JP2730471B2 - 超格子アバランシェフォトダイオード - Google Patents
超格子アバランシェフォトダイオードInfo
- Publication number
- JP2730471B2 JP2730471B2 JP5337170A JP33717093A JP2730471B2 JP 2730471 B2 JP2730471 B2 JP 2730471B2 JP 5337170 A JP5337170 A JP 5337170A JP 33717093 A JP33717093 A JP 33717093A JP 2730471 B2 JP2730471 B2 JP 2730471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- layer
- conductivity
- superlattice
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信用の超格子アバ
ランシェフォトダイオードに関する。
ランシェフォトダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】高速・高感度・高信頼性の光通信システ
ムを構成するには、高速応答、低暗電流、かつ、高信頼
性を有する半導体受光素子が不可欠である。このため、
近年シリカ系光ファイバの低損失波長域１．３〜１．６
μｍに適応できるＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ系アバランシェ
フォトダイオード（ＡＰＤ）やｐｉｎフォトダイオード
（ｐｉｎＰＤ）の高速化・高感度化に対する研究が活発
となっている。現在、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ系ＡＰＤで
は、利得帯域幅（ＧＢ）積８０ＧＨｚ程度、最大帯域８
ＧＨｚ程度の高速・高信頼性の素子が実用化されてい
る。
ムを構成するには、高速応答、低暗電流、かつ、高信頼
性を有する半導体受光素子が不可欠である。このため、
近年シリカ系光ファイバの低損失波長域１．３〜１．６
μｍに適応できるＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ系アバランシェ
フォトダイオード（ＡＰＤ）やｐｉｎフォトダイオード
（ｐｉｎＰＤ）の高速化・高感度化に対する研究が活発
となっている。現在、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ系ＡＰＤで
は、利得帯域幅（ＧＢ）積８０ＧＨｚ程度、最大帯域８
ＧＨｚ程度の高速・高信頼性の素子が実用化されてい
る。
【０００３】しかしながら、この素子構造では、アバラ
ンシェ増倍層であるＩｎＰのイオン化率比β／α（α：
電子のイオン化率、β：正孔のイオン化率比）が約２と
小さいため、ＧＢ積の最大値が８０〜１００ＧＨｚ程度
に制限され、また、過剰雑音指数Ｘ（イオン化率比が小
さいほど大きくなる）が約０．７と大きくなり、高速化
・低雑音高感度化には限界がある。これは、他のバルク
の３−５族化合物半導体をアバランシェ増倍層に用いた
場合も同様であり、高ＧＢ積化（高速応答特性）・低雑
音化を達成するにはイオン化率比α／βを意図的に増大
させる必要がある。
ンシェ増倍層であるＩｎＰのイオン化率比β／α（α：
電子のイオン化率、β：正孔のイオン化率比）が約２と
小さいため、ＧＢ積の最大値が８０〜１００ＧＨｚ程度
に制限され、また、過剰雑音指数Ｘ（イオン化率比が小
さいほど大きくなる）が約０．７と大きくなり、高速化
・低雑音高感度化には限界がある。これは、他のバルク
の３−５族化合物半導体をアバランシェ増倍層に用いた
場合も同様であり、高ＧＢ積化（高速応答特性）・低雑
音化を達成するにはイオン化率比α／βを意図的に増大
させる必要がある。
【０００４】そこでカパッソ（Ｆ．Ｃａｐａｓｓｏ）等
は、アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）１９８２年、
第４０巻、第１号、３８〜４０頁で超格子による伝導帯
エネルギー不連続量ΔＥｃを電子の衝突イオン化に利用
してイオン化率比α／βを人工的に増大させる構造を提
案し、実際にＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ系超格子でイオン
化率比α／βの増大（バルクＧａＡｓの約２に対して超
格子で約８）を確認した。
は、アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）１９８２年、
第４０巻、第１号、３８〜４０頁で超格子による伝導帯
エネルギー不連続量ΔＥｃを電子の衝突イオン化に利用
してイオン化率比α／βを人工的に増大させる構造を提
案し、実際にＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ系超格子でイオン
化率比α／βの増大（バルクＧａＡｓの約２に対して超
格子で約８）を確認した。
【０００５】さらに、香川らは、ジャーナル・オブ・ク
