JPS5812378A - 高速度光電性検出素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明社高速度光検出素子に係シ、特に１ヘテロ構造
体上に形成された合せ櫛形構造の金属電極／譬ターンを
有する高速度光検出素子に関する。ここで高速度とはア
ナログ応答周波数が約１０Ｈ篤以上であること、または
ｒノ譬イスの立上が少時間および下降時間が約２００ｐ
ｍ以下であることを意味する。

通常の光電性検出素子は、利得を得るための、一方のキ
ャリヤの走行時間と他方のキャリヤの再結合時間との差
に基いている。これはデバイスの速度を犠牲にしている
。高速度光検出に光電性二端子装置を用いることがＶｏ
ｔ、　ＨＤ−２６、ＩＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
　ｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄ＊ｖ１ｅｓｓ　１８５５
−１８５９（１９７９）およびＩ［ＤＭ　Ｔ＠ｃｈｎｉ
ｃａｌ　Ｄｌｇｅｓｔｓ　６３４−６３７（１９７９）
に提案されている。しかし、これら装置はゾロッキング
コンタクトを利用しておシ、再結合時間によって制限を
受ける。

この発明に従えば、入射光に応答する高速度充電性検出
素子であって、 （ａ）　　半導体材料で形成された基板、−伽）＃基板
の少なくとも一部上に半導体材料で形成され要分離層、 （、）　　骸分離層を形成する半導体材料のバンドギャ
ップよりも小さい・肴ンドギャ、ｆを有する半導体材料
で形成され、該分離層上に支持された活性層、 （ｄ）　　該活性層の一部上に形成された合せ櫛形構造
の一対の導電性電極、および （・）該一対の電極によって露出された皺活性層部分を
少なくとも覆うように１骸活性層を形成する半導体材料
のノ譬ンドギャ、ｆよシも大きなバンドギャップを有す
る半導体材料で形成され九ノ譬シペーシ、ｙ層からなる
ものが提供される・ この素子において、電流は光照射下に７ォトキャリヤの
発生によって誘起される。上記合せ櫛形（１ｍｔｅｒｄ
ｉｇｉｔａｌ　）構造によって大きな断面が得られ、キ
ャリヤ走行距離が小さくなる。

光検出を高速度でおこなうためには、キャリヤ走行（ｔ
ｒａｎｓ口）時間および装置回路の寄生素子を考慮しな
ければならない。この発明においては、光検出を高速度
でしかも高感度でおこなうための二端子光検出素子が提
供される。この光検出素子は光電性バリヤないし半導体
材料によって分離され九２つの電極を持っている。

この素子の構造は次のようである。すなわち、（１）比
較的大きな活性面積かあり、（２）入射光によって発生
したフォトキャリヤが迅速に半導体から掃き出されるよ
うに電極が近接して配置されておシ、そして（３）寄生
回路素子の効果が最小限に抑制される。電極および半導
体材料は、（１）最大の７オトキヤリヤ速度を得るため
に高バイアス電界を用いることができ、（２）変則的な
低い周波数応答を防止するために基板表頁および電極／
半導体界面におけるトラ、ピンク効果が排除され、およ
び（３）内部の捕捉効率を高めるためにフォトキャリヤ
走行時間が再結合時間よりも短時間であるように選定さ
れる。

以下、第１図および第２図（拡大しである）を参照して
この発明の光検出素子を説明する。

この発明の光検出素子は、 （、）　　半導体材料で形成された基板１０、（ｂ）　
　該基板の少なくとも一部上に半導体材料で形成された
分離層１２、 （、）　　該分離層を形成する半導体材料のバンドギヤ
、ｆよシも小さいバンドギャップを有する半導体材料で
形成され、該分離層上に支持された活性層１４、 （ｄ）＃活性層の表面の部分上に形成され九合せ櫛形構
造の一対の電極１６．１Ｂ、および（・）ｌ＊一対の電
極によって露出された活性層の少なくとも部分上に峡活
性層を形成する半導体材料のバンドギャップよシも大き
なバンドギャップを有する半導体材料で形成された・や
シペーシ、ン層２０、からなる。

以下の説明は■−■族半導体材料好ましくはＧａＡｓお
よびＩｎＰ、並びに混合ｍ−ｖ族半導体材料好ましくは
（ｋｌ、　Ｑ＠　）　ＡＩ、（Ｉｎ、　Ｇａ　）　ＡＩ
および（Ｉｎ、Ｇａ）（Ａｍ、Ｐ）に関するものである
。特に、以下の説明は、一般に、ＧａＡｍ基板、（Ａｔ
、　Ｇａ）Ａｍの分離層、ＧａＡｌの活性層および（Ａ
ｓｓ　Ｇａ　）　Ａｓの７４シペ一シヨン層を有する構
造に関する。■−■族および混合曹−■族半導体材料を
用いることに加えて、■−■族半導体材料および混合■
−■族半導体材料それぞれ例えばＰｂＴ・および（Ｐｂ
。

ａｎ）Ｔ・を用いることもできる。ｔた、図中、１つの
検出素子のみを示したが、半導体装置を作製する際普通
におこなわれているとおシ、複数の検出素子を１つの基
板上に形成できる。

基板の組成は臨界的なものではなく、好ましくは厘−ｖ
族半導体材料、例えばＧａＡｍもしくはＩｎ、Ｐ％また
ｆｉｌ−Ｍ族半導体材料例えばＰｂＴ・からなる。最も
好ましくは、効率を低下させ、緒音を増加させるであろ
う分流（ａｈｕｎｔ　）電流を最小限に抑える半絶縁性
材料が用いられる。

好適な半絶縁性半導体基板材料の例を挙げると、クロム
をドーグしたＧａＡｌおよび鉄をドーグしたＩｎＰであ
る。

分離層１２は活性層１４を基板１０から分離する。（Ａ
ｓ５Ｇａ　）　Ａｓで形成された分離層の場合、その厚
さは１〜１０μｍである。この厚さが約１μｍ未満であ
ると適切な分離が達成されず、−一方その厚さが約１０
μｍを越えると結晶生長中に段立秋構造が住じ、また効
率を低下させしかも漏洩電流を増大させることと表る分
流電流が発生する。分離層は、これが基板と異なる半導
体材料で形成した場合、光学繊維から光を素子の裏側か
ら導入するために基板の裏面に孔を設ける際の工、チン
グ停止部位、および支持部位として作用する。

分離層用の好適な混合層−■族半導体材料はＡｔｚＧａ
　１−ＸＡｓである。！の値は入射光の波長範囲によっ
て異なるが、いずれにしろ約０．３７ないし０．８５の
範囲内である。ＸＯ値は、高抵抗率と低易動度を持ち分
離層と活性層とのバンドギャツノの差によってキャリヤ
を閉じ込める作用をする間接バンドギャップ（間接遷移
形）半導体材料を提供するために少なくとも０．３７で
ある。

