JP3285981B2 - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
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- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入射光を検出する半導
体受光素子に関するものである。
体受光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、光の検出に関して有用な混晶半導
体材料の１つとして、Ｉｎ1-x ＧａxＡｓ混晶がよく知
られている。これは、この混晶半導体の組成を制御し禁
制帯幅を変えることにより光通信用受光素子の光吸収層
として利用できるためである。このＩｎ1-x Ｇａx Ａｓ
混晶は、組成を変化させることにより、ＩｎＡｓの禁制
帯幅＝０．３６ｅＶからＧａＡｓの禁制帯幅＝１．４２
ｅＶまで種々の禁制帯幅を有する混晶半導体を作ること
が可能である。例えばＸ＝０．１８としたＩｎ0.65Ｇａ
0.35Ａｓは禁制帯幅＝０．４８ｅＶとなり、これを光吸
収層に用いれば波長２．０μｍまで感度を有する受光素
子を作ることが可能である。さらにＸ値を小さくすれば
より長波長に感度を有する受光素子も作ることが可能で
ある。
体材料の１つとして、Ｉｎ1-x ＧａxＡｓ混晶がよく知
られている。これは、この混晶半導体の組成を制御し禁
制帯幅を変えることにより光通信用受光素子の光吸収層
として利用できるためである。このＩｎ1-x Ｇａx Ａｓ
混晶は、組成を変化させることにより、ＩｎＡｓの禁制
帯幅＝０．３６ｅＶからＧａＡｓの禁制帯幅＝１．４２
ｅＶまで種々の禁制帯幅を有する混晶半導体を作ること
が可能である。例えばＸ＝０．１８としたＩｎ0.65Ｇａ
0.35Ａｓは禁制帯幅＝０．４８ｅＶとなり、これを光吸
収層に用いれば波長２．０μｍまで感度を有する受光素
子を作ることが可能である。さらにＸ値を小さくすれば
より長波長に感度を有する受光素子も作ることが可能で
ある。
【０００３】しかしながら組成を変えると禁制帯幅だけ
でなく格子定数も変わる。Ｘ＝０．３５では格子定数＝
５．９１６６となり、ＩｎＰ＝５．８６８８とは大きく
異なる。一般に格子定数が基板と大きく異なる結晶をそ
の基板上に成長させた場合、その界面から多数の転位が
導入され、結晶性が大きく損なわれ実用的な結晶が得ら
れない。しかし格子定数の差が極めてわずかである場合
比較的良好なエピタキシャル層を得ることができる。そ
こでこれを利用してエピタキシャル層の成長方向に混晶
の組成を変えることによって格子定数をすこしづつ変化
させ、最終的に希望する格子定数すなわち禁制帯幅の組
成を有するエピタキシャル層を成長させることができ
る。これらの層は、一括してグレーデッド層と呼ばれ
る。そして受光素子を作成する場合、この表面上に光吸
収層、キャップ層を順次エピタキシャル成長させる。従
来、光吸収層の結晶性を良好に保つため、グレーデッド
層の最上層とキャップ層の格子定数は、光吸収層の格子
定数と等しくなるような組成が採用されている。
でなく格子定数も変わる。Ｘ＝０．３５では格子定数＝
５．９１６６となり、ＩｎＰ＝５．８６８８とは大きく
異なる。一般に格子定数が基板と大きく異なる結晶をそ
の基板上に成長させた場合、その界面から多数の転位が
導入され、結晶性が大きく損なわれ実用的な結晶が得ら
れない。しかし格子定数の差が極めてわずかである場合
比較的良好なエピタキシャル層を得ることができる。そ
こでこれを利用してエピタキシャル層の成長方向に混晶
の組成を変えることによって格子定数をすこしづつ変化
させ、最終的に希望する格子定数すなわち禁制帯幅の組
成を有するエピタキシャル層を成長させることができ
る。これらの層は、一括してグレーデッド層と呼ばれ
る。そして受光素子を作成する場合、この表面上に光吸
収層、キャップ層を順次エピタキシャル成長させる。従
来、光吸収層の結晶性を良好に保つため、グレーデッド
層の最上層とキャップ層の格子定数は、光吸収層の格子
定数と等しくなるような組成が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体受光素子
は上記のように構成されるが、暗電流が大きく微弱な入
射光に対しては精度よく検出することができないという
問題があった。
は上記のように構成されるが、暗電流が大きく微弱な入
射光に対しては精度よく検出することができないという
問題があった。
【０００５】本発明は、この問題点を解決するためにな
されたものであり、暗電流の値を低減した半導体受光素
子を提供することを目的とする。
されたものであり、暗電流の値を低減した半導体受光素
子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体受光
素子は、（ａ）第１の導電型を有する化合物半導体の結
晶から成る基板と、（ｂ）基板の一方の表面上に形成さ
れた第１の電極と、（ｃ）基板の他方の表面上に順次エ
ピタキシャル成長した、第１の導電型を有し夫々組成比
が異なる２種またはそれ以上の化合物半導体の混晶副層
が積層されたグレーデッド層と、（ｄ）グレーデッド層
の表面上にエピタキシャル成長した、グレーデッド層の
最上層である混晶副層より小さな格子定数を有する光吸
収層と、（ｅ）光吸収層の表面付近の第１の領域に形成
された第２の導電型を有する第１の導電層と、（ｆ）第
１の導電層の表面上に形成された、第２の導電型を有す
る第２の導電層と、（ｇ）光吸収層の表面上、第２の導
電層に隣接して形成された、グレーデッド層の最上層と
略同一の格子定数を有し、第１の導電型を有する化合物
半導体の混晶から成るキャップ層と、（ｉ）第２の導電
層の表面上に形成された第２の電極と、を含んで構成さ
れることを特徴とする。
素子は、（ａ）第１の導電型を有する化合物半導体の結
晶から成る基板と、（ｂ）基板の一方の表面上に形成さ
れた第１の電極と、（ｃ）基板の他方の表面上に順次エ
ピタキシャル成長した、第１の導電型を有し夫々組成比
が異なる２種またはそれ以上の化合物半導体の混晶副層
が積層されたグレーデッド層と、（ｄ）グレーデッド層
の表面上にエピタキシャル成長した、グレーデッド層の
最上層である混晶副層より小さな格子定数を有する光吸
収層と、（ｅ）光吸収層の表面付近の第１の領域に形成
された第２の導電型を有する第１の導電層と、（ｆ）第
１の導電層の表面上に形成された、第２の導電型を有す
る第２の導電層と、（ｇ）光吸収層の表面上、第２の導
電層に隣接して形成された、グレーデッド層の最上層と
略同一の格子定数を有し、第１の導電型を有する化合物
半導体の混晶から成るキャップ層と、（ｉ）第２の導電
層の表面上に形成された第２の電極と、を含んで構成さ
れることを特徴とする。
【０００７】ここで、基板はｎ型ＩｎＰ結晶から成
り、グレーデッド層は夫々Ｉｎに対するＡｓおよびＰ
の組成比が異なる２つ以上のｎ型ＩｎＡｓＰ混晶副層か
ら成り、光吸収層はｎ型ＩｎＧａＡｓ混晶から成り、
キャップ層はｎ型ＩｎＡｓＰ混晶から成る、ことを特
徴としてもよい。
り、グレーデッド層は夫々Ｉｎに対するＡｓおよびＰ
の組成比が異なる２つ以上のｎ型ＩｎＡｓＰ混晶副層か
ら成り、光吸収層はｎ型ＩｎＧａＡｓ混晶から成り、
キャップ層はｎ型ＩｎＡｓＰ混晶から成る、ことを特
徴としてもよい。
【０００８】また、本発明に係る他の半導体受光素子
は、（ａ）第１の導電型を有する化合物半導体の結晶か
ら成る基板と、（ｂ）基板の一方の表面上に形成された
第１の電極と、（ｃ）基板の他方の表面側の第１の導電
型を有する化合物半導体の結晶から成る緩和層と、
（ｄ）緩和層の表面上に順次エピタキシャル成長した、
第１の導電型を有し夫々組成比が異なる２種またはそれ
以上の化合物半導体の混晶副層が積層されたグレーデッ
ド層と、（ｅ）グレーデッド層の表面上にエピタキシャ
ル成長した、グレーデッド層の最上層である混晶副層よ
り小さな格子定数を有する光吸収層と、（ｆ）光吸収層
の表面付近の第１の領域に形成された第２の導電型を有
する第１の導電層と、（ｇ）第１の導電層の表面上に形
成された、第２の導電型を有する第２の導電層と、
（ｈ）光吸収層の表面上、第２の導電層に隣接して形成
された、グレーデッド層の最上層と略同一の格子定数を
有し、第１の導電型を有する化合物半導体の混晶から成
るキャップ層と、（ｉ）第２の導電層の表面上に形成さ
れた第２の電極と、を含んで構成されることを特徴とす
る。
は、（ａ）第１の導電型を有する化合物半導体の結晶か
ら成る基板と、（ｂ）基板の一方の表面上に形成された
第１の電極と、（ｃ）基板の他方の表面側の第１の導電
型を有する化合物半導体の結晶から成る緩和層と、
（ｄ）緩和層の表面上に順次エピタキシャル成長した、
第１の導電型を有し夫々組成比が異なる２種またはそれ
以上の化合物半導体の混晶副層が積層されたグレーデッ
ド層と、（ｅ）グレーデッド層の表面上にエピタキシャ
ル成長した、グレーデッド層の最上層である混晶副層よ
り小さな格子定数を有する光吸収層と、（ｆ）光吸収層
の表面付近の第１の領域に形成された第２の導電型を有
する第１の導電層と、（ｇ）第１の導電層の表面上に形
成された、第２の導電型を有する第２の導電層と、
（ｈ）光吸収層の表面上、第２の導電層に隣接して形成
された、グレーデッド層の最上層と略同一の格子定数を
有し、第１の導電型を有する化合物半導体の混晶から成
るキャップ層と、（ｉ）第２の導電層の表面上に形成さ
れた第２の電極と、を含んで構成されることを特徴とす
る。
【０００９】ここで、基板はｎ型ＩｎＰ結晶から成
り、緩和層はｎ型ＩｎＰ結晶から成り、グレーデッ
ド層は夫々Ｉｎに対するＡｓおよびＰの組成比が異なる
２つ以上のｎ型ＩｎＡｓＰ混晶副層から成り、光吸収
層はｎ型ＩｎＧａＡｓ混晶から成り、キャップ層はｎ
型ＩｎＡｓＰ混晶から成る、ことを特徴としてもよい。
り、緩和層はｎ型ＩｎＰ結晶から成り、グレーデッ
ド層は夫々Ｉｎに対するＡｓおよびＰの組成比が異なる
２つ以上のｎ型ＩｎＡｓＰ混晶副層から成り、光吸収
層はｎ型ＩｎＧａＡｓ混晶から成り、キャップ層はｎ
型ＩｎＡｓＰ混晶から成る、ことを特徴としてもよい。
【００１０】また、導電層はキャップ層を形成するＩｎ
ＡｓＰ混晶および光吸収層を形成するＩｎＧａＡｓ混晶
にＺｎを拡散させて形成する、ことを特徴としてもよ
い。
ＡｓＰ混晶および光吸収層を形成するＩｎＧａＡｓ混晶
にＺｎを拡散させて形成する、ことを特徴としてもよ
い。
【００１１】また、グレーデッド層の最上層あるいはキ
ャップ層の格子定数に対する光吸収層の格子定数の不整
合度が−０．５％以上であり、かつ−０．２％以下であ
る、ことを特徴としてもよい。
ャップ層の格子定数に対する光吸収層の格子定数の不整
合度が−０．５％以上であり、かつ−０．２％以下であ
る、ことを特徴としてもよい。
【００１２】
【作用】本発明の構成によれば、光吸収層が受光した場
合には従来と同様に受光エネルギ量に応じた電流を生じ
て受光素子の機能を果たすとともに、光吸収層は光吸収
層の両側に形成された光吸収層の格子定数よりも大きな
格子定数を有するグレーデッド層の最上層とキャップ層
とから引張力をうけた状態となっており、光吸収層の格
子定数を大きくする方向に作用し、暗電流を抑制する。
合には従来と同様に受光エネルギ量に応じた電流を生じ
て受光素子の機能を果たすとともに、光吸収層は光吸収
層の両側に形成された光吸収層の格子定数よりも大きな
格子定数を有するグレーデッド層の最上層とキャップ層
とから引張力をうけた状態となっており、光吸収層の格
子定数を大きくする方向に作用し、暗電流を抑制する。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１４】図１は、実施例に係る半導体受光素子の構
成図である。この半導体受光素子は、（ａ）ｎ型ＩｎＰ
結晶から成る基板１００と、（ｂ）基板１００の一方の
表面上に形成された第１の電極９１０と、（ｃ）基板の
他方の表面上に形成されたｎ型ＩｎＰ結晶から成る緩和
層２００（約１μｍ厚）と、（ｄ）緩和層２００の表面
上に順次エピタキシャル成長した、夫々組成比が異なる
２種またはそれ以上のｎ型ＩｎＡｓＰ混晶から成る副層
３１０1 〜３１０n （３１０1 〜３１０n-1 ：約１μｍ
厚、３１０ｎ：約３μｍ厚）が積層されたグレーデッド
層３００と、（ｅ）グレーデッド層３１０の表面上にエ
ピタキシャル成長した、グレーデッド層の最上層の混晶
副層３１０n より小さな格子定数を有するｎ型ＩｎＧａ
Ａｓ混晶から成る光吸収層４００（約３μｍ厚）と、
（ｆ）光吸収層４００の表面付近に形成された、Ｚｎが
ドープされたＩｎＧａＡｓ混晶からなるｐ型導電層６１
０と、 （ｇ）ｐ型導電層６１０の表面上に形成され
た、ＺｎがドープされたＩｎＡｓＰ混晶から成るｐ型導
電層６２０（約１μｍ厚）と、（ｈ）光吸収層４００の
表面上、ｐ型導電層６２０に隣接して形成された、グレ
ーデッド層４００の最上層と略同一の格子定数を有し、
第１の導電型を有する化合物半導体の混晶から成るキャ
ップ層５００（約１μｍ厚）と、キャップ層５００およ
びｐ型導電層６００の表面に形成され、ｐ型導電層６０
０の上部に開孔を有する絶縁被膜７００と、ｐ型導電層
の表面に形成された反射防止膜７１０と、ｐ型導電層６
００と接続するように形成された第２の電極９２０と、
から構成される。
成図である。この半導体受光素子は、（ａ）ｎ型ＩｎＰ
結晶から成る基板１００と、（ｂ）基板１００の一方の
表面上に形成された第１の電極９１０と、（ｃ）基板の
他方の表面上に形成されたｎ型ＩｎＰ結晶から成る緩和
層２００（約１μｍ厚）と、（ｄ）緩和層２００の表面
上に順次エピタキシャル成長した、夫々組成比が異なる
２種またはそれ以上のｎ型ＩｎＡｓＰ混晶から成る副層
３１０1 〜３１０n （３１０1 〜３１０n-1 ：約１μｍ
厚、３１０ｎ：約３μｍ厚）が積層されたグレーデッド
層３００と、（ｅ）グレーデッド層３１０の表面上にエ
ピタキシャル成長した、グレーデッド層の最上層の混晶
副層３１０n より小さな格子定数を有するｎ型ＩｎＧａ
Ａｓ混晶から成る光吸収層４００（約３μｍ厚）と、
（ｆ）光吸収層４００の表面付近に形成された、Ｚｎが
ドープされたＩｎＧａＡｓ混晶からなるｐ型導電層６１
０と、 （ｇ）ｐ型導電層６１０の表面上に形成され
た、ＺｎがドープされたＩｎＡｓＰ混晶から成るｐ型導
電層６２０（約１μｍ厚）と、（ｈ）光吸収層４００の
表面上、ｐ型導電層６２０に隣接して形成された、グレ
ーデッド層４００の最上層と略同一の格子定数を有し、
第１の導電型を有する化合物半導体の混晶から成るキャ
ップ層５００（約１μｍ厚）と、キャップ層５００およ
びｐ型導電層６００の表面に形成され、ｐ型導電層６０
０の上部に開孔を有する絶縁被膜７００と、ｐ型導電層
の表面に形成された反射防止膜７１０と、ｐ型導電層６
００と接続するように形成された第２の電極９２０と、
から構成される。
【００１５】反射防止膜７１０を透過した光は、光吸収
層４００に到達して吸収される。この光吸収によって光
吸収層４００内に信号電荷が発生し、第１の電極と第２
の電極との間に電流が発生する、ことにより受光素子の
機能を果たす。また、光吸収層４００は光吸収層４００
の両側に形成された光吸収層４００の格子定数よりも大
きな格子定数を有するグレーデッド層３００の最上層３
１０n とキャップ層５００とから引張力をうけた状態で
あり、この引張力が光吸収層４００の格子定数を大きく
する方向に作用し、暗電流を生じにくい状態を維持して
いる。
層４００に到達して吸収される。この光吸収によって光
吸収層４００内に信号電荷が発生し、第１の電極と第２
の電極との間に電流が発生する、ことにより受光素子の
機能を果たす。また、光吸収層４００は光吸収層４００
の両側に形成された光吸収層４００の格子定数よりも大
きな格子定数を有するグレーデッド層３００の最上層３
１０n とキャップ層５００とから引張力をうけた状態で
あり、この引張力が光吸収層４００の格子定数を大きく
する方向に作用し、暗電流を生じにくい状態を維持して
いる。
【００１６】本発明者は、上記の実施例の構成で光吸収
層がＩｎ0.65Ｇａ0.35Ａｓである、様々な光吸収層とグ
レーデッド層の最上層またはキャップ層との格子定数の
不整合度を有する半導体受光素子を製作し、格子不整合
度と光吸収層における暗電流密度との関係を実験により
求めた。図２は、この実験の結果であり、上記の構造の
半導体受光素子における光吸収層とグレーデッド層の最
上層またはキャップ層との格子定数の不整合による暗電
流の低減の様子を示すグラフである。横軸は、格子定数
の不整合度であり、次の式で表される。
層がＩｎ0.65Ｇａ0.35Ａｓである、様々な光吸収層とグ
レーデッド層の最上層またはキャップ層との格子定数の
不整合度を有する半導体受光素子を製作し、格子不整合
度と光吸収層における暗電流密度との関係を実験により
求めた。図２は、この実験の結果であり、上記の構造の
半導体受光素子における光吸収層とグレーデッド層の最
上層またはキャップ層との格子定数の不整合による暗電
流の低減の様子を示すグラフである。横軸は、格子定数
の不整合度であり、次の式で表される。
【００１７】 ΔＡ／Ａ＝（光吸収層格子定数−Ａ）／Ａ・・（１） ここで、Ａ：ＣａＰ層またはグレーデッド層の最上層の
格子定数縦軸は、光吸収層を流れる暗電流密度である。
図２より、格子定数の不整合度が大きくなるほど暗電流
密度が略指数関数的に減少し、格子不整合度の範囲が−
０．２％＜ΔＡ／Ａ≦０％より−０．５％≦ΔＡ／Ａ≦
−０．２％の方が、暗電流が１〜２桁低減されている。
なお、ΔＡ／Ａ＜−０．５％では良質なエピタキシャル
層を得ることができない。
格子定数縦軸は、光吸収層を流れる暗電流密度である。
図２より、格子定数の不整合度が大きくなるほど暗電流
密度が略指数関数的に減少し、格子不整合度の範囲が−
０．２％＜ΔＡ／Ａ≦０％より−０．５％≦ΔＡ／Ａ≦
−０．２％の方が、暗電流が１〜２桁低減されている。
なお、ΔＡ／Ａ＜−０．５％では良質なエピタキシャル
層を得ることができない。
【００１８】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく様々な変形が可能である。例えば、グレーデッド
層は、ＧａＡｓバルク結晶上にＧａＡｓ1-y Ｐy 混晶を
ｙの値を変化させながらエピタキシャル成長で形成して
もよい。また、格子定数とエピタキシャル成長との条件
が整えば、他の化合物半導体を材料として本発明の半導
体受光素子を構成することが可能である。
はなく様々な変形が可能である。例えば、グレーデッド
層は、ＧａＡｓバルク結晶上にＧａＡｓ1-y Ｐy 混晶を
ｙの値を変化させながらエピタキシャル成長で形成して
もよい。また、格子定数とエピタキシャル成長との条件
が整えば、他の化合物半導体を材料として本発明の半導
体受光素子を構成することが可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の半
導体受光素子によれば、光吸収層の上下に光吸収層の格
子定数よりも大きな格子定数を有する層を形成するよう
にしたので、光吸収層が受光した場合には従来と同様に
受光エネルギ量に応じた電流を生じて受光素子の機能を
果たすとともに、光吸収層には上下の層による引張力が
加わり、この引張力が光吸収層の格子定数を大きく方向
に作用し、暗電流を有効に抑制する半導体受光素子を実
現できる。
導体受光素子によれば、光吸収層の上下に光吸収層の格
子定数よりも大きな格子定数を有する層を形成するよう
にしたので、光吸収層が受光した場合には従来と同様に
受光エネルギ量に応じた電流を生じて受光素子の機能を
果たすとともに、光吸収層には上下の層による引張力が
加わり、この引張力が光吸収層の格子定数を大きく方向
に作用し、暗電流を有効に抑制する半導体受光素子を実
現できる。
【図１】本発明の実施例に係る半導体受光素子の構造図
である。
である。
【図２】本発明の実施例に係る半導体受光素子による暗
電流低減を示すグラフである。
電流低減を示すグラフである。
１００…基板、２００…緩和層、３００…グレーデッド
層、４００…光吸収層、５００…キャップ層、６１０，
６２０…導電層、７００…絶縁被膜、７１０…反射防止
膜、９１０，９２０…電極。
層、４００…光吸収層、５００…キャップ層、６１０，
６２０…導電層、７００…絶縁被膜、７１０…反射防止
膜、９１０，９２０…電極。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (7)
- 【請求項１】 第１の導電型を有する化合物半導体の結
晶から成る基板と、 前記基板の一方の表面上に形成された第１の電極と、 前記基板の他方の表面上に順次エピタキシャル成長し
た、前記第１の導電型を有し夫々組成比が異なる２種ま
たはそれ以上の化合物半導体の混晶副層が積層されたグ
レーデッド層と、 前記グレーデッド層の表面上にエピタキシャル成長し
た、前記グレーデッド層の最上層である混晶副層より小
さな格子定数を有する光吸収層と、 前記光吸収層の表面付近の第１の領域に形成された第２
の導電型を有する第１の導電層と、 前記第１の導電層の表面上に形成された、前記第２の導
電型を有する第２の導電層と、 前記光吸収層の表面上、前記第２の導電層に隣接して形
成された、前記グレーデッド層の最上層と略同一の格子
定数を有し、前記第１の導電型を有する化合物半導体の
混晶から成るキャップ層と、 前記第２の導電層の表面上に形成された第２の電極と、 を含んで構成されることを特徴とする半導体受光素子。 - 【請求項２】 前記基板は、ｎ型ＩｎＰ結晶から成り、 前記グレーデッド層は、夫々Ｉｎに対するＡｓおよびＰ
の組成比が異なる２つ以上のｎ型ＩｎＡｓＰ混晶副層か
ら成り、 前記光吸収層は、ｎ型ＩｎＧａＡｓ混晶から成り、 前記キャップ層は、ｎ型ＩｎＡｓＰ混晶から成る、 ことを特徴とする請求項１記載の半導体受光素子。 - 【請求項３】 第１の導電型を有する化合物半導体の結
晶から成る基板と、 前記基板の一方の表面上に形成された第１の電極と、 前記基板の他方の表面側の前記第１の導電型を有する前
記化合物半導体の結晶から成る緩和層と、 前記緩和層の表面上に順次エピタキシャル成長した、前
記第１の導電型を有し夫々組成比が異なる２種またはそ
れ以上の化合物半導体の混晶副層が積層されたグレーデ
ッド層と、 前記グレーデッド層の表面上にエピタキシャル成長し
た、前記グレーデッド層の最上層である混晶副層より小
さな格子定数を有する光吸収層と、 前記光吸収層の表面付近の第１の領域に形成された第２
の導電型を有する第１の導電層と、 前記第１の導電層の表面上に形成された、前記第２の導
電型を有する第２の導電層と、 前記光吸収層の表面上、前記第２の導電層に隣接して形
成された、前記グレーデッド層の最上層と略同一の格子
定数を有し、前記第１の導電型を有する化合物半導体の
混晶から成るキャップ層と、 前記第２の導電層の表面上に形成された第２の電極と、 を含んで構成されることを特徴とする半導体受光素子。 - 【請求項４】 前記基板は、ｎ型ＩｎＰ結晶から成り、 前記緩和層は、ｎ型ＩｎＰ結晶から成り、 前記グレーデッド層は、夫々Ｉｎに対するＡｓおよびＰ
の組成比が異なる２つ以上のｎ型ＩｎＡｓＰ混晶副層か
ら成り、 前記光吸収層は、ｎ型ＩｎＧａＡｓ混晶から成り、 前記キャップ層は、ｎ型ＩｎＡｓＰ混晶から成る、 ことを特徴とする請求項３記載の半導体受光素子。 - 【請求項５】 前記第１の導電層は、光吸収層を形成す
るＩｎＧａＡｓ混晶にＺｎを拡散させて形成する、こと
を特徴とする請求項２または請求項４記載の半導体受光
素子。 - 【請求項６】 前記第２の導電層は、キャップ層を形成
するＩｎＡｓＰ混晶にＺｎを拡散させて形成する、こと
を特徴とする請求項２または請求項４記載の半導体受光
素子。 - 【請求項７】 前記グレーデッド層の最上層あるいは前
記キャップ層の格子定数に対する前記光吸収層の格子定
数の不整合度が−０．５％以上であり、かつ−０．２％
以下である、ことを特徴とする請求項２または請求項４
記載の半導体受光素子。
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