JPS60173882A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS60173882A JPS60173882A JP59029730A JP2973084A JPS60173882A JP S60173882 A JPS60173882 A JP S60173882A JP 59029730 A JP59029730 A JP 59029730A JP 2973084 A JP2973084 A JP 2973084A JP S60173882 A JPS60173882 A JP S60173882A
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Links
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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
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- 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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-
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- H01L31/1035—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type the devices comprising active layers formed only by AIIIBV compounds
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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】
（技術分野）
本発明は逆バイアス動作で使用するダイオード等に関す
るものでいわゆるガードリング効果を有するｐ−ｎ 接
合からなる半導体装置で、特に、光通信用光検出器等に
用いられる化合物半導体を用いたフォトダイオードある
いけアバラン／・フォトダイオードとして供するもので
ある。
るものでいわゆるガードリング効果を有するｐ−ｎ 接
合からなる半導体装置で、特に、光通信用光検出器等に
用いられる化合物半導体を用いたフォトダイオードある
いけアバラン／・フォトダイオードとして供するもので
ある。
（従来技術とその問題点）
半導体光検出器で冒速、高感度特性を有するものとして
フォトダイオード（」以下ＰＤと呼ぶ）あるいはアバラ
ンシ・フォトダイオード（以下ＡＰＤと呼ぶ）は光通信
用の受光器としてきわめて重要なものであることＩ′ｉ
よく知られており、光源である半導体レーザーと共にそ
の研究・開発が活発に進められている。光通信用の波長
域として１ｒＯｉ、０．８μｍから１５μｍ域が主流で
あり、半導体レーザ用材料としては０８〜０８７μｍ波
長域用としては０ａＡｓ−ＧａＡ／Ａｓが１０〜１．５
μｍ 域のものとしてはＩｎＰ−ＩｎＧａＡｓＰ系が主
流である。これら発振波長に対する光検出器のうち、Ｇ
ａＡｓ−〇ａＡ／Ａｓ系レーザ用の光検出器としては、
Ｓ１単結晶を用いたＰＤあとによりきわめ１優れた特性
を示している。しかしながらＳｉ 材料では羽料固有の
吸収係数によシ、波長１μｍ 以上の光を有効に検出す
ることは困難であり、光ファイバーの伝送損失の低い１
１〜１．６μｍ波長域での使用することができない。１
だ１１μｍ以上の波長用としてはＧｅ−ＡＰＤがあるが
暗電流、と過剰雑音が大きいこと、波長１．５５メＬｍ
以上では材料的に光を有効に検出できない等の点で、こ
の波長域でのＩｆ−Ｖ族化合物半導体材料等によるＡＰ
Ｄ、 ＰＤが要求される。また近年は、ＧａＡｓ−Ｇａ
Ａ ＡＡ ｓ 系、Ｉｎ］〕−１ｎＧａＡｓＰ系を用
いた光ＩＣ化の進展もあり、Ｓｌ、Ｇｅ等とは異なった
化合物半導体を用いた光検出器の研究・Ｃ１〕発への期
待は大きい。しかしながら、化合物半導体を用いたデバ
イス特性全行る為にはプロセス工程としての拡散又は接
合形成技術をとっても高濃度不純物拡散技術とともに、
特に逆バイアス動作のプレーナ素子を考えるといわゆる
ガードリング形成が必要であり、低濃度拡散技術の確立
が重要であるが未開たくな領域であり未熟な段階にある
のが現状である。
フォトダイオード（」以下ＰＤと呼ぶ）あるいはアバラ
ンシ・フォトダイオード（以下ＡＰＤと呼ぶ）は光通信
用の受光器としてきわめて重要なものであることＩ′ｉ
よく知られており、光源である半導体レーザーと共にそ
の研究・開発が活発に進められている。光通信用の波長
域として１ｒＯｉ、０．８μｍから１５μｍ域が主流で
あり、半導体レーザ用材料としては０８〜０８７μｍ波
長域用としては０ａＡｓ−ＧａＡ／Ａｓが１０〜１．５
μｍ 域のものとしてはＩｎＰ−ＩｎＧａＡｓＰ系が主
流である。これら発振波長に対する光検出器のうち、Ｇ
ａＡｓ−〇ａＡ／Ａｓ系レーザ用の光検出器としては、
Ｓ１単結晶を用いたＰＤあとによりきわめ１優れた特性
を示している。しかしながらＳｉ 材料では羽料固有の
吸収係数によシ、波長１μｍ 以上の光を有効に検出す
ることは困難であり、光ファイバーの伝送損失の低い１
１〜１．６μｍ波長域での使用することができない。１
だ１１μｍ以上の波長用としてはＧｅ−ＡＰＤがあるが
暗電流、と過剰雑音が大きいこと、波長１．５５メＬｍ
以上では材料的に光を有効に検出できない等の点で、こ
の波長域でのＩｆ−Ｖ族化合物半導体材料等によるＡＰ
Ｄ、 ＰＤが要求される。また近年は、ＧａＡｓ−Ｇａ
Ａ ＡＡ ｓ 系、Ｉｎ］〕−１ｎＧａＡｓＰ系を用
いた光ＩＣ化の進展もあり、Ｓｌ、Ｇｅ等とは異なった
化合物半導体を用いた光検出器の研究・Ｃ１〕発への期
待は大きい。しかしながら、化合物半導体を用いたデバ
イス特性全行る為にはプロセス工程としての拡散又は接
合形成技術をとっても高濃度不純物拡散技術とともに、
特に逆バイアス動作のプレーナ素子を考えるといわゆる
ガードリング形成が必要であり、低濃度拡散技術の確立
が重要であるが未開たくな領域であり未熟な段階にある
のが現状である。
現在、上述した１１〜１５μｍ波長いわゆる長波長域用
光検出器としては材料的には、ＩｎＧａＡｓ 。
光検出器としては材料的には、ＩｎＧａＡｓ 。
Ｉｎ０ａＡｓＰ 、 ＧａＡ／Ｓｂ 、 ＧａＡ／Ａｓ
Ｓｂ ％ Ｇａｒｂ等の川−Ｖ族化合物半導体結晶によ
る例が報告されており、例えば、ｎ＋ＩｎＰ 基板上に
ｎ型１． ｎ ＯａＡ ｓ層をエピタキシャル成長後、
亜鉛あるいはカドミウム等のｐ型不純物を選択的に拡散
した。Ｑ′Ｌ純プレーナ捜あるいけ全面拡散後、メサエ
ッチングしたメザ型素子等の例がある。又、より実用性
の高いプレーナ型でかつ、低暗電流、高増倍を目的とし
てｐ−ｎ接合をＩｎＰ 中に形成し、ＩｎＧａＡｓある
いはＩｎＧａＡｓＰ 層を光吸収層とし、アバランン領
域をＩｎＰ 層中に形成する例が、例えば、特願昭５４
−３９１６９ 、特願昭５４−１２４９７５等てより報
告されている。またこれらＩｎＰ 系でのいわゆるガー
ドリング効果をねらってｎ型Ｉｎ Ｐ層へのべＩＪ Ｉ
Ｊウムイオン注入によるｐ−ｎ 接合形成技術、比較的
低温での亜鉛、カドミウム等の拡散技術の報告例がある
が、必ずしも高い信頼性を有する確立された技術とけ言
い難く、化合物半導体を用いた真に実用的な光検出器を
実現する為には、結晶成長技術の改良は言うまでもなく
プロセス技術、特に信頼性の高いガードリン形成技術の
向上がさらに必要である。
Ｓｂ ％ Ｇａｒｂ等の川−Ｖ族化合物半導体結晶によ
る例が報告されており、例えば、ｎ＋ＩｎＰ 基板上に
ｎ型１． ｎ ＯａＡ ｓ層をエピタキシャル成長後、
亜鉛あるいはカドミウム等のｐ型不純物を選択的に拡散
した。Ｑ′Ｌ純プレーナ捜あるいけ全面拡散後、メサエ
ッチングしたメザ型素子等の例がある。又、より実用性
の高いプレーナ型でかつ、低暗電流、高増倍を目的とし
てｐ−ｎ接合をＩｎＰ 中に形成し、ＩｎＧａＡｓある
いはＩｎＧａＡｓＰ 層を光吸収層とし、アバランン領
域をＩｎＰ 層中に形成する例が、例えば、特願昭５４
−３９１６９ 、特願昭５４−１２４９７５等てより報
告されている。またこれらＩｎＰ 系でのいわゆるガー
ドリング効果をねらってｎ型Ｉｎ Ｐ層へのべＩＪ Ｉ
Ｊウムイオン注入によるｐ−ｎ 接合形成技術、比較的
低温での亜鉛、カドミウム等の拡散技術の報告例がある
が、必ずしも高い信頼性を有する確立された技術とけ言
い難く、化合物半導体を用いた真に実用的な光検出器を
実現する為には、結晶成長技術の改良は言うまでもなく
プロセス技術、特に信頼性の高いガードリン形成技術の
向上がさらに必要である。
（発明の目的）
本発明の目的は高い逆バイアス電圧印下のもとて動作が
要求される半導体装置の構造を工夫することにより、ブ
レークダウン特性等の向上を成し、特性、信頼性等に優
れた半導体装置を与えるものである。
要求される半導体装置の構造を工夫することにより、ブ
レークダウン特性等の向上を成し、特性、信頼性等に優
れた半導体装置を与えるものである。
（発明の構成）
本発明の半導体装Ｗは、第１導電型半導体と、この半導
体中に設けられた第２導電型の第１の領域と、前記半導
体中で前記第１の領域から離れた部分に、前記第１の領
域を取り囲んで設けた第２専重型の第２の領域とを少な
くとも備え、さらに前記第２の領域は、前記半導体と前
記第１の領域とで作られるｐｎ接合に逆バイアスを印加
した際に作らノ１．る空乏層が到達する位置圧あること
を特徴としている。
体中に設けられた第２導電型の第１の領域と、前記半導
体中で前記第１の領域から離れた部分に、前記第１の領
域を取り囲んで設けた第２専重型の第２の領域とを少な
くとも備え、さらに前記第２の領域は、前記半導体と前
記第１の領域とで作られるｐｎ接合に逆バイアスを印加
した際に作らノ１．る空乏層が到達する位置圧あること
を特徴としている。
（発明の作用効果）
次だ本発明の優れた利点について一実施例に基づいて説
明する。第１図は本発明の有効性を示した実施例であシ
、第１図（ａｌにその切断面概略図を示す。本実ＭＩｉ
例では、不純物濃度４×１０鍋のｎ型ＩｎＰ層１の一主
表面上に、気相成長法あるいはスパック法等にＬす５ｉ
（Ｊ２あるいけＳｌｓ Ｎ＜ ｌｌ１２等を形成した後
、フォト・レジスト目金せ工８ 等ＶＣよシ、前記５ｉ
ｎ２あるいはＳｉ、Ｎ４膜等を選択的に円状及びこの円
状領域と同一中心をなす同心固状領域を除去する。次に
Ｚｎ３Ｐ２を拡散諒として９１気した閉管中に上記ウェ
ーハと共に５６０°Ｃ前後で部分の熱処理をほどこすこ
とによＪＺｎ を選択拡散し、ｐ十領域２及び４とｐ
−ｎ 接合面３及び５を得る。
明する。第１図は本発明の有効性を示した実施例であシ
、第１図（ａｌにその切断面概略図を示す。本実ＭＩｉ
例では、不純物濃度４×１０鍋のｎ型ＩｎＰ層１の一主
表面上に、気相成長法あるいはスパック法等にＬす５ｉ
（Ｊ２あるいけＳｌｓ Ｎ＜ ｌｌ１２等を形成した後
、フォト・レジスト目金せ工８ 等ＶＣよシ、前記５ｉ
ｎ２あるいはＳｉ、Ｎ４膜等を選択的に円状及びこの円
状領域と同一中心をなす同心固状領域を除去する。次に
Ｚｎ３Ｐ２を拡散諒として９１気した閉管中に上記ウェ
ーハと共に５６０°Ｃ前後で部分の熱処理をほどこすこ
とによＪＺｎ を選択拡散し、ｐ十領域２及び４とｐ
−ｎ 接合面３及び５を得る。
ここでは数分の熱処理によυＺｎ拡散領域２及びプ
４の拡散源／は４μｍ程度であり、ｐ−ｎ 接合面３と
ｐ十領域４の内周をなすｐ−ｎ 接合面５の距離は２μ
ｍ程度にした。本拡散を終了後、前記５ｉｎ２あるいは
Ｓｉ３Ｎ４膜を除去したものが第１図（ａｌに示した図
である。本素子を例えばｐ」−領域２の外周へ出ない様
にＡｕ Ｚ ｎを形成し、合金化することによりｐ側電
極と、前記拡散面と逆の表面上に例えばＡｕ Ｇ ｅを
形成し合金化することによりｎ制電（全を形成する。こ
の様な素子を例えばカーブトレーサを用いてブレークダ
ウン電圧を調へて、その電圧を横軸とし縦軸には分布数
とし、出現回数を示したものが第１図（ｂ）の実線であ
る。卯、１図（ｂｌにおいて点線の分布は上記第１図（
ａｔでｐ”ｔｄ域４の存在しない単純ｐ＋−ｎ型のブレ
ークダウン特性の分布を示したものであり、出現率のも
っとも高い電圧で較べると、本発明の本実施例ではブレ
ークダウン重圧が４０ｖ ８度改善窟れでいることが判
る。この発明の優れた利点を上記第１図の実施例を用い
て説明すると次の様になる。即ち、半導体のブレークダ
ウン重圧（Ｖ、）は半ば経験則であと表わされる。ここ
でｌ（ｇは構成する半導体の禁制帯幅、Ｎδは構成する
半導体の不純物濃度である。しかしながら選択拡散で作
製した場合圧は選択拡散周縁で横方向にも拡散領域が拡
が９、この領域に逆バイアス印加時に電界が集中し、こ
こでいわゆるエツジ・ブレークダウンが上記Ｖ汐以下の
電圧で始まってしまう。ここで選択拡散周縁での拡がり
は拡散深さｒ、の曲率を有する円筒近似によシエッジ・
ブレークダウン電圧 １／２ ＶｅｚＶ’Ｂ （（（２＋ν ） ｙ’Ｊ −ν ｌ
（ボｉし ） ） ｃ！：表わされる。ここでシーｒ４
／′ＷでＷはＶＦＩでの空乏層の拡が９幅である。これ
らの知識から前記第１図（ｂ）の点線の分布が示すブレ
ークダウン電圧約１３０ Ｖは、上記Ｖｅ とよく対応
しており、これが本発明の構造により１７０■程度まで
改善されていることが判る。即ち、本実μｍ例によって
、選択拡散周縁での拡散深さｒ、によって現定されるエ
ツジ・ブレークダウンを、上記第１のｐ−ｎ 接合３に
よシ得られた空乏層が前記第２のｐ−ｎ 接合５の下部
領域のｎ１ｎＰ１に拡がることにニジ、前十 記第１のｐ−ｎ 接合３の拡散深さ［、の曲率によシ規
定されたブレークダウン電圧から解放さハ、たことを示
す。これは又、次の様にも理解できる。
ｐ十領域４の内周をなすｐ−ｎ 接合面５の距離は２μ
ｍ程度にした。本拡散を終了後、前記５ｉｎ２あるいは
Ｓｉ３Ｎ４膜を除去したものが第１図（ａｌに示した図
である。本素子を例えばｐ」−領域２の外周へ出ない様
にＡｕ Ｚ ｎを形成し、合金化することによりｐ側電
極と、前記拡散面と逆の表面上に例えばＡｕ Ｇ ｅを
形成し合金化することによりｎ制電（全を形成する。こ
の様な素子を例えばカーブトレーサを用いてブレークダ
ウン電圧を調へて、その電圧を横軸とし縦軸には分布数
とし、出現回数を示したものが第１図（ｂ）の実線であ
る。卯、１図（ｂｌにおいて点線の分布は上記第１図（
ａｔでｐ”ｔｄ域４の存在しない単純ｐ＋−ｎ型のブレ
ークダウン特性の分布を示したものであり、出現率のも
っとも高い電圧で較べると、本発明の本実施例ではブレ
ークダウン重圧が４０ｖ ８度改善窟れでいることが判
る。この発明の優れた利点を上記第１図の実施例を用い
て説明すると次の様になる。即ち、半導体のブレークダ
ウン重圧（Ｖ、）は半ば経験則であと表わされる。ここ
でｌ（ｇは構成する半導体の禁制帯幅、Ｎδは構成する
半導体の不純物濃度である。しかしながら選択拡散で作
製した場合圧は選択拡散周縁で横方向にも拡散領域が拡
が９、この領域に逆バイアス印加時に電界が集中し、こ
こでいわゆるエツジ・ブレークダウンが上記Ｖ汐以下の
電圧で始まってしまう。ここで選択拡散周縁での拡がり
は拡散深さｒ、の曲率を有する円筒近似によシエッジ・
ブレークダウン電圧 １／２ ＶｅｚＶ’Ｂ （（（２＋ν ） ｙ’Ｊ −ν ｌ
（ボｉし ） ） ｃ！：表わされる。ここでシーｒ４
／′ＷでＷはＶＦＩでの空乏層の拡が９幅である。これ
らの知識から前記第１図（ｂ）の点線の分布が示すブレ
ークダウン電圧約１３０ Ｖは、上記Ｖｅ とよく対応
しており、これが本発明の構造により１７０■程度まで
改善されていることが判る。即ち、本実μｍ例によって
、選択拡散周縁での拡散深さｒ、によって現定されるエ
ツジ・ブレークダウンを、上記第１のｐ−ｎ 接合３に
よシ得られた空乏層が前記第２のｐ−ｎ 接合５の下部
領域のｎ１ｎＰ１に拡がることにニジ、前十 記第１のｐ−ｎ 接合３の拡散深さ［、の曲率によシ規
定されたブレークダウン電圧から解放さハ、たことを示
す。これは又、次の様にも理解できる。
十
即ち、本発明の構造により、第２のｐ−ｎ 接合５の下
部寸で空乏層が拡がることにより、印加電圧十 の分配領域が単純ｐ−ｎ 接合３のみの場合と較べて拡
がシ、ブレークダウンに必要な最大電界を得るのに本発
明のｔｆｊ Ａ：’（Ｋ Ｊ：ると工す高い印加電圧が
必要であることを示しておシ、本発明の構造により、ブ
レークダウン電圧を前記ｖＢに近ずけることが可能にな
る。この様なｒｌり造において、例えば＋ 前記第１図の実施例で２の中心部のみｐ−ｎ 接合とし
、２０周縁及び４をｐ −ｎ 接合となるべくす」− ？１．ばブレークダウン特性９ゴ２の中心部ｐ−ｎ 領
域のみ１ｃ規定でき、均一ブレークダウン特性が得られ
る。
部寸で空乏層が拡がることにより、印加電圧十 の分配領域が単純ｐ−ｎ 接合３のみの場合と較べて拡
がシ、ブレークダウンに必要な最大電界を得るのに本発
明のｔｆｊ Ａ：’（Ｋ Ｊ：ると工す高い印加電圧が
必要であることを示しておシ、本発明の構造により、ブ
レークダウン電圧を前記ｖＢに近ずけることが可能にな
る。この様なｒｌり造において、例えば＋ 前記第１図の実施例で２の中心部のみｐ−ｎ 接合とし
、２０周縁及び４をｐ −ｎ 接合となるべくす」− ？１．ばブレークダウン特性９ゴ２の中心部ｐ−ｎ 領
域のみ１ｃ規定でき、均一ブレークダウン特性が得られ
る。
（実施例）
次にその一実施例についてＩｎＰ−ＩｎＧａＡｓ系のＡ
ＰＤにつｂて説明する。第２図が本発明の一実施例の横
断面概略図を示したものであυ、まず（１００）＋ 面を有するｎ型ＩｎＰ基板１１上にエピタキシャル成長
法（例えば気相エピタキシャル法）により数十 μｍ ｌ！’！−のｎ−ＩｎＰ層１２を形成した後、厚
さ約４μｍ不純物濃度３Ｘ１０”Ｃｍ ’ のｎ ｆＪ
’４ ＩｎＧａＡｓ層１３を形成し、次に膜厚０３μｍ
で不純物濃度５×１０ ｃｍ のｎ 型ＩｎＧａＡｓＰ
層１４ ｆｆ形成し、ｆ１ヨ後に／ＪＫＮ４μｍ不純Ｑ
ｈｍ度８Ｘ１０”ｃｕｒ３ のｎ ７１すＩｎＰｌｉｌ
’５１５を形成する。この様にして作製ｌまたウェーハ
の表面に気相成長法あるいけスパッタ法等によりｓｉｏ
、あるいはＳ Ｉ ３ Ｎ４ 。膜を形成した後、フォ
トレジスト・目合せ工程等により前記５Ｉ０２あるいは
Ｓｉ、Ｎ、膜を中心軸を同一とした２ケの同心円状領域
全除去する。次て、上記ウェー・・にＢｅ全イオン注入
＃、（！ｌ−シたイオン注入装置を用い、加速゛ｍ圧１
００ＫＶ前後でＢｅ原子を前記同心円状に位置する１５
上に注入後、前記フォトレジスト、及び５１０２あるい
はＳｉ３Ｎ４膜を除去した後、リン圧下７００°Ｃ前後
で熱処理をほどこすことによｐｐ型ｆｎＰ領域１６．１
７及びｐ−ｎ 接合面１８．１９を形成する。
ＰＤにつｂて説明する。第２図が本発明の一実施例の横
断面概略図を示したものであυ、まず（１００）＋ 面を有するｎ型ＩｎＰ基板１１上にエピタキシャル成長
法（例えば気相エピタキシャル法）により数十 μｍ ｌ！’！−のｎ−ＩｎＰ層１２を形成した後、厚
さ約４μｍ不純物濃度３Ｘ１０”Ｃｍ ’ のｎ ｆＪ
’４ ＩｎＧａＡｓ層１３を形成し、次に膜厚０３μｍ
で不純物濃度５×１０ ｃｍ のｎ 型ＩｎＧａＡｓＰ
層１４ ｆｆ形成し、ｆ１ヨ後に／ＪＫＮ４μｍ不純Ｑ
ｈｍ度８Ｘ１０”ｃｕｒ３ のｎ ７１すＩｎＰｌｉｌ
’５１５を形成する。この様にして作製ｌまたウェーハ
の表面に気相成長法あるいけスパッタ法等によりｓｉｏ
、あるいはＳ Ｉ ３ Ｎ４ 。膜を形成した後、フォ
トレジスト・目合せ工程等により前記５Ｉ０２あるいは
Ｓｉ、Ｎ、膜を中心軸を同一とした２ケの同心円状領域
全除去する。次て、上記ウェー・・にＢｅ全イオン注入
＃、（！ｌ−シたイオン注入装置を用い、加速゛ｍ圧１
００ＫＶ前後でＢｅ原子を前記同心円状に位置する１５
上に注入後、前記フォトレジスト、及び５１０２あるい
はＳｉ３Ｎ４膜を除去した後、リン圧下７００°Ｃ前後
で熱処理をほどこすことによｐｐ型ｆｎＰ領域１６．１
７及びｐ−ｎ 接合面１８．１９を形成する。
次に上記ウェーハ上に、上記したと同様な手法によりＳ
ｉ Ｏ２あるいｌ’：Ｅ Ｓ ｉ 、Ｎ４膜を形成し
た後、フォトレジスト・目合せ工程等により前記同心円
状ｐ型ＩｎＰ領域１６の外周からはみ出すことない円状
領域を除去する。次にＺｎ５Ｐ２ｉ拡散源として排気し
た閉管中に上記ウェーハと共に配し約５３０°Ｃで数分
熱処理をほどこすことによってＺｎの選択拡散により深
さ約２・−のｐ−ＩｎＰ領域２０及びｐ＋十 ＝ｎ接合面２１ を形成する。次に前記同様５ｉｆ２あ
るいけＳｉ３Ｎ４膜２２を形成し、電極取出し窓２３を
フォトレジスト・目合せ工程等により形成した後、ｐ副
電極としてのＡｕＺｎあるいけＴｉ−Ｐｔ−Ａｕ２４を
第２図に示すごとくフォトレジスト・目合せ工程等によ
シ形成する。次にｎ型電極としてＡｕＧｅ２５ をＩｎ
Ｐ基板１１に形成することにより図に示した本発明によ
る光検出器としての半導体装置を得ることができる。本
素子においてｐ側に十 角の電圧、ｎ側に正の電圧を印加することによシＡＰＤ
として動作が可能となる。この層構造で、前記ｐ領域１
６を形成する為のフォト・レジスト・目合せ径としては
、外周１００μφ、内周８０μφであυ、ｐ領域１７を
形成する為の７オトレジスト・目合せ径としては外周１
３０μφ内周１１２μφを用いて作製した場合、ブレー
クダウン電圧は１１０〜１２０■程度でエツジ・ブレー
クダウンは抑止されており均一増倍度も数１０倍程度寸
できわめて平す旦 〆であシ、均一ブレークダウンを示した。本発明の第２
図の実施例で示した優ｉ１だ特性と特性向上の理由は、
前記第１図での説、明と全く同様であり、本発明のｐ−
ｎ 接合を２ケ有することによりｐ −十 ｖＢの有意差のみにより、つまり、ｐ ’−ｎ接合のみ
でブレークダウンを起こすことが可能となっているもの
と説明できる。
ｉ Ｏ２あるいｌ’：Ｅ Ｓ ｉ 、Ｎ４膜を形成し
た後、フォトレジスト・目合せ工程等により前記同心円
状ｐ型ＩｎＰ領域１６の外周からはみ出すことない円状
領域を除去する。次にＺｎ５Ｐ２ｉ拡散源として排気し
た閉管中に上記ウェーハと共に配し約５３０°Ｃで数分
熱処理をほどこすことによってＺｎの選択拡散により深
さ約２・−のｐ−ＩｎＰ領域２０及びｐ＋十 ＝ｎ接合面２１ を形成する。次に前記同様５ｉｆ２あ
るいけＳｉ３Ｎ４膜２２を形成し、電極取出し窓２３を
フォトレジスト・目合せ工程等により形成した後、ｐ副
電極としてのＡｕＺｎあるいけＴｉ−Ｐｔ−Ａｕ２４を
第２図に示すごとくフォトレジスト・目合せ工程等によ
シ形成する。次にｎ型電極としてＡｕＧｅ２５ をＩｎ
Ｐ基板１１に形成することにより図に示した本発明によ
る光検出器としての半導体装置を得ることができる。本
素子においてｐ側に十 角の電圧、ｎ側に正の電圧を印加することによシＡＰＤ
として動作が可能となる。この層構造で、前記ｐ領域１
６を形成する為のフォト・レジスト・目合せ径としては
、外周１００μφ、内周８０μφであυ、ｐ領域１７を
形成する為の７オトレジスト・目合せ径としては外周１
３０μφ内周１１２μφを用いて作製した場合、ブレー
クダウン電圧は１１０〜１２０■程度でエツジ・ブレー
クダウンは抑止されており均一増倍度も数１０倍程度寸
できわめて平す旦 〆であシ、均一ブレークダウンを示した。本発明の第２
図の実施例で示した優ｉ１だ特性と特性向上の理由は、
前記第１図での説、明と全く同様であり、本発明のｐ−
ｎ 接合を２ケ有することによりｐ −十 ｖＢの有意差のみにより、つまり、ｐ ’−ｎ接合のみ
でブレークダウンを起こすことが可能となっているもの
と説明できる。
本実施例ではＩｎＰ−１ｎＧａＡｓの場合について示し
たが、ｐ−・接合の形成条件のことなる、つまりｐ−１
−］− −ｎとｐ −ｎ （あるいはｎ−ｐとｎ−ｐ）とに判定
可能な接合を形成可能な半導体材料に対して本発明の効
果が得られることは言うまでもないことである。
たが、ｐ−・接合の形成条件のことなる、つまりｐ−１
−］− −ｎとｐ −ｎ （あるいはｎ−ｐとｎ−ｐ）とに判定
可能な接合を形成可能な半導体材料に対して本発明の効
果が得られることは言うまでもないことである。
第１図（ａ） （ｂｌは本発明の骨子をなす本発明によ
る効果を簡単化する為に実施した一例を示す概略図であ
り、（ａ）における１はｎ型ＩｎＰ基板、２Ｖｉｐ型十 ＩｎＰ 領域、３は２によシ形成さｉｚたｐ−ｎ 接合
面、４ｕｐｊｌＩｎＰ領域、５け４１Ｃｊ、９形成され
た十 ｐ −−ｎ 接合面である。第１図（ｂ）け、第１図（
ａ）により実施した半導体素子のブレークダウン電圧と
その出現率をあられしたものであシ、実線は、本発明の
構造による結果であシ、点線は従来値である。 第２図は本発明の光検出器としての一実施例を十 示す概略横断面であシ、１１はｎ側（１００）面を有十 するＩｎＰ 基板、１２はｎ型ＩｎＰ エピタキシャル
層、１３けｎ型Ｉｎ Ｇａ Ａｓ層、１４Ｉｉｎ側Ｉｎ
ＧａＡｓＰ層、１５はｎ型ＩｎＰ層、１６及び１７は、
ｐ型１ｎＰ領域、１８及び１９は前記１５と１６及び１
７によυ形成されたｐ−・ 接合面、２０はｐ十−Ｉ
ｎ Ｐ領域、２１は前記１５と２０１Ｃｊｐ形成さ十 れるｐ−ｎ 接合面、２２はＳ ｉ Ｏ２あるいは８ｉ
、Ｎ４膜、２３は電極取出し窓、２４はｐ副電極、２５
けｎ型電極である。 代理人弁２士 内用＃、 ■・・ 第 ｊ 口 （ａ） フ゛し４グウン電圧ζボルト） （ｂ）
る効果を簡単化する為に実施した一例を示す概略図であ
り、（ａ）における１はｎ型ＩｎＰ基板、２Ｖｉｐ型十 ＩｎＰ 領域、３は２によシ形成さｉｚたｐ−ｎ 接合
面、４ｕｐｊｌＩｎＰ領域、５け４１Ｃｊ、９形成され
た十 ｐ −−ｎ 接合面である。第１図（ｂ）け、第１図（
ａ）により実施した半導体素子のブレークダウン電圧と
その出現率をあられしたものであシ、実線は、本発明の
構造による結果であシ、点線は従来値である。 第２図は本発明の光検出器としての一実施例を十 示す概略横断面であシ、１１はｎ側（１００）面を有十 するＩｎＰ 基板、１２はｎ型ＩｎＰ エピタキシャル
層、１３けｎ型Ｉｎ Ｇａ Ａｓ層、１４Ｉｉｎ側Ｉｎ
ＧａＡｓＰ層、１５はｎ型ＩｎＰ層、１６及び１７は、
ｐ型１ｎＰ領域、１８及び１９は前記１５と１６及び１
７によυ形成されたｐ−・ 接合面、２０はｐ十−Ｉ
ｎ Ｐ領域、２１は前記１５と２０１Ｃｊｐ形成さ十 れるｐ−ｎ 接合面、２２はＳ ｉ Ｏ２あるいは８ｉ
、Ｎ４膜、２３は電極取出し窓、２４はｐ副電極、２５
けｎ型電極である。 代理人弁２士 内用＃、 ■・・ 第 ｊ 口 （ａ） フ゛し４グウン電圧ζボルト） （ｂ）
Claims (1)
- 第１導電型半導体と、この半導体中に設けられた第２導
電型の第１の領域と、前記半導体中で前記第１の領域か
ら離れた部分尾、前記第１の領域を取シ囲んで設けた第
２導電型の郵２の領域とを少なくとも備え、さらに前記
第２の領域は、前記半導体と前記第１の領域とで作られ
るｐｎ接合に逆バイアスを印加した際に作られる空乏層
が到達する位置捉あることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029730A JPS60173882A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029730A JPS60173882A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173882A true JPS60173882A (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=12284216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59029730A Pending JPS60173882A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173882A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02262379A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Toshiba Corp | 半導体受光装置及びその製造方法 |
| JPH0517293U (ja) * | 1989-10-07 | 1993-03-05 | ラスムツセン ジイエムビイエイチ | ホース用クイツクレリースコネクタ |
| JP2008021725A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | アバランシェホトダイオード |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5427716A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Correcting method for error of facsimile communication |
| JPS5658286A (en) * | 1979-10-18 | 1981-05-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method for guard ring of avalanche photodiode |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59029730A patent/JPS60173882A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5427716A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Correcting method for error of facsimile communication |
| JPS5658286A (en) * | 1979-10-18 | 1981-05-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method for guard ring of avalanche photodiode |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02262379A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Toshiba Corp | 半導体受光装置及びその製造方法 |
| JPH0517293U (ja) * | 1989-10-07 | 1993-03-05 | ラスムツセン ジイエムビイエイチ | ホース用クイツクレリースコネクタ |
| JP2008021725A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | アバランシェホトダイオード |
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