JP3224192B2 - 半導体導波路型受光器 - Google Patents
半導体導波路型受光器Info
- Publication number
- JP3224192B2 JP3224192B2 JP04577596A JP4577596A JP3224192B2 JP 3224192 B2 JP3224192 B2 JP 3224192B2 JP 04577596 A JP04577596 A JP 04577596A JP 4577596 A JP4577596 A JP 4577596A JP 3224192 B2 JP3224192 B2 JP 3224192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- type
- layer
- semiconductor
- conductivity type
- 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】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体内にＰＩＮ
構造を有する半導体受光器に係り、特に不純物拡散によ
り暗電流を低減した半導体導波路型受光器に関する。
構造を有する半導体受光器に係り、特に不純物拡散によ
り暗電流を低減した半導体導波路型受光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の半導体導波路型受光器を
例示する。すなわち４０１は半絶縁性ＩｎＰ基板、４０
２は厚さ０．６μｍでバンドキャップ波長１．３μｍの
ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層、４０３は厚さ０．６μｍのｎ型
低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓ光吸収層、４０４は厚さ
０．６μｍでバンドキャップ波長１．３μｍのｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ層、４０５は厚さ０．５μｍのｐ型ＩｎＰ
層、４０８はｎ型オーミック電極、４０９はｐ型オーミ
ック電極、４１０はＳｉＮｘからなる無反射膜、破線は
ｐｎ接合面である。（Ｋ．Ｋａｔｏ他、「Ａ ｈｉｇｈ
−ｅｆｆｅｃｉｅｎｃｙ ５０ ＧＨｚ ＩｎＧａＡｓ
ｕｌｔｉｍｏｄｅ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｐｈｏｔｏ
ｄｅｔｅｃｔｏｒ」ＩＥＥＥ Ｌｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ第２８巻第１２
号２７２８頁１９９２年）。この図４の例では、波長
１．５５μｍの光信号を劈開端面より入射させ、各層４
０２，４０３，４０４，４０５からなる光導波路内を導
波させる。このとき、光は、光吸収層４０３にて吸収さ
れ、電子とホールに交換され、いわゆる光電変換が行わ
れる。この光電交換によって生じた電子及びホールは、
電極４０８，４０９間すなわちｐｎ接合に印加された逆
バイアス電圧によって生じる電界にて、それぞれｎ型お
よびｐ型の半導体層側に走行するので、信号電流として
素子外部に取り出されることになる。
例示する。すなわち４０１は半絶縁性ＩｎＰ基板、４０
２は厚さ０．６μｍでバンドキャップ波長１．３μｍの
ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層、４０３は厚さ０．６μｍのｎ型
低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓ光吸収層、４０４は厚さ
０．６μｍでバンドキャップ波長１．３μｍのｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ層、４０５は厚さ０．５μｍのｐ型ＩｎＰ
層、４０８はｎ型オーミック電極、４０９はｐ型オーミ
ック電極、４１０はＳｉＮｘからなる無反射膜、破線は
ｐｎ接合面である。（Ｋ．Ｋａｔｏ他、「Ａ ｈｉｇｈ
−ｅｆｆｅｃｉｅｎｃｙ ５０ ＧＨｚ ＩｎＧａＡｓ
ｕｌｔｉｍｏｄｅ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｐｈｏｔｏ
ｄｅｔｅｃｔｏｒ」ＩＥＥＥ Ｌｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ第２８巻第１２
号２７２８頁１９９２年）。この図４の例では、波長
１．５５μｍの光信号を劈開端面より入射させ、各層４
０２，４０３，４０４，４０５からなる光導波路内を導
波させる。このとき、光は、光吸収層４０３にて吸収さ
れ、電子とホールに交換され、いわゆる光電変換が行わ
れる。この光電交換によって生じた電子及びホールは、
電極４０８，４０９間すなわちｐｎ接合に印加された逆
バイアス電圧によって生じる電界にて、それぞれｎ型お
よびｐ型の半導体層側に走行するので、信号電流として
素子外部に取り出されることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような半導体導
波路型受光器を低雑音にて動作させようとする場合、光
信号が無い状態にて生ずる電流いわゆる暗電流を小さく
