JP7339561B2 - 光検出器 - Google Patents
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Description
本発明は、光検出器に関し、より詳細には、光通信システム、光情報処理システム等に用いられ、特にゲルマニウムを用いた光検出器に関する。
近年の光通信の普及に伴い、光通信装置の低コスト化が求められている。その解決策の１つとして、光通信装置を構成する光回路を、大口径のシリコンウエハ上に、シリコンフォトニクスによる微小光回路技術を用いて形成する方法が知られている。これにより、１チップあたりの材料費を劇的に下げ、光通信装置の低コスト化を図ることができる。このような技術を用いて、シリコン（Ｓｉ）基板上に形成された光検出器として、モノリシック集積が可能なゲルマニウムフォトダイオード（ＧｅＰＤ）がある。
図１に、従来の導波路結合型の縦型ＧｅＰＤの構造を示す。図２は、図１の符号ＩＩ－ＩＩにおける断面図である。縦型のＧｅＰＤ１００は、Ｓｉ基板、Ｓｉ酸化膜、表面Ｓｉ層からなるＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板にリソグラフィ技術等を用いて形成される。縦型のＧｅＰＤ１００は、Ｓｉ基板１０１と、Ｓｉ基板上のＳｉ酸化膜からなる下部クラッド層１０２と、信号光を導くシリコンコア層１１０と、コア層１１０上に形成された光を吸収するＧｅ層１１４と、コア層１１０およびＧｅ層１１４上に形成された上部クラッド層１０３を備えている。コア層１１０は、導波路層１４１とシリコンスラブ１４２に分けられる。
シリコンスラブ１４２は、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたｐ型Ｓｉスラブ１１１、および第１の導電型不純物イオンが高濃度にドーピングされ、電極として作用するシリコン電極部１１２、１１３が形成されている。Ｇｅ層１１４は、エピタキシャル成長によって積層され、その上部に第２の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域１１５が形成されている。Ｇｅ層１１４は、ゲルマニウム化合物であることもある。シリコン電極部１１２、１１３およびＧｅ領域１１５上には、それらに接するように電極１１６～１１８を備えている。
なお、構造を分かり易くするために、図１は、上部クラッド層１０３を省いた上面図であり、電極１１６～１１８は、シリコン電極部１１２、１１３およびＧｅ領域１１５に接する位置のみを示している。
縦型のＧｅＰＤ１００は、導波路層１４１からシリコンスラブ１４２に光が入射され、Ｇｅ層１１４で光が吸収されると、電極１１７と電極１１６、１１８との間に光電流が流れる。この光電流を検出することにより光を検出する。
ＧｅＰＤの感度を向上させるために、アヴァランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）化したＧｅＡＰＤが知られている。図３に、従来の導波路結合型のＧｅＡＰＤの第１例を示す。ＧｅＡＰＤ２００が図２に示した縦型ＧｅＰＤと異なる点は、ｐ型Ｓｉスラブ１１１とＧｅ層１１４との間に、真性Ｓｉ層１１９が加わっている点である。図４に、従来の導波路結合型のＧｅＡＰＤの第２例を示す。さらに、ＧｅＡＰＤ３００は、真性Ｓｉ層１１９とＧｅ層１１４との間に、第２の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉ層１２０を加えている。ＧｅＡＰＤ２００，３００において、真性Ｓｉ層１１９は増幅層として働き、Ｇｅ層１１４は光吸収層として働く。
ＧｅＡＰＤ３００は、第２の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域１１５、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ１１１、第２の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉ層１２０の不純物量を調整し、真性Ｓｉ層１１９に電界を集中させ、雪崩増幅を引き起こす。Ｇｅ層１１４は、吸収した光キャリアを引き抜く程度の電界であって、真性Ｓｉ層１１９に比べて弱い電界が掛かるようにする。Ｇｅ層１１４で吸収された光キャリアは、真性Ｓｉ層１１９を通り雪崩増幅する（例えば、非特許文献１参照）。
図５に、従来の導波路結合型のＧｅＡＰＤの第３例を示す。ＧｅＡＰＤ４００のコア層１１０には、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたｐ型Ｓｉスラブ１１１と電極として作用するシリコン電極部１１２とは別個に、第２の導電型不純物イオンがドーピングされたｐ型Ｓｉスラブ１２２と電極として作用するシリコン電極部１２１とが形成されており、それぞれ電極１１６，１２５に接続されている。
電極１１６と電極１２５との間に電圧を印加すると、電界はＧｅ層１１４を通る経路１２３と、コア層１１０を通る経路１２４とを介して、ｐ型Ｓｉスラブ１１１とｐ型Ｓｉスラブ１２２との間に掛かる。電界は、経路１２３より経路１２４の方が大きくなる。Ｇｅ層１１４の厚さや大きさ、ｐ型Ｓｉスラブ１１１とｐ型Ｓｉスラブ１２２の間隔などを調整することにより、経路１２４に掛かる電界がコア層１１０で雪崩増幅を起こすようにして、かつ、経路１２３に掛かる電界がＧｅ層１１４で吸収された光のキャリアを引き抜くように設計する。Ｇｅ層１１４で吸収された光キャリアは、コア層１１０を通り雪崩増幅する（例えば、非特許文献２参照）。
従来のＧｅＡＰＤは、以下の３点を満たすことにより、ＡＰＤとして機能している。
１）シリコンの増幅層に雪崩増幅が起こる程度の強い電界を印加
２）光吸収層であるゲルマニウムからキャリアを引き抜ける程度の、シリコン増幅層に掛かる電界より比較的弱い電界を印加
３）光吸収層から引き抜かれたキャリアは、シリコン増幅層を通り雪崩増幅される。
１）シリコンの増幅層に雪崩増幅が起こる程度の強い電界を印加
２）光吸収層であるゲルマニウムからキャリアを引き抜ける程度の、シリコン増幅層に掛かる電界より比較的弱い電界を印加
３）光吸収層から引き抜かれたキャリアは、シリコン増幅層を通り雪崩増幅される。
図３～５に示したＧｅＡＰＤの作製には、ＧｅＰＤと比較して特殊なプロセスが必要となるという課題がある。図３，４に示したＧｅＡＰＤは、真性Ｓｉ層１１９の厚さを０．１～１μｍ程度必要とする。Ｓｉ層１１９の直下には、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたｐ型Ｓｉスラブ１１１が必要となるため、不純物をインプラした層の上に真性Ｓｉ層が配置される。従って、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ１１１を作った後に、不純物が拡散しないように真性Ｓｉ層１１９を成長させる必要がある。またはコア層１１０を削って凸型にしたのち、真性Ｓｉ層１１９を浸透して直下に第１の導電型不純物イオンをドーピングする特殊なプロセスが必要となる。
図５に示したＧｅＡＰＤは、Ｇｅ層１１４の幅が１００～２００ｎｍであることが必要である。一般的な量産ＣＭＯＳファウンダリで作製可能なＧｅ層の幅は、数μｍ程度である。従って、非常に細いＧｅ層１１４を成長させる特殊なプロセスを開発する必要がある。
シリコンフォトニクスは、一般的な量産ＣＭＯＳファウンダリで作製可能なことが長所の１つであり、低コスト化、量産性の向上の根拠となる。従って、従来のＧｅＡＰＤは、ファウンダリでサポートされていない特殊プロセスを工程に入れることになり、量産性の観点から現実的では無い。
Zhihong Huang, et al.,"Low Voltage High Speed Si-Ge Avalanche Photodiodes"，ThD3-2, OECC/PS2016
Tsung-Yang Liow, et al.,"Waveguide Ge/Si Avalanche Photodetector with a Unique Low-Height-Profile Device Structure", M2G.6.pdf, OFC 2014, OSA 2014
本発明の目的は、量産ＣＭＯＳファウンダリの標準的なプロセスで作製可能な光検出器を提供することにある。
本発明は、このような目的を達成するために、一実施態様は、シリコン（Ｓｉ）基板と、前記Ｓｉ基板上に形成された下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に形成され、信号光を導く導波路層を含むコア層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされた第１のＳｉスラブおよび第２の導電型不純物イオンがドーピングされた第２のＳｉスラブを含むコア層と、前記コア層上に形成され、光を吸収するゲルマニウム（Ｇｅ）層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域を含むＧｅ層と、前記コア層および前記Ｇｅ層上に形成された上部クラッド層と、前記第１および前記第２のＳｉスラブおよび前記Ｇｅ領域にそれぞれ接続された電極とを備え、前記第１および前記第２のＳｉスラブに挟まれた前記コア層の領域が増幅層として動作し、前記第１および前記第２のＳｉスラブの間の間隙には、前記Ｇｅ領域と前記第２のＳｉスラブの間の間隙にかかる電界よりも大きく、雪崩増幅が起こる電界が印加され、前記コア層の前記領域は、前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の一辺を含むように形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、一般的な量産ＣＭＯＳファウンダリで作製することができ、特殊なプロセスを開発する必要がない。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
図６に、本発明の一実施形態にかかるＧｅＡＰＤの構成を示す。ＧｅＡＰＤ５００は、Ｓｉ基板６０１と、Ｓｉ基板上のＳｉ酸化膜からなる下部クラッド層６０２と、信号光を導く導波路層とスラブ導波路層とを含むコア層６１０と、コア層６１０上に形成された光を吸収するＧｅ層６１４と、コア層６１０およびＧｅ層６１４上に形成された上部クラッド層６０３とを備える。
コア層６１０上には、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１１、および第１の導電型不純物イオンが高濃度にドーピングされ電極として作用するシリコン電極部６１２が形成され、第２の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１９、および第２の導電型不純物イオンが高濃度にドーピングされ電極として作用するシリコン電極部６１３が形成され、シリコン電極部６１２，６１３は、それぞれ金属電極６１６，６１８と接続している。
Ｇｅ層６１４にも第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域６１５があり、これに金属電極６１７が接続している。不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１１、６１９に挟まれたコア層の領域である間隙６２０は、不純物イオンがドーピングされていないため、真性ＳｉとしてＧｅＡＰＤの増幅層として働く。
不純物イオンがドーピングされた各層に逆バイアスがかかるように電極６１６，６１７，６１８に電圧を印加すると、図６中の間隙６２０，６２１に電界が掛かる。信号光を導くコア層６１０の導波路層から導入された光は、Ｇｅ層６１４で吸収されキャリアとなる。Ｇｅ層６１４のキャリアは、間隙６２１を中心とした電界によって引き抜かれ、電極６１７，６１８を通して光電流として信号を検出する。
一方、電極６１６，６１８で主に制御される間隙６２０に掛かる電界を、間隙６２１に掛かる電界よりも大きく、かつ雪崩増幅が起こる程度の強い電界が掛かるように設計しておけば、間隙６２０ではキャリアの雪崩増幅が起こる。Ｇｅ層６１４で吸収され、間隙６２１の電界に引き抜かれたキャリアは、間隙６２０を通って雪崩増幅を起こす。このようにして、光検出器として動作する。
本実施形態にかかる光検出器は、図２に示した縦型ＧｅＰＤの構造と類似しており、同じような断面図であり、一般的な量産ＣＭＯＳファウンダリで作製することができる。従来の縦型ＧｅＰＤと比べると、第１、第２の導電型不純物イオンを、別個のＳｉスラブにドーピングする必要があるが、２種の不純物をＳｉにインプラすることは、量産ＣＭＯＳファウンダリの基本のプロセスであり、特殊なプロセスを開発する必要がない。
一般的なシリコンフォトニクスにおいてＧｅＰＤを使う場合は、ＣＭＯＳプロセスによる光変調器などの電子回路を同時に集積する場合が殆どである。このように異なるデバイスを作製する場合には、２種の不純物をＳｉにドーピングすることが行われている。従って、本実施形態にかかるＧｅＡＰＤは、追加のフォトマスクや製造工程も必要なく、特殊なプロセス開発の開発コストだけではなく、生産コストの増加も伴わない。
図６に示したＧｅＡＰＤ５００を参照して、実施例１のＧｅＡＰＤを説明する。Ｓｉスラブ６１１、６１９に挟まれたコア層の領域である間隙６２０は、真性Ｓｉ層であり増幅層として作用し、Ｇｅ層６１４は、光吸収層として作用する。Ｓｉ層において雪崩増幅に必要な電界は、ゲルマニウムからキャリアを引き抜くために必要な電界より遥かに高い。従って、間隙６２０への電界強度は、間隙６２１への電界強度より遥かに高いことが、ＧｅＡＰＤの動作条件となる。図６の構造では、間隙６２０は、コア層６１０とＧｅ層６１４とが接する領域の片端部（一辺）をまたぐように形成されているが、間隙６２０と間隙６２１に印加される電圧の関係が保たれていれば、間隙の位置はどこに有っても良い。
図７に、実施例１のＧｅＡＰＤの第１の変形例を示す。ＧｅＡＰＤ５１０のＳｉスラブ６１１、６１９の間の間隙６２０は、コア層６１０とＧｅ層６１４とが接する領域の直下にある。間隙６２１の長さが短くなり、間隙６２１の長さと間隙６２０の長さとの差が、図６の構造に比べて小さくなる。そこで、電極６１７に印加する電圧を小さくして、間隙６２０への電界強度が間隙６２１への電界強度より遥かに高くなるようにして動作させる。
図８に、実施例１のＧｅＡＰＤの第２の変形例を示す。ＧｅＡＰＤ５２０のＳｉスラブ６１１、６１９の間の間隙６２０は、コア層６１０とＧｅ層６１４とが接する領域の外側にある。ここで間隙６２１は、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１１を経由して、図８に示したように、曲がった形となる。間隙６２０に電界が掛かっていない状態では、間隙６２１に電界がかかることが無い。間隙６２０に強い電界がかかり、空乏層が開き、空乏層の一端がＧｅ層６１４の片端を超えたときに、間隙６２１には電界がかかることになる。
従って、図６、図７に示した構造に比べて、間隙６２０と間隙６２１に掛かる電界強度の比が大きくなる設計と言える。図７に示した構成では、間隙６２０に電界がかかると、Ｇｅ層６１４に強く電界が入り込む構成となっている。ＧｅＡＰＤの動作において、光吸収層として動作するゲルマニウムに印加される電界は、キャリアを引き抜く程度の大きさで十分であり、それ以上の電界印加は暗電流の増加に繋がる。従って、図７の構成の様にＧｅ層６１４に高い電界が入り込むことは、デバイスとしての性能を落とす結果となる。
図６に示した構成では、Ｇｅ層６１４の片端部にだけ電界が入り込み、図８に示した構成では、間隙６２０における空乏層がＧｅ層６１４に入り込むまでは、Ｇｅ層６１４には電界が印加されない。従って、間隙６２０は、ゲルマニウムの中心より遠い位置にあることが好ましい。間隙６２０がＧｅ層６１４より離れすぎると、Ｇｅ層６１４に電界が入り込む前に、間隙６２０で雪崩増幅が始まってしまうため、間隙６２０は、Ｇｅ層６１４の中心から遠ければ遠いほど良いというわけではない。
図９に、実施例２のＧｅＡＰＤの構成を示す。ＧｅＡＰＤ６００は、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１１とＧｅ層６１４との間に、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ層９０１が挿入されている。間隙６２０に強い電界がかかり、空乏層が開き、空乏層の一端がＧｅ層９０１に入り込むまで、間隙６２１には電界が印加されない。実施例１の第２の変形例と同じように、間隙６２０と間隙６２１に掛かる電界強度の比が大きくなる設計と言える。
図１０に、実施例３のＧｅＡＰＤの構成を示す。ＧｅＡＰＤ７００は、図６に示した実施例１の構成において、電極６１６と電極６１７とを短絡させ、１つの電極１０１６とした。実施例１の形態に比べ、端子数が少なくなるため実装コストが下がる。
一方、シリコン電極部６１２とＧｅ領域６１５に掛かる電圧を個別に制御することが出来なくなるため、間隙６２１と間隙６２０とに掛けられる電界の制御においても、個別の制御が出来なくなる。間隙６２１と間隙６２０への電界強度は、間隙６２１と間隙６２０の長さと、Ｇｅ層６１４の厚さ、幅によって制御することになる。
図１１は、実施例４のＧｅＡＰＤの構造を示す。図１２は、図１１の符号ＸＩＩ－ＸＩＩにおける断面図である。ＧｅＡＰＤ８００は、実施例１～３に示したＧｅＡＰＤとは、コア層６１０の構成が異なる。コア層６１０上には、第２の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１９ａ，６１９ｂ、および第２の導電型不純物イオンが高濃度にドーピングされ電極として作用するシリコン電極部６１３ａ，６１３ｂが形成され、シリコン電極部６１３ａ，６１３ｂは、それぞれ金属電極６１８ａ，６１８ｂと接続している。
Ｇｅ層６１４には、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域６１５があり、これに金属電極６１７が接続されている。さらに、Ｇｅ層６１４直下には、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１１が形成されている。Ｓｉスラブ６１１が形成されている領域であって、Ｇｅ層６１４とは別個に、第１の導電型不純物イオンが高濃度にドーピングされ電極として作用するシリコン電極部６１２が形成され、金属電極６１６に接続されている。
なお、構造を分かり易くするために、図１１では、上部クラッド層６０３を省き、電極６１６，６１８ａ，６１８ｂは、シリコン電極部６１２、６１３ａ，６１３ｂおよびＧｅ領域６１５に接する位置のみを示している。また、Ｇｅ層６１４も省略し、コア層６１０と接する位置のみを示している。
実施例１と比較すると、第２の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１９ａ，６１９ｂが、コア層６１０とＧｅ層６１４とが接する領域の両端（対向するニ辺）を、それぞれまたぐように形成される。これにより、不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１１、６１９に挟まれたコア層の領域は、間隙１２０１，１２０３の２つに分かれ、増幅層が２つになる。図６に示した実施例１では、Ｇｅ層６１４から見ると、間隙６２０に近い端と遠い端が生まれ、間隙６２０から遠い端付近で吸収されたキャリアと、近い端付近で吸収されたキャリアに掛かる電界が不均一となっていた。
実施例４では、Ｇｅ層６１４を中心に線対称の構造となっており、Ｇｅ層６１４内では間隙１２０２と間隙１２０４の領域を中心に電界が印加されるため、上記のような電界の片寄が生まれない。発生したキャリアの走行時間も実施例１と比較して短縮される。
一方、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＳｉスラブ６１１に電位を与える電極を、Ｇｅ層６１４の両脇に配置できなくなる。そこで、図１１に示したように、Ｇｅ層６１４が形成されている領域とは別個に、シリコン電極部６１２と電極６１６を形成して、Ｓｉスラブ６１１に電位を与えるようにしている。
Claims (8)
- シリコン（Ｓｉ）基板と、
前記Ｓｉ基板上に形成された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成され、信号光を導く導波路層を含むコア層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされた第１のＳｉスラブおよび第２の導電型不純物イオンがドーピングされた第２のＳｉスラブを含むコア層と、
前記コア層上に形成され、光を吸収するゲルマニウム（Ｇｅ）層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域を含むＧｅ層と、
前記コア層および前記Ｇｅ層上に形成された上部クラッド層と、
前記第１および前記第２のＳｉスラブおよび前記Ｇｅ領域にそれぞれ接続された電極とを備え、
前記第１および前記第２のＳｉスラブに挟まれた前記コア層の領域が増幅層として動作し、前記第１および前記第２のＳｉスラブの間の間隙には、前記Ｇｅ領域と前記第２のＳｉスラブの間の間隙にかかる電界よりも大きく、雪崩増幅が起こる電界が印加され、
前記コア層の前記領域は、前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の一辺を含むように形成されていることを特徴とする光検出器。 - シリコン（Ｓｉ）基板と、
前記Ｓｉ基板上に形成された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成され、信号光を導く導波路層を含むコア層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされた第１のＳｉスラブおよび第２の導電型不純物イオンがドーピングされた第２のＳｉスラブを含むコア層と、
前記コア層上に形成され、光を吸収するゲルマニウム（Ｇｅ）層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域を含むＧｅ層と、
前記コア層および前記Ｇｅ層上に形成された上部クラッド層と、
前記第１および前記第２のＳｉスラブおよび前記Ｇｅ領域にそれぞれ接続された電極とを備え、
前記第１および前記第２のＳｉスラブに挟まれた前記コア層の領域が増幅層として動作し、前記第１および前記第２のＳｉスラブの間の間隙には、前記Ｇｅ領域と前記第２のＳｉスラブの間の間隙にかかる電界よりも大きく、雪崩増幅が起こる電界が印加され、
前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の直下に前記第１のＳｉスラブが形成され、前記コア層の前記領域は、前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の直下に形成されていないことを特徴とする光検出器。 - シリコン（Ｓｉ）基板と、
前記Ｓｉ基板上に形成された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成され、信号光を導く導波路層を含むコア層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされた第１のＳｉスラブおよび第２の導電型不純物イオンがドーピングされた第２のＳｉスラブを含むコア層と、
前記コア層上に形成され、光を吸収するゲルマニウム（Ｇｅ）層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域を含むＧｅ層と、
前記コア層および前記Ｇｅ層上に形成された上部クラッド層と、
前記第１および前記第２のＳｉスラブおよび前記Ｇｅ領域にそれぞれ接続された電極とを備え、
前記第１および前記第２のＳｉスラブに挟まれた前記コア層の領域が増幅層として動作し、前記第１および前記第２のＳｉスラブの間の間隙には、前記Ｇｅ領域と前記第２のＳｉスラブの間の間隙にかかる電界よりも大きく、雪崩増幅が起こる電界が印加され、
前記コア層または前記第１のＳｉスラブと前記Ｇｅ層との間に第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ層がさらに挿入されていることを特徴とする光検出器。 - 前記コア層の前記領域は、前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の一辺を含むように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光検出器。
- 前記コア層の前記領域は、前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の直下に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光検出器。
- 前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の直下に前記第１のＳｉスラブが形成され、前記コア層の前記領域は、前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の直下に形成されていないことを特徴とする請求項３に記載の光検出器。
- 前記第１のＳｉスラブに接続された電極と前記Ｇｅ領域に接続された電極とが短絡されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光検出器。
- シリコン（Ｓｉ）基板と、
前記Ｓｉ基板上に形成された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成され、信号光を導く導波路層を含むコア層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされた第１のＳｉスラブおよび第２の導電型不純物イオンがドーピングされた２つの第２のＳｉスラブを含むコア層と、
前記コア層上に形成され、光を吸収するゲルマニウム（Ｇｅ）層であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域を含むＧｅ層と、
前記コア層および前記Ｇｅ層上に形成された上部クラッド層と、
前記第２のＳｉスラブの各々と前記Ｇｅ領域とにそれぞれ接続された電極とを備え、
前記第１のＳｉスラブと前記第２のＳｉスラブの各々とに挟まれた前記コア層の領域が、前記コア層と前記Ｇｅ層とが接する領域の対向する二辺を含むように２つに分かれて形成され、それぞれに等しい電界が印加されて増幅層として動作し、前記第１のＳｉスラブと前記第２のＳｉスラブの各々との間の間隙には、前記Ｇｅ領域と前記第２のＳｉスラブの各々との間の間隙にかかる電界よりも大きく、雪崩増幅が起こる電界が印加されることを特徴とする光検出器。
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