JPS6130085A - 光伝導検出素子 - Google Patents
光伝導検出素子Info
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- JPS6130085A JPS6130085A JP59150592A JP15059284A JPS6130085A JP S6130085 A JPS6130085 A JP S6130085A JP 59150592 A JP59150592 A JP 59150592A JP 15059284 A JP15059284 A JP 15059284A JP S6130085 A JPS6130085 A JP S6130085A
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- Japan
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- light
- layer
- absorbing
- modulated
- dope
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- Pending
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
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は光伝導検出素子の改良に関する。
（従来技術とその問題点）
半導体の光吸収によるキャリア発生機構を利用する半導
体光検出素子は小型・高速・高感度な光検出素子として
光フアイバ通信において広く実用要が高まってきておシ
、従来からあるＰｌｎフォト・ダイオードやアバランシ
具・フォト・ダイオード等のより高速・高感度化がすす
められる一方で新しい構造の光検出素子の検討も行なわ
れ始めている。その中で、半導体の光伝導現象を利用し
先光伝導検出素子は低入力容量・高インピーダンスの光
受信回路構成が可能であシ、さらに、例えばチェノ（Ｃ
０Ｙ、ｅｈｅｔｎ ）等によシ、アプライド・フィジッ
クス・レターズ（Ａｐｐｌ Ｐｈｙｉ Ｌ＠廿）誌１９
８３年４３巻３０８ページに発表された論文において示
されているように変調ドープヘテロ構造とすることによ
シ、従来にない高速・高感度の光検出を可能とするもの
である。しかしながら、この従来の光伝導検出素子にお
いて、光吸収によシ生成したキャリアを変調ドープヘテ
ロ界面近傍の内蔵電界によシ空間的に分離できる光吸収
層厚はたかだか３０００Ｘ程度であル、それ以上厚くし
た場合は光吸収効率を高めること杜できても、正孔、電
子が空間的に重なシあうととＫよるキャリア発生・再結
合雑音が増大してしまい、高感度な受光特性が得られな
い欠点を有していた。
体光検出素子は小型・高速・高感度な光検出素子として
光フアイバ通信において広く実用要が高まってきておシ
、従来からあるＰｌｎフォト・ダイオードやアバランシ
具・フォト・ダイオード等のより高速・高感度化がすす
められる一方で新しい構造の光検出素子の検討も行なわ
れ始めている。その中で、半導体の光伝導現象を利用し
先光伝導検出素子は低入力容量・高インピーダンスの光
受信回路構成が可能であシ、さらに、例えばチェノ（Ｃ
０Ｙ、ｅｈｅｔｎ ）等によシ、アプライド・フィジッ
クス・レターズ（Ａｐｐｌ Ｐｈｙｉ Ｌ＠廿）誌１９
８３年４３巻３０８ページに発表された論文において示
されているように変調ドープヘテロ構造とすることによ
シ、従来にない高速・高感度の光検出を可能とするもの
である。しかしながら、この従来の光伝導検出素子にお
いて、光吸収によシ生成したキャリアを変調ドープヘテ
ロ界面近傍の内蔵電界によシ空間的に分離できる光吸収
層厚はたかだか３０００Ｘ程度であル、それ以上厚くし
た場合は光吸収効率を高めること杜できても、正孔、電
子が空間的に重なシあうととＫよるキャリア発生・再結
合雑音が増大してしまい、高感度な受光特性が得られな
い欠点を有していた。
（発明の目的）
本発明の目的は、上述の欠点を除去し高感度な光伝導検
出素子を提供することにある。
出素子を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の光伝導検出素子の構成は半導体基板上に受光窓
と、複数の変調ドープヘテロ構造を有するととを特徴と
する。
と、複数の変調ドープヘテロ構造を有するととを特徴と
する。
（実施例）
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
図面は本発明に基づく一実施例である。本実施例は、半
導体基板１にエピタキシャル成長されたバッファ層２、
第一のクラッド層３、第一の光吸収層４、第二のクラッ
ド層５、第二の光吸収層６、第三のクラッド層７、電極
形成層８、ドレイン電極９、ソース電極１０、光吸収窓
１１から構成されている。半導体基板１は（１００）方
位を有し、Ｆ＠がドープされた半絶縁性のＩｎＰから成
り厚さ約１００μｍ、バッファ層２はノンドープのＡｌ
１．４１１ｎＬｕＡａ から成シ厚さ約１μｍ、第一
のクラッド層３、第二のクラッド層５及び第三のクラッ
ド層７はいずれもＳｓを５Ｘ１０ ｃｍ ドープし九
Ａｌｅ、ａ Ｉｎａｉｔ Ａｓから成少厚さ約５ｏｏＸ
、第一の光吸収層４及び第二の光吸収層６はいずれもア
ンドープのＧｈｏ、ａｔ Ｉｎａｕ Ａｍから成）厚さ
約６００ＯＡ。
導体基板１にエピタキシャル成長されたバッファ層２、
第一のクラッド層３、第一の光吸収層４、第二のクラッ
ド層５、第二の光吸収層６、第三のクラッド層７、電極
形成層８、ドレイン電極９、ソース電極１０、光吸収窓
１１から構成されている。半導体基板１は（１００）方
位を有し、Ｆ＠がドープされた半絶縁性のＩｎＰから成
り厚さ約１００μｍ、バッファ層２はノンドープのＡｌ
１．４１１ｎＬｕＡａ から成シ厚さ約１μｍ、第一
のクラッド層３、第二のクラッド層５及び第三のクラッ
ド層７はいずれもＳｓを５Ｘ１０ ｃｍ ドープし九
Ａｌｅ、ａ Ｉｎａｉｔ Ａｓから成少厚さ約５ｏｏＸ
、第一の光吸収層４及び第二の光吸収層６はいずれもア
ンドープのＧｈｏ、ａｔ Ｉｎａｕ Ａｍから成）厚さ
約６００ＯＡ。
電極形成層８はＳｌを５Ｘ１ｇ’ｃｊ” ドープしたＧ
ａｏ、＜γ工職５ｓＡｓから成シ厚さ約３００Ｘである
。ドレイン電極９、ソース電極１０はいずれも厚さ約３
００ ＯＡのＡｎ−Ｚｎ合金によ多形成されている。
ａｏ、＜γ工職５ｓＡｓから成シ厚さ約３００Ｘである
。ドレイン電極９、ソース電極１０はいずれも厚さ約３
００ ＯＡのＡｎ−Ｚｎ合金によ多形成されている。
又、光吸収窓１１はドレイン電極９、ソース電極１０及
び電極形成層８の一部をエツチングで除去することによ
り形成されその長さは約３μｍである。
び電極形成層８の一部をエツチングで除去することによ
り形成されその長さは約３μｍである。
本実施例において、第一のクラッド層３、第二のクラッ
ド層５及び第三のクラッド層７と、第一の光吸収層４及
び第二の光吸収層６との禁別帯幅及び不純物キャリア濃
度の相違によシ、各々の変調ドープヘテロ接合近傍の光
吸収層に内蔵電界が発生する。光吸収窓１１から入射し
た光は光吸収層４及び光吸収層６で吸収され、各々正孔
電子対を生成するがこれらは吸収層内の内蔵電界によ多
空間的に分離されて吸収層内を走行する。従って、キャ
リア発生・再結合雑音を非常に小さくすることが可能と
なる。一方、光吸収効率を高めるために内蔵電界が形成
された厚い光吸収層をさらに重ねて構成することによシ
高い光吸収効率を得ている。このように本発明によれば
、従来よシ飛躍的に低雑音化された高感度な光伝導検出
素子が得られる。
ド層５及び第三のクラッド層７と、第一の光吸収層４及
び第二の光吸収層６との禁別帯幅及び不純物キャリア濃
度の相違によシ、各々の変調ドープヘテロ接合近傍の光
吸収層に内蔵電界が発生する。光吸収窓１１から入射し
た光は光吸収層４及び光吸収層６で吸収され、各々正孔
電子対を生成するがこれらは吸収層内の内蔵電界によ多
空間的に分離されて吸収層内を走行する。従って、キャ
リア発生・再結合雑音を非常に小さくすることが可能と
なる。一方、光吸収効率を高めるために内蔵電界が形成
された厚い光吸収層をさらに重ねて構成することによシ
高い光吸収効率を得ている。このように本発明によれば
、従来よシ飛躍的に低雑音化された高感度な光伝導検出
素子が得られる。
尚、半導体材料及び組成は、上述の実施例に限定する必
要はなく、あらゆる組成のＩ−Ｖ族化合物半導体に適用
可能である。ドーピング不純物、不純物濃度、電極材料
、さらに各層厚の値も上述の実施例に限定する必要はな
い。又、変調ドープヘテロ構造も本実施例に示した構造
に限らず、例えばスペーサ層を含む構造などあらゆる構
造が適用可能である。
要はなく、あらゆる組成のＩ−Ｖ族化合物半導体に適用
可能である。ドーピング不純物、不純物濃度、電極材料
、さらに各層厚の値も上述の実施例に限定する必要はな
い。又、変調ドープヘテロ構造も本実施例に示した構造
に限らず、例えばスペーサ層を含む構造などあらゆる構
造が適用可能である。
最後に本発明が有する特徴を要約すれば複数の変調ドー
プヘテロ構造を有することによシ、キャリア発生・再結
合雑音を増やすことなく光吸収効率を高めた低雑音・高
感度な光伝導検出素子が得られることである。
プヘテロ構造を有することによシ、キャリア発生・再結
合雑音を増やすことなく光吸収効率を高めた低雑音・高
感度な光伝導検出素子が得られることである。
図は本発明の一実施例の断面図である。図中、１は半導
体基板、２はバッファ層、３は第一のクラッド層、４は
第一の光吸収層、５は第二のクラッド層、６は第二の光
吸収層、７は第三のクラッド層、８は電極形成層、９は
ドレイン電極、１０はソース電極、１１は光吸収窓であ
る。
体基板、２はバッファ層、３は第一のクラッド層、４は
第一の光吸収層、５は第二のクラッド層、６は第二の光
吸収層、７は第三のクラッド層、８は電極形成層、９は
ドレイン電極、１０はソース電極、１１は光吸収窓であ
る。
Claims (1)
- 半導体基板上に、受光窓と複数の変調ドープへテロ構造
を有するととを特徴とする光伝導検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59150592A JPS6130085A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 光伝導検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59150592A JPS6130085A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 光伝導検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130085A true JPS6130085A (ja) | 1986-02-12 |
Family
ID=15500248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59150592A Pending JPS6130085A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 光伝導検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130085A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0966046A2 (en) * | 1998-06-15 | 1999-12-22 | NEC Corporation | Semiconductor photodetector with an increased photo receiving area and exhibiting high speed performances |
| US7581339B2 (en) | 2004-11-24 | 2009-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Snow removing machine |
| US7681339B2 (en) | 2005-07-29 | 2010-03-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Self-propelled snow remover |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP59150592A patent/JPS6130085A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0966046A2 (en) * | 1998-06-15 | 1999-12-22 | NEC Corporation | Semiconductor photodetector with an increased photo receiving area and exhibiting high speed performances |
| EP0966046A3 (en) * | 1998-06-15 | 2000-02-02 | NEC Corporation | Semiconductor photodetector with an increased photo receiving area and exhibiting high speed performances |
| US6271546B1 (en) | 1998-06-15 | 2001-08-07 | Nec Corporation | Semiconductor photodetector with an increased photo receiving area and exhibiting high speed performances |
| US7581339B2 (en) | 2004-11-24 | 2009-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Snow removing machine |
| US7681339B2 (en) | 2005-07-29 | 2010-03-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Self-propelled snow remover |
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