JPH02121370A - 光検出器 - Google Patents
光検出器Info
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- JPH02121370A JPH02121370A JP63274275A JP27427588A JPH02121370A JP H02121370 A JPH02121370 A JP H02121370A JP 63274275 A JP63274275 A JP 63274275A JP 27427588 A JP27427588 A JP 27427588A JP H02121370 A JPH02121370 A JP H02121370A
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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、光を検出して電気信号に変換する光検出器、
特に、必要なときだけ選択的に光検出動作を行うという
スイッチ機能を備えた光検出器に関するものである。
特に、必要なときだけ選択的に光検出動作を行うという
スイッチ機能を備えた光検出器に関するものである。
第５図は、受光素子としてホトダイオードを用いた一般
的な光検出器の回路を示すものである。
的な光検出器の回路を示すものである。
同図において、５１はホトダイオード、５２はバイアス
電源、５３は負荷抵抗、５４は直流成分カット用のコン
デンサ、５５は出力端子である。
電源、５３は負荷抵抗、５４は直流成分カット用のコン
デンサ、５５は出力端子である。
一方、第６図は、超高速光多重通信システムの一例を示
すものである。送信側には４Ｇｂｐｓのクロック発生手
段６０、このクロック発生手段６０からのクロックを順
次遅延する遅延手段６１〜６３、クロック発生手段６０
および遅延手段６１〜６３からのクロックタイミングで
送信すべきデータに応じた光パルスを出力する光源素子
６４〜６７、光源素子６４〜６７からの光パルスを時分
割多重して１６Ｇｂｐｓの光信号として光伝送路６９に
出力する多重手段６８が設けられている。また、受信側
には光伝送路６９からの多重信号を分離する分離手段７
０、この分離手段７０に分離用のタイミングを与えるタ
イミング手段７１、そして、分離された光パルス信号を
電気信号に変換する上述した光検出器７２〜７５が設け
られている。
すものである。送信側には４Ｇｂｐｓのクロック発生手
段６０、このクロック発生手段６０からのクロックを順
次遅延する遅延手段６１〜６３、クロック発生手段６０
および遅延手段６１〜６３からのクロックタイミングで
送信すべきデータに応じた光パルスを出力する光源素子
６４〜６７、光源素子６４〜６７からの光パルスを時分
割多重して１６Ｇｂｐｓの光信号として光伝送路６９に
出力する多重手段６８が設けられている。また、受信側
には光伝送路６９からの多重信号を分離する分離手段７
０、この分離手段７０に分離用のタイミングを与えるタ
イミング手段７１、そして、分離された光パルス信号を
電気信号に変換する上述した光検出器７２〜７５が設け
られている。
ところで、分離手段７０は、光スィッチ７６〜７８によ
って構成されているものであるが、上述のような超高速
光多重通信システムにおいては、４Ｇｂｐｓ、あるいは
８Ｇｂｐｓという極めて速い速度で動作することができ
る光スィッチが必要となる。これを満足するものとして
は、たとえば、アイトリプルイーのジャーナル オブ
ライトウェーブテクノロジー（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ ＬｌｇｈｔｖａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、
ｖｏｌ、ＬＴ−３，Ｎｏ、ｌ、Ｆｅｂ、１９８５）に記
載されているようなＬ ｉＮ ｂ Ｏａの電気光学効果
を用いたものがあるが、現在のところ市販品はなく、ま
た、大型であり、しかも、製作が困難な超精密加工品で
あるため高価となってしまう。
って構成されているものであるが、上述のような超高速
光多重通信システムにおいては、４Ｇｂｐｓ、あるいは
８Ｇｂｐｓという極めて速い速度で動作することができ
る光スィッチが必要となる。これを満足するものとして
