JPH01110779A - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
- Publication number
- JPH01110779A JPH01110779A JP62268485A JP26848587A JPH01110779A JP H01110779 A JPH01110779 A JP H01110779A JP 62268485 A JP62268485 A JP 62268485A JP 26848587 A JP26848587 A JP 26848587A JP H01110779 A JPH01110779 A JP H01110779A
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- Japan
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- layer
- junction
- thin film
- inp
- laminated structure
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- Pending
Links
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Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Element Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体受光素子に関し、特にプレーナ構造の
増倍型受光素子に関する。
増倍型受光素子に関する。
従来、増倍型の半導体受光素子は、エツジブレークダウ
ンを効果的に防ぐため、受光領域の周辺に設けたガード
リングに種々の工夫が施されている。例えば第２図のよ
うな２段階ガードリングや、第３図のような２回成長に
よる埋込み構造による方法等がある。ｎ−ＩｎＰ基板１
１の上にｎ−ＩｎＰバッファ層１層上２−ＩｎＧａＡｓ
光吸収層１３とｎ−Ｉ ｎＧａＡｓＰ４元層Ａｓ上ｎ−
ＩｎＰ光増光増倍層上５−−ＩｎＰ低濃度層１６が連続
的に結晶成長しである。ｎ−−ＩｎＰ低濃度層１６の一
部にｐ形不鈍物を拡散してｐ＋領域１７を形成し、その
周辺部分には高い逆バイアス印加時にも、エツジブレー
クダウンが生しにくいようにｐ又はｐ−領域から成るガ
ードリンク１８又は１８．１９を形成しである。上部が
ら照射された光は光吸収層１３で吸収され、ここで発生
したホールが高電界のかかった増倍層１５内でアバラン
シェ増倍を起し、大きな増倍を実現する。
ンを効果的に防ぐため、受光領域の周辺に設けたガード
リングに種々の工夫が施されている。例えば第２図のよ
うな２段階ガードリングや、第３図のような２回成長に
よる埋込み構造による方法等がある。ｎ−ＩｎＰ基板１
１の上にｎ−ＩｎＰバッファ層１層上２−ＩｎＧａＡｓ
光吸収層１３とｎ−Ｉ ｎＧａＡｓＰ４元層Ａｓ上ｎ−
ＩｎＰ光増光増倍層上５−−ＩｎＰ低濃度層１６が連続
的に結晶成長しである。ｎ−−ＩｎＰ低濃度層１６の一
部にｐ形不鈍物を拡散してｐ＋領域１７を形成し、その
周辺部分には高い逆バイアス印加時にも、エツジブレー
クダウンが生しにくいようにｐ又はｐ−領域から成るガ
ードリンク１８又は１８．１９を形成しである。上部が
ら照射された光は光吸収層１３で吸収され、ここで発生
したホールが高電界のかかった増倍層１５内でアバラン
シェ増倍を起し、大きな増倍を実現する。
上述した従来の半導体受光素子のうち、第２図の２段階
ガードリング構造は、ガードリング部１８．１９のエツ
ジの位置がｎ−ＩｎＰ増倍層１５とｎ−−ＩｎＰ低濃度
層１６境に近接されなければならないために、ガードリ
ングの深さ制御か難しく、このため、作業性が悪く、従
って歩留が低くなるといった欠点があった。
ガードリング構造は、ガードリング部１８．１９のエツ
ジの位置がｎ−ＩｎＰ増倍層１５とｎ−−ＩｎＰ低濃度
層１６境に近接されなければならないために、ガードリ
ングの深さ制御か難しく、このため、作業性が悪く、従
って歩留が低くなるといった欠点があった。
他方、第３図の埋込み構造ではガードリング１８は簡単
な構造でよいが、ｎ−ＩｎＰ基板１１の上に４層の薄膜
を連続成長したウェハの最終層の一部を選択的にメサ状
にエツチングし、その上に２回目の結晶成長を行う必要
がある。このように２回目の結晶成長は、工程数が増え
るため生産性が悪く、又、歩留も低くなるといった欠点
があった。
な構造でよいが、ｎ−ＩｎＰ基板１１の上に４層の薄膜
を連続成長したウェハの最終層の一部を選択的にメサ状
にエツチングし、その上に２回目の結晶成長を行う必要
がある。このように２回目の結晶成長は、工程数が増え
るため生産性が悪く、又、歩留も低くなるといった欠点
があった。
本発明の半導体受光素子は、円形のメサ状突起を有する
基板の上に連続的に結晶成長した多層薄膜積層構造と、
多層薄膜層構造の最上層内に形成したｐ−ｎ接合と、ｐ
−ｎ接合の周囲に設けたガードリングとを少なくとも備
えている構成となっている。
基板の上に連続的に結晶成長した多層薄膜積層構造と、
多層薄膜層構造の最上層内に形成したｐ−ｎ接合と、ｐ
−ｎ接合の周囲に設けたガードリングとを少なくとも備
えている構成となっている。
すなわち、上述した従来の半導体受光素子に対し、本発
明は基板に予め円形のメサ状突起を形成し、そのメサ状
突起の上に一回の多層連続薄膜成長を行なうことによっ
て、第３図の埋込構造の場合と、同様従来から採用され
ている簡単なガードリングで効果を得ることができると
いった独創的内容を有する。
明は基板に予め円形のメサ状突起を形成し、そのメサ状
突起の上に一回の多層連続薄膜成長を行なうことによっ
て、第３図の埋込構造の場合と、同様従来から採用され
ている簡単なガードリングで効果を得ることができると
いった独創的内容を有する。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す模型的断面図である。
ｎ−１ｎＰ基板１１の中央部には円形のメサ状突起を予
め選択エツチング等により形成しておく。該基板の上に
、気相成長法又は液組成長方によりｎ−１ｎｐバッファ
層１２、ｎ−１ｎＰＧａＡｓｎＧａＡｓ系吸収ＩｎＧａ
Ａｓ４元層１４、ｎ−ＩｎＰ光増倍屑１５及びｎ−Ｉｎ
Ｐ低濃度層１６を連続的に形成する。このとき、各層の
厚さを適当に選ぶことにより、ｎ−ＩｎＰ光増光増倍層
上５でメサ形状を維持し、その上のｎ−−ＩｎＰ層１６
で表面を平面に近い状態にすることができる。このよう
にして−回成長で形成した成長ウェハ１１の表面からｐ
彫工鈍物を選択的に拡散してｎ−１ｎＰ光増倍層１５の
メサ部に入るようにｐ領域１７を形成しである。該ｐ領
域１７の周辺部にはエツジブレークダウンを防ぐため、
Ｂ ｅイオン注入等により一重のガードリング１８を形
成しである。このときガードリングのエツジ部分をｎ−
−ＩｎＰ低濃度層１６中につくることができ、かつ、ｎ
−ＩｎＰ光増光増倍層上５距離を適当に離すことができ
るため、ガードリングの形成条件は、第３図の埋込み構
造と同程度にすることがてきる。ここでｎ−Ｉ ｎＧａ
ＡｓＰ４元層１４は、ｎ−ＩｎＧａＡｓｎＧａＡｓ光吸
収−１３Ｐ光増光増倍層上５ンドギャップ不整合を緩和
し、キャリアトラップによる応答速度の劣化を防ぐため
に形成されている。
め選択エツチング等により形成しておく。該基板の上に
、気相成長法又は液組成長方によりｎ−１ｎｐバッファ
層１２、ｎ−１ｎＰＧａＡｓｎＧａＡｓ系吸収ＩｎＧａ
Ａｓ４元層１４、ｎ−ＩｎＰ光増倍屑１５及びｎ−Ｉｎ
Ｐ低濃度層１６を連続的に形成する。このとき、各層の
厚さを適当に選ぶことにより、ｎ−ＩｎＰ光増光増倍層
上５でメサ形状を維持し、その上のｎ−−ＩｎＰ層１６
で表面を平面に近い状態にすることができる。このよう
にして−回成長で形成した成長ウェハ１１の表面からｐ
彫工鈍物を選択的に拡散してｎ−１ｎＰ光増倍層１５の
メサ部に入るようにｐ領域１７を形成しである。該ｐ領
域１７の周辺部にはエツジブレークダウンを防ぐため、
Ｂ ｅイオン注入等により一重のガードリング１８を形
成しである。このときガードリングのエツジ部分をｎ−
−ＩｎＰ低濃度層１６中につくることができ、かつ、ｎ
−ＩｎＰ光増光増倍層上５距離を適当に離すことができ
るため、ガードリングの形成条件は、第３図の埋込み構
造と同程度にすることがてきる。ここでｎ−Ｉ ｎＧａ
ＡｓＰ４元層１４は、ｎ−ＩｎＧａＡｓｎＧａＡｓ光吸
収−１３Ｐ光増光増倍層上５ンドギャップ不整合を緩和
し、キャリアトラップによる応答速度の劣化を防ぐため
に形成されている。
第１図はＩ ｎＰ−Ｉ ｎＧａＡｓ系の材料で本発明の
一実施例を説明したが、本発明はＧａＡｓ−ＡｆｆＧａ
Ａｓ系からなる素子においても適用できる。このとき、
第１図のｎ−Ｉ ｎＧａＡｓＰ４元層１４は不要となり
、ｎ−ＧａＡｓ基板１１の上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ
層１２、ｎＡｅｘＧａＡｓ光吸収層１３、ｎ−ＡｅＹＧ
ａＡｓ光増倍層１５、ｎ−−Ａｅｒ ＧａＡｓ層１６の
構成となる。
一実施例を説明したが、本発明はＧａＡｓ−ＡｆｆＧａ
Ａｓ系からなる素子においても適用できる。このとき、
第１図のｎ−Ｉ ｎＧａＡｓＰ４元層１４は不要となり
、ｎ−ＧａＡｓ基板１１の上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ
層１２、ｎＡｅｘＧａＡｓ光吸収層１３、ｎ−ＡｅＹＧ
ａＡｓ光増倍層１５、ｎ−−Ａｅｒ ＧａＡｓ層１６の
構成となる。
以上説明したように本発明は、半導体受光素子において
、円形のメサ状突起を有する基板結晶の上に１回だけ連
続的に多層藩膜成長を行なうことにより、第３図の埋込
み構造の場合と同様に従来から採用されている簡単なガ
ードリングで十分な効果を得ることができるため、成長
工程を減らし生産性の向上と歩留の改善をするという効
果がある。
、円形のメサ状突起を有する基板結晶の上に１回だけ連
続的に多層藩膜成長を行なうことにより、第３図の埋込
み構造の場合と同様に従来から採用されている簡単なガ
ードリングで十分な効果を得ることができるため、成長
工程を減らし生産性の向上と歩留の改善をするという効
果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す模型的断面図、第２図
及び第３図は従来提案されている例を示す模型的断面図
である。 １１−ｎ −Ｉ ｎ Ｐ基板、１２ ・−ｎ −Ｉ ｎ
Ｐバッファ層、１３−ｎ−Ｉ ｎＧａＡｓ光吸収層、
１４−−−ｎ−Ｉ ｎＧａＡｓＰ４元層、１５−ｎ−Ｉ
ｎＰｎ増光層、１６・・・ｎ” −ＩｎＰ層、１７・・
・ｐ彫工鈍物拡散領域、１８・・・ガードリング部、１
９・・・２重目のガードリング部。
及び第３図は従来提案されている例を示す模型的断面図
である。 １１−ｎ −Ｉ ｎ Ｐ基板、１２ ・−ｎ −Ｉ ｎ
Ｐバッファ層、１３−ｎ−Ｉ ｎＧａＡｓ光吸収層、
１４−−−ｎ−Ｉ ｎＧａＡｓＰ４元層、１５−ｎ−Ｉ
ｎＰｎ増光層、１６・・・ｎ” −ＩｎＰ層、１７・・
・ｐ彫工鈍物拡散領域、１８・・・ガードリング部、１
９・・・２重目のガードリング部。
Claims (1)
- 円形のメサ状突起を形成した基板の上に光吸収層、光
増倍層、低濃度層を少なくとも有する多層薄膜積層構造
を備え、さらに多層薄膜積層構造の最上層の次の層の凸
部領域にまで及ぶ深さのｐ−ｎ接合を多層薄膜積層構造
の最上層内に備え、該ｐ−ｎ接合の周辺部前記最上層内
にガードリングを備えていることを特徴とする半導体受
光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268485A JPH01110779A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268485A JPH01110779A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 半導体受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110779A true JPH01110779A (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=17459149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62268485A Pending JPH01110779A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01110779A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7905978B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-03-15 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Method of production of low-permeable rubber laminate using multi-layer film of low-permeable resin |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP62268485A patent/JPH01110779A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7905978B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-03-15 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Method of production of low-permeable rubber laminate using multi-layer film of low-permeable resin |
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