ォンタム・エレクトロニクス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）１９９２
年、第２８巻、第６号、１４１９〜１４２３頁で長距離
光通信に用いられる波長１．３〜１．６μｍ帯に受光感
度を有するＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＡｌＡｓ系超格子を用
いて同様の構造を形成し、やはりイオン化率比α／βの
増大（バルクＩｎＧａＡｓの約２に対して超格子層で約
１０）を報告した。その素子構造を図３に示す。この超
格子構造では伝導帯不連続量ΔＥｃが０．３９ｅＶと価
電子帯不連続量ΔＥｖの０．０３ｅＶより大きく、井戸
層に入ったときバンド不連続により獲得するエネルギー
が電子の方が正孔より大きく、これによって電子がイオ
ン化しきい値エネルギーに達しやすくなることで電子イ
オン化率が増大し、イオン化率比α／βの増大とそれに
よる低雑音化が図られている。
ォンタム・エレクトロニクス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）１９９２
年、第２８巻、第６号、１４１９〜１４２３頁で長距離
光通信に用いられる波長１．３〜１．６μｍ帯に受光感
度を有するＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＡｌＡｓ系超格子を用
いて同様の構造を形成し、やはりイオン化率比α／βの
増大（バルクＩｎＧａＡｓの約２に対して超格子層で約
１０）を報告した。その素子構造を図３に示す。この超
格子構造では伝導帯不連続量ΔＥｃが０．３９ｅＶと価
電子帯不連続量ΔＥｖの０．０３ｅＶより大きく、井戸
層に入ったときバンド不連続により獲得するエネルギー
が電子の方が正孔より大きく、これによって電子がイオ
ン化しきい値エネルギーに達しやすくなることで電子イ
オン化率が増大し、イオン化率比α／βの増大とそれに
よる低雑音化が図られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の超格子アバランシェフォトダイオードは、メサ側壁
の半導体３３，３４，３５／ＳｉＮ表面パッシベーショ
ン膜３１０界面における界面順位、半導体表面の残留酸
化膜・欠陥を介して経時的にリーク電流が発生増大し、
実用的な増倍率領域（１０〜２０）において暗電流が
０．８〜数μＡオーダ程度となり、この暗電流による雑
音増加がイオン化率比改善による低雑音効果を打ち消し
てしまうという欠点を有する。
来の超格子アバランシェフォトダイオードは、メサ側壁
の半導体３３，３４，３５／ＳｉＮ表面パッシベーショ
ン膜３１０界面における界面順位、半導体表面の残留酸
化膜・欠陥を介して経時的にリーク電流が発生増大し、
実用的な増倍率領域（１０〜２０）において暗電流が
０．８〜数μＡオーダ程度となり、この暗電流による雑
音増加がイオン化率比改善による低雑音効果を打ち消し
てしまうという欠点を有する。
【０００７】また、このパッシベーション界面は従来報
告されているように一般的な信頼性試験の条件（例えば
雰囲気温度２００℃、逆方向電流１００μＡのバイアス
条件）のもとでは経時的に不安定であり、暗電流増加に
よる素子特性の信頼性が十分でないという欠点を有す
る。
告されているように一般的な信頼性試験の条件（例えば
雰囲気温度２００℃、逆方向電流１００μＡのバイアス
条件）のもとでは経時的に不安定であり、暗電流増加に
よる素子特性の信頼性が十分でないという欠点を有す
る。
【０００８】一方、図４に示すように、中村等がプロシ
ーディングス・オブ・ユーロピアン・コンファレンス・
オン・オプティカル・ファイバ・コムニケーション（Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ−ｆｉｂｅｒ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ＴｕＣ５−４、２６１
−２６４頁、１９９１年で報告したポリイミド膜４１０
をメサパッシベーション膜に用いた超格子ＡＰＤの構造
においても、高電界時におけり界面順位、半導体表面の
残留酸化膜・欠陥を介して発生するリーク暗電流・信頼
性の問題は図３の従来例の場合と本質的に同様である。
ーディングス・オブ・ユーロピアン・コンファレンス・
オン・オプティカル・ファイバ・コムニケーション（Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ−ｆｉｂｅｒ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ＴｕＣ５−４、２６１
−２６４頁、１９９１年で報告したポリイミド膜４１０
をメサパッシベーション膜に用いた超格子ＡＰＤの構造
においても、高電界時におけり界面順位、半導体表面の
残留酸化膜・欠陥を介して発生するリーク暗電流・信頼
性の問題は図３の従来例の場合と本質的に同様である。
【０００９】他方、図５に示すように、特開平４−１０
４７８号公報に記載されたプレーナ型の素子では、超格
