JPH06224463A - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
- Publication number
- JPH06224463A JPH06224463A JP50A JP876393A JPH06224463A JP H06224463 A JPH06224463 A JP H06224463A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 876393 A JP876393 A JP 876393A JP H06224463 A JPH06224463 A JP H06224463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- apd
- layer
- light receiving
- region
- 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】 受光ＡＰＤと温度補正用遮光ＡＰＤとを備え
た受光装置において、素子の選別歩留りを向上させると
共に、コストを低減させる。 【構成】 受光用ＡＰＤ部２０と同一基板上で、近傍
に、遮光ＡＰＤ部３０を形成し、集積化した。かつ、遮
光ＡＰＤ部３０のブレークダウン電圧ＶB と、該ＶB の
温度係数β等の特性を、受光用ＡＰＤ部の特性に一致す
るように構成した。さらに、メサ溝４０その他の手段を
設けることにより、遮光ＡＰＤ３０に受光ＡＰＤ２０の
信号が入らない構成とした。 【効果】 遮光ＡＰＤを、受光ＡＰＤの特性を同じとで
き、素子の選別，準備の手間が省け、歩留向上及びコス
ト低減を達成できる。
た受光装置において、素子の選別歩留りを向上させると
共に、コストを低減させる。 【構成】 受光用ＡＰＤ部２０と同一基板上で、近傍
に、遮光ＡＰＤ部３０を形成し、集積化した。かつ、遮
光ＡＰＤ部３０のブレークダウン電圧ＶB と、該ＶB の
温度係数β等の特性を、受光用ＡＰＤ部の特性に一致す
るように構成した。さらに、メサ溝４０その他の手段を
設けることにより、遮光ＡＰＤ３０に受光ＡＰＤ２０の
信号が入らない構成とした。 【効果】 遮光ＡＰＤを、受光ＡＰＤの特性を同じとで
き、素子の選別，準備の手間が省け、歩留向上及びコス
ト低減を達成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体受光装置に関
し、特に、なだれ増幅機能を有するアバランシェフォト
ダイオード（Avalanche Photo Diode ；ＡＰＤと略す）
に関するものである。
し、特に、なだれ増幅機能を有するアバランシェフォト
ダイオード（Avalanche Photo Diode ；ＡＰＤと略す）
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の受光用ＡＰＤの断面図を
示すものである。図６の構造は、IEEEELECTRON DEVICE
LETTERS,VOL EDL-7,No4,APRIL 1986 から引用したもの
で、受光領域と増倍領域とが分離された、ＳＡＭ型（Se
parated Absorption and Multiplication)と呼ばれるＩ
ｎＧａＡｓＡＰＤである。
示すものである。図６の構造は、IEEEELECTRON DEVICE
LETTERS,VOL EDL-7,No4,APRIL 1986 から引用したもの
で、受光領域と増倍領域とが分離された、ＳＡＭ型（Se
parated Absorption and Multiplication)と呼ばれるＩ
ｎＧａＡｓＡＰＤである。
【０００３】図中、２０は本ＩｎＧａＡｓＡＰＤであ
り、１はｎ+ −ＩｎＰ基板、２は該ＩｎＰ基板１上にエ
ピ成長され、キャリア濃度が１〜１０×１０16cm -3 程
度で、厚さが０．５〜１．０μｍのｎ型ＩｎＰバッファ
層、３は該バッファ層２上に連続エピ成長され、キャリ
ア濃度が、５×１０15cm -3 程度以下に制御された、厚
さが４μｍのｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層、４は該光吸
収層３上に連続エピ成長され、キャリア濃度が、８×１
０15cm -3 程度に制御され、厚さが０．１μｍ程度に制
御されたｎ−ＩｎＧａＡｓＰパイルアップ防止層、５は
該パイルアップ防止層４上に連続エピ成長され、キャリ
ア濃度が１．０〜１．３×１０16cm -3 に制御され、厚
さが１．８〜２．０μｍに制御されたｎ−ＩｎＰ増倍
層、６は該増倍層５上に連続エピ成長され、キャリア濃
度が２×１０15cm -3 に制御され、厚さが２μｍ程度の
ｎ- 型ＩｎＰガードリング層、７は該ガードリング層６
の主面より部分的に、その拡散フロントが、前記増倍層
５に接するように制御され、Ｚｎ，Ｃｄなどのアクセプ
タ不純物の拡散によって形成されたＰ+ −ＩｎＰ拡散領
域、８は同様に該ガードリング層６の主面より、前記拡
散領域７の周囲にリング状に形成され、前記拡散領域７
の拡散深さよりも少なくとも深くなるように形成され、
かつ、ＰＮ接合フロントが傾斜接合となるように形成さ
れた、例えばＢｅのイオン注入などの方法で形成された
Ｐ+ −ＩｎＰガードリング領域、９は前記ガードリング
層６上に形成された、例えばＳｉＮなどの誘電体よりな
る表面保護膜、１０は該表面保護膜９に形成され、前記
拡散領域７が露呈されたコンタクトホール、１１は該コ
ンタクトホール１０を介して前記拡散領域７と電気的に
導通するアノード電極、１２は前記ＩｎＰ基板１に形成
されたカソード電極、１３は受光領域を示す。
り、１はｎ+ −ＩｎＰ基板、２は該ＩｎＰ基板１上にエ
ピ成長され、キャリア濃度が１〜１０×１０16cm -3 程
度で、厚さが０．５〜１．０μｍのｎ型ＩｎＰバッファ
層、３は該バッファ層２上に連続エピ成長され、キャリ
ア濃度が、５×１０15cm -3 程度以下に制御された、厚
さが４μｍのｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層、４は該光吸
収層３上に連続エピ成長され、キャリア濃度が、８×１
０15cm -3 程度に制御され、厚さが０．１μｍ程度に制
御されたｎ−ＩｎＧａＡｓＰパイルアップ防止層、５は
該パイルアップ防止層４上に連続エピ成長され、キャリ
ア濃度が１．０〜１．３×１０16cm -3 に制御され、厚
さが１．８〜２．０μｍに制御されたｎ−ＩｎＰ増倍
層、６は該増倍層５上に連続エピ成長され、キャリア濃
度が２×１０15cm -3 に制御され、厚さが２μｍ程度の
ｎ- 型ＩｎＰガードリング層、７は該ガードリング層６
の主面より部分的に、その拡散フロントが、前記増倍層
５に接するように制御され、Ｚｎ，Ｃｄなどのアクセプ
タ不純物の拡散によって形成されたＰ+ −ＩｎＰ拡散領
域、８は同様に該ガードリング層６の主面より、前記拡
散領域７の周囲にリング状に形成され、前記拡散領域７
の拡散深さよりも少なくとも深くなるように形成され、
かつ、ＰＮ接合フロントが傾斜接合となるように形成さ
れた、例えばＢｅのイオン注入などの方法で形成された
Ｐ+ −ＩｎＰガードリング領域、９は前記ガードリング
層６上に形成された、例えばＳｉＮなどの誘電体よりな
る表面保護膜、１０は該表面保護膜９に形成され、前記
拡散領域７が露呈されたコンタクトホール、１１は該コ
ンタクトホール１０を介して前記拡散領域７と電気的に
導通するアノード電極、１２は前記ＩｎＰ基板１に形成
されたカソード電極、１３は受光領域を示す。
【０００４】図７は、従来の温度補正モニタ用の遮光Ａ
ＰＤ３０の断面図を示すものである。図７の構造は、図
６の受光用ＡＰＤと本質的には変わらない。１４は、例
えばＡｕ，Ｔｉ等の金属からなる、光の入射を阻止する
遮光膜である。
ＰＤ３０の断面図を示すものである。図７の構造は、図
６の受光用ＡＰＤと本質的には変わらない。１４は、例
えばＡｕ，Ｔｉ等の金属からなる、光の入射を阻止する
遮光膜である。
【０００５】図８は従来の、上記遮光ＡＰＤ３０を用い
た上記受光用ＡＰＤ２０のための温度補正バイアス回路
の一例を示したもので、６個のトランジスタと、１４個
の抵抗からなる。１０１は本温度補正バイアス回路の駆
動用のバイアス入力端子で、１０２は上記受光用ＡＰＤ
２０のバイアスを与える出力端子で、１０３は出力端子
１０２の出力を制御する制御端子である。１０４は温度
補正モニタ用の遮光ＡＰＤに相当するダイオード。
た上記受光用ＡＰＤ２０のための温度補正バイアス回路
の一例を示したもので、６個のトランジスタと、１４個
の抵抗からなる。１０１は本温度補正バイアス回路の駆
動用のバイアス入力端子で、１０２は上記受光用ＡＰＤ
２０のバイアスを与える出力端子で、１０３は出力端子
１０２の出力を制御する制御端子である。１０４は温度
補正モニタ用の遮光ＡＰＤに相当するダイオード。
【０００６】次に図６の受光用ＡＰＤ２０の動作につい
て説明する。アノード電極１１にマイナス，カソード電
極１２にプラスの逆方向バイアスを印加すると、拡散領
域７と増倍層５とで形成されるＰＮ接合に逆方向バイア
スが印加され、主にキャリア濃度の低い増倍層５の側に
空乏層が形成され、さらにバイアスを大きくすると、空
乏層はパイルアップ防止層４を通過し、光吸収層３まで
のびる。さらにバイアスを大きくすると、光吸収層３に
形成された空乏層の長さは１〜３μｍ程度に達し、増倍
層５，パイルアップ防止層４，光吸収層３にそれぞれ形
成された空乏層内のドナーイオンによって生じた空間電
荷により電界が発生し、特に拡散領域７と増倍層５との
間のＰＮ接合界面で最大電界となる。この様子を図９を
用いて説明する。図９は拡散領域７と増倍層５との間の
ＰＮ接合界面をゼロの位置にし、ＩｎＰ基板１方向へ距
離ｘを取った時に各位置に生じている電界強度Ｅ（ｘ）
を示している。増倍層５のキャリヤ濃度が、パイルアッ
プ防止層４，光吸収層３のキャリヤ濃度よりも大きいた
め、電界強度Ｅ（ｘ）の傾きも大きく、パイルアップ防
止層４の電界強度Ｅ（ｘ）の傾きは光吸収層３のそれよ
り若干大きい。さらにバイアスを大きくすると、最大電
界強度ＥBmaxは、ついになだれ増倍を生じさせる臨界電
界強度ＥBava. に達し、この増倍層５でなだれ増倍が生
じる。一方、受光領域１３より入射された波長約１．３
μｍの光は、バンドキャップエネルギーの大きい増倍層
５，パイルアップ防止層４にはほとんど吸収されず、バ
ンドキャップエネルギーが０．７５ｅＶの光吸収層３に
達して初めて光吸収が発生し、約１．５μｍの距離を通
過する間に、そのほとんどが吸収される。光吸収によっ
て生じたキャリヤは、図９で示した内部電界で加速され
て、電子と正孔はそれぞれ反対方向へ移動する。特に正
孔は、パイルアップ防止層４を通り、増倍層５を通って
増倍され、拡散領域７へ達し、多数キャリヤとなってア
ノード電極１１から信号となって観測されるため、微弱
な光入力信号でも大きな光電流として観測されるといっ
た、自己増幅機能を持った受光装置であることがこの装
置の特徴である。さらにこの装置の設計において重要な
事項について述べると、光吸収層３に約１．５μｍ程度
の空乏層を形成するためには、図９に示したＥTmaxは、
キャリヤ濃度をＮT とすると、 ＥTmax＝（ｅＮT ×１．５μｍ）／（ε0 εT * ） が必要であり、 ＥQmax＝（ｅＮQ ｗQ ）／（εO εQ * ）＋ＥTmax ＥBmax＝（ｅＮB ｗB ）／（εO εB * ）＋ＥQmax が必要で、さらにＥBmax≧ＥBava．が増倍のための必要
条件となる。ここでｅは電子の電荷、ＮQ ，ＮB はパイ
ルアップ防止層４、増倍層５のキャリア濃度、ｗQ ，ｗ
B はそれぞれの厚さ、εQ * ，εB * はそれぞれの比誘
電率、εT * は光吸収層３の比誘電率である。
て説明する。アノード電極１１にマイナス，カソード電
極１２にプラスの逆方向バイアスを印加すると、拡散領
域７と増倍層５とで形成されるＰＮ接合に逆方向バイア
スが印加され、主にキャリア濃度の低い増倍層５の側に
空乏層が形成され、さらにバイアスを大きくすると、空
乏層はパイルアップ防止層４を通過し、光吸収層３まで
のびる。さらにバイアスを大きくすると、光吸収層３に
形成された空乏層の長さは１〜３μｍ程度に達し、増倍
層５，パイルアップ防止層４，光吸収層３にそれぞれ形
成された空乏層内のドナーイオンによって生じた空間電
荷により電界が発生し、特に拡散領域７と増倍層５との
間のＰＮ接合界面で最大電界となる。この様子を図９を
用いて説明する。図９は拡散領域７と増倍層５との間の
ＰＮ接合界面をゼロの位置にし、ＩｎＰ基板１方向へ距
離ｘを取った時に各位置に生じている電界強度Ｅ（ｘ）
を示している。増倍層５のキャリヤ濃度が、パイルアッ
プ防止層４，光吸収層３のキャリヤ濃度よりも大きいた
め、電界強度Ｅ（ｘ）の傾きも大きく、パイルアップ防
止層４の電界強度Ｅ（ｘ）の傾きは光吸収層３のそれよ
り若干大きい。さらにバイアスを大きくすると、最大電
界強度ＥBmaxは、ついになだれ増倍を生じさせる臨界電
界強度ＥBava. に達し、この増倍層５でなだれ増倍が生
じる。一方、受光領域１３より入射された波長約１．３
μｍの光は、バンドキャップエネルギーの大きい増倍層
５，パイルアップ防止層４にはほとんど吸収されず、バ
ンドキャップエネルギーが０．７５ｅＶの光吸収層３に
達して初めて光吸収が発生し、約１．５μｍの距離を通
過する間に、そのほとんどが吸収される。光吸収によっ
て生じたキャリヤは、図９で示した内部電界で加速され
て、電子と正孔はそれぞれ反対方向へ移動する。特に正
孔は、パイルアップ防止層４を通り、増倍層５を通って
増倍され、拡散領域７へ達し、多数キャリヤとなってア
ノード電極１１から信号となって観測されるため、微弱
な光入力信号でも大きな光電流として観測されるといっ
た、自己増幅機能を持った受光装置であることがこの装
置の特徴である。さらにこの装置の設計において重要な
事項について述べると、光吸収層３に約１．５μｍ程度
の空乏層を形成するためには、図９に示したＥTmaxは、
キャリヤ濃度をＮT とすると、 ＥTmax＝（ｅＮT ×１．５μｍ）／（ε0 εT * ） が必要であり、 ＥQmax＝（ｅＮQ ｗQ ）／（εO εQ * ）＋ＥTmax ＥBmax＝（ｅＮB ｗB ）／（εO εB * ）＋ＥQmax が必要で、さらにＥBmax≧ＥBava．が増倍のための必要
条件となる。ここでｅは電子の電荷、ＮQ ，ＮB はパイ
ルアップ防止層４、増倍層５のキャリア濃度、ｗQ ，ｗ
B はそれぞれの厚さ、εQ * ，εB * はそれぞれの比誘
電率、εT * は光吸収層３の比誘電率である。
【０００７】ＩｎＰ増倍層５とＩｎＧａＡｓＰパイルア
ップ防止層４とＩｎＧａＡｓ光吸収層３との間の各界面
には、各界面の接合がヘテロ接合であるため、それぞれ
価電子帯においてバンドの不連続が形成されており、正
孔がドリフトにより移動する際にはこの不連続領域にお
いてある時定数の蓄積が生じ、応答速度が悪くなるた
め、この部分での電界強度ＥQmax，ＥTmaxはある程度以
上大きくする必要があり、最低必要電界強度をＥQmax
▽，ＥTmax▽とすると、 ＥQmax▽≒ ＥTmax▽≒１．５×１０5 Ｖ／cm であるとされている。また、大きすぎると、特にバンド
ギャップエネルギーの小さい光吸収層３のパイルアップ
防止層４との界面近傍においてトンネル電流成分が増加
し、リーク電流が大きくなり、暗電流の増加，雑音の増
加を招くと共に、この部分でのなだれ増倍を生じるた
め、増倍領域が増倍層５以外の部分でも生じることにな
り、増倍距離が等価的に分散され、増倍時間が大きくな
り、応答速度が悪くなる。この場合の最大限界電界強度
ＥQmax△，ＥTmax△は、約２×１０5V/cmとされてい
る。以上の理由で、ＥQmax，ＥTmaxは、１．５〜２．０
×１０5 Ｖ／cmが最適であり、この電界強度を与えるた
めには、増倍層５の最大電界強度ＥBmaxがなだれ電界Ｅ
Bava．と等しい状態を想定して、ＮB ＝１×１０16とす
ると、 ＥBmax＝ＥBava．≒４．７×１０5 Ｖ／cm であるから、増倍層５での電界の低下分は、 △Ｅ＝ＥBmax−ＥQmax＝２．７〜３．２×１０5 Ｖ／cm の範囲にする必要があり、ＮB と、ｗB には、下式で与
えられる範囲が存在する。
ップ防止層４とＩｎＧａＡｓ光吸収層３との間の各界面
には、各界面の接合がヘテロ接合であるため、それぞれ
価電子帯においてバンドの不連続が形成されており、正
孔がドリフトにより移動する際にはこの不連続領域にお
いてある時定数の蓄積が生じ、応答速度が悪くなるた
め、この部分での電界強度ＥQmax，ＥTmaxはある程度以
上大きくする必要があり、最低必要電界強度をＥQmax
▽，ＥTmax▽とすると、 ＥQmax▽≒ ＥTmax▽≒１．５×１０5 Ｖ／cm であるとされている。また、大きすぎると、特にバンド
ギャップエネルギーの小さい光吸収層３のパイルアップ
防止層４との界面近傍においてトンネル電流成分が増加
し、リーク電流が大きくなり、暗電流の増加，雑音の増
加を招くと共に、この部分でのなだれ増倍を生じるた
め、増倍領域が増倍層５以外の部分でも生じることにな
り、増倍距離が等価的に分散され、増倍時間が大きくな
り、応答速度が悪くなる。この場合の最大限界電界強度
ＥQmax△，ＥTmax△は、約２×１０5V/cmとされてい
る。以上の理由で、ＥQmax，ＥTmaxは、１．５〜２．０
×１０5 Ｖ／cmが最適であり、この電界強度を与えるた
めには、増倍層５の最大電界強度ＥBmaxがなだれ電界Ｅ
Bava．と等しい状態を想定して、ＮB ＝１×１０16とす
ると、 ＥBmax＝ＥBava．≒４．７×１０5 Ｖ／cm であるから、増倍層５での電界の低下分は、 △Ｅ＝ＥBmax−ＥQmax＝２．７〜３．２×１０5 Ｖ／cm の範囲にする必要があり、ＮB と、ｗB には、下式で与
えられる範囲が存在する。
【０００８】
【数３】
【０００９】また、ＮB を大きくすると、ＥBava．を越
えたＥBmaxの大きさが大きくなり、キャリヤのイオン化
率の積分で与えられる増倍率は、ＥBmaxに指数関数的に
反映されるため、一定増倍率を与えるＥBmaxは大きく、
ＥBava．を越えた増倍領域△ｗBava. は小さくなる。し
たがって、キャリヤのなだれ増倍時間が小さくなるた
め、周波数応答特性が良くなり、遮断周波数ｆc と、増
倍率Ｍとの積で与えられるＧＢ積は向上する。
えたＥBmaxの大きさが大きくなり、キャリヤのイオン化
率の積分で与えられる増倍率は、ＥBmaxに指数関数的に
反映されるため、一定増倍率を与えるＥBmaxは大きく、
ＥBava．を越えた増倍領域△ｗBava. は小さくなる。し
たがって、キャリヤのなだれ増倍時間が小さくなるた
め、周波数応答特性が良くなり、遮断周波数ｆc と、増
倍率Ｍとの積で与えられるＧＢ積は向上する。
【００１０】拡散領域７と増倍率５との間に形成された
主ＰＮ接合のキャリヤ濃度プロファイルは階段接合と呼
ばれる急峻なステップ形状を示し、一方、ガードリング
領域８と、増倍層５との間に形成されたガードリングＰ
Ｎ接合のキャリヤ濃度プロファイルは、上述したように
傾斜接合と呼ばれるなだらかなステップ形状を示すよう
形成してあるため、同じ電圧が印加される状態における
各々のＰＮ接合での最大電界強度は、主ＰＮ接合よりも
ガードリングＰＮ接合の方が小さくなるため、拡散領域
７のパターンエッジ部の電界集中によるエッジブレーク
ダウンを防止し、主ＰＮ接合のみで効果的に増倍を生じ
させる特徴がある。
主ＰＮ接合のキャリヤ濃度プロファイルは階段接合と呼
ばれる急峻なステップ形状を示し、一方、ガードリング
領域８と、増倍層５との間に形成されたガードリングＰ
Ｎ接合のキャリヤ濃度プロファイルは、上述したように
傾斜接合と呼ばれるなだらかなステップ形状を示すよう
形成してあるため、同じ電圧が印加される状態における
各々のＰＮ接合での最大電界強度は、主ＰＮ接合よりも
ガードリングＰＮ接合の方が小さくなるため、拡散領域
７のパターンエッジ部の電界集中によるエッジブレーク
ダウンを防止し、主ＰＮ接合のみで効果的に増倍を生じ
させる特徴がある。
【００１１】次に、図７における温度補正モニタ用の遮
光ＡＰＤの動作について説明する。
光ＡＰＤの動作について説明する。
【００１２】図７の構造は、図６におけるアノード電極
１１が、図７における遮光膜１４に替わっただけで、そ
の他の構造は図６のものと本質的には同等であるため、
図６における受光用ＡＰＤの動作の場合と全く同様に動
作できる。ただし、遮光膜１４が形成してあるため、外
部からの一切の光は遮光膜で反射され、光吸収層３に入
射しないため、遮光膜１４とカソード電極１２の間に逆
バイアスを印加した場合、光吸収層３の空乏層内で発生
した微小な熱励起キャリヤ、即ち、暗電流成分の増倍の
みが生じる。一般に、図６における受光用ＡＰＤ及び、
図７における遮光ＡＰＤに限らず、アバランシェ増倍を
生じている場合、一定のバイアス下で温度が増加する
と、結晶格子の格子振動エネルギーが増加し、キャリヤ
の散乱確率が増加するため、キャリアの運動エネルギー
が減少し、アバランシェ増倍を生じさせるイオン化率は
低下する。つまり、温度が増加すると、ブレークダウン
電圧が大きい方へシフトした分、一定のバイアス下で使
用すると増倍率は減少する。図１０、図１１、図１２に
ＡＰＤの特性の一例を示す。
１１が、図７における遮光膜１４に替わっただけで、そ
の他の構造は図６のものと本質的には同等であるため、
図６における受光用ＡＰＤの動作の場合と全く同様に動
作できる。ただし、遮光膜１４が形成してあるため、外
部からの一切の光は遮光膜で反射され、光吸収層３に入
射しないため、遮光膜１４とカソード電極１２の間に逆
バイアスを印加した場合、光吸収層３の空乏層内で発生
した微小な熱励起キャリヤ、即ち、暗電流成分の増倍の
みが生じる。一般に、図６における受光用ＡＰＤ及び、
図７における遮光ＡＰＤに限らず、アバランシェ増倍を
生じている場合、一定のバイアス下で温度が増加する
と、結晶格子の格子振動エネルギーが増加し、キャリヤ
の散乱確率が増加するため、キャリアの運動エネルギー
が減少し、アバランシェ増倍を生じさせるイオン化率は
低下する。つまり、温度が増加すると、ブレークダウン
電圧が大きい方へシフトした分、一定のバイアス下で使
用すると増倍率は減少する。図１０、図１１、図１２に
ＡＰＤの特性の一例を示す。
【００１３】図１１は、逆方向電圧Ｖｒに対する逆方向
電流Ｉｒのグラフを、環境温度がＴ1 ，Ｔ2 の場合につ
いて示し、図１１はこの時の増倍率Ｍのグラフを示す。
Ｔ1とＴ2 の関係は、Ｔ1 ＜Ｔ2 であって、環境温度が
高いＴ2 の方が、Ｉｒ＝１００μＡで定義したブレーク
ダウン電圧ＶB が高く（ＶB1＜ＶB2）なり、一定のバイ
アス電圧ＶM における増倍率Ｍが小さく（Ｍ1 ＞Ｍ2 ）
なっていることがわかる。図１２には環境温度Ｔに対す
るブレークダウン電圧ＶB の関係を示す。このグラフの
傾きβは、拡散領域７，増倍率５のキャリヤ濃度，厚さ
等によって特に敏感に変化する。
電流Ｉｒのグラフを、環境温度がＴ1 ，Ｔ2 の場合につ
いて示し、図１１はこの時の増倍率Ｍのグラフを示す。
Ｔ1とＴ2 の関係は、Ｔ1 ＜Ｔ2 であって、環境温度が
高いＴ2 の方が、Ｉｒ＝１００μＡで定義したブレーク
ダウン電圧ＶB が高く（ＶB1＜ＶB2）なり、一定のバイ
アス電圧ＶM における増倍率Ｍが小さく（Ｍ1 ＞Ｍ2 ）
なっていることがわかる。図１２には環境温度Ｔに対す
るブレークダウン電圧ＶB の関係を示す。このグラフの
傾きβは、拡散領域７，増倍率５のキャリヤ濃度，厚さ
等によって特に敏感に変化する。
【００１４】実使用に際しては、環境温度の変化に対す
るバイアス補正回路が必要となり、それが、図８で示し
たバイアス回路と、その中で使用される図７で示した遮
光ＡＰＤ３０である。図８中で、遮光ＡＰＤ３０（１０
４）には、制御端子１０２で制御した一定の逆方向電流
が流れ、温度が変化しても逆方向電流値は一定にしてあ
るが、遮光ＡＰＤ３０の両極端子間の電圧は同じ理由で
変化する。この電圧変化をバイアス回路内でフィードバ
ックし、その出力端子１０２から受光用ＡＰＤ２０の印
加バイアスとして出力することにより、受光用ＡＰＤ２
０の入射信号強度を、独立に温度変化を補正して制御
し、一定増倍率を与えることが可能となる。
るバイアス補正回路が必要となり、それが、図８で示し
たバイアス回路と、その中で使用される図７で示した遮
光ＡＰＤ３０である。図８中で、遮光ＡＰＤ３０（１０
４）には、制御端子１０２で制御した一定の逆方向電流
が流れ、温度が変化しても逆方向電流値は一定にしてあ
るが、遮光ＡＰＤ３０の両極端子間の電圧は同じ理由で
変化する。この電圧変化をバイアス回路内でフィードバ
ックし、その出力端子１０２から受光用ＡＰＤ２０の印
加バイアスとして出力することにより、受光用ＡＰＤ２
０の入射信号強度を、独立に温度変化を補正して制御
し、一定増倍率を与えることが可能となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
受光用ＡＰＤ，遮光ＡＰＤ，及び温度補正バイアス回路
は以上のように構成されているため、遮光ＡＰＤの特
性、特に、ブレークダウン電圧ＶB と、ブレークダウン
電圧が温度に対して変化する量である温度係数βとは、
受光用ＡＰＤのそれに対し同一か、もしくは一定の比例
関係のあるものの方が使いやすいが、実際は製造上のば
らつき量が大きく、受光用ＡＰＤの特性に見合う特性を
持つ遮光用ＡＰＤを別途準備する必要があり、その選別
に手間がかかるため、歩留が低下し製造コストが上昇す
るなどの問題点があった。
受光用ＡＰＤ，遮光ＡＰＤ，及び温度補正バイアス回路
は以上のように構成されているため、遮光ＡＰＤの特
性、特に、ブレークダウン電圧ＶB と、ブレークダウン
電圧が温度に対して変化する量である温度係数βとは、
受光用ＡＰＤのそれに対し同一か、もしくは一定の比例
関係のあるものの方が使いやすいが、実際は製造上のば
らつき量が大きく、受光用ＡＰＤの特性に見合う特性を
持つ遮光用ＡＰＤを別途準備する必要があり、その選別
に手間がかかるため、歩留が低下し製造コストが上昇す
るなどの問題点があった。
【００１６】なお、特開昭６２−１０８５８２号の第１
図，特開昭６３−１５８８８１号の第５図に、同一チッ
プ上に、受光面と、遮光された受光面とを設けた受光ダ
イオードが示され、この構造により暗電流成分をキャン
セルでき、かつ受光面と遮光面の構造パラメータが同じ
であるため、特性の良い装置が低価格で得られるとの記
載があるが、これは一般のフォトダイオードについての
もので、アバランシェフォトダイオードについてのもの
ではなかった。
図，特開昭６３−１５８８８１号の第５図に、同一チッ
プ上に、受光面と、遮光された受光面とを設けた受光ダ
イオードが示され、この構造により暗電流成分をキャン
セルでき、かつ受光面と遮光面の構造パラメータが同じ
であるため、特性の良い装置が低価格で得られるとの記
載があるが、これは一般のフォトダイオードについての
もので、アバランシェフォトダイオードについてのもの
ではなかった。
【００１７】また、特開平２−２９９２７５号，特開平
３−３４３７０号には、同一チップに受光面と遮光面が
構成されたフォトダイオードにおいて、両素子間に溝や
電荷吸収層を設け、リーク電流を低減し、クロストーク
を防止するようにしたものが記載されているが、これも
やはり、一般のフォトダイオードについてのもので、ア
バランシェフォトダイオードについてのものではなかっ
た。
３−３４３７０号には、同一チップに受光面と遮光面が
構成されたフォトダイオードにおいて、両素子間に溝や
電荷吸収層を設け、リーク電流を低減し、クロストーク
を防止するようにしたものが記載されているが、これも
やはり、一般のフォトダイオードについてのもので、ア
バランシェフォトダイオードについてのものではなかっ
た。
【００１８】この発明は、以上のような従来の問題点に
鑑みてなされたもので、遮光ＡＰＤの選別を必要とする
ことなく、補正特性の良い温度補正機能を持つＡＰＤを
有する半導体受光装置を提供することを目的としてい
る。
鑑みてなされたもので、遮光ＡＰＤの選別を必要とする
ことなく、補正特性の良い温度補正機能を持つＡＰＤを
有する半導体受光装置を提供することを目的としてい
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】(1) この発明にかかる半
導体受光装置は、１つのチップ内に、温度補正モニタ用
の遮光ＡＰＤを、受光用ＡＰＤと共に集積化したもので
ある。
導体受光装置は、１つのチップ内に、温度補正モニタ用
の遮光ＡＰＤを、受光用ＡＰＤと共に集積化したもので
ある。
【００２０】(2) この発明にかかる受光装置は、１つの
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＡＰＤと共に集積化したものであって、遮光ＡＰＤのブ
レークダウン電圧ＶB と、該ＶB の温度係数βが、受光
用ＡＰＤのＶB ，βと同一の値を持つものである。
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＡＰＤと共に集積化したものであって、遮光ＡＰＤのブ
レークダウン電圧ＶB と、該ＶB の温度係数βが、受光
用ＡＰＤのＶB ，βと同一の値を持つものである。
【００２１】(3) この発明にかかる受光装置は、１つの
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＡＰＤと共に集積化したものであって、遮光効果を与え
る遮光膜以外の装置構造の厚さ，長さ，キャリア濃度，
材料等の構造要因を、全て遮光ＡＰＤと受光ＡＰＤとで
同一であるようにしたものである。
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＡＰＤと共に集積化したものであって、遮光効果を与え
る遮光膜以外の装置構造の厚さ，長さ，キャリア濃度，
材料等の構造要因を、全て遮光ＡＰＤと受光ＡＰＤとで
同一であるようにしたものである。
【００２２】(4) この発明にかかる受光装置は、１つの
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光Ａ
ＰＤと共に集積化したものであって、遮光ＡＰＤのＰＮ
接合と、受光用ＡＰＤのＰＮ接合との距離を、光吸収層
の少数キャリアの拡散長よりも大きくしたものである。
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光Ａ
ＰＤと共に集積化したものであって、遮光ＡＰＤのＰＮ
接合と、受光用ＡＰＤのＰＮ接合との距離を、光吸収層
の少数キャリアの拡散長よりも大きくしたものである。
【００２３】(5) この発明にかかる受光装置は、１つの
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＰＡＤと共に集積化したものであって、遮光用ＡＰＤの
ＰＮ接合と、受光用ＡＰＤのＰＮ接合との間に、少なく
とも主面から光吸収層までを切断して設けられた電気的
絶縁のためのメサ溝を備えたものである。
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＰＡＤと共に集積化したものであって、遮光用ＡＰＤの
ＰＮ接合と、受光用ＡＰＤのＰＮ接合との間に、少なく
とも主面から光吸収層までを切断して設けられた電気的
絶縁のためのメサ溝を備えたものである。
【００２４】(6) この発明にかかる受光装置は、１つの
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＡＰＤと共に集積化したものであって、遮光ＡＰＤのＰ
Ｎ接合と、受光用ＡＰＤのＰＮ接合との間の一部の領域
において、光吸収層の欠落した領域を形成したものであ
る。
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＡＰＤと共に集積化したものであって、遮光ＡＰＤのＰ
Ｎ接合と、受光用ＡＰＤのＰＮ接合との間の一部の領域
において、光吸収層の欠落した領域を形成したものであ
る。
【００２５】(7) この発明にかかる受光装置は、１つの
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＡＰＤと共に集積化したものであって、遮光ＡＰＤのＰ
Ｎ接合と、受光ＡＰＤのＰＮ接合との間の光吸収層の一
部に、高抵抗領域を形成したものである。
チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを、受光用
ＡＰＤと共に集積化したものであって、遮光ＡＰＤのＰ
Ｎ接合と、受光ＡＰＤのＰＮ接合との間の光吸収層の一
部に、高抵抗領域を形成したものである。
【００２６】
【作用】(1) この発明における受光装置は、受光用ＡＰ
Ｄの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の遮光
ＡＰＤを集積化してあるため、各半導体層の膜厚、キャ
リア濃度等構造パラメータはほとんど一致して、ブレー
クダウン電圧ＶB ，及びその温度係数βはほとんど同一
の値となり、受光用ＡＰＤの特性に合う遮光ＡＰＤを、
受光用ＡＰＤと同時に提供でき、かつ別途遮光ＡＰＤを
手配する必要がない。
Ｄの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の遮光
ＡＰＤを集積化してあるため、各半導体層の膜厚、キャ
リア濃度等構造パラメータはほとんど一致して、ブレー
クダウン電圧ＶB ，及びその温度係数βはほとんど同一
の値となり、受光用ＡＰＤの特性に合う遮光ＡＰＤを、
受光用ＡＰＤと同時に提供でき、かつ別途遮光ＡＰＤを
手配する必要がない。
【００２７】(2) この発明における受光装置は、受光用
ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の
遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと同時
に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配する必
要がない。また、ブレークダウン電圧ＶB ，及びその温
度係数βをほとんど同一の値であるため、これをバイア
ス回路内に組込んだ場合、その調整をする必要がなく、
また選別する必要もない。
ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の
遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと同時
に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配する必
要がない。また、ブレークダウン電圧ＶB ，及びその温
度係数βをほとんど同一の値であるため、これをバイア
ス回路内に組込んだ場合、その調整をする必要がなく、
また選別する必要もない。
【００２８】(3) この発明における受光装置は、受光用
ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の
遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと同時
に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配する必
要がない。また、特性を決定する構造要因である、受光
増倍装置の、第１の拡散領域の主面からの深さ，形状，
及びキャリヤ濃度，第１の拡散領域下面から光吸収層ま
での増倍層中における距離，増倍層のキャリヤ濃度，第
１の拡散領域下の光吸収層の厚さ，及びキャリヤ濃度
と、遮光増倍装置の、第２の拡散領域の主面からの深
さ，形状，及びキャリヤ濃度，第２の拡散領域下面から
光吸収層までの増倍層中における距離，増倍層のキャリ
ヤ濃度，第２の拡散領域下の光吸収層の厚さ，及びキャ
リヤ濃度とが、相等しいものとしたので、遮光ＡＰＤ
の、ブレークダウン電圧ＶB と、その温度係数β、さら
にその他の特性は、受光用ＡＰＤのそれとほとんど同一
となり、遮光ＡＰＤをバイアス回路内に組込んだ場合、
その調整をする必要がなく、また選別する必要もない。
ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の
遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと同時
に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配する必
要がない。また、特性を決定する構造要因である、受光
増倍装置の、第１の拡散領域の主面からの深さ，形状，
及びキャリヤ濃度，第１の拡散領域下面から光吸収層ま
での増倍層中における距離，増倍層のキャリヤ濃度，第
１の拡散領域下の光吸収層の厚さ，及びキャリヤ濃度
と、遮光増倍装置の、第２の拡散領域の主面からの深
さ，形状，及びキャリヤ濃度，第２の拡散領域下面から
光吸収層までの増倍層中における距離，増倍層のキャリ
ヤ濃度，第２の拡散領域下の光吸収層の厚さ，及びキャ
リヤ濃度とが、相等しいものとしたので、遮光ＡＰＤ
の、ブレークダウン電圧ＶB と、その温度係数β、さら
にその他の特性は、受光用ＡＰＤのそれとほとんど同一
となり、遮光ＡＰＤをバイアス回路内に組込んだ場合、
その調整をする必要がなく、また選別する必要もない。
【００２９】(4) (5) この発明における受光装置は、受
光用ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ
用の遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと
同時に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配す
る必要がなく、また、特性を決定する構造要因は遮光Ａ
ＰＤと受光ＡＰＤとが近傍にあることから、同様なもの
となり、特性も同様なものとなるため、遮光ＡＰＤを選
別する必要もなくなる。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間の
距離が少数キャリヤの拡散長よりも長いため、電気的な
クロストークが発生せず、安定な特性を示すこととな
る。
光用ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ
用の遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと
同時に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配す
る必要がなく、また、特性を決定する構造要因は遮光Ａ
ＰＤと受光ＡＰＤとが近傍にあることから、同様なもの
となり、特性も同様なものとなるため、遮光ＡＰＤを選
別する必要もなくなる。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間の
距離が少数キャリヤの拡散長よりも長いため、電気的な
クロストークが発生せず、安定な特性を示すこととな
る。
【００３０】(6) この発明における受光装置は、受光用
ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の
遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと同時
に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配する必
要がなく、また、特性を決定する構造要因は、遮光ＡＰ
Ｄと受光ＡＰＤが近傍にあることから、同様なものとな
り、特性も同様なものとなるため、遮光ＡＰＤを選別す
る必要もなくなる。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間に、光
吸収層の欠落領域があるため、電気的なクロストークが
発生せず、安定な特性を示すこととなる。
ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の
遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと同時
に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配する必
要がなく、また、特性を決定する構造要因は、遮光ＡＰ
Ｄと受光ＡＰＤが近傍にあることから、同様なものとな
り、特性も同様なものとなるため、遮光ＡＰＤを選別す
る必要もなくなる。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間に、光
吸収層の欠落領域があるため、電気的なクロストークが
発生せず、安定な特性を示すこととなる。
【００３１】(7) この発明における受光装置は、受光用
ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の
遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと同時
に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配する必
要がなく、また、特性を決定する構造要因は、遮光ＡＰ
Ｄと受光ＡＰＤが近傍にあることから同様なものとな
り、特性も同様なものとなるため、遮光ＡＰＤを選別す
る必要もなくなる。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間に光吸
収層の高抵抗領域があるため、電気的なクロストークが
発生せず、安定な特性を示すこととなる。
ＡＰＤの近傍である同一チップ内に温度補正モニタ用の
遮光ＡＰＤを集積化してあるため、受光用ＡＰＤと同時
に遮光ＡＰＤを提供でき、別途遮光ＡＰＤを手配する必
要がなく、また、特性を決定する構造要因は、遮光ＡＰ
Ｄと受光ＡＰＤが近傍にあることから同様なものとな
り、特性も同様なものとなるため、遮光ＡＰＤを選別す
る必要もなくなる。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間に光吸
収層の高抵抗領域があるため、電気的なクロストークが
発生せず、安定な特性を示すこととなる。
【００３２】
【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例１を図に
ついて説明する。図１は本発明の実施例１による半導体
受光装置を示し、図において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと同一チップ内に形成された、図７と
同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分で
ある。
ついて説明する。図１は本発明の実施例１による半導体
受光装置を示し、図において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと同一チップ内に形成された、図７と
同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分で
ある。
【００３３】次に本実施例１の半導体受光装置の動作に
ついて説明する。本実施例のＡＰＤ部２０は、従来のも
のと全く同様に機能し、アノード電極１１，カソード電
極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増倍層
５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した光に
よって光吸収層３に生じたキャリヤが増倍され、増幅さ
れた信号となって検出される。一方、遮光ＡＰＤ部３０
の遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様に逆方向バ
イアスを印加すれば、同様になだれ増倍が生じるが、該
遮光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部からの光は全
く入射せず、受光用ＡＰＤ部２０の受光領域１３に信号
光が入ってきた場合にもこれと無関係に、環境温度のみ
で決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で示した
バイアス回路のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３
０を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続す
れば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温度によ
って決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ
部２０は一定の増倍率を与えることとなる。
ついて説明する。本実施例のＡＰＤ部２０は、従来のも
のと全く同様に機能し、アノード電極１１，カソード電
極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増倍層
５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した光に
よって光吸収層３に生じたキャリヤが増倍され、増幅さ
れた信号となって検出される。一方、遮光ＡＰＤ部３０
の遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様に逆方向バ
イアスを印加すれば、同様になだれ増倍が生じるが、該
遮光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部からの光は全
く入射せず、受光用ＡＰＤ部２０の受光領域１３に信号
光が入ってきた場合にもこれと無関係に、環境温度のみ
で決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で示した
バイアス回路のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３
０を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続す
れば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温度によ
って決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ
部２０は一定の増倍率を与えることとなる。
【００３４】図１に示した本実施例１の受光装置におい
ては、受光用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０を同一チップ
上に形成しているため、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光
ＡＰＤ３０の特性とは一定の関係を有しており、このた
め、受光用ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光
ＡＰＤを、特別に用意する必要はなくなるという効果が
得られる。
ては、受光用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０を同一チップ
上に形成しているため、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光
ＡＰＤ３０の特性とは一定の関係を有しており、このた
め、受光用ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光
ＡＰＤを、特別に用意する必要はなくなるという効果が
得られる。
【００３５】実施例２．以下、この発明の実施例２を図
について説明する。本実施例２は実施例１と同じ図１を
用いて説明する。図１において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤ部２０と、同一チップ内に形成され
た、図７と同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰ
Ｄの部分である。そして、本実施例２では、遮光ＡＰＤ
部３０のブレークダウン電圧ＶB1と、該ＶB1の温度変化
に対する変化率である温度係数β1 とは、受光用ＡＰＤ
部２０のそれらＶB2，β2 と、数１，数２に示される範
囲で同一の値としている。
について説明する。本実施例２は実施例１と同じ図１を
用いて説明する。図１において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤ部２０と、同一チップ内に形成され
た、図７と同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰ
Ｄの部分である。そして、本実施例２では、遮光ＡＰＤ
部３０のブレークダウン電圧ＶB1と、該ＶB1の温度変化
に対する変化率である温度係数β1 とは、受光用ＡＰＤ
部２０のそれらＶB2，β2 と、数１，数２に示される範
囲で同一の値としている。
【００３６】図１に示した本実施例２の受光装置の動作
について以下説明する。本実施例２のＡＰＤ部は従来の
ものと全く同様に機能し、アノード電極１１，カソード
電極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増倍
層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した光
によって光吸収層３に生じたキャリアが増倍され、増倍
された信号となって検出できる。一方、遮光ＡＰＤ部３
０の遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様に逆方向
バイアスを印加すれば、同様になだれ増倍が生じるが、
該遮光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部からの光は
全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１３に信号
光が入ってきた場合もこれと無関係に、環境温度のみで
決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で示したバ
イアス回路のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３０
を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続すれ
ば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温度によっ
て決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ部
２０は一定の増倍率を与えることとなる。
について以下説明する。本実施例２のＡＰＤ部は従来の
ものと全く同様に機能し、アノード電極１１，カソード
電極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増倍
層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した光
によって光吸収層３に生じたキャリアが増倍され、増倍
された信号となって検出できる。一方、遮光ＡＰＤ部３
０の遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様に逆方向
バイアスを印加すれば、同様になだれ増倍が生じるが、
該遮光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部からの光は
全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１３に信号
光が入ってきた場合もこれと無関係に、環境温度のみで
決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で示したバ
イアス回路のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３０
を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続すれ
ば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温度によっ
て決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ部
２０は一定の増倍率を与えることとなる。
【００３７】図１に示した本実施例２の受光装置におい
ては、受光用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０を同一チップ
上に形成しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光ＡＰ
Ｄ３０の特性とは所定の関係を、即ち遮光ＡＰＤのブレ
ークダウン電圧ＶB 、及び該ＶB の温度変化に対する変
化率である温度係数βが、受光用ＡＰＤのＶB 、及びβ
と数１，数２で示される範囲で同一であるという関係を
有するものとしているため、環境温度の変化に対し、遮
光ＡＰＤと受光用ＡＰＤの電圧電流特性は全く同じ変化
をすることとなり、バイアス回路内での調整や、受光用
ＡＰＤに合った遮光ＡＰＤを別途準備するという必要が
なくなる効果がある。
ては、受光用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０を同一チップ
上に形成しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光ＡＰ
Ｄ３０の特性とは所定の関係を、即ち遮光ＡＰＤのブレ
ークダウン電圧ＶB 、及び該ＶB の温度変化に対する変
化率である温度係数βが、受光用ＡＰＤのＶB 、及びβ
と数１，数２で示される範囲で同一であるという関係を
有するものとしているため、環境温度の変化に対し、遮
光ＡＰＤと受光用ＡＰＤの電圧電流特性は全く同じ変化
をすることとなり、バイアス回路内での調整や、受光用
ＡＰＤに合った遮光ＡＰＤを別途準備するという必要が
なくなる効果がある。
【００３８】実施例３．以下、この発明の実施例３を図
について説明する。本実施例２は実施例１と同じ図１を
用いて説明する。図１において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと、同一チップ内に形成された、図７
と同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分
である。そして、本実施例３では、受光用ＡＰＤ２０
の、増倍特性に直接影響を与える構造要因である，第１
の拡散領域７の主面からの深さ，形状，及びキャリヤ濃
度、ガードリング領域８の深さ，形状，キャリア濃度，
及び材料、第１の拡散領域７下面から光吸収層３までの
増倍層５中における距離，増倍層５のキャリヤ濃度，第
１の拡散領域７下の光吸収層３の厚さ，及びキャリヤ濃
度と、遮光用ＡＰＤ３０の、増倍特性に直接影響を与え
る構造要因である，第２の拡散領域７の主面からの深
さ，形状，及びキャリヤ濃度，ガードリング領域８の深
さ，形状，キャリア濃度，及び材料、第２の拡散領域７
下面から光吸収層３までの増倍層５中における距離，増
倍層５のキャリヤ濃度，第２の拡散領域７下の光吸収層
３の厚さ，及びキャリヤ濃度とを、全く相等しく設定し
ている。
について説明する。本実施例２は実施例１と同じ図１を
用いて説明する。図１において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと、同一チップ内に形成された、図７
と同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分
である。そして、本実施例３では、受光用ＡＰＤ２０
の、増倍特性に直接影響を与える構造要因である，第１
の拡散領域７の主面からの深さ，形状，及びキャリヤ濃
度、ガードリング領域８の深さ，形状，キャリア濃度，
及び材料、第１の拡散領域７下面から光吸収層３までの
増倍層５中における距離，増倍層５のキャリヤ濃度，第
１の拡散領域７下の光吸収層３の厚さ，及びキャリヤ濃
度と、遮光用ＡＰＤ３０の、増倍特性に直接影響を与え
る構造要因である，第２の拡散領域７の主面からの深
さ，形状，及びキャリヤ濃度，ガードリング領域８の深
さ，形状，キャリア濃度，及び材料、第２の拡散領域７
下面から光吸収層３までの増倍層５中における距離，増
倍層５のキャリヤ濃度，第２の拡散領域７下の光吸収層
３の厚さ，及びキャリヤ濃度とを、全く相等しく設定し
ている。
【００３９】図１に示した本実施例３の受光装置の動作
について以下説明する。本実施例３の受光装置のＡＰＤ
部は従来のものと全く同様に機能し、アノード電極１
１，カソード電極１２間に逆方向バイアスを印加すれ
ば、やがて増倍層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３
から入射した光によって光吸収層３に生じたキャリアが
増倍され、増倍された信号となって検出できる。一方、
遮光ＡＰＤ部３０の遮光膜１４，カソード電極１２間に
も同様に逆方向バイアスを印加すれば、同様になだれ増
倍が生じるが、該遮光部には遮光膜１４によって外部か
らの光は全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１
３に信号光が入ってきた場合も無関係に、環境温度のみ
で決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で示した
バイアス回路のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３
０を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続す
れば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温度によ
って決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ
２０は一定の増倍率を与えることとなる。
について以下説明する。本実施例３の受光装置のＡＰＤ
部は従来のものと全く同様に機能し、アノード電極１
１，カソード電極１２間に逆方向バイアスを印加すれ
ば、やがて増倍層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３
から入射した光によって光吸収層３に生じたキャリアが
増倍され、増倍された信号となって検出できる。一方、
遮光ＡＰＤ部３０の遮光膜１４，カソード電極１２間に
も同様に逆方向バイアスを印加すれば、同様になだれ増
倍が生じるが、該遮光部には遮光膜１４によって外部か
らの光は全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１
３に信号光が入ってきた場合も無関係に、環境温度のみ
で決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で示した
バイアス回路のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３
０を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続す
れば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温度によ
って決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ
２０は一定の増倍率を与えることとなる。
【００４０】特に本実施例において、遮光ＡＰＤの遮光
効果を有する部分である遮光膜１４以外の構造要因は、
すべて受光ＡＰＤのそれと同一にしてあるため、特性、
特に電圧電流特性、増倍特性、温度特性等は同様の値と
なることが予想される。したがって、遮光ＡＰＤのブレ
ークダウン電圧ＶB ，及び該ＶB の温度係数βは、受光
用ＡＰＤのそれらと同等な値となるため、バイアス回路
内で使用する場合の調整や、別途受光用ＡＰＤを選別し
て準備する必要がなくなる効果がある。
効果を有する部分である遮光膜１４以外の構造要因は、
すべて受光ＡＰＤのそれと同一にしてあるため、特性、
特に電圧電流特性、増倍特性、温度特性等は同様の値と
なることが予想される。したがって、遮光ＡＰＤのブレ
ークダウン電圧ＶB ，及び該ＶB の温度係数βは、受光
用ＡＰＤのそれらと同等な値となるため、バイアス回路
内で使用する場合の調整や、別途受光用ＡＰＤを選別し
て準備する必要がなくなる効果がある。
【００４１】実施例４．以下、この発明の実施例４を図
について説明する。図２は本発明の実施例４による半導
体受光装置を示し、図において、図６，図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと同一チップ内に形成された、図７と
同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分で
ある。特に本実施例において、受光用ＡＰＤ２０のＰＮ
接合と、遮光ＡＰＤ３０のＰＮ接合との距離ｌ（エル）
は、光吸収層３の少数キャリヤである正孔の拡散長ｌh
に対し、ｌ≦ｌh となるよう構成してある。
について説明する。図２は本発明の実施例４による半導
体受光装置を示し、図において、図６，図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと同一チップ内に形成された、図７と
同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分で
ある。特に本実施例において、受光用ＡＰＤ２０のＰＮ
接合と、遮光ＡＰＤ３０のＰＮ接合との距離ｌ（エル）
は、光吸収層３の少数キャリヤである正孔の拡散長ｌh
に対し、ｌ≦ｌh となるよう構成してある。
【００４２】以下本実施例４の半導体受光装置の動作に
ついて説明する。本実施例４のＡＰＤ部は、従来のもの
と全く同様に機能し、アノード電極１１，カソード電極
１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増倍層５
でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した光によ
って光吸収層３に生じたキャリヤが増倍され、増幅され
た信号となって検出される。一方、遮光ＡＰＤ部３０の
遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様に逆方向バイ
アスを印加すれば、同様になだれ増倍が生じるが、該遮
光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部からの光は全く
入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１３に信号光が
入ってきた場合も無関係に、環境温度のみで決まる電圧
電流特性を与える。従って、図８で示したバイアス回路
のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３０を、端子１
０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続すれば、従来と
同様に、温度が変化しても、環境温度によって決まる電
圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ２０は一定の
増倍率を与えることとなる。
ついて説明する。本実施例４のＡＰＤ部は、従来のもの
と全く同様に機能し、アノード電極１１，カソード電極
１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増倍層５
でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した光によ
って光吸収層３に生じたキャリヤが増倍され、増幅され
た信号となって検出される。一方、遮光ＡＰＤ部３０の
遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様に逆方向バイ
アスを印加すれば、同様になだれ増倍が生じるが、該遮
光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部からの光は全く
入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１３に信号光が
入ってきた場合も無関係に、環境温度のみで決まる電圧
電流特性を与える。従って、図８で示したバイアス回路
のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３０を、端子１
０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続すれば、従来と
同様に、温度が変化しても、環境温度によって決まる電
圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ２０は一定の
増倍率を与えることとなる。
【００４３】また、図２に示した本実施例４において
は、受光用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０を同一チップ上
に形成しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光用ＡＰ
Ｄ３０の特性とは一定の関係を有しているため、特別
に、受光用ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光
ＡＰＤを用意する必要がなくなる。又、受光領域１３か
ら入射した光によって、光吸収層３にキャリヤが生じ、
特に空乏層外で生じた正孔は光吸収層３中を拡散によっ
て伝わってゆく。この場合の拡散距離は、キャリヤの存
在確率が統計的に１／ｅの確率となる拡散長ｌh で表さ
れる。本実施例４のＡＰＤは、受光用ＡＰＤのＰＮ接合
と、遮光ＡＰＤのＰＮ接合との間の距離ｌが、ｌ≧ｌh
となっているため、受光用ＡＰＤ２０に入射した光信号
を、遮光ＡＰＤ３０で検出してしまう、電気的クロスト
ークが非常に小さくなる。
は、受光用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０を同一チップ上
に形成しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光用ＡＰ
Ｄ３０の特性とは一定の関係を有しているため、特別
に、受光用ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光
ＡＰＤを用意する必要がなくなる。又、受光領域１３か
ら入射した光によって、光吸収層３にキャリヤが生じ、
特に空乏層外で生じた正孔は光吸収層３中を拡散によっ
て伝わってゆく。この場合の拡散距離は、キャリヤの存
在確率が統計的に１／ｅの確率となる拡散長ｌh で表さ
れる。本実施例４のＡＰＤは、受光用ＡＰＤのＰＮ接合
と、遮光ＡＰＤのＰＮ接合との間の距離ｌが、ｌ≧ｌh
となっているため、受光用ＡＰＤ２０に入射した光信号
を、遮光ＡＰＤ３０で検出してしまう、電気的クロスト
ークが非常に小さくなる。
【００４４】実施例５．以下、この発明の実施例５を図
について説明する。図３は本発明の実施例５による半導
体受光装置を示し、図において、図６，図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと、同一チップ内に形成された、図７
と同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分
である。４０は、本実施例５において、受光用ＡＰＤ２
０のＰＮ接合と、遮光ＡＰＤ３０のＰＮ接合との間に、
主面から光吸収層３までを切断しバッファ層２に達する
ように形成された、受光用ＡＰＤ部２０と遮光用ＡＰＤ
部３０との間の電気的絶縁を目的とするメサ溝である。
について説明する。図３は本発明の実施例５による半導
体受光装置を示し、図において、図６，図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと、同一チップ内に形成された、図７
と同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分
である。４０は、本実施例５において、受光用ＡＰＤ２
０のＰＮ接合と、遮光ＡＰＤ３０のＰＮ接合との間に、
主面から光吸収層３までを切断しバッファ層２に達する
ように形成された、受光用ＡＰＤ部２０と遮光用ＡＰＤ
部３０との間の電気的絶縁を目的とするメサ溝である。
【００４５】図３に示した本実施例５の受光装置の動作
について以下説明する。本実施例５のＡＰＤ部２０は、
従来のものと全く同様に機能し、アノード電極１１，カ
ソード電極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やが
て増倍層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射
した光によって光吸収層３に生じたキャリヤが増倍さ
れ、増幅された信号となって検出される。一方、遮光Ａ
ＰＤ部３０の遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様
に逆方向バイアスを印加すれば、同様になだれ増倍が生
じるが、該遮光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部か
らの光は全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１
３に信号光が入ってきた場合もこれと無関係に、環境温
度のみで決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で
示したバイアス回路のダイオード１０４に代えて遮光Ａ
ＰＤ３０を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ
接続すれば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温
度によって決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用
ＡＰＤ２０は一定の増倍率を与えることとなる。
について以下説明する。本実施例５のＡＰＤ部２０は、
従来のものと全く同様に機能し、アノード電極１１，カ
ソード電極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やが
て増倍層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射
した光によって光吸収層３に生じたキャリヤが増倍さ
れ、増幅された信号となって検出される。一方、遮光Ａ
ＰＤ部３０の遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様
に逆方向バイアスを印加すれば、同様になだれ増倍が生
じるが、該遮光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部か
らの光は全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１
３に信号光が入ってきた場合もこれと無関係に、環境温
度のみで決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で
示したバイアス回路のダイオード１０４に代えて遮光Ａ
ＰＤ３０を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ
接続すれば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温
度によって決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用
ＡＰＤ２０は一定の増倍率を与えることとなる。
【００４６】図３に示した本実施例５においては、受光
用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０とを同一チップ上に形成
しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光ＡＰＤ３０の
特性とは一定の関係を有しているため、特別に、受光用
ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光ＡＰＤを用
意する必要はなくなる。又、受光領域１３から入射した
光によって、光吸収層３にキャリヤが生じ、特に空乏層
外で生じた正孔は、光吸収層３中を拡散によって伝わっ
てゆく。しかるに、本実施例５では、受光用ＡＰＤ２０
と遮光ＡＰＤ３０との間に、光吸収層３を切断するメサ
溝４０が形成されているため、受光用ＡＰＤ２０の光吸
収層３で生じた正孔は、遮光ＡＰＤ３０に達することは
できず、受光用ＡＰＤ２０に入射した光信号を遮光ＡＰ
Ｄ３０で検出してしまう電気的クロストークが皆無とな
る。
用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０とを同一チップ上に形成
しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光ＡＰＤ３０の
特性とは一定の関係を有しているため、特別に、受光用
ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光ＡＰＤを用
意する必要はなくなる。又、受光領域１３から入射した
光によって、光吸収層３にキャリヤが生じ、特に空乏層
外で生じた正孔は、光吸収層３中を拡散によって伝わっ
てゆく。しかるに、本実施例５では、受光用ＡＰＤ２０
と遮光ＡＰＤ３０との間に、光吸収層３を切断するメサ
溝４０が形成されているため、受光用ＡＰＤ２０の光吸
収層３で生じた正孔は、遮光ＡＰＤ３０に達することは
できず、受光用ＡＰＤ２０に入射した光信号を遮光ＡＰ
Ｄ３０で検出してしまう電気的クロストークが皆無とな
る。
【００４７】実施例６．以下、この発明の実施例６を図
について説明する。図４は本発明の実施例６による半導
体受光装置を示し、図において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと、同一チップ内に形成された、図７
と同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分
を示す。５０は、本実施例６において、受光用ＡＰＤ２
０のＰＮ接合と、遮光ＡＰＤ３０のＰＮ接合との間に形
成された、光吸収層３，パイルアップ防止層４の欠落し
た領域で、例えば、パイルアップ防止層４までエピ層を
連続形成した後に、写真製版を行ってパターンを形成
し、これをマスクとして部分的にエッチング加工してバ
ッファ層２を露呈させた後に、再度、液相エピタキシャ
ル成長などの方法で埋込みエピ成長を行って、エッチン
グ加工を行った部分を増倍層５と同じ入射光のエネルギ
ーよりも広いパンドギャップを持つ半導体層５０で埋込
むと同時に、つづけて増倍層５を形成するなどの方法で
形成される。この場合、上記半導体層５０は上記光吸収
層３との間でヘテロ接合を形成することとなる。
について説明する。図４は本発明の実施例６による半導
体受光装置を示し、図において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと、同一チップ内に形成された、図７
と同じ構造を持つ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分
を示す。５０は、本実施例６において、受光用ＡＰＤ２
０のＰＮ接合と、遮光ＡＰＤ３０のＰＮ接合との間に形
成された、光吸収層３，パイルアップ防止層４の欠落し
た領域で、例えば、パイルアップ防止層４までエピ層を
連続形成した後に、写真製版を行ってパターンを形成
し、これをマスクとして部分的にエッチング加工してバ
ッファ層２を露呈させた後に、再度、液相エピタキシャ
ル成長などの方法で埋込みエピ成長を行って、エッチン
グ加工を行った部分を増倍層５と同じ入射光のエネルギ
ーよりも広いパンドギャップを持つ半導体層５０で埋込
むと同時に、つづけて増倍層５を形成するなどの方法で
形成される。この場合、上記半導体層５０は上記光吸収
層３との間でヘテロ接合を形成することとなる。
【００４８】以下図４に示した本実施例６の受光装置の
動作について説明する。本実施例６のＡＰＤ部は、従来
のものと全く同様に機能し、アノード電極１１，カソー
ド電極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増
倍層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した
光によって光吸収層３に生じたキャリヤが増倍され、増
幅された信号となって検出される。一方、遮光膜１４，
カソード電極１２間にも同様に逆方向バイアスを印加す
れば、同様になだれ増倍が生じるが、遮光膜１４によっ
て外部からの光は全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受
光領域１３に信号光が入ってきた場合も無関係に、環境
温度のみで決まる電圧電流特性を与える。従って、図８
で示したバイアス回路のダイオード１０４に代えて遮光
ＡＰＤ３０を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞ
れ接続すれば、従来と同様に、温度が変化しても、環境
温度によって決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光
用ＡＰＤ２０は一定の増倍率を与えることとなる。
動作について説明する。本実施例６のＡＰＤ部は、従来
のものと全く同様に機能し、アノード電極１１，カソー
ド電極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増
倍層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した
光によって光吸収層３に生じたキャリヤが増倍され、増
幅された信号となって検出される。一方、遮光膜１４，
カソード電極１２間にも同様に逆方向バイアスを印加す
れば、同様になだれ増倍が生じるが、遮光膜１４によっ
て外部からの光は全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受
光領域１３に信号光が入ってきた場合も無関係に、環境
温度のみで決まる電圧電流特性を与える。従って、図８
で示したバイアス回路のダイオード１０４に代えて遮光
ＡＰＤ３０を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞ
れ接続すれば、従来と同様に、温度が変化しても、環境
温度によって決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光
用ＡＰＤ２０は一定の増倍率を与えることとなる。
【００４９】図４に示した本実施例６においては、受光
用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０とを同一チップ上に形成
しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光ＡＰＤ３０の
特性とは一定の関係を有しているため、特別に、受光用
ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光ＡＰＤを用
意する必要がなくなる。又、受光領域１３から入射した
光によって、光吸収層３にキャリヤが生じ、特に空乏層
外で生じた正孔は光吸収層３中を拡散によって伝わって
ゆく。しかるに、本実施例６では、受光用ＡＰＤ２０と
遮光ＡＰＤ３０との間に光吸収層３の欠落したバリア領
域５０が形成され、該バリア領域５０と光吸収層１２と
の間は、ヘテロ接合であるため、少数キャリアである正
孔の移動する価電子帯には、バンド不連続とよばれるエ
ネルギー障壁ができ、光吸収層１２に生じた少数キャリ
アは容易にバリア領域５０には入っていけないため、受
光用ＡＰＤ２０の光吸収層３で生じた正孔は、遮光ＡＰ
Ｄ３０に達することはできず、受光用ＡＰＤ部２０に入
射した光信号を遮光ＡＰＤ３０で検出してしまう電気的
クロストークは皆無となる。
用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０とを同一チップ上に形成
しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光ＡＰＤ３０の
特性とは一定の関係を有しているため、特別に、受光用
ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光ＡＰＤを用
意する必要がなくなる。又、受光領域１３から入射した
光によって、光吸収層３にキャリヤが生じ、特に空乏層
外で生じた正孔は光吸収層３中を拡散によって伝わって
ゆく。しかるに、本実施例６では、受光用ＡＰＤ２０と
遮光ＡＰＤ３０との間に光吸収層３の欠落したバリア領
域５０が形成され、該バリア領域５０と光吸収層１２と
の間は、ヘテロ接合であるため、少数キャリアである正
孔の移動する価電子帯には、バンド不連続とよばれるエ
ネルギー障壁ができ、光吸収層１２に生じた少数キャリ
アは容易にバリア領域５０には入っていけないため、受
光用ＡＰＤ２０の光吸収層３で生じた正孔は、遮光ＡＰ
Ｄ３０に達することはできず、受光用ＡＰＤ部２０に入
射した光信号を遮光ＡＰＤ３０で検出してしまう電気的
クロストークは皆無となる。
【００５０】実施例７．以下、この発明の実施例７を図
について説明する。図５は本発明の実施例７による半導
体受光装置を示し、図において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと、同一チップ内に形成された、図７
と同じ構造をもつ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分
を示す。６０は、本実施例７において、受光用ＡＰＤ２
０のＰＮ接合と、遮光ＡＰＤ３０のＰＮ接合との間に形
成された、少なくとも光吸収層３が高抵抗化した高抵抗
領域で、例えば、ガードリング層６までエピ層を連続形
成した後に、写真製版を行ってパターンを形成し、これ
をマスクとして部分的に少なくとも光吸収層３よりも深
くプロトン（Ｈ+ ）のイオン注入を行うことによって、
光吸収層３の一部を高抵抗化して形成されており、かつ
その幅は光吸収層１２，トラップ領域２３の少数キャリ
アの拡散長をそれぞれｌ1 ，ｌ2 とした時、受光用ＡＰ
Ｄ２０から遮光用ＡＰＤ３０までの直線方向のトラップ
領域６０の幅が少なくともｌ2 よりも大きく、また、ト
ラップ領域６０の外部の光吸収層１２中を少数キャリア
が移動できる受光用ＡＰＤ２０から遮光用ＡＰＤ３０ま
での距離が、少なくともｌ1 より大きくなるつように形
成されている。
について説明する。図５は本発明の実施例７による半導
体受光装置を示し、図において、図６、図７と同一番号
は、同一もしくは相当部分を示している。２０は、図６
と同じ構造を持つ受光用のＡＰＤの部分を示し、３０
は、受光用ＡＰＤと、同一チップ内に形成された、図７
と同じ構造をもつ温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤの部分
を示す。６０は、本実施例７において、受光用ＡＰＤ２
０のＰＮ接合と、遮光ＡＰＤ３０のＰＮ接合との間に形
成された、少なくとも光吸収層３が高抵抗化した高抵抗
領域で、例えば、ガードリング層６までエピ層を連続形
成した後に、写真製版を行ってパターンを形成し、これ
をマスクとして部分的に少なくとも光吸収層３よりも深
くプロトン（Ｈ+ ）のイオン注入を行うことによって、
光吸収層３の一部を高抵抗化して形成されており、かつ
その幅は光吸収層１２，トラップ領域２３の少数キャリ
アの拡散長をそれぞれｌ1 ，ｌ2 とした時、受光用ＡＰ
Ｄ２０から遮光用ＡＰＤ３０までの直線方向のトラップ
領域６０の幅が少なくともｌ2 よりも大きく、また、ト
ラップ領域６０の外部の光吸収層１２中を少数キャリア
が移動できる受光用ＡＰＤ２０から遮光用ＡＰＤ３０ま
での距離が、少なくともｌ1 より大きくなるつように形
成されている。
【００５１】以下図５に示した本実施例７の受光装置の
動作について説明する。本実施例７のＡＰＤは、従来の
ものと全く同様に機能し、アノード電極１１，カソード
電極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増倍
層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した光
によって光吸収層３に生じたキャリヤが増倍され、増幅
された信号となって検出できる。一方、遮光ＡＰＤ部３
０の遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様に逆方向
バイアスを印加すれば、同様になだれ増倍が生じるが、
該遮光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部からの光は
全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１３に信号
光が入ってきた場合もこれと無関係に、環境温度のみで
決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で示したバ
イアス回路のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３０
を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続すれ
ば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温度によっ
て決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ２
０は一定の増倍率を与えることとなる。
動作について説明する。本実施例７のＡＰＤは、従来の
ものと全く同様に機能し、アノード電極１１，カソード
電極１２間に逆方向バイアスを印加すれば、やがて増倍
層５でなだれ増倍が生じ、受光領域１３から入射した光
によって光吸収層３に生じたキャリヤが増倍され、増幅
された信号となって検出できる。一方、遮光ＡＰＤ部３
０の遮光膜１４，カソード電極１２間にも同様に逆方向
バイアスを印加すれば、同様になだれ増倍が生じるが、
該遮光ＡＰＤ部には遮光膜１４によって外部からの光は
全く入射せず、受光用ＡＰＤ２０の受光領域１３に信号
光が入ってきた場合もこれと無関係に、環境温度のみで
決まる電圧電流特性を与える。従って、図８で示したバ
イアス回路のダイオード１０４に代えて遮光ＡＰＤ３０
を、端子１０２に受光用ＡＰＤ２０をそれぞれ接続すれ
ば、従来と同様に、温度が変化しても、環境温度によっ
て決まる電圧電流特性分が相殺されて、受光用ＡＰＤ２
０は一定の増倍率を与えることとなる。
【００５２】図５に示した本実施例７においては、受光
用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０とを同一チップ上に形成
しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光ＡＰＤ３０の
特性とは一定の関係を有しているため、特別に、受光用
ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光ＡＰＤを用
意する必要がなくなる。また、受光領域１２から入射し
た光によって、光吸収層３にキャリヤが生じ、特に空乏
層外で生じた正孔は光吸収層３中を拡散によって伝わっ
てゆく。しかるに、本実施例７においては、受光用ＡＰ
Ｄ２０と遮光ＡＰＤ３０との間に光吸収層３の高抵抗領
域６０が形成されているため、受光用ＡＰＤ２０に光が
入射しているとき、空乏層外で発生した少数キャリアで
ある正孔は、遮光ＡＰＤ３０へは達することはできず、
受光用ＡＰＤ２０に入射した光信号を遮光ＡＰＤ３０で
検出してしまう電気的クロストークはほとんどなくなる
こととなる。
用ＡＰＤ２０と遮光ＡＰＤ３０とを同一チップ上に形成
しており、受光用ＡＰＤ２０の特性と遮光ＡＰＤ３０の
特性とは一定の関係を有しているため、特別に、受光用
ＡＰＤ２０の特性に合致した特性を持つ遮光ＡＰＤを用
意する必要がなくなる。また、受光領域１２から入射し
た光によって、光吸収層３にキャリヤが生じ、特に空乏
層外で生じた正孔は光吸収層３中を拡散によって伝わっ
てゆく。しかるに、本実施例７においては、受光用ＡＰ
Ｄ２０と遮光ＡＰＤ３０との間に光吸収層３の高抵抗領
域６０が形成されているため、受光用ＡＰＤ２０に光が
入射しているとき、空乏層外で発生した少数キャリアで
ある正孔は、遮光ＡＰＤ３０へは達することはできず、
受光用ＡＰＤ２０に入射した光信号を遮光ＡＰＤ３０で
検出してしまう電気的クロストークはほとんどなくなる
こととなる。
【００５３】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、受光用
ＡＰＤと同一チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰ
Ｄを集積化したこと、及び、ブレークダウン電圧ＶB と
その温度係数β、あるいは遮光膜以外の構造要因を受光
用ＡＰＤと同様な値となるようにしたことにより、別途
温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを手配する必要がなく、
これを選別する手間が必要なくなるため、歩留りが向上
し、製造コストを低下できるなどの効果が得られる。
ＡＰＤと同一チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰ
Ｄを集積化したこと、及び、ブレークダウン電圧ＶB と
その温度係数β、あるいは遮光膜以外の構造要因を受光
用ＡＰＤと同様な値となるようにしたことにより、別途
温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤを手配する必要がなく、
これを選別する手間が必要なくなるため、歩留りが向上
し、製造コストを低下できるなどの効果が得られる。
【００５４】またこの発明によれば、受光用ＡＰＤと同
一チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤが集積化
されているため、特性が、受光用ＡＰＤと同一かもしく
は、一定の比例関係を持つものとなり、別途温度補正モ
ニタ用の遮光ＡＰＤを手配する必要がなく、選別の手間
が省けるため、歩留りが向上し、製造コストを低下でき
る。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間の距離が少数キャリヤ
の拡散長よりも長くしたため、電気的なクロストークが
発生せず、安定な特性を示すものが得られる効果があ
る。
一チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤが集積化
されているため、特性が、受光用ＡＰＤと同一かもしく
は、一定の比例関係を持つものとなり、別途温度補正モ
ニタ用の遮光ＡＰＤを手配する必要がなく、選別の手間
が省けるため、歩留りが向上し、製造コストを低下でき
る。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間の距離が少数キャリヤ
の拡散長よりも長くしたため、電気的なクロストークが
発生せず、安定な特性を示すものが得られる効果があ
る。
【００５５】またこの発明によれば、受光用ＡＰＤと同
一チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤが集積化
されているため、特性が、受光用ＡＰＤと同一かもしく
は、一定の比例関係を持つものとなり、別途温度補正モ
ニタ用の遮光ＡＰＤを手配する必要がなく、選別の手間
が省けるため、歩留りが向上し、製造コストを低下でき
る。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間に、メサ溝，光吸収層
の欠落領域，あるいは光吸収層の高抵抗領域を設けたた
め、電気的なクロストークが発生せず、安定な特性を示
すものが得られる効果がある。
一チップ内に、温度補正モニタ用の遮光ＡＰＤが集積化
されているため、特性が、受光用ＡＰＤと同一かもしく
は、一定の比例関係を持つものとなり、別途温度補正モ
ニタ用の遮光ＡＰＤを手配する必要がなく、選別の手間
が省けるため、歩留りが向上し、製造コストを低下でき
る。また、両ＡＰＤのＰＮ接合間に、メサ溝，光吸収層
の欠落領域，あるいは光吸収層の高抵抗領域を設けたた
め、電気的なクロストークが発生せず、安定な特性を示
すものが得られる効果がある。
【図１】本発明の実施例１，２，３による半導体受光装
置を示す断面図。
置を示す断面図。
【図２】本発明の実施例４による半導体受光装置を示す
断面図。
断面図。
【図３】本発明の実施例５による半導体受光装置を示す
断面図。
断面図。
【図４】本発明の実施例６による半導体受光装置を示す
断面図。
断面図。
【図５】本発明の実施例７による半導体受光装置を示す
断面図。
断面図。
【図６】従来のＡＰＤを示す断面図
【図７】従来の遮光ＡＰＤを示す断面図
【図８】従来の温度補正用バイアス回路を示す図
【図９】本発明の実施例１の受光装置における電界強度
分布を示すグラフ。
分布を示すグラフ。
【図１０】ＡＰＤのＶｒとＪｒの関係を示すグラフ。
【図１１】ＡＰＤのＶｒとＭの関係を示すグラフ。
【図１２】ＡＰＤのＴとＶB の関係を示すグラフ。
１ ｎ+ −ＩｎＰ基板 ２ ｎ−ＩｎＰバッファ層 ３ ｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層 ４ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰパイルアップ防止層 ５ ｎ−ＩｎＰ増倍層 ６ ｎ- −ＩｎＰガードリング層 ７ Ｐ+ −ＩｎＰ拡散領域 ８ Ｐ+ −ＩｎＰガードリング領域 ９ 表面保護膜 １０ コンタクトホール １１ アノード電極 １２ カソード電極 １３ 受光領域 １４ 遮光膜 ２０ 受光用ＡＰＤ ３０ 遮光ＡＰＤ ４０ メサ溝 ５０ 欠落領域 ６０ 高抵抗領域 １０１ バイアス入力端子 １０２ 出力端子 １０３ 制御端子 １０４ 遮光ＡＰＤ
Claims (10)
- 【請求項１】 第１の導電型を有する半導体基板と、 該半導体基板上に直接、又は第１の導電型を有し該基板
と同一材料からなるバッファ層を介して形成された、第
１の導電型を有する，光電効果を有し、入射光を吸収す
る禁制帯幅を有する光吸収層と、 該光吸収層上に、直接もしくは、該光吸収層よりも禁制
帯幅の広い単層もしくは複数層からなるパイルアップ防
止層を介して形成された、なだれ増倍機能を有する第１
の導電型を有する増倍層と、 該増倍層の主面より、該増倍層の一部の領域に形成され
た、第２の導電型を有する第１の拡散領域と、 該増倍層上に形成された誘電体保護膜と、 該誘電体保護膜上に形成された第１の電流通路用の開口
部と、 該開口部にて上記第１の拡散領域と電気的に接触する第
１の電極とを備え、 上記第１の拡散領域上から入射した光を上記光吸収層で
吸収し、上記増倍層でなだれ増倍する機能を有する受光
増倍装置を備え、さらに上記増倍層の主面より上記第１
の拡散領域の近傍で上記増倍層の一部の領域に形成され
た、第２の導電型を有する第２の拡散領域と、 上記増倍層上に形成された誘電体保護膜と、 上記誘電体保護膜に形成された第２の電流通路用の開口
部と、 該開口部にて上記第２の拡散領域と電気的に接触すると
共に、外部からの光が該第２の拡散領域に入射しないよ
うな遮光効果を有する第２の電極とを備えた温度補正モ
ニタ用の遮光増倍装置を、上記受光増倍装置の近傍に少
なくとも１つ以上備えたことを特徴とする半導体受光装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体受光装置におい
て、 上記受光増倍装置の、特定逆方向電流値Ｉｒにおける逆
方向ブレークダウン電圧ＶB1と、該ＶB1（Ｖ）の環境温
度変化に対する変化率β1 （％／℃）と、上記遮光増倍
装置の特定逆方向電流値Ｉｒにおける逆方向のブレーク
ダウン電圧ＶＢ２（Ｖ）と、該ＶＢ２の環境温度変化に
対する変化率β2 （％／℃）とは、 【数１】 の関係にあり、かつ、 【数２】 であることを特徴とする半導体受光装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の半導体受光装置におい
て、 上記受光増倍装置の、第１の拡散領域の主面からの深
さ，形状，及びキャリヤ濃度、ガードリング領域の深
さ，形状，キャリア濃度，及び材料、第１の拡散領域下
面から前記光吸収層までの上記増倍層中における距離，
上記増倍層のキャリヤ濃度，第１の拡散領域下の上記光
吸収層の厚さ，及びキャリヤ濃度と、上記遮光増倍装置
の、第２の拡散領域の主面からの深さ，形状，及びキャ
リヤ濃度、ガードリング領域の深さ，形状，キャリア濃
度，及び材料、第２の拡散領域下面から上記光吸収層ま
での上記増倍層中における距離，増倍層のキャリヤ濃
度，第２の拡散領域下の上記光吸収層の厚さ，及びキャ
リヤ濃度とが、相等しいことを特徴とする半導体受光装
置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の半導体受光装置におい
て、 上記受光増倍装置に信号光が入射した場合に生ずる電気
的信号が上記遮光増倍装置に入るのを防げる電気分離領
域を備えたことを特徴とする半導体受光装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の半導体受光装置におい
て、 請求項４に記載の電気分離領域が、上記受光増倍装置の
第１の拡散領域と、上記遮光増倍装置の第２の拡散領域
との間の上記増倍層、上記光吸収層等の半導体層からな
り、第１の拡散領域と第２の拡散領域との間の距離をｌ
（エル）とすると、ｌ（エル）は少なくとも光吸収層の
小数キャリヤの拡散長よりも大きいことを特徴とする半
導体受光装置。 - 【請求項６】 請求項４に記載の半導体受光装置におい
て、 請求項４に記載の電気分離領域が、上記第１の拡散領域
と第２の拡散領域との間の領域に本受光装置の主面より
加工形成された、少なくとも上記光吸収層を貫くメサ溝
からなる領域であることを特徴とする半導体受光装置。 - 【請求項７】 請求項４に記載の半導体受光装置におい
て、 請求項４に記載の電気分離領域が、上記第１の拡散領域
と第２の拡散領域との間の領域に形成された、上記光吸
収層の存在しない欠落部分からなる領域であることを特
徴とする半導体受光装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の半導体受光装置におい
て、 請求項７に記載の欠落部分からなる領域が、入射光のエ
ネルギーよりも広いバンドギャップを持つ半導体層によ
って埋め込まれ、これによりヘテロ接合が形成されたバ
リヤ領域であることを特徴とする半導体受光装置。 - 【請求項９】 請求項４に記載の半導体受光装置におい
て、 請求項４に記載の電気分離領域が、本受光装置の主面よ
り少なくとも光吸収層を貫く水素のイオン注入領域であ
ることを特徴とする半導体受光装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の半導体受光装置にお
いて、 請求項９に記載の水素のイオン注入領域が、該イオン注
入により少数キャリアの拡散長が短くなっている領域で
あることを特徴とする半導体受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06224463A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06224463A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224463A true JPH06224463A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11701959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06224463A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224463A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007311664A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Sharp Corp | カラーセンサー、カラーセンサーの製造方法、センサー、及び電子機器 |
| WO2011118571A1 (ja) * | 2010-03-25 | 2011-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 光検出器 |
| KR101420437B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2014-07-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 광 센서의 온도 보상 장치 |
| US10401218B2 (en) | 2017-03-16 | 2019-09-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photodetection device and object detection system using said photodetection device |
| WO2020121858A1 (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置及び光検出装置の製造方法 |
| WO2020121857A1 (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置及び光検出装置の製造方法 |
| JP2020129673A (ja) * | 2020-04-14 | 2020-08-27 | 株式会社東芝 | 光検出装置およびこれを用いた被写体検知システム |
| JP2020150002A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 株式会社リコー | 受光回路、及びａｐｄアレイ装置 |
| CN111937151A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-13 | 松下知识产权经营株式会社 | 光检测器 |
| EP3678195A4 (en) * | 2017-09-07 | 2021-06-09 | ID Quantique SA | PHOTON DETECTION DEVICE AND PHOTON DETECTION METHOD |
| CN113167640A (zh) * | 2018-12-12 | 2021-07-23 | 浜松光子学株式会社 | 光检测装置 |
| US11233163B2 (en) | 2018-09-19 | 2022-01-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photo detection element, photo detector, photo detection system, lidar device and vehicle comprising a plurality of structure bodies separately provided between first and second regions |
| US11255954B2 (en) | 2018-09-13 | 2022-02-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photo detection element, photo detection system, lidar device and vehicle comprising a fifth region of first conductivity type between a first region and a fourth region |
| US11513002B2 (en) | 2018-12-12 | 2022-11-29 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light detection device having temperature compensated gain in avalanche photodiode |
| US11652116B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-05-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Light detection apparatus with array controlled by shielded light detectors and electronic device |
| US11901379B2 (en) | 2018-12-12 | 2024-02-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetector |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP50A patent/JPH06224463A/ja active Pending
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7605354B2 (en) | 2006-05-19 | 2009-10-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color sensor, production method thereof, sensor, and electronics device |
| JP2007311664A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Sharp Corp | カラーセンサー、カラーセンサーの製造方法、センサー、及び電子機器 |
| KR101420437B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2014-07-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 광 센서의 온도 보상 장치 |
| WO2011118571A1 (ja) * | 2010-03-25 | 2011-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 光検出器 |
| JP2011204879A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Toyota Central R&D Labs Inc | 光検出器 |
| US9006853B2 (en) | 2010-03-25 | 2015-04-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Photodetector |
| US10401218B2 (en) | 2017-03-16 | 2019-09-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photodetection device and object detection system using said photodetection device |
| EP3678195A4 (en) * | 2017-09-07 | 2021-06-09 | ID Quantique SA | PHOTON DETECTION DEVICE AND PHOTON DETECTION METHOD |
| CN111937151A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-13 | 松下知识产权经营株式会社 | 光检测器 |
| US11255954B2 (en) | 2018-09-13 | 2022-02-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photo detection element, photo detection system, lidar device and vehicle comprising a fifth region of first conductivity type between a first region and a fourth region |
| US11233163B2 (en) | 2018-09-19 | 2022-01-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photo detection element, photo detector, photo detection system, lidar device and vehicle comprising a plurality of structure bodies separately provided between first and second regions |
| CN113167643A (zh) * | 2018-12-12 | 2021-07-23 | 浜松光子学株式会社 | 光检测装置及光检测装置的制造方法 |
| CN113167640A (zh) * | 2018-12-12 | 2021-07-23 | 浜松光子学株式会社 | 光检测装置 |
| CN113167642A (zh) * | 2018-12-12 | 2021-07-23 | 浜松光子学株式会社 | 光检测装置和光检测装置的制造方法 |
| WO2020121857A1 (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置及び光検出装置の製造方法 |
| WO2020121858A1 (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置及び光検出装置の製造方法 |
| US11513002B2 (en) | 2018-12-12 | 2022-11-29 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light detection device having temperature compensated gain in avalanche photodiode |
| US11561131B2 (en) | 2018-12-12 | 2023-01-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | Determination method and light detection device |
| US11901379B2 (en) | 2018-12-12 | 2024-02-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetector |
| US11927478B2 (en) | 2018-12-12 | 2024-03-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light detection device |
| JP2020150002A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 株式会社リコー | 受光回路、及びａｐｄアレイ装置 |
| US11652116B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-05-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Light detection apparatus with array controlled by shielded light detectors and electronic device |
| JP2020129673A (ja) * | 2020-04-14 | 2020-08-27 | 株式会社東芝 | 光検出装置およびこれを用いた被写体検知システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8441032B2 (en) | Low-level signal detection by semiconductor avalanche amplification | |
| Stillman et al. | III-V compound semiconductor devices: Optical detectors | |
| US7202102B2 (en) | Doped absorption for enhanced responsivity for high speed photodiodes | |
| CA2969509C (en) | Avalanche photodiode | |
| JPH06224463A (ja) | 半導体受光装置 | |
| Law et al. | III-V alloy heterostructure high speed avalanche photodiodes | |
| AU2007325877A1 (en) | SAM avalanche photodiode detector with absorption region and multiplication region in individual isolated mesas | |
| US5304824A (en) | Photo-sensing device | |
| JP2002314118A (ja) | 受光素子 | |
| JPH06318447A (ja) | 電子管 | |
| Diadiuk et al. | Low dark-current, high gain GaInAs/InP avalanche photodetectors | |
| US5343054A (en) | Semiconductor light-detection device with recombination rates | |
| EP1470574B1 (en) | High speed pin photodiode with increased responsivity | |
| Bandyopadhyay et al. | Photodetectors for optical fiber communications | |
| JPS63955B2 (ja) | ||
| US4816890A (en) | Optoelectronic device | |
| US5780913A (en) | Photoelectric tube using electron beam irradiation diode as anode | |
| JP3047385B2 (ja) | 受光素子 | |
| JPS61170079A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH0513798A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPH11330536A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH0529642A (ja) | 半導体光検出素子 | |
| JPH05175541A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPH0494579A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPS63142683A (ja) | アバランシエホトダイオ−ド |