JP2018082089A - Photodetector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光検出器に関し、具体的には、微小光回路技術を用いて形成するゲルマニウム光検出器に関する。 The present invention relates to a photodetector, and more specifically, to a germanium photodetector formed using a micro optical circuit technique.
近年の光通信の普及に伴い、光通信装置の低コスト化が求められている。その解決策の1つとして、光通信装置を構成する光回路を、シリコン(Si)ウェハのような大口径ウェハ上に、シリコンフォトニクスのような微小光回路技術を用いて形成する方法がある。このような方法により、1チップあたりの材料費を劇的に下げ、光通信装置の低コスト化を図ることができる。 With the spread of optical communication in recent years, there is a demand for cost reduction of optical communication devices. As one of the solutions, there is a method of forming an optical circuit constituting an optical communication device on a large-diameter wafer such as a silicon (Si) wafer by using a micro optical circuit technology such as silicon photonics. By such a method, the material cost per chip can be dramatically reduced, and the cost of the optical communication apparatus can be reduced.
大口径シリコンウェハ上に微小光回路技術を用いて形成した代表的な光検出器として、モノリシック集積が可能なゲルマニウム光検出器(GePD)がある。図1は、従来の光検出器の構造を示す上面図である。また、図2は、図1の光検出器のI−I´における断面図である。ここで、以降の各図面において、基板長手方向をx軸方向とし、基板平面方向の基板長手方向に直交する方向をy軸方向とし、基板平面に対して垂直な方向をz軸方向とする。 As a typical photodetector formed on a large-diameter silicon wafer using a micro optical circuit technique, there is a germanium photodetector (GePD) capable of monolithic integration. FIG. 1 is a top view showing the structure of a conventional photodetector. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of the photodetector in FIG. Here, in the following drawings, the substrate longitudinal direction is the x-axis direction, the direction perpendicular to the substrate longitudinal direction in the substrate plane direction is the y-axis direction, and the direction perpendicular to the substrate plane is the z-axis direction.
図1及び図2の光検出器100は、Si基板101と、Si基板101上にSi酸化膜により形成された下部クラッド層102と、下部クラッド層102上のSiコア層110とを備える。光検出器100は、導波路結合型の縦型GePDであり、Si基板、Si酸化膜、表面Si層からなるSOI(Silicon On Insulator)基板にリソグラフィ技術等を用いて形成される。Siコア層110には光信号を導く光導波路109に接続される。
1 and 2 includes a
Siコア層110上部には、第1の半導体型(図1においてはp型)不純物イオンがドーピングされたp型Si領域111が形成される。p型Si領域111の上部のx軸方向両脇には、p型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するp++Si電極部112及び113が形成される。Siコア層110上のx軸方向中央には、Ge層114が形成される。Ge層114上部には、第2の半導体型(図1においてはn型)不純物がドーピングされたn型Ge領域115が形成される。Siコア層110及びGe層114上には上部クラッド層103が形成され、p++Si電極部112上には電極116が、p++Si電極部113上には電極118が、n型Ge領域115上には電極117が形成される。
A p-
光検出器100は、光導波路109からSiコア層110に光が入射され、Ge層114において光が吸収されると、電極117と116、及び電極117と118との間に光電流が流れるので、その電流を検出することで光を検出する。
In the
光検出器100は、空乏層がGe層114の成長方向(z軸方向)に対して垂直(x−y平面方向)に広がる。従って、光の吸収によってGe層114において生成されたキャリアはGe層114の成長方向に流れる。
In the
ここで、Ge層114は、Si層コア110からエピタキシャル成長している。しかし、GeとSiは結晶格子定数が異なるため、Si層コア110上にGe層114を成長したさせると、Ge層114は格子欠陥による転位が生まれる。転位は、Ge層114の成長方向(z軸方向)に対して平行(z軸方向)に進む。転位はGe層114の底面から頂上まで繋がる貫通転位となる場合があり、Ge層114の成長方向に電場を掛けた時にはこの貫通転位を通り、電流が流れる。すなわち縦型GePDは貫通転位を通って流れる電流の方向と、光入力によって生成されたキャリアが流れる方向が一致する。しかし、貫通転位を流れる電流は、GePDに光が入っていない時に流れる暗電流に寄与する。従って貫通転位のあるGe層を用いたGePDは転位を通る電流分、暗電流が大きくなる。暗電流の大きなGePDは光強度の最小受光感度が悪く、また長期信頼性試験において性能を落とす。結果として縦型GePDは貫通転位による暗電流の上昇を避けられないという課題を抱えている。
Here, the
一般にこの課題を解決するための手段の一つとして、Geの厚膜化がある。Geの厚さが厚くなれば貫通転位の数は減少するため、暗電流を小さくすることが出来る。しかしながらGeの厚膜化は光入力によって発生したキャリアの走行距離の長距離化を招くため、GePDの高速特性を落とすという課題がある。 In general, as one means for solving this problem, there is a thickening of Ge. As the thickness of Ge increases, the number of threading dislocations decreases, so the dark current can be reduced. However, increasing the thickness of Ge increases the distance traveled by carriers generated by light input, and thus there is a problem of degrading the high-speed characteristics of GePD.
