JP2014032994A - 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】このアバランシェフォトダイオードは、電界制御層105と光吸収層106との間に形成された接合金属層107を備え、接合金属層107は、電子の平均自由行程の長さ以下の厚さとされている。各々別の基板に形成した界面層110および電界制御層105の各々の表面に、Auからなる層厚数nmの金属層を形成する。次い、形成した金属層同士を直接接合させ、界面層110と、電界制御層105とを、接合金属層107を介して貼り合わされた状態とする。
【選択図】 図1
Description
はじめに、本発明の実施の形態1について図1,図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1におけるアバランシェフォトダイオードの構成を模式的に示す断面図である。また、図2は、本発明の実施の形態1におけるアバランシェフォトダイオードの積層方向のバンドギャップの変化を示すバンド図である。
次に、本発明の実施の形態2について図5,図6を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態2におけるアバランシェフォトダイオードの構成を模式的に示す断面図である。また、図6は、本発明の実施の形態2におけるアバランシェフォトダイオードの積層方向のバンドギャップの変化を示すバンド図である。
次に、本発明の実施の形態3について図7,図8を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態3におけるアバランシェフォトダイオードの構成を模式的に示す断面図である。また、図8は、本発明の実施の形態3におけるアバランシェフォトダイオードの積層方向のバンドギャップの変化を示すバンド図である。
次に、本発明の実施の形態4について図9,図10を用いて説明する。図9は、本発明の実施の形態4におけるアバランシェフォトダイオードの構成を模式的に示す断面図である。また、図10は、本発明の実施の形態4におけるアバランシェフォトダイオードの積層方向のバンドギャップの変化を示すバンド図である。
次に、本発明の実施の形態5について図11,図12を用いて説明する。図11は、本発明の実施の形態5におけるアバランシェフォトダイオードの構成を模式的に示す断面図である。また、図12は、本発明の実施の形態5におけるアバランシェフォトダイオードの積層方向のバンドギャップの変化を示すバンド図である。
Claims (8)
- 第1基板の上にIII−V族化合物半導体からなる第1導電型の第1コンタクト層を形成する工程と、
前記第1コンタクト層の上にIII−V族化合物半導体からなる光吸収層を形成する工程と、
第2基板の上に前記光吸収層に格子整合する半導体で得られる最小のイオン化率より小さいイオン化率が得られる半導体からなる第2導電型の第2コンタクト層を形成する工程と、
前記第2コンタクト層の上に前記半導体からなるアンドープの増倍層を形成する工程と、
前記増倍層の上に前記半導体からなる不純物が導入された電界制御層を形成する工程と、
前記第1基板の前記光吸収層の形成側と前記第2基板の前記電界制御層の形成側とを接合金属層を介して貼り合わせることで、前記第1基板の上に、前記第1コンタクト層,前記光吸収層,前記電界制御層,前記増倍層,および前記第2コンタクト層がこれらの順に積層された状態とする工程と、
前記第1基板および前記第2基板の選択された方を除去する工程と、
前記第1コンタクト層に第1電極を接続して形成する工程と、
前記第2コンタクト層に第2電極を接続して形成する工程と
を少なくとも備え、
前記接合金属層は、貼り合わせた状態で電子の平均自由行程の長さ以下の厚さとすることを特徴とするアバランシェフォトダイオードの製造方法。 - 請求項1記載のアバランシェフォトダイオードの製造方法において、
貼り合わせた状態で前記光吸収層から前記増倍層にかけてのバンドオフセットがキャリア走行を阻害しない状態に不純物が導入された接続層を、前記電界制御層の上に形成する工程を備え、
前記接続層を形成した後で前記貼り合わせを行うことを特徴とするアバランシェフォトダイオードの製造方法。 - 請求項1または2記載のアバランシェフォトダイオードの製造方法において、
前記光吸収層の上にIII−V族化合物半導体からなる不純物が導入された界面層を形成する工程を備え、
前記界面層を形成した後で前記貼り合わせを行うことを特徴とするアバランシェフォトダイオードの製造方法。 - 請求項3記載のアバランシェフォトダイオードの製造方法において、
前記界面層は、貼り合わせた状態で前記光吸収層から前記増倍層にかけてのバンドオフセットがキャリア走行を阻害しない状態に不純物が導入されていることを特徴とするアバランシェフォトダイオードの製造方法。 - 基板の上に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第1導電型の第1コンタクト層と、
前記基板の上に形成された半導体からなる第2導電型の第2コンタクト層と、
前記第2コンタクト層の上に形成された前記半導体からなるアンドープの増倍層と、
前記増倍層の上に形成された前記半導体からなる不純物が導入された電界制御層と、
前記電界制御層と前記第1コンタクト層との間に形成された前記III−V族化合物半導体からなる光吸収層と、
前記電界制御層と前記光吸収層との間に形成された接合金属層と、
前記第1コンタクト層に接続して形成された第1電極と、
前記第2コンタクト層に接続して形成された第2電極と
を少なくとも備え、
前記第2コンタクト層,前記増倍層,および前記電界制御層を構成する前記半導体は、前記光吸収層に格子整合する半導体で得られる最小のイオン化率より小さいイオン化率が得られ、
前記接合金属層は、電子の平均自由行程の長さ以下の厚さとされていることを特徴とするアバランシェフォトダイオード。 - 請求項5記載のアバランシェフォトダイオードにおいて、
前記光吸収層から前記増倍層にかけてのバンドオフセットがキャリア走行を阻害しない状態に不純物が導入されて、前記電界制御層と前記接合金属層との間に形成された接続層を備えることを特徴とするアバランシェフォトダイオード。 - 請求項5または6記載のアバランシェフォトダイオードにおいて、
前記光吸収層と前記接合金属層との間に形成され、III−V族化合物半導体からなり不純物が導入された界面層を備えることを特徴とするアバランシェフォトダイオード。 - 請求項7記載のアバランシェフォトダイオードにおいて、
前記界面層は、前記光吸収層から前記増倍層にかけてのバンドオフセットがキャリア走行を阻害しない状態に不純物が導入されていることを特徴とするアバランシェフォトダイオード。
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