JPH05136446A - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
- Publication number
- JPH05136446A JPH05136446A JP3321433A JP32143391A JPH05136446A JP H05136446 A JPH05136446 A JP H05136446A JP 3321433 A JP3321433 A JP 3321433A JP 32143391 A JP32143391 A JP 32143391A JP H05136446 A JPH05136446 A JP H05136446A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- semiconductor substrate
- light
- semiconductor
- inp
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 半導体基板表面に凸レンズ状の受光窓を形成
し、基板裏面に平面の反射膜構造を形成した表面入射型
ｐｉｎフォトダイオ−ド。 【効果】応答速度を速くでき、ボンディングも容易に行
える。
し、基板裏面に平面の反射膜構造を形成した表面入射型
ｐｉｎフォトダイオ−ド。 【効果】応答速度を速くでき、ボンディングも容易に行
える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信や光情報処理に
おいて用いられる半導体受光素子に関する。
おいて用いられる半導体受光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体受光素子は、光通信や光情
報処理用の受光器として実用化が進められている。光通
信用の波長１．３μｍ帯に対する受光素子としては、Ｉ
ｎＰ／ＩｎＧａＡｓ系のｐｉｎフォトダイオ−ドが広く
使われている。
報処理用の受光器として実用化が進められている。光通
信用の波長１．３μｍ帯に対する受光素子としては、Ｉ
ｎＰ／ＩｎＧａＡｓ系のｐｉｎフォトダイオ−ドが広く
使われている。
【０００３】表面光入射型のｐｉｎフォトダイオ−ドの
構造を図２に示す。このような表面光入射型のｐｉｎフ
ォトダイオ−ドでは、受光面積を大きくしているために
拡散領域が大きく接合容量が大きくなり、応答速度が遅
いという問題点があった。
構造を図２に示す。このような表面光入射型のｐｉｎフ
ォトダイオ−ドでは、受光面積を大きくしているために
拡散領域が大きく接合容量が大きくなり、応答速度が遅
いという問題点があった。
【０００４】一方、裏面光入射型においては、裏面に凸
レンズあるいはフレネルレンズを形成し集光させる受光
素子が発表されている。（特開昭６０−１６３４７０、
特開平２−９０６８５）
レンズあるいはフレネルレンズを形成し集光させる受光
素子が発表されている。（特開昭６０−１６３４７０、
特開平２−９０６８５）
【０００５】しかし、裏面光入射型では、裏面に凸レン
ズあるいはフレネルレンズが形成されているためにボン
ディングが複雑であるという問題点があった。
ズあるいはフレネルレンズが形成されているためにボン
ディングが複雑であるという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決したもので、応答速度が速く、ボンディングが
容易な半導体受光素子を提供するものである。
点を解決したもので、応答速度が速く、ボンディングが
容易な半導体受光素子を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、ｐｎ
接合を有する半導体層を半導体基板表面に備える表面光
入射型の半導体受光素子において、該半導体基板表面に
受光用窓を設け、該半導体基板裏面に反射鏡構造を設け
ることを特徴とする半導体受光素子を提供するものであ
る。
接合を有する半導体層を半導体基板表面に備える表面光
入射型の半導体受光素子において、該半導体基板表面に
受光用窓を設け、該半導体基板裏面に反射鏡構造を設け
ることを特徴とする半導体受光素子を提供するものであ
る。
【０００８】さらに、具体的には、上記半導体基板表面
の受光用窓に凸状レンズまたはフレネルレンズを形成
し、上記半導体基板裏面に平面の反射鏡構造を形成する
ものである。
の受光用窓に凸状レンズまたはフレネルレンズを形成
し、上記半導体基板裏面に平面の反射鏡構造を形成する
ものである。
【０００９】あるいは、上記半導体基板表面の受光用窓
を平面状に形成し、上記半導体基板裏面に凹面の反射鏡
構造を形成するものである。
を平面状に形成し、上記半導体基板裏面に凹面の反射鏡
構造を形成するものである。
【００１０】本発明では、半導体基板表面の受光用窓か
ら入射した光を半導体基板裏面の反射鏡構造によりｐｎ
接合部に集光させることで、ｐｎ接合部すなわち拡散領
域を小さくできて接合容量が小さくなり、応答速度を速
くできる。また、表面光入射型としているので、ボンデ
ィングが容易にできる。
ら入射した光を半導体基板裏面の反射鏡構造によりｐｎ
接合部に集光させることで、ｐｎ接合部すなわち拡散領
域を小さくできて接合容量が小さくなり、応答速度を速
くできる。また、表面光入射型としているので、ボンデ
ィングが容易にできる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例を図１にもとづいて説
明する。ｎ−ＩｎＰ基板２８上にｎ−ＩｎＰバッファー
層２７、ｎ−ＩｎＧａＡｓ層２５、ｎ−ＩｎＰ層２４を
順次エピタキシャル成長を行ったものに、Ｚｎ等のｐ型
不純物の拡散により、２６のような拡散領域を設けた。
拡散領域の径を１０〜５０μｍとし、拡散領域の径より
５〜１０μｍ広い領域を残してｎ−ＩｎＧａＡｓ層２５
までエッチングし、ＩｎＰ基板をエッチングにより凸レ
ンズ状に加工した後、ＳｉＮｘの反射防止膜２１および
ｐ電極２２を形成した。レンズ径は２００〜４００μｍ
とした。裏面には上記レンズ径の約１／２の大きさのＳ
ｉＮｘの反射膜３０を形成し、その後裏面全体にｎ電極
２９を形成した。
明する。ｎ−ＩｎＰ基板２８上にｎ−ＩｎＰバッファー
層２７、ｎ−ＩｎＧａＡｓ層２５、ｎ−ＩｎＰ層２４を
順次エピタキシャル成長を行ったものに、Ｚｎ等のｐ型
不純物の拡散により、２６のような拡散領域を設けた。
拡散領域の径を１０〜５０μｍとし、拡散領域の径より
５〜１０μｍ広い領域を残してｎ−ＩｎＧａＡｓ層２５
までエッチングし、ＩｎＰ基板をエッチングにより凸レ
ンズ状に加工した後、ＳｉＮｘの反射防止膜２１および
ｐ電極２２を形成した。レンズ径は２００〜４００μｍ
とした。裏面には上記レンズ径の約１／２の大きさのＳ
ｉＮｘの反射膜３０を形成し、その後裏面全体にｎ電極
２９を形成した。
【００１２】この構造により、表面から入射した光が、
基板表面のレンズにより集光されて、裏面の反射膜３０
に入射し、その反射光を拡散領域２６に集光することが
できた。そのため、拡散領域２６の径を１０〜５０μｍ
と小さくすることにより、接合容量を小さくできたの
で、応答速度を速くすることができた。さらに、表面光
入射型としているので、ボンディングが容易にできた。
基板表面のレンズにより集光されて、裏面の反射膜３０
に入射し、その反射光を拡散領域２６に集光することが
できた。そのため、拡散領域２６の径を１０〜５０μｍ
と小さくすることにより、接合容量を小さくできたの
で、応答速度を速くすることができた。さらに、表面光
入射型としているので、ボンディングが容易にできた。
【００１３】なお、実施例では基板表面を凸レンズ状に
加工したが、フレネルレンズに状に加工しても同様の効
果が得られた。
加工したが、フレネルレンズに状に加工しても同様の効
果が得られた。
【００１４】また、半導体基板表面の受光用窓を平面状
に形成し、半導体基板裏面に凹面の反射鏡構造を形成し
たものについても同様の効果が得られた。
に形成し、半導体基板裏面に凹面の反射鏡構造を形成し
たものについても同様の効果が得られた。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体基
板表面に受光用窓を設け、半導体基板裏面に反射鏡構造
を設けることにより、受光部の大口径化によるファイバ
ーとの結合が容易に行え、入射光を小さい領域に集光す
ることにより、拡散領域を小さくすることができ、応答
速度を速くすることができた。また、裏面入射型の受光
素子に比べ、ボンディングが簡単に行えた。
板表面に受光用窓を設け、半導体基板裏面に反射鏡構造
を設けることにより、受光部の大口径化によるファイバ
ーとの結合が容易に行え、入射光を小さい領域に集光す
ることにより、拡散領域を小さくすることができ、応答
速度を速くすることができた。また、裏面入射型の受光
素子に比べ、ボンディングが簡単に行えた。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】従来の表面入射型ｐｉｎフォトダイオ−ドを示
す図である。
す図である。
【符号の説明】 １１，２１ 反射防止膜 １２，２２ ｐ電極 １３ 保護膜 １４，２４ ｎ−ＩｎＰ １５，２５ ｎ−ＩｎＧａＡｓ １６，２６ ｐ−ＩｎＰ拡散領域 １７，２７ ｎ−ＩｎＰバッファー層 １８，２８ ｎ−ＩｎＰ基板 １９，２９ ｎ電極 ３０ 反射膜
Claims (3)
- 【請求項１】 ｐｎ接合を有する半導体層を半導体基板
表面に備える表面光入射型の半導体受光素子において、
該半導体基板表面に受光用窓を設け、該半導体基板裏面
に反射鏡構造を設けることを特徴とする半導体受光素
子。 - 【請求項２】 上記半導体基板表面の受光用窓に凸状レ
ンズまたはフレネルレンズを形成し、上記半導体基板裏
面に平面の反射鏡構造を形成することを特徴とする請求
項１記載の半導体受光素子。 - 【請求項３】 上記半導体基板表面の受光用窓を平面状
に形成し、上記半導体基板裏面に凹面の反射鏡構造を形
成することを特徴とする請求項１記載の半導体受光素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3321433A JPH05136446A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3321433A JPH05136446A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 半導体受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136446A true JPH05136446A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18132499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3321433A Pending JPH05136446A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136446A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996036989A3 (de) * | 1995-05-18 | 1997-02-20 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Optische linsen-/detektoranordnung |
| JP2018093149A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 日本電信電話株式会社 | 受光素子 |
| JPWO2019150533A1 (ja) * | 2018-02-01 | 2020-08-06 | 株式会社京都セミコンダクター | 半導体受光素子 |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP3321433A patent/JPH05136446A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996036989A3 (de) * | 1995-05-18 | 1997-02-20 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Optische linsen-/detektoranordnung |
| JP2018093149A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 日本電信電話株式会社 | 受光素子 |
| JPWO2019150533A1 (ja) * | 2018-02-01 | 2020-08-06 | 株式会社京都セミコンダクター | 半導体受光素子 |
| US11145770B2 (en) | 2018-02-01 | 2021-10-12 | Kyoto Semiconductor Co., Ltd. | Semiconductor light receiving element |
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