JP2910696B2 - 半導体光検出器 - Google Patents
半導体光検出器Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12004—Combinations of two or more optical elements
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光受信装置等に用
いられる半導体光検出器に関し、特に、光吸収層を含む
導波路の厚さを薄くできる半導体光検出器に関する。
いられる半導体光検出器に関し、特に、光吸収層を含む
導波路の厚さを薄くできる半導体光検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は第１の従来例の半導体光検出器を
示す断面図である。この半導体光検出器は、メサ型構造
を有し、光ファイバ（図示せず）からの光をＮ型シリコ
ン層３上に設けられた光吸収層４に水平方向に入射され
るように構成されている。入射された光は、Ｓｉ／Ｓｉ
Ｇｅ積層領域である光吸収層４に吸収される。光吸収層
４の上側及び下側には、光吸収層よりも低屈折率のシリ
コン領域であるクラッド層１１が設けられている。光吸
収層４及びクラッド層１１の側面にはシリコン酸化膜７
が設けられ、クラッド層１１の上部にはアルミ電極９が
設けられる。
示す断面図である。この半導体光検出器は、メサ型構造
を有し、光ファイバ（図示せず）からの光をＮ型シリコ
ン層３上に設けられた光吸収層４に水平方向に入射され
るように構成されている。入射された光は、Ｓｉ／Ｓｉ
Ｇｅ積層領域である光吸収層４に吸収される。光吸収層
４の上側及び下側には、光吸収層よりも低屈折率のシリ
コン領域であるクラッド層１１が設けられている。光吸
収層４及びクラッド層１１の側面にはシリコン酸化膜７
が設けられ、クラッド層１１の上部にはアルミ電極９が
設けられる。
【０００３】この半導体光検出器によれば、光吸収層４
の上下側にクラッド層１１が設けられているので、光吸
収層４の光強度が強くなり、光吸収効率を上げることが
できる（Jounal of Light Wave Tech.vol l2.No.６ 199
4・PP 930-935 参照）。
の上下側にクラッド層１１が設けられているので、光吸
収層４の光強度が強くなり、光吸収効率を上げることが
できる（Jounal of Light Wave Tech.vol l2.No.６ 199
4・PP 930-935 参照）。
【０００４】図８は第２の従来例の半導体光検出器を示
す断面図である。この半導体光検出器は、プレーナ型構
造を有し、絶縁板１ａ上にシリコン酸化膜２が埋め込ま
れたＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板１上にＮ型シ
リコン層３を形成し、そのＮ型シリコン層３に溝１０を
形成し、その溝１０の中に光吸収層４及びＰ型シリコン
層５を順次エピタキシャル成長させることにより作られ
ている。Ｎ型シリコン層３に形成される溝１０の側壁
は、シリコン酸化膜６によって囲まれている。また、半
導体光検出器の表面には素子の保護等のためにシリコン
酸化膜７が設けられている。さらに、Ｐ型シリコン層５
の上部には配線接続用のアルミ電極９が設けられてい
る。
す断面図である。この半導体光検出器は、プレーナ型構
造を有し、絶縁板１ａ上にシリコン酸化膜２が埋め込ま
れたＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板１上にＮ型シ
リコン層３を形成し、そのＮ型シリコン層３に溝１０を
形成し、その溝１０の中に光吸収層４及びＰ型シリコン
層５を順次エピタキシャル成長させることにより作られ
ている。Ｎ型シリコン層３に形成される溝１０の側壁
は、シリコン酸化膜６によって囲まれている。また、半
導体光検出器の表面には素子の保護等のためにシリコン
酸化膜７が設けられている。さらに、Ｐ型シリコン層５
の上部には配線接続用のアルミ電極９が設けられてい
る。
【０００５】第２の従来例は、例えば、特開平７ー２３
１１１３号公報、特願平７ー５２７００号公報、1995
IEDM（InternationalElectron Devices Meeting）Tec
hnicaI Digest PP 583-586等に開示されている。
１１１３号公報、特願平７ー５２７００号公報、1995
IEDM（InternationalElectron Devices Meeting）Tec
hnicaI Digest PP 583-586等に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】第１の従来例では、ク
ラッド層となる半導体領域（シリコン領域）の厚さは、
Ｓｉ／ＳｉＧｅ積層領域である光吸収層との屈折率差に
もよるが、通常、１μｍ以上必要である。これは、光が
屈折率の異なる材質の界面で反射するのではなく、グー
ス・ヘンシェンシフトと呼ばれる光のクラッド層側への
しみだし効果によるもので、光を効率良く反射させるた
め、光のしみだし量以上のクラッド厚が必要となるため
である。この厚さは、光強度分布を計算することで、求
めることが可能である。ところで、厚さ１μｍ以上のク
ラッド層を光吸収層の上側及び下側に設けると、光導波
路領域が厚くなる。その結果、第１の従来例のメサ構造
の半導体光検出器では、上部と下部との段差が大きくな
るため、エッチングや電極形成が困難になる。
ラッド層となる半導体領域（シリコン領域）の厚さは、
Ｓｉ／ＳｉＧｅ積層領域である光吸収層との屈折率差に
もよるが、通常、１μｍ以上必要である。これは、光が
屈折率の異なる材質の界面で反射するのではなく、グー
ス・ヘンシェンシフトと呼ばれる光のクラッド層側への
しみだし効果によるもので、光を効率良く反射させるた
め、光のしみだし量以上のクラッド厚が必要となるため
である。この厚さは、光強度分布を計算することで、求
めることが可能である。ところで、厚さ１μｍ以上のク
ラッド層を光吸収層の上側及び下側に設けると、光導波
路領域が厚くなる。その結果、第１の従来例のメサ構造
の半導体光検出器では、上部と下部との段差が大きくな
るため、エッチングや電極形成が困難になる。
【０００７】第２の従来例では、光吸収層の上側及び下
側に、クラッド層となる厚い半導体領域が設けられてい
ないが，第１の従来例と同様なクラッド構造にした場
合、成長膜の厚さが増大することになり、厚い選択エピ
タキシャル成長を行うことは困難である。
側に、クラッド層となる厚い半導体領域が設けられてい
ないが，第１の従来例と同様なクラッド構造にした場
合、成長膜の厚さが増大することになり、厚い選択エピ
タキシャル成長を行うことは困難である。
【０００８】本発明は、光吸収層を含む単結晶半導体領
域の厚さを薄くして、かつ光吸収層での光強度を高める
ことができる半導体光検出器を提供することを目的とす
る。
域の厚さを薄くして、かつ光吸収層での光強度を高める
ことができる半導体光検出器を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体光検出器
は、導波路型の半導体光検出器であって、光吸収層とな
る第１単結晶半導体領域の上側及び下側が、各々第２単
結晶半導体領域を介して絶縁膜で挟まれていることを特
徴とするものである。
は、導波路型の半導体光検出器であって、光吸収層とな
る第１単結晶半導体領域の上側及び下側が、各々第２単
結晶半導体領域を介して絶縁膜で挟まれていることを特
徴とするものである。
【００１０】本発明によれば、光吸収層の上側及び下側
に絶縁膜を形成することにより、この絶縁膜が光反射層
として機能するので、従来のように厚いクラッド層を必
要とせず導波路を薄くでき、かつ光吸収層に効率良く光
を集中させることができる。
に絶縁膜を形成することにより、この絶縁膜が光反射層
として機能するので、従来のように厚いクラッド層を必
要とせず導波路を薄くでき、かつ光吸収層に効率良く光
を集中させることができる。
【００１１】絶縁膜の屈折率は第１及び第２単結晶半導
体領域の屈折率よりも低いのが好ましい。
体領域の屈折率よりも低いのが好ましい。
【００１２】第１単結晶半導体領域から上下の絶縁膜に
至るまでの膜厚及び屈折率分布が光入射軸に対して略対
称である場合は、光吸収層へより効率良く光を集中させ
ることができる。
至るまでの膜厚及び屈折率分布が光入射軸に対して略対
称である場合は、光吸収層へより効率良く光を集中させ
ることができる。
【００１３】本発明は又、プレーナ構造の半導体光検出
器であって、絶縁板上にシリコン酸化膜が埋め込まれた
ＳＯＩ基板と、そのＳＯＩ基板上に設けられたＮ型シリ
コン層と、そのＮ型シリコン層に形成された溝の中でエ
ピタキシャル成長した光吸収層と、その光吸収層上に設
けられたＰ型シリコン層と、Ｎ型シリコン層及びＰ型シ
リコン層上の略全域に被覆されたシリコン酸化膜と、を
有することを特徴とするものである。
器であって、絶縁板上にシリコン酸化膜が埋め込まれた
ＳＯＩ基板と、そのＳＯＩ基板上に設けられたＮ型シリ
コン層と、そのＮ型シリコン層に形成された溝の中でエ
ピタキシャル成長した光吸収層と、その光吸収層上に設
けられたＰ型シリコン層と、Ｎ型シリコン層及びＰ型シ
リコン層上の略全域に被覆されたシリコン酸化膜と、を
有することを特徴とするものである。
【００１４】本発明の他の形態は、メサ構造の半導体光
検出器であって、絶縁板上にシリコン酸化膜が埋め込ま
れたＳＯＩ基板と、そのＳＯＩ基板上に設けられたＮ型
シリコン層と、そのＮ型シリコン層上に設けられた光吸
収層と、その光吸収層上に設けられたＰ型シリコン層
と、Ｎ型シリコン層、光吸収層及びＰ型シリコン層を略
取り囲むように被覆されたシリコン酸化膜と、を有する
ことを特徴とするものである。
検出器であって、絶縁板上にシリコン酸化膜が埋め込ま
れたＳＯＩ基板と、そのＳＯＩ基板上に設けられたＮ型
シリコン層と、そのＮ型シリコン層上に設けられた光吸
収層と、その光吸収層上に設けられたＰ型シリコン層
と、Ｎ型シリコン層、光吸収層及びＰ型シリコン層を略
取り囲むように被覆されたシリコン酸化膜と、を有する
ことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。 （第１の形態）図１は本発明に係る第１の形態の半導体
光検出器を示す断面図である。この半導体光検出器は、
プレーナ型構造を有し、絶縁板１ａにシリコン酸化膜２
が埋め込まれたＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板１
上にＮ型シリコン層３が設けられている。Ｎ型シリコン
層３の中央部には溝１０が形成され、その溝１０の中に
光吸収層４及びＰ型シリコン層５を順次エピタキシャル
成長させる。Ｎ型シリコン層３に形成される溝１０の側
壁は、シリコン酸化膜６によって囲まれている。また、
半導体光検出器の表面のほぼ全域には光反射層となるシ
リコン酸化膜７が被覆されており、残りの一部の領域に
は、コンタクト領域８を介して配線接続用のアルミ電極
９が設けられている。
を参照しながら説明する。 （第１の形態）図１は本発明に係る第１の形態の半導体
光検出器を示す断面図である。この半導体光検出器は、
プレーナ型構造を有し、絶縁板１ａにシリコン酸化膜２
が埋め込まれたＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板１
上にＮ型シリコン層３が設けられている。Ｎ型シリコン
層３の中央部には溝１０が形成され、その溝１０の中に
光吸収層４及びＰ型シリコン層５を順次エピタキシャル
成長させる。Ｎ型シリコン層３に形成される溝１０の側
壁は、シリコン酸化膜６によって囲まれている。また、
半導体光検出器の表面のほぼ全域には光反射層となるシ
リコン酸化膜７が被覆されており、残りの一部の領域に
は、コンタクト領域８を介して配線接続用のアルミ電極
９が設けられている。
【００１６】図２及び図３は、図１の半導体光検出器の
製造工程を示す断面図である。まず、図２（Ａ）に示す
ように、ＳＯＩ基板１上のＮ型シリコン層（濃度ＩＥ約
１７ｃｍ-3）３に１〜２μｍの深さの溝１０をシリコン
酸化膜１２をマスクにしてエッチング形成する。
製造工程を示す断面図である。まず、図２（Ａ）に示す
ように、ＳＯＩ基板１上のＮ型シリコン層（濃度ＩＥ約
１７ｃｍ-3）３に１〜２μｍの深さの溝１０をシリコン
酸化膜１２をマスクにしてエッチング形成する。
【００１７】次いで、Ｎ型シリコン層３の表面にＬＰＣ
ＶＤ法によりシリコン酸化膜６を形成し、エッチバック
することで、図２（Ｂ）に示すように溝１０の側壁だけ
にシリコン酸化膜６を残す。
ＶＤ法によりシリコン酸化膜６を形成し、エッチバック
することで、図２（Ｂ）に示すように溝１０の側壁だけ
にシリコン酸化膜６を残す。
【００１８】次いで、シリコン酸化膜１２をマスクにし
た選択エピタキシャル成長法により、図３（Ｃ）に示す
ように、光吸収層４、Ｐ型シリコン層５を連続して成長
する。光吸収層４は不純物をほとんど導入しない、いわ
ゆるｉ層であり、また従来例で示したようなＳｉ／Ｓｉ
Ｇｅ積層領域である。Ｐ型シリコン層５はアルミ電極９
との接触抵抗を小さくするため濃度はＩＥ約１９ｃｍ-3
以上が望ましい。
た選択エピタキシャル成長法により、図３（Ｃ）に示す
ように、光吸収層４、Ｐ型シリコン層５を連続して成長
する。光吸収層４は不純物をほとんど導入しない、いわ
ゆるｉ層であり、また従来例で示したようなＳｉ／Ｓｉ
Ｇｅ積層領域である。Ｐ型シリコン層５はアルミ電極９
との接触抵抗を小さくするため濃度はＩＥ約１９ｃｍ-3
以上が望ましい。
【００１９】その後、シリコン酸化膜１２を除去し、図
３（Ｄ）に示すようにシリコン酸化膜７を成長後、その
一部にアルミ電極９用のコンタクト領域８が形成され
る。その際、従来のように、半導体光検出器の表面をほ
とんどコンタクト領域にするのではなく、半導体光検出
器の周辺のー部にコンタクト領域を設け、光反射層とな
るシリコン酸化膜７を光検出器の上部にほとんど残すよ
うに形成される。
３（Ｄ）に示すようにシリコン酸化膜７を成長後、その
一部にアルミ電極９用のコンタクト領域８が形成され
る。その際、従来のように、半導体光検出器の表面をほ
とんどコンタクト領域にするのではなく、半導体光検出
器の周辺のー部にコンタクト領域を設け、光反射層とな
るシリコン酸化膜７を光検出器の上部にほとんど残すよ
うに形成される。
【００２０】次に、本発明の第１の形態の作用を従来例
と比較して説明する。従来例（図７参照）におけるコア
となる光吸収層４（ＳｉＧｅ積層領城）とクラッド層１
１（シリコン領域）の屈折率差はわずかであり、例え
ば、シリコンの屈折率は約３.５に対し、ＳｉＧｅ積層
領域の屈折率はＧｅの濃度にもよるが、約３.６程度で
ある。この程度の屈折率差では、光はグースヘンシェン
シフト現象により、図４に示すようにクラッド側に１μ
ｍ程度大幅にしみだしてしまう。従って、光をコアであ
る光吸収層４に効率良く集中させるには、コアの上下に
約１μｍ程度のクラッド層１１が必要である。
と比較して説明する。従来例（図７参照）におけるコア
となる光吸収層４（ＳｉＧｅ積層領城）とクラッド層１
１（シリコン領域）の屈折率差はわずかであり、例え
ば、シリコンの屈折率は約３.５に対し、ＳｉＧｅ積層
領域の屈折率はＧｅの濃度にもよるが、約３.６程度で
ある。この程度の屈折率差では、光はグースヘンシェン
シフト現象により、図４に示すようにクラッド側に１μ
ｍ程度大幅にしみだしてしまう。従って、光をコアであ
る光吸収層４に効率良く集中させるには、コアの上下に
約１μｍ程度のクラッド層１１が必要である。
【００２１】これに対し、本発明の半導体光検出器では
ＳＯＩ基板１の埋め込まれたシリコン酸化膜２と光検出
器上部に被覆されたシリコン酸化膜７とによって、光吸
収層４を挟むように構成されている。従って、シリコン
酸化膜の屈折率は約１.５とシリコンと比較して相当小
さいので、導波路を薄くしても（約２０００Å程度）コ
アの光強度を高めることが可能となる。
ＳＯＩ基板１の埋め込まれたシリコン酸化膜２と光検出
器上部に被覆されたシリコン酸化膜７とによって、光吸
収層４を挟むように構成されている。従って、シリコン
酸化膜の屈折率は約１.５とシリコンと比較して相当小
さいので、導波路を薄くしても（約２０００Å程度）コ
アの光強度を高めることが可能となる。
【００２２】本出願の発明者の実験によれば、ＳＯＩ基
板１のシリコン酸化膜２は０．５μｍ、上部のシリコン
酸化膜７は０．２μｍで十分であり，従来例で必要とし
ていた約１μｍのシリコン領域であるクラッド層１１は
ほとんど必要なくなり、全体として、光吸収層４、Ｐ型
シリコン層５の全体の厚さを薄くすることができる。 （第２の形態）図５は本発明の第２の形態の半導体光検
出器を示す断面図である。この半導体光検出器は、メサ
構造を有し、絶縁板１ａ上にシリコン酸化膜２が埋め込
まれたＳＯＩ基板１と、そのＳＯＩ基板１上に設けられ
たＮ型シリコン層３と、そのＮ型シリコン層３上に設け
られた光吸収層４と、その光吸収層４上に設けられたＰ
型シリコン層５と、Ｎ型シリコン層３、光吸収層４及び
Ｐ型シリコン層５を略取り囲むように被覆されたシリコ
ン酸化膜７と、を有する。
板１のシリコン酸化膜２は０．５μｍ、上部のシリコン
酸化膜７は０．２μｍで十分であり，従来例で必要とし
ていた約１μｍのシリコン領域であるクラッド層１１は
ほとんど必要なくなり、全体として、光吸収層４、Ｐ型
シリコン層５の全体の厚さを薄くすることができる。 （第２の形態）図５は本発明の第２の形態の半導体光検
出器を示す断面図である。この半導体光検出器は、メサ
構造を有し、絶縁板１ａ上にシリコン酸化膜２が埋め込
まれたＳＯＩ基板１と、そのＳＯＩ基板１上に設けられ
たＮ型シリコン層３と、そのＮ型シリコン層３上に設け
られた光吸収層４と、その光吸収層４上に設けられたＰ
型シリコン層５と、Ｎ型シリコン層３、光吸収層４及び
Ｐ型シリコン層５を略取り囲むように被覆されたシリコ
ン酸化膜７と、を有する。
【００２３】この半導体光検出器は、第１の形態のよう
に溝１０を掘ったり、選択的に光吸収層４、Ｐ型シリコ
ン層５を形成する必要はなく、ＳＯＩ基板１上にー様
に、光吸収層４、Ｐ型シリコン層５を形成し、その後、
シリコンエッチングにより、メサ状に加工する。その後
は第１の形態のように、シリコン酸化膜７を形成し、こ
のシリコン酸化膜７を光検出器上にほとんど残すように
し、一部にアルミ電極９用のコンタクト領域８を形成す
る。
に溝１０を掘ったり、選択的に光吸収層４、Ｐ型シリコ
ン層５を形成する必要はなく、ＳＯＩ基板１上にー様
に、光吸収層４、Ｐ型シリコン層５を形成し、その後、
シリコンエッチングにより、メサ状に加工する。その後
は第１の形態のように、シリコン酸化膜７を形成し、こ
のシリコン酸化膜７を光検出器上にほとんど残すように
し、一部にアルミ電極９用のコンタクト領域８を形成す
る。
【００２４】第２の形態の半導体光検出器においても、
光吸収層４とＰ型シリコン層５とのトータル厚を薄くす
ることが可能となり、この結果、メサ形状の段差が小さ
くてすむため、アルミ電極９に接続される配線の引き回
しが容易になるという利点がある。 （第３の形態）図６は本発明の第３の形態の半導体光検
出器を示す断面図である。この半導体光検出器は、第１
の形態の光検出器の上下方向の層構造について、光吸収
層４の光入射軸Ｓを中心とした各層の膜厚及び屈折率分
布を対称構造としている。すなわち、光吸収層４を中心
にその上下をＰ型シリコン層５とＮ型シリコン層３が同
じ膜厚で取り囲み、更に、シリコン酸化膜５、２が同様
に同じ膜厚で設けられる。このとき、Ｐ型シリコン層５
とＮ型シリコン層３は添加不純物が異なるが屈折率はほ
ぼ同じと考えてよい。
光吸収層４とＰ型シリコン層５とのトータル厚を薄くす
