JPH0690016A - 導波路構造半導体受光素子 - Google Patents
導波路構造半導体受光素子Info
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- JPH0690016A JPH0690016A JP4264199A JP26419992A JPH0690016A JP H0690016 A JPH0690016 A JP H0690016A JP 4264199 A JP4264199 A JP 4264199A JP 26419992 A JP26419992 A JP 26419992A JP H0690016 A JPH0690016 A JP H0690016A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速・高信頼特性の導波路型半導体受光素子
を実現する。 【構成】 ｐｉｎ型半導体受光素子において、光入射端
面部分に光吸収層より禁制帯幅の大きな半導体を有す
る。 【効果】 従来構造では光入射端面では光吸収領域が露
出していたが、本発明の構造により禁制帯幅の大きな半
導体で端面光吸収層を保護することができ、強い強度の
光吸収による表面欠陥の増加・素子信頼性低下を抑制す
ることができる。
を実現する。 【構成】 ｐｉｎ型半導体受光素子において、光入射端
面部分に光吸収層より禁制帯幅の大きな半導体を有す
る。 【効果】 従来構造では光入射端面では光吸収領域が露
出していたが、本発明の構造により禁制帯幅の大きな半
導体で端面光吸収層を保護することができ、強い強度の
光吸収による表面欠陥の増加・素子信頼性低下を抑制す
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速応答・高信頼性特
性を有する導波路型半導体受光素子に関する。
性を有する導波路型半導体受光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】波長１．３μｍ、ないし、１．５５μｍ
の超高速光通信システムを可能にするには、２０Ｇｂ／
ｓ以上の周波数応答と高量子効率（５０％以上）を兼ね
備えた半導体受光素子が必要であり、このような特性を
満足する素子として、高抵抗ＩｎＰ基板上のＩｎＰ／Ｉ
ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓ系導波路型ｐｉｎフォトダ
イオードの研究が活発となっている。
の超高速光通信システムを可能にするには、２０Ｇｂ／
ｓ以上の周波数応答と高量子効率（５０％以上）を兼ね
備えた半導体受光素子が必要であり、このような特性を
満足する素子として、高抵抗ＩｎＰ基板上のＩｎＰ／Ｉ
ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓ系導波路型ｐｉｎフォトダ
イオードの研究が活発となっている。
【０００３】加藤らはこの系の導波路型ｐｉｎフォトダ
イオードについて発表を行っている（１９９１年春季信
学会予稿ｃ−１８３）。その構造図を図６に示す。寄生
容量を低減するために高抵抗ＩｎＰ基板３１を用い、こ
の上に厚さ０．２μｍのｎ+型ＩｎＧａＡｓＰコンタク
ト層３２、厚さ０．４μｍのアンドープＩｎＧａＡｓ光
吸収層３３、厚さ０．２μｍのｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ空乏
層端消滅層３４、厚さ０．２μｍのｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ
Ｐ中間キャップ層３５、厚さ０．５μｍのｐ+型ＩｎＰ
キャップ層３６、厚さ０．２μｍのｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ
Ｐ３７コンタクト層を順次積層し、これを導波路構造、
すなわち、幅６μｍ長さ１０μｍのストライプメサ状に
ドライエッチングで形成している。このストライプメサ
の一方の側（右側）は、ｎ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタク
ト層３２まで、また、他方の側（左側）は高抵抗ＩｎＰ
基板までエッチング除去した構造となっている。これを
ポリイミド３９で平坦埋め込みし、その上部にｐ側電極
３１０を、また、ｎ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層３
２上部にｎ側電極３８を各々形成している。この構造で
は波長１．０〜１．６μｍの光で生成するキャリアの走
行する領域はアンドープＩｎＧａＡｓ光吸収層３３であ
りその層厚は０．４μｍと小さい。このため走行時間制
