JPS5856481A - ゲルマニウム受光素子の製造方法 - Google Patents
ゲルマニウム受光素子の製造方法Info
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- JPS5856481A JPS5856481A JP56154984A JP15498481A JPS5856481A JP S5856481 A JPS5856481 A JP S5856481A JP 56154984 A JP56154984 A JP 56154984A JP 15498481 A JP15498481 A JP 15498481A JP S5856481 A JPS5856481 A JP S5856481A
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- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
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- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 10
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/107—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はゲルマニウムAPDに関し、特に1.5pm帯
での半導体受光素子としてのp+nn−型Ge−APD
に関するものである。
での半導体受光素子としてのp+nn−型Ge−APD
に関するものである。
1.5μm帯の波長の光に対して、Qeは吸収係数が小
さく、その吸収長は10μm程度となる。
さく、その吸収長は10μm程度となる。
従って、Ge受光素子で1.5μm帯光を受光する場合
、光の吸収領域である空乏層幅は約IOμmが必要とな
り、素子の基板濃度を少なくともlX10 cm
以下に下げる必要がある。従来作製されているGe−A
PDはn+1又はp十n接合からなるものであるが、こ
れらでp又はn型の基板濃度をlX10 cm 以下と
した場合、素子耐圧が150V以上となり、良好なガー
ドリング効果をもったAPDを実現することが難しくな
るそこで5i−APDで報告されているような所謂リー
チスルー型のp+nn−構造をもったGe・APDが必
要になる。従来p+nn−型Ge−APDに関する報告
例はなく、従ってp十nn−型の増倍層であるn層形成
のための製作条件に関する報告例もない。
、光の吸収領域である空乏層幅は約IOμmが必要とな
り、素子の基板濃度を少なくともlX10 cm
以下に下げる必要がある。従来作製されているGe−A
PDはn+1又はp十n接合からなるものであるが、こ
れらでp又はn型の基板濃度をlX10 cm 以下と
した場合、素子耐圧が150V以上となり、良好なガー
ドリング効果をもったAPDを実現することが難しくな
るそこで5i−APDで報告されているような所謂リー
チスルー型のp+nn−構造をもったGe・APDが必
要になる。従来p+nn−型Ge−APDに関する報告
例はなく、従ってp十nn−型の増倍層であるn層形成
のための製作条件に関する報告例もない。
本発明の目的はp十nn−型Ge−APDの増倍層形成
のためのAsイオン注入の適正なドーズ量を規定するこ
とにより、受光部耐圧がガードリング部耐圧より低く、
受光部でのみ増倍が起り。
のためのAsイオン注入の適正なドーズ量を規定するこ
とにより、受光部耐圧がガードリング部耐圧より低く、
受光部でのみ増倍が起り。
かつ空乏層が素子の基板内部へむかって十分法がるよう
にし、もって1.5μm帯の光を受光するのに適した。
にし、もって1.5μm帯の光を受光するのに適した。
しかも十分なガードリング効果を有するGe−APDを
提供することにある。
提供することにある。
本発明のGe−APDは、p+nn−型ゲ/L/?ニウ
ムAPDにおいて、基板n一層のn型不純物濃度をlX
l0 cm 以下とし、Asをドーズ量5 X 1
0” c m−”からI X 1018c m72の範
囲でイオン注入して前記n層を形成したことを特徴とす
るものであり、以下これを詳細に説明する。
ムAPDにおいて、基板n一層のn型不純物濃度をlX
l0 cm 以下とし、Asをドーズ量5 X 1
0” c m−”からI X 1018c m72の範
囲でイオン注入して前記n層を形成したことを特徴とす
るものであり、以下これを詳細に説明する。
本発明によるGe−APDはp+nn−型であるが、第
1図に示すように、n層の濃度がガードリング効果に重
大な影響をあたえるので、適正な濃度範囲とする必要が
ある。第1図において黒丸は3X10 cm の基
板の場合、白丸はlX10 cm の基板の場合の
Asドーズ量に対するブレークダウン電圧の関係を示し
、lはガードリング部の耐圧を示す。増倍領域であるn
層を形成するAsのドーズ量がlXl0 cm−”以
上になると、ブレーク・ダウンがn層中で起ってしまい
8 n−基板内に空乏層が広がらなくなり、1.5c
m72以下では、受光部耐圧が100V以上となってし
まい、ガードリング部耐圧と同程度となり、十分なガー
ドリング効果が得られず、受光部内で増倍がとれなくな
る。従って、1.5μm・帯で良好な動作特性を示すp
+nn−型Ge−APDを製作するためには、5X10
”cm−2以上lXl0 cm 以下の範囲のAs
ドーズ量が必要となる。
1図に示すように、n層の濃度がガードリング効果に重
大な影響をあたえるので、適正な濃度範囲とする必要が
ある。第1図において黒丸は3X10 cm の基
板の場合、白丸はlX10 cm の基板の場合の
Asドーズ量に対するブレークダウン電圧の関係を示し
、lはガードリング部の耐圧を示す。増倍領域であるn
層を形成するAsのドーズ量がlXl0 cm−”以
上になると、ブレーク・ダウンがn層中で起ってしまい
8 n−基板内に空乏層が広がらなくなり、1.5c
m72以下では、受光部耐圧が100V以上となってし
まい、ガードリング部耐圧と同程度となり、十分なガー
ドリング効果が得られず、受光部内で増倍がとれなくな
る。従って、1.5μm・帯で良好な動作特性を示すp
+nn−型Ge−APDを製作するためには、5X10
”cm−2以上lXl0 cm 以下の範囲のAs
ドーズ量が必要となる。
以下図面を参照して1本発明にるp+nn−型Ge−A
PDの製造方法の実施例を詳細に説明する。第2図はn
型Geの基板2 (n型不純物濃度3X10”cm−3
〜lXl0”cm−3)にガードリングパターン用マス
クにより、浅いマーカエソ。
PDの製造方法の実施例を詳細に説明する。第2図はn
型Geの基板2 (n型不純物濃度3X10”cm−3
〜lXl0”cm−3)にガードリングパターン用マス
クにより、浅いマーカエソ。
チング3を形成する工程を示す。つぎに、第3図に示す
ように、フォトレジスト4をマスクとして増倍層形成の
ためのAsイオン注入を行なう。5はAsのイオン注入
層を示す。ドーズ量は前述の如<、 5 X 1012
cm”’ 〜’I X 1013cm−2(7)範囲内
とする。注入エネルギーは約130KeVである。次に
、°フォトレジスト4を剥離後、700℃、1時間アニ
ールを行う。次に、第4図に示すように、フォトレジス
ト6をマスクとしてガー大層、8は先の工程で形成され
たAsによる増倍層(n層)を示す。第5図にフォトレ
ジスト9をマスクとして受光部を形成するためのInの
イオン注入工程を示す。Inのドーズ量は2 X 10
13cm−’、注入〆ネルギーは90KeVである。
ように、フォトレジスト4をマスクとして増倍層形成の
ためのAsイオン注入を行なう。5はAsのイオン注入
層を示す。ドーズ量は前述の如<、 5 X 1012
cm”’ 〜’I X 1013cm−2(7)範囲内
とする。注入エネルギーは約130KeVである。次に
、°フォトレジスト4を剥離後、700℃、1時間アニ
ールを行う。次に、第4図に示すように、フォトレジス
ト6をマスクとしてガー大層、8は先の工程で形成され
たAsによる増倍層(n層)を示す。第5図にフォトレ
ジスト9をマスクとして受光部を形成するためのInの
イオン注入工程を示す。Inのドーズ量は2 X 10
13cm−’、注入〆ネルギーは90KeVである。
IOはInのイオン注入層を示す。次にフォトレジスト
9を剥離した後、注入13e、lnのアニールを600
℃で1時間行い、以下通常のプロセスでダイオードを作
製する。
9を剥離した後、注入13e、lnのアニールを600
℃で1時間行い、以下通常のプロセスでダイオードを作
製する。
本発明によれば、ガードリング効果が十分に得られ、受
光部内のみ増倍が起るため、高い最大増倍率が得られ、
増倍率の面内分布も平坦な素子が得られる。又、空乏層
幅が十分長くなるため。
光部内のみ増倍が起るため、高い最大増倍率が得られ、
増倍率の面内分布も平坦な素子が得られる。又、空乏層
幅が十分長くなるため。
1.55μmのパルス光に対しても、立ち下がり時間の
短い良好なパルス特性が得られる。
短い良好なパルス特性が得られる。
第1図はブレークダウン電圧のAsドーズ量依存性を示
す図、第2図〜第5図は本発明実施例のp+nn−型G
e−AP’Dの製造工程を説明する図である。 2−−−−−・−nmae基板 3−−−−−−−−・マーカエツチング部4.6.9〜
・・・−フォトレジスト 5・・−−−−−・・Asイオン注入層7・・−・−・
・Beイオン注入層 8・・・−・・−n型増倍層 10−・−−−−1nイオン注入層
す図、第2図〜第5図は本発明実施例のp+nn−型G
e−AP’Dの製造工程を説明する図である。 2−−−−−・−nmae基板 3−−−−−−−−・マーカエツチング部4.6.9〜
・・・−フォトレジスト 5・・−−−−−・・Asイオン注入層7・・−・−・
・Beイオン注入層 8・・・−・・−n型増倍層 10−・−−−−1nイオン注入層
Claims (1)
- p+nn−’C2ゲルマニウムAPDにおいて、基板n
一層のn型不純物濃度をI X l O′Eam−’以
下とし、Asをドーズ量5 X 1012c m−2か
らlXl0”cm−2の範囲でイオン注入して前記n層
を形成したことを特徴とするゲルマニウム受光素子。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56154984A JPS5856481A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | ゲルマニウム受光素子の製造方法 |
DE8282305104T DE3278660D1 (en) | 1981-09-30 | 1982-09-28 | Avalanche photodiode |
EP19820305104 EP0076143B1 (en) | 1981-09-30 | 1982-09-28 | Avalanche photodiode |
CA000412427A CA1195414A (en) | 1981-09-30 | 1982-09-29 | Avalanche photodiode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56154984A JPS5856481A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | ゲルマニウム受光素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5856481A true JPS5856481A (ja) | 1983-04-04 |
JPS6259903B2 JPS6259903B2 (ja) | 1987-12-14 |
Family
ID=15596166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56154984A Granted JPS5856481A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | ゲルマニウム受光素子の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0076143B1 (ja) |
JP (1) | JPS5856481A (ja) |
CA (1) | CA1195414A (ja) |
DE (1) | DE3278660D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4833509A (en) * | 1983-10-31 | 1989-05-23 | Burr-Brown Corporation | Integrated circuit reference diode and fabrication method therefor |
CA1301895C (en) * | 1989-01-12 | 1992-05-26 | Robert J. Mcintyre | Silicon avalanche photodiode with low multiplication noise |
GB8913198D0 (en) * | 1989-06-08 | 1989-07-26 | British Telecomm | Guard ring structure |
US5477649A (en) * | 1993-04-30 | 1995-12-26 | Airtite Contractors Inc. | Raised floor cable trough system |
US7341921B2 (en) | 2003-05-14 | 2008-03-11 | University College Cork - National University Of Ireland, Cork | Photodiode |
CN110098270B (zh) * | 2019-04-18 | 2021-04-23 | 中国科学技术大学 | 雪崩光电二极管扩散结构的制备方法及二极管扩散结构 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5260579A (en) * | 1975-11-11 | 1977-05-19 | Philips Nv | Method of producing semiconductor device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5655080A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Germanium avalanche photodiode |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56154984A patent/JPS5856481A/ja active Granted
-
1982
- 1982-09-28 EP EP19820305104 patent/EP0076143B1/en not_active Expired
- 1982-09-28 DE DE8282305104T patent/DE3278660D1/de not_active Expired
- 1982-09-29 CA CA000412427A patent/CA1195414A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5260579A (en) * | 1975-11-11 | 1977-05-19 | Philips Nv | Method of producing semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0076143B1 (en) | 1988-06-08 |
DE3278660D1 (en) | 1988-07-14 |
JPS6259903B2 (ja) | 1987-12-14 |
EP0076143A2 (en) | 1983-04-06 |
CA1195414A (en) | 1985-10-15 |
EP0076143A3 (en) | 1984-08-29 |
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