JPH03201571A - Wavelength multiple photodetector - Google Patents

Wavelength multiple photodetector

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JPH03201571A
JPH03201571A JP1342454A JP34245489A JPH03201571A JP H03201571 A JPH03201571 A JP H03201571A JP 1342454 A JP1342454 A JP 1342454A JP 34245489 A JP34245489 A JP 34245489A JP H03201571 A JPH03201571 A JP H03201571A
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JP
Japan
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layer
light absorption
wavelength light
type
conductivity type
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Application number
JP1342454A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Inoue
幸一 井上
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03201571A publication Critical patent/JPH03201571A/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress a leakage current and to reduce a junction capacity by providing one conductivity type short wavelength light absorption layer and one conductivity type long wavelength light absorption layer on the upper and lower sides of a substrate, and forming an opposite conductivity type layer formed by impurity diffusion on the opposite side surface of the short and long wavelength layers to the substrate. CONSTITUTION:One conductivity type short wavelength light absorption layer 2 and one conductivity type long wavelength light absorption layer 5 are respectively provided on upper and lower sides of a substrate 1. Further, opposite conductivity type layers 3, 7 are formed by impurity diffusion on the surface of the layers 2, 5 opposite to the substrate 1. Accordingly, PN junction area of an optical diode can be reduced. Further, in a wavelength multiple receiver formed integrally, a mesa shape of a step can be eliminated at the PN junction formed by impurity diffusion. Therefore, a leakage current can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (目 次〕 産業上の利用分野 従来の技術(第5図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 (a)本発明の第1の実施例の説明(第1図、第2図) (b)本発明の第2の実施例の説明(第3図、第2図) (c)本発明の第3の実施例の説明(第4図、第2図) 発明の効果 〔概 要〕 波長多重通信を可能にする波長多重受光装置に関し、 リーク電流を抑制するとともに、接合容量を小さくする
ことを目的とし、 一導電型の短波長光吸収層と一導電型の長波長光吸収層
とを基板の上下側に設けるとともに、前記短波長光吸収
層及び前記長波長光吸収層のうち前記基板と反対側の面
に、不純物拡散による反対導電型層を形成することを含
み構成する。
[Detailed Description of the Invention] (Table of Contents) Industrial Field of Application Prior Art (Fig. 5) Problems to be Solved by the Invention Examples of Means and Actions for Solving the Problems (a) First Example of the Invention Description of the embodiment (FIGS. 1 and 2) (b) Description of the second embodiment of the present invention (FIGS. 3 and 2) (c) Description of the third embodiment of the present invention (FIG. 2) (Fig. 4, Fig. 2) Effects of the invention [Summary] Regarding a wavelength multiplexed light receiving device that enables wavelength multiplexed communication, the present invention aims to suppress leakage current and reduce junction capacitance. A light absorbing layer and a long wavelength light absorbing layer of one conductivity type are provided on the upper and lower sides of the substrate, and a surface of the short wavelength light absorbing layer and the long wavelength light absorbing layer opposite to the substrate is provided with impurity diffusion. The method includes forming layers of opposite conductivity type.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、波長多垂通信を可能にする波長多重受光装置
に関する。
The present invention relates to a wavelength multiplexed light receiving device that enables wavelength multiplexed communication.

(従来の技術〕 光通信を行う場合に、波長が相違する複数の光信号を重
ねて送信し、これを受光素子によって波長毎に電気信号
に変換する装置が提案されている。
(Prior Art) When performing optical communication, a device has been proposed that transmits a plurality of optical signals having different wavelengths in a layered manner and converts the signals into electrical signals for each wavelength using a light receiving element.

この装置は、波長多重光信号をプリズムやフィルター等
からなる分波器によって単一波長の光信号に分け、それ
ぞれを別々な受光素子によって電気信号に変換していた
This device separates a wavelength-multiplexed optical signal into single-wavelength optical signals using a demultiplexer made of prisms, filters, etc., and converts each wavelength into an electrical signal using separate light-receiving elements.

しかし、このような構成では部品点数が多くなるので、
波長多重受光装置の小型化が妨げられることになる。
However, this configuration requires a large number of parts, so
This impedes miniaturization of the wavelength multiplexed light receiving device.