子増倍層５５をキャリア濃度１０16ｃｍ-3以下のｐ- 型
のドーピングにより形成しなければならないが、現在用
いられている結晶成長法では、このような低濃度のｐ型
ドーピングを行ったアルミニウムを含む混晶を結晶性を
損うことなく再現性良く形成することが困難であるとい
う問題がある。
４７８号公報に記載されたプレーナ型の素子では、超格
子増倍層５５をキャリア濃度１０16ｃｍ-3以下のｐ- 型
のドーピングにより形成しなければならないが、現在用
いられている結晶成長法では、このような低濃度のｐ型
ドーピングを行ったアルミニウムを含む混晶を結晶性を
損うことなく再現性良く形成することが困難であるとい
う問題がある。
【００１０】本発明の目的は、メサ型ｐｎ接合フォトダ
イオードで問題となる表面リーク暗電流を低減し低暗電
流で信頼性の高い超格子アパランシェフォトダイオード
を提供することにある。
イオードで問題となる表面リーク暗電流を低減し低暗電
流で信頼性の高い超格子アパランシェフォトダイオード
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の超格子アバラン
シェフォトダイオードは、高濃度の一導電型ＩｎＰ基板
上に順次積層して形成した高濃度の一導電型バッファ
層、高濃度の一導電型光吸収層、一導電型の電界緩和
層、アンドープもしくは低濃度の逆導電型超格子層、低
濃度の逆導電型キャップ層からなるメサ形の積層構造
と、前記逆導電型キャップ層内に形成した高濃度の逆導
電型拡散領域を有する。
シェフォトダイオードは、高濃度の一導電型ＩｎＰ基板
上に順次積層して形成した高濃度の一導電型バッファ
層、高濃度の一導電型光吸収層、一導電型の電界緩和
層、アンドープもしくは低濃度の逆導電型超格子層、低
濃度の逆導電型キャップ層からなるメサ形の積層構造
と、前記逆導電型キャップ層内に形成した高濃度の逆導
電型拡散領域を有する。
【００１２】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】図１は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。
る。
【００１４】図１に示すにうに、ｐ+ 型ＩｎＰ基板１１
の上に厚さ０．５μｍのｐ+ 型Ｉｎｐバッファ層１２
（バンドギャップＥｇ1 ）と、厚さ１μｍでキャリア濃
度約２×１０15ｃｍ-3のｐ- 型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１
３（バンドギャップＥｇ2 ）と、厚さ０．２μｍでキャ
リア濃度約５×１０17ｃｍ-3のｐ+ 型ＩｎＰ電界緩和層
１４（バンドギャップＥｇ3 ）と、厚さ０．２３μｍで
キャリア濃度約１×１０15ｃｍ-3のアンドープｉ型もし
くはｎ- 型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ超格子増倍
層１５と、厚さ０．５μｍでキャリア濃度約５×１０15
ｃｍ-3のｎ型ＩｎＰキャップ層１６（バンドギャップＥ
ｇ4 ）と、厚さ０．１μｍでキャリア濃度約１×１０16
ｃｍ-3のｎ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１７（バンドギ
ャップＥｇ5 ）とを順次ガスソース分子線成長法（ガス
ソースＭＢＥ法）により積層して形成する。
の上に厚さ０．５μｍのｐ+ 型Ｉｎｐバッファ層１２
（バンドギャップＥｇ1 ）と、厚さ１μｍでキャリア濃
度約２×１０15ｃｍ-3のｐ- 型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１
３（バンドギャップＥｇ2 ）と、厚さ０．２μｍでキャ
リア濃度約５×１０17ｃｍ-3のｐ+ 型ＩｎＰ電界緩和層
１４（バンドギャップＥｇ3 ）と、厚さ０．２３μｍで
キャリア濃度約１×１０15ｃｍ-3のアンドープｉ型もし
くはｎ- 型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ超格子増倍
層１５と、厚さ０．５μｍでキャリア濃度約５×１０15
ｃｍ-3のｎ型ＩｎＰキャップ層１６（バンドギャップＥ
ｇ4 ）と、厚さ０．１μｍでキャリア濃度約１×１０16
ｃｍ-3のｎ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１７（バンドギ
ャップＥｇ5 ）とを順次ガスソース分子線成長法（ガス
ソースＭＢＥ法）により積層して形成する。
【００１５】次に、ｎ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１７
の表面よりＳｉイオンを選択的にイオン注入してｎ型Ｉ
ｎＰキャップ層１６中に直径２０μｍ程度でキャリア濃
度約１０19ｃｍ-3のｎ+ 型拡散領域１１０およびｎ+ 型
コンタクト層１７ａを形成する。ここでｎ+ 型拡散領域
１１０の底部は超格子増倍層１５の表面に接しているか
又はｎ型ＩｎＰキャップ層１６を介して０．１μｍ以下
に近接して形成しても良い。
の表面よりＳｉイオンを選択的にイオン注入してｎ型Ｉ
ｎＰキャップ層１６中に直径２０μｍ程度でキャリア濃
