JP3276836B2 - 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
- JP3276836B2 JP3276836B2 JP02915496A JP2915496A JP3276836B2 JP 3276836 B2 JP3276836 B2 JP 3276836B2 JP 02915496 A JP02915496 A JP 02915496A JP 2915496 A JP2915496 A JP 2915496A JP 3276836 B2 JP3276836 B2 JP 3276836B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- light
- semiconductor
- layer
- refractive index
- 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)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
構造を有する半導体受光素子に係り、特に不純物拡散に
より形成した半導体導波路型受光器に関する。
例示する。すなわち301は半絶縁性InP基板、30
2は厚さ0.6μmでバンドギャップ波長1.3μmの
n型InGaAsP層、303は厚さ0.6μmのn型
低キャリア濃度InGaAs光吸収層、304は厚さ
0.6μmでバンドギャップ波長1.3μmのp型In
GaAsP層、305は厚さ0.5μmのp型InP
層、306はn型オーミック電極、307はp型オーミ
ック電極である。(K.Kato他、「A high-efficiency50
GHz InGaAs ultimode waveguide photodetector」IEEE
Lournal of QuantumElectronics 第28巻第12号27
28頁1992年)。この図3の例では、波長1.55
μmの光を劈開端面より入射させ、各層302,30
3,304,305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303にて吸収され電子とホ
ールに変換され、いわゆる光電変換が行なわれる。この
光電変換によって生じた電子及びホールは、電極30
6,307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。
波路型受光器にて高周波光信号を受光しようとする場
合、信号の周波数に十分応答するように半導体導波路型
受光素子のCR時定数を十分小さくする必要がある。具
体的には容量Cを小さくする必要がある。一例として5
0Ω系で5GHzの光信号を受信する場合には、0.6
PF以下の容量としなければならない、等である。今、
吸収層303の厚さが1μm程度である通常の半導体導
波路型受光素子の場合、容量を前述のように0.6PF
以下にするためにはpn接合面積を4000μm2 以下
に抑える必要がある。このため、図3に示すように半導
体層をpn接合面以下まで掘り下げた構造としいわゆる
ハイメサ状に加工して余分な容量を除去し、4000μ
m2 以下の面積としている。したがって、従来の半導体
導波路型受光器の製造には、ハイメサ状の加工やハイメ
サ状の電極形成などが必要となり、工程数が多く難易度
の高い技術が必要となる。
く難易度の高いハイメサに係る構造とせず、構造が簡単
で低コストの半導体導波路型受光器の提供を目的とす
る。
発明は、次の発明特定事項とする。 (1)第1の半導体層と、この第1の半導体層よりも光
の吸収端波長が長く屈折率の大きな第2の半導体層と、
この第2の半導体層より光の吸収端波長が短く屈折率の
小さな第3の半導体層と、を有する半導体導波路型受光
器において、上記第2の半導体層を上記第1の半導体層
上の全面に渡り形成し、上記第3の半導体層の一部に表
面から所定深さにわたり他の領域とは異なる導電形の拡
散領域を光入射端から光の進行方向に沿って次第に拡が
るように形成し、この拡散領域及び上記第2の半導体層
の一面を深さ方向に光入射端として露出させた、ことを
特徴とする。 (2)半導体基板と、この半導体基板よりも光の吸収端
波長が長く屈折率の大きな第2の半導体層と、この第2
の半導体層より光の吸収端波長が短く屈折率の小さな第
3の半導体層と、を有する半導体導波路型受光器におい
て、上記第2の半導体層を上記半導体基板上の全面に渡
り形成し、上記第3の半導体層の一部に表面から所定深
さにわたり他の領域とは異なる導電形の拡散領域を光入
射端から光の進行方向に沿って次第に拡がるように形成
し、この拡散領域及び上記第2の半導体層の一面を深さ
方向に光入射端として露出させた、ことを特徴とする。
スラブ型の光導波路を形成しているので、接合容量を低
減でき、しかも製造に当り簡単かつ低コストになる。
明の実施の形態につき述べる。pn接合の不純物拡散に
よりその面積を限定してやれば接合容量は低減できる。
本発明はこの思想を前提として導電路型受光器を得るも
のである。図1において、101は半絶縁性InP基
板、102は厚さ2μmでバンドギャップ波長1.2μ
mのn型InGaAsP層、103は厚さ3μmでバン
ドギャップ波長1.4μmのn型低キャリア濃度InG
aAsP光吸収層、104は厚さ2μmでバンドギャッ
プ波長1.2μmのn型低キャリア濃度InGaAsP
層である。
部分的に形成されている。この領域は接合容量が一定値
以下例えば前述の4000μm2 以下となる面積に形成
され接合容量が低減される。この場合、Zn拡散として
はその拡散部分を限定して行なうことは容易にできる。
また、Zn拡散領域105は一例として光入射端にて2
0μm、奥行き100μm、奥幅50μmに形成され、
導波光の広がりに応じて徐々に光の進行方向に沿って広
げてある。光の変換効率が極めて良好となることによ
る。更に、Zn拡散領域105の深さは、表面(上面)
より3μmとしてn型層104の厚さ2μm以上で吸収
層103にも一部拡散する深さとなっている。この拡散
の深さは好適な値があり、光吸収にて生じた電子やホー
ルが深過ぎる場合速度が速くなって応答悪くなり、また
浅過ぎる場合接合面までの距離が長過ぎるので、これら
を勘案して決定される。製造に当っては、拡散領域端面
より光を入射させるいわゆるスラブ型導波路であるた
め、層102,103,104を含めた基板101を劈
開し、又はエッチングすることになるが、この場合の入
射端面、殊に吸収層103やZn拡散領域105端面の
状態としては光入射にとり良好である。なお、上述では
Zn拡散を述べたが、Be拡散等他の物質の拡散も当て
はめることができる。図において、106はn型オーミ
ック電極、107はp型オーミック電極である。
て、201は半絶縁性InP基板、203は厚さ3μm
でバンドギャップ波長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
ギャップ波長1.2μmのn型低キャリア濃度InGa
AsP層、205は図1と同様の深さ3μm、長さ10
0μmのZn拡散領域で幅は光入射端で20μmであ
り、光の進行方向に沿って徐々に50μmまで広がって
いる。206はn型オーミック電極、207はp型オー
ミック電極である。
子は吸収層103及び203をコア層とする光導波路構
造であり、入射光の広がりに応じて拡散領域が広がって
おり、波長1.3μmの光はすべてpn接合領域で吸収
されて光信号として取り出すことができる。ちなみに、
本例でのpn接合面積はZn拡散面積に等しく3500
μm2 となって5GHz程度の光信号の受信が十分可能
となる。また、本例では半導体基板として半絶縁性もし
くは導電性いずれの基板を用いても同様の効果を期待で
きる。また、一方の電極を半導体基板の裏面に形成して
も同様の効果が期待できる。
半導体導波路型受光素子のpn接合を不純物拡散により
形成するため、ハイメサ加工をしなくても接合容量を低
減することができ、構造が簡略で低コストな半導体導波
路型受光器を実現することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 第1の半導体層と、 この第1の半導体層よりも光の吸収端波長が長く屈折率
の大きな第2の半導体層と、 この第2の半導体層より光の吸収端波長が短く屈折率の
小さな第3の半導体層と、 を有する半導体導波路型受光器において、 上記第2の半導体層を上記第1の半導体層上の全面に渡
り形成し、 上記第3の半導体層の一部に表面から所定深さにわたり
他の領域とは異なる導電形の拡散領域を光入射端から光
の進行方向に沿って次第に拡がるように形成し、 この拡散領域及び上記第2の半導体層の一面を深さ方向
に光入射端として露出させた、 ことを特徴とする半導体導波路型受光器。 - 【請求項2】 半導体基板と、 この半導体基板よりも光の吸収端波長が長く屈折率の大
きな第2の半導体層と、 この第2の半導体層より光の吸収端波長が短く屈折率の
小さな第3の半導体層と、 を有する半導体導波路型受光器において、 上記第2の半導体層を上記半導体基板上の全面に渡り形
成し、 上記第3の半導体層の一部に表面から所定深さにわたり
他の領域とは異なる導電形の拡散領域を光入射端から光
の進行方向に沿って次第に拡がるように形成し、 この拡散領域及び上記第2の半導体層の一面を深さ方向
に光入射端として露出させた、 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 |
---|---|---|---|
JP02915496A JP3276836B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 半導体導波路型受光器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02915496A JP3276836B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 半導体導波路型受光器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09223805A JPH09223805A (ja) | 1997-08-26 |
JP3276836B2 true JP3276836B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=12268356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02915496A Expired - Lifetime JP3276836B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 半導体導波路型受光器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3276836B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112011102929B4 (de) | 2010-09-03 | 2023-04-27 | Yazaki Corporation | Fahrzeug-Anzeigevorrichtung und Fahrzeug-Anzeigesystem |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6064782A (en) * | 1998-05-22 | 2000-05-16 | Lucent Technologies Inc. | Edge receptive photodetector devices |
JP2001189468A (ja) * | 2000-01-05 | 2001-07-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュール |
JP2001223369A (ja) * | 2000-02-09 | 2001-08-17 | Opnext Japan Inc | 端面入射導波路型半導体受光素子およびそれを用いた光受信モジュール |
JP5181749B2 (ja) * | 2008-03-13 | 2013-04-10 | 日本電気株式会社 | 端面入射型受光素子、その光結合方法及び光結合構造 |
JP5747592B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2015-07-15 | 富士通株式会社 | 受光装置 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP02915496A patent/JP3276836B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112011102929B4 (de) | 2010-09-03 | 2023-04-27 | Yazaki Corporation | Fahrzeug-Anzeigevorrichtung und Fahrzeug-Anzeigesystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09223805A (ja) | 1997-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3141847B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
JP3016858B2 (ja) | シリコン層を備えた半導体デバイス | |
JP3276836B2 (ja) | 半導体導波路型受光器 | |
US20020088992A1 (en) | High power photodiode | |
JP2002026366A (ja) | 半導体装置 | |
JP2965139B2 (ja) | 導波路型半導体受光素子 | |
JP2633234B2 (ja) | 光半導体素子 | |
JP3739273B2 (ja) | 半導体光検出器 | |
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 | |
JP3224192B2 (ja) | 半導体導波路型受光器 | |
JPH0272679A (ja) | 光導波路付き半導体受光素子 | |
JP3030394B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
JP4284781B2 (ja) | Msm型フォトダイオード | |
JP2742358B2 (ja) | 半導体光検出器およびその製造方法 | |
JPS63237484A (ja) | 半導体装置 | |
JP3247599B2 (ja) | 半導体受光素子およびその製造方法 | |
JP3538061B2 (ja) | 半導体受光素子とその製造方法 | |
JPH01196182A (ja) | フォトダイオード | |
JPH11112013A (ja) | 半導体受光素子 | |
JPS59232470A (ja) | 半導体受光素子 | |
JP2766761B2 (ja) | 半導体光検出器およびその製造方法 | |
JP2005086028A (ja) | 半導体受光装置 | |
JP2991555B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
JPH10270741A (ja) | 半導体受光素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011002 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020129 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090208 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090208 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100208 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208 Year of fee payment: 11 |
|
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 |