する必要があるが図４に示す層４０３，４０４，４０５
がハイメサ状に加工された場合、殊に暗電流が増加する
という問題が生じている。つまり、暗電流はｐｎ接合に
存在する表面凖位を介して生ずる電流リークが主な発生
原因となっているが、他方、半導体導波型受光器はｐｎ
接合を有する半導体層４０４，４０３を光導波路として
機能させておりしかもの半導体層をハイメサ状に加工す
ることでハイメサ側面にｐｎ接合が露出する構造となっ
ている。しかも、ハイメサ状の加工時に加工ダメージに
よりハイメサ側面の表面凖位は増加することが知られて
いる。この結果、図４に示す従来の半導体導波路型受光
器ではｐｎ接合に多数の表面凖位は現われることとなっ
て暗電流が増加していた。
波路型受光器を低雑音にて動作させようとする場合、光
信号が無い状態にて生ずる電流いわゆる暗電流を小さく
する必要があるが図４に示す層４０３，４０４，４０５
がハイメサ状に加工された場合、殊に暗電流が増加する
という問題が生じている。つまり、暗電流はｐｎ接合に
存在する表面凖位を介して生ずる電流リークが主な発生
原因となっているが、他方、半導体導波型受光器はｐｎ
接合を有する半導体層４０４，４０３を光導波路として
機能させておりしかもの半導体層をハイメサ状に加工す
ることでハイメサ側面にｐｎ接合が露出する構造となっ
ている。しかも、ハイメサ状の加工時に加工ダメージに
よりハイメサ側面の表面凖位は増加することが知られて
いる。この結果、図４に示す従来の半導体導波路型受光
器ではｐｎ接合に多数の表面凖位は現われることとなっ
て暗電流が増加していた。
【０００４】本発明は、上述の問題に鑑み、ハイメサ状
に加工された構造にて暗電流の増加を抑え、低雑音とな
る半導体導波路型受光器の提供を目的とする。
に加工された構造にて暗電流の増加を抑え、低雑音とな
る半導体導波路型受光器の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、次の発明特定事項を有する。 （１）第一導電型を有する第一半導体層と、この第一半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
二導電型を有する第二半導体層と、この第二半導体層よ
りも光の吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型
を有する第三半導体層と、が下から順に積層されたハイ
メサ構造を有し、上記第二半導体層及び第三半導体層の
ハイメサ構造側面より所望深さに不純物を拡散して第一
導電型の拡散領域を形成することにより上記第二半導体
層及び第三半導体層にｐｎ接合を形成して、上記第一半
導体層と第二半導体層とによるｐｎ接合面が上記第二半
導体層及び第三半導体層のｐｎ接合につながって上記第
三半導体層の表面に到ることを特徴とする。 （２）第一導電型を有する第一半導体層と、この第一半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
一導電型を有する第二半導体層と、この第二半導体層よ
りも光の吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型
を有する第三半導体層と、が下から順に積層されたハイ
メサ構造を有し、上記第三半導体層のハイメサ構造側面
より所望深さに不純物を拡散して第一導電型の拡散領域
を形成することにより上記第三半導体層にｐｎ接合を形
成して、、上記第二半導体層と第三半導体層とによるｐ
ｎ接合面が上記第三半導体層のｐｎ接合につながって上
記第三半導体層の表面に到ることを特徴とする。 （３）第一導電型を有する第一半導体層と、この第一半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
一導電型を有する第二半導体層と、この第二半導体層よ
りも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第二導電型
を有する第三半導体層と、この第三半導体層よりも光の
吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型を有する
第四半導体層と、が下から順に積層されたハイメサ構造
を有し、上記第三半導体層及び第四半導体層のハイメサ
構造側面より所望深さに不純物を拡散して第一導電型の
拡散領域を形成することにより上記第三半導体層及び第
四半導体層にｐｎ接合を形成して、上記第二半導体層と
第三半導体層とによるｐｎ接合面が上記第三半導体層及
び第四半導体層のｐｎ接合につながって上記第四 半導体
層の表面に到ることを特徴とする。 （４）第一導電型を有する第一半導体層と、この第一半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
一導電型を有する第二半導体層と、この第二半導体層よ
りも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第二導電型
を有する第三半導体層と、この第三半導体層よりも光の
吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型を有する
第四半導体層と、が順に積層されたハイメサ構造を有
し、上記第四半導体層のハイメサ構造側面より所望深さ
に不純物を拡散して第一導電型の拡散領域を形成するこ
