JP3238823B2

JP3238823B2 - 受光素子

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Publication number: JP3238823B2
Application number: JP4011594A
Authority: JP
Inventors: 正宏小林
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 2001-12-17
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JPH06326344A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受光素子に関し、より
詳しくは、半導体レーザを搭載するモジュールに取付け
られてレーザ出力をモニターするモニター用の受光素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザは、駆動電流を一定にして
も素子自体の発熱、素子周辺の雰囲気温度等の影響で光
出力は変動する。そこで半導体レーザの出力を一定に保
持する方法として、半導体レーザの後方にモニター用の
受光素子を配置し、これに半導体レーザの後方から出力
される光を入射して受光素子の電流が一定になるように
ＡＰＣ回路（Automatic Power Control)を介して半導体
レーザの駆動電流を抑制することが知られている。その
ような方法で半導体レーザの出力を保持する構成につい
ては、例えば特開平５−２９７１２号公報に記載されて
いる。

【０００３】ＡＰＣ回路は、例えば受光素子電流の時間
平均を測定することにより半導体レーザの出力をモニタ
ーし、これをフィードバックする構成となっている。モ
ニター用受光素子として、例えば図１０(A),(B) に示す
ようなｐｉｎフォトダイオードが使用されている。図１
０(A) はフォトダイオードの断面図、図１０(B) はその
平面図である。

【０００４】図において、ｎ⁺型InP 基板101 の上には
ｎ^-型InGaAs層102 、ｎ^-型InP 層103 が積層され、ま
た、ｎ^-型InP 層103 には能動領域となるｐ⁺型拡散層
104が形成されている。ｎ^-型InP 層103 は窒化シリコ
ンよりなるパッシベーション膜105 により覆われ、ま
た、パッシベーション膜105 のうちｐ⁺型拡散層104 の
周縁部の上には開口部106 が形成され、パッシベーショ
ン膜105 の上に形成されるｐ電極107 は、開口部106 を
通してｐ⁺型拡散層104 に接続されている。なお、ｎ^-
型InP 基板101 の下面にはｎ電極108 が形成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】半導体レーザの後方か
ら出力される光は、図１０(A),１０(B) に示すモニター
用の受光素子のほぼ全領域に照射される。光の照射によ
って受光素子内で発生した電子と正孔は、ｐｎ接合の拡
散電位による電界によって電子はｎ型領域（ｎ⁺型InP
基板101 ）へ移動し、正孔はｐ型領域（ｐ⁺型拡散層10
4 ）へ流れ込む。

【０００６】ｐ⁺型拡散層104 とｎ^-型InGaAs層102 、
ｎ^-型InP 層103 との界面近傍に存在する空乏層から離
れた領域で発生した電子、正孔は、拡散によって空乏層
に到達するが、その到達までに余分な時間を要し、応答
速度の面からは遅い成分になる。その遅い成分は、低周
波入力に対しては応答できても、高周波入力に対しては
応答できないため、高周波領域で出力電流のレスポンス
が低下し、レスポンスの周波数特性が図１１の曲線Ａに
示すようになり、本来望ましい平坦特性のある曲線Ｂか
らずれてしまう。周波数特性が平坦でない場合には、図
１２(A) に示す矩形波の光パルス信号が受光素子に入力
しても、出力波形が図１２(B) に示すように歪んでしま
う。そのため、半導体レーザの出力を忠実にモニターす
ることができなくなり、半導体レーザをリアルタイムに
制御することが難しくなる。

【０００７】そこで、レスポンスの遅いキャリアの発生
量を少なくするために、受光素子の側端面から能動領域
（ｐ⁺型拡散層104 ）に至るまでの距離Ｌを小さくすれ
ば、これにより空乏層の外部で発生した電子、正孔が空
乏層まで到達する時間が短縮されて応答時間が早くな
り、周波数特性の平坦性が向上する。しかし、能動領域
と受光素子側端面との距離Ｌを小さくすると、暗電流が
増加するという問題がある。

【０００８】本発明の目的とするところは、レスポンス
の周波数特性が良く、かつ、暗電流が小さくなるモニタ
ー用の受光素子を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、図２に
例示するように、第一導電型不純物を含む第一の半導体
層１と、前記第一の半導体層１よりも低濃度の第一導電
型不純物を含み、前記第一の半導体層１の上に形成され
た第二の半導体層２，３と、前記第二の半導体層２，３
内の能動領域Ｓに第二導電型不純物の導入により形成さ
れた第一の第二導電型半導体領域６と、前記能動領域Ｓ
の周囲であって前記能動領域Ｓから離れて前記第二の半
導体層２，３に形成された溝５と、前記溝５の面から前
記第二の半導体層２，３の中に形成され、前記能動領域
から離れて形成され且つ前記溝５と前記第一の第二導電
型半導体領域６の間でｐｎ接合を形成する第二の第二導
電型半導体領域７とを有することを特徴とする受光素子
により解決される。

【００１０】または、前記第二の半導体層２，３は、ヘ
テロ接合する二つの半導体層から構成されていることを
特徴とする受光素子により解決される。または、図２
(A) に例示するように、前記第一の半導体層１は、前記
溝５に沿ってダイシングされていることを特徴とする受
光素子によって解決される。または、前記第一の第二導
電型半導体領域６のうち光が照射される第一の領域の面
積は、前記第一の第二導電型半導体領域６と前記第二の
第二導電型半導体層７の間において光が照射される第二
の領域の面積の１０倍以上であることを特徴とする受光
素子によって解決される。

【００１１】または、前記第一の第二導電型半導体領域
６の周縁近傍に沿って、前記第一の第二導電型半導体領
域６の上に電極１０が形成されていることを特徴とする
受光素子によって解決される。または、前記電極１０に
より囲まれる前記第一の第二導電型半導体領域６の面積
は、前記電極１０の外縁と前記第二の第二導電型半導体
領域７の内縁の間の中央を通る環状の仮想線と前記電極
１０との間にある領域の面積の１０倍以上であることを
特徴とする受光素子によって解決される。

【００１２】または、図８に例示するように、前記第二
の半導体層２，３は、前記第一の第二導電型半導体領域
６内の受光領域よりも前記第一の第二導電型半導体領域
６の外側の領域の方が薄くなっていることを特徴とする
受光素子により解決される。または、前記第一の第二導
電型不純物領域６の表面には入射光の１／４波長の厚さ
の保護膜８が形成され、前記第一の第二導電型半導体領
域６の外側の前記第二の半導体層３の表面には該入射光
の１／２波長の厚さの保護膜４，８が形成されているこ
とを特徴とする受光素子により解決される。

【００１３】または、前記第二の第二導電型半導体領域
７は、前記第一の第二導電型半導体領域６よりも深いこ
とを特徴とする受光素子により解決される。

【００１４】

【作用】本発明によれば、受光素子は、第一導電型不
純物を含む半導体層の上層部に形成された第二導電型不
純物を含む第一の不純物含有層と、第一の不純物含有層
の周囲に間隔をおいて形成された第二導電型不純物を含
む第二の不純物含有層を有している。

【００１５】この受光素子の第一及び第二の不純物含有
層が形成された半導体層に光を照射すると、半導体層内
で電子・正孔対が形成され、これらは拡散電位及び逆バ
イアス電圧によって移動する。第一の不純物含有層周囲
の空乏層の外部で生成された電子又は正孔は、低速度で
第一の不純物含有層に到達するが、第一の不純物含有層
の外側にある前記半導体層の面積が狭い場合にはキャリ
ア数が少ないので、受光素子の出力のレスポンスの周波
数特性は平坦になる。

【００１６】また、第一の不純物含有層の外側にある前
記半導体層の面積が狭い場合に、本発明の受光素子によ
れば、第二の不純物含有層を有しない受光素子に比べて
暗電流が大幅に低減する。これは、次のような理由によ
る。受光素子の化合物半導体層の端面には生成・再結合
中心が多く存在し、ここで生成されたキャリアが半導体
層のヘテロ界面に形成されるチャネルを通ってｐｎ接合
の空乏層に流れるために暗電流が発生する。そして、本
発明のようにそのチャネルの途中にｐｎ接合による障壁
が形成されると、そのチャネルが中断されてキャリアが
空乏層に移動し難くなり、暗電流が小さくなる。

【００１７】なお、キャリアの拡散長が長くなるほど出
力電流の応答が悪くなるので、第一の不純物含有層と第
二の不純物含有層の間の距離は短いほど良い。第一の不
純物含有層の周囲の空乏層内で生成されるキャリア数に
対する空乏層の外側で生成されるキャリア数の比が小さ
いほど高周波数での応答が良くなる。第一の不純物含有
層の外側にある半導体層を薄くすることにより、その空
乏層の外側でのキャリアの生成が少なくなる。また、第
一の不純物含有層の外側の半導体層の表面の保護膜の膜
厚を制御して反射率を良くすれば、空乏層の外側でのキ
ャリアの生成が少なくなる。

【００１８】

【実施例】（第１実施例）本発明の第１実施例に係る受
光素子（ｐｉｎフォトダイオード）の製造工程を図１、
図２(A) に基づいて説明する。まず、図１(A) 示すよう
に、ｎ⁺型のInP 基板１の上に膜厚２．５μｍのｎ^-型
のInGaAs層２と膜厚１．５μｍのｎ^-型のInP 層３を有
機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）により順次形成する。
InP 基板１にはｎ型不純物が濃度２×１０¹⁸／cm³で含
まれ、InGaAs層２とInP 層３にはそれぞれ濃度２×１０
¹⁵／cm³のｎ型不純物が含まれている。ｎ型不純物とし
てはシリコン、セレン、スズ等がある。InGaAs層２は、
InP 層３よりもバンドギャップが狭い組成となってい
る。

【００１９】次に、ＣＶＤ法により第一の窒化シリコン
膜４を約２００nmの厚さに形成した後に、フォトリソグ
ラフィー法により第一の窒化シリコン膜４をパターニン
グして素子形成領域を囲む部分に第一の開口部４ａを形
成する。その第一の開口部４ａの平面形状は４０μｍ程
度のパターン幅の環状となっている。続いて、図１(B)
に示すように、第一の開口部４ａの下にあるInP 層３か
らInP 基板１表層までをほぼ垂直方向にエッチングして
溝５を形成する。溝５に囲まれる素子形成領域は２９０
×２９０μｍ²のほぼ矩形状に形成される。

【００２０】この後に、第一の窒化シリコン膜４をフォ
トリソグラフィー法により再びパターニングして能動領
域Ｓに第二の開口部４ｂを形成する。第二の開口部４ｂ
は、直径３００μｍの円の面積にほぼ等しい大きさ、例
えば２７０×２７０μｍ²程度の矩形状に形成される。
続いて、図１(C) に示すように、第一及び第二の開口部
４ａ，４ｂを通してｐ型不純物を熱拡散することによ
り、能動領域Ｓにあるｎ^-型InP 層３とｎ^-型InGaAs層
２表層とをｐ型化して第一のｐ⁺型不純物含有層６に変
えるとともに、溝５の内面から周囲約１０μｍの範囲に
あるｎ^-型InP 層３、ｎ^-型InGaAs層２及びｎ⁺型InP
層１をｐ型化して第二のｐ⁺型不純物含有層７を形成す
る。その第一及び第二のｐ⁺型不純物含有層６，７の不
純物濃度は、２×１０¹⁸〜３×１０ ¹⁸／cm³である。ｐ
型不純物として亜鉛、カドミウム、ベリリウム等があ
る。

【００２１】続いて、図２(A) に示すように、ＣＶＤ法
により第二の窒化シリコン膜８をｎ ^-型InP 層３及び第
一のｐ⁺型不純物含有層６の上面と溝５の内面に沿って
形成する。その窒化シリコン膜は、波長λの１／４の膜
厚に形成することにより能動領域Ｓにおいて反射防止膜
９となる。次に、フォトリソグラフィー法により第二の
窒化シリコン膜８をパターニングして能動領域Ｓの周縁
近傍に平面が環状の第三の開口部８ａを形成し、第三の
開口部８ａから第一のｐ⁺型不純物含有層６を露出す
る。

【００２２】続いて、スパッタ法によりチタン膜、白金
膜及び金膜を第二の窒化シリコン膜８の上と第三の開口
部８ａの中に順次形成する。そして、これらの金属膜を
パターニングして第三の開口部８ａ内から引き出される
ｐ電極１０を形成する。パターニング法としてはフォト
リソグラフィー、リフトオフなどを使用する。さらに、
ｎ⁺型InP 基板１の下面にスパッタ法により金とゲルマ
ニウムを順次形成し、これをｎ電極１１とする。

【００２３】この後に、溝５に沿ってInP 基板１とその
上の各半導体層をダイシングすることにより受光素子が
完成する。その平面は、図２(B) に示すようになる。以
上のような受光素子において、ｐ電極１０とｎ電極１１
の間に逆バイアス電圧Ｖ_Rを印加し、さらに能動領域Ｓ
にある反射防止膜９に外部から光を照射すると、電子・
正孔対が主にｎ^-型InGaAs層２で発生する。このとき、
拡散電位及び電界によって電子はｎ⁺型InP 基板１を通
してｎ電極１１に移動し、正孔は第一のｐ⁺型不純物含
有層６を通してｐ電極１０へ移動し、これにより電流が
流れる。

【００２４】また、第一のｐ⁺型不純物含有層６の外側
の空乏層の周囲にあるｎ^-型InGaAs層２及びｎ^-型InP
層３には、第一のｐ⁺型不純物含有層６を通り抜けた光
や第一及び第二の窒化シリコン膜４，８を透過した光が
入射して電子・正孔対が発生する。それらの電子や正孔
は、遅れて第一のｐ⁺型不純物含有層６やｎ⁺型InP基
板１に移動する。

【００２５】そして、第一のｐ⁺型不純物含有層６側面
から受光素子の側端面までの距離Ｌ ₀を２０μｍとし、
受光素子の逆バイアス電圧と暗電流の関係を調べたとこ
ろ、図３に示すような特性が得られた。逆バイアス電圧
の使用範囲は、通常０〜１０Ｖであるので、この範囲に
おける暗電流は１nA以下と極めて小さい。これに対し
て、受光素子の周囲に第二のｐ⁺型不純物含有層を設け
ない図１０に示すような先行技術の受光素子によれば、
図４に示すように、図３と同じような暗電流特性を得る
ためには、第一のｐ⁺型不純物含有層104 の側面から受
光素子の側端面までの距離Ｌを１００μｍまで広げなけ
ればならない。さらに、図１０に示す受光素子の逆バイ
アス電圧を１０Ｖとして暗電流と距離Ｌの関係を調べた
ところ、図５のような結果が得られ、距離Ｌを１００μ
ｍ以上にしなければ暗電流が十分小さくならないことが
わかった。距離Ｌを１００μｍ以上にすれば、空乏層の
外側で生成されるキャリアの拡散長が長くなって応答成
分が大きくなるという問題がある。

【００２６】ところで、第一のｐ⁺型不純物含有層６側
面から受光素子の側端面までの距離Ｌ₀を２０μｍとし
て、本実施例の発光素子のレスポンスの周波数特性を調
べたところ、図６に示すように、１０MHz におけるレス
ポンスの低下ΔＲは０．２ｄＢ以下であり、良好な特性
の平坦性が得られた。これに対し、図１０に示す受光素
子において、能動領域と受光素子側端面の距離Ｌが２０
０μｍの場合には、曲線Ａで示すように平坦性が悪く、
また、その距離Ｌを２０μｍとした場合には平坦性が良
いことがわかった。これらは、レスポンスが、空乏層の
外で発生した電子、正孔の能動領域Ｓへの到達時間に影
響されることから容易に理解される。これにより、受光
素子の周縁に第二のｐ⁺型不純物含有層７を形成しなく
ても距離Ｌを小さくすることによってレスポンスが良く
なることがわかるが、上記したように暗電流が小さくな
らないという問題が生じる。

【００２７】以上のことから、本実施例の受光素子によ
れば、第一のｐ⁺型不純物含有層６の端部から素子の側
端面までの距離Ｌ₀を短くしても先行技術に比べて暗電
流が大きくならないことがわかる。これによれば、図１
２(A) に示すようなパルス状の入射波形の光に対する出
力電流の立ち上がり、立ち下がり時間が短くなり、出力
電流波形のなまりは極めて小さくなる。

【００２８】ここで、暗電流が小さくなる理由を考察す
る。受光素子端面の化合物半導体層には、生成・再結合
中心が多く存在し、ここで生成されたキャリアがInP 層
３とInGaAs層２とのヘテロ界面に形成されたチャネルを
通って空乏層に流れるために暗電流が発生するものと考
えられる。そして、図２に示すように、受光素子端面に
第二のｐ⁺型不純物含有層７を形成すると、受光素子の
端面近傍にｐｎ接合による障壁が形成され、この障壁に
よってヘテロ界面に形成されているチャネルが中断され
て暗電流の流入が阻止されるものと思われる。この結
果、能動領域Ｓと受光素子端面との距離Ｌ₀を短くする
ことによって周波数特性が平坦になるとともに暗電流を
低く抑えることが可能になる。

【００２９】ところで、レスポンスの周波数特性を改善
する条件は、能動領域Ｓでの受光面積によって異なる。
その条件は、ｐ電極１０と第二のｐ⁺型不純物含有層７
の間の領域（副受光領域）の面積がｐ電極１０に囲まれ
る受光領域の面積の１／１０以下にすればよい。また、
第一のｐ⁺型不純物含有層６と第二のｐ⁺型不純物含有
層７の間にある領域で発生したキャリアが第一のｐ⁺型
不純物含有層６と第二のｐ⁺型不純物含有層７の両側に
拡散することを考慮して、第一のｐ⁺型不純物含有層６
の外縁と第二のｐ⁺型不純物含有層７の内縁とを結ぶ線
の中央を通る仮想線に囲まれた領域（実行副受光量領
域）の面積がｐ電極１０に囲まれる受光領域の面積の１
／１０以下であればよい。

【００３０】キャリアの拡散長が長くなるほど出力電流
の応答が悪くなるので、第一の不純物含有層６と第二の
不純物含有層７の間の距離Ｌ₁は短いほど良い。第一の
不純物含有層６の周囲の空乏層内で生成されるキャリア
数に対する空乏層外側で生成されるキャリア数の比が小
さいほど高周波数での応答が良くなる。モニター電流の
ピーク値を、ある範囲を越えないように設計する場合
に、受光面の面積は制約を受けることが予想される。し
たがって、能動領域Ｓの受光面に対する副受光領域又は
実行副受光領域の面積比を小さくすることにより、出力
電流のレスポンス遅延の原因となるキャリア成分の比率
を抑制できる。（第２実施例）図８(B) に示す受光素子は、本発明の第
２実施例を示す断面図である。図８(B) において、図２
と同じ符号は同じ要素を示している。

【００３１】この受光素子は、ｎ^-型InGaAs層２が第一
のｐ⁺型含有層６の外側で薄くなっていること以外は第
１実施例と同じ構造である。そのｎ^-型InGaAs層２を部
分的に薄くするために、例えば図８(A) に示すように、
ｎ⁺型InP 基板１の主面に能動領域を囲む凸部１２を形
成する。凸部１２は、マスクとエッチング技術を使用し
てInP 基板１を選択的に薄層化することにより容易に形
成される。

【００３２】このように凸部１２を有するInP 基板１の
上に、能動領域Ｓで２．５μｍ厚さとなるようにｎ^-型
InGaAs層２を形成すると、そのｎ^-型InGaAs層２の上面
は平坦になる。さらに、第１実施例と同様にｎ^-型InP
層３を形成し、これに続いて第１実施例と同様に溝５を
形成し、不純物を拡散し、反射防止膜９を形成し、電極
１０，１１を形成することにより、図８(B) に示す受光
素子が得られる。

【００３３】このような受光素子によれば、光照射によ
って電子・正孔対が生じ易いｎ^-型InGaAs層２が能動領
域Ｓの外側において薄くなっているので、空乏層の外で
生成されるキャリアの数が少なくなる。これにより、空
乏層内で生成されるキャリアの相対的な数が多くなるの
で、高周波数でのレスポンス劣化が起きにくくなる。（第３実施例）図９は、本発明の第３実施例を示す断面
図で、図２と同じ符号は同じ要素を示している。

【００３４】図９に示す受光素子は、能動領域Ｓの周囲
に溝５を形成せずに受光素子端面の周囲に第二のｐ⁺型
不純物含有層１５を形成した構造を有している点で図２
に示す受光素子と相違する。第１実施例に示す受光素子
に溝５を形成したのは、能動領域Ｓにある第一のｐ ⁺型
不純物含有層６よりも第二のｐ⁺型不純物含有層７を深
く形成したいからである。すなわち、溝５を形成してか
ら第二のｐ⁺型不純物含有層７を形成した方がｎ^-型In
GaAs層２で生成されるキャリアの数が少なくなる。

【００３５】しかし、暗電流を小さくすることについて
は、図９に示す受光素子によっても第１実施例と同様な
作用効果が得られるので、暗電流の減少を狙うには図９
の構造で十分である。（その他の実施例）上記した実施例では、InP 基板を使
用し、その上にInGaAs層、InP 層を形成しているが、特
に材料はこれに限定されない。例えば、InP 基板の上に
InGaAsP 層を形成したフォトダイオード、GaAsを使用し
たフォトダイードなどがあり、これらの場合にも外部に
基板と反対導電型の不純物を拡散させれば、暗電流が小
さくなり、受光素子を小形化できる。

【００３６】また、上記した実施例において、能動領域
Ｓの周辺にある第一の窒化シリコン膜４の厚さを、その
内部を通る光の波長λの１／４にして、第一及び第二の
窒化シリコン膜４，８の総厚さをλ／２にしてこれらを
反射膜として機能させてもよい。これによれば、空乏層
の外部の半導体層に入射する光量が少なくなり、その領
域での電子、正孔の発生が抑制され、レスポンスの周波
数特性が良くなる。

【００３７】なお、上記した実施例では、ｐ⁺型不純物
含有層６，７を熱拡散によって形成しているが、イオン
注入によって形成してもよいし、膜の成長によって形成
してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、第一
導電型不純物を含む半導体層の上層部に形成された第二
導電型不純物を含む第一の不純物含有層と、第一の不純
物含有層の周囲に間隔をおいて形成された第二導電型不
純物を含む第二の不純物含有層を有している。

【００３９】従って、第一の不純物含有層周囲の空乏層
の外部で生成された電子又は正孔は、低速度で第一の不
純物含有層に到達するが、第一の不純物含有層の外側に
ある前記半導体層の面積が狭い場合には、キャリア数が
少なくなり、受光素子の出力のレスポンスの周波数特性
を平坦にできる。また、第一の不純物含有層の外側にあ
る前記半導体層の面積が狭い場合に、受光素子の側端か
らのキャリアの移動を空乏層の外側のｐｎ接合の障壁に
より阻止して暗電流を大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例の受光素子の製造
工程を示す断面図である。

【図２】図２は、本発明の第１実施例の受光素子を示す
断面図及び平面図である。

【図３】図３は、本発明の第１実施例の受光素子におけ
る暗電流と逆バイアス電圧の関係を示す特性図である。

【図４】図４は、先行技術の受光素子における暗電流と
逆バイアス電圧の関係を示す特性図である。

【図５】図５は、先行技術の受光素子における受光領域
から受光素子端面に至る距離Ｌと暗電流Ｉ_Dとの関係を
示す特性図である。

【図６】図６は、本発明の第１実施例の受光素子におけ
るレスポンスの周波数特性を示す図である。

【図７】図７は、先行技術の受光素子におけるレスポン
スの周波数特性を示す図である。

【図８】図８(A) は、本発明の第２実施例の受光素子の
層構造を示す断面図、図８(B)は、本発明の第２実施例
の受光素子を示す断面図である。

【図９】図９は、本発明の第３実施例の受光素子を示す
断面図である。

【図１０】図１０(A) は、先行技術に係る受光素子を示
す断面図、図１０(B) は、その平面図である。

【図１１】図１１は、先行技術の受光素子によるレスポ
ンスの周波数特性曲線と理想的な特性曲線を示す図であ
る。

【図１２】図１２(A) は、受光素子の入射光のパルス状
の波形図、図１２(B) は、先行技術に係る受光素子の出
力信号の波形図である。

【符号の説明】

１ｎ⁺型InP 基板２ｎ^-型InGaAs層３ｎ^-型InP 層４第一の窒化シリコン膜５溝６第一のｐ⁺型不純物含有層７第二のｐ⁺型不純物含有層８第二の窒化シリコン膜９反射防止膜１０ｐ電極１１ｎ電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−111479（ＪＰ，Ａ) 特開平２−262379（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−173882（ＪＰ，Ａ) 特開平５−13798（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−75274（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−152881（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 31/10 - 31/119

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第一導電型不純物を含む第一の半導体層
と、前記第一の半導体層よりも低濃度の第一導電型不純物を
含み、前記第一の半導体層の上に形成された第二の半導
体層と、前記第二の半導体層内の能動領域に第二導電型不純物の
導入により形成された第一の第二導電型半導体領域と、前記能動領域の周囲であって前記能動領域から離れて前
記第二の半導体層に形成された溝と、前記溝の面から前記第二の半導体層の中に形成され、前
記能動領域から離れて形成され且つ前記溝と前記第一の
第二導電型半導体領域の間でｐｎ接合を形成する第二の
第二導電型半導体領域とを有することを特徴とする受光
素子。
【請求項２】前記第二の半導体層は、ヘテロ接合する二
つの半導体層から構成されていることを特徴とする請求
項１に記載の受光素子。
【請求項３】前記第一の半導体層は、前記溝に沿ってダ
イシングされていることを特徴とする請求項１に記載の
受光素子。
【請求項４】前記第一の第二導電型半導体領域のうち光
が照射される第一の領域の面積は、前記第一の第二導電
型半導体領域と前記第二の第二導電型半導体層の間にお
いて光が照射される第二の領域の面積の１０倍以上であ
ることを特徴とする請求項１に記載の受光素子。
【請求項５】前記第一の第二導電型半導体領域の周縁近
傍に沿って、前記第一の第二導電型半導体領域の上に電
極が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
受光素子。
【請求項６】前記電極により囲まれる前記第一の第二導
電型半導体領域の面積は、前記電極の外縁と前記第二の
第二導電型半導体領域の内縁の間の中央を通る環状の仮
想線と前記電極との間にある領域の面積の１０倍以上で
あることを特徴とする請求項５に記載の受光素子。
【請求項７】前記第二の半導体層は、前記第一の第二導
電型半導体領域内の受光領域よりも前記第一の第二導電
型半導体領域の外側の領域の方が薄くなっていることを
特徴とする請求項１に記載の受光素子。
【請求項８】前記第一の第二導電型不純物領域の表面に
は入射光の１／４波長の厚さの保護膜が形成され、前記
第一の第二導電型半導体領域の外側の前記第二の半導体
層の表面には該入射光の１／２波長の厚さの保護膜が形
成されていることを特徴とする請求項１に記載の受光素
子。
【請求項９】前記第二の第二導電型半導体領域は、前記
第一の第二導電型半導体領域よりも深いことを特徴とす
る請求項１に記載の受光素子。