JP5228922B2 - 半導体受光素子 - Google Patents

Description

本発明は、受信光以外の光を遮光する機能を有する、半導体受光素子に関する。

インターネット等の広帯域マルチメディア通信サービスの爆発的な需要増加に伴って、より大容量かつ高機能な光ファイバ通信システムの開発が求められている。こうした大規模なシステムに使用される光通信モジュールの数は、システムの巨大化に伴って増加の一途をたどっており、光通信モジュールの大きさも含め、システム全体に占めるコスト・実装負荷が無視できない状態となっている。このため、光通信モジュール自体の小型化・機能集積化・低コスト化が、極めて重要な課題となっている。

特に、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などの光加入者向けのシステムを実現する方法として、小型化、低コスト化の観点から、信号を送る光信号機能と光受信機能を一つの光学プラットフォーム上に一体化した一心双方向光送受信モジュールは、最も実用に近い光集積技術として期待されている。

一心双方向光送受信モジュールの概念図を図８に示す。シリコンプラットホーム８１上面には、光ファイバ８２とその先端に、例えば波長１．３μｍ帯の信号光を出力する半導体レーザ８３が固定されている。光ファイバ８２の途中にＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）フィルタ８４が設置されており、ＷＤＭフィルタ８４の直上には、受信信号用の受光素子８５が固定されている。半導体レーザ８３からの出力は光ファイバ８２を通して外部へ送信光λ２となる。外部から光ファイバ８３を通して入射する受信光λ１は、一般に送信光λ２より長波長の、例えば、１．５μｍ帯の信号光であり、ＷＤＭフィルタ８４で反射され、受光素子８５に入射し受光部で検知される。

このような構成の一心双方向光送受信モジュールでは、パッケージの小型化を進めるとともに、送受信デバイスを一つのパッケージ内に近接して収納することになるため、モジュール内では送信光λ２による様々な散乱光を生じる。このため、散乱光などの受信すべき光以外の光が受光素子８５に侵入してしまい、光クロストークを劣化させてしまう。この光クロストークを抑制することが求められている。そこで、受光素子８５の前段に受信すべき光λ１だけを選択的に透過する高感度なフィルタを配置するなどの対策がなされていた。

しかしながら、従来技術ではＷＤＭフィルタの高感度化に伴う価格の上昇や、ＷＤＭフィルタ以外にバンドパスフィルタを追加すれば、部品点数が増加することとなる。部品点数の増加はモジュールの価格上昇、モジュールサイズの拡大を招いてしまうため、好ましくない。

受光素子の形態としては、半導体基板に積層した受光層に対し、半導体基板側から受信光を入射させる裏面入射型受光素子と、メサ構造の半導体光導波路の一部に電極を設け、受光部とし、メサ端面より入射した光を受光する端面入射型受光素子とがある。また、半導体基板上に多重反射層を設け、その上に受光層を形成し、受光層側からの入射光を多重反射層で反射させ、受光層で受光する表面入射型受光素子も知られている。

裏面入射型受光素子では、プレーナ型と、メサ型受光素子が知られている。また、対をなす電極を、光入射側と対向側にそれぞれ設ける構造と、光入射側の対向側のみに設ける構造とがある。メサ型受光素子では、受光部メサ構造上に設けられる第一電極と同じ高さになるように別途設けたメサ上に第二電極を延在又は形成してフリップチップ実装可能な素子が知られている（例えば、特許文献１の図３、図４参照）。

部品点数を増加せずに光クロストークを低減するため、裏面入射型受光素子では、光入射側の基板と受光層との間に受光層より吸収端波長の短い光吸収層（フィルタ層）を設け、光クロストークの原因となる短波長側の光をフィルタ層で吸収し、受光層で長波長側の光のみを選択的に受光することが提案されている（例えば、特許文献２〜５等）。しかし、光クロストークの原因となる短波長側の光を十分に吸収するためには、フィルタ層を厚膜に形成したり、不純物濃度を高めたりする必要がある。このような対策を講じると、結晶性の低下を招くことがある。また、フィルタ層の厚膜化は、受信すべき光自体の減衰を招き、信頼性の低下にも繋がる場合がある。

特許文献６には、裏面入射型受光素子において、受光部以外の領域にもｐｎ接合を形成し、受光素子の側面から入射する光を、受光部周囲に形成したｐｎ接合による生じる空乏層で吸収し、受光部への到達を阻止している（図２，段落００２４，００４１〜００４７参照）。また、受光部をメサ型に形成し、メサの側面に金属遮光層を形成し、金属遮光層によりメサ側面からの入射光を遮光する構成が、図３に示されている。
特開平８−３２１０５号公報（図３，図４） 特開２００１−２８４５４号公報 特開２００１−８５７２９号公報 特開２００３−２４３６９３号公報 特開２００５−１０１１１３号公報 特開２００４−２４１５８８号公報（図２，３）

本発明は上記課題を解決し、光クロストークを低減できる受光素子を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決し、光クロストークを低減できる本発明の半導体受光素子は、
半導体基板と、
該半導体基板上に、第一導電型の半導体層と、少なくとも光吸収層を含む第二導電型の半導体層と、前記第一導電型の半導体層上に形成された第一導電型の電極と、前記第二導電型の半導体層上に形成された第二導電型の電極とを有し、
前記半導体基板から入射する信号光を前記光吸収層で吸収し電気信号に変換する半導体受光素子であって、
前記半導体基板と前記光吸収層との間に、前記光吸収層より吸収端波長の短い半導体層からなるフィルタ層を有し、
前記フィルタ層上の半導体層をメサ構造に形成した第一メサの上に、前記第二導電型の電極が形成され、
前記第一メサを取り囲み、かつ、前記第一メサと離間して配置され、少なくとも前記光吸収層で受光すべき信号光に対する阻害光を吸収する第三メサを有することを特徴とする。

また、前記第一導電型の電極が、第一メサに対して第三メサの外部に形成された第二メサ上に延在して形成されていることを特徴とする。

前記第三メサは、前記第一メサと同一の半導体層構造を有するか、前記光吸収層より吸収端波長の短い半導体層を含んで形成されてなるものである。

前記第三メサ側壁に遮光膜が形成されているか、前記第一メサと第三メサとの間隙に、前記第三メサを介して前記第一メサに入射する光を吸収あるいは反射する絶縁膜が充填されていることを特徴とする。

ここで、第三メサが第一メサを取り囲むように配置されるとは、第三メサが切れ目のない環状であってもよく、また、環状の一部に切れ目が形成されていてもよい。さらには、第三メサが複数のメサ部を有し、複数のメサ部が第一メサを囲むように配置されていてもよい。第三メサにより囲まれる領域中に、第一メサの平面中心があればよい。

本発明によれば、受光層の前段に受信を阻害する光に対して、十分な吸収係数を有するフィルタ層が設けられているので、散乱などにより発生した受光すべき光以外の光を吸収することができる。また、フィルタ層を透過した受光すべき光以外の光は、第三メサが第一メサを取り囲むように配置されていることにより、受信を阻害する光や散乱などにより発生した光が受光領域（第一メサ）へ到達することを抑制することができる。第三メサ内の半導体層、特に第一メサ内の光吸収層やフィルタ層と同組成の半導体層は、散乱などにより発生した光を吸収することができる。

また、第一導電型の電極を、第一メサに対して第三メサの外部に形成された第二メサ上に延在して形成することで、フリップチップ実装可能な受光素子が得られる。

加えて、第三メサの側壁に遮光層を設けたり、第一メサと第三メサとの間隙に絶縁膜が形成されることで、さらにクロストークの低減に効果を奏する。

以上のことより、クロストークを低減した半導体受光素子を提供することができる。

本発明の第一実施形態にかかる受光素子を示す平面図である。 図１のI-I方向の断面図である。 図１のII-II方向の断面図である。 第二実施形態にかかる受光素子を示す平面図である。 図４のIII-III方向の断面図である。 第三実施形態にかかる受光素子を示す平面図である。 図６のIV-IV方向の断面図である。 従来の技術における、プラットフォーム上に一体化した双方向光通信モジュールの構成概念図である。

符号の説明

１ 受光素子
２ 受光素子
３ 受光素子
１１ 第一メサ
１２ 第二メサ
１３ 第三メサ
２１ 遮光層
２３ 第三メサ
３１ 絶縁材料
８１ シリコン基板
８２ 光ファイバ
８３ 半導体レーザ
８４ ＷＤＭフィルタ
８５ 受光素子
１０１ 半導体基板
１０２ バッファ層
１０３ フィルタ層
１０４ 増倍層
１０５ 電界緩和層
１０６ 光吸収層
１０７ コンタクト層
１０８ 保護膜
１０９ 反射防止膜
１１１ ｐ側電極
１２１ ｎ側電極

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、以下の説明では、第一導電型をｎ型、第二導電型をｐ型として説明するが、逆の構成とすることも可能である。また、不純物イオンの導入されていない半導体層（intrinsicな層、I層）が両導電型層の間に介在していても良い。

（第一実施形態）
図１〜図３には、本発明に係る半導体受光素子１が示されている。図１は、受光素子１の平面図であり、図２は、図１のI-I方向の断面図である。また、図３は、図１のII-II方向の断面図である。

まず、はじめに、受光素子１の概要について説明する。

受光素子１は、半導体基板１０１と、この半導体基板１０１上に設けられた受光領域、および受光領域上に設けられた第一電極（ｐ側電極１１１）を有する第一メサ１１と、半導体基板１０１上に設けられ、半導体層および半導体層上に設けられた第二電極（ｎ側電極１２１）を有する第二メサ１２と、半導体基板１０１上に設けられ、半導体層を有する第三メサ１３と、を備え、第三メサ１３は、第一メサ１１を囲むように配置されている。

以下に、受光素子１の詳細について説明する。

受光素子１は、半導体基板１０１と、この半導体基板１０１上に積層された半導体層とを有する。

半導体基板１０１は、例えば、ＩｎＰ基板である。半導体基板１０１の裏面には、反射防止膜１０９が設けられている。

半導体層は、図２に示すように、半導体基板１０１上にバッファ層１０２、フィルタ層１０３、増倍層１０４、電界緩和層１０５、光吸収層（受光領域）１０６、コンタクト層１０７を順に積層することにより得られるものである。

バッファ層１０２は、例えば、ｎ⁺型ＩｎＰバッファ層である。

フィルタ層１０３は、光吸収層１０５よりも大きいバンドギャップを有する層である。例えば、バンドギャップ波長λgが受光すべき光λ１と、受信を阻害する光λ２の中間の値（λ1＜λg＜λ２）となるような混晶比とした、四元混晶のｎ型のＩｎＧａＡｌＡｓ層、もしくはｎ型のＩｎＧａＡｓＰ層である。

ここで、フィルタ層の層厚は０．１μｍ以上であり、キャリア濃度は１×１０^１７ｃｍ^−３以上で、結晶性の低下を来さない程度の層厚およびキャリア濃度であることが好ましい。本実施の形態では、ｎ型のＩｎＧａＡｌＡｓ層、もしくはｎ型のＩｎＧａＡｓＰ層の層厚は、例えば、１μｍで、キャリア濃度は５×１０^１８ｃｍ^−３である。

増倍層１０４は、高電界の印加によりアバランシェ増倍を引き起こし、多量のキャリアを発生させるものである。この増倍層１０４は、例えば、アンドープＩｎＡｌＡｓ層である。

電界緩和層１０５は、増倍層１０４に印加される高電界と、光吸収層１０６に印加される比較的低い電界との差異を緩和させるために設けられる層である。

この層を設けることにより、増倍層１０４へ高い電界を安定的に印加することが可能となる。電界緩和層１０５としては、ｐ型のＩｎＰ層や、ＩｎＡｌＡｓ層が例示できる。

光吸収層１０６は、入射光を電気に変換する役割を果たす層であり、受光すべき光λ１を吸収可能なバンドギャップを有する。この光吸収層１０６は、Ｉ層に該当するものであり、例えば、アンドープＩｎＧａＡｓ層である。

コンタクト層１０７は、例えば、ｐ⁺ 型ＩｎＧａＡｓ層である。

このような受光素子１の半導体基板１０１上には、各層１０２〜１０７を有する複数のメサ（第一メサ１１、第二メサ１２、第三メサ１３）が形成されている。詳しくは後述するが、各メサ１１〜１３は、前記各層１０２〜１０７を積層した後、エッチングすることにより形成されるものである。

ここで、第一メサ１１、第二メサ１２、第三メサ１３は、離間配置されており、それぞれ独立して設けられている。

図１および図３に示すように、第一メサ１１は、略円柱状に形成されている。この第一メサ１１は、各層１０２〜１０７と、コンタクト層１０７上に設けられたｐ側電極１１１とを有する。第一メサ１１の光吸収層１０６は受光領域である。

第一メサ１１の幅寸法（第一メサ１１の突出方向と直交する方向の幅寸法、ここでは、第一メサ１１の直径）は、例えば、２０〜３０μｍである。

ｐ側電極１１１は、例えば、Ａｕを含有する積層電極である。

図１および図２に示すように、第二メサ１２は、複数（本実施形態では２つ）設けられており、例えば、四角柱形状である。

各第二メサ１２は、第一メサ１１から所定距離離れた位置に形成されている。

また、この２つの第二メサ１２は対向配置している。

各第二メサ１２のコンタクト層１０７上および、各第二メサ１２間のバッファ層１０２上には、ｎ側電極１２１が形成されている。このとき、バッファ層１０２、もしくはフィルタ層１０３はｎ側のコンタクト面となる。ｎ側電極１２１は段差配線により形成される。このｎ側電極１２１も、例えば、Ａｕを含有する積層電極である。

ここで、第二メサ１２の頂部の面積は、第一メサ１１の頂部の面積よりも大きい。

第二メサ１２と、第一メサ１１とは、導電層であるバッファ層１０２、もしくはフィルタ層１０３を介して接続されている。

図１および図３に示すように、第三メサ１３は、第一メサ１１を囲むようにリング状に形成されている。

第三メサ１３は、切れ目なく、連続して第一メサ１１の周囲を取り囲んでいる。第三メサ１３の一部は、第一メサ１１と第二メサ１２との間に位置する。

第三メサ１３と、第一メサ１１との間の距離Ｗ１は、２０〜３０μｍであることが好ましいが、距離Ｗ１は小さくても良い。第三メサ１３は本実施形態のように、円環状であり、かつ切れ目なく、連続して第一メサ１１の周囲を取り囲んでいるのが好ましいが、これに限られるものではない。例えば、第三メサを四角環状に形成してもよい。

第三メサ１３の頂部および側壁、メサ１１〜１３の周囲のバッファ層１０２の表面、さらには、第一メサ１１の側壁、第二メサ１２の側壁には、保護膜１０８が形成されている。この保護膜１０８は、絶縁膜であり、例えば、シリコン窒化膜である。

このような受光素子１では、半導体基板１０１の裏面側から光が導入され、光吸収層１０５にて、入射した光を吸収し、キャリアとしての電子と正孔との対を生成する。

正孔は、コンタクト層１０７を介して、ｐ側電極１１１に達し、電子は、バッファ層１０２、もしくはフィルタ層１０３を介してｎ側電極１２１に達することとなる。

なお、受光素子１は、第一電極と第二電極が同一面上に配置されており、フリップチップ実装に対応した構造となっている。

次に、受光素子１の製造方法について説明する。

まず、半導体基板１０１上に、バッファ層１０２、フィルタ層１０３、増倍層１０４、電界緩和層１０５、光吸収層１０６、コンタクト層１０７を、ガスソースＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）により順次積層する。

次に、エッチングにより、各層１０２〜１０７を選択的に除去し、第一メサ１１、第二メサ１２、第三メサ１３を形成する。エッチングは、バッファ層１０２もしくはフィルタ層１０３の一部がエッチングされるまで行なう。

このエッチング工程が終了した後において、第一メサ１１、第二メサ１２、第三メサ１３の高さ寸法は、略等しい。

次に、受光素子１の表面に、保護膜１０８を形成する。この保護膜１０８は、各メサ１１〜１３の側壁、頂部、さらには、各メサ１１〜１３の周囲の露出したバッファ層１０２もしくはフィルタ層１０３を覆うように形成される。

その後、保護膜１０８のうち、第一メサ１１の頂部に形成された部分、一対の第二メサ１２の頂部に形成された部分、一対の第二メサ１２間のバッファ層１０２、もしくはフィルタ層１０３上に形成された部分を、エッチングにより、選択的に除去する。ここでは、エッチング液としては、例えば、フッ酸を使用する。

次に、保護膜１０８が除去された部分に、ｐ側電極１１１、ｎ側電極１２１をそれぞれ形成する。具体的には、第一メサ１１の頂部にｐ側電極１１１を形成し、第二メサ１２の頂部および一対の第二メサ１２間のバッファ層１０２、もしくはフィルタ層１０３上にｎ側電極１２１を形成する。ｎ側電極１２１は、段差配線により形成される。

最後に、半導体基板１０１の裏面を鏡面研磨し、この裏面に反射防止膜１０９を形成する。これにより、受光素子１が完成する。

以下に、本実施形態の効果について説明する。

本実施形態では、半導体基板１０１の裏面から光を入射する。このとき、入射された光は、フィルタ層１０３を介して、光吸収層１０６に達することとなる。入射された光には、受光すべき光λ１以外に受信を阻害する光λ２が含まれている場合、フィルタ層１０３は、受信を阻害する光λ２に対して十分な吸収係数を有するため、受信を阻害する光λ２を吸収し、受光すべき光λ１は透過させる。そのため、光吸収層１０６へは受信を阻害する光λ２が到達することを抑制することができる。

また、フィルタ層１０３の層厚を厚くすることで、吸収効果を高めることはできるが、前記したように、厚膜化は結晶性の低下を招くことがあるため、フィルタ層１０３ですべて吸収することは難しい。

そこで、本実施形態では、第三メサ１３が、第一メサ１１を囲むように環状に形成されている。そのため、例えば、フィルタ層１０３の層厚が薄く、フィルタ層１０３で受信を阻害する光λ２が十分に吸収されずに、一部が透過してしまった場合、第三メサ１３の光吸収層１０６における光吸収が阻害光λ２の捕獲領域となり、フィルタ効果に寄与し、第一メサ１１内の受光領域へ到達することをさらに抑制することができる。

本実施形態では、第三メサ１３が切れ目のない環状となっているので、受光素子１の半導体基板１０１に対して、様々な方向からの散乱光であっても、第三メサ１３の光吸収層１０６は散乱光の捕獲領域となり得る。これにより、受光素子１のクロストークを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、第三メサ１３は、第一メサ１１と同一の結晶層構造としたが、選択成長などの方法により、受信を阻害する光λ２に対して十分な吸収係数を有する結晶層（例えば、フィルタ層と同様に光吸収層より吸収端波長の短い半導体層を含んで形成する）で形成すれば、よりクロストークを抑制した受光素子を提供することができる。

さらに、本実施形態では、第二電極のコンタクトはバッファ層１０２、もしくはフィルタ層１０３のどちらでもよいとしたが、フィルタ層１０３とした場合、バッファ層１０２よりもドーピング濃度を高くすることができるため、第二電極のコンタクト抵抗の低減に有利となる。

例えば、本実施形態では、第三メサは、第一メサの周囲を囲むリング状に形成されていたが、これに限らず、第三メサが複数のメサ部を有するものであり、複数のメサ部により、第一メサ１１の周囲を取り囲んでいてもよい。ただし、散乱光の入射方向がわからないような場合には、第三メサの一部に散乱光の透過が防止できる程度の切れ目が形成された環状の第三メサであることが好ましい。

（第二実施形態）
図４および図５を参照して、第二実施形態について説明する。

図４は、受光素子２の平面図であり、図５は、図４のIII-III方向の断面図である。

図４および図５に示すように、本実施形態の受光素子２は、第三メサ２３の頂部から第一メサ１１側の側面に散乱光を遮光、もしくは反射することのできる材料、例えば、電極金属で形成された、遮光層２１が形成されている点で第一実施形態と異なっている。他の点については、第一実施形態と同様である。

受光素子２の詳細について説明する。

受光素子２は、前記実施形態と同様の第一メサ１１と、第二メサ１２とを有する。また、受光素子２は、第三メサ２３を有する。

第三メサ２３は、前記実施形態の第三メサ１３と、略同様の構成であるが、頂部（保護膜１０８上）と側面（保護膜１０８上）に形成された遮光層２１を有する点で、第三メサ１３と異なっている。

ここで、第三メサ２３の遮光層２１は、保護膜１０８上に形成されており、ｐ側電極１１１、もしくはｎ側電極１２１とは、接続されていない。

本実施例では、この遮光層２１は、第三メサ２３の第一メサ１１との間の側面に形成しているが、反対側の側面であってもよい。また、遮光層２１は、第一メサ１１と第三メサ２３間の溝底部まで形成するほうが好ましい。

次に、受光素子２の製造方法について説明する。

まず、前記実施形態と同様に、半導体基板１０１上に、バッファ層１０２、フィルタ層１０３、増倍層１０４、電界緩和層１０５、光吸収層（受光領域）１０６、コンタクト層１０７を順に積層し、第一メサ１１、第二メサ１２、第三メサ２３を形成する。その後、保護膜１０８を積層する。

さらに、前記実施形態と同様、保護膜１０８を選択的にエッチングし、その後、ｐ側電極１１１、ｎ側電極１２１を形成する。

ｐ側電極１１１を形成する際に、第三メサ２３の保護膜１０８を介した頂部、保護膜１０８を介した側面、および第一メサ１１と第三メサ２３間の溝底部に遮光層２１を形成する。

このような本実施形態によれば、前記実施形態と略同様の効果を奏することができる上、以下の効果を奏することができる。

本実施形態では、第三メサ２３の頂部から第一メサ１１と第三メサ間の溝底部まで、遮光層２１が形成されている。

これにより、フィルタ層１０４、もしくは第三メサ内の光吸収層１０６で吸収されずに透過してしまった光を、遮光層２１により遮光又は反射させることができるため、よりクロストークの抑制に寄与することができる。

（第三実施形態）
図６および図７を参照して、第三実施形態について説明する。

図６は、受光素子３の平面図であり、図７は、図６のIV-IV方向の断面図である。

図６および図７に示すように、本実施形態の受光素子３は、第一メサ１１と第三メサ１３との間に吸収、もしくは反射することのできる絶縁材料、例えば、ポリベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などの樹脂で充填されている点で第一実施形態と異なっている。他の点については、第一実施形態と同様である。

受光素子３の詳細について説明する。

受光素子３は、前記実施形態と同様の第一メサ１１と、第二メサ１２と、第三メサ１３を有する。

保護膜１０８を介した、第一メサ１１と第三メサ１３との間を、散乱光、もしくは受信を阻害する光を吸収、もしくは反射することのできる絶縁材料３１が充填されている。ここで、絶縁材料３１は、受信すべき光に対しては透明であることが好ましいが、これに限らなくてもよい。

次に、受光素子３の製造方法について説明する。

まず、前記実施形態と同様に、半導体基板１０１上に、バッファ層１０２、フィルタ層１０３、増倍層１０４、電界緩和層１０５、光吸収層（受光領域）１０６、コンタクト層１０７を順に積層し、第一メサ１１、第二メサ１２、第三メサ１３を形成する。その後、保護膜１０８を積層する。

さらに、前記実施形態と同様、保護膜１０８を選択的にエッチングし、その後、ｐ側電極１１１、ｎ側電極１２１を形成する。

第一メサ１１と第三メサ２３間に、散乱光を吸収もしくは反射することのできる絶縁材料３１を充填する。

このような本実施形態によれば、前記実施形態と略同様の効果を奏することができる上、以下の効果を奏することができる。

本実施形態では、第一メサ１１と第三メサ１３の間に散乱光を吸収、もしくは反射することのできる絶縁材料３１で充填されている。

これにより、フィルタ層１０４、もしくは第三メサ内の光吸収層１０６で吸収されずに透過してしまった光を、絶縁材料３１により吸収、もしくは反射させることができるため、よりクロストークの抑制に寄与することができる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本発明は上記実施形態（及び実施例）に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

また、前記各実施形態では、第二メサ１２を複数設けたが、これに限らず、第二メサは一つであってもよい。また、フリップチップ実装を必要としなければ、第二メサは設けなくとも良い。

さらに、前記各実施形態の受光素子１，２，３を、アバランシェフォトダイオードとしたが、これに限らず、少なくとも第一メサと第三メサを有する受光素子であれば任意である。

この出願は、２００７年１月１８日に出願された日本出願特願２００７−００９１８６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (6)

1. 半導体基板と、
   該半導体基板上に、第一導電型の半導体層と、少なくとも光吸収層を含む第二導電型の半導体層と、前記第一導電型の半導体層上に形成された第一導電型の電極と、前記第二導電型の半導体層上に形成された第二導電型の電極とを有し、
   前記半導体基板から入射する信号光を前記光吸収層で吸収し電気信号に変換する半導体受光素子であって、
   前記半導体基板と前記光吸収層との間に、前記光吸収層より吸収端波長の短い半導体層からなるフィルタ層を有し、
   前記フィルタ層上の半導体層をメサ構造に形成した第一メサの上に、前記第二導電型の電極が形成され、
   前記第一メサを取り囲み、かつ、前記第一メサ及び素子外周端と離間して配置され、少なくとも前記光吸収層で受光すべき信号光に対する阻害光を吸収する第三メサを有することを特徴とする半導体受光素子。
   
2. 前記第一導電型の電極が、第一メサに対して第三メサの外部に形成された第二メサ上に延在して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体受光素子。
3. 前記第三メサは、前記第一メサと同一の半導体層構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体受光素子。
4. 前記第三メサは、前記光吸収層より吸収端波長の短い半導体層を含んで形成されてなる請求項１又は２に記載の半導体受光素子。
5. 前記第三メサ側壁に遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体受光素子。
6. 前記第一メサと第三メサとの間隙に、前記第三メサを介して前記第一メサに入射する光を吸収あるいは反射する絶縁膜が充填されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体受光素子。

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