とにより上記第四半導体層にｐｎ接合を形成して、上記
第三半導体層と第四半導体層とによるｐｎ接合面が上記
第四半導体層のｐｎ接合につながって上記第四半導体層
の表面に到ることを特徴とする。
発明は、次の発明特定事項を有する。 （１）第一導電型を有する第一半導体層と、この第一半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
二導電型を有する第二半導体層と、この第二半導体層よ
りも光の吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型
を有する第三半導体層と、が下から順に積層されたハイ
メサ構造を有し、上記第二半導体層及び第三半導体層の
ハイメサ構造側面より所望深さに不純物を拡散して第一
導電型の拡散領域を形成することにより上記第二半導体
層及び第三半導体層にｐｎ接合を形成して、上記第一半
導体層と第二半導体層とによるｐｎ接合面が上記第二半
導体層及び第三半導体層のｐｎ接合につながって上記第
三半導体層の表面に到ることを特徴とする。 （２）第一導電型を有する第一半導体層と、この第一半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
一導電型を有する第二半導体層と、この第二半導体層よ
りも光の吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型
を有する第三半導体層と、が下から順に積層されたハイ
メサ構造を有し、上記第三半導体層のハイメサ構造側面
より所望深さに不純物を拡散して第一導電型の拡散領域
を形成することにより上記第三半導体層にｐｎ接合を形
成して、、上記第二半導体層と第三半導体層とによるｐ
ｎ接合面が上記第三半導体層のｐｎ接合につながって上
記第三半導体層の表面に到ることを特徴とする。 （３）第一導電型を有する第一半導体層と、この第一半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
一導電型を有する第二半導体層と、この第二半導体層よ
りも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第二導電型
を有する第三半導体層と、この第三半導体層よりも光の
吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型を有する
第四半導体層と、が下から順に積層されたハイメサ構造
を有し、上記第三半導体層及び第四半導体層のハイメサ
構造側面より所望深さに不純物を拡散して第一導電型の
拡散領域を形成することにより上記第三半導体層及び第
四半導体層にｐｎ接合を形成して、上記第二半導体層と
第三半導体層とによるｐｎ接合面が上記第三半導体層及
び第四半導体層のｐｎ接合につながって上記第四 半導体
層の表面に到ることを特徴とする。 （４）第一導電型を有する第一半導体層と、この第一半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
一導電型を有する第二半導体層と、この第二半導体層よ
りも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第二導電型
を有する第三半導体層と、この第三半導体層よりも光の
吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型を有する
第四半導体層と、が順に積層されたハイメサ構造を有
し、上記第四半導体層のハイメサ構造側面より所望深さ
に不純物を拡散して第一導電型の拡散領域を形成するこ
とにより上記第四半導体層にｐｎ接合を形成して、上記
第三半導体層と第四半導体層とによるｐｎ接合面が上記
第四半導体層のｐｎ接合につながって上記第四半導体層
の表面に到ることを特徴とする。
【０００６】第一導電型とその上層の第二導電型とによ
りｐｎ接合面を有するハイメサ構造側面より、上記第二
導電型に所望深さの拡散領域を形成することにより、ｐ
ｎ接合面が上部層までつなげることにより、表面凖位を
低下させて暗電流を抑える。
りｐｎ接合面を有するハイメサ構造側面より、上記第二
導電型に所望深さの拡散領域を形成することにより、ｐ
ｎ接合面が上部層までつなげることにより、表面凖位を
低下させて暗電流を抑える。
【０００７】
【発明の実施の形態】ここで、本発明の実施の形態を説
明する。図１（ａ）は、実施の形態の第１例である。図
において、１０１は、ｐ型ＩｎＰ基板、１０３は厚さ３
μｍでバンドキャップ波長１．４μｍのｎ型低キャリア
濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層、１０５は厚さ２μｍのｎ
型ＩｎＰ層、１０８はｐ型オーミック電極、１０９はｎ
型オーミック電極、１１０はＳｉＮｘからなる無反射
膜、破線はｐｎ接合面である。ここにおいて、ｎ型オー
ミック電極１０９を除いてｎ型ＩｎＰ層１０５上面、ハ
イメサ側面、ｐ型ＩｎＰ層１０１上面には深さ０．５μ
ｍのＺｎ拡散領域が形成されている。すなわち、ハイメ
サ側面にて、不純物拡散によってｎ型層１０３，１０５
にｐｎ接合が形成されることになる。
明する。図１（ａ）は、実施の形態の第１例である。図
において、１０１は、ｐ型ＩｎＰ基板、１０３は厚さ３
μｍでバンドキャップ波長１．４μｍのｎ型低キャリア
濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層、１０５は厚さ２μｍのｎ
型ＩｎＰ層、１０８はｐ型オーミック電極、１０９はｎ
型オーミック電極、１１０はＳｉＮｘからなる無反射
膜、破線はｐｎ接合面である。ここにおいて、ｎ型オー
ミック電極１０９を除いてｎ型ＩｎＰ層１０５上面、ハ
イメサ側面、ｐ型ＩｎＰ層１０１上面には深さ０．５μ
ｍのＺｎ拡散領域が形成されている。すなわち、ハイメ
サ側面にて、不純物拡散によってｎ型層１０３，１０５
にｐｎ接合が形成されることになる。
【０００８】図１（ａ）〜（ｄ）はこの受光素子の製造
工程を示している。すなわち、ｐ型ＩｎＰ基板１０１上
にｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１０３、及びｎ型ＩｎＰ層１０
５を形成する（図１（ａ））。ついで、エッチング等に
より層１０３，１０５をハイメサ加工する（図１
（ｂ））。更に、層１０５上面にＳｉＮｘ膜１０７を形
成し、この膜１０７をマスクとして層１０５上面、ハイ
メサ側面、及び基板１０１上面にＺｎ拡散領域１０６を
形成する（図１（ｃ））。この後、誘導体ＳｉＮｘ膜１
０７を除去して層１０５上にｎ型オーミック電極１０９
を形成すると共に基板１０１上にｐ型オーミック電極１
０８を形成し、スラブ型の光入射端面となる一方に側面
近傍を劈開しＳｉＮｘからなる無反射膜１１０を形成す
る（図１（ｄ））。
工程を示している。すなわち、ｐ型ＩｎＰ基板１０１上
にｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１０３、及びｎ型ＩｎＰ層１０
５を形成する（図１（ａ））。ついで、エッチング等に
より層１０３，１０５をハイメサ加工する（図１
（ｂ））。更に、層１０５上面にＳｉＮｘ膜１０７を形
成し、この膜１０７をマスクとして層１０５上面、ハイ
メサ側面、及び基板１０１上面にＺｎ拡散領域１０６を
形成する（図１（ｃ））。この後、誘導体ＳｉＮｘ膜１
０７を除去して層１０５上にｎ型オーミック電極１０９
を形成すると共に基板１０１上にｐ型オーミック電極１
０８を形成し、スラブ型の光入射端面となる一方に側面
近傍を劈開しＳｉＮｘからなる無反射膜１１０を形成す
る（図１（ｄ））。
【０００９】こうして、図１（ｄ）に示す構造とするこ
とにより、波長１．３μｍの光信号をハイメサ側面より
入射させ層１０１，１０３，１０５よりなる光導波路内
を導波させると、光信号は層１０３にて吸収され電子と
ホールとに変換されいわゆる光電変換が行なわれるので
あるが、ｐ型層１０１とｎ型層１０３の境界はそのハイ
メサ側面にて不純物拡散によりｐ型となり、このためｐ
ｎ接合が破線の如く不純物拡散領域に沿って上方に伸
び、層１０５の表面に到る。そして、層１０５の上面
（表面）はハイメサ加工時のダメージが無く、表面凖位
が少ないので暗電流は極めて小さくなる。例えば、５Ｖ
の電圧印加につき従来（図４）の１０ｎＡに比べ図１
（ｄ）にた２００ｐＡとなった。
とにより、波長１．３μｍの光信号をハイメサ側面より
入射させ層１０１，１０３，１０５よりなる光導波路内
を導波させると、光信号は層１０３にて吸収され電子と
ホールとに変換されいわゆる光電変換が行なわれるので
あるが、ｐ型層１０１とｎ型層１０３の境界はそのハイ
メサ側面にて不純物拡散によりｐ型となり、このためｐ
ｎ接合が破線の如く不純物拡散領域に沿って上方に伸
び、層１０５の表面に到る。そして、層１０５の上面
（表面）はハイメサ加工時のダメージが無く、表面凖位
が少ないので暗電流は極めて小さくなる。例えば、５Ｖ
の電圧印加につき従来（図４）の１０ｎＡに比べ図１
（ｄ）にた２００ｐＡとなった。
【００１０】なお、この図１（ｄ）の例では基板１０１
をｐ型、層１０３，１０５をｎ型の導電型としたのであ
るが、光吸収層１０３は低キャリア濃度であるため製造
に当ってはｐ型の導電型となる可能性も生じ、ｐ型基板
１０１，ｐ型光吸収層１０３，ｎ型層１０５となること
も生ずる。この場合には、少なくともｎ型層１０５のハ
イメサ側面に不純物拡散領域を形成すればよい。図１
（ｄ）の例でｐ型、ｎ型の導電型を上述とは全く逆のｎ
型、ｐ型の導電型に形成することも可能である。
をｐ型、層１０３，１０５をｎ型の導電型としたのであ
るが、光吸収層１０３は低キャリア濃度であるため製造
に当ってはｐ型の導電型となる可能性も生じ、ｐ型基板
１０１，ｐ型光吸収層１０３，ｎ型層１０５となること
も生ずる。この場合には、少なくともｎ型層１０５のハ
イメサ側面に不純物拡散領域を形成すればよい。図１
（ｄ）の例でｐ型、ｎ型の導電型を上述とは全く逆のｎ
型、ｐ型の導電型に形成することも可能である。
【００１１】図２は本発明の実施の形態の第２例であ
る。同図において、２０１はｐ型ＩｎＰ基板、２０２は
厚さ２μｍでバンドキャップ波長１．２μｍのｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ層、２０３は厚さ３μｍでバンドキャップ波
長１．４μｍのｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸
収層、２０４は厚さ２μｍでバンドキャップ波長１．２
μｍのｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ層、２０５は
