JPS60262473A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPS60262473A JPS60262473A JP59118892A JP11889284A JPS60262473A JP S60262473 A JPS60262473 A JP S60262473A JP 59118892 A JP59118892 A JP 59118892A JP 11889284 A JP11889284 A JP 11889284A JP S60262473 A JPS60262473 A JP S60262473A
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- electrodes
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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
- H01L31/108—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the Schottky type
- H01L31/1085—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the Schottky type the devices being of the Metal-Semiconductor-Metal [MSM] Schottky barrier type
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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】
ｆａｔ 発明の技術分野
本発明は、光半導体装置に係り、メタル−セミコンダク
ターメタルダイオードの電極形成に関する。
ターメタルダイオードの電極形成に関する。
（ｂｌ 技術の背景
近年、光通信や情報処理用として光集積回路が使用され
ており、特に高感度の受光用半導体として、メタル−セ
ミコンダクターメタルダイオード（ＭＳＭダイオード）
が有望視されているが、今後ますます応答速度の速い光
検出器が要望されている。
ており、特に高感度の受光用半導体として、メタル−セ
ミコンダクターメタルダイオード（ＭＳＭダイオード）
が有望視されているが、今後ますます応答速度の速い光
検出器が要望されている。
（Ｃ１従来技術と問題点
ＭＳＭダイオードの構造は、電圧が印加される一対の電
極があり、その電極の形状はそれぞれ櫛型をしていて、
それら櫛型の両電極が所定の間隔で相互に入り組んだ構
造になっており、電極の形成は基板表面にプレーナ形で
メタルの蒸着により形成されている。
極があり、その電極の形状はそれぞれ櫛型をしていて、
それら櫛型の両電極が所定の間隔で相互に入り組んだ構
造になっており、電極の形成は基板表面にプレーナ形で
メタルの蒸着により形成されている。
検知すべき光信号は両電極の所定の間隙部分に投射され
て、光のエネルギーは基板内に浸透するが、両電極の電
位差によって誘起された電界が、基板のガリウム砒素（
Ｓｒ−ＧａＡｓ ）の内部でキャリアを移動させて光信
号を検知している。
て、光のエネルギーは基板内に浸透するが、両電極の電
位差によって誘起された電界が、基板のガリウム砒素（
Ｓｒ−ＧａＡｓ ）の内部でキャリアを移動させて光信
号を検知している。
第２図は従来構造のＭＳＭダイオードを模式的に示した
断面図であるが、１は半絶縁性ガリウム砒素基板であり
、この表面に配設された一対の電極の負電位側の電極が
２であり、正電位側の電極が３であって、両電極には約
１０ボルトの電圧が印加される。
断面図であるが、１は半絶縁性ガリウム砒素基板であり
、この表面に配設された一対の電極の負電位側の電極が
２であり、正電位側の電極が３であって、両電極には約
１０ボルトの電圧が印加される。
電極２と電極３との間の基板面４は、光ｈν（ｈ；ブラ
ンク常数、ν；光の振動数）が投射される領域であり、
投射された光は基板内を減衰されながら浸透し、その間
に基板内でキャリアを発生する。
ンク常数、ν；光の振動数）が投射される領域であり、
投射された光は基板内を減衰されながら浸透し、その間
に基板内でキャリアを発生する。
電極２と電極３に電圧が印加されると、基板１の内部に
は第２図に示す等電位線５が形成され、この電界強度は
電極からの距離が離れる程小になるが、一方基板に投射
される光の強度は基板の内部に浸入するにつれて、基板
の光吸収係数αに比例して減衰する。
は第２図に示す等電位線５が形成され、この電界強度は
電極からの距離が離れる程小になるが、一方基板に投射
される光の強度は基板の内部に浸入するにつれて、基板
の光吸収係数αに比例して減衰する。
従って、高感度の光検知をするためには、電界強度が減
衰する位置と、光強度が減衰する位置とを巧みに整合し
て、限度まで利用することが最高の感度を与えるため、
光強度が１／αに減衰する深さ迄は、電界強度が十分に
到達するようにすることが必要になってくる。
衰する位置と、光強度が減衰する位置とを巧みに整合し
て、限度まで利用することが最高の感度を与えるため、
光強度が１／αに減衰する深さ迄は、電界強度が十分に
到達するようにすることが必要になってくる。
通常この１／αの深さｐは１μｍ〜２μｍ程度であり、
従来の第２図のように基板表面に電極が配置された構造
では、１／αの深さでの電界強度は極端に小になってい
るため、光感度が低下するという欠点があった。
従来の第２図のように基板表面に電極が配置された構造
では、１／αの深さでの電界強度は極端に小になってい
るため、光感度が低下するという欠点があった。
１ｄｌ 発明の目的
本発明は、上記従来の欠点に鑑み、ＭＳＭダイオードの
電極の配設を深くして、基板内部における電界強度の到
達深さを大きくすることにより、高速度のＭＳＭダイオ
ードを提供することを目的とする。
電極の配設を深くして、基板内部における電界強度の到
達深さを大きくすることにより、高速度のＭＳＭダイオ
ードを提供することを目的とする。
（８１発明の構成
この目的は、本発明によれば、半導体基板上に電極が配
置されてなるメタル−セミコンダクターメタル−ダイオ
ードで、該半導体基板に配置される該電極の深さが、該
半導体基板の光の吸収係数のほぼ逆数の深さの位置に埋
設されてなることを特徴とする光半導体装置を提供する
ことによって達成できる。
置されてなるメタル−セミコンダクターメタル−ダイオ
ードで、該半導体基板に配置される該電極の深さが、該
半導体基板の光の吸収係数のほぼ逆数の深さの位置に埋
設されてなることを特徴とする光半導体装置を提供する
ことによって達成できる。
即ち、本発明は半絶縁性ガリウム砒素基板における光の
励起層である吸収領域において、可能な限り高電界にし
て、高速度のキャリアを作り出すことにより、高速応答
の光検出器を提供するものである。 Ｉ （ｆ） 発明の実施例 第１図は本発明のＭＳＭダイオードの断面の模式図であ
るが、１１は半絶縁性ガリウム砒素基板であり、１２は
負電位が印加されるショットキー電極１３は正電位の電
極であって、共にアルミニューム（ＡＩ）によって形成
される電極であるが、従来の構造ではこれらの電極が半
絶縁性ガリウム砒素基板の表面上に配置されていたが、
本発明では半絶縁性ガリウム砒素基板を堀込んでショッ
トキー電極が埋設されるようにしたことにより、基板１
１の深い位置まで電界強度を強く保つようにしたもので
ある。
励起層である吸収領域において、可能な限り高電界にし
て、高速度のキャリアを作り出すことにより、高速応答
の光検出器を提供するものである。 Ｉ （ｆ） 発明の実施例 第１図は本発明のＭＳＭダイオードの断面の模式図であ
るが、１１は半絶縁性ガリウム砒素基板であり、１２は
負電位が印加されるショットキー電極１３は正電位の電
極であって、共にアルミニューム（ＡＩ）によって形成
される電極であるが、従来の構造ではこれらの電極が半
絶縁性ガリウム砒素基板の表面上に配置されていたが、
本発明では半絶縁性ガリウム砒素基板を堀込んでショッ
トキー電極が埋設されるようにしたことにより、基板１
１の深い位置まで電界強度を強く保つようにしたもので
ある。
この両電極に電圧が印加されると、電界１４は第１図に
図示するような形状になり、半絶縁性ガリウム砒素基板
の表面から、かなり深い部分迄電界強度が及ぶことにな
る。
図示するような形状になり、半絶縁性ガリウム砒素基板
の表面から、かなり深い部分迄電界強度が及ぶことにな
る。
ここで基板内部でも強電界を形成しうる基板の深さの条
件として、半絶縁性ガリウム砒素基板の光投射される領
域Ｉ５の光強度が、光吸収係数αの逆数である１／αの
深さを基準として電極の埋設深さを決定するとよい。
件として、半絶縁性ガリウム砒素基板の光投射される領
域Ｉ５の光強度が、光吸収係数αの逆数である１／αの
深さを基準として電極の埋設深さを決定するとよい。
一例として第１図の電極の深さｄは半絶縁性ガリウム砒
素基板の表面より約２μｍ程度が最適であり、このよう
に基板に浸透する光強度が存在する深さにまで電昇強度
を強く作用させることによって、光励起キャリアを高速
に加速することが可能になり、この結果高速応答の光検
出素子が実現できる。
素基板の表面より約２μｍ程度が最適であり、このよう
に基板に浸透する光強度が存在する深さにまで電昇強度
を強く作用させることによって、光励起キャリアを高速
に加速することが可能になり、この結果高速応答の光検
出素子が実現できる。
（酌 発明の効果
以上詳細に説明したように、本発明の高速応答の光検出
素子が実現することにより、この素子を採用した高速光
検出器を供し得るという効果大なるものがある。
素子が実現することにより、この素子を採用した高速光
検出器を供し得るという効果大なるものがある。
第１図は、本発明の光半導体装置の電界分布を説明する
断面図、第２図は、従来の光半導体装置の電界分布を説
明する断面図である。 図において、１１は半絶縁性ガリウム砒素基板、１２は
負電位のショットキー電極、１３は正電位の電極、１４
は電界分布、１５は光投射面、ｄは基板の表面からの電
極の深さである。 第１図 第２図
断面図、第２図は、従来の光半導体装置の電界分布を説
明する断面図である。 図において、１１は半絶縁性ガリウム砒素基板、１２は
負電位のショットキー電極、１３は正電位の電極、１４
は電界分布、１５は光投射面、ｄは基板の表面からの電
極の深さである。 第１図 第２図
Claims (1)
- 半導体基板上に電極が配置されてなるメタル−セミコン
ダクターメタル−ダイオードで、該半導体基板に配置さ
れる該電極の深さが、該半導体基板の光の吸収係数のほ
ぼ逆数の深さの位置に埋設されてなることを特徴とする
光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118892A JPS60262473A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118892A JPS60262473A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60262473A true JPS60262473A (ja) | 1985-12-25 |
Family
ID=14747731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118892A Pending JPS60262473A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60262473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994015367A1 (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Distorted superlattice semiconductor photodetecting element with side-contact structure |
| WO2007105593A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Nec Corporation | フォトダイオード、およびその製造方法、ならびに光通信デバイスおよび光インタコネクションモジュール |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5477088A (en) * | 1977-12-01 | 1979-06-20 | Toshiba Corp | Semiconductor photo detector |
| JPS5812377A (ja) * | 1981-04-20 | 1983-01-24 | ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | 高速度光電性検出素子およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP59118892A patent/JPS60262473A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5477088A (en) * | 1977-12-01 | 1979-06-20 | Toshiba Corp | Semiconductor photo detector |
| JPS5812377A (ja) * | 1981-04-20 | 1983-01-24 | ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | 高速度光電性検出素子およびその製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994015367A1 (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Distorted superlattice semiconductor photodetecting element with side-contact structure |
| US5608230A (en) * | 1992-12-21 | 1997-03-04 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Strained superlattice semiconductor photodetector having a side contact structure |
| WO2007105593A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Nec Corporation | フォトダイオード、およびその製造方法、ならびに光通信デバイスおよび光インタコネクションモジュール |
| US7800193B2 (en) | 2006-03-13 | 2010-09-21 | Nec Corporation | Photodiode, method for manufacturing such photodiode, optical communication device and optical interconnection module |
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