ることが可能となり、この結果、メサ形状の段差が小さ
くてすむため、アルミ電極９に接続される配線の引き回
しが容易になるという利点がある。 （第３の形態）図６は本発明の第３の形態の半導体光検
出器を示す断面図である。この半導体光検出器は、第１
の形態の光検出器の上下方向の層構造について、光吸収
層４の光入射軸Ｓを中心とした各層の膜厚及び屈折率分
布を対称構造としている。すなわち、光吸収層４を中心
にその上下をＰ型シリコン層５とＮ型シリコン層３が同
じ膜厚で取り囲み、更に、シリコン酸化膜５、２が同様
に同じ膜厚で設けられる。このとき、Ｐ型シリコン層５
とＮ型シリコン層３は添加不純物が異なるが屈折率はほ
ぼ同じと考えてよい。
【００２５】以上のような対称構造をとることで、上下
方向の光強度分布が光入射軸Ｓを中心に対称となり、第
１の形態よりも光を更に効率良く光吸収層４内に集中さ
せることが可能となる。もちろんこのような構造は第２
の形態のようなメサ構造においても採用できることは言
うまでもない。
方向の光強度分布が光入射軸Ｓを中心に対称となり、第
１の形態よりも光を更に効率良く光吸収層４内に集中さ
せることが可能となる。もちろんこのような構造は第２
の形態のようなメサ構造においても採用できることは言
うまでもない。
【００２６】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、光吸収層の上側及び下
側に絶縁膜を形成することにより、この絶縁膜が光反射
層として機能するので、従来のように厚いクラッド層を
必要とせず導波路を薄くでき、かつ光吸収層に効率良く
光を集中させることができる。
側に絶縁膜を形成することにより、この絶縁膜が光反射
層として機能するので、従来のように厚いクラッド層を
必要とせず導波路を薄くでき、かつ光吸収層に効率良く
光を集中させることができる。
【００２８】従って、プレーナ構造の場合、選択エピタ
キシャル成長層を薄くでき、メサ構造の場合、段差を小
さくできるので、半導体光検出器の製造を容易に行うこ
とができる。
キシャル成長層を薄くでき、メサ構造の場合、段差を小
さくできるので、半導体光検出器の製造を容易に行うこ
とができる。
【図１】本発明に係る第１の形態の半導体光検出器を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は，本発明の半導体光検出器の製
造工程を示す断面図である。
造工程を示す断面図である。
【図３】（Ｃ）（Ｄ）は，本発明の半導体光検出器の製
造工程を示す断面図である。
造工程を示す断面図である。
【図４】入射された光のクラッド層側へのしみだしを説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【図５】本発明に係る第２の形態の半導体光検出器を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】本発明に係る第３の形態の半導体光検出器を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】第１の従来例の半導体光検出器を示す断面図で
ある。
ある。
【図８】第２の従来例の半導体光検出器を示す断面図で
ある。
ある。
１：ＳＯＩ基板 １ａ：絶縁板 ２：シリコン酸化膜 ３：Ｎ型シリコン層 ４：光吸収層 ５：Ｐ型シリコン層 ６：シリコン酸化膜 ７：シリコン酸化膜 ８：コンタクト領域 ９：アルミ電極 １０：溝 Ｓ：光入射軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/10
Claims (5)
- 【請求項１】導波路型の半導体光検出器であって、光吸
収層となる第１単結晶半導体領域の上側及び下側が、各
々第２単結晶半導体領域を介して絶縁膜で挟まれている
ことを特徴とする半導体光検出器。 - 【請求項２】前記絶縁膜の屈折率は前記第１及び第２単
結晶半導体領域の屈折率よりも低いことを特徴とする請
求項１に記載の半導体光検出器。 - 【請求項３】前記第１単結晶半導体領域から前記上下の
絶縁膜に至るまでの膜厚及び屈折率分布が光入射軸に対
して略対称であることを特徴とする請求項１又は２に記
載の半導体光検出器。 - 【請求項４】絶縁板上にシリコン酸化膜が埋め込まれた
ＳＯＩ基板と、そのＳＯＩ基板上に設けられたＮ型シリ
コン層と、そのＮ型シリコン層に形成された溝の中でエ
ピタキシャル成長した光吸収層と、その光吸収層上に設
けられたＰ型シリコン層と、Ｎ型シリコン層及びＰ型シ
リコン層上の略全域に被覆されたシリコン酸化膜と、を
有することを特徴とするプレーナ構造の半導体光検出
器。 - 【請求項５】絶縁板上にシリコン酸化膜が埋め込まれた
ＳＯＩ基板と、そのＳＯＩ基板上に設けられたＮ型シリ
コン層と、そのＮ型シリコン層上に設けられた光吸収層
と、その光吸収層上に設けられたＰ型シリコン層と、Ｎ
型シリコン層、光吸収層及びＰ型シリコン層を略取り囲
むように被覆されたシリコン酸化膜と、を有することを
特徴とするメサ構造の半導体光検出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8249956A JP2910696B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 半導体光検出器 |
| US08/934,891 US5991487A (en) | 1996-09-20 | 1997-09-22 | Silicon-based semiconductor photodetector with an improved thin optical waveguide layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8249956A JP2910696B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 半導体光検出器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098172A JPH1098172A (ja) | 1998-04-14 |
| JP2910696B2 true JP2910696B2 (ja) | 1999-06-23 |
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ID=17200692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8249956A Expired - Fee Related JP2910696B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 半導体光検出器 |
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| DE19942692B4 (de) * | 1999-09-07 | 2007-04-12 | Infineon Technologies Ag | Optoelektronische Mikroelektronikanordnung |
| US6506657B1 (en) * | 2000-04-19 | 2003-01-14 | National Semiconductor Corporation | Process for forming damascene-type isolation structure for BJT device formed in trench |
| KR100388461B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-06-25 | 주식회사 하이닉스반도체 | 광감도를 향상시킬 수 있는 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| US6705124B2 (en) * | 2001-06-04 | 2004-03-16 | Lightwave Microsystems Corporation | High-density plasma deposition process for fabricating a top clad for planar lightwave circuit devices |
| DE10149139A1 (de) * | 2001-10-05 | 2003-04-24 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Erzeugen von Hohlräumen mit einer optisch transparenten Wandung |
| KR100461157B1 (ko) * | 2002-06-07 | 2004-12-13 | 한국전자통신연구원 | 병렬 광접속 모듈 및 그 제조방법 |
| US6897498B2 (en) * | 2003-03-31 | 2005-05-24 | Sioptical, Inc. | Polycrystalline germanium-based waveguide detector integrated on a thin silicon-on-insulator (SOI) platform |
| US7001788B2 (en) * | 2003-05-29 | 2006-02-21 | Applied Materials, Inc. | Maskless fabrication of waveguide mirrors |
| JP2005123513A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光検出器 |
| US7026700B2 (en) * | 2004-06-24 | 2006-04-11 | Intel Corporation | Photodetector with polarization state sensor |