限による帯域は５０ＧＨｚ以上となる。実際は素子容量
４０ｆＦとわずかな寄生容量によるＣＲ時定数制限を受
けるが、測定された帯域は４０ＧＨｚを越えている。一
方量子効率に関しては、アンドープＩｎＧａＡｓ光吸収
層３３を挟むｎ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層３２と
ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓＰ中間キャップ層３５の、光吸収層
３３との間の屈折率差が、ＩｎＰのみで両側を挟まれた
場合の構造の時の屈折率差より小さくすることで光の閉
じこめが小さくなり、層に垂直な方向のスポットサイズ
が大きくなって光ファイバとの結合効率が上昇すること
で、４４％（無反射コートなし）、６０％（無反射コー
トあり）と高い量子効率を得ている。
イオードについて発表を行っている（１９９１年春季信
学会予稿ｃ−１８３）。その構造図を図６に示す。寄生
容量を低減するために高抵抗ＩｎＰ基板３１を用い、こ
の上に厚さ０．２μｍのｎ+型ＩｎＧａＡｓＰコンタク
ト層３２、厚さ０．４μｍのアンドープＩｎＧａＡｓ光
吸収層３３、厚さ０．２μｍのｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ空乏
層端消滅層３４、厚さ０．２μｍのｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ
Ｐ中間キャップ層３５、厚さ０．５μｍのｐ+型ＩｎＰ
キャップ層３６、厚さ０．２μｍのｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ
Ｐ３７コンタクト層を順次積層し、これを導波路構造、
すなわち、幅６μｍ長さ１０μｍのストライプメサ状に
ドライエッチングで形成している。このストライプメサ
の一方の側（右側）は、ｎ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタク
ト層３２まで、また、他方の側（左側）は高抵抗ＩｎＰ
基板までエッチング除去した構造となっている。これを
ポリイミド３９で平坦埋め込みし、その上部にｐ側電極
３１０を、また、ｎ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層３
２上部にｎ側電極３８を各々形成している。この構造で
は波長１．０〜１．６μｍの光で生成するキャリアの走
行する領域はアンドープＩｎＧａＡｓ光吸収層３３であ
りその層厚は０．４μｍと小さい。このため走行時間制
限による帯域は５０ＧＨｚ以上となる。実際は素子容量
４０ｆＦとわずかな寄生容量によるＣＲ時定数制限を受
けるが、測定された帯域は４０ＧＨｚを越えている。一
方量子効率に関しては、アンドープＩｎＧａＡｓ光吸収
層３３を挟むｎ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層３２と
ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓＰ中間キャップ層３５の、光吸収層
３３との間の屈折率差が、ＩｎＰのみで両側を挟まれた
場合の構造の時の屈折率差より小さくすることで光の閉
じこめが小さくなり、層に垂直な方向のスポットサイズ
が大きくなって光ファイバとの結合効率が上昇すること
で、４４％（無反射コートなし）、６０％（無反射コー
トあり）と高い量子効率を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６の
従来例の構造では、ｐｎ接合が光が入射する端面部分で
露出しており、劈かいもしくはドライエッチングで形成
された該端面部分には表面欠陥等が存在するために、逆
バイアス印加状態でこの部分に光が直接照射されて光キ
ャリアが生成する際、この欠陥が増加して暗電流が増加
し、ひいては素子の信頼性が従来のプレーナ型素子と比
較して劣化するという欠点を有する。特に、端面入射型
のフォトダイオードをコヒーレント通信システムにおけ
るバランストレシーバに用いるときは、局発光源のｍＷ
オーダの大きなレーザ光が照射するために上記の問題は
より顕著となる。
従来例の構造では、ｐｎ接合が光が入射する端面部分で
露出しており、劈かいもしくはドライエッチングで形成
された該端面部分には表面欠陥等が存在するために、逆
バイアス印加状態でこの部分に光が直接照射されて光キ
ャリアが生成する際、この欠陥が増加して暗電流が増加
し、ひいては素子の信頼性が従来のプレーナ型素子と比
較して劣化するという欠点を有する。特に、端面入射型
のフォトダイオードをコヒーレント通信システムにおけ
るバランストレシーバに用いるときは、局発光源のｍＷ
オーダの大きなレーザ光が照射するために上記の問題は
より顕著となる。
【０００５】そこで、本発明は、高速・高信頼性の導波
路型半導体受光素子を実現することを目的とする。
路型半導体受光素子を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、導波路構造半
導体受光素子において、光入射端面部分に光吸収層より
禁制帯幅の大きな半導体を有することを特徴とする。
導体受光素子において、光入射端面部分に光吸収層より
禁制帯幅の大きな半導体を有することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明は、上述の構成により従来例と比較して
同等の高速特性を維持しつつ同時に、信頼性を改善し
た。図１及び図２は本発明による導波路構造ｐｉｎ型受
光素子の端面領域と光吸収領域のエネルギーバンド図で
あり、図３は従来の導波路構造ｐｉｎ型受光素子の端面
領域と光吸収領域のエネルギーバンド図である。また、
図４、図５は本発明の素子の製作工程である。
同等の高速特性を維持しつつ同時に、信頼性を改善し
た。図１及び図２は本発明による導波路構造ｐｉｎ型受
光素子の端面領域と光吸収領域のエネルギーバンド図で
あり、図３は従来の導波路構造ｐｉｎ型受光素子の端面
領域と光吸収領域のエネルギーバンド図である。また、
図４、図５は本発明の素子の製作工程である。
【０００８】本発明を図１〜図３を参照して説明する。
図１は端面領域１１１が光吸収領域１１２よりも禁制帯
幅が大きなバルク半導体で構成されている場合、また、
図２には端面領域１２１が等価的な禁制帯幅が光吸収領
域１２２よりも大きな半導体超格子で構成されている場
合のエネルギーバンド図を各々示す。また、従来の導波
路構造ｐｉｎ型受光素子の端面領域１３１と光吸収領域
１３２のエネルギーバンド図を図３に示す。従来の導波
路型受光素子では、図３に示すように、端面領域１３１
と光吸収領域１３２のバンドギャップが等しいから、光
吸収領域１３２で吸収される波長の光は端面領域１３１
でも吸収される。この従来型素子がコヒーレント通信シ
ステムにおけるバランストレシーバに用いられるとき
は、逆バイアス状態の端面部に局発光源のｍＷオーダの
大きなレーザ光が照射・吸収されるために、表面欠陥等
が増加して暗電流が増加し、ひいては素子の信頼性が従
来のプレーナ型素子と比較して劣化するという欠点を有
する。これに対して本発明の素子構造では、端面領域１
１１が光吸収領域１１２よりも禁制帯幅が大きなバルク
半導体で構成されている（図１−１）、もしくは、端面
領域１２１が光吸収領域１２２よりも等価的な禁制帯幅
が光吸収領域よりも大きな半導体超格子で構成されてい
る（図２−２）ために、入射光波長を光吸収領域のバン
ド端波長より短く、かつ、端面領域のバンド端波長より
は長く設定することが可能となる。
図１は端面領域１１１が光吸収領域１１２よりも禁制帯
幅が大きなバルク半導体で構成されている場合、また、
図２には端面領域１２１が等価的な禁制帯幅が光吸収領
域１２２よりも大きな半導体超格子で構成されている場
合のエネルギーバンド図を各々示す。また、従来の導波
路構造ｐｉｎ型受光素子の端面領域１３１と光吸収領域
１３２のエネルギーバンド図を図３に示す。従来の導波
路型受光素子では、図３に示すように、端面領域１３１
と光吸収領域１３２のバンドギャップが等しいから、光
吸収領域１３２で吸収される波長の光は端面領域１３１
でも吸収される。この従来型素子がコヒーレント通信シ
ステムにおけるバランストレシーバに用いられるとき
は、逆バイアス状態の端面部に局発光源のｍＷオーダの
大きなレーザ光が照射・吸収されるために、表面欠陥等
が増加して暗電流が増加し、ひいては素子の信頼性が従
来のプレーナ型素子と比較して劣化するという欠点を有
する。これに対して本発明の素子構造では、端面領域１
１１が光吸収領域１１２よりも禁制帯幅が大きなバルク
半導体で構成されている（図１−１）、もしくは、端面
領域１２１が光吸収領域１２２よりも等価的な禁制帯幅
が光吸収領域よりも大きな半導体超格子で構成されてい
る（図２−２）ために、入射光波長を光吸収領域のバン
ド端波長より短く、かつ、端面領域のバンド端波長より
は長く設定することが可能となる。
【０００９】したがって、本発明の構造により端面部分
での強い強度の光吸収による表面欠陥の増加・素子信頼
性低下を抑制することができる。
での強い強度の光吸収による表面欠陥の増加・素子信頼
性低下を抑制することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例として、ＩｎＰに格子
整合するＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ系導
波路型受光素子を用いて説明する。
整合するＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ系導
波路型受光素子を用いて説明する。
【００１１】図２に示す本発明の導波路型受光素子を図
４及び図５に示す工程で製作した。高抵抗ＩｎＰ基板２
１に、ｎ+ 型ＩｎＰコンタクト層２２を成長する（図４
（Ａ））。次に、この基板に厚さ約０．２μｍの選択成
長用ＳｉＯ2 マスク２３をパターニング形成する（図４
（Ｂ））。このマスクパターンは図２に示すエネルギー
バンド構造を形成するために特別のパターンを採用して
おり後に説明する。このウェハをもとに有機金属気相成
長法で厚さ０．２μｍのｎ+ 型ＩｎＰバッファー層２
４、厚さ０．６μｍのｎ+ 型ＩｎＡｌＧａＡｓ中間屈折
率層２５、アンドープＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ超格
子光吸収層２６、厚さ１００Ａのｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ空
乏層端消滅層２７、厚さ０．６μｍのｐ+ 型ＩｎＡｌＧ
ａＡｓ中間屈折率層２８、厚さ０．２μｍｐ+ 型ＩｎＡ
ｌＡｓキャップ層２９、厚さ０．１μｍｐ+ 型ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層２１０を順次結晶成長する（図４
（Ｃ））。
４及び図５に示す工程で製作した。高抵抗ＩｎＰ基板２
１に、ｎ+ 型ＩｎＰコンタクト層２２を成長する（図４
（Ａ））。次に、この基板に厚さ約０．２μｍの選択成
長用ＳｉＯ2 マスク２３をパターニング形成する（図４
（Ｂ））。このマスクパターンは図２に示すエネルギー
バンド構造を形成するために特別のパターンを採用して
おり後に説明する。このウェハをもとに有機金属気相成
長法で厚さ０．２μｍのｎ+ 型ＩｎＰバッファー層２
４、厚さ０．６μｍのｎ+ 型ＩｎＡｌＧａＡｓ中間屈折
率層２５、アンドープＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ超格
子光吸収層２６、厚さ１００Ａのｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ空
乏層端消滅層２７、厚さ０．６μｍのｐ+ 型ＩｎＡｌＧ
ａＡｓ中間屈折率層２８、厚さ０．２μｍｐ+ 型ＩｎＡ
ｌＡｓキャップ層２９、厚さ０．１μｍｐ+ 型ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層２１０を順次結晶成長する（図４
（Ｃ））。
【００１２】ここで、図２に示すエネルギーバンド構造
を形成する方法について述べる。佐々木らは平成３年秋
季応用物理学会（１１−ｐＸ−１０）において、ＩｎＰ
／ＩｎＧａＡｓ系の有機金属気相成長法では、選択成長
マスク（ＳｉＯ2 膜）のパターン形状（ストライプ状マ
スクの幅とその２本のストライプ開口部分の間隔）に依
存してＩｎＧａＡｓの成長速度が変化することを報告し
ている。これは、ＩＩＩ族原料ガスのトリメチルインジ
ウムの分解がマスク上で進行する際、マスクで被覆され
ている面積が大きいほど分解物の横方向の拡散量が多く
なるため、マスク開口部分でＩｎＧａＡｓの成長速度
（インジウム原料に供給律則される）が大きくなるため
である。成長速度の実験値の一例として、マスク間隔２
μｍの場合マスク幅が０μｍ，４μｍ，８μｍ，１０μ
ｍと大きくなると成長速度は１，１．３，１．４，１．
４５（マスク幅０μｍの時の値で規格化）と大きくなっ
ている。この原理を利用すると、図４（Ｂ）に示すよう
なマスク形状、すなわち、導波路の端面形成部分の長さ
１０〜２０μｍの領域にマスク被覆幅が１０μｍとなる
長方形マスクパターンを間隔２〜５μｍ（これが導波路
幅となる）に並べたパターンを基本セットとして、これ
を所望の導波路の長さ（１０〜１００μｍ）のピッチで
２セット配置したマスク形状（このピッチが光吸収領域
長となる）を選択成長のマスクとし、この選択成長特性
を利用して、光吸収領域では厚さ７０ÅのＩｎＡｌＡｓ
と厚さ８０ÅのＩｎＧａＡｓ超格子を、また、端面領域
では厚さ〜５０ÅのＩｎＡｌＡｓと厚さ〜５５ÅのＩｎ
ＧａＡｓ超格子（５０周期、トータル厚〜０．５３μ
ｍ）を同時に成長する（キャリア濃度はｎ- 型で〜２×
１０15ｃｍ-3）。超格子井戸層の層厚に応じて量子効果
により吸収端波長が端面部で１．４８μｍ、吸収領域で
１．６μｍとなり、波長１．５５μｍの入射光に対して
端面部分は非吸収領域となる。すなわち、本発明の条件
であるところの「光入射端面部分に、光吸収層より禁制
帯幅の大きな半導体を有することを」を満たすといえ
る。ＳｉＯ2 マスク剥離後、導波路を形成するため、ス
トライプメサの片側を高抵抗ＩｎＰ基板２１まで、他の
側をｎ+ 型ＩｎＰコンタクト層２２までドライエッチン
グ法によってエッチング除去する（図５（Ａ））。これ
により幅３μｍ、長さ約２０μｍの導波路構造が形成さ
れる。
を形成する方法について述べる。佐々木らは平成３年秋
季応用物理学会（１１−ｐＸ−１０）において、ＩｎＰ
／ＩｎＧａＡｓ系の有機金属気相成長法では、選択成長
マスク（ＳｉＯ2 膜）のパターン形状（ストライプ状マ
スクの幅とその２本のストライプ開口部分の間隔）に依
存してＩｎＧａＡｓの成長速度が変化することを報告し
ている。これは、ＩＩＩ族原料ガスのトリメチルインジ
ウムの分解がマスク上で進行する際、マスクで被覆され
ている面積が大きいほど分解物の横方向の拡散量が多く
なるため、マスク開口部分でＩｎＧａＡｓの成長速度
（インジウム原料に供給律則される）が大きくなるため
である。成長速度の実験値の一例として、マスク間隔２
μｍの場合マスク幅が０μｍ，４μｍ，８μｍ，１０μ
ｍと大きくなると成長速度は１，１．３，１．４，１．
４５（マスク幅０μｍの時の値で規格化）と大きくなっ
ている。この原理を利用すると、図４（Ｂ）に示すよう
なマスク形状、すなわち、導波路の端面形成部分の長さ
１０〜２０μｍの領域にマスク被覆幅が１０μｍとなる
長方形マスクパターンを間隔２〜５μｍ（これが導波路
幅となる）に並べたパターンを基本セットとして、これ
を所望の導波路の長さ（１０〜１００μｍ）のピッチで
２セット配置したマスク形状（このピッチが光吸収領域
長となる）を選択成長のマスクとし、この選択成長特性
を利用して、光吸収領域では厚さ７０ÅのＩｎＡｌＡｓ
と厚さ８０ÅのＩｎＧａＡｓ超格子を、また、端面領域
では厚さ〜５０ÅのＩｎＡｌＡｓと厚さ〜５５ÅのＩｎ
ＧａＡｓ超格子（５０周期、トータル厚〜０．５３μ
ｍ）を同時に成長する（キャリア濃度はｎ- 型で〜２×
１０15ｃｍ-3）。超格子井戸層の層厚に応じて量子効果
により吸収端波長が端面部で１．４８μｍ、吸収領域で
１．６μｍとなり、波長１．５５μｍの入射光に対して
端面部分は非吸収領域となる。すなわち、本発明の条件
であるところの「光入射端面部分に、光吸収層より禁制
帯幅の大きな半導体を有することを」を満たすといえ
る。ＳｉＯ2 マスク剥離後、導波路を形成するため、ス
トライプメサの片側を高抵抗ＩｎＰ基板２１まで、他の
側をｎ+ 型ＩｎＰコンタクト層２２までドライエッチン
グ法によってエッチング除去する（図５（Ａ））。これ
により幅３μｍ、長さ約２０μｍの導波路構造が形成さ
れる。
【００１３】最後に、該ストライプメサにＳｉＮ保護膜
２１１を形成し、メサ右側をポリイミド２１２で平坦化
後、通常のリフトオフ法でｐ側ＡｕＺｎ２１３、ｎ側Ａ
ｕＧｅＮｉ２１４の電極を形成する（図５（Ｂ））。
２１１を形成し、メサ右側をポリイミド２１２で平坦化
後、通常のリフトオフ法でｐ側ＡｕＺｎ２１３、ｎ側Ａ
ｕＧｅＮｉ２１４の電極を形成する（図５（Ｂ））。
【００１４】
【発明の効果】従来例の素子では端面への波長１．５５
μｍ入射光の強度がｍＷオーダとした場合、端面欠陥増
加による暗電流増加で突発的に素子劣化する素子が確率
的に発生したが、本発明の素子では、これらの原因によ
る欠陥増加が抑制でき、突発的に素子劣化する素子の出
現確率が従来の〜１／１０以下となり、高信頼特性が実
現できる。周波数応答特性についても、光吸収層が層厚
の薄い（〜５０Å）、かつ、井戸層との価電子帯不連続
量が小さい（０．２ｅＶ）超格子障壁層で形成されてい
るので、光生成キャリアの超格子井戸層へのパイルアッ
プは抑制され、走行時間制限による遮断周波数１０ＧＨ
ｚ以上が実現できる。
μｍ入射光の強度がｍＷオーダとした場合、端面欠陥増
加による暗電流増加で突発的に素子劣化する素子が確率
的に発生したが、本発明の素子では、これらの原因によ
る欠陥増加が抑制でき、突発的に素子劣化する素子の出
現確率が従来の〜１／１０以下となり、高信頼特性が実
現できる。周波数応答特性についても、光吸収層が層厚
の薄い（〜５０Å）、かつ、井戸層との価電子帯不連続
量が小さい（０．２ｅＶ）超格子障壁層で形成されてい
るので、光生成キャリアの超格子井戸層へのパイルアッ
プは抑制され、走行時間制限による遮断周波数１０ＧＨ
ｚ以上が実現できる。
【００１５】これより、高速応答特性を有し、高光入力
時でも高信頼特性を有する導波路型半導体受光素子を実
現することができ、その効果は大きい。
時でも高信頼特性を有する導波路型半導体受光素子を実
現することができ、その効果は大きい。
【００１６】なお、本実施例では高抵抗基板上にｎ型半
導体、ついでｐ型半導体の順に積層した構造を用いた
が、ｎ型／ｐ型が逆転した積層構造でも本発明の主旨の
構造であることは明らかである。また、入射光波長を
１．５５μｍとしたが波長１．３μｍ光に対しても端面
領域のバンドギャップを調整すれば同様の効果が得られ
ることも明白である。
導体、ついでｐ型半導体の順に積層した構造を用いた
が、ｎ型／ｐ型が逆転した積層構造でも本発明の主旨の
構造であることは明らかである。また、入射光波長を
１．５５μｍとしたが波長１．３μｍ光に対しても端面
領域のバンドギャップを調整すれば同様の効果が得られ
ることも明白である。
【図１】本発明の導波路型受光素子の端面領域と光吸収
領域のエネルギーバンド図である。
領域のエネルギーバンド図である。
【図２】本発明の導波路型受光素子の端面領域と光吸収
領域のエネルギーバンド図である。
領域のエネルギーバンド図である。
【図３】従来例の導波路型受光素子の端面領域と光吸収
領域のエネルギーバンド図である。
領域のエネルギーバンド図である。
【図４】本発明による導波路構造の受光素子の製作工程
図である。
図である。
【図５】本発明による導波路構造の受光素子の製作工程
図である。
図である。
【図６】従来例の導波路型受光素子の構造図である。
１１１ 本発明の導波路型受光素子（第１）の端面領
域のバンド図 １１２ 本発明の導波路型受光素子（第１）の光吸収
領域のバンド図 １２１ 本発明の導波路型受光素子（第２）の端面領
域のバンド図 １２２ 本発明の導波路型受光素子（第２）の光吸収
領域のバンド図 １３１ 従来の導波路型受光素子の端面領域のバンド
図 １３２ 従来の導波路型受光素子の光吸収領域のバン
ド図 ２１ 高抵抗ＩｎＰ基板 ２２ ｎ+ 型ＩｎＰコンタクト層 ２３ 選択成長用ＳｉＯ2 マスク ２４ ｎ+ 型ＩｎＰバッファー層 ２５ ｎ+ 型ＩｎＡｌＧａＡｓ中間屈折率層 ２６ アンドープＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ超格子
光吸収層 ２７ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ空乏層端消滅層 ２８ ｐ+ 型ＩｎＡｌＧａＡｓ中間屈折率層 ２９ ｐ+ 型ＩｎＡｌＡｓキャップ層 ２１０ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ２１１ ＳｉＮ保護膜 ２１２ ポリイミド ２１３ ｐ側ＡｎＺｎ電極 ２１４ ｎ側ＡｕＧｅＮｉ電極 ３１ 高抵抗ＩｎＰ基板 ３２ ｎ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ３３ アンドープＩｎＧａＡｓ光吸収層 ３４ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ空乏層端消滅層 ３５ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓＰ中間キャップ層 ３６ ｐ+ 型ＩｎＰキャップ層 ３７ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ３８ ｎ側のコンタクト電極 ３９ ポリイミド ３１０ ｐ側電極 ３１１ 保護膜
域のバンド図 １１２ 本発明の導波路型受光素子（第１）の光吸収
領域のバンド図 １２１ 本発明の導波路型受光素子（第２）の端面領
域のバンド図 １２２ 本発明の導波路型受光素子（第２）の光吸収
領域のバンド図 １３１ 従来の導波路型受光素子の端面領域のバンド
図 １３２ 従来の導波路型受光素子の光吸収領域のバン
ド図 ２１ 高抵抗ＩｎＰ基板 ２２ ｎ+ 型ＩｎＰコンタクト層 ２３ 選択成長用ＳｉＯ2 マスク ２４ ｎ+ 型ＩｎＰバッファー層 ２５ ｎ+ 型ＩｎＡｌＧａＡｓ中間屈折率層 ２６ アンドープＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ超格子
光吸収層 ２７ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ空乏層端消滅層 ２８ ｐ+ 型ＩｎＡｌＧａＡｓ中間屈折率層 ２９ ｐ+ 型ＩｎＡｌＡｓキャップ層 ２１０ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ２１１ ＳｉＮ保護膜 ２１２ ポリイミド ２１３ ｐ側ＡｎＺｎ電極 ２１４ ｎ側ＡｕＧｅＮｉ電極 ３１ 高抵抗ＩｎＰ基板 ３２ ｎ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ３３ アンドープＩｎＧａＡｓ光吸収層 ３４ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ空乏層端消滅層 ３５ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓＰ中間キャップ層 ３６ ｐ+ 型ＩｎＰキャップ層 ３７ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ３８ ｎ側のコンタクト電極 ３９ ポリイミド ３１０ ｐ側電極 ３１１ 保護膜
Claims (1)
- 【請求項１】 光入射端面部分に光吸収層より禁制帯幅
の大きな半導体を有することを特徴とする導波路構造半
導体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264199A JP2962069B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 導波路構造半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264199A JP2962069B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 導波路構造半導体受光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0690016A true JPH0690016A (ja) | 1994-03-29 |
| JP2962069B2 JP2962069B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=17399865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4264199A Expired - Lifetime JP2962069B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 導波路構造半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962069B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010094513A (ko) * | 2000-03-31 | 2001-11-01 | 윤종용 | 선택 영역 성장법을 이용한 도파로형 광 수신 소자의 제작방법 |
| US7368750B2 (en) * | 2002-09-20 | 2008-05-06 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Semiconductor light-receiving device |
| US8299556B2 (en) | 2008-01-14 | 2012-10-30 | International Business Machines Corporation | Using 3d integrated diffractive gratings in solar cells |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP4264199A patent/JP2962069B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010094513A (ko) * | 2000-03-31 | 2001-11-01 | 윤종용 | 선택 영역 성장법을 이용한 도파로형 광 수신 소자의 제작방법 |
| US7368750B2 (en) * | 2002-09-20 | 2008-05-06 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Semiconductor light-receiving device |
| US8299556B2 (en) | 2008-01-14 | 2012-10-30 | International Business Machines Corporation | Using 3d integrated diffractive gratings in solar cells |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2962069B2 (ja) | 1999-10-12 |
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