JP7280532B2 - 受光素子 - Google Patents
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Description
前記基板の上面から入射する入射光を、前記基板の底面で反射させた後に前記鉛直方向に対して斜めに前記光吸収層に入射させ、
前記受光素子の前記鉛直方向からみた形状は、前記入射光が前記基板に入る入射点と、前記基板の底面で反射する反射点とを結ぶ軸方向の長さが、前記軸方向と垂直な方向の長さより長いことを特徴とする。
図1は、本発明の第1の実施形態における半導体受光素子の構成を示す。半導体受光素子10は、基板11の上面に形成され、第1導電型の半導体からなる第1半導体層12、半導体からなる光吸収層13、半導体からなる増倍層14、および第2導電型の半導体からなる第2半導体層15が基板11上面の鉛直方向(z軸方向)に順に形成されている。図1において、z軸方向が半導体結晶成長方向である。基板11の側面には、光入射のための斜め面(ファセット面)が形成されている。
図5に、本発明の第2の実施形態における半導体受光素子の構成を示す。半導体受光素子20は、基板21の上面に形成され、その構造は第1の実施形態と同じである。図5において、z軸方向が半導体結晶成長方向である。基板21の側面には、光入射のための斜め面(ファセット面)22が形成されている。加えて、斜め面22に対してx軸方向に対向する面にも、斜め面23が形成されており、斜め面23上には反射層(例えばTiとAuで形成された金属膜)24が形成されている。
第2の実施形態において、入射光の焦点を受光素子20に合わせている場合、受光素子20上面のミラーで反射して、再び基板21内を光が透過する間に、ビーム径は伝搬の式に示す通り拡大してしまう。受光素子21から出射した光は、基板21底面を反射角θ2で折り返す。この折り返し地点から受光素子20までの距離L’は以下の式で表される。
第1-3の実施形態では、入射光は、z軸と平行に基板の斜め面に入射し、その後、基板の底面で反射させた。基板の側面に斜め面を形成せず、入射光を、基板上面の鉛直方向に対して所望の角度で斜めに入射させてもよい。その後、基板の底面で反射させた後の光路は、他の実施形態に同じである。
Claims (7)
- 基板の上面に形成された第1導電型の半導体からなる第1半導体層と、半導体からなる光吸収層と、第2導電型の半導体からなる第2半導体層と、前記第1半導体層に接して形成された第1電極と、前記第2半導体層に接して形成され、金属からなる第1反射層を含む第2電極とが前記基板の上面の鉛直方向に順に形成された受光素子において、
前記基板の上面から入射する入射光を、前記基板の底面で反射させた後に前記鉛直方向に対して斜めに前記光吸収層に入射させ、
前記受光素子の前記鉛直方向からみた形状は、前記入射光が前記基板に入る入射点と、前記基板の底面で反射する反射点とを結ぶ軸方向の長さが、前記軸方向と垂直な方向の長さより長いことを特徴とする受光素子。 - 前記基板の第1の側面に第1の斜め面が形成され、前記鉛直方向に入射光を前記第1の斜め面に入射し、前記第1の斜め面で屈折した後、前記基板の底面で反射させることを特徴とする請求項1に記載の受光素子。
- 基板の上面に形成された第1導電型の半導体からなる第1半導体層と、半導体からなる光吸収層と、第2導電型の半導体からなる第2半導体層と、前記第1半導体層に接して形成された第1電極と、前記第2半導体層に接して形成され、金属からなる第1反射層を含む第2電極とが前記基板の上面の鉛直方向に順に形成された受光素子において、
前記基板の第1の側面に第1の斜め面が形成され、前記第1の側面と対向する前記基板の第2の側面に、第2反射層が形成された第2の斜め面が形成され、
前記鉛直方向に入射する入射光は、前記第1の斜め面に入射し、前記第1の斜め面で屈折した後、前記基板の底面で反射し、前記光吸収層を透過し前記第1反射層で反射し、前記基板の底面で反射し、前記第2反射層で反射して、同じ光路を経て再度前記光吸収層に入射されることを特徴とする受光素子。 - 前記基板の底面と前記第1の斜め面とがなす角は、前記基板の底面と前記第2の斜め面とがなす角と異なることを特徴とする請求項3に記載の受光素子。
- 前記受光素子の前記鉛直方向からみた形状は、前記入射光が前記基板に入る入射点、前記基板の底面で反射する反射点を結ぶ光軸方向の長さが、前記光軸方向と垂直な方向の長さより長いことを特徴とする請求項3または4に記載の受光素子。
- 前記基板の抵抗が1MΩcm以上であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の受光素子。
- 前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に半導体からなる増倍層をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の受光素子。
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