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| US8791012B2 (en) * | 2007-03-21 | 2014-07-29 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus for manufacturing semiconductor devices |
| US7723206B2 (en) * | 2007-12-05 | 2010-05-25 | Fujifilm Corporation | Photodiode |
| JP5232981B2 (ja) * | 2008-03-07 | 2013-07-10 | 日本電気株式会社 | ＳｉＧｅフォトダイオード |
| US20100148221A1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-06-17 | Zena Technologies, Inc. | Vertical photogate (vpg) pixel structure with nanowires |
| KR101703096B1 (ko) * | 2010-09-02 | 2017-02-07 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 장치의 제조방법 |
| WO2018195168A2 (en) | 2017-04-21 | 2018-10-25 | University Of Virginia Patent Foundation | Integrated photodiode with unique waveguide drift layer |
| US10698159B2 (en) * | 2018-10-19 | 2020-06-30 | Globalfoundries Inc. | Multiple-layer arrangements including one or more dielectric layers over a waveguide |
| CN115274926B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-04-05 | 全磊光电股份有限公司 | 光电探测器结构的制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS61172381A (ja) * | 1984-12-22 | 1986-08-04 | Fujitsu Ltd | ＩｎＰ系化合物半導体装置 |
| JPH02202071A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-10 | Toshiba Corp | 半導体受光素子及びその製造方法 |
| JPH05235396A (ja) * | 1992-02-24 | 1993-09-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体受光装置 |
| JP2821830B2 (ja) * | 1992-05-14 | 1998-11-05 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 半導体薄膜素子その応用装置および半導体薄膜素子の製造方法 |
| GB2282261A (en) * | 1992-09-17 | 1995-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | Infrared detector array and production method therefor |
| US5747860A (en) * | 1995-03-13 | 1998-05-05 | Nec Corporation | Method and apparatus for fabricating semiconductor device with photodiode |
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-
1996
- 1996-09-20 JP JP8249956A patent/JP2910696B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-09-22 US US08/934,891 patent/US5991487A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5991487A (en) | 1999-11-23 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |