JPS62159477A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPS62159477A JPS62159477A JP61000775A JP77586A JPS62159477A JP S62159477 A JPS62159477 A JP S62159477A JP 61000775 A JP61000775 A JP 61000775A JP 77586 A JP77586 A JP 77586A JP S62159477 A JPS62159477 A JP S62159477A
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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】
〔概要〕
本発明は、光半導体装置に於いて、ＩｎＰ基板の上にＩ
ｎｌ−ＸＧａＸＡｓ＋−ｙ Ｐｙ （０＜ｘ＜ ｌ
、０≦ｙ＜ １）層及びＩｎＰ層またはＡＩ ＩｎＡｓ
層を順に形成して、そのＩ ｎ＋−ｘ ＱａＸＡＳ＋−
ｙＰｙ層をＭＳＭ光検知器の光吸収層とトランジスタの
バッファ層或いは能動層に兼用し、そして、前記ＩｎＰ
層またはＡＡＩｎＡｓ層をＭＳＭ光検知器のウインドー
層とトランジスタの活性層或いは電子供給層に兼用する
構成としたことに依り、１ 〔μｍ〕帯で使用すること
ができるようにしたものである。
ｎｌ−ＸＧａＸＡｓ＋−ｙ Ｐｙ （０＜ｘ＜ ｌ
、０≦ｙ＜ １）層及びＩｎＰ層またはＡＩ ＩｎＡｓ
層を順に形成して、そのＩ ｎ＋−ｘ ＱａＸＡＳ＋−
ｙＰｙ層をＭＳＭ光検知器の光吸収層とトランジスタの
バッファ層或いは能動層に兼用し、そして、前記ＩｎＰ
層またはＡＡＩｎＡｓ層をＭＳＭ光検知器のウインドー
層とトランジスタの活性層或いは電子供給層に兼用する
構成としたことに依り、１ 〔μｍ〕帯で使用すること
ができるようにしたものである。
本発明は、ＭＳＭ （ｍｅｔａｌ ５５ｍ１ｃ。
ｎｄｕｃｔｏｒ ｍｅｔａｌ）光検出器を有し、工
〔μｍ〕帯で使用するのに好適な光半導体装置に関する
。
〔μｍ〕帯で使用するのに好適な光半導体装置に関する
。
第７図はさきに本発明者が作成した光半導体装置の要部
切断側面図を表している。
切断側面図を表している。
図に於いて、ｌは半絶縁性ＧａＡＳ基板、２はＧａＡｓ
バッファ層、３はｎ型ＧａＡｓ活性層、４及び５は電極
、６はソース電極、７はドレイン電極、８はゲート電極
、ＤはＭＳＭ光検出器、Ｑは電界効果トランジスタをそ
れぞれ示している。
バッファ層、３はｎ型ＧａＡｓ活性層、４及び５は電極
、６はソース電極、７はドレイン電極、８はゲート電極
、ＤはＭＳＭ光検出器、Ｑは電界効果トランジスタをそ
れぞれ示している。
この光半導体装置は、半導体としてＧａＡＳを用いてい
る為、０．８〔μｍ〕帯で動作させるのに適している。
る為、０．８〔μｍ〕帯で動作させるのに適している。
前記したように、第７図について説明した光半導体装置
は、０．８〔μｍ〕帯で動作させるのに優れた特性を有
している。
は、０．８〔μｍ〕帯で動作させるのに優れた特性を有
している。
然しなから、光半導体装置では、その伝送路、例えば、
光ファイバの関係から、１ 〔μｍ〕帯の光を取り扱っ
た方が通信の品質を維持する上で好都合である。
光ファイバの関係から、１ 〔μｍ〕帯の光を取り扱っ
た方が通信の品質を維持する上で好都合である。
そこで、１ 〔μｍ〕帯で動作するＭＳＭ光検出器と電
界効果トランジスタを集積化した光半導体装置が必要と
なり、その場合、材料としては、当然、ＩｎＰ系を用い
ることが考えられる。
界効果トランジスタを集積化した光半導体装置が必要と
なり、その場合、材料としては、当然、ＩｎＰ系を用い
ることが考えられる。
ところで、そのように、ＩｎＰ系の材料を用いるにして
も、どのような層構成にするか、また、どのような構成
のＭＳＭ光検知器とトランジスタを集積化するかで、高
速性などの性能面に於いても、コストなどの経済面に於
いても大きな相違を生ずることになる。
も、どのような層構成にするか、また、どのような構成
のＭＳＭ光検知器とトランジスタを集積化するかで、高
速性などの性能面に於いても、コストなどの経済面に於
いても大きな相違を生ずることになる。
本発明は、トランジスタとして必要な半導体層をＭＳＭ
光検知器の構成部材としても有効に利用し、高性能で、
且つ、低価格の光半導体装置を提供する。
光検知器の構成部材としても有効に利用し、高性能で、
且つ、低価格の光半導体装置を提供する。
本発明に依る光半導体装置では、ＩｎＰ基板上に順に形
成された一導電型或いはノン・ドープのＩ ｎｌ−＋ｃ
ＱａＸＡＳｔ−ｙ ｐ、（０＜Ｘ＜ １．０≦３Ｆ＜
１）層及び一導電型或いはノン・ドープのＩｎＰ層ま
たはＡｆｌｎＡｓ層と、前記Ｉ ｎ、−、Ｇａ、ｌＡｓ
、−、Ｐア層を光吸収層とし且つ前記ＩｎＰ層またはＡ
ｌＩ ｎＡｓ層をウインドー層とするＭＳＭ光検知器と
、前記Ｉ ｎ＋−ｘＧａｘＡｓＩ−ｙ Ｐｙ層をバッフ
ァ層或いは能動層とし且つ前記ＩｎＰ層またはＡｌＩｎ
Ａｓ層を活性層或いは電子供給層にするトランジスタと
を備えてなる構成を採っている。
成された一導電型或いはノン・ドープのＩ ｎｌ−＋ｃ
ＱａＸＡＳｔ−ｙ ｐ、（０＜Ｘ＜ １．０≦３Ｆ＜
１）層及び一導電型或いはノン・ドープのＩｎＰ層ま
たはＡｆｌｎＡｓ層と、前記Ｉ ｎ、−、Ｇａ、ｌＡｓ
、−、Ｐア層を光吸収層とし且つ前記ＩｎＰ層またはＡ
ｌＩ ｎＡｓ層をウインドー層とするＭＳＭ光検知器と
、前記Ｉ ｎ＋−ｘＧａｘＡｓＩ−ｙ Ｐｙ層をバッフ
ァ層或いは能動層とし且つ前記ＩｎＰ層またはＡｌＩｎ
Ａｓ層を活性層或いは電子供給層にするトランジスタと
を備えてなる構成を採っている。
このような手段を採ることに依り、この光半導体装置が
１ 〔μｍ〕帯で動作可能であるのは勿論のこと、小型
且つ高速であり、ブレーナに形成することができ、製造
も容易である。
１ 〔μｍ〕帯で動作可能であるのは勿論のこと、小型
且つ高速であり、ブレーナに形成することができ、製造
も容易である。
第１図は本発明一実施例に用いるウェハを説明する為の
要部切断側面図である。
要部切断側面図である。
図に於いて、１１は半絶縁性１ｎＰ基板、１２は厚さ例
えば２〜３〔μｍ〕のｎ−型（或いはノン・ドープ）
Ｉ ｎ ｏ、 ｓｓＧ ａ Ｏ，４？Ａ ３層、１３
は厚さ例えば〜０．５（μｍ〕のｎ′″型（或いはノン
・ドープ）ＩｎＰ層をそれぞれ示している。
えば２〜３〔μｍ〕のｎ−型（或いはノン・ドープ）
Ｉ ｎ ｏ、 ｓｓＧ ａ Ｏ，４？Ａ ３層、１３
は厚さ例えば〜０．５（μｍ〕のｎ′″型（或いはノン
・ドープ）ＩｎＰ層をそれぞれ示している。
第２図は第１図に見られるウェハを用いて製造した本発
明一実施例の要部切断側面図であり、第１図に於いて用
いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持
つものとする。
明一実施例の要部切断側面図であり、第１図に於いて用
いた記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持
つものとする。
図に於いて、１４及び１５は電極、１６はｎ型チャネル
層、１７はｎ＋＋ソース領域、１８はｎ＋型トドレイン
領域２１はソース電極、２２はドレイン電極、２３はゲ
ート電極、ＤはＭＳＭ光検知器、Ｑ□はＭＥＳＦＥＴを
それぞれ示している。
層、１７はｎ＋＋ソース領域、１８はｎ＋型トドレイン
領域２１はソース電極、２２はドレイン電極、２３はゲ
ート電極、ＤはＭＳＭ光検知器、Ｑ□はＭＥＳＦＥＴを
それぞれ示している。
この実施例では、ｎ−型１ ｎ Ｏ，Ｓ３Ｇ ａ Ｏ，
４？Ａ ｓ層がＭ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ ＱＭＥのバッ
ファ層及びＭＳＭ光検知器りの光吸収層として用いられ
、また、ｎ″″型ＩｎＰ層がＭＥＳＦＥＴＱＨの活性層
及びＭＳＭ光検知器りのウインドー層として用いられて
いるので、何れか一方のデバイスにとって無駄な半導体
層となるものは存在しない。尚、ＭＥＳＦＥＴＱ□を形
成する際、各不純物導入領域は、イオン注入法を適用し
てセルフ・アライメント方式で形成できることは云うま
でもない。
４？Ａ ｓ層がＭ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ ＱＭＥのバッ
ファ層及びＭＳＭ光検知器りの光吸収層として用いられ
、また、ｎ″″型ＩｎＰ層がＭＥＳＦＥＴＱＨの活性層
及びＭＳＭ光検知器りのウインドー層として用いられて
いるので、何れか一方のデバイスにとって無駄な半導体
層となるものは存在しない。尚、ＭＥＳＦＥＴＱ□を形
成する際、各不純物導入領域は、イオン注入法を適用し
てセルフ・アライメント方式で形成できることは云うま
でもない。
前記バッファ層兼光吸収層１２としては、ＩｎＰからな
る基板１１に格子整合するｉｎ、ＸＧａｘＡｓｌ−ｙ
ｐ、（０＜ｘ＜１．０≦ｙく１）層であれば良く、前記
組成のものに限らない。また、活性層兼ウインドー層１
３としては、ＩｎＰに限らず、Ａｊ２１ｎＡｓに代替す
ることもできる。
る基板１１に格子整合するｉｎ、ＸＧａｘＡｓｌ−ｙ
ｐ、（０＜ｘ＜１．０≦ｙく１）層であれば良く、前記
組成のものに限らない。また、活性層兼ウインドー層１
３としては、ＩｎＰに限らず、Ａｊ２１ｎＡｓに代替す
ることもできる。
第３図は本発明に於ける第２の実施例を表す要部切断側
面図であり、第１図及び第２図に於いて用いた記号と同
記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つものとする
。
面図であり、第１図及び第２図に於いて用いた記号と同
記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つものとする
。
図に於いて、２４はＳｉＮからなるゲート絶縁膜、Ｑ、
。はＭＯＳＦＥＴをそれぞれ示している。
。はＭＯＳＦＥＴをそれぞれ示している。
図から判るように、本実施例は、ＭＳＭ光検知器りとＭ
ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｓ。とを集積化した光半導体装
置であり、各半導体層の役割などは第２図に関して説明
した実施例と同じである。
ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｓ。とを集積化した光半導体装
置であり、各半導体層の役割などは第２図に関して説明
した実施例と同じである。
第４図は本発明に於ける第３の実施例を表す要部切断側
面図であり、第１図乃至第３図に於いて用いた記号と同
記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする
。
面図であり、第１図乃至第３図に於いて用いた記号と同
記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする
。
図に於いて、２５はｐ＋＋不純物領域、ＱＪＮは接合型
ＦＥＴをそれぞれ示している。
ＦＥＴをそれぞれ示している。
図から判るように、本実施例は、ＭＳＭ光検知器と接合
型ＦＥＴＱＪＮとを集積化した光半導体装置である。
型ＦＥＴＱＪＮとを集積化した光半導体装置である。
第５図は本発明に於ける第４の実施例を表す要部切断側
面図であり１、第１図乃至第４図に於いて用いた記号と
同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとす
る。
面図であり１、第１図乃至第４図に於いて用いた記号と
同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとす
る。
図に於いて、２６はｎ＋型領領域２７及び２８はｎ＋型
コンタクト碩域、２９は２次元電子ガス層、ＱＭ、は高
電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）をそれぞれ示して
いる。尚、ｎ＋型領領域２６ｎ″″型ＩｎＰ層１３に対
して例えばイオン注入するなどして形成し、また、ｎ＋
＋コンタクト領域２７及び２８も同じくイオン注入など
で形成すれば良い。
コンタクト碩域、２９は２次元電子ガス層、ＱＭ、は高
電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）をそれぞれ示して
いる。尚、ｎ＋型領領域２６ｎ″″型ＩｎＰ層１３に対
して例えばイオン注入するなどして形成し、また、ｎ＋
＋コンタクト領域２７及び２８も同じくイオン注入など
で形成すれば良い。
図から判るように、本実施例は、ＭＳＭ光検知器とＨＥ
Ｍ Ｔ Ｑ 、ｌｔとを集積化した光半導体装置であ
る。
Ｍ Ｔ Ｑ 、ｌｔとを集積化した光半導体装置であ
る。
この実施例では、ｎ−型Ｉ ｎ ｏ、 ｓ＋Ｇ ａ ６
．４７Ａ ｓ層１２は２次元電子ガス層２９が生成され
る能動層に、また、ｎ＋型領領域２６電子供給層になっ
ている。
．４７Ａ ｓ層１２は２次元電子ガス層２９が生成され
る能動層に、また、ｎ＋型領領域２６電子供給層になっ
ている。
第６図は本発明の光半導体装置に用いられるウェハの他
の例を表す要部切断側面図であり、第１図に於いて用い
た記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つ
ものとする。
の例を表す要部切断側面図であり、第１図に於いて用い
た記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つ
ものとする。
このウェハが第１図に見られるウェハと相違する点は、
ｎ−型Ｉ ｎ６，５３Ｇ ａ ｏ、４７Ａ ｓ層１２と
ｎ−型１ｎＰ層１３との間に両者の中間のエネルギ・バ
ンド・ギャップを有するｎ−型１ｎ＋−，（Ｇａに′Ａ
ｓ、−アｐ ｐ ｙ・層３１を介挿したことである。
ｎ−型Ｉ ｎ６，５３Ｇ ａ ｏ、４７Ａ ｓ層１２と
ｎ−型１ｎＰ層１３との間に両者の中間のエネルギ・バ
ンド・ギャップを有するｎ−型１ｎ＋−，（Ｇａに′Ａ
ｓ、−アｐ ｐ ｙ・層３１を介挿したことである。
このようにすると、層１２及び１３間に存在するエネル
ギ・レベルの不連続を緩和することができる。
ギ・レベルの不連続を緩和することができる。
本発明に依る光半導体装置では、ＩｎＰ基板の上にＩ
ｎｌ−ｚ ＧａｘＡＳ＋−ｙ Ｐｙ （０＜ｘ＜ １
％０≦ｙく１）層及びＩｎＰ層またはＡｊ２ＩｎＡＳ層
を順に形成して、そのＩｎ１−ｘ Ｇａｘ Ａｓ、−。
ｎｌ−ｚ ＧａｘＡＳ＋−ｙ Ｐｙ （０＜ｘ＜ １
％０≦ｙく１）層及びＩｎＰ層またはＡｊ２ＩｎＡＳ層
を順に形成して、そのＩｎ１−ｘ Ｇａｘ Ａｓ、−。
Ｐ、層をＭＳＭ光検知器の光吸収層とトランジスタのバ
ッファ層或いは能動層に兼用し、そして、前記ＩｎＰ層
またはＡｌＩｎＡｓ層をＭＳＭ光検知器のウインドー層
とトランジスタの活性層或いは電子供給層に兼用する構
成を採っている。
ッファ層或いは能動層に兼用し、そして、前記ＩｎＰ層
またはＡｌＩｎＡｓ層をＭＳＭ光検知器のウインドー層
とトランジスタの活性層或いは電子供給層に兼用する構
成を採っている。
このような構成になっていることから、１ 〔μｍ〕帯
の波長で使用することができるのは勿論のこと、ＭＳＭ
光検知器とトランジスタとを高集積化できるので小型且
つ高速であり、また、プレーナに形成することができて
製造も容易である。
の波長で使用することができるのは勿論のこと、ＭＳＭ
光検知器とトランジスタとを高集積化できるので小型且
つ高速であり、また、プレーナに形成することができて
製造も容易である。
第１図は本発明一実施例に用いるウェハの要部切断側面
図、第２図乃至第５図は本発明に於けるそれぞれ異なる
実施例の要部切断側面図、第６図は本発明一実施例に用
いるウェハの要部切断側面図、第７図は従来例の要部切
断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、１１は半絶縁性１ｎＰ基板、１２はｎ−型
（或いはノン・ドープ） Ｉ ｎｏ、ｓ＋Ｇａｏ、ａ
ｖＡｓ層、１３はｎ−型（或いはノン・ドープ）ＩｎＰ
ＮＳ１４及び１５は電極、１６はｎ型チャネル層、１７
はｎ＋型ソース領域、１８はｎ＋型ドレインＲＭＭ、２
１はソース電極、２２はドレイン電極、２３はゲート電
極、ＤはＭＳＭ光検知器、ＱＨＥはＭＥＳＦＥＴをそれ
ぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 一 実施例に用いるウェハの要部切断側面図−実施例の要部
切断側面図 第２図 一実施例の要部切断側面図 第４図 一実施例の要部切断側面図 実施例に用いるウェハの要部切断側面図第６図
図、第２図乃至第５図は本発明に於けるそれぞれ異なる
実施例の要部切断側面図、第６図は本発明一実施例に用
いるウェハの要部切断側面図、第７図は従来例の要部切
断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、１１は半絶縁性１ｎＰ基板、１２はｎ−型
（或いはノン・ドープ） Ｉ ｎｏ、ｓ＋Ｇａｏ、ａ
ｖＡｓ層、１３はｎ−型（或いはノン・ドープ）ＩｎＰ
ＮＳ１４及び１５は電極、１６はｎ型チャネル層、１７
はｎ＋型ソース領域、１８はｎ＋型ドレインＲＭＭ、２
１はソース電極、２２はドレイン電極、２３はゲート電
極、ＤはＭＳＭ光検知器、ＱＨＥはＭＥＳＦＥＴをそれ
ぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 一 実施例に用いるウェハの要部切断側面図−実施例の要部
切断側面図 第２図 一実施例の要部切断側面図 第４図 一実施例の要部切断側面図 実施例に用いるウェハの要部切断側面図第６図
Claims (2)
- （１）ＩｎＰ基板上に順に形成された一導電型或いはノ
ン・ドープのＩｎ＿１＿−＿ｘＧａ＿ｘＡｓ＿１＿−＿
ｙＰ＿ｙ（０＜ｘ＜１、０≦ｙ＜１）層及び一導電型或
いはノン・ドープのＩｎＰ層と、 前記Ｉｎ＿１＿−＿ｘＧａ＿ｘＡｓ＿１＿−＿ｙＰ＿ｙ
層を光吸収層とし且つ前記ＩｎＰ層をウインドー層とす
るＭＳＭ光検知器と、 前記Ｉｎ＿１＿−＿ｘＧａ＿ｘＡｓ＿１＿−＿ｙＰ＿ｙ
層をバッファ層或いは能動層とし且つ前記ＩｎＰ層を活
性層或いは電子供給層にするトランジスタと を備えてなることを特徴とする光半導体装置。 - （２）ＩｎＰ基板上に順に形成された一導電型或いはノ
ン・ドープのＩｎ＿１＿−＿ｘＧａ＿ｘＡｓ＿１＿−＿
ｙＰ＿ｙ（０＜ｘ＜１、０≦ｙ＜１）層及び一導電型或
いはノン・ドープのＡｌＩｎＡｓ層と、 前記Ｉｎ＿１＿−＿ｘＧａ＿ｘＡｓ＿１＿−＿ｙＰ＿ｙ
層を光吸収層とし且つ前記ＡｌＩｎＡｓ層をウインドー
層とするＭＳＭ光検知器と、 前記Ｉｎ＿１＿−＿ｘＧａ＿ｘＡｓ＿１＿−＿ｙＰ＿ｙ
層をバッファ層或いは能動層とし且つ前記ＡｌＩｎＡｓ
層を活性層或いは電子供給層にするトランジスタと を備え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 |
|---|---|---|---|
| JP61000775A JPS62159477A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61000775A JPS62159477A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62159477A true JPS62159477A (ja) | 1987-07-15 |
Family
ID=11483072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61000775A Pending JPS62159477A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62159477A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62193276A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-25 | Canon Inc | 光電変換装置 |
| JPH01194352A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-04 | Fujitsu Ltd | 受光素子及び集積化受信器 |
| US5115294A (en) * | 1989-06-29 | 1992-05-19 | At&T Bell Laboratories | Optoelectronic integrated circuit |
| US6528827B2 (en) * | 2000-11-10 | 2003-03-04 | Optolynx, Inc. | MSM device and method of manufacturing same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56111273A (en) * | 1980-02-07 | 1981-09-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor photodetecting device |
| JPS57111273A (en) * | 1980-11-06 | 1982-07-10 | Dynamit Nobel Ag | Patterned formed body and manufacture |
| JPS60106183A (ja) * | 1983-08-18 | 1985-06-11 | インタ−ナシヨナル・スタンダ−ド・エレクトリツク・コ−ポレイシヨン | 光検出器ｉｃ |
-
1986
- 1986-01-08 JP JP61000775A patent/JPS62159477A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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