JPH0482277A - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
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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]
この発明は光通信における半導体受光素子に関するもの
である。
である。
[従来の技術]
第12図は例えば「光通信素子工学」 (工学図書株式
会社版、米津宏雄著、372頁、図6.7(c))に示
された従来の半導体受光素子を示す断面図である。ここ
ではp +拡散領域/ n −−1nGaAs/ n
−InP構造によるPIN型フォトダイオードの場合に
ついて説明する。第12図において(1)はn−電極、
(2)は半導体基板で、(3)のn”−InP半導体基
板と(4)のn −1nPバツフア一層とから成り立っ
ている。(5)はn ”’ −1nGaAsの光吸収層
である。(6)はn −−1nGaAsPの光透過層で
ある。この光透過層(6)の材料はn−−1nPでもよ
い、(7)は第2導電型半導体領域であるp1拡散領域
で、光透過層(6)と光吸収層(5)にまたがって配置
されている。 (13)は接合面で。
会社版、米津宏雄著、372頁、図6.7(c))に示
された従来の半導体受光素子を示す断面図である。ここ
ではp +拡散領域/ n −−1nGaAs/ n
−InP構造によるPIN型フォトダイオードの場合に
ついて説明する。第12図において(1)はn−電極、
(2)は半導体基板で、(3)のn”−InP半導体基
板と(4)のn −1nPバツフア一層とから成り立っ
ている。(5)はn ”’ −1nGaAsの光吸収層
である。(6)はn −−1nGaAsPの光透過層で
ある。この光透過層(6)の材料はn−−1nPでもよ
い、(7)は第2導電型半導体領域であるp1拡散領域
で、光透過層(6)と光吸収層(5)にまたがって配置
されている。 (13)は接合面で。
p1拡散領域(7)と光吸収層(5)あるいは光透過層
(6)をなす第1導電型半導体とのp−n接合の接合面
である。接合面(13)の底111tl(14)は光吸
収層(5)のみに形成されている。(8)はp−n接合
による空乏層、(15)は空乏層端、(9)はSi3N
、の表面保護膜、(10)は反射防止膜、(11)は電
極コンタクト、(12)はp−電極である。
(6)をなす第1導電型半導体とのp−n接合の接合面
である。接合面(13)の底111tl(14)は光吸
収層(5)のみに形成されている。(8)はp−n接合
による空乏層、(15)は空乏層端、(9)はSi3N
、の表面保護膜、(10)は反射防止膜、(11)は電
極コンタクト、(12)はp−電極である。
次に動作について説明する。
第13図はフォトダイオードを使用するときの回路図で
ある。第13図においてhνは光量子である。
ある。第13図においてhνは光量子である。
上記のように構成されたフォトダイオードは通常第13
図に示されるような回路構成の下で使用される。PIN
型フォトダイオードは抵抗を介して電源と結ばれ逆方向
バイアス電圧が印加される。
図に示されるような回路構成の下で使用される。PIN
型フォトダイオードは抵抗を介して電源と結ばれ逆方向
バイアス電圧が印加される。
第12図において反射防止膜(10)を透してp4拡散
領域〈7)に入射した光は光透過層(6)を通過し、光
吸収層(5)で吸収され、電子正孔対を発生する。この
電子正孔対は空乏層(8)中において、電界により分離
し、n−電極(1)とp−電極(11)との間に起電力
を発生し、光電流が得られる9空乏層(8)の領域はn
−電極(1)とp−電極(12)との間にバイアス電圧
を印加することにより制御され得るが、第12図の従来
例のように空乏層(8)が光吸収層(5)にある場合は
、バイアス電圧がなくても光入射があれば起電力が発生
し光電流が得られる。
領域〈7)に入射した光は光透過層(6)を通過し、光
吸収層(5)で吸収され、電子正孔対を発生する。この
電子正孔対は空乏層(8)中において、電界により分離
し、n−電極(1)とp−電極(11)との間に起電力
を発生し、光電流が得られる9空乏層(8)の領域はn
−電極(1)とp−電極(12)との間にバイアス電圧
を印加することにより制御され得るが、第12図の従来
例のように空乏層(8)が光吸収層(5)にある場合は
、バイアス電圧がなくても光入射があれば起電力が発生
し光電流が得られる。
またp−n接合による空乏層(8)は材料の比誘電率で
定まる空乏層容量を持ちフォトダイオードの応答速度に
影響を与える。すなわち応答速度はCR時定数の大きさ
により定まり、この値が大きくなると応答速度は小さく
なる。このCR時定数のCは主として空乏層容JICB
で、第1式で示される。
定まる空乏層容量を持ちフォトダイオードの応答速度に
影響を与える。すなわち応答速度はCR時定数の大きさ
により定まり、この値が大きくなると応答速度は小さく
なる。このCR時定数のCは主として空乏層容JICB
で、第1式で示される。
第1式において、Aはp−n接合の面積、kは比誘電率
、NBはキャリア濃度、■、はバイアス電圧、v(、は
ビルトイン電圧、εo、 qはそれぞれ定数である。
、NBはキャリア濃度、■、はバイアス電圧、v(、は
ビルトイン電圧、εo、 qはそれぞれ定数である。
またCR時定数のRは光電流(高周波信号)に対する負
荷抵抗で、第13図におけるRt、に相当する。
荷抵抗で、第13図におけるRt、に相当する。
第14図は第2の従来例を示す断面図である。
第14図ではp9拡散領域(7)もp−n接合による空
乏層(8)も共に光透過層(6)に存在する場合である
。この場合はp“拡散領域(7)が光透過層(6ンにあ
るため、第1式から分かるように光透過層(6)と光吸
収層(5)とのキャリア濃度N1が同程度であるとすれ
ば、光透過層(6)の比誘電率が光吸収層(5)の比誘
電率より小さいと、空乏層が光吸収層(5)にまたがっ
て存在する場合に比較し空乏層容量が小さくなり、応答
速度が大きくなる。なお、光透過層(6)のキャリア濃
度NBが光吸収層(5)のキャリア濃度NBより/JX
さければ空乏層容量がより小さくなり応答速度が大きく
なることは言うまでもない。
乏層(8)も共に光透過層(6)に存在する場合である
。この場合はp“拡散領域(7)が光透過層(6ンにあ
るため、第1式から分かるように光透過層(6)と光吸
収層(5)とのキャリア濃度N1が同程度であるとすれ
ば、光透過層(6)の比誘電率が光吸収層(5)の比誘
電率より小さいと、空乏層が光吸収層(5)にまたがっ
て存在する場合に比較し空乏層容量が小さくなり、応答
速度が大きくなる。なお、光透過層(6)のキャリア濃
度NBが光吸収層(5)のキャリア濃度NBより/JX
さければ空乏層容量がより小さくなり応答速度が大きく
なることは言うまでもない。
ただ第2の従来例では光吸収層(5)に空乏層(8)が
存在しないため、光吸収層(5)で発生した電子正孔対
が分離せず再結合し、起電力が発生しない。このため光
電流を得るためには必ずバイアス電圧を印加し空乏層端
(15)を光吸収層(5)内まで延ばす必要がある。
存在しないため、光吸収層(5)で発生した電子正孔対
が分離せず再結合し、起電力が発生しない。このため光
電流を得るためには必ずバイアス電圧を印加し空乏層端
(15)を光吸収層(5)内まで延ばす必要がある。
[発明が解決しようとする課題]
従来の半導体受光素子は以上の様に構成されているので
次の様な問題点があった。すなわち半導体受光素子が通
信に使用される場合には、光ファイバーと接続されるが
光フアイバー終端から半導体受光素子の受光面に直接光
を入れる直接結合の場合は、光束が拡散するので受光面
が広い方が結合が容易である。更に大きな光電流を得る
為にも受光面積すなわちp−n接合の面積が広い方がよ
い。しかしp−n接合の面積が広がるとそれに伴う空乏
層も広くなる。第15図は単位面積当りの空乏層容量C
3を用いて示した第1の従来例の半導体受光素子の全空
乏層容量C11の等価回路図である。第15図から分か
るようにp−n接合の面積が増加すると並列結合される
、単位面積当りの空乏層容量C8の数が増加し全空乏層
容量C!lが増加する。従ってCR時定数が大きくなり
、高速応答性のよい半導体受光素子が得られない、この
ため空乏層が存在する領域の比誘電率はできるだけ小さ
くしたいという要請がある。
次の様な問題点があった。すなわち半導体受光素子が通
信に使用される場合には、光ファイバーと接続されるが
光フアイバー終端から半導体受光素子の受光面に直接光
を入れる直接結合の場合は、光束が拡散するので受光面
が広い方が結合が容易である。更に大きな光電流を得る
為にも受光面積すなわちp−n接合の面積が広い方がよ
い。しかしp−n接合の面積が広がるとそれに伴う空乏
層も広くなる。第15図は単位面積当りの空乏層容量C
3を用いて示した第1の従来例の半導体受光素子の全空
乏層容量C11の等価回路図である。第15図から分か
るようにp−n接合の面積が増加すると並列結合される
、単位面積当りの空乏層容量C8の数が増加し全空乏層
容量C!lが増加する。従ってCR時定数が大きくなり
、高速応答性のよい半導体受光素子が得られない、この
ため空乏層が存在する領域の比誘電率はできるだけ小さ
くしたいという要請がある。
また、第2の従来例ではp1拡散領域も空乏層もともに
空乏層容量が小さくなり応答速度が大きくなるが必ずバ
イアス電圧を印加し空乏層を光吸収層内まで延ばす必要
がある。バイアス電圧が必要になると、結晶欠陥による
もれ電流やp−n接合の表面露出部の表面もれ電流はバ
イアス電圧を印加することにより増加するので、光電流
ともれ電流との合成である出力に対してそのS/N比が
悪くなる。
空乏層容量が小さくなり応答速度が大きくなるが必ずバ
イアス電圧を印加し空乏層を光吸収層内まで延ばす必要
がある。バイアス電圧が必要になると、結晶欠陥による
もれ電流やp−n接合の表面露出部の表面もれ電流はバ
イアス電圧を印加することにより増加するので、光電流
ともれ電流との合成である出力に対してそのS/N比が
悪くなる。
この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で、従来の構造より空乏層容量が小さくかつ零バイアス
においても光感度をもつ半導体受光素子を得ることを目
的とし、延いては応答速度が大きくかつ信頼性の高い半
導体受光素子を得ることを目的としている。
で、従来の構造より空乏層容量が小さくかつ零バイアス
においても光感度をもつ半導体受光素子を得ることを目
的とし、延いては応答速度が大きくかつ信頼性の高い半
導体受光素子を得ることを目的としている。
[課題を解決するための手段]
この発明に係わる半導体受光素子は第1導電型半導体の
光吸収層に密着して配置された、光吸収層より比誘電率
の小きい第1導電型半導体の光透過層を備え、この光透
過層に第2導電型半導体領域を選択的に配置すると共に
、この第2導電型半導体領域の接合の上記光吸収層に対
向する部分に、光吸収層に貫入するような上記第2導電
型半導体領域の突出部を備えたものである。
光吸収層に密着して配置された、光吸収層より比誘電率
の小きい第1導電型半導体の光透過層を備え、この光透
過層に第2導電型半導体領域を選択的に配置すると共に
、この第2導電型半導体領域の接合の上記光吸収層に対
向する部分に、光吸収層に貫入するような上記第2導電
型半導体領域の突出部を備えたものである。
[作用]
この発明における半導体受光素子においては、全空乏層
容量は光吸収層の空乏層容量と光透過層の空乏層容量と
が直列接続された容量と、光吸収層のみの空乏層容量と
が並列接続された容量となるので、全空乏層容量が低減
すると共に、空乏層の端は光吸収層内に存在するので零
バイアスで光電流が得られる。
容量は光吸収層の空乏層容量と光透過層の空乏層容量と
が直列接続された容量と、光吸収層のみの空乏層容量と
が並列接続された容量となるので、全空乏層容量が低減
すると共に、空乏層の端は光吸収層内に存在するので零
バイアスで光電流が得られる。
[発明の実施例コ
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図はこの発明の半導体受光素子を示す断面図であり
、第2図は第1図のA −A!!断面図である。ここで
もp ’F拡散領域/ n −−1nGaAs/ n
−InP構造によるPIN型フォトダイオードの場合に
ついて説明する。(1)〜(13)、(15)は従来例
とおなしであるので説明を省略する。(16)は第2導
電型半導体領域、ここではp+拡散領域の突出部である
。
、第2図は第1図のA −A!!断面図である。ここで
もp ’F拡散領域/ n −−1nGaAs/ n
−InP構造によるPIN型フォトダイオードの場合に
ついて説明する。(1)〜(13)、(15)は従来例
とおなしであるので説明を省略する。(16)は第2導
電型半導体領域、ここではp+拡散領域の突出部である
。
第1図、第2図においてp+拡散領域(7)の突出部(
16)は一方向に溝形状をなしながら繰り返し突出して
いて、p +拡散領域(7)がその横断面では光透過層
(6)から光吸収層(5)に櫛の歯状に配置されている
。櫛の歯状になっている部分の寸法はたとえば8寸法、
5寸法とも1μm程度である。それ故空乏層端(15)
はp−n接合が光透過層(6)にある部位でも若干光透
過層(6)の方に波打つ程度で光吸収層(5)にある。
16)は一方向に溝形状をなしながら繰り返し突出して
いて、p +拡散領域(7)がその横断面では光透過層
(6)から光吸収層(5)に櫛の歯状に配置されている
。櫛の歯状になっている部分の寸法はたとえば8寸法、
5寸法とも1μm程度である。それ故空乏層端(15)
はp−n接合が光透過層(6)にある部位でも若干光透
過層(6)の方に波打つ程度で光吸収層(5)にある。
第3図は第1図に示された半導体受光素子の空乏層容量
の等価回路図である。従来例と比較すると、p−n接合
が光吸収層(5)にあるところでは単位面積当りの空乏
層容量はC1となり従来例と同じであるが、p−n接合
が光透過層(6)にあるところでは、光透過層(6)の
比誘電率が光吸収層(5)の比誘電率よりも小さいので
、単位面積当りの空乏層容量は光吸収層(5)のところ
の空乏層容量Cユと光透過層(6)のところの空乏層容
量c2との直列接続となるので小さくなる。そのため全
空乏層容量CBは従来例に比べ低減し、フォトダイオー
ドの応答速度が大きくなる。
の等価回路図である。従来例と比較すると、p−n接合
が光吸収層(5)にあるところでは単位面積当りの空乏
層容量はC1となり従来例と同じであるが、p−n接合
が光透過層(6)にあるところでは、光透過層(6)の
比誘電率が光吸収層(5)の比誘電率よりも小さいので
、単位面積当りの空乏層容量は光吸収層(5)のところ
の空乏層容量Cユと光透過層(6)のところの空乏層容
量c2との直列接続となるので小さくなる。そのため全
空乏層容量CBは従来例に比べ低減し、フォトダイオー
ドの応答速度が大きくなる。
また空乏層端(15)はp−n接合が光透過層(6)に
ある場合でも若干光透過層(6)の方に波打つ程度で全
体として光吸収層(5)にあるから零バイアスでも光電
流が得られる。
ある場合でも若干光透過層(6)の方に波打つ程度で全
体として光吸収層(5)にあるから零バイアスでも光電
流が得られる。
次に製造方法について説明する。
第4図から第9図は製造の段階に従って示された半導体
受光素子の断面図である。
受光素子の断面図である。
n“−InP半導体基板(3)にn −1nPバツフア
一層(4)を気相成長させ、この両者で構成されるもの
を基板(2)とし、この基板(2)のn−InPバッフ
ァー層(4)の上にn −−1nGaAsの光吸収層(
5)を、光吸収層(5)の上にn−−1nGaAsPや
n”’−1nPの光透過層(6)を、光透過層(6)の
上にn ”’ −1nGaAsのコンタクト層(20)
を、コンタクト層(20)の上にn−−1nPのマスク
層(21)をそれぞれ順次気相成長により積層する。こ
の段階の半導体受光素子の断面図が第4図である。
一層(4)を気相成長させ、この両者で構成されるもの
を基板(2)とし、この基板(2)のn−InPバッフ
ァー層(4)の上にn −−1nGaAsの光吸収層(
5)を、光吸収層(5)の上にn−−1nGaAsPや
n”’−1nPの光透過層(6)を、光透過層(6)の
上にn ”’ −1nGaAsのコンタクト層(20)
を、コンタクト層(20)の上にn−−1nPのマスク
層(21)をそれぞれ順次気相成長により積層する。こ
の段階の半導体受光素子の断面図が第4図である。
次にマスク層(21)のエツチングパターンの材料とし
てSiN膜(22)を形成し、CF4などによるドライ
エツチングを行いエツチングパターンを形成する。この
段階の半導体受光素子の断面図が第5図である。
てSiN膜(22)を形成し、CF4などによるドライ
エツチングを行いエツチングパターンを形成する。この
段階の半導体受光素子の断面図が第5図である。
次にn−−1nPのマスク層(21)をMCIなどでエ
ツチングする。この段階の半導体受光素子の断面図が第
6図である。
ツチングする。この段階の半導体受光素子の断面図が第
6図である。
次に受光部のSiN膜(22)をCF4などを用いドラ
イエツチングを行ない除去した後、p今不純物を拡散し
、p“拡散領域(7)を形成する。この段階の半導体受
光素子の断面図が第7図である。
イエツチングを行ない除去した後、p今不純物を拡散し
、p“拡散領域(7)を形成する。この段階の半導体受
光素子の断面図が第7図である。
この後SiN膜(22) 、マスク層(21)を除去し
、電極コンタクト(11)とする部分を残してコンタク
ト層(20)を除去する。この段階の半導体受光素子の
断面図が第8図である。
、電極コンタクト(11)とする部分を残してコンタク
ト層(20)を除去する。この段階の半導体受光素子の
断面図が第8図である。
更に光透過層(6)の上にSi3N、膜を蒸着し、表面
保護膜(9)、反射防止膜(10)とする。この段階の
半導体受光素子の断面図が第9図である、 以上がこの発明に係わる半導体受光素子の製造方法であ
る9 なお、上記実施例はp+拡散領域(7)の突出ell(
16)は一方向に溝形状をなしながら繰り返し突出して
いて、p +拡散領域(7)がその横断面では光透過層
(6)から光吸収層(5)に櫛の画状に配置されている
場合について説明したが、突出8D(16)を光吸収層
に繰り返し突出させながら平面形状を種々に変化させて
もよい。第10図、第11図は第1図のA−Ag断面と
同様の断面における断面図である。第10図は断面形状
が同心円形状の実施例、第11図は同じく断面形状が格
子形状の実施例である。
保護膜(9)、反射防止膜(10)とする。この段階の
半導体受光素子の断面図が第9図である、 以上がこの発明に係わる半導体受光素子の製造方法であ
る9 なお、上記実施例はp+拡散領域(7)の突出ell(
16)は一方向に溝形状をなしながら繰り返し突出して
いて、p +拡散領域(7)がその横断面では光透過層
(6)から光吸収層(5)に櫛の画状に配置されている
場合について説明したが、突出8D(16)を光吸収層
に繰り返し突出させながら平面形状を種々に変化させて
もよい。第10図、第11図は第1図のA−Ag断面と
同様の断面における断面図である。第10図は断面形状
が同心円形状の実施例、第11図は同じく断面形状が格
子形状の実施例である。
[発明の効果]
この発明によれば空乏層容量が低減でき、かつ零バイア
スでも空乏層が光吸収層に延びているので、応答速度が
大きくなると共に零バイアスでも光電流かえられるとい
う効果がある。
スでも空乏層が光吸収層に延びているので、応答速度が
大きくなると共に零バイアスでも光電流かえられるとい
う効果がある。
(6)は光透過層、(7)は第2導電型半導体領域、(
16)は突出部である。
16)は突出部である。
なお図中、同一符号は同−
又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1導電型の半導体基板と、 この半導体基板の主面に密着して配置された第1導電型
半導体の光吸収層と、 この光吸収層に密着して上記半導体基板の主面に対向す
るように配置された、上記光吸収層より比誘電率の小さ
い第1導電型半導体の光透過層とを備え、 この光透過層に選択的に配置された第2導電型半導体領
域を有すると共に、この第2導電型半導体領域の接合の
上記光吸収層に対向する部分に、上記光吸収層に貫入す
るように配置された上記第2導電型半導体領域の突出部
を備えた半導体受光素子。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2198263A JP2661341B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体受光素子 |
US07/638,545 US5061977A (en) | 1990-07-24 | 1991-01-08 | Semiconductor photodetector device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2198263A JP2661341B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体受光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0482277A true JPH0482277A (ja) | 1992-03-16 |
JP2661341B2 JP2661341B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=16388228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2198263A Expired - Lifetime JP2661341B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体受光素子 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5061977A (ja) |
JP (1) | JP2661341B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007165359A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
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---|---|---|---|---|
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JP3338234B2 (ja) * | 1995-05-17 | 2002-10-28 | 三菱電機株式会社 | 光トリガサイリスタ及びその製造方法 |
JPH10190037A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Stanley Electric Co Ltd | Pinホトダイオード |
US5859450A (en) * | 1997-09-30 | 1999-01-12 | Intel Corporation | Dark current reducing guard ring |
US6081020A (en) * | 1998-02-20 | 2000-06-27 | Lucent Technologies Inc. | Linear PIN photodiode |
JP4134695B2 (ja) * | 2002-11-21 | 2008-08-20 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
US20050161695A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-07-28 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Systems and methods having a metal-semiconductor-metal (MSM) photodetector with buried oxide layer |
CN100423291C (zh) * | 2003-09-05 | 2008-10-01 | 新科实业有限公司 | 具有带掩埋氧化层的金属-半导体-金属(msm)光探测器的系统和方法 |
US7154137B2 (en) * | 2004-10-12 | 2006-12-26 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor and pixel having a non-convex photodiode |
RU187991U1 (ru) * | 2018-11-22 | 2019-03-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Динистор с наносекундным быстродействием |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPS62160775A (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | Fujitsu Ltd | 受光素子の構造とその製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4887138A (en) * | 1988-03-23 | 1989-12-12 | The United States Of America As Represented By The Secetary Of The Air Force | P-I-N photodetector having a burried junction |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2198263A patent/JP2661341B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-08 US US07/638,545 patent/US5061977A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62160775A (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | Fujitsu Ltd | 受光素子の構造とその製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007165359A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5061977A (en) | 1991-10-29 |
JP2661341B2 (ja) | 1997-10-08 |
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