JPH05183182A - 半導体素子 - Google Patents
半導体素子Info
- Publication number
- JPH05183182A JPH05183182A JP4000219A JP21992A JPH05183182A JP H05183182 A JPH05183182 A JP H05183182A JP 4000219 A JP4000219 A JP 4000219A JP 21992 A JP21992 A JP 21992A JP H05183182 A JPH05183182 A JP H05183182A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type region
- type
- anode electrode
- region
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動度の低い正孔をキャリアとするｐ+ 型領
域の抵抗を低減し、周波数特性を改善した半導体素子を
得る。 【構成】 比較的薄いｐ+ 型領域（ｐ≧１×１０18ｃｍ
-3）４とアノード電極５に対し直列に、比較的厚いｎ+
型領域（ｎ≧１×１０18ｃｍ-3）９を形成し、ｎ+ 型領
域９上にアノード電極５を形成し、直列抵抗を低減した
ことを特徴としている。
域の抵抗を低減し、周波数特性を改善した半導体素子を
得る。 【構成】 比較的薄いｐ+ 型領域（ｐ≧１×１０18ｃｍ
-3）４とアノード電極５に対し直列に、比較的厚いｎ+
型領域（ｎ≧１×１０18ｃｍ-3）９を形成し、ｎ+ 型領
域９上にアノード電極５を形成し、直列抵抗を低減した
ことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波応答を要する半
導体素子、例えば通信用のフォトダイオードに関するも
のである。
導体素子、例えば通信用のフォトダイオードに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図２にＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ系フォトダ
イオードの構造図を従来例として示す。この図におい
て、１はｎ+ −ＩｎＰ基板（ｎ≧１×１０18ｃｍ-3）
（以下、単にｎ型基板という。なお、その他の符号につ
いても実施例を含め繰り返し用いる場合は同様とす
る。）、２はｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層（ｎ〜１０15
ｃｍ-3）、３はｎ- −ＩｎＰ窓層（ｎ〜１０15ｃ
ｍ-3）、４はＺｎまたはＣｄを拡散したｐ+ 型領域（ｐ
≧１×１０18ｃｍ-3）、５はアノード電極、６はＳｉＮ
パッシベーション膜、７はカソード電極、８は空乏層端
である。また、Ｌは信号光、白丸は正孔、黒丸は電子を
示す。なお、ｎ型基板１の厚みは、例えば〜２００μ
ｍ、光吸収層２は〜３μｍ、窓層３は〜１μｍである。
イオードの構造図を従来例として示す。この図におい
て、１はｎ+ −ＩｎＰ基板（ｎ≧１×１０18ｃｍ-3）
（以下、単にｎ型基板という。なお、その他の符号につ
いても実施例を含め繰り返し用いる場合は同様とす
る。）、２はｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層（ｎ〜１０15
ｃｍ-3）、３はｎ- −ＩｎＰ窓層（ｎ〜１０15ｃ
ｍ-3）、４はＺｎまたはＣｄを拡散したｐ+ 型領域（ｐ
≧１×１０18ｃｍ-3）、５はアノード電極、６はＳｉＮ
パッシベーション膜、７はカソード電極、８は空乏層端
である。また、Ｌは信号光、白丸は正孔、黒丸は電子を
示す。なお、ｎ型基板１の厚みは、例えば〜２００μ
ｍ、光吸収層２は〜３μｍ、窓層３は〜１μｍである。
【０００３】次に、動作について説明する。通常、アノ
ード電極５に負電位、カソード電極７に正電位を与え
る。すなわち、ｐ+ 型領域４と光吸収層２により形成さ
れるｐ+ ｎ- 接合に逆バイアスを印加し、光吸収層２中
に空乏層端８を延ばす。ｐ+ 型領域４から入射された信
号光Ｌは、光吸収層２中で吸収され、電子・正孔対を発
生し、空乏層電界により分離され、正孔がｐ+ 型領域４
に、電子がｎ型基板１に到達することによって外部回路
に光電流が発生する。
ード電極５に負電位、カソード電極７に正電位を与え
る。すなわち、ｐ+ 型領域４と光吸収層２により形成さ
れるｐ+ ｎ- 接合に逆バイアスを印加し、光吸収層２中
に空乏層端８を延ばす。ｐ+ 型領域４から入射された信
号光Ｌは、光吸収層２中で吸収され、電子・正孔対を発
生し、空乏層電界により分離され、正孔がｐ+ 型領域４
に、電子がｎ型基板１に到達することによって外部回路
に光電流が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の構
造において、ｐ+ 型領域４に到達した正孔や、ｎ型基板
１に到達した電子は、各々ｐ+ 型領域４，ｎ型基板１中
をドリフトで走行し、アノード電極５，カソード電極７
に到達する。しかし、正孔の移動度μh ＝５０ｃｍ2 ／
Ｖｓは、電子の移動度μe ＝１０００ｃｍ2 ／Ｖｓに比
べ非常に小さく抵抗率は高い。さらに、ｐ+ 型領域４は
一般に、電流の通過面積が小さく、アノード電極５まで
の距離が比較的長く形成される傾向にあるため、ｎ型基
板１と比べ抵抗が非常に高くなり、周波数応答劣化を発
生するという問題点があった。
造において、ｐ+ 型領域４に到達した正孔や、ｎ型基板
１に到達した電子は、各々ｐ+ 型領域４，ｎ型基板１中
をドリフトで走行し、アノード電極５，カソード電極７
に到達する。しかし、正孔の移動度μh ＝５０ｃｍ2 ／
Ｖｓは、電子の移動度μe ＝１０００ｃｍ2 ／Ｖｓに比
べ非常に小さく抵抗率は高い。さらに、ｐ+ 型領域４は
一般に、電流の通過面積が小さく、アノード電極５まで
の距離が比較的長く形成される傾向にあるため、ｎ型基
板１と比べ抵抗が非常に高くなり、周波数応答劣化を発
生するという問題点があった。
【０００５】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ｐ+ ｎ- 接合からｐ+ 型領域を
経由しアノード電極に至る抵抗成分を低減した半導体素
子を得ることを目的とするものである。
ためになされたもので、ｐ+ ｎ- 接合からｐ+ 型領域を
経由しアノード電極に至る抵抗成分を低減した半導体素
子を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体素子
は、比較的薄いｐ+ 型領域と、さらに前記ｐ+ 型領域と
アノード電極の間に比較的厚いｎ+ 型領域を形成したも
のである。また、ｐ+型領域の正孔濃度ｐは１×１０18
ｃｍ-3以上、ｎ+ 型領域の電子濃度ｎは１×１０18ｃｍ
-3以上としたものである。
は、比較的薄いｐ+ 型領域と、さらに前記ｐ+ 型領域と
アノード電極の間に比較的厚いｎ+ 型領域を形成したも
のである。また、ｐ+型領域の正孔濃度ｐは１×１０18
ｃｍ-3以上、ｎ+ 型領域の電子濃度ｎは１×１０18ｃｍ
-3以上としたものである。
【０００７】
【作用】本発明においては、比較的薄いｐ+ 型領域から
比較的厚いｎ+ 型領域へトンネル効果にて、正孔・電子
のキャリア変換が行われ、比較的厚いｎ+ 型領域を経
て、アノード電極まで移動度の高い電子が移動するた
め、ｐ+ ｎ- 接合からアノード電極までの抵抗が低減さ
れる。そして、ｐ+ 型領域，ｎ+ 型領域ともに正孔，電
子の濃度を大きくしたので、直列抵抗が低減される。
比較的厚いｎ+ 型領域へトンネル効果にて、正孔・電子
のキャリア変換が行われ、比較的厚いｎ+ 型領域を経
て、アノード電極まで移動度の高い電子が移動するた
め、ｐ+ ｎ- 接合からアノード電極までの抵抗が低減さ
れる。そして、ｐ+ 型領域，ｎ+ 型領域ともに正孔，電
子の濃度を大きくしたので、直列抵抗が低減される。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すＩｎＧａＡ
ｓ．ＩｎＰフォトダイオードの断面図である。図１にお
いて、１〜８は図２の従来例と同じであるため、その説
明は省略する。９は比較的厚いｎ+ 型領域（ｎ≧１×１
０18ｃｍ-3）である。
ｓ．ＩｎＰフォトダイオードの断面図である。図１にお
いて、１〜８は図２の従来例と同じであるため、その説
明は省略する。９は比較的厚いｎ+ 型領域（ｎ≧１×１
０18ｃｍ-3）である。
【０００９】以下、動作を説明する。基本動作は従来例
と同じである。ただし、光により発生し空乏層電界にて
分離された正孔は、比較的薄いｐ+ 型領域４に到達した
ことにより、このｐ+ 型領域４と比較的厚いｎ+ 型領域
９により形成されるトンネルダイオードが順バイアスさ
れ、トンネル効果にてｎ+ 型領域９の電子がｐ+ 型領域
４に移動する。以上の変化により、アノード電極５から
電子が光入射領域まで移動したことになる。
と同じである。ただし、光により発生し空乏層電界にて
分離された正孔は、比較的薄いｐ+ 型領域４に到達した
ことにより、このｐ+ 型領域４と比較的厚いｎ+ 型領域
９により形成されるトンネルダイオードが順バイアスさ
れ、トンネル効果にてｎ+ 型領域９の電子がｐ+ 型領域
４に移動する。以上の変化により、アノード電極５から
電子が光入射領域まで移動したことになる。
【００１０】なお、上記の実施例では、フォトダイオー
ドに本発明を適用した場合について説明したが、本発明
はフォトダイオードに限定されない。したがって、光吸
収層２は一般にはｎ型のエピタキシャル層であればよ
い。また、ｐ+ 型領域４は拡散によって形成する代わり
に、エピタキシャル成長により形成することもできる。
同様に、ｎ型領域９も拡散のみならず、エピタキシャル
成長により形成することもできる。
ドに本発明を適用した場合について説明したが、本発明
はフォトダイオードに限定されない。したがって、光吸
収層２は一般にはｎ型のエピタキシャル層であればよ
い。また、ｐ+ 型領域４は拡散によって形成する代わり
に、エピタキシャル成長により形成することもできる。
同様に、ｎ型領域９も拡散のみならず、エピタキシャル
成長により形成することもできる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的薄いｐ+ 型領域と、さらに前記ｐ+ 型領域とアノ
ード電極の間に比較的厚いｎ+ 型領域を形成したので、
ｐ+ ｎ- 接合からアノード電極までの抵抗が低減できる
ため、周波数特性が改善される。
比較的薄いｐ+ 型領域と、さらに前記ｐ+ 型領域とアノ
ード電極の間に比較的厚いｎ+ 型領域を形成したので、
ｐ+ ｎ- 接合からアノード電極までの抵抗が低減できる
ため、周波数特性が改善される。
【００１２】また、ｐ+ 型領域の正孔濃度ｐは１×１０
18ｃｍ-3以上、ｎ+ 型領域の電子濃度ｎは１×１０18ｃ
ｍ-3以上としたので、直列抵抗を大きく低減できる。
18ｃｍ-3以上、ｎ+ 型領域の電子濃度ｎは１×１０18ｃ
ｍ-3以上としたので、直列抵抗を大きく低減できる。
【図１】本発明の一実施例によるＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ
系フォトダイオードの断面図である。
系フォトダイオードの断面図である。
【図２】従来のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ系フォトダイオー
ドの断面図である。
ドの断面図である。
【符号の説明】 １ ｎ型基板 ２ ｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層 ３ ｎ- −ＩｎＰ窓層 ４ ｐ+ 型領域 ５ アノード電極 ６ ＳｉＮパッシベーション膜 ７ カソード電極 ８ 空乏層端 ９ ｎ+ 型領域
Claims (2)
- 【請求項１】 ｎ型基板上にｎ型のエピタキシャル層が
形成され、さらに前記ｎ型のエピタキシャル層とｐｎ接
合を形成するｐ+ 型拡散層もしくはｐ型エピタキシャル
層によるｐ+ 型領域を最表面から前記ｎ型のエピタキシ
ャル層に向けて形成してなり、かつアノード電極とカソ
ード電極を備えた半導体素子において、前記ｐ+ 型領域
とアノード電極との間にｎ+ 型領域を形成したことを特
徴とする半導体素子。 - 【請求項２】 ｐ+ 型領域の正孔濃度を１×１０18ｃｍ
-3以上とし、ｎ+ 型領域の電子濃度を１×１０18ｃｍ-3
以上としたことを特徴とする請求項１記載の半導体素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000219A JPH05183182A (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000219A JPH05183182A (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05183182A true JPH05183182A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=11467855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4000219A Pending JPH05183182A (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05183182A (ja) |
-
1992
- 1992-01-06 JP JP4000219A patent/JPH05183182A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0156156A1 (en) | Avalanche photodiodes | |
| EP0142316A2 (en) | Improved p-i-n- and avalanche photodiodes | |
| JP2002324911A (ja) | アバランシェホトダイオード及びその製造方法 | |
| CA2050435C (en) | Photo-sensing device | |
| JP2002314118A (ja) | 受光素子 | |
| US4649409A (en) | Photoelectric transducer element | |
| JP4861388B2 (ja) | アバランシェホトダイオード | |
| JP2002231992A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPS6285477A (ja) | 光半導体装置 | |
| JPH05183182A (ja) | 半導体素子 | |
| JP2670553B2 (ja) | 半導体受光・増幅装置 | |
| JPS5996781A (ja) | ホトダイオ−ド | |
| JP4137826B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| JP2645460B2 (ja) | 受光素子の製造方法 | |
| JPH057014A (ja) | アバランシエフオトダイオード | |
| JPS61204988A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JP2854634B2 (ja) | 受光装置 | |
| KR950009629B1 (ko) | 화합물 반도체(InGaAs)수광 소자 | |
| JPS6365682A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH0719903B2 (ja) | 光導電検知器 | |
| JP2001237453A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH0575160A (ja) | アバランシエホトダイオードおよびその動作方法 | |
| JPS60130871A (ja) | ＩｎＧａＡｓ光検出器 | |
| JPH0521832A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH05152588A (ja) | 電子増倍半導体デバイスおよびこれを用いた複合デバイス |