JPS6034079A - 半導体ヘテロ接合受光素子 - Google Patents
半導体ヘテロ接合受光素子Info
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- JPS6034079A JPS6034079A JP58141958A JP14195883A JPS6034079A JP S6034079 A JPS6034079 A JP S6034079A JP 58141958 A JP58141958 A JP 58141958A JP 14195883 A JP14195883 A JP 14195883A JP S6034079 A JPS6034079 A JP S6034079A
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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
- H01L31/109—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN heterojunction 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】
発明の技術分野
本発明は、なだれ増倍を利用するプレーナ形半導体へテ
ロ接合受光素子の改良に関する。
ロ接合受光素子の改良に関する。
従来技術と問題点
従来、この種の受光素子としてはＧａＡβＡｓ／ Ｇ
ａ Ａ ｓ基或いばＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ （Ｐ）系の
材料を使用した第り図に見られる構成のものが知られて
いる。
ａ Ａ ｓ基或いばＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ （Ｐ）系の
材料を使用した第り図に見られる構成のものが知られて
いる。
図に於いて、Ｉはｎ＋型ＧａＡｓ （或いはＩｎＰ）基
板、２は該基板１上にエピタキシャル成長されたｎ型Ｇ
ａＡｆｆＡＳ（或いはＩｎＰ）バッファ層、３は同じく
エピタキシャル成長されたｎ型ＧａＡｓ（或いはＩｎＧ
ａＡｓ （Ｐ））光吸収層、４は同じくエピタキシギル
成長されたｎ型ＧａＡ４Ａｓ （或いはＩｎＰ）キャリ
ヤ増倍層、５はｐ型不純物拡散領域、６はｎ側電極、７
はｐ側電極、８はｐ型不純物拡散領域５とｎ型ＧａＡβ
Ａｓ（或いはＩｎＰ）キャリヤ増倍Ｎ４とで形成される
ｐｎ接合から延び出る空乏層、９は受光部分をそれぞれ
示している。
板、２は該基板１上にエピタキシャル成長されたｎ型Ｇ
ａＡｆｆＡＳ（或いはＩｎＰ）バッファ層、３は同じく
エピタキシャル成長されたｎ型ＧａＡｓ（或いはＩｎＧ
ａＡｓ （Ｐ））光吸収層、４は同じくエピタキシギル
成長されたｎ型ＧａＡ４Ａｓ （或いはＩｎＰ）キャリ
ヤ増倍層、５はｐ型不純物拡散領域、６はｎ側電極、７
はｐ側電極、８はｐ型不純物拡散領域５とｎ型ＧａＡβ
Ａｓ（或いはＩｎＰ）キャリヤ増倍Ｎ４とで形成される
ｐｎ接合から延び出る空乏層、９は受光部分をそれぞれ
示している。
この従来例では、受光部分９に於けるｎ型ＧａＡｓ（或
いはＩｎＧａＡｓ （Ｐ））光吸収層３はｎ型層ａＡρ
Ａｓ（或いはＩｎｐ）キャリヤ増倍層４と比較してエネ
ルギ・ハンド・ギャップが小さいので受光素子は全体と
して感度波長選択性を有している。そして、選択的な光
吸収で発生した少数キャリヤは前記ｐｎ接合から延び出
る空乏層８内の電界でなだれ増倍され、電気信号として
外部に取り出されるようになっている。
いはＩｎＧａＡｓ （Ｐ））光吸収層３はｎ型層ａＡρ
Ａｓ（或いはＩｎｐ）キャリヤ増倍層４と比較してエネ
ルギ・ハンド・ギャップが小さいので受光素子は全体と
して感度波長選択性を有している。そして、選択的な光
吸収で発生した少数キャリヤは前記ｐｎ接合から延び出
る空乏層８内の電界でなだれ増倍され、電気信号として
外部に取り出されるようになっている。
然し乍ら、このような受光素子に於いては、従来、次の
ような欠点の存在がしばしば指摘されてきた。即ち、前
記ｐｎ接合に逆バイアス電圧を印加して空乏層８延在さ
せ、これをＧａＡｓ （或いはＩｎＧａＡｓ （Ｐ））
光吸収層３及びＧａＡｊ２Ａｓ（或いはＩｎＰ）キャリ
ヤ増倍層４からなるヘテロ接合界面に到達させた場合、
第２図に見られるように受光外部１０に相当する前記へ
テロ接合界面及び（：、ａＡｓ （或いはＩｎＧａＡｓ
（Ｐ））光吸収層４とｎ型層ａＡｊｌ！Ａｓ （或い
はＩｎＰ）バ、７フアＮ２からなるヘテロ接合界面に沿
って広い領域に亙り光感度を有するようになり、これは
受光素子の緒特性に重大な悪影響を及ぼすことになる。
ような欠点の存在がしばしば指摘されてきた。即ち、前
記ｐｎ接合に逆バイアス電圧を印加して空乏層８延在さ
せ、これをＧａＡｓ （或いはＩｎＧａＡｓ （Ｐ））
光吸収層３及びＧａＡｊ２Ａｓ（或いはＩｎＰ）キャリ
ヤ増倍層４からなるヘテロ接合界面に到達させた場合、
第２図に見られるように受光外部１０に相当する前記へ
テロ接合界面及び（：、ａＡｓ （或いはＩｎＧａＡｓ
（Ｐ））光吸収層４とｎ型層ａＡｊｌ！Ａｓ （或い
はＩｎＰ）バ、７フアＮ２からなるヘテロ接合界面に沿
って広い領域に亙り光感度を有するようになり、これは
受光素子の緒特性に重大な悪影響を及ぼすことになる。
この原因としては、ＧａＡｓ （或いはＩ ｎＧａＡｓ
（Ｐ））光吸収層３中にて光励起に依り発生した少数キ
ャリヤ（本例ではホール）１１がへテロ接合界面に蓄積
され比較的長い（例えば１００〜４００ （ｎｓｅｃ）
）寿命を有するからであると考えられる。
（Ｐ））光吸収層３中にて光励起に依り発生した少数キ
ャリヤ（本例ではホール）１１がへテロ接合界面に蓄積
され比較的長い（例えば１００〜４００ （ｎｓｅｃ）
）寿命を有するからであると考えられる。
発明の目的
本発明は、前記の如きプレーナ形半導体へテロ接合受光
素子に於いて、受光外部に対応するヘテロ接合界面に少
数キャリヤが発生した場合、それを速やかに消滅させる
ようにして蓄積されることを防止し、光感度拡がりを生
じないようにするものである。
素子に於いて、受光外部に対応するヘテロ接合界面に少
数キャリヤが発生した場合、それを速やかに消滅させる
ようにして蓄積されることを防止し、光感度拡がりを生
じないようにするものである。
発明の構成
本発明の受光素子は、光吸収層に於ける受光外部に相当
する部分に受光部分組成のキャリヤ（多数キャリヤ）の
極性と逆極性のキャリヤ（少数キャリヤ）の実効寿命が
低減するキャリヤ・キラー導入領域が形成された構成を
採ることに依り、光吸収層と光増倍層或いは光吸収層と
バッファ層で構成されるヘテロ接合界面近傍に発生する
少数キャリヤを消滅させ、光感度拡がりを防止するよう
にしている。
する部分に受光部分組成のキャリヤ（多数キャリヤ）の
極性と逆極性のキャリヤ（少数キャリヤ）の実効寿命が
低減するキャリヤ・キラー導入領域が形成された構成を
採ることに依り、光吸収層と光増倍層或いは光吸収層と
バッファ層で構成されるヘテロ接合界面近傍に発生する
少数キャリヤを消滅させ、光感度拡がりを防止するよう
にしている。
発明の実施例
第３図は本発明一実施例の要部切断側面図であり、第１
図及び第２図に関して説明した部分と同部分は同記号で
指示しである。
図及び第２図に関して説明した部分と同部分は同記号で
指示しである。
図に於いて、１２は光吸収層３に於ける受光外部に相当
する部分に形成されたキャリヤ・キラー導入領域である
。
する部分に形成されたキャリヤ・キラー導入領域である
。
この少数キャリヤ・キラー導入領域１２を形成するには
、光吸収Ｎ３をエピタキシャル成長させた段階で、受光
部分９を覆う為のマスク膜（図示せず）を設けてから、
例えば熱拡散法を適用し、金（Ａｕ）を拡散して形成す
れば良い。
、光吸収Ｎ３をエピタキシャル成長させた段階で、受光
部分９を覆う為のマスク膜（図示せず）を設けてから、
例えば熱拡散法を適用し、金（Ａｕ）を拡散して形成す
れば良い。
本実施例に於いて、光吸収層３の厚さは例えば２〔μｍ
〕程度、光増倍層４の厚さは例えば２〜３ 〔μｍ）程
度に選択することができる。
〕程度、光増倍層４の厚さは例えば２〜３ 〔μｍ）程
度に選択することができる。
前記構成の受光素子に於いて、材料としてＩｎＰ／Ｉｎ
ＧａＡｓ系を使用した場合、光感度拡がりは、キャリヤ
・キラー導入領域１２がない従来のものに比較して１／
１ｏであった。
ＧａＡｓ系を使用した場合、光感度拡がりは、キャリヤ
・キラー導入領域１２がない従来のものに比較して１／
１ｏであった。
発明の効果
本発明の半導体へテロ接合受光素子では、光吸収層に於
ける受光外部に相当する部分に受光部分組成のキャリヤ
（多数キャリヤ）の極性とは逆極性のキャリヤ（少数キ
ャリヤ）の実効寿命を低減するキャリヤ・キラー導入領
域を形成した構造を採ることに依り、光吸収層とキャリ
ヤ増倍層或いは光吸収層とバッファ層で構成されるヘテ
ロ接合界面近傍に発生する少数キャリヤを速やかに消滅
させてその蓄積を防止することができるので、光感度が
受光部分以外の部分即ち受光外部にまで拡がるのは抑止
され、素子特性は良好に維持される。
ける受光外部に相当する部分に受光部分組成のキャリヤ
（多数キャリヤ）の極性とは逆極性のキャリヤ（少数キ
ャリヤ）の実効寿命を低減するキャリヤ・キラー導入領
域を形成した構造を採ることに依り、光吸収層とキャリ
ヤ増倍層或いは光吸収層とバッファ層で構成されるヘテ
ロ接合界面近傍に発生する少数キャリヤを速やかに消滅
させてその蓄積を防止することができるので、光感度が
受光部分以外の部分即ち受光外部にまで拡がるのは抑止
され、素子特性は良好に維持される。
第１図及び第２図は従来の半導体へテロ接合受光素子の
要部切断側面図、第３図は本発明一実施例の要部切断側
面図である。 図に於いて、１はｎ＋型ＧａＡｓ （或いはＩｎＰ）基
板、２はｎ型層ａＡｊ！Ａｓ （或いはＩｎＰ）バッフ
ァ層、３はｎ型ＧａＡｓ（或いはＩｎＧａＡＳ（Ｐ））
光吸収層、４はｎ型ＧａＡｆｆＡｓ （或いはＩｎＰ）
キャリヤ増倍層、５はｐ型不純物拡散領域、６はｎ側電
極、７はｎ側電極、８は空乏層、９は受光部分、１０は
受光外部、１１は少数キャリヤ、１２はキャリヤ・キラ
ー導入領域である。 第１図 第２図 第３図
要部切断側面図、第３図は本発明一実施例の要部切断側
面図である。 図に於いて、１はｎ＋型ＧａＡｓ （或いはＩｎＰ）基
板、２はｎ型層ａＡｊ！Ａｓ （或いはＩｎＰ）バッフ
ァ層、３はｎ型ＧａＡｓ（或いはＩｎＧａＡＳ（Ｐ））
光吸収層、４はｎ型ＧａＡｆｆＡｓ （或いはＩｎＰ）
キャリヤ増倍層、５はｐ型不純物拡散領域、６はｎ側電
極、７はｎ側電極、８は空乏層、９は受光部分、１０は
受光外部、１１は少数キャリヤ、１２はキャリヤ・キラ
ー導入領域である。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 光吸収層に於ける受光外部に相当する部分に受光部分組
成のキャリヤ（多数キャリヤ）の極性とは逆極性のキャ
リヤ（少数キャリヤ）の実効寿命を低減するキャリヤ・
キラー導入領域が形成されてなることを特徴とする半導
体へテロ接合受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141958A JPS6034079A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 半導体ヘテロ接合受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141958A JPS6034079A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 半導体ヘテロ接合受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6034079A true JPS6034079A (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=15304079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58141958A Pending JPS6034079A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 半導体ヘテロ接合受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6034079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0513798A (ja) * | 1991-07-01 | 1993-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光装置 |
-
1983
- 1983-08-04 JP JP58141958A patent/JPS6034079A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0513798A (ja) * | 1991-07-01 | 1993-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光装置 |
| US5272364A (en) * | 1991-07-01 | 1993-12-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor photodetector device with short lifetime region |
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