JPH01310579A - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
- Publication number
- JPH01310579A JPH01310579A JP63141392A JP14139288A JPH01310579A JP H01310579 A JPH01310579 A JP H01310579A JP 63141392 A JP63141392 A JP 63141392A JP 14139288 A JP14139288 A JP 14139288A JP H01310579 A JPH01310579 A JP H01310579A
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- Japan
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- depletion layer
- ingaas
- electrode
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体受光装置に関するものである。
第３図は例えば昭和６１年度電子通信学会総合全国大会
、９７８に示された従来の半導体受光装置を示す断面図
であり、図において、１はｎ” −ＩｎＰ基板、３はｎ
−−ｒｎＧａＡｓ光吸収層、４は（ｎＰ基板１及びＴｎ
ＧａＡｓ層３に拡散により形成されたＰ″５■域、５は
ＩｎＰ窓層、６はｎ側電極、７はｎ側電極、８はＳｉＮ
等から成る表面保護膜である。
、９７８に示された従来の半導体受光装置を示す断面図
であり、図において、１はｎ” −ＩｎＰ基板、３はｎ
−−ｒｎＧａＡｓ光吸収層、４は（ｎＰ基板１及びＴｎ
ＧａＡｓ層３に拡散により形成されたＰ″５■域、５は
ＩｎＰ窓層、６はｎ側電極、７はｎ側電極、８はＳｉＮ
等から成る表面保護膜である。
次にこの長波長プレーナ型ホトダイオードの動作につい
て説明する。
て説明する。
本装置に入射した光（波長１．３μｍ、 １．５５μｍ
）は、最上層であるＩｎＰ窓層５に進入するが、窓層５
の禁制帯幅が波長０．９μｍのために透過し、ＩｎＧａ
ＡｓｎＧａＡｓ光吸収層正孔対に変換される。本装置に
逆方向にバイアスが印加されていて、ＰＮ接合界面から
の空乏層が充分厚いと、発生した電子とホールは空乏層
内の電界で分離・ドリフトされて光電流に寄与する。
）は、最上層であるＩｎＰ窓層５に進入するが、窓層５
の禁制帯幅が波長０．９μｍのために透過し、ＩｎＧａ
ＡｓｎＧａＡｓ光吸収層正孔対に変換される。本装置に
逆方向にバイアスが印加されていて、ＰＮ接合界面から
の空乏層が充分厚いと、発生した電子とホールは空乏層
内の電界で分離・ドリフトされて光電流に寄与する。
プレーナ型ホトダイオードの最大の利点は、メサ型ホト
ダイオードに比べて、リーク電流が少ないことにある。
ダイオードに比べて、リーク電流が少ないことにある。
また、最上層が本構造では窓構造を有しているので、キ
ャリアの表面再結合が少なく、高感度を達成している。
ャリアの表面再結合が少なく、高感度を達成している。
［発明が解決しようとする課題］
従来の半導体受光装置は以上のように構成されているの
で、ｎ側電極の外周部より入射した光は、同じようにＩ
ｎＧａＡｓ層３に到達するが、空乏層外で光吸収が起こ
ると、発生した少数キャリアは拡散で空乏層までたどり
つくことになる。この拡散成分は数ｎ５ｅｃという長い
時間遅れの要因であり、パルス応答受光における波形の
すそ引きを生じさせるという問題点があった。
で、ｎ側電極の外周部より入射した光は、同じようにＩ
ｎＧａＡｓ層３に到達するが、空乏層外で光吸収が起こ
ると、発生した少数キャリアは拡散で空乏層までたどり
つくことになる。この拡散成分は数ｎ５ｅｃという長い
時間遅れの要因であり、パルス応答受光における波形の
すそ引きを生じさせるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、空乏層外ではキャリアが発生しない、高速応
答性の向上された半導体受光装置を得ることを目的とす
る。
たもので、空乏層外ではキャリアが発生しない、高速応
答性の向上された半導体受光装置を得ることを目的とす
る。
この発明に係る半導体受光装置は、半導体基板に溝を形
成し、該溝中にＩｎＧａＡｓ光吸収層を形成し、Ｐ側電
極の外周部はＩｎＰ基板から成るようにしたものである
。
成し、該溝中にＩｎＧａＡｓ光吸収層を形成し、Ｐ側電
極の外周部はＩｎＰ基板から成るようにしたものである
。
この発明においては、上述のような構成としたから、溝
内に埋込まれたＩ ｎＧａＡｓ層に進入した光は、同領
域では空乏層が充分に広がっているため、電子−正孔対
に変換された後、電子とホールは空乏層内の電界で分離
・ドリフトされて光電流に寄与する。またＰ側電極の外
周部から進入した光もＩｎＰ基板は透過し、ＩｎＧａＡ
ｓ１ｍに到達し同様に光電流となる。
内に埋込まれたＩ ｎＧａＡｓ層に進入した光は、同領
域では空乏層が充分に広がっているため、電子−正孔対
に変換された後、電子とホールは空乏層内の電界で分離
・ドリフトされて光電流に寄与する。またＰ側電極の外
周部から進入した光もＩｎＰ基板は透過し、ＩｎＧａＡ
ｓ１ｍに到達し同様に光電流となる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体受光装置を示す
図であり、図において１はｎ”−ＩｎＰ基板、２は電極
径内に形成された溝、３はｎ−−ＩｎＧａＡｓ光吸収層
、４はＰ１拡散領域、５はココではＰ型のＩｎＰ窓層、
６はｐ （ｊｌＪ電極、７はｎ側電極、８はＳｉＮから
成る表面保護膜である。
図であり、図において１はｎ”−ＩｎＰ基板、２は電極
径内に形成された溝、３はｎ−−ＩｎＧａＡｓ光吸収層
、４はＰ１拡散領域、５はココではＰ型のＩｎＰ窓層、
６はｐ （ｊｌＪ電極、７はｎ側電極、８はＳｉＮから
成る表面保護膜である。
次に動作について説明する。
本装置の動作原理は従来と同じである。相違点は高速応
答を達成できることである。ＩｎＧａＡｓ層３がＰ側電
極６内に形成された溝２中に埋込まれているため、逆バ
イアスが印加されると空乏層の拡がりはｒ ｎＧａＡｓ
層３全部を覆うことができる。ここで溝の深さを２〜５
μｍ、幅を数１０〜数１００μｍ程度にすれば充分可能
である。
答を達成できることである。ＩｎＧａＡｓ層３がＰ側電
極６内に形成された溝２中に埋込まれているため、逆バ
イアスが印加されると空乏層の拡がりはｒ ｎＧａＡｓ
層３全部を覆うことができる。ここで溝の深さを２〜５
μｍ、幅を数１０〜数１００μｍ程度にすれば充分可能
である。
このような状態においては、応答速度の制限は、空乏層
内をドリフトするキャリアの走行時間で決まる。すなわ
ち、従来型のような電極外周部からの光の入射で発生す
る数ｎ５６ｃという拡散により長い時間遅れは生じ得な
い。
内をドリフトするキャリアの走行時間で決まる。すなわ
ち、従来型のような電極外周部からの光の入射で発生す
る数ｎ５６ｃという拡散により長い時間遅れは生じ得な
い。
また、本実施例では、Ｐ側電極とＰ型に拡散されたＩｎ
Ｃ；ａＡｓ層とが接触しているので、従来のＩｎＰと比
べてオーミックコンタクトが取りやすい。本装置を半導
体レーザのモニタホトダイオードとして使用する場合は
、モニタ電流のバイアス依存性が小さくなるという利点
がある。
Ｃ；ａＡｓ層とが接触しているので、従来のＩｎＰと比
べてオーミックコンタクトが取りやすい。本装置を半導
体レーザのモニタホトダイオードとして使用する場合は
、モニタ電流のバイアス依存性が小さくなるという利点
がある。
なお上記実施例では、ＰＩＮホトダイオードについて述
べたが、アバランシェホトダイオード（ＡＰＤ）につい
ても同様に適用できる。第２図は本発明を適用したＡＰ
Ｄを示す断面図であり、図において、９はｎ−ＩｎＰ増
倍層、１０はｐ”−ＴｎＣｙａＡｓコンタクト層である
。図に示すように本発明をＡＰＤとして使用する場合は
、アバランシェ領域をトンネル電流の生じにくいＩｎＰ
層内に設けた方がよい。
べたが、アバランシェホトダイオード（ＡＰＤ）につい
ても同様に適用できる。第２図は本発明を適用したＡＰ
Ｄを示す断面図であり、図において、９はｎ−ＩｎＰ増
倍層、１０はｐ”−ＴｎＣｙａＡｓコンタクト層である
。図に示すように本発明をＡＰＤとして使用する場合は
、アバランシェ領域をトンネル電流の生じにくいＩｎＰ
層内に設けた方がよい。
以上のように、この発明によれば電極径内の溝中のみに
ＴｎＧａＡｓ層を形成しであるので、電極の外周部より
進入した光も空乏層内に到達でき、拡散成分により応答
速度の遅れは発生しない。すなわち、応答速度は空乏層
内のドリフトで決まり。
ＴｎＧａＡｓ層を形成しであるので、電極の外周部より
進入した光も空乏層内に到達でき、拡散成分により応答
速度の遅れは発生しない。すなわち、応答速度は空乏層
内のドリフトで決まり。
充分高速応答性を高めることができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体受光装置を示
す断面図、第２図はこの発明の他の実施例を示す断面図
、第３図は従来の半導体受光装置を示す断面図である。 １はｎ” −ＩｎＰ基板、２は電極径内に形成された溝
、３はｎ−−ＩｎＧａＡｓ光吸収層、４はＰ゛拡散領域
、５はここではＰ型のＩｎＰ窓層、６はＰ側電極、７は
ｎ側電極、途はＳｉＮから成る表面保護膜。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
す断面図、第２図はこの発明の他の実施例を示す断面図
、第３図は従来の半導体受光装置を示す断面図である。 １はｎ” −ＩｎＰ基板、２は電極径内に形成された溝
、３はｎ−−ＩｎＧａＡｓ光吸収層、４はＰ゛拡散領域
、５はここではＰ型のＩｎＰ窓層、６はＰ側電極、７は
ｎ側電極、途はＳｉＮから成る表面保護膜。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）入射光に対して透明な第１導電型半導体基板と、 該基板の一主面上に形成された溝を埋めて形成された、
基板より禁制帯幅の狭い光吸収層とを備えたことを特徴
とする半導体受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141392A JPH01310579A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141392A JPH01310579A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 半導体受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01310579A true JPH01310579A (ja) | 1989-12-14 |
Family
ID=15290925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141392A Pending JPH01310579A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01310579A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5272364A (en) * | 1991-07-01 | 1993-12-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor photodetector device with short lifetime region |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP63141392A patent/JPH01310579A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5272364A (en) * | 1991-07-01 | 1993-12-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor photodetector device with short lifetime region |
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