JPH01206672A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
- Publication number
- JPH01206672A JPH01206672A JP63030783A JP3078388A JPH01206672A JP H01206672 A JPH01206672 A JP H01206672A JP 63030783 A JP63030783 A JP 63030783A JP 3078388 A JP3078388 A JP 3078388A JP H01206672 A JPH01206672 A JP H01206672A
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- JP
- Japan
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- junction
- layer
- ingaas layer
- photodetector
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- Prior art date
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 5
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、光通信等で用いられる高速応答の受光素子に
関する。
関する。
（従来の技術）
光通信で用いられている受光素子、例えばＩｎＧａ Ａ
ｓ、／Ｉｎ Ｐ系のＰＩＮ−ＰＤ（ピン・ホ１〜ダイオ
ード）は、第３図に斜視図を示すように構成されている
。
ｓ、／Ｉｎ Ｐ系のＰＩＮ−ＰＤ（ピン・ホ１〜ダイオ
ード）は、第３図に斜視図を示すように構成されている
。
即ち、ｎ＋形Ｉｎ、ＰＷＱ１上に１形）ｎＱａＡＳ光吸
収層光吸収層形Ｉｎ Ｇａ Ａｓ ＠３とか設けられ、
ｐ 形Ｉｎ （３ａ Ａｓ層３上にｎ側電極４か、また
ｎ”形１ｎＰ基板１の裏面にｎ側電極５が設けられてい
る。なお、ｎ側電極４は、リード線を接続するためのホ
ンディングパッド４ａと、本来のリング状の電極４ｂと
から成る。
収層光吸収層形Ｉｎ Ｇａ Ａｓ ＠３とか設けられ、
ｐ 形Ｉｎ （３ａ Ａｓ層３上にｎ側電極４か、また
ｎ”形１ｎＰ基板１の裏面にｎ側電極５が設けられてい
る。なお、ｎ側電極４は、リード線を接続するためのホ
ンディングパッド４ａと、本来のリング状の電極４ｂと
から成る。
この受光素子に逆バイアス電圧を印加すると、ｐｎ接合
６の光吸収層２側に空乏層７が、印加電圧と光吸収層の
キャリア濃度に応じて広がる。空乏層７近傍に光が入射
すると、電子−正孔対が励起され、電子はｎ側電極５側
へ、正孔はｎ側電極４側へ走って電流が流れ、光信号を
得る。
６の光吸収層２側に空乏層７が、印加電圧と光吸収層の
キャリア濃度に応じて広がる。空乏層７近傍に光が入射
すると、電子−正孔対が励起され、電子はｎ側電極５側
へ、正孔はｎ側電極４側へ走って電流が流れ、光信号を
得る。
ｌｎ Ｑａ ＡＳから成る光吸収層２は、光通信に用い
る１、２〜１．６μｍの波長の光に対する吸収係数か非
常に大きく、この領域の光を高感度で検知できるという
特徴がおる。
る１、２〜１．６μｍの波長の光に対する吸収係数か非
常に大きく、この領域の光を高感度で検知できるという
特徴がおる。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、高速通信を特徴とする光通信においては、応
答速度の速い受光素子が必要でおる。Ｉｎ Ｇａ Ａ、
ｓ ／Ｉｎ Ｐ系のＰＩＮ−ＰＤでは、素子の静電容量
により応答速度は殆ど決定される。
答速度の速い受光素子が必要でおる。Ｉｎ Ｇａ Ａ、
ｓ ／Ｉｎ Ｐ系のＰＩＮ−ＰＤでは、素子の静電容量
により応答速度は殆ど決定される。
第３図に示した従来の受光素子では、静電容量は、（ｐ
ｎ接合６の面積〉／（空乏層７の厚さ）に比例する。応
答速度を上げるには、静電容量を極力小さくすることが
必要なため、 ■ｐｎ接合６の面積を減らす ■空乏層７を厚くする の２つの方法が考えられる。
ｎ接合６の面積〉／（空乏層７の厚さ）に比例する。応
答速度を上げるには、静電容量を極力小さくすることが
必要なため、 ■ｐｎ接合６の面積を減らす ■空乏層７を厚くする の２つの方法が考えられる。
■の方法は印加電圧や、ＩｎＧａＡＳ結晶のキャリア濃
度を下げることでおる程度可能ｋが、通常用いるバイア
ス電圧や、現実に得られる１４１ ＧａＡＳ層の結晶純
度による限界があり、現実には■の方法しかない。
度を下げることでおる程度可能ｋが、通常用いるバイア
ス電圧や、現実に得られる１４１ ＧａＡＳ層の結晶純
度による限界があり、現実には■の方法しかない。
第３図の従来例に■の方法を適用し、受光部分の面積（
リング電極４ｂの内側）を小さくしても、ボンディング
パット４ａの面積は通常のワイヤボンディング法を用い
る限り減らすことができない。
リング電極４ｂの内側）を小さくしても、ボンディング
パット４ａの面積は通常のワイヤボンディング法を用い
る限り減らすことができない。
例えば、受光部分をφ３０μｍまで小さくしても、ワイ
ヤボンディングパツドは少なくともφ５０ｃｚｍ程度の
大きざが必要である。静電容量を決めるｐ言接合の面積
の５０％以上をホンディングパッド４ａ下のｐｎ接合面
積が占め、−静電容量を小さくできず、高速応答に限界
かあった。また、ホンディングパッドを小さくしたため
、ホンディング歩菌りが極端に落ちる問題が生じた。
ヤボンディングパツドは少なくともφ５０ｃｚｍ程度の
大きざが必要である。静電容量を決めるｐ言接合の面積
の５０％以上をホンディングパッド４ａ下のｐｎ接合面
積が占め、−静電容量を小さくできず、高速応答に限界
かあった。また、ホンディングパッドを小さくしたため
、ホンディング歩菌りが極端に落ちる問題が生じた。
本発明は、以上の問題点を解決するためのもので、ボン
デ、イングパツド部のｐｎ接合を無くして素子の静電容
量を下げて、高速応答の受光素子を得、またホンディン
グパッドの面積を大きくして歩留りを向上させることを
目的とする。
デ、イングパツド部のｐｎ接合を無くして素子の静電容
量を下げて、高速応答の受光素子を得、またホンディン
グパッドの面積を大きくして歩留りを向上させることを
目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明による受光素子は、次のように構成される。■絶
縁性基板上にｐ型とｎ型の半導体層を並列して配置する
。■ｐ型とｎ型の半導体層は幅の狭い橋状の部分で接続
する。■橋状の接続部は、ｐｎ接合と、このｐｎ接合に
逆バイアス電圧を印加したとき広がる空乏層とを含む。
縁性基板上にｐ型とｎ型の半導体層を並列して配置する
。■ｐ型とｎ型の半導体層は幅の狭い橋状の部分で接続
する。■橋状の接続部は、ｐｎ接合と、このｐｎ接合に
逆バイアス電圧を印加したとき広がる空乏層とを含む。
（イ乍用〉
本発明においては、静電容量を生ずるｐｎ接合は、幅の
狭い柵状の接続部にのみ存在するので、受光素子の静電
容量は受光部（橋状の接続部〉めｐｎ接合のみで決まる
。このため、受光部面積を小さくすることにより高速応
答が可能となる。また受光部の静電容量に関係なく、つ
まり高速応答性を損うことなくワイヤポンディングパッ
ドを大きくできるため、歩留りが著しく向上する。
狭い柵状の接続部にのみ存在するので、受光素子の静電
容量は受光部（橋状の接続部〉めｐｎ接合のみで決まる
。このため、受光部面積を小さくすることにより高速応
答が可能となる。また受光部の静電容量に関係なく、つ
まり高速応答性を損うことなくワイヤポンディングパッ
ドを大きくできるため、歩留りが著しく向上する。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例の受光素子の斜視図を示す。
絶縁性ＩｎＰ基板１１上にｎ−Ｉ ｎ Ｇａ’Ａｓ 層
１２とｐ” Ｉ ｎＧａＡ’５Ｉ１１３とが形成され、
ｎ−Ｉ’ｎＧａ Ａｓ層１２とｐ Ｉ’ｎＧａＡｓ層１
３とは幅の狭い橋状の部分でｐｎ接合１６を形成してい
る。そして、ｎ−Ｉｎ （３ａ Ａ３１１１２とｐ”
ＩｎＧａ’ＡＳ層１３には、それぞれホンディングパ
ッドとなるｎ側電極１４とｎ側電極１５が形成されてい
る。
１２とｐ” Ｉ ｎＧａＡ’５Ｉ１１３とが形成され、
ｎ−Ｉ’ｎＧａ Ａｓ層１２とｐ Ｉ’ｎＧａＡｓ層１
３とは幅の狭い橋状の部分でｐｎ接合１６を形成してい
る。そして、ｎ−Ｉｎ （３ａ Ａ３１１１２とｐ”
ＩｎＧａ’ＡＳ層１３には、それぞれホンディングパ
ッドとなるｎ側電極１４とｎ側電極１５が形成されてい
る。
この受光素子には、ｐｎ接合１６と、このｐｎ接合に逆
バイアスを印加したときに広がる空乏層１７は、幅の狭
い橋状の接続部１８だけに存在する。従って、接続部の
幅と厚さのみで静電容量が決まるため、必要に応じて接
続部の寸法・形状を変えれば、所望の高速応答特性が得
られる。また、ｎ側電極１４とｎ側電極１５の下にはｐ
ｎ接合が形成されないため、静電容量の低減のために電
極面積を小さくする必要はない。このため電極をワイヤ
ボンディングを行ない易い大きさに形成することができ
、ホンディング歩留りを向上させることができる。更に
、ｎ側電極１４とｎ側電極１５が平面上に並んでいるた
め、受光素子をマウントするステム形状の白山度が増す
という効果も得られる。
バイアスを印加したときに広がる空乏層１７は、幅の狭
い橋状の接続部１８だけに存在する。従って、接続部の
幅と厚さのみで静電容量が決まるため、必要に応じて接
続部の寸法・形状を変えれば、所望の高速応答特性が得
られる。また、ｎ側電極１４とｎ側電極１５の下にはｐ
ｎ接合が形成されないため、静電容量の低減のために電
極面積を小さくする必要はない。このため電極をワイヤ
ボンディングを行ない易い大きさに形成することができ
、ホンディング歩留りを向上させることができる。更に
、ｎ側電極１４とｎ側電極１５が平面上に並んでいるた
め、受光素子をマウントするステム形状の白山度が増す
という効果も得られる。
次に第２図により、この受光素子の製造工程を説明する
。同図ａに示すように、絶縁性ＩｎＰｌ板１１上にｎ−
Ｉｎ ＧａＡｓ層１２を成長させる。次に、ｎ−Ｔｎ
Ｇａ Ａｓ層１２ヘノＺｎ （７）選択拡散ニよりｐ”
Ｉ ｎ Ｇａ Ａｓ 層１３を形成する。
。同図ａに示すように、絶縁性ＩｎＰｌ板１１上にｎ−
Ｉｎ ＧａＡｓ層１２を成長させる。次に、ｎ−Ｔｎ
Ｇａ Ａｓ層１２ヘノＺｎ （７）選択拡散ニよりｐ”
Ｉ ｎ Ｇａ Ａｓ 層１３を形成する。
次に同図すに示すように、ホンディングパッドとなるｎ
側電極１４とｎ側電極１５を、ｎ−ＩｎＧａ−〇 − Ａｓ層１２とＩ）＋ ＩｎＧａＡＳｎＧａＡ３層成３上
。
側電極１４とｎ側電極１５を、ｎ−ＩｎＧａ−〇 − Ａｓ層１２とＩ）＋ ＩｎＧａＡＳｎＧａＡ３層成３上
。
この後、通常のフォトリソグラフィにより不要なｎ−Ｉ
ｎ Ｇａ Ａｓ層１２とＦ） Ｉｎ Ｇａ ＡＳ 層
１３をエツチングにより選択的に除去して、第１図に示
す受光素子が得られる。
ｎ Ｇａ Ａｓ層１２とＦ） Ｉｎ Ｇａ ＡＳ 層
１３をエツチングにより選択的に除去して、第１図に示
す受光素子が得られる。
上記実施例では、Ｉｎ Ｇａ Ａｓ ／Ｉｎ Ｐ系材料
を使用した受光素子について述べたが、これ以外にもＧ
ａ Ａｓ系やＧａ Ａｓ Ｓｂ系等の材料を用いること
ができる。
を使用した受光素子について述べたが、これ以外にもＧ
ａ Ａｓ系やＧａ Ａｓ Ｓｂ系等の材料を用いること
ができる。
［発明の効果コ
本発明の受光素子によれば、受光部のｐ６接合面積にの
み応じて静電容量を小杢≧することができ、高速応答特
性を格段に向上させることができた。
み応じて静電容量を小杢≧することができ、高速応答特
性を格段に向上させることができた。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図はその
製造工程を示す斜視図、第３図は従来の受光素子を示す
斜視図である。
製造工程を示す斜視図、第３図は従来の受光素子を示す
斜視図である。
Claims (1)
- 絶縁性基板上に、第１導電型の低不純物濃度の半導体
層と、第２導電型の高不純物濃度の半導体層とが並列し
て形成され、これら２つの半導体層は幅の狭い橋状の部
分で接続してｐｎ接合を形成し、このｐｎ接合に逆バイ
アスを印加したとき受光部となる空乏層が前記橋状の部
分に含まれることを特徴とする受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63030783A JPH01206672A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63030783A JPH01206672A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01206672A true JPH01206672A (ja) | 1989-08-18 |
Family
ID=12313271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63030783A Pending JPH01206672A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01206672A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6949770B2 (en) | 2002-02-26 | 2005-09-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Photodiode array and optical receiver device including the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03225985A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-04 | Victor Co Of Japan Ltd | 屈折率導波型半導体レーザ装置 |
| JPH06132603A (ja) * | 1992-10-15 | 1994-05-13 | Sanyo Electric Co Ltd | ＡｌＧａＩｎＰ系可視光半導体レーザ素子 |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP63030783A patent/JPH01206672A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03225985A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-04 | Victor Co Of Japan Ltd | 屈折率導波型半導体レーザ装置 |
| JPH06132603A (ja) * | 1992-10-15 | 1994-05-13 | Sanyo Electric Co Ltd | ＡｌＧａＩｎＰ系可視光半導体レーザ素子 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6949770B2 (en) | 2002-02-26 | 2005-09-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Photodiode array and optical receiver device including the same |
| US7355259B2 (en) | 2002-02-26 | 2008-04-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Photodiode array and optical receiver device including the same |
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