暗電流の減少を目的とした既存の光検出器に横型GePDがある。図3及び図4は、ともに横型GePDの光検出器の構造を示すy軸方向の断面図である。図3に示す第1の形態の光検出器300は、Siコア層310上にGe層314をエピタキシャル成長させ、Ge層314のトップ面のx軸方向両脇の一方にp型Ge領域321のインプラ(イオン注入)をし、他方にn型Ge領域322のインプラをして、pn構造を作る。また、図4に示す第2の形態の光検出器400は、Siコア層410上のx軸方向中央にGe層414をエピタキシャル成長させ、さらにGe層414と同じ高さまでSi層410を成長させてGe層414を挟む。次に、Ge層414の脇のSi層410の一方側にp型Si領域411を形成し、他方側にn型Si領域419を形成する。さらに、p型Si領域411上部にp++Si電極部412を形成し、n型Si領域419上部にn++Si電極部420を形成してpn構造を取る。
There is a lateral GePD as an existing photodetector for reducing the dark current. 3 and 4 are both cross-sectional views in the y-axis direction showing the structure of the lateral GePD photodetector. In the
光検出器300(及び400)は、Ge層314(及び414)の結晶成長方向(z軸方向)に対して直交する方向(y軸方向)にpn構造が形成されており、電界がy軸方向にGe層314(及び414)に入るため暗電流の減少が見込める。しかし、Ge層314上面へのインプラ(図3の光検出器300)、又はSi層410の再成長(図4の光検出器400)といった、GePD作製に対する固有の追加の工程が必要となり、Geの結晶性を落としたり、マスク数が増えたりするという課題がある。
The photodetector 300 (and 400) has a pn structure formed in a direction (y-axis direction) orthogonal to the crystal growth direction (z-axis direction) of the Ge layer 314 (and 414), and the electric field is y-axis. Since the Ge layer 314 (and 414) enters in the direction, a decrease in dark current can be expected. However, additional steps specific to GePD fabrication, such as implantation on the top of the Ge layer 314 (
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高速特性を落とすことなく暗電流が小さい光検出器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a photodetector having a small dark current without degrading high-speed characteristics.
このような目的を達成するために、本発明の第1の態様は、光検出器であって、Si基板と、前記基板上に形成された下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に形成され、導波路層が接続されたたSiコア層であって、第1の半導体型不純物イオンがドーピングされた第1の半導体型Si領域と、第2の半導体型不純物イオンがドーピングされた第2の半導体型Si領域とを含む、Siコア層と、前記第1の半導体型Si領域及び前記第2の半導体型Si領域のうち少なくとも一方の領域上に形成されたゲルマニウム層と、前記Siコア層及び前記ゲルマニウム層上に形成された上部クラッド層と、前記第1の半導体型Si領域に接続された電極と、前記第2の半導体型Si領域に接続された電極とを備えることを特徴する。 In order to achieve such an object, a first aspect of the present invention is a photodetector, which is formed on a Si substrate, a lower cladding layer formed on the substrate, and the lower cladding layer. The Si core layer to which the waveguide layer is connected, the first semiconductor type Si region doped with the first semiconductor type impurity ions, and the second semiconductor type doped with the second semiconductor type impurity ions. A Si core layer including a semiconductor type Si region; a germanium layer formed on at least one of the first semiconductor type Si region and the second semiconductor type Si region; the Si core layer; An upper clad layer formed on the germanium layer, an electrode connected to the first semiconductor-type Si region, and an electrode connected to the second semiconductor-type Si region.