厚さ０．５μｍのｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層、２０８
はｐ型オーミック電極、２０９はｎ型オーミック電極、
２１０はＳｉＮｘの無反射膜である。本例においては、
光ファイバー（図示省略）からの光信号を高い効率にて
スラブ型導波路内に導くため、光吸収層２０３の上下層
として光吸収層２０３とＩｎＰ層２０１，２０５との間
にこれらの中間の屈折率を持つ層２０２，２０４を配置
したものである。この例においても、層２０５の上面、
ハイメサ側面層２０２上面に深さ０．５μｍのＺｎ拡散
領域であるｐ型層２０６を形成しており、ハイメサ側面
にて不純物拡散によるｐｎ接合が形成されることにな
る。こうして、前述の第１例と同様にｐｎ接合は破線の
如く不純物拡散領域に沿って上方に伸び、層２０５に達
しているため、暗電流は５Ｖにおいて２００ｐＡと極め
て小さな値となった。
る。同図において、２０１はｐ型ＩｎＰ基板、２０２は
厚さ２μｍでバンドキャップ波長１．２μｍのｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ層、２０３は厚さ３μｍでバンドキャップ波
長１．４μｍのｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸
収層、２０４は厚さ２μｍでバンドキャップ波長１．２
μｍのｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ層、２０５は
厚さ０．５μｍのｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層、２０８
はｐ型オーミック電極、２０９はｎ型オーミック電極、
２１０はＳｉＮｘの無反射膜である。本例においては、
光ファイバー（図示省略）からの光信号を高い効率にて
スラブ型導波路内に導くため、光吸収層２０３の上下層
として光吸収層２０３とＩｎＰ層２０１，２０５との間
にこれらの中間の屈折率を持つ層２０２，２０４を配置
したものである。この例においても、層２０５の上面、
ハイメサ側面層２０２上面に深さ０．５μｍのＺｎ拡散
領域であるｐ型層２０６を形成しており、ハイメサ側面
にて不純物拡散によるｐｎ接合が形成されることにな
る。こうして、前述の第１例と同様にｐｎ接合は破線の
如く不純物拡散領域に沿って上方に伸び、層２０５に達
しているため、暗電流は５Ｖにおいて２００ｐＡと極め
て小さな値となった。
【００１２】上述の第２例においても基板２０１、層２
０２をｐ型層、２０３，２０４をｎ型の導電型としたも
のであるが、ｎ型低キャリア濃度の光吸収層２０３が製
造上ｐ型の導電型となる可能性も生じる。この場合、少
なくとも層２０４以上のハイメサ側面に不純物拡散領域
を形成すればよい。図２の例にあってもｐ型、ｎ型の導
電型を全く逆のｎ型、ｐ型の導電型に形成してもよい。
０２をｐ型層、２０３，２０４をｎ型の導電型としたも
のであるが、ｎ型低キャリア濃度の光吸収層２０３が製
造上ｐ型の導電型となる可能性も生じる。この場合、少
なくとも層２０４以上のハイメサ側面に不純物拡散領域
を形成すればよい。図２の例にあってもｐ型、ｎ型の導
電型を全く逆のｎ型、ｐ型の導電型に形成してもよい。
【００１３】第１例、第２例ではｐ型又はｎ型半導体基
板１０１，２０１を用いた例を示したが、半絶縁性基板
を用いても同様の効果が得られる。この場合、図３に示
すようにｐ型又はｎ型の電極３０８を半導体基板３０１
裏面に形成しても同様の効果が期待できる。なお、図３
において、３０１はｐ型ＩｎＰ基板、３０２はバンドキ
ャップ波長１．２μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層、３０３
はバンドキャップ波長１．４μｍのｎ型低キャリア濃度
ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層、３０４はバンドキャップ波長
１．２μｍのｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ層、３
０５はｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層、３０６はＺｎ拡散
領域、３０９はｎ型オーミック電極、３１０はＳｉＮｘ
無反射膜である。また、上記例における各領域の導電型
を反転した半導体導波路型受光器としても同様の効果が
得られる。
板１０１，２０１を用いた例を示したが、半絶縁性基板
を用いても同様の効果が得られる。この場合、図３に示
すようにｐ型又はｎ型の電極３０８を半導体基板３０１
裏面に形成しても同様の効果が期待できる。なお、図３
において、３０１はｐ型ＩｎＰ基板、３０２はバンドキ
ャップ波長１．２μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層、３０３
はバンドキャップ波長１．４μｍのｎ型低キャリア濃度
ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層、３０４はバンドキャップ波長
１．２μｍのｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ層、３
０５はｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層、３０６はＺｎ拡散
領域、３０９はｎ型オーミック電極、３１０はＳｉＮｘ
無反射膜である。また、上記例における各領域の導電型
を反転した半導体導波路型受光器としても同様の効果が
得られる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハイメサ状に加工された半導体導波櫓型受光器の側面を
異なる導電型とするため、表面凖位の多さに起因する暗
電流を低減することができ、低雑音な半導体導波路型受
光器を実現することができる。
ハイメサ状に加工された半導体導波櫓型受光器の側面を
異なる導電型とするため、表面凖位の多さに起因する暗
電流を低減することができ、低雑音な半導体導波路型受
光器を実現することができる。
【図１】本発明実施の形態の第１例での製造工程及び構
造図。
造図。
【図２】本発明の実施の形態の第２例での構造図。
【図３】基板の裏に電極を形成した構造図。
【図４】従来例の構造図。
１０１ ｐ型ＩｎＰ基板 １０３ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層
（バンドキャップ波長１．４μｍ） １０５ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層 １０６ Ｚｎ拡散領域 １０７ ＳｉＮｘ拡散マスク １０８ ｐ型オーミック電極 １０９ ｎ型オーミック電極 １１０ ＳｉＮｘ無反射膜 ２０１ ｐ型ＩｎＰ基板 ２０２ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層（バンドキャップ波長
１．２μｍ） ２０３ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層
（バンドキャップ波長１．４μｍ） ２０４ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ層（バンド
キャップ波長１．２μｍ） ２０５ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層 ２０６ Ｚｎ拡散領域 ２０８ ｐ型オーミック電極 ２０９ ｎ型オーミック電極 ２１０ ＳｉＮｘ無反射膜 ３０１ ｐ型ＩｎＰ基板 ３０２ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層（バンドキャップ波長
１．２μｍ） ３０３ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層
（バンドキャップ波長１．４μｍ） ３０４ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ層（バンド
キャップ波長１．２μｍ） ３０５ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層 ３０６ Ｚｎ拡散領域 ３０８ ｐ型オーミック電極 ３０９ ｎ型オーミック電極 ３１０ ＳｉＮｘ無反射膜 ４０１ 半絶縁性ＩｎＰ基板 ４０２ ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層（バンドキャップ波長
１．３μｍ） ４０３ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層 ４０４ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層（バンドキャップ波長
１．３μｍ） ４０５ ｐ型ＩｎＰ層 ４０８ ｐ型オーミック電極 ４０９ ｎ型オーミック電極 ４１０ ＳｉＮｘ無反射膜
（バンドキャップ波長１．４μｍ） １０５ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層 １０６ Ｚｎ拡散領域 １０７ ＳｉＮｘ拡散マスク １０８ ｐ型オーミック電極 １０９ ｎ型オーミック電極 １１０ ＳｉＮｘ無反射膜 ２０１ ｐ型ＩｎＰ基板 ２０２ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層（バンドキャップ波長
１．２μｍ） ２０３ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層
（バンドキャップ波長１．４μｍ） ２０４ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ層（バンド
キャップ波長１．２μｍ） ２０５ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層 ２０６ Ｚｎ拡散領域 ２０８ ｐ型オーミック電極 ２０９ ｎ型オーミック電極 ２１０ ＳｉＮｘ無反射膜 ３０１ ｐ型ＩｎＰ基板 ３０２ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層（バンドキャップ波長
１．２μｍ） ３０３ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層
（バンドキャップ波長１．４μｍ） ３０４ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ層（バンド
キャップ波長１．２μｍ） ３０５ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＰ層 ３０６ Ｚｎ拡散領域 ３０８ ｐ型オーミック電極 ３０９ ｎ型オーミック電極 ３１０ ＳｉＮｘ無反射膜 ４０１ 半絶縁性ＩｎＰ基板 ４０２ ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層（バンドキャップ波長
１．３μｍ） ４０３ ｎ型低キャリア濃度ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層 ４０４ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層（バンドキャップ波長
１．３μｍ） ４０５ ｐ型ＩｎＰ層 ４０８ ｐ型オーミック電極 ４０９ ｎ型オーミック電極 ４１０ ＳｉＮｘ無反射膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/10 - 31/119
Claims (4)
- 【請求項１】 第一導電型を有する第一半導体層と、こ
の第一半導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の
大きい第二導電型を有する第二半導体層と、この第二半
導体層よりも光の吸収端波長が小さく屈折率の小さい第
二導電型を有する第三半導体層と、が順に積層されたハ
イメサ構造を有し、 上記第二半導体層及び第三半導体層のハイメサ構造側面
より所望深さに不純物を拡散して第一導電型の拡散領域
を形成することにより上記第二半導体層及び第三半導体
層にｐｎ接合を形成して、上記第一半導体層と第二半導
体層とによるｐｎ接合面が上記第二半導体層及び第三半
導体層のｐｎ接合につながって上記第三半導体層の表面
に到ることを特徴とする半導体導波路型受光器。 - 【請求項２】 第一導電型を有する第一半導体層と、こ
の第一半導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の
大きい第一導電型を有する第二半導体層と、この第二半
導体層よりも光の吸収端波長が小さく屈折率の小さい第
二導電型を有する第三半導体層と、が順に積層されたハ
イメサ構造を有し、 上記第三半導体層のハイメサ構造側面より所望深さに不
純物を拡散して第一導電型の拡散領域を形成することに
より上記第三半導体層にｐｎ接合を形成して、、上記第
二半導体層と第三半導体層とによるｐｎ接合面が上記第
三半導体層のｐｎ接合につながって上記第三半導体層の
表面に到ることを特徴とする半導体導波路型受光器。 - 【請求項３】 第一導電型を有する第一半導体層と、こ
の第一半導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の
大きい第一導電型を有する第二半導体層と、この第二半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
二導電型を有する第三半導体層と、この第三半導体層よ
りも光の吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型
を有する第四半導体層と、が順に積層されたハイメサ構
造を有し、 上記第三半導体層及び第四半導体層のハイメサ構造側面
より所望深さに不純物を拡散して第一導電型の拡散領域
を形成することにより上記第三半導体層及び第四半導体
層にｐｎ接合を形成して、上記第二半導体層と第三半導
体層とによるｐｎ接合面が上記第三半導体層及び第四半
導体層のｐｎ接合につながって上記第四 半導体層の表面
に到ることを特徴とする半導体導波型受光器。 - 【請求項４】 第一導電型を有する第一半導体層と、こ
の第一半導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の
大きい第一導電型を有する第二半導体層と、この第二半
導体層よりも光の吸収端波長が大きく屈折率の大きい第
一導電型を有する第三半導体層と、この第三半導体層よ
りも光の吸収端波長が小さく屈折率の小さい第二導電型
を有する第四半導体層と、が順に積層されたハイメサ構
造を有し、 上記第四半導体層のハイメサ構造側面より所望深さに不
純物を拡散して第一導電型の拡散領域を形成することに
より上記第四半導体層にｐｎ接合を形成して、上記第三
半導体層と第四半導体層とによるｐｎ接合面が上記第四
半導体層のｐｎ接合につながって上記第四半導体層の表
面に到ることを特徴とする半導体導波路型受光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04577596A JP3224192B2 (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 半導体導波路型受光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04577596A JP3224192B2 (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 半導体導波路型受光器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246588A JPH09246588A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3224192B2 true JP3224192B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=12728678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04577596A Expired - Lifetime JP3224192B2 (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 半導体導波路型受光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3224192B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11238902A (ja) | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Nec Corp | 半導体光検出装置及び半導体光検出装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-04 JP JP04577596A patent/JP3224192B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09246588A (ja) | 1997-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3141847B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| JP4609430B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| JPH05198829A (ja) | 総合光学ガイドと、光検出器とを備えたオプトエレクトロニックデバイス | |
| US5061977A (en) | Semiconductor photodetector device | |
| JPH09283786A (ja) | 導波路型半導体受光素子とその製造方法 | |
| JP4985298B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| KR100509355B1 (ko) | 포토 다이오드의 구조 및 제조 방법 | |
| JP3224192B2 (ja) | 半導体導波路型受光器 | |
| JPH06268196A (ja) | 光集積装置 | |
| JP3276836B2 (ja) | 半導体導波路型受光器 | |
| JP2633234B2 (ja) | 光半導体素子 | |
| JP3111982B2 (ja) | 導波路型半導体光素子 | |
| JP3138199B2 (ja) | 半導体導波路型受光素子およびその製造方法 | |
| JP3708758B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH01196182A (ja) | フォトダイオード | |
| JPH0272679A (ja) | 光導波路付き半導体受光素子 | |
| JPH0722641A (ja) | 受光素子 | |
| JP2850985B2 (ja) | 半導体導波路型受光素子 | |
| JPH04266070A (ja) | フォトダイオード | |
| JP2742358B2 (ja) | 半導体光検出器およびその製造方法 | |
| JP2638445B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH0555619A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JP2766761B2 (ja) | 半導体光検出器およびその製造方法 | |
| JPH01205478A (ja) | 受光素子 | |
| JPS6320398B2 (ja) |
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: 20010807 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070824 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080824 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080824 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090824 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090824 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130824 Year of fee payment: 12 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |