JP7034016B2 - 光検出器 - Google Patents
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- 半導体層と、
前記半導体層の一方面に設けられた金属層と、
前記半導体層の他方面に互いに離間して設けられた第1の金属電極層及び第2の金属電極層と、を備え、
前記半導体層は、p型及びn型の一方の導電型を有して前記第1の金属電極層に接する第1の半導体層と、p型及びn型の他方の導電型を有して前記第2の金属電極層に接する第2の半導体層と、を含み、
前記金属層と前記半導体層と前記第1の金属電極層とによって構成される第1のMIM共振器の接合方向、及び前記金属層と前記半導体層と前記第2の金属電極層とによって構成される第2のMIM共振器の接合方向は、前記半導体層におけるpn接合又はpin接合の方向と交差し、
前記第1の金属電極層と前記半導体層との密着領域のうち、共振が生じ得る方向の幅によって規定される前記第1のMIM共振器の共振器長、及び前記第2の金属電極層と前記半導体層との密着領域のうち、共振が生じ得る方向の幅によって規定される前記第2のMIM共振器の共振器長は、前記半導体層の吸収端波長よりも長い波長を有する入射光によって表面プラズモンが励起され、且つ前記表面プラズモンの共振により形成される電場によってフォノンが励起される長さとなっている光検出器。 - 前記第1の半導体層は、前記第1の金属電極層に接する部分において、前記半導体層の厚さ方向の一部のみに設けられ、
前記半導体層の残余の部分は、前記第2の半導体層となっている請求項1記載の光検出器。 - 前記第1の半導体層のキャリア濃度は、前記第2の半導体層のキャリア濃度よりも小さくなっている請求項2記載の光検出器。
- 前記半導体層の厚さ方向から見て、前記第1の金属電極層の形成領域が前記第1の半導体層の形成領域よりも内側に位置している請求項2又は3記載の光検出器。
- 前記第1の半導体層は、前記第1の金属電極層に接する部分において、前記半導体層の厚さ方向の一部のみに設けられ、
前記第2の半導体層は、前記第2の金属電極層に接する部分において、前記半導体層の厚さ方向の一部のみに設けられ、
前記半導体層の残余の部分は、高抵抗ベース層となっている請求項1記載の光検出器。 - 前記第1の半導体層と前記第2の半導体層とが互いに離間している請求項5記載の光検出器。
- 前記第1の半導体層と前記第2の半導体層とが互いに接している請求項5記載の光検出器。
- 前記半導体層の厚さ方向から見て、前記第1の金属電極層の形成領域が前記第1の半導体層の形成領域よりも内側に位置し、前記第2の金属電極層の形成領域が前記第2の半導体層の形成領域よりも内側に位置している請求項5~7のいずれか一項記載の光検出器。
- 前記金属層側に保持部が設けられている請求項1~8のいずれか一項記載の光検出器。
- 前記金属層側に保持部が設けられ、
前記保持部と前記高抵抗ベース層とがSOI基板によって構成されている請求項5~8のいずれか一項記載の光検出器。 - 前記半導体層の厚さ方向から見て、前記第1のMIM共振器及び前記第2のMIM共振器がそれぞれ櫛歯状に設けられている請求項1~10のいずれか一項記載の光検出器。
- 前記半導体層の厚さ方向から見て、前記第1のMIM共振器及び前記第2のMIM共振器が渦巻状に設けられている請求項1~10のいずれか一項記載の光検出器。
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