度約１０19ｃｍ-3のｎ+ 型拡散領域１１０およびｎ+ 型
コンタクト層１７ａを形成する。ここでｎ+ 型拡散領域
１１０の底部は超格子増倍層１５の表面に接しているか
又はｎ型ＩｎＰキャップ層１６を介して０．１μｍ以下
に近接して形成しても良い。
【００１６】次に、ｎ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１７
からｐ+ 型ＩｎＰバッファ層１２までを選択的に順次エ
ッチングしてｎ+ 型拡散領域１１０を同心円とする直径
３０μｍのメサ形状を形成し、メサの側面を含む表面に
パッシベーション膜１１２を形成する。次に、パッシベ
ーション膜１１２を選択的にエッチングして開口部を設
け、この開口部のｎ+ 型コンタクト層１７ａと接続する
ＡｕＧｅＮｉからなるｎ側電極１８およびｐ+ 型ＩｎＰ
基板１１と接続するＡｕＺｎからなるｐ側電極１９を形
成する。ここで、バッファ層１２およびキャップ層１７
としてＩｎＡｌＡｓ層を用いても良い。
からｐ+ 型ＩｎＰバッファ層１２までを選択的に順次エ
ッチングしてｎ+ 型拡散領域１１０を同心円とする直径
３０μｍのメサ形状を形成し、メサの側面を含む表面に
パッシベーション膜１１２を形成する。次に、パッシベ
ーション膜１１２を選択的にエッチングして開口部を設
け、この開口部のｎ+ 型コンタクト層１７ａと接続する
ＡｕＧｅＮｉからなるｎ側電極１８およびｐ+ 型ＩｎＰ
基板１１と接続するＡｕＺｎからなるｐ側電極１９を形
成する。ここで、バッファ層１２およびキャップ層１７
としてＩｎＡｌＡｓ層を用いても良い。
【００１７】なお、各層のバンドギャップは次の関係に
ある。
ある。
【００１８】Ｅｇ1 〉Ｅｇ2 ，Ｅｇ3 〉Ｅｇ2 ，Ｅ
ｇ4 〉Ｅｇ2 ，Ｅｇ5 〈Ｅｇ4 また、ｎ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１７は省いても良
い。
ｇ4 〉Ｅｇ2 ，Ｅｇ5 〈Ｅｇ4 また、ｎ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１７は省いても良
い。
【００１９】図４に示す従来例では、パッシベーション
用のポリイミド膜４１０と、メサ側壁の半導体４３，４
４，４５の界面には多数の界面順位（２×１０12ｃｍ-2
／ｅＶ以上）が存在する、この界面順位は通常の半導体
／ポリイミド膜界面のダングリングボンドと、メサ形成
後に生成した半導体自然酸化膜／半導体界面のタングリ
ングボンド、さらには、表面欠陥に起因するもの等が挙
げられる。特に、逆バイアス時に空乏化する半導体層
（４３，４４，４５）の中で、比較的禁制帯幅の小さな
ｐ- 型ＩｎＧａＡｓ光吸収層４３中には前者が、また、
自然酸化されやすいアルミニウム原子を含む超格子増倍
層４３，４４中では後者が多く存在すると考えられる。
したがって、従来構造では、アバランシェ増倍が得られ
るような高電界（従来構造では電界分布はメサ中央、端
部ともに図２（ａ）に示すような電界強度分布になり、
その値は増倍層で約５００から６００ｋＶ／ｃｍ）にな
る。ときには、これらの界面順位を介する表面リーク暗
電流が発生し、μＡオーダとなってしまう。また、経時
的にも高電界によるパッシベーション膜へのホットキャ
リア注入効果などでこれらの界面順位や表面欠陥が増大
し、暗電流が増加することで素子の信頼性は不十分なも
のとなる。
用のポリイミド膜４１０と、メサ側壁の半導体４３，４
４，４５の界面には多数の界面順位（２×１０12ｃｍ-2
／ｅＶ以上）が存在する、この界面順位は通常の半導体
／ポリイミド膜界面のダングリングボンドと、メサ形成
後に生成した半導体自然酸化膜／半導体界面のタングリ
ングボンド、さらには、表面欠陥に起因するもの等が挙
げられる。特に、逆バイアス時に空乏化する半導体層
（４３，４４，４５）の中で、比較的禁制帯幅の小さな
ｐ- 型ＩｎＧａＡｓ光吸収層４３中には前者が、また、
自然酸化されやすいアルミニウム原子を含む超格子増倍
層４３，４４中では後者が多く存在すると考えられる。
したがって、従来構造では、アバランシェ増倍が得られ
るような高電界（従来構造では電界分布はメサ中央、端
部ともに図２（ａ）に示すような電界強度分布になり、
その値は増倍層で約５００から６００ｋＶ／ｃｍ）にな
る。ときには、これらの界面順位を介する表面リーク暗
電流が発生し、μＡオーダとなってしまう。また、経時
的にも高電界によるパッシベーション膜へのホットキャ
リア注入効果などでこれらの界面順位や表面欠陥が増大
し、暗電流が増加することで素子の信頼性は不十分なも
のとなる。
【００２０】これに対して図１に示す本発明の実施例で
は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、メサ中央部に比
較して、メサ端部でｎ型キャップ層１６にも空乏層が延
びるために最大電界強度が６００ｋＶ／ｃｍ程度から３
００ｋＶ／ｃｍ程度に大幅に低減できる。さらに、キャ
ップ層１６のキャリア濃度を適切な値（１０16ｃｍ-3台
以下）に設定すれば、メサ端部では空乏層が超格子増倍
層とキャップ層だけに広がり、光吸収層側には広がらな
いようにする事ができ、禁制帯幅の小さなｐ-ＩｎＧａ
Ａｓ光吸収層１３のメサ表面の導電型反転が起きたとし
ても逆バイアス暗電流特性への影響を及ぼさなくする事
ができる。
は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、メサ中央部に比
較して、メサ端部でｎ型キャップ層１６にも空乏層が延
びるために最大電界強度が６００ｋＶ／ｃｍ程度から３
００ｋＶ／ｃｍ程度に大幅に低減できる。さらに、キャ
ップ層１６のキャリア濃度を適切な値（１０16ｃｍ-3台
以下）に設定すれば、メサ端部では空乏層が超格子増倍
層とキャップ層だけに広がり、光吸収層側には広がらな
いようにする事ができ、禁制帯幅の小さなｐ-ＩｎＧａ
Ａｓ光吸収層１３のメサ表面の導電型反転が起きたとし
ても逆バイアス暗電流特性への影響を及ぼさなくする事
ができる。
【００２１】このように、従来のメサ型のフォトダイオ
ード構造と比較して、本発明の構造ではメサ表面の電界
強度を緩和することでリーク暗電流が減少し、さらに経
時的変化についても従来と比較して抑制され、素子信頼
性が向上した半導体受光素子を実現できる。
ード構造と比較して、本発明の構造ではメサ表面の電界
強度を緩和することでリーク暗電流が減少し、さらに経
時的変化についても従来と比較して抑制され、素子信頼
性が向上した半導体受光素子を実現できる。
【００２２】ここで、ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓ
超格子を増倍層として用いた場合について説明したが、
ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ超格子、あるいはＩｎＡｌ
Ａｓ／ＩｎＧａＡｓＰ超格子を増倍層として用いた場合
も同様の効果が得られる。
超格子を増倍層として用いた場合について説明したが、
ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ超格子、あるいはＩｎＡｌ
Ａｓ／ＩｎＧａＡｓＰ超格子を増倍層として用いた場合
も同様の効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、キャップ
層に高濃度の拡散領域を選択的に形成することにより、
波長１．３〜１．６μｍ帯に受光感度を有し、高イオン
化率比α／βで低雑音・高速応答特性と同時に、表面リ
ーク暗電流が小さく、高信頼性を有するアバランシェフ
ォトダイオードを実現することがでるという効果を有す
る。
層に高濃度の拡散領域を選択的に形成することにより、
波長１．３〜１．６μｍ帯に受光感度を有し、高イオン
化率比α／βで低雑音・高速応答特性と同時に、表面リ
ーク暗電流が小さく、高信頼性を有するアバランシェフ
ォトダイオードを実現することがでるという効果を有す
る。
【図１】本発明の一実施例を示す模式的断面図。
【図２】本発明の一実施例のメサ中央部およびメサ端部
の電界強度分布を示す図。
の電界強度分布を示す図。
【図３】従来の超格子アバランシェフォトダイオードの
第１の例を示す模式的断面図。
第１の例を示す模式的断面図。
【図４】従来の超格子アバランシェフォトダイオードの
第２の例を示す模式的断面図。
第２の例を示す模式的断面図。
【図５】従来の超格子アバランシェフォトダイオードの
第３の例を示す模式的断面図。
第３の例を示す模式的断面図。
１１，５１ ｐ+ 型ＩｎＰ基板 １２，５２ ｐ+ 型ＩｎＰバッファー層 １３，５３ ｐ- 型ＩｎＧａＡｓ光吸収層 １４ ｐ+ 型ＩｎＰ電界緩和層 １５ アンドーブｉ型又はｎ- 型ＩｎＡｌＧａＡｓ／
ＩｎＡｌＡｓ超格子増倍層 １６ ｎ型ＩｎＰキャップ層 １７ ｎ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 １７ａ ｎ+ 型コンタクト層 １８，３８，４８ ｎ側電極 １９，３９，４９ ｐ側電極 １１０ ｎ+ 型拡散層 １１１ 反射防止膜 １１２ 表面パッシベーション膜 ３１，４１ ｎ+ 型ＩｎＰ基板 ３２ ｎ+ 型ＩｎＰバッファー層 ３３ ｎ- 型ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＡｌＡｓ超格子ア
バランシェ増倍層 ３４ ｐ型ＩｎＰ電界緩和層 ３５，４５ ｐ- 型ＩｎＧａＡｓ光吸収層 ３６ ｐ+ 型ＩｎＰキャップ層 ３７，４７ Ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ３１０ ＳｉＮパッシベーション膜 ３１１ ポリイミド膜 ４２ ｎ+ 型ＩｎＡｌＡｓバッファー層 ４３ ｎ- 型ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ格子アバラ
ンシェ増倍層 ４４ ｐ型ＩｎＡｌＡｓ電界緩和層 ４６ ｐ+ 型ＩｎＡｌＡｓキャップ層 ４１０ ポリイミドパッシベーション膜 ４１１ 反射防止膜 ５４ ｐ型ＩｎＧａＡｓ電界緩和層 ５５ ｐ型ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ超格子アバラ
ンシェ増倍層 ５６ ｐ型ＩｎＰキャップ層 ５７ 高濃度ｎ型ＩｎＰ領域 ５８ 低濃度ｎ型ＩｎＰ領域 ５９ ＡｕＧｅＮｉオーミック電極 ５１０ ＡｕＺｎＮｉオーミック電極 ５１１ 光入射用窓
ＩｎＡｌＡｓ超格子増倍層 １６ ｎ型ＩｎＰキャップ層 １７ ｎ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 １７ａ ｎ+ 型コンタクト層 １８，３８，４８ ｎ側電極 １９，３９，４９ ｐ側電極 １１０ ｎ+ 型拡散層 １１１ 反射防止膜 １１２ 表面パッシベーション膜 ３１，４１ ｎ+ 型ＩｎＰ基板 ３２ ｎ+ 型ＩｎＰバッファー層 ３３ ｎ- 型ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＡｌＡｓ超格子ア
バランシェ増倍層 ３４ ｐ型ＩｎＰ電界緩和層 ３５，４５ ｐ- 型ＩｎＧａＡｓ光吸収層 ３６ ｐ+ 型ＩｎＰキャップ層 ３７，４７ Ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ３１０ ＳｉＮパッシベーション膜 ３１１ ポリイミド膜 ４２ ｎ+ 型ＩｎＡｌＡｓバッファー層 ４３ ｎ- 型ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ格子アバラ
ンシェ増倍層 ４４ ｐ型ＩｎＡｌＡｓ電界緩和層 ４６ ｐ+ 型ＩｎＡｌＡｓキャップ層 ４１０ ポリイミドパッシベーション膜 ４１１ 反射防止膜 ５４ ｐ型ＩｎＧａＡｓ電界緩和層 ５５ ｐ型ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ超格子アバラ
ンシェ増倍層 ５６ ｐ型ＩｎＰキャップ層 ５７ 高濃度ｎ型ＩｎＰ領域 ５８ 低濃度ｎ型ＩｎＰ領域 ５９ ＡｕＧｅＮｉオーミック電極 ５１０ ＡｕＺｎＮｉオーミック電極 ５１１ 光入射用窓
Claims (2)
- 【請求項１】 高濃度の一導電型ＩｎＰ基板上に順次積
層して形成した高濃度の一導電型バッファ層、高濃度の
一導電型光吸収層、一導電型の電界緩和層、アンドープ
もしくは低濃度の逆導電型超格子層、低濃度の逆導電型
キャップ層からなるメサ形の積層構造と、前記逆導電型
キャップ層内に形成した高濃度の逆導電型拡散領域を有
することを特徴とする超格子アバランシェフォトダイオ
ード。 - 【請求項２】 高濃度の逆導電型拡散領域を含む表面に
形成した逆導電型コンタクト層を有する請求項１記載の
超格子アバランシェフォトダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337170A JP2730471B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 超格子アバランシェフォトダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337170A JP2730471B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 超格子アバランシェフォトダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202252A JPH07202252A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2730471B2 true JP2730471B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=18306106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5337170A Expired - Lifetime JP2730471B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 超格子アバランシェフォトダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2730471B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9640703B2 (en) | 2004-10-25 | 2017-05-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Avalanche photodiode |
| JP4537880B2 (ja) * | 2005-04-15 | 2010-09-08 | 三菱電機株式会社 | 半導体受光素子および該半導体受光素子の製造方法 |
| JP4985298B2 (ja) * | 2007-10-10 | 2012-07-25 | 三菱電機株式会社 | アバランシェフォトダイオード |
| US8212286B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-07-03 | Nec Corporation | Semiconductor light receiving element |
