JPH07101755B2 - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
- Publication number
- JPH07101755B2 JPH07101755B2 JP62289969A JP28996987A JPH07101755B2 JP H07101755 B2 JPH07101755 B2 JP H07101755B2 JP 62289969 A JP62289969 A JP 62289969A JP 28996987 A JP28996987 A JP 28996987A JP H07101755 B2 JPH07101755 B2 JP H07101755B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light receiving
- receiving element
- light
- semiconductor light
- gaas
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高速の光応答が可能な半導体受光素子に関
するものである。
するものである。
第２図は従来提案されているアハラノフ・ボーム効果を
用いた電界効果トランジスタの断面図である。この図に
おいて、１はキャリア濃度が大きいｎ型のGaAsからなる
ソース、２は高純度で太さがドブロイ波長程度のｎ型の
GaAs線、３はキャリア濃度が大きいｎ型のGaAsからなる
ドレイン、４は前記GaAs線２中に設けた半導体領域であ
るAlGaAs、５は絶縁膜、６はゲート電極、７は前記GaAs
線２のまわりを覆うAlGaASである。
用いた電界効果トランジスタの断面図である。この図に
おいて、１はキャリア濃度が大きいｎ型のGaAsからなる
ソース、２は高純度で太さがドブロイ波長程度のｎ型の
GaAs線、３はキャリア濃度が大きいｎ型のGaAsからなる
ドレイン、４は前記GaAs線２中に設けた半導体領域であ
るAlGaAs、５は絶縁膜、６はゲート電極、７は前記GaAs
線２のまわりを覆うAlGaASである。
次に動作について説明する。
ソース１・ドレイン３間に電圧を印加すると電子が流れ
るが、ソース１・ドレイン３間のGaAs線２が高純度の結
晶で、かつ太さがドブロイ波長程度の線であると、電子
は電子波として伝わる。このソース１から流れ出た電子
波は中央部分に用いたAlGaAs4のところで上側2aと下側2
bのふた手に分かれ、AlGaAs4を過ぎたところで１つにま
とまりドレイン３に達する。ところで、ゲート電極６に
電圧をかけると、AlGaAs4の上側2aと下側2bのGaAs線２
で静電ポテンシャルが異なる。アハラノフ・ボーム効果
によれば、ベクトルポテンシャルの大きさにより電子波
の波長は変化するので、AlGaAs4の上側2aと下側2bを通
った電子波で位相差が生じる。その結果、２つの分れた
電子波が１つにまとまった時に相互に干渉して強め合っ
たり、弱め合ったりするため、ゲート電極６の電圧に応
じてソース１・ドレイン３間を流れる電流値が変化す
る。この動作原理により電界効果トランジスタとして働
く。この時の動作時間は超高速である。
るが、ソース１・ドレイン３間のGaAs線２が高純度の結
晶で、かつ太さがドブロイ波長程度の線であると、電子
は電子波として伝わる。このソース１から流れ出た電子
波は中央部分に用いたAlGaAs4のところで上側2aと下側2
bのふた手に分かれ、AlGaAs4を過ぎたところで１つにま
とまりドレイン３に達する。ところで、ゲート電極６に
電圧をかけると、AlGaAs4の上側2aと下側2bのGaAs線２
で静電ポテンシャルが異なる。アハラノフ・ボーム効果
によれば、ベクトルポテンシャルの大きさにより電子波
の波長は変化するので、AlGaAs4の上側2aと下側2bを通
った電子波で位相差が生じる。その結果、２つの分れた
電子波が１つにまとまった時に相互に干渉して強め合っ
たり、弱め合ったりするため、ゲート電極６の電圧に応
じてソース１・ドレイン３間を流れる電流値が変化す
る。この動作原理により電界効果トランジスタとして働
く。この時の動作時間は超高速である。
従来のアハラノフ・ボーム効果による電界効果トランジ
スタは、以上のように構成されているので、光通信に用
いる場合、ホトダイオードなどで一旦光信号を電気信号
に変換しなければならない。そのため、この電界効果ト
ランジスタの超高速性が生かせず、ホトダイオードの応
答速度により制限されてしまうという問題点があった。
スタは、以上のように構成されているので、光通信に用
いる場合、ホトダイオードなどで一旦光信号を電気信号
に変換しなければならない。そのため、この電界効果ト
ランジスタの超高速性が生かせず、ホトダイオードの応
答速度により制限されてしまうという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点の解決するためになさ
れたもので、アハラノフ・ボーム効果を用いた超高速の
半導体受光素子を得ることを目的とする。
れたもので、アハラノフ・ボーム効果を用いた超高速の
半導体受光素子を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体受光素子は、高純度の半導体から
なるドブロイ波長程度の太さの電流通路と、電流通路中
に設けられこの電流通路を部分的に分割する不純物濃度
あるいは材料の異なる半導体領域と、部分的に分割され
た電流通路のいずれか一方の電流通路の表面に設けた、
光を入射せしめる受光面とを備えたものである。
なるドブロイ波長程度の太さの電流通路と、電流通路中
に設けられこの電流通路を部分的に分割する不純物濃度
あるいは材料の異なる半導体領域と、部分的に分割され
た電流通路のいずれか一方の電流通路の表面に設けた、
光を入射せしめる受光面とを備えたものである。
この発明においては、受光面より入射した光は、ゲート
・ソース間にキャリア分布を生じ、その分布により異な
る経路を通る２つの電子波に位相差が生じ、相互に干渉
するので、ゲート・ソース間に流れる電流値が変化す
る。
・ソース間にキャリア分布を生じ、その分布により異な
る経路を通る２つの電子波に位相差が生じ、相互に干渉
するので、ゲート・ソース間に流れる電流値が変化す
る。
以下、この発明の一実施例を第１図について説明する。
第１図において、１〜７は第２図と同じものを示し、８
は光入射面、９は受光面で、この部分に反射防止膜10が
設けられている。
は光入射面、９は受光面で、この部分に反射防止膜10が
設けられている。
次に動作について説明する。
反射防止膜10を介して受光面９よりGaAsで吸収される波
長の光を入射すると、GaAs線２にキャリアが生じるが、
受光面９に近いところほど多くのキャリアが発生する。
その結果、AlGaAs4の上側2aのGaAsと下側2bのGaAs線２
でキャリア濃度の差が生じる。ところで、発生したキャ
リアが移動したりすることによって、そのキャリアが発
生した倍のポテンシャルが変化するが、その変化の度合
いは発生したキャリアの濃度に依存する。つまり、キャ
リアの濃度差によりAlGaAs4の上側2aと下側2bのGaAs線
２でポテンシャルの差が生じる。このポテンシャルの差
により、AlGaAs4の上側2aと下側2bを通る電子波で位相
差が生じ干渉するため、ゲート・ソース間を流れる電子
波が変化する。このような理由により入射した光量によ
ってゲート・ソース間の電流値が変化するので、この素
子を受光素子として用いることができる。
長の光を入射すると、GaAs線２にキャリアが生じるが、
受光面９に近いところほど多くのキャリアが発生する。
その結果、AlGaAs4の上側2aのGaAsと下側2bのGaAs線２
でキャリア濃度の差が生じる。ところで、発生したキャ
リアが移動したりすることによって、そのキャリアが発
生した倍のポテンシャルが変化するが、その変化の度合
いは発生したキャリアの濃度に依存する。つまり、キャ
リアの濃度差によりAlGaAs4の上側2aと下側2bのGaAs線
２でポテンシャルの差が生じる。このポテンシャルの差
により、AlGaAs4の上側2aと下側2bを通る電子波で位相
差が生じ干渉するため、ゲート・ソース間を流れる電子
波が変化する。このような理由により入射した光量によ
ってゲート・ソース間の電流値が変化するので、この素
子を受光素子として用いることができる。
以上説明したように、この発明は、高純度の半導体から
なるドブロイ波長程度の太さの電流通路と、電流通路中
に設けられこの電流通路を部分的に分割する不純物濃度
あるいは材料の異なる半導体領域と、部分的に分割され
た電流通路のいずれか一方の電流通路の表面に設けた、
光を入射せしめる受光面とを備えたので、受光面に入射
した光をアハラノフ・ボーム効果により電流に変換する
ことにより、非常に速い応答速度の半導体受光素子が得
られる。
なるドブロイ波長程度の太さの電流通路と、電流通路中
に設けられこの電流通路を部分的に分割する不純物濃度
あるいは材料の異なる半導体領域と、部分的に分割され
た電流通路のいずれか一方の電流通路の表面に設けた、
光を入射せしめる受光面とを備えたので、受光面に入射
した光をアハラノフ・ボーム効果により電流に変換する
ことにより、非常に速い応答速度の半導体受光素子が得
られる。
第１図はこの発明の一実施例を示す半導体受光素子の断
面図、第２図は従来のアハラノフ・ボーム効果を用いた
電界効果トランジスタの断面図である。 図において、１はソース、２はGaAs線、2aはAlGaAsの上
側、2bはAlGaAsの下側、３はドレイン、４はAlGaAs、８
は光入射面、９は受光面、10は反射防止膜である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
面図、第２図は従来のアハラノフ・ボーム効果を用いた
電界効果トランジスタの断面図である。 図において、１はソース、２はGaAs線、2aはAlGaAsの上
側、2bはAlGaAsの下側、３はドレイン、４はAlGaAs、８
は光入射面、９は受光面、10は反射防止膜である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/205
Claims (1)
- 【請求項１】高純度の半導体からなるドブロイ波長程度
の太さの電流通路と、前記電流通路中に設けられこの電
流通路を部分的に分割する不純物濃度あるいは材料の異
なる半導体領域と、部分的に分割された電流通路のいず
れか一方の電流通路の表面に設けた、光を入射せしめる
受光面とを備えたことを特徴とする半導体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62289969A JPH07101755B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62289969A JPH07101755B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 半導体受光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129477A JPH01129477A (ja) | 1989-05-22 |
| JPH07101755B2 true JPH07101755B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=17750069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62289969A Expired - Lifetime JPH07101755B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101755B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2666440B2 (ja) * | 1988-12-06 | 1997-10-22 | 日本電気株式会社 | フォトコンダクタ |
| DE69132928T2 (de) * | 1990-08-09 | 2002-08-22 | Canon Kk | Anordnungen zum Kuppeln oder Entkuppeln von Elektronenwellen und Anordnungen mit Quanten-Interferenz-Effekt |
| US5157467A (en) * | 1990-09-12 | 1992-10-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Quantum interference device and method for processing electron waves utilizing real space transfer |
| EP0475403B1 (en) * | 1990-09-13 | 1997-01-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Quantum interference devices and methods for processing interference current |
| EP0480354B1 (en) * | 1990-10-08 | 1997-02-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron wave interference device and related method for modulating an interference current |
| JP4273517B2 (ja) | 2003-03-25 | 2009-06-03 | 横河電機株式会社 | 集積回路 |
-
1987
- 1987-11-16 JP JP62289969A patent/JPH07101755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01129477A (ja) | 1989-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4442444A (en) | Avalanche photodiodes | |
| KR930018762A (ko) | 수광장치 | |
| US4814836A (en) | FET photoconductor with a heterojunction in the channel | |
| JPH07101755B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| US5059786A (en) | Multi-color coincident infrared detector | |
| US4504846A (en) | Multiwavelength optical-to-electrical logic operations | |
| GB2053567A (en) | Photodiode | |
| US3491241A (en) | Modulation of current flow in a semiconductor | |
| JP2001358359A (ja) | 半導体受光素子 | |
| CN112331728B (zh) | 一种基于低维材料的波导晶体管探测器及其制备方法 | |
| JPS62165981A (ja) | 受光素子 | |
| JPS622673A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPH03203273A (ja) | ｐｉｎホトダイオード | |
| JPS5730381A (en) | Schottky type photodetector | |
| US4755663A (en) | Textured surface, graded gap switch for transmission line optical detectors | |
| JPS5766666A (en) | Solid state image pickup device | |
| JPS60198786A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH057014A (ja) | アバランシエフオトダイオード | |
| JPS62169376A (ja) | フオトダイオ−ド | |
| JPS5595369A (en) | Semiconductor device | |
| JPH07176783A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPS62101088A (ja) | アバランシエ・フオトダイオ−ド | |
| JPS6226871A (ja) | 半導体素子 | |
| JPS61185977A (ja) | 光検出器 | |
| JPS58170077A (ja) | 半導体受光装置 |