JPH01181578A - アバランシ・ホトダイオード - Google Patents
アバランシ・ホトダイオードInfo
- Publication number
- JPH01181578A JPH01181578A JP63005297A JP529788A JPH01181578A JP H01181578 A JPH01181578 A JP H01181578A JP 63005297 A JP63005297 A JP 63005297A JP 529788 A JP529788 A JP 529788A JP H01181578 A JPH01181578 A JP H01181578A
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- Pending
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- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Light Receiving Elements (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〕
この発明は、グレーディッド・ギャップを増倍層とする
アバランシ・ホトダイオードに関するものである。
アバランシ・ホトダイオードに関するものである。
（従来の技術〕
！ｉ８２図は従来のステアケース・アバランシ・ホトダ
イオードを示し、（−）はバンド図、（ｂ）は動作説明
図である。（出所 １ｈＥＥ ＝１’ｒａｎｓａｃｔｉ
ｏｎｓ ｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ、
ｖｏｌ、 ＥＤ−３Ｑ、 Ｎｏ、 ４． Ｐ３８１〜
Ｐ３９０ ） 図中、（１）はＰ＋型の半導ＫＡ−＋
２１はｎ−ｑの化合物半導体ＡｘＢ１−ｘでその組成比
Ｘを階段的に変化させることにより図のようなバンドギ
ャップを構成しており、（３）はｎ＋型の半導体Ｂ、（
６）は電子、（７）はホールである。
イオードを示し、（−）はバンド図、（ｂ）は動作説明
図である。（出所 １ｈＥＥ ＝１’ｒａｎｓａｃｔｉ
ｏｎｓ ｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ、
ｖｏｌ、 ＥＤ−３Ｑ、 Ｎｏ、 ４． Ｐ３８１〜
Ｐ３９０ ） 図中、（１）はＰ＋型の半導ＫＡ−＋
２１はｎ−ｑの化合物半導体ＡｘＢ１−ｘでその組成比
Ｘを階段的に変化させることにより図のようなバンドギ
ャップを構成しており、（３）はｎ＋型の半導体Ｂ、（
６）は電子、（７）はホールである。
次に動作について説明する。従来のステアケース・アバ
ランシ・ホトダイオードは第２図（ａ）のように構成さ
れているので、Ｐ＋型の半導体（１）とｎ＋型の半導体
（３）間に逆バイアスを印加すると、 ｎ−９化合物半
導体ＡｘＢ １− ｘ ｆ２１が空乏層化し、第２図（
ｂ）のように、バンドか傾斜する。その結果、ｎ−型の
化合物半導体ＡｘＢ１−Ｘ （２１に注入された電子（
６）やホール（７）は、それぞれｎ＋型の半導体１３１
−Ｐ型の半導体（１）に回かつて走行する。ところかｎ
−型の化合物半導体ＡｘＢ １−Ｘ （２１はエネルギ
ーギャップかＥｇｔからＥｇｇまでなめらかに変化した
のちＥｇｇからＥｇｔまで急激に変化する構造になって
いる。ここで勺のバンドギャップの変化分Ｅ ｇ ！
−Ｅ ｇ １の内１価電子帯に現れる分をΔＥｖ、伝導
帯に視れる分をΔＥｃとすると、ΔＥｃが電子のイオン
化のしきい値より大きい時、走行中の電子（６）はバン
ドギャップがＥｇｇからＥｇｌに変化するところでイオ
ン化する。このようにして、電子（６）は増倍されてア
バランシ・ホトダイオードとして動作する。
ランシ・ホトダイオードは第２図（ａ）のように構成さ
れているので、Ｐ＋型の半導体（１）とｎ＋型の半導体
（３）間に逆バイアスを印加すると、 ｎ−９化合物半
導体ＡｘＢ １− ｘ ｆ２１が空乏層化し、第２図（
ｂ）のように、バンドか傾斜する。その結果、ｎ−型の
化合物半導体ＡｘＢ１−Ｘ （２１に注入された電子（
６）やホール（７）は、それぞれｎ＋型の半導体１３１
−Ｐ型の半導体（１）に回かつて走行する。ところかｎ
−型の化合物半導体ＡｘＢ １−Ｘ （２１はエネルギ
ーギャップかＥｇｔからＥｇｇまでなめらかに変化した
のちＥｇｇからＥｇｔまで急激に変化する構造になって
いる。ここで勺のバンドギャップの変化分Ｅ ｇ ！
−Ｅ ｇ １の内１価電子帯に現れる分をΔＥｖ、伝導
帯に視れる分をΔＥｃとすると、ΔＥｃが電子のイオン
化のしきい値より大きい時、走行中の電子（６）はバン
ドギャップがＥｇｇからＥｇｌに変化するところでイオ
ン化する。このようにして、電子（６）は増倍されてア
バランシ・ホトダイオードとして動作する。
従来のステアケース・アバランシ・ホトダイオードの増
倍〜は、化合物半導体の組成比を変化させることにより
形成したグレーディッド・ギャップにより構成していた
ので一格子不整合などの結晶成長上の問題などにより、
林料が非常に限定され、最適なりレーデイツト・ギャッ
プが形成できないという間細点があった。
倍〜は、化合物半導体の組成比を変化させることにより
形成したグレーディッド・ギャップにより構成していた
ので一格子不整合などの結晶成長上の問題などにより、
林料が非常に限定され、最適なりレーデイツト・ギャッ
プが形成できないという間細点があった。
この発明は上記のような間匙点を解ＩＰ！するためなさ
れたもので、材料の限定を緩和し最適なグレーディッド
・ギャップを形成することを目的とする。
れたもので、材料の限定を緩和し最適なグレーディッド
・ギャップを形成することを目的とする。
この発明に係るアバランシ・ホトダイオードは。
グレーディッドギャップをグレーディッドスーパーラテ
ィスを用いて形成したものである。
ィスを用いて形成したものである。
〔作用Ｊ
この発明に係るアバランシ・ホトダイオードのグレーデ
ィッドギャップは、スーパーラティスのウェル幅とバリ
ヤ幅を変化させることにより、実効的にバンドギャップ
を変化させて形成するため。
ィッドギャップは、スーパーラティスのウェル幅とバリ
ヤ幅を変化させることにより、実効的にバンドギャップ
を変化させて形成するため。
組成比を変化させてグレーディッドギャップを形成する
場合と比べ、材料が限定されない。
場合と比べ、材料が限定されない。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はアバランシ・ホトダイオードの構造。
図はアバランシ・ホトダイオードの構造。
及びバンド図である。図において、（１）はＰ＋型の半
導体Ａ、（３）はｎ”ｆｆｉの半導体Ｂ、ｆ４＋と（５
）はとも１Ｃｎ−型の半導体で、（４）は（５）の半導
体よりエネルギギャップか小さい。
導体Ａ、（３）はｎ”ｆｆｉの半導体Ｂ、ｆ４＋と（５
）はとも１Ｃｎ−型の半導体で、（４）は（５）の半導
体よりエネルギギャップか小さい。
次に、！ＩＬＩ＋作について説明する。
エネルギギャップの異なる２つのｎ−型の半導体（４）
と（５）は、それぞれスーパーラティスのウェルとバリ
ヤの役目を果たす。ここでウェルの幅をＬｗ−バリヤの
幅をＬｎとすると、 Ｌｗを徐々に小さくシ。
と（５）は、それぞれスーパーラティスのウェルとバリ
ヤの役目を果たす。ここでウェルの幅をＬｗ−バリヤの
幅をＬｎとすると、 Ｌｗを徐々に小さくシ。
逆にＬｎを徐々に大きくすると、それに応じてエネルギ
ギャップは徐々に大きくなり、その結果、グレーディッ
ドギャップが形成できる。（グレーディッドスーツ々−
ラティス）。
ギャップは徐々に大きくなり、その結果、グレーディッ
ドギャップが形成できる。（グレーディッドスーツ々−
ラティス）。
以上のように、この発明によればグレーディッドギャッ
プを増倍層に持つアバランシ・ホトダイオードを、グレ
ーディッドスーパーラティスを用いて形成したので、材
料や結晶成長の制約が少なくなり、希望のグレーディッ
ドギャップが形成できる。
プを増倍層に持つアバランシ・ホトダイオードを、グレ
ーディッドスーパーラティスを用いて形成したので、材
料や結晶成長の制約が少なくなり、希望のグレーディッ
ドギャップが形成できる。
第１図はこの発明の一実施例によるアバランシ・ホトダ
イオードを示す構造、及びバンド図、第２図は従来のア
バランシ・ホトダイオードを示すバンド図、及び動作説
明図である。図において（１）はｐ”ｉの半導体Ａ、＋
３１はｎ”ｌの半導体Ｂ、＋４１はｎ−型の半導体、（
５）はｎ−型の半導体（４）よりバンドギャップの大き
いｎ−拒の半導体である。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
イオードを示す構造、及びバンド図、第２図は従来のア
バランシ・ホトダイオードを示すバンド図、及び動作説
明図である。図において（１）はｐ”ｉの半導体Ａ、＋
３１はｎ”ｌの半導体Ｂ、＋４１はｎ−型の半導体、（
５）はｎ−型の半導体（４）よりバンドギャップの大き
いｎ−拒の半導体である。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- エネルギギャップが徐々に変化するバンド構造（グレ
ーディッドギヤツプ）を、増倍層として用いたアバラン
シ・ホトダイオードにおいて、上記グレーディッドギヤ
ツプをグレーディッドスーパーラティス（超格子のウェ
ル幅、及びバリヤ幅を徐々に変化させることにより、実
効的なバンドギャップを変える手法）を用いて形成した
ことを特徴とするアバランシ・ホトダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63005297A JPH01181578A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | アバランシ・ホトダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63005297A JPH01181578A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | アバランシ・ホトダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01181578A true JPH01181578A (ja) | 1989-07-19 |
Family
ID=11607313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63005297A Pending JPH01181578A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | アバランシ・ホトダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01181578A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02254770A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-15 | Nec Corp | アバランシェ・フオトダイオード |
| EP0874403A2 (en) * | 1997-04-25 | 1998-10-28 | Canare Electric Co. Ltd. | Semiconductor devices with quantum-wave interference layers |
| US6664561B2 (en) * | 1998-04-28 | 2003-12-16 | Canare Electric Co., Ltd. | Light-receiving device with quantum-wave interference layers |
| CN105742387A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-06 | 清华大学 | AlGaN渐变组分超晶格雪崩光电二极管 |
-
1988
- 1988-01-12 JP JP63005297A patent/JPH01181578A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02254770A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-15 | Nec Corp | アバランシェ・フオトダイオード |
| EP0874403A2 (en) * | 1997-04-25 | 1998-10-28 | Canare Electric Co. Ltd. | Semiconductor devices with quantum-wave interference layers |
| US6476412B1 (en) * | 1997-04-25 | 2002-11-05 | Canare Electric Co., Ltd. | Light emitting semiconductor device with partial reflection quantum-wave interference layers |
| EP0874403A3 (en) * | 1997-04-25 | 2003-11-05 | Canare Electric Co., Ltd. | Semiconductor devices with quantum-wave interference layers |
| US6664561B2 (en) * | 1998-04-28 | 2003-12-16 | Canare Electric Co., Ltd. | Light-receiving device with quantum-wave interference layers |
| CN105742387A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-06 | 清华大学 | AlGaN渐变组分超晶格雪崩光电二极管 |
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