| JP5519442B2 (ja) * | 2010-08-11 | 2014-06-11 | 日本電信電話株式会社 | アバランシェフォトダイオード |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02100379A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-12 | Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk | 受光素子 |
| JP2745826B2 (ja) * | 1991-01-16 | 1998-04-28 | 日本電気株式会社 | アバランシェフォトダイオード |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5337170A patent/JP2730471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07202252A (ja) | 1995-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2601231B2 (ja) | 超格子アバランシェフォトダイオード | |
| JP2762939B2 (ja) | 超格子アバランシェフォトダイオード | |
| US5539221A (en) | Staircase avalanche photodiode | |
| JP2934294B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| US4471370A (en) | Majority carrier photodetector | |
| US4390889A (en) | Photodiode having an InGaAs layer with an adjacent InGaAsP p-n junction | |
| JP2998375B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| US5432361A (en) | Low noise avalanche photodiode having an avalanche multiplication layer of InAlAs/InGaAlAs | |
| US7161170B1 (en) | Doped-absorber graded transition enhanced multiplication avalanche photodetector | |
| JPH08111541A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2730471B2 (ja) | 超格子アバランシェフォトダイオード | |
| EP0609884A1 (en) | Semiconductor light receiving device | |
| JP2000323746A (ja) | アバランシェフォトダイオードとその製造方法 | |
| JP2751846B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| JP4058921B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| JP2894910B2 (ja) | 超格子アバランシェフォトダイオードおよびその製造方法 | |
| JPH08274366A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JP3061203B2 (ja) | 半導体受光装置 | |
| JP2739824B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH051629B2 (ja) | ||
| KR100198423B1 (ko) | 애벌란치 광 다이오드형 장파장 광검출기 | |
| US11508869B2 (en) | Lateral interband type II engineered (LITE) detector | |
| JPS59163878A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPH11354827A (ja) | 受光素子およびその製造方法 | |
| JPH0389566A (ja) | 超格子アバランシェ・フォトダイオード |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971118 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219 Year of fee payment: 16 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |