of a semiconductor optical element according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a cross-sectional view. In the semiconductor optical device according to the third embodiment, the cathodes of the
P型の半導体層33は、平面的に見ると、P型の半導体層30とともに、2つのN型のエピタキシャル層31,32の間に介在する状態で配置されている。半導体層33は、P型の半導体層30やN型のエピタキシャル層31,32とともに、エピタキシャル層23の表面部に平面視矩形状に形成されている。また、半導体層33は、半導体層30よりも一回り大きな矩形状に形成されている。このため、平面的に見ると、半導体層30は、半導体層33の形成領域内に配置されている。ただし、半導体層30の方が半導体層33より大きくてもよい。半導体層33の一辺は、第1フォトダイオード21の端辺となるエピタキシャル層31の一辺に隣接して配置され、半導体層33の他辺は、第2フォトダイオード22の端辺となるエピタキシャル層32の一辺に隣接して配置されている。(
The P-
また、半導体光学素子の構造を断面的に見ると、半導体層30は、N型のエピタキシャル層31,32よりも薄く形成され、半導体層33は、N型のエピタキシャル層31,32よりも厚く形成されている。半導体層33の上面は、エピタキシャル層23の上面と面一に配置されている。半導体層33の最下部は、N型の半導体層27に接する状態で配置されている。ただし、半導体層33と半導体層27は、位置関係が上下であれば、接していなくてもよい。半導体層27は、半導体層30と同じ大きさで矩形状に形成されるとともに、当該半導体層30と対向する状態に配置されている。
Further, when the structure of the semiconductor optical element is viewed in cross section, the
上記構成からなる半導体光学素子を製造する場合は、まず、P型の半導体基板20の表面(上面)に、シリコンの結晶成長により、不純物濃度の低いP型のエピタキシャル層23を形成する。
When manufacturing the semiconductor optical element having the above-described configuration, first, a P-
次に、2つのフォトダイオード21,22間に相当する領域に、イオン注入法によってN型の半導体層27を形成する。N型の半導体層27をエピタキシャル層23の内部に形成する場合は、高エネルギーでのイオン注入、例えば、不純物となるリン(P)イオンを、3[MeV]のエネルギー、5E+12[1/cm2]のドーズ量の条件でイオン注入を行なう。
Next, an N-
なお、N型の半導体層27を形成する工程は、基板分離型MOSトランジスタ用ディープNウエル層の形成工程や、VPNPトランジスタのN型の島形成工程などと兼用することが可能である。
Note that the process of forming the N-
また、N型の半導体層27は、例えば上記図3(A)の平面図及び(B)の断面図に示すように、素子分離部24で区画された受光素子領域を取り囲むようにN型のウエル層28を形成し、このウエル層28に半導体層27の両端部を接続するように形成する。ウエル層28からは電極29を取り出し、この電極29を電源等に接続する。
In addition, the N-
次に、フォトダイオード21,22となる部分を含めて基板全面に結晶成長によってN型のエピタキシャル層(31,32)を形成する。
Next, N-type epitaxial layers (31, 32) are formed by crystal growth on the entire surface of the substrate including the portions to be the
次に、2つのフォトダイオード21,22間に相当する領域に、イオン注入法によってP型の半導体層33を形成する。半導体層33の不純物濃度は、N型のエピタキシャル層31,32の不純物濃度よりも高くする必要がある。このため、N型のエピタキシャル層31,32の不純物濃度が5E+15[1/cm3]で、厚さが1μmであると仮定すると、P型の半導体層33を形成する場合は、例えば、不純物となるボロン(B)イオンを、450[keV]のエネルギー、3E+13[1/cm2]のドーズ量の条件でイオン注入を行なう。
Next, a P-
次に、P型の半導体層33の表面部に、当該半導体層33よりも不純物濃度が高いP型の半導体層30を形成する。P型の半導体層30を形成する場合は、例えば、不純物となるボロン(B)イオンを、50[keV]のエネルギー、7E+12[1/cm2]のドーズ量の条件でイオン注入を行なう。
Next, a P-
このようにして得られる半導体光学素子を動作させる場合は、各々のフォトダイオード21,22のアノード−カソード間に逆バイアス電圧を印加する。この動作時にフォトダイオード21,22間の領域に短波長光を照射した場合の光学特性と中波長光を照射した場合の光学特性は、次のようになる。
When operating the semiconductor optical element thus obtained, a reverse bias voltage is applied between the anode and cathode of each of the
まず、フォトダイオード21,22間の領域に短波長光を照射した場合は、前述したようにシリコン表面から0.2μmの領域で75%のキャリアが発生する。このため、濃度の高いP型の半導体層30の内部で一部のキャリアが再結合し、残りのキャリアは、N型の半導体層27やエピタキシャル層31,32までの距離に応じて、それぞれ電源やフォトダイオード21,22に流れ込む。
First, when short wavelength light is irradiated to the region between the
一方、フォトダイオード21,22間の領域に中波長光を照射した場合は、前述したようにシリコン表面から0.2μmの領域で発生するキャリアの割合が5%となり、キャリアの大半はそれよりも深い領域で発生する。そうした場合、一部のキャリアは、N型の半導体層27に吸収されて電源に流れ込み、残りのキャリアは、N型のエピタキシャル層31,32までの距離に応じて、それぞれフォトダイオード21,22に流れ込む。
On the other hand, when the intermediate wavelength light is irradiated to the region between the
その結果、フォトダイオード21,22間の領域に照射するレーザー光の波長が短波長であっても中波長であっても、上記図11のような光学特性を満たすことができる。また、上記第1の実施の形態と比較すると、短波長光の入射したときに発生するキャリアがP型の半導体層30で再結合することで、短波長光を入射したときの加算出力が低下する。このため、クロストーク特性(フォトダイオード端における加算出力の変化)を相対的に急峻にすることが可能となる。
As a result, the optical characteristics as shown in FIG. 11 can be satisfied regardless of whether the wavelength of the laser light applied to the region between the
なお、第3の実施の形態においても、N型の半導体層27に関して、上記図4に示すように、2つのフォトダイオード21,22の並び方向でN型の半導体層27を複数の半導体層27a〜27dに分離した構造を採用してもよい。また、N型の半導体層27に関しては、クロストーク特性を変動させるために、例えばP型の半導体層30よりも幅狭に形成してもよい。
Also in the third embodiment, with respect to the N-
また、上記各実施の形態においては、半導体基板20の受光素子領域に2つのフォトダイオードを並べて形成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば半導体基板20の受光素子領域に4つのフォトダイオードを並べて形成した場合は、互いに隣り合う2つのフォトダイオードを対象に、上記同様の構成を採用してもよい。
Further, in each of the above embodiments, the case where two photodiodes are formed side by side in the light receiving element region of the
また、上記図11のような光学特性を満たす半導体光学素子では、次のような効果も得られる。すなわち、図9に示す半導体光学素子の場合は、中波長光を入射したときに、P型の半導体層47による分離部中心での加算出力の低下は見られない。それに対して、本発明に係る半導体発光素子の構造では、入射光が短波長光でも中波長光でも、フォトダイオード間の領域の、ある一定の距離(「L」とする)で、加算出力の低下が起こる。この特性を利用して、フォーカスサーボとトラッキングサーボを同時に行なうことが可能となる。
Further, in the semiconductor optical element satisfying the optical characteristics as shown in FIG. 11, the following effects can be obtained. That is, in the case of the semiconductor optical element shown in FIG. 9, when medium wavelength light is incident, the addition output at the center of the separation portion due to the P-
すなわち、ピントが合っているときは図7(A)に示すように、スポット径が距離Lよりも小さくなり、2つのフォトダイオードPD1,PD2の加算出力の低い領域のみに光が照射される。一方、ピントがずれていると図7(B)に示すようにスポット径が距離Lよりも大きくなり、2つのフォトダイオードPD1,PD2の加算出力の高い領域にも光が照射されるようになる。このため、図7(A)の状態よりも、図7(B)の状態の方が、2つのフォトダイオードPD1,PD2の出力の合計が高くなる。したがって、2つのフォトダイオードPD1,PD2の出力の合計をモニタすることで、フォーカスサーボを行なうことができる。 That is, when the subject is in focus, as shown in FIG. 7A, the spot diameter is smaller than the distance L, and light is irradiated only to the region where the added output of the two photodiodes PD1 and PD2 is low. On the other hand, when the focus is shifted, the spot diameter is larger than the distance L as shown in FIG. 7B, and light is irradiated to the region where the added output of the two photodiodes PD1 and PD2 is high. . For this reason, the sum of the outputs of the two photodiodes PD1 and PD2 is higher in the state of FIG. 7B than in the state of FIG. 7A. Therefore, the focus servo can be performed by monitoring the total output of the two photodiodes PD1 and PD2.
また、図8(A)に示すように、光の照射位置がフォトダイオードPD1,PD2間の中央であれば、2つのフォトダイオードPD1,PD2の出力は同じなる。一方、図8(B)に示すように、光の照射位置が中央から一方のフォトダイオードPD1寄りにずれている場合は、当該一方のフォトダイオードPD1の出力が高くなる。また、図8(C)に示すように、光の照射位置が中央から他方のフォトダイオードPD2寄りにずれている場合は、当該他方のフォトダイオードPD2の出力が高くなる。このため、それぞれのフォトダイオードPD1,PD2の出力をモニタすることで、トラッキングサーボを行うことができる。 Further, as shown in FIG. 8A, if the light irradiation position is the center between the photodiodes PD1 and PD2, the outputs of the two photodiodes PD1 and PD2 are the same. On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the light irradiation position is shifted from the center toward one photodiode PD1, the output of the one photodiode PD1 becomes high. Further, as shown in FIG. 8C, when the light irradiation position is shifted from the center toward the other photodiode PD2, the output of the other photodiode PD2 becomes high. Therefore, tracking servo can be performed by monitoring the outputs of the photodiodes PD1 and PD2.
1…光学ディスク記録再生装置、2…光学ディスク、3…光ピックアップ、20…半導体基板、21,22…フォトダイオード、23,31,32…エピタキシャル層、24…素子分離部、25,26,27,30,33…半導体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical disc recording / reproducing apparatus, 2 ... Optical disc, 3 ... Optical pick-up, 20 ... Semiconductor substrate, 21, 22 ... Photodiode, 23, 31, 32 ... Epitaxial layer, 24 ... Element isolation part, 25, 26, 27 , 30, 33 ... Semiconductor layer
Claims (5)
前記半導体基板上に形成された第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層の表面部に互いに分離した状態で形成され、前記半導体基板との組み合わせで複数のフォトダイオードを構成する第2導電型の複数の第2半導体層と、
前記複数の第2半導体層のうち、前記半導体基板の基板面方向で隣り合う2つの第2半導体層の間に位置して、前記第1半導体層の内部に形成された第2導電型の第3半導体層と
有する半導体光学素子。 A first conductivity type semiconductor substrate;
A first conductivity type first semiconductor layer formed on the semiconductor substrate;
A plurality of second semiconductor layers of a second conductivity type formed on the surface portion of the first semiconductor layer so as to be separated from each other and constituting a plurality of photodiodes in combination with the semiconductor substrate;
Of the plurality of second semiconductor layers, a second conductivity type second layer formed between the two second semiconductor layers adjacent to each other in the substrate surface direction of the semiconductor substrate and formed inside the first semiconductor layer. A semiconductor optical element having three semiconductor layers.
請求項1記載の半導体光学素子。 The semiconductor optical element according to claim 1, wherein the third semiconductor layer is separated into a plurality of semiconductor layers in a direction in which the second semiconductor layers are adjacent to each other.
請求項1記載の半導体光学素子。 A first conductivity type located between the adjacent second semiconductor layers and above the third semiconductor layer and formed at a surface portion of the first semiconductor layer with an impurity concentration higher than that of the first semiconductor layer. The semiconductor optical element according to claim 1, comprising the fourth semiconductor layer.
前記半導体基板上に形成された第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層の表面部に互いに分離した状態で形成され、前記半導体基板との組み合わせで複数のフォトダイオードを構成する第2導電型の複数の第2半導体層と、
前記複数の第2半導体層のうち、前記半導体基板の基板面方向で隣り合う2つの第2半導体層の間に位置して、前記第1半導体層の内部に形成された第2導電型の第3半導体層と
有する半導体光学素子を備える
光ピックアップ。 A first conductivity type semiconductor substrate;
A first conductivity type first semiconductor layer formed on the semiconductor substrate;
A plurality of second semiconductor layers of a second conductivity type formed on the surface portion of the first semiconductor layer so as to be separated from each other and constituting a plurality of photodiodes in combination with the semiconductor substrate;
Of the plurality of second semiconductor layers, a second conductivity type second layer formed between the two second semiconductor layers adjacent to each other in the substrate surface direction of the semiconductor substrate and formed inside the first semiconductor layer. An optical pickup comprising a semiconductor optical element having three semiconductor layers.
前記光ピックアップは、
第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層の表面部に互いに分離した状態で形成され、前記半導体基板との組み合わせで複数のフォトダイオードを構成する第2導電型の複数の第2半導体層と、
前記複数の第2半導体層のうち、前記半導体基板の基板面方向で隣り合う2つの第2半導体層の間に位置して、前記第1半導体層の内部に形成された第2導電型の第3半導体層と
有する半導体光学素子を備える
光ディスク記録再生装置。 An optical pickup for recording and / or reproducing information on an optical disk;
The optical pickup is
A first conductivity type semiconductor substrate;
A first conductivity type first semiconductor layer formed on the semiconductor substrate;
A plurality of second semiconductor layers of a second conductivity type formed on the surface portion of the first semiconductor layer so as to be separated from each other and constituting a plurality of photodiodes in combination with the semiconductor substrate;
Of the plurality of second semiconductor layers, a second conductivity type second layer formed between the two second semiconductor layers adjacent to each other in the substrate surface direction of the semiconductor substrate and formed inside the first semiconductor layer. An optical disc recording / reproducing apparatus comprising a semiconductor optical element having three semiconductor layers.
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JP (1) | JP2010067655A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017224681A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 住友電気工業株式会社 | Infrared detection element |
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2008
- 2008-09-09 JP JP2008230497A patent/JP2010067655A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017224681A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 住友電気工業株式会社 | Infrared detection element |
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