また、Ｘの値は、分離層と活性層との界面における結晶
形態が悪いので、特に光を前面側（合せ櫛形電極側）か
ら照射する場合には、約０．８５を越えるべきではない
。

活性層１４は好ましくは■−■族半導体材料例えばＧａ
Ａｍからなシ、キャリヤが入射光の作用によって発生す
る領域１５を提供する。活性層１４を形成する半導体材
料のバンドギヤツノは分離層１２およびパシペーシ、ン
層２０を形成する半導体材料のバンドギヤ、プのいずれ
よシも小さい必要がある。これらクラッド層のバンドギ
ャップの方が大きいので光は該クラッド層を通って活性
層内に至ることができる。上記のように、光を光検出素
子の裏側から照射させることが望ましいが、分離層を形
成するバンドギャップがより大きいのでそのような配置
が可能である。活性層中に７オトキヤリヤが発生すると
、その両側にバンドギャップのよシ大きなりラッド層が
存在するので、キャリヤは活性層内に閉じ込められ、高
効率が達成される。これら・ぐンドギャップの差が小さ
過ぎると、層間でキャリヤが漏洩する。ＧａＡｓ　／　
（ｋｌ、　Ｇａ　）　Ａｍでは、そのような漏洩を防止
するために必要なバンドギヤ、ｆの最小の差は約０．１
・Ｖである。このよう々バンドギャップの差の制御は、
よく知られているように、（ＡｔＸ　Ｇａ　）　Ａｓの
組成の選定によっておこなえる。

活性層の厚さは検出素子に入射される光の吸収波長に依
存する。はとんどの場合、光の波長は約０，５３ないし
０．８８μｍである。実質的に全ての入射光が吸収され
ることが望ましいので、活性層の厚さは当該半導体材料
の吸収係数の逆数として定義される透過の深さの約３倍
であることが望ましい。ヒ化ガリウムの吸収係数αは８
．８００Ｘ＜λ（５，３００Ｘの範囲の波長に対して約
５Ｘ１０’ないし２　Ｘ　１０’ｃｔｔｔ−’である。

（この吸収係数は入射波長によって変わる。すなわち、
ｓ、５ｏｏｌの波長に対してはα＝５Ｘ１０ｍ　　であ
シ、５，３００Ｘの波長に対してはα＝２Ｘ１０’副−
１である副灯１しくは、活性層の厚さはこの波長範囲に
対して約１．５ないし６μｍであシ、薄い方が短かい方
の波長に用いられる。このような選定により、入射光の
９５−以上が活性層内に吸収される。活性層の最大の厚
さは、均一な電界を維持しつつ分流電流を抑えるという
意図によって設定され、これは一対の電極間の間隔にほ
ぼ等しい深さによってのみ可能である。

すなわち、活性層の厚さは操作時の波長範囲によって選
定される。重要な点は、活性層の厚さが電極間間隔より
も大きくないということである。上記したように、電界
は電極間距離にほぼ等しい深さにわたってのみ進入する
から、素子の動作速度を増すために活性層の厚さを減少
させると、効率がある程度損なわれることとなる。例え
ば、厚さが０５μｍの場合、８，３００Ｘの波長の入射
光の約２８チが吸収される。したがって、素子を作製す
るに当シ、これらの・相反する事柄を考慮に入れなけれ
ばならない。もっとも、素子の動作速度は、感度をある
程度犠牲にして、この発明のへテロ構造を用いるととＫ
よって増加させることができる０分離層１２および／９
シベーション層２０のバンドギャップエネルギーは入射
エネルギーよりも大きいので、フォトキャリヤは活性層
内で発生しそこに閉じ込められる。したがって、移動時
間の効果を最小限にするために、フォトリングラフ法の
進歩に応じて、活性層の厚さを電極間距離とともにより
減少させることができる。最屯好ましくは、最大の効率
および最高の動作速度を得るためＫは、活性層１４の厚
さは、バイアスをかけたときに発生する活性領域１５が
深さにおいて活性層と実質的に一致するように選ぶ。

素子の潜在的動作速度は活性層をどの程度薄く成長させ
ることができるかということによつても制限される。い
ま、厚さｄを０．１μｍ１そして遅い方のキャリヤの飽
和速度Ｖｓａｔを約１０’ａｍ／秒とすると素子の速度
ｔｔｒ　＃ｉ式ｔｔｒ　＝　ｄ／Ｖｍａｔ　＝　１０−
１２秒÷１ピコ秒によって与えられる。この速度はアナ
ログ応答周波数Δｆが約２２〜３５　ＧＨｚに相当する
。

さらに薄い活性層を成長させることができる。

例えば分子ビームエピタキシャル法または金属−有機気
相エピタキシャル法を用いて、１００ＸＯＧａＡｓ層を
形成できる。しかし、より薄い活性層中にはよ抄少ない
光しか吸収されないので、素子の動作速度は感度を犠牲
にして得られることとなるの 分離層および活性層は液層エピタキシャル法、気相エピ
タキシャル法、分子ビームエピタキシャル法、その他の
方法等通常の成長方法によって形成される。さらに１こ
れら層は、約１１００Ｏ−ａのオーダー好ましくは約１
１００−ａを越える高い抵抗率ｐを得るために非ドープ
のものである。「非ドープ」という飴は非意図的にドー
プされたものを含むものとする。このような非意図的な
ドー！Ｆｉ成長工程中に生じ、シ九がって、非意図的な
げ一デの程度は成長技術の進歩に依存する。液相エピタ
キシャル成長法においては、ζこで述べている半導体材
料に、典型的に、約１〜３Ｘ１０ｃｍ　　のｎ形ドープ
が雰囲気からおこなわれる。

最大の速度を得るためにけ、素子は飽和速度で操作すべ
きである。ｍ−ｖ族半導体材料においては、電子の速度
は電界によって迅速に飽和し、一方ホールの速度は比較
的遅く飽和する。

したがって、素子はホールの速度を飽和させるに充分に
高い電界で操作させなければならない。

Ｇ凰Ａｓでは、そのためＫは３０ないし１００にηｉの
オーダーの電界が必要である。したがって、素子の高速
度特性を実現させるためには活性層は破壊することなく
高電界に耐えるものでなければならない・また、活性層
は、実質的に全ての入射光を吸収する丸めＫは入射光の
エネルギーよりも小さなバンドギャップを持つこトカ必
要である。高品質の材料は室温における電子の易動度カ
約３ＱＱＱｅｍ／’Ｖ−秒（Ｉｌｌ−Ｖ族化合物の場合
）以上である材料を用いることＫよって確保される。

活性層上に形成され之合せ櫛構造の導電性電極ＩＩ、Ｉ
ＩＩは活性層を形成する半導体材料とグロ、キングコン
タクトまたは非ブロツキングコンタクトのいずれを形成
していてもよい・走行時間によって制限される性能を得
るためＫはこれら電極は非プロ、キングコンタクトを形
成することが好ましい、これら電極は金属例えばアルミ
ニウムまたは金で形成できる・あるいＦｉ箋Ｃｄ２Ｏ，
，８ｆｉＯ２１走はＩｒ１２０ｓと８ｎ０２との混合物
（ＩＴＯ）のような透明導電性電極を用いてもよい。

合せ櫛形構造の電極の相隣る歯の間の距離は約５μｍ以
下であり、これＫよって素子の立ち上が９時間（走行時
間）約５０ピコ秒およびアナレグ応答周波数約６、−８
　ＧＨｚが得られる。該距離が短い程（経済的に作製で
きる程度の）、立ち上が少時間は短かくな夛、アナログ
応答周波数も高くなる。高い捕捉効率を得るためには、
活性層の光学的減衰深さく長）　１／ａ（αは活性層の
吸収係数）Ｖｉ、上記したように、電極間距離よりも小
さくなければならない。

電極は直列抵抗を最小限に抑えるために充分に厚くなけ
ればならな暦、約２０００Ｘの厚さで充分である。コン
タクトを形成するためには、よく知られたフォトレジス
トリフト−オフ法が都合よく用いられる。したがって、
コンタクトはこの方法に問題が生じる程厚くてはならな
い。

好適な最大の厚さは約５０００Ｘである。

合せ櫛形構造の電極の面積はＲＣ時定数を制御する。し
たがって、電極間隔を減少させるためＫは、電極歯部間
の容量効果のためにそれに応じて面積を減少させなけれ
ばならない。

電極は、前面側から光を照射する場合活性領域に影をつ
けるので、高い光捕捉効率を得るためにはその歯部の幅
はできるだけ狭くしなければならない。

走行時定数と寄生ＲＣ時定数を匹敵させるようにするた
めには、合せ櫛形構造電極の全体の寸法（アレーの長さ
と幅）を適切に選ばなければならない。

両電極のうち、双方がオーミックコンタクトを形成して
いてもよいし、一方がオーミックコンタクトを他方がシ
、、トキー障壁を形成していてもよい。あるいｉｔまた
、双方がシ、、トキー障壁を形成していてもよい。双方
がオーミックコンタクトを形成する場合、当該半導体材
料は高電界を許容するために高抵抗率材料でなければな
らない。一方がオーミックコンタクトを、他方がショッ
トキー障壁を形成する場合、シ。

、トキーコンタク）Ｋ逆バイアスをかけ、その空乏層を
オーミックコンタクトにまで延ばし全ての７オトキヤリ
ヤが高電界領域内で発生させるようにする。双方が７．
ットキーコンタクトを形成する場合、当該半導体材料は
電極の歯部間距離よシも空乏層の幅が大きくなるように
充分な抵抗率を持つものである。そうすれば、両電極の
空乏層が相互に入シ込み順方向バイアスを印加されたシ
、、トキーコンタクトはフォトキャリヤを阻止（ブロッ
ク）することがない。

内部バイアス電界は両電極を異なる仕事関数を持つ金属
で形成することによって発生する。しかしながら、両電
極を同じ金属で形成した場合、両電極を整合させる必要
はなくなるが、高速動作を得るためＫは素子に外部から
バイアスをか　　　−けなければならない・バイアスを
かけるとそれが内部のものであれ、外部のものであれ、
活性領域１５が発生する。

パシベーション層Ｊ６ｉｊ外部から活性層１４を保護し
、活性層と低い表面再結合界面を構成し、それによって
活性層表面における再結合とトラッピングを減少させる
・パシペーシ、ン層の好適な材料はＡｔｙＧａｌ−アＡ
ｓのような混合層−Ｖ族材料であシ、分離層および活性
層について述べた通常の方法によって形成される。／譬
７ベーシ。

ン層の厚さはできるだけ薄くすべきであり、（ＡＡ３Ｇ
ａ　）　Ａｓの場合、Ｋは約０．２〜０．５ｐｍが好ま
しい、この層が厚すぎると、コンタクト１６．１８を形
成することが困難となり、一方この層が薄すぎると連続
的にならず素子の表面特性に悪影響を与える。ノ譬シペ
ーシ、ン層の抵抗率はできるだけ高くすべきであシ、（
少なくとも約１０００−ｃｍ　）、Ｌ、たがって、分離
層や活性層と同様、非ドープ材料で形成することが望ま
しい。

バンドギヤ、デが入射光のエネルギーよりも小さいと、
当該半導体材料は全ての入射光を吸収する。／母りペー
シ、７層においてＡｔｙＧａｌ−ｙＡｓＦｉｙが０．８
５の場合、約０．５３μｍｔでの波長に対して透明であ
り、ｙが０．３７の場合、約０．７０μｍまでの波長に
対して透明である。したがって、ｙ＃′ｉ約０．３７な
いし０．８５である。

同様のことが、裏面から照射する場合において分離層を
ＡｊｚＧ　ａ　１−ｚＡ　ｍで形成するときＸの値を選
定する際に前置されなければならない。Ｘとｙの値が分
離層およびｐ４シペーシ、ン層にとって同じであること
が望ましいが、必要なことではない。

より長い波長の光検出は活性層のバンドギヤ、ｆによっ
て制限される。このことは、Ｇ５Ａｓの場合、測定し得
る最大波長は約０．８８μｍであることを意味する。約
１μｍよりも大きな波長の光を測定しようとする場合、
（Ｉｎ、Ｇａ）Ａ−のような三元材料を用いる。これは
約１．６μｍまでの波長の光を検出できる。

活性層１４上に導電性嘗ＷＬ１６　、７　ｇを形成する
ために、活性層１４の一部を露出する適当な開口部をパ
シペーシ、ン層２０に形成する。

ｔ４シペーシ、ン層の一部を除去するために多数の手法
を用いることができるが、化学工、チングが有利に用い
られる。工、チングを用いる場合、ノ量シペー７ｗン層
の結晶学的方位は、ノタシベーシ、ン材料が除去される
領域における側壁が（図示のようＫ）垂直なもの、好ま
しくＦｉｓ−ト型とは反対の鳩尾型のものであるような
ものである＊　（Ａ４０ａ）　Ａｓの好都合な工、テン
グ剤は通常のＨ２ＳＯ４−Ｈ２Ｏ２−Ｈ，Ｏ（１：　８
　：　８　’）であり、また他の好適な工、チング剤は
フッ酸（例えば４８モルｇｂ）である。ＨＦはｙが約０
．４以上のΔＬｙＧｍｌ−アＡｍに対して選択的である
。

各電極Ｋｌ／ｉミクロス）　ＩＪッデ状の伝送ライン２
１１．２４がそれぞれ接続している。この伝送ラインは
非分散ライン（これは、バンド幅、および作製の容易さ
の点で好ましい゛）を形成している。他の接続ライン例
えばコンプレーナー型伝送ラインを用いてもよい。

ミクロストリ、デ状ラインを用いると、該ラインの１つ
が図示しない手段によって接地される接地面２６が必要
となる。他方のラインは通常のミクロストリ、デ状ロー
フｆヤー（１ａｕｎｅｈ＠ｒ）を介して同軸ケーブルに
接続している。こうして、がンディングワイヤを用いる
必要がなくなる。

この発明の光検出素子の作製に当り、基板の厚さに特に
制＠汀ないが、よく知られた方法を用いて伝送ラインの
設計と合致させなければならない。

ミクロストリップ状伝送ラインはスノｆ、夕や蒸着等の
よく知られた方法を用いて、合せ櫛形構造の電極と一時
に都合よく作製される。接地Ｉｉ［ｉは同様に基板の裏
面に形成されるかあるいは検出素子を金属担体の！ｇ！
面に固着することによって形成される・裏面照射のため
に所望の大きさの開口部（図示せず）を接地面に設けて
もよい。

この発明の光検出素子を作製する際に用いて好適な他の
半導体材料を以下に掲げる。操作波長範囲も併せ示した 基板は好ましくは半絶縁性の例えばＦ・ト０−デＩｎＰ
である。それぞれの場合において分離層は液相エピタキ
シャル成長層であることが好都合である。活性層は界面
でのトラブルを減少させるために、分離層と格子間隔が
一致していることが好ましい。例えばｌ好では、Ｉｍｇ
、！Ｓ偽。、４７ム易を用いることが望ましい、上表に
示した構造は、基板と分離層とが活性層よシも大きなバ
ンドギヤラグを有するので、基板内に開口を設けること
なく光を素子の裏面から導入させることができる。すな
わち、同一の領域においてより多量の光が利用できるの
で素子の効率が増大する。

実施例 約４００μｒｔｈ（Ｄ厚さおよび１０’Ω−傭の抵抗率
を有するＣｒドドーＧａＡｓ半絶縁性基板の一主面をよ
く知られた方法に従って洗浄した。この主面上Ｋ　ｈｔ
ｇ　、４　Ｇａ　ｏ、ｂ　Ａｍの分離層を３μｍの厚さ
に形成し、ついで非意図的にドー！されたＧａＡｍの活
性層を５μｍの厚さに形成し喪。この活性層上に非意図
的にドー！されたＡＬ（Ｌ４　Ｇａ　（１４ムＳの］母
シペーシ冒ン層を０．５μｍの厚さに形成した。これら
三層は通常の液相エピタキシャル法によって４７ｉ［１
，）豐シペーシ１ン層を一臂ターニングして合せ櫛形構
造の電極およびミクロストリップ状伝送ラインの形成の
準備をし、不所望部分をＨ２ＳＯ４−Ｈ，０２−Ｈ，０
（１：　８　：　８　’）を用いて工、チング除去し友
、アルミニウムの合せ櫛形／４ターンを蒸着およびフォ
トリングラフリフト・オフ法によりて活性層の露出部分
上に約０，４μｍの厚さに形成して活性層と非ｆａ、キ
ングコンタクトを形成した。櫛歯は長さ１６０　ａｍ　
ｓ幅２００μｍであった。すなわち素子面積はｓ、　２
ｘｔｏ−１ｎ’であった０両電極の櫛歯間の距離は５　
＃ｍでありた。各電極に接続した厚さ０．４μｍのアル
ンニウムミクロストッデ状伝送ラインを同時に活性層の
露出部分上に形成した。光検出素子の支持体としてアル
ミニウム接地面を形成し、これを真チゅうのタブによっ
てミクロストリップ伝送ラインの一方に接続し良。

こうして得友素子の応答性を調べるために１他方の伝送
ラインをミクロストリップローンチャーを介して同軸ケ
ーブルおよびす／プリングオシレーターに接続した。

電極に印加したノ譬イアス電圧Ｆｉ２０Ｖであシ、これ
は４０　ｋＶ／ａｍの電界に相当する。この電圧での素
子の漏洩電流Ｖ１０．２μＡ未満であった。

入射光ＦｉＧｍＡｍ／（Ａｔ、Ｇａ）Ａ−ダイ：ｔ　−
ＩＪｚ　−１’−カらの０８μｍの波長のものであった
。２５Ｖにおいて１０チから９０−までの立ち上がり時
間は５０〜６０ピコ秒であり、９０％からｌ〇−までの
降下時間は５０〜６０ピコ秒であった。

すなわち、この素子は対称的な立ち上がり時間および降
下時間を示した。

アナログバンド幅Ｆｉ４ＧＨｚ（レーデ−の周波数応答
特性によって制限される）よりも大きかった。−４′ル
ス応答％性から、外挿値Ｆｉ４．４ないし７　ＧＨｚで
あることが算出された。素子の感度は約０．１〜０．３
　ｍＡ／ｉｎＷであった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光検出素子の電極パターンを示す平
面図、第２図は第１図のＩｌｌ／２−２に沿った断面図
である。 １０・・・基板、１２・・・分離層、１４・・・活性層
、１５・・・活性領域、１６．ＩＩＩ・・・電極、２０
・・・パシヘーシ、ン層、２２．２４・・・伝送ライン
。 Ｆｉｇ、　１ ２ Ｆｉｇ　　２ 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示 特願昭５７−６６１８９号 ２、発明の名称 高速度光電性検出素子およびその製造方法３、補正をす
る渚 事件との関係　特許出願人 ヒューズーエアクラフトーカンノやニー４、代理人 昭和５７年７月２７日 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容　　　別紙の通り 明細書の浄ｌ：（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　入射光線に応答する高速度光電性検出素子で
   あって、 （、）　　半導体材料で形成された基板、（ｂ）　　該
   基板の少なくとも一部上に半導体材料で形成された分離
   層、 （Ｃ）＃分離層を形成する半導体材料のバンドーヤッグ
   よシも小さいバンドーヤッグを有する半導体材料で形成
   され、骸分離層上に支持され九活性層、 （ｄ）　　該活性層の表面の部分上に形成された合せ櫛
   形構造の一対の導電性電極、および（・）該一対の電極
   によって露出された該活性層の少なくとも部分上に、該
   活性層を形成する半導体材料のバンドギヤ、ｆよシも大
   きな・ぐンドギヤツデを有する半導体材料で形成された
   ｔ４シペーシ、ン層、 よシなるもの。 （２）　　電極に・譬イアスを印加する手段をさらに含
   む特許請求の範囲第１項記載の検出素子。 （３）半導体材料が■−ｖ族半導体材料および■−■族
   半導体材料よシなる群の中から選ばれたものである特許
   請求の範囲第１項記載の検出素子。 （４）中　基板がクロムドーｆＧａＡ−で形成された半
   絶縁性基板であシ、 （１１）　　分離層が非ドープＡｔｚＧａ　１−ｚＡｓ
   　（ここで、Ｘは約０．３７ないし０．８５）で形成さ
   れた厚さ約１ないし１０μｍのものであシ、 Ｇ＋Ｄ　　活性層が非ドープＧａＡｓで形成された厚さ
   約１．５ないし６μｍのものであり、 噌ψ　ノぐリペーシ、ン層が非ドーグＡＬｙＧａ　１−
   ｙＡｍ（ここで、ｙは約０．３７ないし０．８５）で形
   成された厚さ０．２ないし０．５μｍのものである特許
   請求の範囲第３項記載の検出素子。 （５）中　基板が鉄ドープＩｎＰで形成された半絶縁性
   基板であシ、 （１ｉ）分離層が非ドー７”ＩｎＰで形成された厚さ約
   １ないし１０μｍのものであシ、 ６：ｉ）活性層が、分離層の格子と一致する組成を有す
   る非ドーグ（Ｉｎ、　Ｇａ）Ａ−で形成された厚さ約６
   μｍのものであシ、 ＩＱ　　ノ？シペーシ、ン層が非ドーｆＩｓＰで形成さ
   れた厚さ約０．２カいし０．５μｍのものである特許請
   求の範囲第３項記載の検出素子。 （６）中　基板がＰｂＴ・で形成され死生絶縁性基板で
   あシ、 （：１）分離層が非ドーグＰｂＴ・で形成され、ＧｉＤ
   　　活性層が、分離層の格子と一致する組成を有する非
   ドーｆ（Ｐｂ　ｓ　ａｎ　）　Ｔ・で形成され、怜ノ母
   シペーシ、ン層が非ドーｆ　ＰｂＴ・で形成された特許
   請求の範囲第３項記載の検出素子。 （７）　　電極の櫛歯間距離が約０．５μｍ以下である
   特許請求の範囲第１項記載の検出素子。 （８）各電極に接続したミクロストリ、ｆ伝送ラインを
   さらに含む特許請求の範囲第１項記載の検出素子。 （９）電極が活性層と非ゾロッキングコンタクトを形成
   している特許請求の範囲第９項記載の検出素子。 ａｏ　　入射光線に応答する高速度光電性検出素子を製
   造するための方法であって、 （ａ）　　半導体材料で形成された基板を提供し、（ｂ
   ）　　該基板の少なくとも部分上に半導体材料。 で形成された分離層を形成し、 （Ｃ）＃分離層上に、線分離層を形成する半導体材料の
   ノ量ンドギャッデよシも小さ表ノ守ンドギャッグを有す
   る半導体材料で形成された活性層を形成し、 （ｄ）　　咳活性層上に、該活性層を形成する半導体材
   料のバンドギャップよシも大きなノ々ンドギャップを有
   する半導体材料で形成され九ノ量シペーシ、ン層を形成
   し１ （・）＃ノぐシペーシ、ン層ヲノ々ターニングおよび工
   、チングすることＫよ−って該活性層の一部を露出して
   合せ櫛形構造の電極形成部および伝送ライン形成部を提
   供し、および （ｆ）＃電極形成部に合せ櫛形構造の一対の導電性電極
   を形成し、そして皺伝送ライン形成部に各電極と接続し
   た伝送ラインを形成することからなるもの。