JP2016092036A - 半導体積層体、受光素子およびセンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体積層体10は、ベース層20,30と、量子井戸構造40と、コンタクト層50と、を備える。ベース層20,30、量子井戸構造40およびコンタクト層50は、この順に積層して配置される。コンタクト層50の、量子井戸構造40側の主面である第1主面50Aを含む領域の不純物濃度は、第1主面50Aとは反対側の主面である第2主面50Bを含む領域の不純物濃度よりも低くなっている。
【選択図】図1
Description
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願の半導体積層体は、III−V族化合物半導体からなり、導電型がn型であるベース層と、III−V族化合物半導体からなる量子井戸構造と、III−V族化合物半導体からなり、導電型がp型であるコンタクト層と、を備える。ベース層、量子井戸構造およびコンタクト層は、この順に積層して配置される。そして、コンタクト層の、量子井戸構造側の主面である第1主面を含む領域の不純物濃度は、第1主面とは反対側の主面である第2主面を含む領域の不純物濃度よりも低くなっている。
(実施の形態1)
次に、本発明にかかる半導体積層体の一実施の形態である実施の形態1を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
次に、本発明にかかる半導体積層体および受光素子の他の実施の形態である実施の形態2を説明する。図8および図1を参照して、実施の形態2における半導体積層体10は、実施の形態1における半導体積層体10と基本的には同様の構造を有し、同様の効果を奏する。また、図9および図2を参照して、実施の形態2における赤外線受光素子1は、実施の形態1における赤外線受光素子1と基本的には同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態2における半導体積層体10および赤外線受光素子1は、III−V族化合物半導体からなり、量子井戸構造40とコンタクト層50との間に配置され、不純物濃度(p型不純物の濃度)が1×1016cm−3以下である拡散ブロック層60をさらに備える点において、実施の形態1の場合とは異なっている。
次に、本発明にかかる半導体積層体および受光素子の他の実施の形態である実施の形態3を説明する。図10および図1を参照して、実施の形態3における半導体積層体10は、実施の形態1における半導体積層体10と基本的には同様の構造を有し、同様の効果を奏する。また、図11および図2を参照して、実施の形態3における赤外線受光素子1は、実施の形態1における赤外線受光素子1と基本的には同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態3における半導体積層体10および赤外線受光素子1は、コンタクト層50の構造において、実施の形態1の場合とは異なっている。
次に、本発明の実施の形態4における受光素子およびセンサについて説明する。図12および図2を参照して、実施の形態4の赤外線受光素子1は、図2に示す構造を単位構造とし、当該単位構造が、基板20の一方の主面20Aが延在する方向に複数繰り返される構造を有している。そして、赤外線受光素子1は、画素に対応する複数のp側電極92を有する。一方、n側電極91は1つだけ配置される。
10 半導体積層体
20 基板
20A 一方の主面
20B 他方の主面
29 反射防止膜
30 バッファ層
30A 主面
40 量子井戸構造
40A 主面
41 第1要素層
42 第2要素層
50 コンタクト層
50A 第1主面
50B 第2主面
51 第1コンタクト層
52 第2コンタクト層
60 拡散ブロック層
60A 一方の主面
60B 他方の主面
70 読み出し回路
71 本体
72,73 バンプ
75 配線
80 パッシベーション膜
81,82 開口部
91 n側電極
92 p側電極
99 トレンチ
99A 側壁
99B 底壁
100 赤外線センサ
Claims (7)
- III−V族化合物半導体からなり、導電型がn型であるベース層と、
III−V族化合物半導体からなる量子井戸構造と、
III−V族化合物半導体からなり、導電型がp型であるコンタクト層と、を備え、
前記ベース層、前記量子井戸構造および前記コンタクト層は、この順に積層して配置され、
前記コンタクト層の、前記量子井戸構造側の主面である第1主面を含む領域の不純物濃度は、前記第1主面とは反対側の主面である第2主面を含む領域の不純物濃度よりも低くなっている、半導体積層体。 - 前記コンタクト層は、
前記第1主面を含むように配置された第1コンタクト層と、
前記第2主面を含むように配置された第2コンタクト層と、を含み、
前記第1コンタクト層の不純物濃度は、前記第2コンタクト層の不純物濃度よりも低い、請求項1に記載の半導体積層体。 - 前記第1コンタクト層の不純物濃度は5×1018cm−3未満である、請求項2に記載の半導体積層体。
- 前記第2コンタクト層の不純物濃度は8×1017cm−3以上である、請求項2または3に記載の半導体積層体。
- III−V族化合物半導体からなり、前記量子井戸構造と前記コンタクト層との間に配置され、不純物濃度が1×1016cm−3以下である拡散ブロック層をさらに備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体積層体。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体積層体と、
前記半導体積層体上に形成された電極と、を備える、受光素子。 - 請求項6に記載の受光素子と、
前記受光素子に接続された読み出し回路と、を備える、センサ。
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