そこで、分波器を用いない受光装置として、第5図(a
)に示すように、P9型TnPM50の上層に短波長光
を吸収するN型のInGaAsP層51を設ける一方、
その下層に長波長光を吸収するN型のInGaAs層5
2を積層することにより、P1型TnPw450とN型
InGaAsP 層51からなる第1の光ダイオードD
、と、P′″型InP層50とN型InGaAs層52
よりなる第2の光ダイオードDtを一体的に形成し、第
5図(b)に示すような回路を構成する装置が提案され
ている。
Therefore, as a light-receiving device that does not use a demultiplexer, as shown in Fig. 5 (a
), an N-type InGaAsP layer 51 that absorbs short wavelength light is provided on the upper layer of the P9-type TnPM 50, while
Below that is an N-type InGaAs layer 5 that absorbs long wavelength light.
2, a first photodiode D consisting of P1 type TnPw450 and N type InGaAsP layer 51 is obtained.
, P′″ type InP layer 50 and N type InGaAs layer 52
A device has been proposed in which a second photodiode Dt is integrally formed to form a circuit as shown in FIG. 5(b).

この装置によれば、二つの波長λ1.λ2を重ねた光信
号を上から照射することにより、波長の短い光信号λ1
を第1の光ダイオードD、によって電気信号に変換する
一方、波長の長い光信号λ2を第2の光ダイオードD、
により変換することが可能になり、波長多重受光装置を
小型化することができるようになる。
According to this device, two wavelengths λ1. By irradiating an optical signal overlapping λ2 from above, the optical signal λ1 with a short wavelength is
is converted into an electrical signal by the first photodiode D, while the optical signal λ2 having a longer wavelength is converted by the second photodiode D,
This makes it possible to convert wavelength multiplexed light receiving devices into smaller sizes.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、この装置を形成する場合には、N+型InP
 a板53の上に、N型1nPのバッファ層54、N型
rnGaAsよりなる長波長光吸収層52、P0型Tn
P層50、N型1nGaAsPよりなる短波長光吸収1
51及びN1型TnPよりなるキャップ層55を順に形
成する。
By the way, when forming this device, N+ type InP
On the a-plate 53, an N-type 1nP buffer layer 54, a long-wavelength light absorption layer 52 made of N-type rnGaAs, and a P0-type Tn
P layer 50, short wavelength light absorption 1 made of N-type 1nGaAsP
51 and a cap layer 55 made of N1 type TnP are formed in this order.

また、短波長光吸収Ji51及びキャップ層55の側方
をフォトリソグラフィー法等によりエツチングしてメサ
形状にする。
Further, the sides of the short wavelength light absorbing Ji 51 and the cap layer 55 are etched by photolithography or the like to form a mesa shape.

そして、第1及び第2の光ダイオードD、、D。and first and second photodiodes D,,D.

のアノード共通電極AをP゛型1nP層50の上部に形
成するとともに、第1の光ダイオードD、のカソード電
極CIをキャップji155の上部周縁に設け、また、
第2の光ダイオードD2のカソード電極C2を基板53
の下面に形成するようにしている。
An anode common electrode A is formed on the top of the P'' type 1nP layer 50, and a cathode electrode CI of the first photodiode D is provided on the upper periphery of the cap ji155, and
The cathode electrode C2 of the second photodiode D2 is connected to the substrate 53.
It is designed to be formed on the bottom surface of the .

このため、メサ状に形成された第1の光ダイオードD1
の段部Bにリーク電流が流れたり、あるいは、広く形成
される第2の光ダイオードD2のPN接合面による接合
容量が大きくなるといった問題がある。
Therefore, the first photodiode D1 formed in a mesa shape
There is a problem that a leakage current flows through the stepped portion B, or that the junction capacitance due to the PN junction surface of the second photodiode D2, which is formed widely, becomes large.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって
、リーク電流を抑制するとともに、接合容量を小さくす
ることができる波長多重受光装置を提(Itすることを
目的とする。
The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a wavelength multiplexed light receiving device that can suppress leakage current and reduce junction capacitance.

(Li!題を解決するための手段] 上記した課題は、第1図に例示するように、導電型の短
波長光吸収層2と一導電型の長波長光吸収層5とを基板
1の上下側に設けるとともに、前記短波長光吸収層2及
び前記長波長光吸収層5のうち前記基板lと反対側の面
に、不純物拡散による反対導電型r*3.7を形成した
ことを特徴とする波長多重受光装置により解決する。
(Means for Solving the Li! Problem) The above-mentioned problem is solved by forming a short-wavelength light absorption layer 2 of a conductive type and a long-wavelength light absorption layer 5 of one conductivity type on a substrate 1, as illustrated in FIG. In addition to being provided on the upper and lower sides, an opposite conductivity type r*3.7 is formed by impurity diffusion on the surface of the short wavelength light absorption layer 2 and the long wavelength light absorption layer 5 on the side opposite to the substrate 1. This problem can be solved by using a wavelength multiplexed light receiving device.

〔作 用〕[For production]

本発明によれば、−導電型の短波長光吸収N2と一導電
型の長波長光吸収N5とを基板lの上下側に設けるとと
もに、短波長光吸収N2及び長波長光吸収N5のうち基
板1と反対側にある面に、不純物拡散により反対導電型
N3.7を形成するようにしたので、光ダイオードのP
N接合面積を小さくすることができる。
According to the present invention, the - conductivity type short wavelength light absorption N2 and the one conductivity type long wavelength light absorption N5 are provided on the upper and lower sides of the substrate l, and among the short wavelength light absorption N2 and long wavelength light absorption N5, the substrate Since the opposite conductivity type N3.7 was formed on the surface opposite to 1 by impurity diffusion, the P of the photodiode
The N junction area can be reduced.

しかも、一体的に形成される波長多重受光装置において
、不純物拡散により形成されるPN接合面には、段とな
るメサ形状をなくすことができるので、リーク電流の発
生を防止することになる。
Furthermore, in the integrally formed wavelength multiplexing light receiving device, since the stepped mesa shape can be eliminated from the PN junction surface formed by impurity diffusion, the generation of leakage current can be prevented.

(実施例) そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
(Example) Therefore, an example of the present invention will be described below based on the drawings.

(a)本発明の第1の実施例の説明 第1図は、本発明の一実施例を示す装置の構成図であっ
て、図中符号1はN゛型1nP基板で、この上には、N
型1nPよりなるメサ状の短波長光吸収N2が4μmの
厚さに形成され、また、この短波長光吸収N2の中央に
は、P、Zn拡散により形成された深さ0.2μmのP
゛型拡散N3が設けられており、波長0.8μmの光が
P9型型拡散3に照射される際に、その光を吸収して電
子を励起させ、InP基板1との間で光電流が流れるよ
うに構成されている。
(a) Description of the first embodiment of the present invention Fig. 1 is a block diagram of a device showing an embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 is an N-type 1nP substrate, on which , N
A mesa-shaped short wavelength light absorption N2 made of 1nP type is formed with a thickness of 4 μm, and in the center of this short wavelength light absorption N2, a P layer with a depth of 0.2 μm formed by P and Zn diffusion is formed.
A type diffusion N3 is provided, and when light with a wavelength of 0.8 μm is irradiated onto the P9 type diffusion 3, it absorbs the light and excites electrons, creating a photocurrent between it and the InP substrate 1. It is structured to flow.

また、InP基板lの下には、N型1nPよりなるバッ
ファWA4と、N型1nGaAsよりなる長波長光吸収
層5と、N型1nPよりなるキャップ層6がそれぞれ1
μm、4μm、1μmの厚さに形成され、また、キャッ
プ層6の中央には、長波長光吸収層5の下部にまで達す
るP“型拡散層7がP、Zn拡散によって形成されてお
り、波長1.55μmの光が短波長光吸収層2を透過し
て長波長光吸収層5に照射されることにより、P0型型
拡散7とInP基板1との間に光電流が流れるように構
成されている。
Further, under the InP substrate l, there are each a buffer WA4 made of N-type 1nP, a long-wavelength light absorption layer 5 made of N-type 1nGaAs, and a cap layer 6 made of N-type 1nP.
A P" type diffusion layer 7 is formed at the center of the cap layer 6 to reach the bottom of the long wavelength light absorption layer 5 by diffusion of P and Zn. The configuration is such that a photocurrent flows between the P0 type diffusion 7 and the InP substrate 1 when light with a wavelength of 1.55 μm passes through the short wavelength light absorption layer 2 and is irradiated onto the long wavelength light absorption layer 5. has been done.

ここでN型の各N2.4〜7は、エピタキシャル成長法
によって形成され、N型にする場合の不純物としてシリ
コン、イオウ等を用いており、また、各層の不純物濃度
を例示すると、InP基板1は10”/cd以上、短波
長光吸収N2は1g+s〜10 ”/cd、バッファ層
4は1015〜10”/cd、長波長光吸収層5は10
”/eta程度、キャップ層6は101S〜10 ”/
cd、 2つのP″″型拡散拡散層3は3×lO目/d
となる。
Here, each of the N-type layers N2.4 to N7 is formed by an epitaxial growth method, and silicon, sulfur, etc. are used as impurities to make the N-type layer. 10"/cd or more, short wavelength light absorption N2 is 1 g+s to 10"/cd, buffer layer 4 is 1015 to 10"/cd, long wavelength light absorption layer 5 is 10"/cd.
”/eta, cap layer 6 is 101S to 10”/
cd, the two P″″ type diffusion layers 3 are 3×lO eyes/d
becomes.

8は、膜厚3000人程度に形成されるSt、N。8 is St, N formed to have a film thickness of about 3000.

よりなるパッシベーション膜で、このパッシベーション
膜8は、短波長光吸収層2の表面と、短波長光吸収N2
の存在しないInP基板1上面と、キャップ層6下面に
設けられ、また、P′″型拡散拡散層3を形成する位置
には開口部9.10が設けられていて、この開口部9.
10を通してP。
This passivation film 8 is a passivation film consisting of the surface of the short wavelength light absorption layer 2 and the short wavelength light absorption layer N2.
Openings 9.10 are provided on the upper surface of the InP substrate 1 where no P'' type diffusion layer 3 is present, and on the lower surface of the cap layer 6, and at positions where the P'' type diffusion layer 3 is to be formed.
P through 10.

Znをアンプル拡散するように構成されている。It is configured to diffuse Zn in ampules.

さらに、パッシベーションB8のうち、InP 基板1
の上面領域に開口部11が形成され、この開口部11に
は、金・ゲルマニウム・ニッケル合金/金よりなるカソ
ード共通電極12が形成されている。
Furthermore, among the passivation B8, InP substrate 1
An opening 11 is formed in the upper surface area, and a cathode common electrode 12 made of gold-germanium-nickel alloy/gold is formed in this opening 11.

13は、上層のP1型被拡散3の中央領域表面に形成さ
れたSi3N、よりなる反射防止膜で、この反射防止膜
13 の周囲には、P・型拡散層3に接続される第1の
アノード電極14が形成されている。
Reference numeral 13 denotes an anti-reflection film made of Si3N formed on the surface of the central region of the upper P1 type diffused layer 3. Around this anti-reflection film 13, there is a first layer connected to the P type diffusion layer 3. An anode electrode 14 is formed.

なお、図中符号I5は、キャップ層6下面の開口部10
に接続されたチタン/白金/金よりなる第2のアノード
電極、16は、キャップ層下面のパッシベーション膜に
設けられたチタン/白金/金よりなるチップボンディン
グバンドを示している。
Note that reference numeral I5 in the figure indicates an opening 10 on the lower surface of the cap layer 6.
The second anode electrode 16 made of titanium/platinum/gold connected to the cap layer indicates a chip bonding band made of titanium/platinum/gold provided on the passivation film on the lower surface of the cap layer.

次に、上記した実施例の動作について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

上記した実施例は、InP基板1から上方のP。In the above-mentioned embodiment, P is placed above the InP substrate 1.

型拡散N3までの層により第1の光ダイオードD、を形
成する一方、InP基板1から下方のP。
The layers up to type diffusion N3 form the first photodiode D, while the layers P below from the InP substrate 1.

型拡散層7までの層によって第2の光ダイオードI)t
tを形成しており、これらは、第2図(a)に示すよう
な電子回路を構成している。
The second photodiode I)t is formed by the layers up to the type diffusion layer 7.
t, and these constitute an electronic circuit as shown in FIG. 2(a).

この回路において、カソード共通電極12に電源Wのプ
ラス極を接続し、第1及び第2の光ダイオードDIl、
D目のアノード電極14.15にマイナス極を接続して
、2つの光ダイオードDIl、D目に逆バイアス電圧を
印加する。
In this circuit, the positive pole of the power source W is connected to the cathode common electrode 12, and the first and second photodiodes DIl,
A negative pole is connected to the D-th anode electrode 14.15, and a reverse bias voltage is applied to the two photodiodes DIl and the D-th photodiode.

この状態から、反射防止膜13を通して0.8μm及び
1.55pmの2つの波長の光信号を照射すると、第1
の光ダイオードD11においては、短波長光吸収層2に
より0.8μmの光が吸収されるため、光電効果により
光電流が流れてバイアス印加方向の電流Itが増加する
From this state, when optical signals with two wavelengths of 0.8 μm and 1.55 pm are irradiated through the antireflection film 13, the first
In the photodiode D11, since 0.8 μm light is absorbed by the short wavelength light absorption layer 2, a photocurrent flows due to the photoelectric effect, and the current It in the bias application direction increases.

一方、波長1.55μmの光は、短波長光吸収層2を透
過して長波長光吸収15に達し、ここで吸収されるため
、第2の光ダイオード[)tgにおいてはその波長の光
に応じた光電流が流れ、バイアス方向の電流■2が大き
くなる。
On the other hand, light with a wavelength of 1.55 μm passes through the short wavelength light absorption layer 2 and reaches the long wavelength light absorption layer 15, where it is absorbed. A corresponding photocurrent flows, and the current (2) in the bias direction increases.

このような現象が生しる理由としては、短波長光吸収層
2を形成するInPが、波長0.8μmの光を受けるこ
とによって価電子帯から伝導帯に電子が励起されるよう
なバンドギャップを有しているからであり、また、長波
長光吸収層5を構成するInGaAs層のバンドギャッ
プの大きさが、波長1.55μmを受けることにより価
電子帯から電子を励起して伝導帯に移動するようになっ
ているからである。
The reason for this phenomenon is that the InP forming the short wavelength light absorption layer 2 has a band gap such that electrons are excited from the valence band to the conduction band by receiving light with a wavelength of 0.8 μm. This is because the bandgap size of the InGaAs layer constituting the long wavelength light absorption layer 5 is such that when exposed to a wavelength of 1.55 μm, electrons are excited from the valence band and transferred to the conduction band. This is because they are designed to move.

(b)本発明の第2の実施例の説明 上記した第1の実施例では、N型1nPにより短波長光
吸収層2を形成し、これにより波長0.8μmの光を吸
収するようにしたが、波長が1.3μmの光によって第
1の光ダイオードを作動させようとする場合には、第3
図に示すような構造にする。
(b) Description of the second embodiment of the present invention In the first embodiment described above, the short wavelength light absorption layer 2 was formed of N-type 1nP, thereby absorbing light with a wavelength of 0.8 μm. However, when trying to operate the first photodiode with light having a wavelength of 1.3 μm, the third
Make the structure as shown in the figure.

即ち、第3図において、図中符号20は、N3型1nP
基板1の上に形成されたN型TnPよりなる膜厚1μm
のバッファ層で、このバッファ層20はメサ状に形成さ
れており、この上には、N型!nGaAsPよりなる膜
厚4μmの短波長光吸収層21と、厚さ11ImのN型
1nPよりなるキャップN22が形成され、また、キャ
ップ層22の中央には、短波長光吸収層21の上部にま
で達するP1型型拡散23がP、Zn拡散によって形成
されており、波長1.3μmの光を照射することにより
、P0型型拡散23とInP基板lとの間に電流が流れ
るように構成されている。
That is, in FIG. 3, the reference numeral 20 in the figure is an N3 type 1nP
A 1 μm thick film made of N-type TnP formed on the substrate 1
This buffer layer 20 is formed in a mesa shape, and on top of this is a buffer layer of N type! A short wavelength light absorption layer 21 made of nGaAsP with a thickness of 4 μm and a cap N22 made of N type 1nP with a thickness of 11 Im are formed. The P1 type diffusion 23 that reaches the InP substrate 1 is formed by P and Zn diffusion, and is configured such that a current flows between the P0 type diffusion 23 and the InP substrate l by irradiating light with a wavelength of 1.3 μm. There is.

ここで、不純物濃度を例示すると、InP基板lはI 
X 10 ”/c4以上、バッファ層20は10+s〜
l O”/cd、短波長光吸収層21は10 ”/cj
Here, to give an example of the impurity concentration, the InP substrate l is I
X 10”/c4 or more, buffer layer 20 is 10+s~
l O”/cd, short wavelength light absorption layer 21 is 10”/cj
.

キャップN22は10 ”−10”/cd、 P”型拡
散I!23は3X10”/cdとなる。
Cap N22 is 10"-10"/cd, P" type diffusion I!23 is 3X10"/cd.

24は、膜厚3000Å程度に形成されるSi3N4よ
りなるパッシベーション膜で、このパッシベーション膜
24は、InP基板l上方のバッファN20、短波長光
吸収N21.キャップM22を覆うとともに、これらの
層20〜22が存在し”ないInP基板l上面に形成さ
れ、また、上方のP“型拡散71J23を形成する位置
には開口部25が設けられていて、この開口部25を通
してP、Znをアンプル拡散するように構成されている
Reference numeral 24 denotes a passivation film made of Si3N4 formed to a thickness of about 3000 Å, and this passivation film 24 includes a buffer N20 above the InP substrate l, a short wavelength light absorbing layer N21. It covers the cap M22 and is formed on the upper surface of the InP substrate l where these layers 20 to 22 are not present, and an opening 25 is provided at the position where the upper P" type diffusion 71J23 is formed. It is configured to diffuse P and Zn in ampules through the openings 25.

さらに、パッシベーション膜24のうち、TnP基板基
板上面に開口部26が形成され、この開口部26には、
金・ゲルマニウム・ニッケル合金/金よりなるカソード
共通電極27が形成されている。
Furthermore, an opening 26 is formed in the upper surface of the TnP substrate in the passivation film 24, and this opening 26 has the following characteristics:
A cathode common electrode 27 made of gold-germanium-nickel alloy/gold is formed.

28は、上方のP゛型型数散層23中央領域表面に形成
されたSi3N4よりなる膜厚1900Aの反射防止膜
で、この反射防止膜28の周囲には、P°型拡散111
23に接続される第1のアノード電極29が形成されて
いる。
Reference numeral 28 denotes an anti-reflection film with a thickness of 1900 Å made of Si3N4 formed on the surface of the central region of the upper P-type scattering layer 23. Around this anti-reflection film 28, a P-type diffusion layer 111
A first anode electrode 29 connected to 23 is formed.

また、InP基板lの下には、第1実施例と同様に、バ
ッファ層4、長波長光吸収J!!!J5、キャップ層6
、P゛型型数散層7形成されるとともに、そのキャップ
層6下面のパッシベーション膜8の開口部lOには下側
のP゛型型数散層7接続される第2のアノード電極15
が設けられ、また、そののパッシベーション膜 ディングパッド16が形成されている。
Further, under the InP substrate l, as in the first embodiment, a buffer layer 4 and a long wavelength light absorbing layer J! ! ! J5, cap layer 6
, a P'' type scattered layer 7 is formed, and a second anode electrode 15 connected to the lower P'' type scattered layer 7 is connected to the opening lO of the passivation film 8 on the lower surface of the cap layer 6.
A passivation film pad 16 is formed thereon.

この実施例装置は、第1実施例と同様な電子回路を構成
しく第2図(a))、InP基板1の上に形成された各
層20〜23が第1の光ダイオードDltを構成するこ
とになる。
This embodiment device has an electronic circuit similar to that of the first embodiment (FIG. 2(a)), and each layer 20 to 23 formed on the InP substrate 1 constitutes a first photodiode Dlt. become.

この場合、反射防止膜28を通して波長1.3μmの光
が照射される際に、短波長光吸収!1!121が第1の
光ダイオードD、に光電流が流れることになる。
In this case, when light with a wavelength of 1.3 μm is irradiated through the antireflection film 28, short wavelength light is absorbed! 1!121 causes a photocurrent to flow through the first photodiode D.

ここで、短波長光吸収1121を構成するN型!nGa
AsPのバンドギャップは、波長1.3μmの光を受け
ることにより、価電子帯の電子を励起して伝導帯で励起
させる大きさとなっている。
Here, the N type that constitutes the short wavelength light absorption 1121! nGa
The bandgap of AsP is such that upon receiving light with a wavelength of 1.3 μm, electrons in the valence band are excited to be excited in the conduction band.

(c)本発明の第3の実施例の説明 第2の実施例では、InP基板1の上に形成した電極2
7を2つの光ダイオードD11..DI2のカソード共
通電極としたが、2つの光ダイオ・−ドのカソード電極
を別々に形成する装置としては第4図に示すようなもの
がある。
(c) Description of the third embodiment of the present invention In the second embodiment, an electrode 2 formed on an InP substrate 1 is used.
7 to two photodiodes D11. .. Although the cathode common electrode of DI2 was used, there is an apparatus shown in FIG. 4 that separately forms the cathode electrodes of two photodiodes.

即ち、抵抗値10’Ωcmの半絶縁性のInP基板30
の上に、N゛゛1nPよりなるバッファM31を形成し
、また、バッファ層31の上にメサ状のN型1nGaA
sPよりなる短波長光吸収N32と、N型inPよりな
るキャップFJ33を形成するとともに、このキャップ
層33の中央領域に短波長光吸収層32の上部に達する
P゛゛散1934を形成する。
That is, a semi-insulating InP substrate 30 with a resistance value of 10'Ωcm
A buffer M31 made of N1nP is formed on the buffer layer 31, and a mesa-shaped N-type 1nGaA layer is formed on the buffer layer 31.
A short-wavelength light absorbing layer N32 made of sP and a cap FJ33 made of N-type inP are formed, and a P scattering layer 1934 reaching the top of the short-wavelength light absorbing layer 32 is formed in the central region of this cap layer 33.

また、半絶縁性1nP基板30の下に、N゛型InPよ
りなるバッファ層35を形成し、また、バッファ層35
の下にメサ状のN型1nGaAsよりなる長波長光吸収
[36と、N型1nPよりなるキャップ層37を形成す
るとともに、このキャップ層37の中央領域に長波長光
吸収層36の下部に達するP9拡P11層38を形成す
る。
Further, a buffer layer 35 made of N-type InP is formed under the semi-insulating 1nP substrate 30.
A mesa-shaped long-wavelength light absorption layer 36 made of N-type 1nGaAs and a cap layer 37 made of N-type 1nP are formed below, and the central region of this cap layer 37 reaches the bottom of the long-wavelength light absorption layer 36. A P9 expanded P11 layer 38 is formed.

そして、これらをSi3N、よりなるパッシベーション
[39により覆うとともに、上方のP゛゛散N34に窓
40を形成してここに5L3N4よりなる反射防止膜4
1を形成する。
Then, these are covered with a passivation layer [39] made of Si3N, and a window 40 is formed in the upper part of the P dispersion layer 4, and an anti-reflection film 4 made of 5L3N4 is formed here.
Form 1.

また、反射防止膜41の側方に第1のアノード電極42
を設けるとともに、下側のP′″拡散1538領域のパ
ッシベーション11939に設けた窓43に第2のアノ
ード電極44を形成する。これらの電極42.44は、
チタン/白金/金により形成する。
Further, a first anode electrode 42 is provided on the side of the antireflection film 41.
and a second anode electrode 44 is formed in the window 43 provided in the passivation 11939 of the lower P'' diffusion 1538 region.
Made of titanium/platinum/gold.

さらに、2つのバフフッ553135表面のパッシベー
ション膜39には開口部45.46が形成され、これら
の開口部45.46を通して、金ゲルマニウム・ニンケ
ル合金/金よりなる第1及び第2のカソード電極47.
48がバッファ層31.35に接続されている。
Furthermore, openings 45.46 are formed in the passivation film 39 on the surfaces of the two buffs 553135, and through these openings 45.46, the first and second cathode electrodes 47.
48 is connected to the buffer layer 31.35.

これによれば、第2図(c)に示すように、第1の光ダ
イオードD、をIi戒する上側のカソード電極47と、
第2の光ダイオードD、を構成する下側のカソード電極
48とが別々に形成されることになる。
According to this, as shown in FIG. 2(c), an upper cathode electrode 47 for controlling the first photodiode D,
The lower cathode electrode 48 constituting the second photodiode D is formed separately.

なお、上記した3つの実施例では、N型の基板を用いて
P°型型数散層形成したが、これらを逆の導電型にする
ことも可能である。
In the three embodiments described above, a P° type scattered layer was formed using an N type substrate, but it is also possible to use the opposite conductivity type.

〔発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、−導電型の短波長光
吸収層と一導電型の長波長光吸収層とを基板の上下側に
設けるとともに、短波長光吸収層及び長波長光吸収層の
うち基板と反対側にある面に、不純物拡散により反対導
電型層を形成するようにしたので、光ダイオードのPN
接合面積を小さくすることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a - conductivity type short wavelength light absorption layer and a single conductivity type long wavelength light absorption layer are provided on the upper and lower sides of the substrate, and the short wavelength light absorption layer A layer of opposite conductivity type is formed by impurity diffusion on the surface of the long-wavelength light absorption layer opposite to the substrate, so that the PN of the photodiode is
The bonding area can be reduced.

しかも、一体的に形成される波長多重受光装置において
、不純物拡散により形成されるPN接合面には、段とな
るメサ形状をなくせるため、リーク電流の発生を防止す
ることが可能になる。
Furthermore, in the integrally formed wavelength multiplexing light receiving device, the PN junction surface formed by impurity diffusion can eliminate the stepped mesa shape, making it possible to prevent leakage current from occurring.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の第1の実施例を示す装置の断面図、 第2図は、本発明の第1〜3の実施例を示す装置の回路
図、 第3図は、本発明の第2の実施例を示す装置の断面図、 第4図は、本発明の第3の実施例を示す装置の断面図、 第5図は、従来装置の一例を示す断面図及び回路図であ
る。 (符号の説明) 1 ・・・N゛ 型1nP  基手反、2・・・短波長
光吸収層、 3.7・・・P゛型型数散層 4・・・バッファ層、 5・・・長波長光吸収層、 6・・・キャップ層、 20・・・バッファ層、 21・・・短波長光吸収層、 22・・・キャップ層、 23・・・P°型型数散層 30・・・InP基板、 31.35・・・バッファ層、 32・・・短波長光吸収層、 36・・・長波長光吸収層、 33.37・・・キャップ層、 34. 38・・・P゛型型数散層 出 願 人 冨士通株式会社
FIG. 1 is a sectional view of a device showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a device showing first to third embodiments of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a device showing a first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a device showing a third embodiment of the present invention; FIG. 5 is a cross-sectional view and circuit diagram showing an example of a conventional device. . (Explanation of symbols) 1...N゛ type 1nP base layer, 2...Short wavelength light absorption layer, 3.7...P'' type scattering layer 4...Buffer layer, 5... - Long wavelength light absorption layer, 6... Cap layer, 20... Buffer layer, 21... Short wavelength light absorption layer, 22... Cap layer, 23... P° type scattering layer 30 ...InP substrate, 31.35...Buffer layer, 32...Short wavelength light absorption layer, 36...Long wavelength light absorption layer, 33.37...Cap layer, 34. 38...P'' type scattered layer Applicant: Fujitsu Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一導電型の短波長光吸収層と一導電型の長波長光吸収層
とを基板の上下側に設けるとともに、前記短波長光吸収
層及び前記長波長光吸収層のうち前記基板と反対側の面
に、不純物拡散による反対導電型層を形成したことを特
徴とする波長多重受光装置。
A short wavelength light absorption layer of one conductivity type and a long wavelength light absorption layer of one conductivity type are provided on the upper and lower sides of the substrate, and one of the short wavelength light absorption layer and the long wavelength light absorption layer is provided on the side opposite to the substrate. 1. A wavelength multiplexed light receiving device characterized in that a layer of opposite conductivity type is formed on a surface by diffusion of impurities.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373182A (en) * 1993-01-12 1994-12-13 Santa Barbara Research Center Integrated IR and visible detector
US6750075B2 (en) 1998-01-29 2004-06-15 Manijeh Razeghi Multi color detector
CN102544196A (en) * 2010-12-31 2012-07-04 重庆鹰谷光电有限公司 Manufacturing method of double-color purple light-infrared light silicon-based composite photoelectric detector

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