また、本発明の第2の態様は、第1の態様の光検出器であって、前記Siコア層のうち、前記第1の半導体型Si領域と、前記第2の半導体型Si領域と、不純物がドープされていない真正Si領域が、前記ゲルマニウム層の直下にあり、前記第1の半導体型Si領域と前記第2の半導体型Si領域との間に前記真正Si領域が配置されることを特徴とする。 The second aspect of the present invention is the photodetector according to the first aspect, wherein the first semiconductor-type Si region, the second semiconductor-type Si region, An authentic Si region that is not doped with impurities is directly below the germanium layer, and the authentic Si region is disposed between the first semiconductor type Si region and the second semiconductor type Si region. Features.
また、本発明の第3の態様は、第1の態様の光検出器であって、前記Siコア層の前記第2の半導体型Si領域は、前記ゲルマニウム層の直下にあり、前記第1の半導体型Si領域と前記第2の半導体型Si領域との間に不純物がドープされていない真正Si領域が配置されることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the photodetector according to the first aspect, wherein the second semiconductor-type Si region of the Si core layer is directly below the germanium layer, An authentic Si region that is not doped with impurities is disposed between the semiconductor-type Si region and the second semiconductor-type Si region.
また、本発明の第4の態様は、第1乃至3のいずれか1つの態様の光検出器であって、前記第1の半導体型Si領域と、前記第2の半導体型Si領域とは、櫛形に対向していることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the photodetector according to any one of the first to third aspects, wherein the first semiconductor type Si region and the second semiconductor type Si region are: It is characterized by facing the comb shape.
本発明に係る光検出器においては、従来の縦型GePDと比較し、膜厚の変更を必要としない一方で、高速特性を損なうことなく、暗電流の低減を達成することができる。GePDの暗電流を小さくすることでSN比を大きくすることができ、受信感度が高まることから、送信機の低消費電力化や伝送距離の長延化が可能になる。 In the photodetector according to the present invention, it is possible to achieve a reduction in dark current without impairing the high-speed characteristics while requiring no change in film thickness as compared with the conventional vertical GePD. By reducing the dark current of GePD, the S / N ratio can be increased and the reception sensitivity is increased, so that the power consumption of the transmitter can be reduced and the transmission distance can be extended.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図5は、本発明の第1の実施形態に係る光検出器の構造を示す上面図である。また、図6は、図5の光検出器のV−V´における断面図である。図5及び図6の光検出器500は、Si基板501と、Si基板501上にSi酸化膜により形成された下部クラッド層502と、下部クラッド層502上のSiコア層510とを備える。光検出器500は、導波路結合型のGePDであり、Si基板、Si酸化膜、表面Si層からなるSOI基板にリソグラフィ技術等を用いて形成される。Siコア層510には光信号を導く光導波路509に接続される。
[First Embodiment]
FIG. 5 is a top view showing the structure of the photodetector according to the first embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along line VV ′ of the photodetector in FIG. 5 and 6 includes a
Siコア層510上部のx軸方向両脇の一方には、第1の半導体型(本実施形態においてはp型)不純物イオンがドーピングされ、p型Si領域511が形成される。また、Siコア層510上部のx軸方向両脇の他方には、第2の半導体型(本実施形態においてはn型)不純物イオンがドーピングされ、n型Si領域519が形成される。p型Si領域511の上部のx軸方向基板縁側には、p型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するp++Si電極部512が形成される。p型Si領域511とn型Si領域519との間は、一定の距離だけ離間し、この部分が、不純物がドープされていない真正Si領域(i−Si領域)523となっている。n型Si領域519の上部のx軸方向基板縁側には、n型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するn++Si電極部520が形成される。Siコア層510上のx軸方向中央には、Ge層514がエピタキシャル成長によって形成される。
One side of the upper side of the upper part of the
p型Si領域511、n型Si領域519にある不純物は、Ge層514が成長する間にGe層514中に拡散し、p型Ge領域521とn型Ge領域522を作る。光検出器500は、このp型Ge領域521とn型Ge領域522とが作る空乏層において、光を吸収する。p++Si電極部512上には電極516が、n++Si電極部520には電極518が形成される。Siコア層510及びGe層514上には、上部クラッド層503が形成される。
Impurities in the p-
光検出器500は、光導波路509からSiコア層510に光が入射され、p型Si領域511とn型Si領域519の間にあるGe層514において光が吸収される。Ge層514において光が吸収されると、空乏層を通って電極516及び518までキャリアが流れる。その電流を検出することで光を検出する。
In the
本実施形態の光検出器500は、光の吸収によって生まれるキャリアが図6のy軸方向に走行するため、Ge層514中にある貫通転位の方向(x軸方向)と一致しない。従って、図1及び図2の縦型GePD100のような貫通転位による暗電流上昇を抑える事が可能である。暗電流の上昇を抑えることにより、SN比を大きくすることができ、GePDの光の受信感度が高まることから、送信機の低消費電力化や伝送距離の長延化が可能になる。
In the
また、本実施形態において、p型Si領域511、n型Si領域519への不純物イオンのドーピングは、他のアクティブデバイスのインプラと同時にインプラ可能なのでマスク数と工程数の削減ができる。また、Ge層514へのインプラが必要ないため、Geの結晶性を落とさない。
In this embodiment, the doping of impurity ions into the p-
また、本実施形態の光検出器500は、p型Si領域511とn型Si領域519との距離523を調整することにより、光入力によって生まれたキャリアの走行距離を調整することができる構造となっている。すなわち、暗電流を減少するためにGe層の膜厚を厚くすることを必要としない。従って、本実施形態の光検出器500は、高速特性を損なうことなく、暗電流の低減を達成することができ、図1及び図2の縦型GePD(光検出器100)のように、GePDの高速性と暗電流の減少とを調整するためにGe層の膜厚を調整することを必要としない。
In addition, the
なお、以下の全ての実施形態において、第1の半導体型及び第2の半導体型(本実施形態においてp型Si領域(511)、p++Si電極部(512)、n型Si領域(519)、及びn++Si電極部(520))は反転した位置にあっても良い。 In all the following embodiments, the first semiconductor type and the second semiconductor type (in this embodiment, the p-type Si region (511), the p ++ Si electrode portion (512), the n-type Si region (519), and The n ++ Si electrode portion (520) may be at an inverted position.
[第2の実施形態]
図7は、本発明の第2の実施形態に係る光検出器の構造を示す上面図である。また、図8は、図7の光検出器のVII−VII´における断面図である。図7及び8の第2の実施形態に係る光検出器700は、第1の実施形態の光検出器500の第1の半導体型(本実施形態においてはp型)Si領域をGe層底面から離間させて距離を置き、第2の半導体型(本実施形態においてはn型)Si領域はGe層底面に配置した例である。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a top view showing the structure of the photodetector according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII ′ of the photodetector in FIG. The
図7及び図8の光検出器700は、Si基板701と、Si基板701上にSi酸化膜により形成された下部クラッド層702と、下部クラッド層702上のSiコア層710とを備える。光検出器700は、導波路結合型のGePDであり、Siコア層710には光信号を導く光導波路709に接続される。
7 and 8 includes a
Siコア層710上部のx軸方向両脇の一方には、p型不純物イオンがドーピングされ、p型Si領域711が形成される。また、Siコア層710上部のx軸方向両脇の他方から中央にかけては、n型不純物イオンがドーピングされ、n型Si領域719が形成される。p型Si領域711とn型Si領域719との間は離間しており、その間はi−Si領域725となっている。p型Si領域711の上部のx軸方向基板縁側には、p型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するp++Si電極部712が形成される。n型Si領域719の上部のx軸方向基板縁側には、n型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するn++Si電極部720が形成される。Siコア層710上のx軸方向中央には、Ge層714がエピタキシャル成長によって形成される。
One of the upper sides of the
n型Si領域719にある不純物は、Ge層714が成長する間にGe層714中に拡散し、n型Ge領域722を作る。光検出器700は、このn型Ge領域722が作る空乏層において、光を吸収する。p++Si電極部712上には電極716が、n++Si電極部720には電極718が形成される。Siコア層710及びGe層714上には、上部クラッド層703が形成される。
Impurities in the n-
本実施形態の光検出器700は、Ge層714で発生したキャリアの内、電子はGe層714−i−Si領域725−p型Si領域711のルートを通り、正孔はGe層714−n型Ge層722−n型Si領域719のルートを通る。pn間の構造はn型Si領域719/n型Ge領域722/Ge層(i−Ge領域)714/i−Si領域725/p型Si領域711の構造となっており、またp型Si領域711とn型Si領域719を最短距離で結ぶ位置にi−Si領域725が存在するため、電界を電極716−718間にかけると、i−Si領域725に最も強く電界がかかる。上述の通り、電子はi−Si領域725を通るため、強電界をi−Si領域725へ印加すると雪崩増幅を起こす。従って、本実施形態の構造を有する光検出器はアヴァランシェフォトダイオード(APD)として機能する。
In the
本実施形態の光検出器700は、第1の実施形態の光検出器500のように暗電流を低減しながら、さらに雪崩増幅による感度向上も望める構造となっている。ここで、光検出器700は、n型Si領域719/n型Ge領域722/i−Ge領域714/i−Si領域725/p型Si領域711のうち、i−Si領域725に最も電界が掛かるため、光検出器700において良好なAPDの特性を得るためには、i−Si領域725は出来るだけ不純物がないことが望ましい。
The
Ge層714はn型Si領域719の上にのみ配置される構造でも良い。図9は、本発明の第2の実施形態の変形例に係る光検出器の構造を示す上面図である。図9の光検出器700は、Ge層714がn型Si領域719の上にのみ配置されている構造である。n型Si領域719上に、図9に示すようにGe層714を成長させると、n型Si領域719にある不純物は、Ge層714が成長する間にGe層714中に拡散し、Ge層714の下面全体にn型Ge領域722を作る。
The
ただし、p型Si領域711がGe層714の底面と接触してしまうと、n型Si領域719−n型Ge領域722−i−Ge領域714−p型Si領域711のパスをキャリアが伝導し、i−Si領域725を通らないため、雪崩増幅の効率が落ちる。従ってp型Si領域711がGe層714の底面と接触しない配置であることが望ましい。
However, when the p-
なお、本構造はn型Si領域719をGe層714底面から距離を置き、p型Si領域711をGe底面に配置しても良い。この場合は正孔が増幅される。
In this structure, the n-
[第3の実施形態]
図10は、本発明の第3の実施形態に係る光検出器の構造を示す上面図である。図10の光検出器1000は、第1の実施形態の光検出器500の第1の半導体型(本実施形態においてはp型)Si領域511と第2の半導体型(本実施形態においてはn型)Si領域519とを櫛型に対向させた形態の光検出器である。図を見やすくするためGe層1014の底面のみを破線で書いた。p型Si領域1011とn型Si領域1019とを櫛形に対向させることで、Ge層1014内に拡散するp型Ge領域とn型Ge領域とも櫛形に対抗し、p型Ge領域とn型Ge領域とが作る空乏層領域が広がり、光検出器の感度を向上させる。
[Third Embodiment]
FIG. 10 is a top view showing the structure of the photodetector according to the third embodiment of the present invention. The
図11及び12は、本発明の第3の実施形態の変形例に係る光検出器の構造を示す上面図である。本実施形態は、図11のようにp型Si領域1111とn型Si領域1119とが光入力方向に対して垂直に対向している部分を設けて配置してもよい。また、図12のように、光入力方向に対して垂直に対抗している部分を櫛形に対抗させ、p型Si領域1211とn型Si領域1219のように配置しても良い。
11 and 12 are top views showing the structure of a photodetector according to a modification of the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the p-
[第4の実施形態]
図13は、本発明の第4の実施形態に係る光検出器の構造を示す上面図である。図13は、第2の実施形態の光検出器700の第1の半導体型(本実施形態においてはp型)Si領域711と第2の半導体型(本実施形態においてはn型)Si領域719を櫛型に対向させた形態のGePDである。図を見やすくするためGe層1314の底面のみを破線で書いた。櫛形に対向させることで、Ge層1314内に拡散するp型Ge領域1321とn型Ge領域1322も櫛形に対抗し、両領域が作る空乏層領域が広がり、光検出器の感度を向上させる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 13 is a top view showing the structure of the photodetector according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 13 shows a first semiconductor type (p-type in this embodiment)
本実施形態は、第3の実施形態の図11のようにp型Si領域1311とn型Si領域1319とが光入力方向に対して垂直に対向している部分を設けて配置してもよい。また、図12のように、光入力方向に対して垂直に対抗している部分を櫛形に対抗させ、p型Si領域1211とn型Si領域1219のように配置しても良い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11 of the third embodiment, the p-
ただし、p型Si領域1311がGe層1314の底面と接触するような配置では、i−Si領域を通らずにキャリアが伝導するn型Si領域1319/n型Ge領域1322/i−Ge領域1314/p型Si領域1311のパスが生まれるため、雪崩増幅の効率が落ちる。従って、p型Si領域1311がGe層1314の底面と接触しない配置であることが望ましい。
However, in an arrangement in which the p-
100、300、400、500、700、1000、1100、1200、1300 光検出器
101、301、401、501、701、1001、1101、1201、1301 Si基板
102、302、402、502、702、1002、1102、1202、1302 下部クラッド層
103、303、403、503、703、1003、1103、1203、1303 上部クラッド層
109、309、409、509、709、1009、1109、1209、1309 光導波路
110、310、410、510、710、1010、1110、1210、1310 Siコア層
111、311、411、511、711、1011、1111、1211、1311 p型Si領域
112、113、312、412、512、712、1012、1112、1212、1312 p++Si電極部
114、314、414、514、714、1014、1114、1214、1314 Ge層
115、322、522、722 n型Ge領域
116、117、118、316、318、416、418、516、518、716、718、1016、1018、1116、1118、1216、1218、1316、1318 電極
419、719、1019、1119、1219、1319 n型Si領域
420、720、1020、1120、1220、1320 n++Si電極部
421、521、721 p型Ge領域
523、725、1025、1125、1225、1325 i−Si領域
100, 300, 400, 500, 700, 1000, 1100, 1200, 1300 Photodetector 101, 301, 401, 501, 701, 1001, 1101, 1201, 1301 Si substrate 102, 302, 402, 502, 702, 1002 1102, 1202, 1302 Lower cladding layer 103, 303, 403, 503, 703, 1003, 1103, 1203, 1303 Upper cladding layer 109, 309, 409, 509, 709, 1009, 1109, 1209, 1309 Optical waveguide 110, 310, 410, 510, 710, 1010, 1110, 1210, 1310 Si core layer 111, 311, 411, 511, 711, 1011, 1111, 1211, 1311 p-type Si regions 112, 113, 312, 412, 512, 7 12, 1012, 1112, 1212, 1312 p ++ Si electrode part 114, 314, 414, 514, 714, 1014, 1114, 1214, 1314 Ge layer 115, 322, 522, 722 n-type Ge region 116, 117, 118, 316, 318, 416, 418, 516, 518, 716, 718, 1016, 1018, 1116, 1118, 1216, 1218, 1316, 1318 Electrodes 419, 719, 1019, 1119, 1219, 1319 n-type Si regions 420, 720, 1020 1120, 1220, 1320 n ++ Si electrode portions 421, 521, 721 p-type Ge regions 523, 725, 1025, 1125, 1225, 1325 i-Si regions
Claims (4)
前記基板上に形成された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成され、導波路層が接続されたたSiコア層であって、第1の半導体型不純物イオンがドーピングされた第1の半導体型Si領域と、第2の半導体型不純物イオンがドーピングされた第2の半導体型Si領域とを含む、Siコア層と、
前記第1の半導体型Si領域及び前記第2の半導体型Si領域のうち少なくとも一方の領域上に形成されたゲルマニウム層と、
前記Siコア層及び前記ゲルマニウム層上に形成された上部クラッド層と、
前記第1の半導体型Si領域に接続された電極と、
前記第2の半導体型Si領域に接続された電極と
を備えることを特徴する光検出器。 A Si substrate;
A lower cladding layer formed on the substrate;
A Si core layer formed on the lower cladding layer and connected to a waveguide layer, the first semiconductor type Si region doped with a first semiconductor type impurity ion, and a second semiconductor type impurity A Si core layer comprising a second semiconductor-type Si region doped with ions;
A germanium layer formed on at least one of the first semiconductor-type Si region and the second semiconductor-type Si region;
An upper cladding layer formed on the Si core layer and the germanium layer;
An electrode connected to the first semiconductor-type Si region;
And an electrode connected to the second semiconductor-type Si region.
前記第1の半導体型Si領域と前記第2の半導体型Si領域との間に前記真正Si領域が配置されることを特徴とする請求項1の記載の光検出器。 Of the Si core layer, the first semiconductor type Si region, the second semiconductor type Si region, and a genuine Si region that is not doped with impurities are directly below the germanium layer,
The photodetector according to claim 1, wherein the genuine Si region is disposed between the first semiconductor type Si region and the second semiconductor type Si region.
前記第1の半導体型Si領域と前記第2の半導体型Si領域との間に不純物がドープされていない真正Si領域が配置されることを特徴とする請求項1の記載の光検出器。 The second semiconductor type Si region of the Si core layer is directly under the germanium layer;
2. The photodetector according to claim 1, wherein a genuine Si region not doped with an impurity is disposed between the first semiconductor type Si region and the second semiconductor type Si region.
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