は、たとえば、アイトリプルイーのジャーナル オブ
ライトウェーブテクノロジー（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ ＬｌｇｈｔｖａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、
ｖｏｌ、ＬＴ−３，Ｎｏ、ｌ、Ｆｅｂ、１９８５）に記
載されているようなＬ ｉＮ ｂ Ｏａの電気光学効果
を用いたものがあるが、現在のところ市販品はなく、ま
た、大型であり、しかも、製作が困難な超精密加工品で
あるため高価となってしまう。
このような問題に対して、光スィッチの上記欠点を除去
するという考え方の他に、光検出器自身に高速スイッチ
機能を持たせることにより、光スィッチを用いることな
く信号分離を達成させるという考え方がある。
するという考え方の他に、光検出器自身に高速スイッチ
機能を持たせることにより、光スィッチを用いることな
く信号分離を達成させるという考え方がある。
本発明の課題は、このような観点にたって、高速スイッ
チ機能を有する新規な光検出器を提供することにある。
チ機能を有する新規な光検出器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の光検出器は、半導
体受光素′子として、光キャリアの通路の少なくとも一
部に共鳴トンネル効果を持つバリア層を挿入したヘテロ
接合型のものを用い、併せて、この半導体受光素子に対
して、半導体中の電子が共鳴トンネル効果によって前記
バリア層を透過することができる逆バイアスを選択的に
印加する駆動回路を付加したものである。
体受光素′子として、光キャリアの通路の少なくとも一
部に共鳴トンネル効果を持つバリア層を挿入したヘテロ
接合型のものを用い、併せて、この半導体受光素子に対
して、半導体中の電子が共鳴トンネル効果によって前記
バリア層を透過することができる逆バイアスを選択的に
印加する駆動回路を付加したものである。
半導体受光素子において、バリア層の挿入により形成さ
れるウェル層での電子の量子準位が、吸収層の伝導帯の
底に一致するように逆バイアスを印加すると、共鳴トン
ネル効果により電子はバリア層を通過する。しかし、こ
のときのウェル層でのホールの量子準位は、吸収層の価
電子帯の上限レベルと一致しないため、ホールはバリア
層を通過できない。したがって、駆動回路において、半
導体受光素子に印加するバイアス値を、電子がバリア層
を透過することができる第１のバイアス値とそれ以外の
値をもつ第２のバイアス値との切り換えを行うことによ
り、第１のバイアス値が印加されたときのみ半導体受光
素子が光検出機能を発揮する。
れるウェル層での電子の量子準位が、吸収層の伝導帯の
底に一致するように逆バイアスを印加すると、共鳴トン
ネル効果により電子はバリア層を通過する。しかし、こ
のときのウェル層でのホールの量子準位は、吸収層の価
電子帯の上限レベルと一致しないため、ホールはバリア
層を通過できない。したがって、駆動回路において、半
導体受光素子に印加するバイアス値を、電子がバリア層
を透過することができる第１のバイアス値とそれ以外の
値をもつ第２のバイアス値との切り換えを行うことによ
り、第１のバイアス値が印加されたときのみ半導体受光
素子が光検出機能を発揮する。
第１図は、本発明に用いられる半導体受光素子の一実施
例を示す断面図である。ｎ−１ｎＰ基板１上に、７０Ａ
程度の厚さのシーＧａＯ，４７Ｉｎ Ａｓからなる
ウェル層２０を介して、０．５３ ５０〜７０Ａ程度の厚さのシー１ｎＰからなるバリア層
２１が形成されている。そして、バリア層２１の上に１
〜２μｍ程度の厚さを持つシーＧａ ｌ ｎ
Ａｓからなる吸収層２が、さら０．４７ ０．５３ にその上にｐ−ＧａｌｎＡｓ層が形成さ０．４７ ０
．５３ れている。ｎ−１ｎＰ基板１およびｐ−ＧａＩｎＡｓ層
３にはそれぞれ電極４および５が設けられている。ｎ−
１ｎＰ基板１の裏側は受光用の窓となっており、そこに
は、検出すべき光８を導く光ファイバ６がエポキシ樹脂
７によって固定されている。なお、基板１上の各層は、
ＭＢＥ。
例を示す断面図である。ｎ−１ｎＰ基板１上に、７０Ａ
程度の厚さのシーＧａＯ，４７Ｉｎ Ａｓからなる
ウェル層２０を介して、０．５３ ５０〜７０Ａ程度の厚さのシー１ｎＰからなるバリア層
２１が形成されている。そして、バリア層２１の上に１
〜２μｍ程度の厚さを持つシーＧａ ｌ ｎ
Ａｓからなる吸収層２が、さら０．４７ ０．５３ にその上にｐ−ＧａｌｎＡｓ層が形成さ０．４７ ０
．５３ れている。ｎ−１ｎＰ基板１およびｐ−ＧａＩｎＡｓ層
３にはそれぞれ電極４および５が設けられている。ｎ−
１ｎＰ基板１の裏側は受光用の窓となっており、そこに
は、検出すべき光８を導く光ファイバ６がエポキシ樹脂
７によって固定されている。なお、基板１上の各層は、
ＭＢＥ。
ＭＯＭＢＥまたはＯＭＶＰＥなどのヘテロ界面の形成に
適した結晶成長方法により形成することができる。また
、この半導体受光素子からウェル層２０およびバリア層
２１を除いた構造のヘテロ接合型受光素子は、フィジッ
クス オフ セミコンダクタ デバイセズ（Ｓ、Ｍ、Ｓ
ｚｅ；［Ｐｈｙｓｌｃｓ ｏｆＳｅｌｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ］ ２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｊｏ
ｈｎＷｉｌｅｙ ＆ ５ｏｎｓ、ｐ７６４．１９８１）
などで既に公開されている。 第２図は、この素子に逆
バイアス１１を印加したときのエネルギバンド図である
。ウェル層２１中には、電子の量子準位２２およびホー
ルの量子準位２３が発生する。そして、電極４．５に逆
バイアスを印加することにより、図中の破線２４で示す
ように、電子の量子準位２２を、吸収層２のバリア層２
０と接する部分における伝導帯底レベル９に一致させる
。このよう設定すると、吸収層２を走行してきた電子は
、共鳴トンネル効果でバリア層２０を通過することがで
きる。したがって、このときには、光電効果により吸収
層２に発生した電子が光電流として外部に出力される。
適した結晶成長方法により形成することができる。また
、この半導体受光素子からウェル層２０およびバリア層
２１を除いた構造のヘテロ接合型受光素子は、フィジッ
クス オフ セミコンダクタ デバイセズ（Ｓ、Ｍ、Ｓ
ｚｅ；［Ｐｈｙｓｌｃｓ ｏｆＳｅｌｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ］ ２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｊｏ
ｈｎＷｉｌｅｙ ＆ ５ｏｎｓ、ｐ７６４．１９８１）
などで既に公開されている。 第２図は、この素子に逆
バイアス１１を印加したときのエネルギバンド図である
。ウェル層２１中には、電子の量子準位２２およびホー
ルの量子準位２３が発生する。そして、電極４．５に逆
バイアスを印加することにより、図中の破線２４で示す
ように、電子の量子準位２２を、吸収層２のバリア層２
０と接する部分における伝導帯底レベル９に一致させる
。このよう設定すると、吸収層２を走行してきた電子は
、共鳴トンネル効果でバリア層２０を通過することがで
きる。したがって、このときには、光電効果により吸収
層２に発生した電子が光電流として外部に出力される。
ところが、これ以外のバイアス、すなわち、電子の量子
準位２２が、吸収層２のバリア層２０と接する部分にお
ける伝導帯底レベル９に不一致となるバイアスを与えた
ときには、電子がバリア層２０を通過することができな
い。もちろん、ホールもバリア層２０を通過できない。
準位２２が、吸収層２のバリア層２０と接する部分にお
ける伝導帯底レベル９に不一致となるバイアスを与えた
ときには、電子がバリア層２０を通過することができな
い。もちろん、ホールもバリア層２０を通過できない。
したがって、この状態で光を受光しても光電流が発生し
ない。
ない。
したがって、バイアス電圧として、電子の共鳴トンネル
効果を得られる値と、それ以外の値の２種類を選択的に
与えれば、前者のときだけ、光検出器として機能する。
効果を得られる値と、それ以外の値の２種類を選択的に
与えれば、前者のときだけ、光検出器として機能する。
なお、電子について共鳴トンネル効果が得られる場合（
第２図に示す場合）であっても、ウェル層２１中のホー
ルに関する量子準位２３は、吸収層２の価電子帯上限レ
ベル１０に一致しない。そのため、ホールについては共
鳴トンネル効果を得ることができず、バリア層２０を通
過することができない。したがって、電子の流れに同等
悪影響を与えずに、プラス側電極４から流れ込むホール
を阻止することができる。すなわち、移動度の高い電子
のみを用いて、光電流を発生させるので、動作も極めて
高速となる。
第２図に示す場合）であっても、ウェル層２１中のホー
ルに関する量子準位２３は、吸収層２の価電子帯上限レ
ベル１０に一致しない。そのため、ホールについては共
鳴トンネル効果を得ることができず、バリア層２０を通
過することができない。したがって、電子の流れに同等
悪影響を与えずに、プラス側電極４から流れ込むホール
を阻止することができる。すなわち、移動度の高い電子
のみを用いて、光電流を発生させるので、動作も極めて
高速となる。
なお、共鳴トンネル効果については、たとえば、小長井
誠；「半導体格子入門」、培風館。
誠；「半導体格子入門」、培風館。
１９８７、 などに詳しく説明されている。
第３図は、このような半導体受光素子に対して選択的に
バイアス値を切り換えて印加することができる駆動回路
を付加した光検出器の一実施例を示す回路図である。
バイアス値を切り換えて印加することができる駆動回路
を付加した光検出器の一実施例を示す回路図である。
駆動回路３１は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）３２
．３３および負荷抵抗３４からなる差動スイッチ回路と
、定電流用電界効果トランジスタ３５と電源３６とで構
成されている。なお、駆動回路３１において、電源３６
を除く部分は、高速動作に適したＧａＡｓＩＣによって
構成されている。ＦＥＴ３２．３３のゲートには、それ
ぞれ入力端子３０ａ、３０ｂが接続されている。負荷抵
抗３４とＦＥＴ３３との接続点は、第１図にて説明した
半導体受光素子３７のアノードすなわち、ｐ側の電極５
に接続されており、さらに、この半導体受光素子３７の
アノードには、直流成分カット用のコンデンサ３８を介
して出力端子３９が接続されている。なお、半導体受光
素子３７のカソードは接地されている。
．３３および負荷抵抗３４からなる差動スイッチ回路と
、定電流用電界効果トランジスタ３５と電源３６とで構
成されている。なお、駆動回路３１において、電源３６
を除く部分は、高速動作に適したＧａＡｓＩＣによって
構成されている。ＦＥＴ３２．３３のゲートには、それ
ぞれ入力端子３０ａ、３０ｂが接続されている。負荷抵
抗３４とＦＥＴ３３との接続点は、第１図にて説明した
半導体受光素子３７のアノードすなわち、ｐ側の電極５
に接続されており、さらに、この半導体受光素子３７の
アノードには、直流成分カット用のコンデンサ３８を介
して出力端子３９が接続されている。なお、半導体受光
素子３７のカソードは接地されている。
つぎに動作を説明する。切換信号は、入力端子３０ａ、
３０ｂに互いにレベルが反転した信号として入力される
。すなわち、ＦＥＴ３３がオンのときはＦＥＴ３２がオ
フしており、逆に、ＦＥＴ３３がオフのときにはＦＥＴ
３２がオンするように切り替わる。このような差動型の
スイッチ回路は高速に動作するという利点を有する。切
換信号に基づいて、ＦＥＴ３３がオンすると、負荷抵抗
３４に電流が流れ、そこに生じた電圧が、半導体受光素
子３７にバイアス電圧として印加される。
３０ｂに互いにレベルが反転した信号として入力される
。すなわち、ＦＥＴ３３がオンのときはＦＥＴ３２がオ
フしており、逆に、ＦＥＴ３３がオフのときにはＦＥＴ
３２がオンするように切り替わる。このような差動型の
スイッチ回路は高速に動作するという利点を有する。切
換信号に基づいて、ＦＥＴ３３がオンすると、負荷抵抗
３４に電流が流れ、そこに生じた電圧が、半導体受光素
子３７にバイアス電圧として印加される。
負荷抵抗３４には、ＦＥＴ３５の作用によって定電流が
流れるので、負荷抵抗３４の抵抗値を調整することによ
り、安定した所望の電圧が得られる。
流れるので、負荷抵抗３４の抵抗値を調整することによ
り、安定した所望の電圧が得られる。
ここでは、その電圧が、共鳴トンネル効果によって半導
体受光素子３７内のバリア層を電子が透過することがで
きる電圧となるように、負荷抵抗３４の値が設定されて
いる。したがって、ＦＥＴ３３がオンのときに、半導体
受光素子３７は受光素子として動作し、光信号が出力端
子３９から取り出される。一方、ＦＥＴ３３がオフのと
きは、負荷抵抗３４には電流が流れず、負荷抵抗３４と
ＦＥＴ３３との接続点の電位は接地電位となる。
体受光素子３７内のバリア層を電子が透過することがで
きる電圧となるように、負荷抵抗３４の値が設定されて
いる。したがって、ＦＥＴ３３がオンのときに、半導体
受光素子３７は受光素子として動作し、光信号が出力端
子３９から取り出される。一方、ＦＥＴ３３がオフのと
きは、負荷抵抗３４には電流が流れず、負荷抵抗３４と
ＦＥＴ３３との接続点の電位は接地電位となる。
したがって、半導体受光素子３７にはバイアスが印加さ
れず、半導体受光素子３７内のバリア層を電子が透過す
ることができない。そのため、半導体受光素子３７では
受光動作が行われない。以上のように、ＦＥＴ３３のオ
ンオフにより、半導体受光素子３７の機能を素早くオン
オフさせることができる。
れず、半導体受光素子３７内のバリア層を電子が透過す
ることができない。そのため、半導体受光素子３７では
受光動作が行われない。以上のように、ＦＥＴ３３のオ
ンオフにより、半導体受光素子３７の機能を素早くオン
オフさせることができる。
第４図は、この光検出器を第６図に示す超高速光多重通
信システムに適用した場合の受信側の構成を示すもので
ある。伝送路６９からの信号を、ハーフミラ−などの単
なる光分岐手段４１〜４３によって分岐し、それぞれに
本実施例の構造を持つ光検出器４４〜４７を設置する。
信システムに適用した場合の受信側の構成を示すもので
ある。伝送路６９からの信号を、ハーフミラ−などの単
なる光分岐手段４１〜４３によって分岐し、それぞれに
本実施例の構造を持つ光検出器４４〜４７を設置する。
そして、各光検出器４４〜４７に、クロック発生器４８
および遅延回路４９ａ〜４９ｃによって、時間的にずれ
た４Ｇｂｐｓのクロックを与え、そのクロックタイミン
グで各光検出器４４〜４７を動作させることにより、多
重化された信号の分離を達成することができる。遅延回
路４９ａ〜４９ｃは、いずれも、２５０ｐｓｅｃの遅延
を行うものであり、同軸ケーブルやマイクロストリップ
ラインなどで構成することができる。
および遅延回路４９ａ〜４９ｃによって、時間的にずれ
た４Ｇｂｐｓのクロックを与え、そのクロックタイミン
グで各光検出器４４〜４７を動作させることにより、多
重化された信号の分離を達成することができる。遅延回
路４９ａ〜４９ｃは、いずれも、２５０ｐｓｅｃの遅延
を行うものであり、同軸ケーブルやマイクロストリップ
ラインなどで構成することができる。
なお、第１図に示す本実施例の半導体受光素子では、基
板１がウィンド層を兼ねており、その基板１およびバリ
ア層２０にＩｎＰを用い、ウェル層２１および吸収層２
にＧａＩｎＡｓをそれぞれ用いているが、吸収層の禁制
帯幅がウィンド層の禁制帯幅よりも狭く、しかも吸収層
の禁制帯がウィンド層の禁制帯に包含されるようなヘテ
ロ接合を有し、ウィンド層と同様の禁制帯を持つバリア
層、およびウィンド層と同様の禁制帯を持つウェル層を
有していれば、その他の材料を用いても本発明による半
導体受光素子を構成することができる。たとえば、基板
にＩｎＰ、バリア層およびウィンド層にＡｊ７１ｎＡｓ
、ウェル層および吸収層にＧａ Ｉ ｎＡｓを用いれば
、本実施例と同様に１．３〜１．５５μｍ程度の波長の
光検出を行う受光素子とすることができ、基板にＧａ
Ａ Ｓ ％バリア層およびウィンド層にＡ ｆｌ Ｇ
ａ Ａ ｓ ｓウェル層および吸収層にＧａＡｓを用い
れば、０．７５〜０．８５μｍ程度の波長の光検出を行
う受光素子とすることができ、基板にＳｉまたはＧｅ、
バリア層およびウィンド層にＳｉ１ウ工ル層および吸収
層にＧｅを用いれば、可視光〜１μｍ程度の波長の光検
出を行う受光素子とすることができる。
板１がウィンド層を兼ねており、その基板１およびバリ
ア層２０にＩｎＰを用い、ウェル層２１および吸収層２
にＧａＩｎＡｓをそれぞれ用いているが、吸収層の禁制
帯幅がウィンド層の禁制帯幅よりも狭く、しかも吸収層
の禁制帯がウィンド層の禁制帯に包含されるようなヘテ
ロ接合を有し、ウィンド層と同様の禁制帯を持つバリア
層、およびウィンド層と同様の禁制帯を持つウェル層を
有していれば、その他の材料を用いても本発明による半
導体受光素子を構成することができる。たとえば、基板
にＩｎＰ、バリア層およびウィンド層にＡｊ７１ｎＡｓ
、ウェル層および吸収層にＧａ Ｉ ｎＡｓを用いれば
、本実施例と同様に１．３〜１．５５μｍ程度の波長の
光検出を行う受光素子とすることができ、基板にＧａ
Ａ Ｓ ％バリア層およびウィンド層にＡ ｆｌ Ｇ
ａ Ａ ｓ ｓウェル層および吸収層にＧａＡｓを用い
れば、０．７５〜０．８５μｍ程度の波長の光検出を行
う受光素子とすることができ、基板にＳｉまたはＧｅ、
バリア層およびウィンド層にＳｉ１ウ工ル層および吸収
層にＧｅを用いれば、可視光〜１μｍ程度の波長の光検
出を行う受光素子とすることができる。
以上説明したように、本発明の光検出器によれば、光キ
ャリアの通路に共鳴トンネル効果を持つバ１Ｊ７１ｆｉ
をエネルギ障壁として挿入した半導体受光素子を用い、
その共鳴トンネル効果による選択透過性を利用して、所
望の時間においてのみ、光検出動作をさせることができ
る。したがって、本発明の光検出器を光多重通信システ
ムの受信側に利用すれば、分離手段を用いることなく多
重信号の分離が可能となる。しかも、高速化に有用な電
子を透過させつつ高速化に有害なホールの通過を阻止す
ることができるので、高速に動作させることができる。
ャリアの通路に共鳴トンネル効果を持つバ１Ｊ７１ｆｉ
をエネルギ障壁として挿入した半導体受光素子を用い、
その共鳴トンネル効果による選択透過性を利用して、所
望の時間においてのみ、光検出動作をさせることができ
る。したがって、本発明の光検出器を光多重通信システ
ムの受信側に利用すれば、分離手段を用いることなく多
重信号の分離が可能となる。しかも、高速化に有用な電
子を透過させつつ高速化に有害なホールの通過を阻止す
ることができるので、高速に動作させることができる。
また、受光素子のノイズの主要因たる暗電流は電子とホ
ールの双方に基づくものであるが、本発明によれば、バ
リア層の挿入によりホールの通過が阻止されるために、
暗電流を減少させることができる。
ールの双方に基づくものであるが、本発明によれば、バ
リア層の挿入によりホールの通過が阻止されるために、
暗電流を減少させることができる。
第１図は、本発明に用いる半導体受光素子の一実施例を
示す断面図、第２図は、そのエネルギバンド図、第３図
は、本発明の一実施例である光検田型を示す回路図、第
４図は、この光検出器を光多重通信システムに用いたと
きの一例を示す受信側の構成図、第５図は、従来の光検
出器を示す断面図、第６図は、従来の光検出器が受信側
に用いられた超高速光多重通信システムを示す構成図で
ある。 １・・・ｎ−ＩｎＰ基板、２・・・吸収層、３・・・ｐ
層、４．５・・・電極、２０・・・バリア層、２１・・
・ウェル層、３１・・・駆動回路、３７・・・半導体受
光素子。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人弁理士 長谷用 芳 樹間
塩 １） 辰 也第 図 本発明に用いる半導体受光素子の一実施例実売例の回路 第３図 従来の光Ｓ土器 第 図
示す断面図、第２図は、そのエネルギバンド図、第３図
は、本発明の一実施例である光検田型を示す回路図、第
４図は、この光検出器を光多重通信システムに用いたと
きの一例を示す受信側の構成図、第５図は、従来の光検
出器を示す断面図、第６図は、従来の光検出器が受信側
に用いられた超高速光多重通信システムを示す構成図で
ある。 １・・・ｎ−ＩｎＰ基板、２・・・吸収層、３・・・ｐ
層、４．５・・・電極、２０・・・バリア層、２１・・
・ウェル層、３１・・・駆動回路、３７・・・半導体受
光素子。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人弁理士 長谷用 芳 樹間
塩 １） 辰 也第 図 本発明に用いる半導体受光素子の一実施例実売例の回路 第３図 従来の光Ｓ土器 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、禁制帯幅の異なる２種以上の半導体のヘテロ接合を
用いた受光素子であって、光キャリアの通路の少なくと
も一部に共鳴トンネル効果を持つ薄いバリア層が挿入さ
れている半導体受光素子と、 この半導体受光素子に対して、半導体中の電子が共鳴ト
ンネル効果によって前記バリア層を透過することができ
る逆バイアスを選択的に印加する駆動回路と を備えたことを特徴とする光検出器。 ２、半導体受光素子は、第１の半導体により形成された
ウインド層と、禁制帯が第１の半導体の禁制帯に包含さ
れている第２の半導体により形成された吸収層とを有す
るヘテロ接合型半導体受光素子において、ウインド層と
吸収層との間に第２の半導体によるウェル層および第１
の半導体による共鳴トンネル効果を持つ薄いバリア層が
ウインド層側にウェル層が接するように挿入されている
ことを特徴とする請求項１記載の光検出器。 ３、第１の半導体がＩｎＰであり、第２の半導体がＧａ
ＩｎＡｓである請求項２記載の光検出器。 ４、第１の半導体がＡｌＩｎＡｓであり、第２の半導体
がＧａＩｎＡｓである請求項２記載の光検出器。 ５、第１の半導体がＡｌＧａＡｓであり、第２の半導体
がＧａＡｓである請求項２記載の光検出器。 ６、第１の半導体がＳｉであり、第２の半導体がＧｅで
ある請求項２記載の光検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274275A JPH02121370A (ja) | 1988-10-29 | 1988-10-29 | 光検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274275A JPH02121370A (ja) | 1988-10-29 | 1988-10-29 | 光検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121370A true JPH02121370A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17539385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274275A Pending JPH02121370A (ja) | 1988-10-29 | 1988-10-29 | 光検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02121370A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104659146A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-05-27 | 中国科学院半导体研究所 | 基于ⅱ型能带匹配的共振隧穿二极管近红外探测器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62216378A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Nec Corp | ホトデイテクタ |
| JPS63246626A (ja) * | 1987-01-15 | 1988-10-13 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | 赤外線検出器デバイスおよび赤外線を検出するための方法 |
-
1988
- 1988-10-29 JP JP63274275A patent/JPH02121370A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62216378A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Nec Corp | ホトデイテクタ |
| JPS63246626A (ja) * | 1987-01-15 | 1988-10-13 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | 赤外線検出器デバイスおよび赤外線を検出するための方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104659146A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-05-27 | 中国科学院半导体研究所 | 基于ⅱ型能带匹配的共振隧穿二极管近红外探测器 |
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