JPH05198835A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
- Publication number
- JPH05198835A JPH05198835A JP4010023A JP1002392A JPH05198835A JP H05198835 A JPH05198835 A JP H05198835A JP 4010023 A JP4010023 A JP 4010023A JP 1002392 A JP1002392 A JP 1002392A JP H05198835 A JPH05198835 A JP H05198835A
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- Japan
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- shielding layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバを使用し光通信を行う際に高速応
答の妨げになる受光部以外への光入射を防止することが
できる光半導体装置を提供する。 【構成】 Ｐ型の低抵抗半導体基板上にＰ型の高抵抗半
導体領域が形成され、該高抵抗半導体領域内にＮ型の半
導体領域よりなる受光部３が形成されている。高抵抗半
導体領域の上面における受光部３の外側の領域には略全
面に亘ってアルミニウムよりなる遮光層５が形成され、
遮光層５における受光部３の周辺には、幅１０μｍ以下
の環状の分離領域７が形成されており、分離領域７の内
側の遮光層４はアノード電極部に設定されている。
答の妨げになる受光部以外への光入射を防止することが
できる光半導体装置を提供する。 【構成】 Ｐ型の低抵抗半導体基板上にＰ型の高抵抗半
導体領域が形成され、該高抵抗半導体領域内にＮ型の半
導体領域よりなる受光部３が形成されている。高抵抗半
導体領域の上面における受光部３の外側の領域には略全
面に亘ってアルミニウムよりなる遮光層５が形成され、
遮光層５における受光部３の周辺には、幅１０μｍ以下
の環状の分離領域７が形成されており、分離領域７の内
側の遮光層４はアノード電極部に設定されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを使用して
光通信を行うための光半導体装置に関するものである。
光通信を行うための光半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、受光素子の分野においては、より
高速な応答特性を有するものが要求されており、特に、
光ファイバを使用した光通信における受光素子の分野に
おいては、使用される様々な光ファイバに対して応答波
形になまりが無い高速応答性を有し且つ低コストなもの
が強く要求されてきており、これらに応える受光素子の
必要性が高まっている。
高速な応答特性を有するものが要求されており、特に、
光ファイバを使用した光通信における受光素子の分野に
おいては、使用される様々な光ファイバに対して応答波
形になまりが無い高速応答性を有し且つ低コストなもの
が強く要求されてきており、これらに応える受光素子の
必要性が高まっている。
【０００３】光ファイバを使用した光通信の場合、受光
素子に入射される光源の大きさや形状は、光通信に用い
られる光ファイバの種類や径或いは光学系等により決定
され、これらに基づいて受光素子の受光部の形状も決定
される。
素子に入射される光源の大きさや形状は、光通信に用い
られる光ファイバの種類や径或いは光学系等により決定
され、これらに基づいて受光素子の受光部の形状も決定
される。
【０００４】ところが、ＰＮ接合に逆バイアスを印加さ
せると、空乏層が形成され、横方向に広がった空乏層に
よって受光部の外側にも受光感度を有する領域が形成さ
れてしまう。
せると、空乏層が形成され、横方向に広がった空乏層に
よって受光部の外側にも受光感度を有する領域が形成さ
れてしまう。
【０００５】図３は従来の受光素子の断面構造を、図４
は従来の受光素子の平面構造をそれぞれ示している。同
図に示すように、低抵抗なＮ型半導体シリコン基板１上
にエピタキシャル成長によりＮ型の高抵抗領域２が形成
され、該Ｎ型の高抵抗領域２内にＰ型の受光部３が形成
されている。Ｐ型の受光部３の周囲には遮光を兼ねたア
ノード電極４がアルミニウムにより形成され、Ｎ型半導
体シリコン基板１の下面にはカソード電極６が形成され
ている。
は従来の受光素子の平面構造をそれぞれ示している。同
図に示すように、低抵抗なＮ型半導体シリコン基板１上
にエピタキシャル成長によりＮ型の高抵抗領域２が形成
され、該Ｎ型の高抵抗領域２内にＰ型の受光部３が形成
されている。Ｐ型の受光部３の周囲には遮光を兼ねたア
ノード電極４がアルミニウムにより形成され、Ｎ型半導
体シリコン基板１の下面にはカソード電極６が形成され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の受光
素子においては、図４に示すように、特定の光ファイバ
と対応して受光部の形状や大きさを決定し、受光部の周
辺に形成される受光感度を有する領域をアルミニウムに
より遮光しても、光ファイバの種類や径が異なったり或
いは異なる光学系に用いられる場合には、確実に遮光を
することができず、受光部以外の領域に入射した光は電
子・正孔対を生成して拡散電流となり、光電流としてと
り出される。
素子においては、図４に示すように、特定の光ファイバ
と対応して受光部の形状や大きさを決定し、受光部の周
辺に形成される受光感度を有する領域をアルミニウムに
より遮光しても、光ファイバの種類や径が異なったり或
いは異なる光学系に用いられる場合には、確実に遮光を
することができず、受光部以外の領域に入射した光は電
子・正孔対を生成して拡散電流となり、光電流としてと
り出される。
【０００７】この拡散電流は空乏層内に生成されるドリ
フト電流に比べて、光が入射されてから光電流になるま
での時間が遅いために、応答波形がなまり、高速応答の
妨げになるという問題がある。
フト電流に比べて、光が入射されてから光電流になるま
での時間が遅いために、応答波形がなまり、高速応答の
妨げになるという問題がある。
【０００８】これに対して、遮光用のアルミニウムの領
域を拡大すると、受光部外への光の入射を防止すること
はできるが、容量成分が大きくなり応答自体が遅くなっ
てしまう。
域を拡大すると、受光部外への光の入射を防止すること
はできるが、容量成分が大きくなり応答自体が遅くなっ
てしまう。
【０００９】上記に鑑み、本発明は、使用する光ファイ
バの種類や径或いは光学系等の違いに伴う光入射により
発生する不必要な光電流を防止し、これにより応答波形
になまりが無い高速応答性に優れた光通信が実現できる
光半導体装置を提供することを目的とする。
バの種類や径或いは光学系等の違いに伴う光入射により
発生する不必要な光電流を防止し、これにより応答波形
になまりが無い高速応答性に優れた光通信が実現できる
光半導体装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、高抵抗半導体領域の上面におけ
る受光部の外側領域を略全面に亘って非透過性の材料に
より遮光するものである。
め、請求項１の発明は、高抵抗半導体領域の上面におけ
る受光部の外側領域を略全面に亘って非透過性の材料に
より遮光するものである。
【００１１】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、第１導電型の低抵抗半導体基板上に第１導電型の高
抵抗半導体領域が形成され、該高抵抗半導体領域内に第
２導電型の半導体領域よりなる受光部が形成された光半
導体装置を対象とし、前記高抵抗半導体領域の上面にお
ける前記受光部の外側の領域には略全面に亘って非透過
性材料よりなる遮光層が形成され、該遮光層における前
記受光部の周辺には、該受光部を囲繞し且つ前記遮光層
を内外に分離する幅１０μｍ以下の環状の分離領域が形
成されている構成とするものである。
は、第１導電型の低抵抗半導体基板上に第１導電型の高
抵抗半導体領域が形成され、該高抵抗半導体領域内に第
２導電型の半導体領域よりなる受光部が形成された光半
導体装置を対象とし、前記高抵抗半導体領域の上面にお
ける前記受光部の外側の領域には略全面に亘って非透過
性材料よりなる遮光層が形成され、該遮光層における前
記受光部の周辺には、該受光部を囲繞し且つ前記遮光層
を内外に分離する幅１０μｍ以下の環状の分離領域が形
成されている構成とするものである。
【００１２】また、請求項２の発明は、分離層の内側の
遮光層をアノード電極部に用いることができるようにす
るため、請求項１の発明に、遮光層を金属薄膜よりなる
構成を付加するものである。
遮光層をアノード電極部に用いることができるようにす
るため、請求項１の発明に、遮光層を金属薄膜よりなる
構成を付加するものである。
【００１３】
【作用】請求項１の発明の構成により、高抵抗半導体領
域の上面における受光部の外側の領域に略全面に亘って
非透過性材料よりなる遮光層が形成されているため、光
ファイバの種類や径或いは光学系等が異なっても受光部
以外の領域に光が入射しないので、拡散電流成分の原因
になる周辺光の影響を最小限に抑制できる。この場合、
遮光層には該遮光層を内外に分離する環状の分離領域が
形成されているが、該分離領域の幅は１０μｍ以下と狭
いので、該分離領域から入射する光の影響は無視でき
る。
域の上面における受光部の外側の領域に略全面に亘って
非透過性材料よりなる遮光層が形成されているため、光
ファイバの種類や径或いは光学系等が異なっても受光部
以外の領域に光が入射しないので、拡散電流成分の原因
になる周辺光の影響を最小限に抑制できる。この場合、
遮光層には該遮光層を内外に分離する環状の分離領域が
形成されているが、該分離領域の幅は１０μｍ以下と狭
いので、該分離領域から入射する光の影響は無視でき
る。
【００１４】請求項２の発明の構成により、遮光層は金
属薄膜により構成されているため、分離領域の内側の遮
光層をアノード電極部に用いることができる。この場
合、アノード電極部と分離領域の外側の遮光層とは分離
領域により電気的に絶縁されているので、容量は分離領
域の内側の遮光層つまりアノード電極部のみで決定され
る。
属薄膜により構成されているため、分離領域の内側の遮
光層をアノード電極部に用いることができる。この場
合、アノード電極部と分離領域の外側の遮光層とは分離
領域により電気的に絶縁されているので、容量は分離領
域の内側の遮光層つまりアノード電極部のみで決定され
る。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る受光素子の断
面構造を、図２は該受光素子の平面構造をそれぞれ示し
ている。
面構造を、図２は該受光素子の平面構造をそれぞれ示し
ている。
【００１６】同図に示すように、低抵抗なＮ型半導体シ
リコン基板１上にエピタキシャル成長法によりＮ型の高
抵抗半導体領域２が３０〜４０μｍ形成されており、該
高抵抗半導体領域２の比抵抗は３００〜６００Ω・ｃｍ
に設定されている。高抵抗半導体領域２の中に不純物と
してのボロンがドーピングされることによりＰ型半導体
領域よりなる受光部３が形成されており、該受光部３の
直径は５００μｍに設定されている。
リコン基板１上にエピタキシャル成長法によりＮ型の高
抵抗半導体領域２が３０〜４０μｍ形成されており、該
高抵抗半導体領域２の比抵抗は３００〜６００Ω・ｃｍ
に設定されている。高抵抗半導体領域２の中に不純物と
してのボロンがドーピングされることによりＰ型半導体
領域よりなる受光部３が形成されており、該受光部３の
直径は５００μｍに設定されている。
【００１７】本実施例の特徴として、高抵抗半導体領域
２の上面における受光部３の外側の周辺はアルミニウム
よりなる遮光層５によって全面的に被覆されている。そ
して遮光層５における受光部３の外周縁から外側へ１０
０μｍの部位には、受光部３を囲繞し且つ遮光層５を内
外に分離する分離領域７がアルミニウムのエッチングに
より形成されており、該分離領域７の内側部分はアノー
ド電極部４に、外側部分は遮光部５にそれぞれ設定され
ている。この場合、分離領域７からの光の入射の影響を
なくし、全面にアルミニウムを被覆した場合と同等の効
果を得るため、分離領域７の幅は１０μｍ以下に設定さ
れている。尚、Ｎ型半導体シリコン基板１の下面にはカ
ソード電極６が形成されている。
２の上面における受光部３の外側の周辺はアルミニウム
よりなる遮光層５によって全面的に被覆されている。そ
して遮光層５における受光部３の外周縁から外側へ１０
０μｍの部位には、受光部３を囲繞し且つ遮光層５を内
外に分離する分離領域７がアルミニウムのエッチングに
より形成されており、該分離領域７の内側部分はアノー
ド電極部４に、外側部分は遮光部５にそれぞれ設定され
ている。この場合、分離領域７からの光の入射の影響を
なくし、全面にアルミニウムを被覆した場合と同等の効
果を得るため、分離領域７の幅は１０μｍ以下に設定さ
れている。尚、Ｎ型半導体シリコン基板１の下面にはカ
ソード電極６が形成されている。
【００１８】図２に示すように、高抵抗半導体領域２の
上面における表面中央には受光部３が形成され、受光部
３の周辺にはアノード電極部４と遮光部５とが形成され
ており、アノード電極部４と遮光部５とは分離領域７に
より電気的に絶縁されているので、容量はアノード電極
部４の部分のみで決定される。
上面における表面中央には受光部３が形成され、受光部
３の周辺にはアノード電極部４と遮光部５とが形成され
ており、アノード電極部４と遮光部５とは分離領域７に
より電気的に絶縁されているので、容量はアノード電極
部４の部分のみで決定される。
【００１９】従って、従来の光半導体装置においては、
使用する光ファイバの種類や径或いは用いられる光学系
等によって、受光部３以外の領域に光が入射し応答波形
のなまりがみられたが、本実施例に係る光半導体装置に
よると、使用する光ファイバの種類や径或いは用いられ
る光学系等には関係なく、受光部３以外の領域への光の
入射を防止することができるので、容量等の電気的特性
も同等とすることができる。
使用する光ファイバの種類や径或いは用いられる光学系
等によって、受光部３以外の領域に光が入射し応答波形
のなまりがみられたが、本実施例に係る光半導体装置に
よると、使用する光ファイバの種類や径或いは用いられ
る光学系等には関係なく、受光部３以外の領域への光の
入射を防止することができるので、容量等の電気的特性
も同等とすることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係る光半導体装置によると、高抵抗半導体領域の上面に
おける受光部の外側領域に略全面に亘って遮光層を形成
し、該遮光層における受光部の周辺に該受光部を囲繞し
且つ前記遮光層を内外に分離する幅１０μｍ以下の環状
の分離領域を形成したため、光ファイバの種類や径或い
は光学系等が異なっても受光部以外の領域に光が殆ど入
射しないので、拡散電流の原因になる周辺光の影響を最
小限に抑制できる。
係る光半導体装置によると、高抵抗半導体領域の上面に
おける受光部の外側領域に略全面に亘って遮光層を形成
し、該遮光層における受光部の周辺に該受光部を囲繞し
且つ前記遮光層を内外に分離する幅１０μｍ以下の環状
の分離領域を形成したため、光ファイバの種類や径或い
は光学系等が異なっても受光部以外の領域に光が殆ど入
射しないので、拡散電流の原因になる周辺光の影響を最
小限に抑制できる。
【００２１】このため、本発明によると、応答波形にな
まりが無く高速応答が可能な光通信に用いることができ
る光半導体装置を低コストで提供することができる。
まりが無く高速応答が可能な光通信に用いることができ
る光半導体装置を低コストで提供することができる。
【００２２】また、請求項２の発明に係る光半導体装置
によると、遮光層は金属薄膜により構成されているた
め、分離領域の内側の遮光層をアノード電極部に用いる
ことができる。
によると、遮光層は金属薄膜により構成されているた
め、分離領域の内側の遮光層をアノード電極部に用いる
ことができる。
【図１】本発明の一実施例に係る光半導体装置としての
受光素子の断面図である。
受光素子の断面図である。
【図２】前記受光素子の平面図である。
【図３】従来の光半導体装置としての受光素子の断面図
である。
である。
【図４】従来の受光素子の平面図である。
１ Ｎ型の半導体シリコン基板 ２ Ｎ型の高抵抗半導体領域 ３ 受光部 ４ アノード電極部 ５ 遮光部 ６ カソード電極部 ７ 分離領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7210−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】 第１導電型の低抵抗半導体基板上に第１
導電型の高抵抗半導体領域が形成され、該高抵抗半導体
領域内に第２導電型の半導体領域よりなる受光部が形成
された光半導体装置であって、前記高抵抗半導体領域の
上面における前記受光部の外側の領域には略全面に亘っ
て非透過性材料よりなる遮光層が形成され、該遮光層に
おける前記受光部の周辺には、該受光部を囲繞し且つ前
記遮光層を内外に分離する幅１０μｍ以下の環状の分離
領域が形成されていることを特徴とする光半導体装置 - 【請求項２】 前記遮光層は金属薄膜よりなることを特
徴とする請求項１記載の光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4010023A JPH05198835A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4010023A JPH05198835A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198835A true JPH05198835A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11738807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4010023A Withdrawn JPH05198835A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198835A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318947A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Rohm Co Ltd | 受光装置およびそれを用いた電子機器 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4010023A patent/JPH05198835A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318947A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Rohm Co Ltd | 受光装置およびそれを用いた電子機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |