JPS6222545B2 - - Google Patents
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- JPS6222545B2 JPS6222545B2 JP55118586A JP11858680A JPS6222545B2 JP S6222545 B2 JPS6222545 B2 JP S6222545B2 JP 55118586 A JP55118586 A JP 55118586A JP 11858680 A JP11858680 A JP 11858680A JP S6222545 B2 JPS6222545 B2 JP S6222545B2
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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
- H01L31/107—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
- H01L31/1075—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 in which the active layers, e.g. absorption or multiplication layers, form an heterostructure, e.g. SAM structure
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光通信用受光部素子であるアバラン
シ．フオト．ダイオード（以下APDと略す）に
係り特に化合物半導体のAPDに関する。
シ．フオト．ダイオード（以下APDと略す）に
係り特に化合物半導体のAPDに関する。
APDの構造で、受光部での降伏電圧を周辺部
の降伏電圧に比べて低くすることは、均一且つ安
定な受光部接合面での降伏を得るために不可欠な
要素となつている。そのため、従来から周辺部の
降伏を抑える各種のガードリング構造が提案され
ている。そのようなガードリング構造の中で、特
に代表的なものを以下に示す。
の降伏電圧に比べて低くすることは、均一且つ安
定な受光部接合面での降伏を得るために不可欠な
要素となつている。そのため、従来から周辺部の
降伏を抑える各種のガードリング構造が提案され
ている。そのようなガードリング構造の中で、特
に代表的なものを以下に示す。
第１図参照
第１図の構造では、例えばn+型受光部４の接
合面にＰ型領域３を設け、主に空乏層の広がりを
縮めることで周辺部の降伏電圧よりも受光部接合
面での降伏電圧を下げたものである。ここで、１
はＰ型半導体基板、２はπ層、３はｐ型領域、４
はｎ型領域をそれぞれ示している。
合面にＰ型領域３を設け、主に空乏層の広がりを
縮めることで周辺部の降伏電圧よりも受光部接合
面での降伏電圧を下げたものである。ここで、１
はＰ型半導体基板、２はπ層、３はｐ型領域、４
はｎ型領域をそれぞれ示している。
第２図参照
第２図の構造は、受光領域１４と同導電型を有
し、且つ接合面の深いガードリング１３を形成す
るものである。ガードリング部１３では傾斜接合
型、受光部１４では段階接合型を設定し、両者の
耐圧差により、周辺部の降伏を抑えたものであ
る。ここで、１１は半導体基板、１２はエピタキ
シヤル半導体層をそれぞれ示す。
し、且つ接合面の深いガードリング１３を形成す
るものである。ガードリング部１３では傾斜接合
型、受光部１４では段階接合型を設定し、両者の
耐圧差により、周辺部の降伏を抑えたものであ
る。ここで、１１は半導体基板、１２はエピタキ
シヤル半導体層をそれぞれ示す。
以上の代表的なガードリング構造は、Si等の半
導体によるAPDでは有効であるが、化合物半導
体によるAPDでは周辺部の降伏電圧を所定のも
のとすることは技術的に難しいものとなつてい
る。又、受光素子としてのAPDでは、ガードリ
ング構造を形成して受光部周辺領域での降伏を抑
えると供に、素子の特性面からは低雑音の素子で
なければならない。つまり、受光部接合面での降
伏電圧は、周辺部よりも低く、且つ降伏時の最大
電界値は出来る限り低いことが望ましい。これは
降伏時の最大電界値を低くすることにより、電子
と正孔のイオン化率の差が大きくなり、より単一
のキヤリアによる増倍が可能となるためである。
導体によるAPDでは有効であるが、化合物半導
体によるAPDでは周辺部の降伏電圧を所定のも
のとすることは技術的に難しいものとなつてい
る。又、受光素子としてのAPDでは、ガードリ
ング構造を形成して受光部周辺領域での降伏を抑
えると供に、素子の特性面からは低雑音の素子で
なければならない。つまり、受光部接合面での降
伏電圧は、周辺部よりも低く、且つ降伏時の最大
電界値は出来る限り低いことが望ましい。これは
降伏時の最大電界値を低くすることにより、電子
と正孔のイオン化率の差が大きくなり、より単一
のキヤリアによる増倍が可能となるためである。
本発明の目的は、第２図で示されるガードリン
グ構造を有する半導体受光素子のガードリング効
果をより完全なものとし、特に化合物半導体での
実施を可能とするところにある。又、同時に受光
部接合面に於ける降伏時の最大電界値を下げ、特
性の向上を目指すものである。
グ構造を有する半導体受光素子のガードリング効
果をより完全なものとし、特に化合物半導体での
実施を可能とするところにある。又、同時に受光
部接合面に於ける降伏時の最大電界値を下げ、特
性の向上を目指すものである。
本発明による光半導体素子は、一導電型を有す
る十分な幅をもち比較的不純物濃度の低い光吸収
層となる第１半導体層上に、該第１半導体層と同
導電型で、該第１半導体層よりも不純物濃度の高
く、且つ幅の薄い第２半導体層と、該第２半導体
層上に該第１半導体層と同導電型で、且つ該第１
半導体層と同程度の不純物濃度を有する第３半導
体層を有し、該第３半導体層中に該第３半導体層
とは異なる導電型を有する受光部領域と、該受光
部領域よりも接合深さが深く、且つ該受光部領域
と同一の導電型を有し該第２半導体層上に位置す
るガードリング領域を有する構造を有している。
る十分な幅をもち比較的不純物濃度の低い光吸収
層となる第１半導体層上に、該第１半導体層と同
導電型で、該第１半導体層よりも不純物濃度の高
く、且つ幅の薄い第２半導体層と、該第２半導体
層上に該第１半導体層と同導電型で、且つ該第１
半導体層と同程度の不純物濃度を有する第３半導
体層を有し、該第３半導体層中に該第３半導体層
とは異なる導電型を有する受光部領域と、該受光
部領域よりも接合深さが深く、且つ該受光部領域
と同一の導電型を有し該第２半導体層上に位置す
るガードリング領域を有する構造を有している。
本発明による光半導体素子の構造を明確にする
ため、その一例の作製工程を以下に示す。
ため、その一例の作製工程を以下に示す。
第３図参照
n+InP基板２１上に例えば、液相エピタキシヤ
ル法によりｎ―InGaAs（Ｐ）層２２を形成す
る。にｎ―InP層２５（濃度〜１×106-3cm）を約
0.5〜1.0μｍ、n-―InP層２６（濃度〓５×1015-3
cm）を約２μｍそれぞれエピタキシヤル成長によ
り順次形成する。
ル法によりｎ―InGaAs（Ｐ）層２２を形成す
る。にｎ―InP層２５（濃度〜１×106-3cm）を約
0.5〜1.0μｍ、n-―InP層２６（濃度〓５×1015-3
cm）を約２μｍそれぞれエピタキシヤル成長によ
り順次形成する。
第４図参照
前記n-―InP層２６内部に例えば拡散法により
Cdを選択的に拡散し、接合深さ約1.5μｍのP+領
域２３を形成する。ついて、所定の領域に同様の
方法で接合深さ約0.5μｍのP+領域２４を形成す
る。ここで、P+領域２３はガードリング部、P+
領域２４は受光部をそれぞれ形成するものであ
る。
Cdを選択的に拡散し、接合深さ約1.5μｍのP+領
域２３を形成する。ついて、所定の領域に同様の
方法で接合深さ約0.5μｍのP+領域２４を形成す
る。ここで、P+領域２３はガードリング部、P+
領域２４は受光部をそれぞれ形成するものであ
る。
第５図参照
素子表面に保護用膜として、例えばSiO2膜２
７を形成する。ついで、AuZn電極２８、AuGe電
極２９を形成し、半導体受光素子を完成させる。
ここで前述の通り、受光部とガードリング部の接
合深さの差は約１μｍである。
７を形成する。ついで、AuZn電極２８、AuGe電
極２９を形成し、半導体受光素子を完成させる。
ここで前述の通り、受光部とガードリング部の接
合深さの差は約１μｍである。
以下第５図に示される本発明による光半導体素
子を例として、本発明による構造から前記目的が
為し遂げられる理由を説明する。
子を例として、本発明による構造から前記目的が
為し遂げられる理由を説明する。
APDに於いてアバランシ降伏の条件は、キヤ
リアのイオン化率をα、高電界層の幅をlaとすれ
ば一般に、 α・la＝１ ………………(1) で与えられる。又、電界値をＥとするとイオン化
率は通常 α＝Aexp（−Ｂ／Ｅ） …………(2) で表わされる。（ここでＡ、Ｂは定数） 以上(1)、(2)式より出来るだけ小さな値の最大電
界値で降伏を起こさせるためには、高電界層の幅
laの値を大きくしなければならない。言い換えれ
ば、laの値が小さい場合には高電界値で降伏が起
こる。
リアのイオン化率をα、高電界層の幅をlaとすれ
ば一般に、 α・la＝１ ………………(1) で与えられる。又、電界値をＥとするとイオン化
率は通常 α＝Aexp（−Ｂ／Ｅ） …………(2) で表わされる。（ここでＡ、Ｂは定数） 以上(1)、(2)式より出来るだけ小さな値の最大電
界値で降伏を起こさせるためには、高電界層の幅
laの値を大きくしなければならない。言い換えれ
ば、laの値が小さい場合には高電界値で降伏が起
こる。
又、降伏電圧は電界値を空乏層の距離で積分し
たものであり、以下の関係が成り立つている。
たものであり、以下の関係が成り立つている。
ＶB＝∫Edx ……………(3)
ここでｘは空乏層の距離を示している。
(3)式より最大電界値（又は高電界層の幅la）を
変化させることにより降伏電圧を変化させること
が可能であることがわかる。
変化させることにより降伏電圧を変化させること
が可能であることがわかる。
ところで、本発明のようにP+―n-―ｎ―n-―
n+構造を有する光半導体素子では、一般に高電
界層の幅laは、接合面近傍のｎ層の長さで決定さ
れている。第５図の本発明による素子では受光部
接合面下の高濃度半導体層２５までの距離と、ガ
ードリング部接合面下の高濃度半導体層２５まで
の距離を比較して、明らかに受光部接合面下の高
電界層の幅（以下Laと略す）の方がガードリン
グ部接合面下の高電界層の幅（以下La′と略す）
よりも大きな値となる。
n+構造を有する光半導体素子では、一般に高電
界層の幅laは、接合面近傍のｎ層の長さで決定さ
れている。第５図の本発明による素子では受光部
接合面下の高濃度半導体層２５までの距離と、ガ
ードリング部接合面下の高濃度半導体層２５まで
の距離を比較して、明らかに受光部接合面下の高
電界層の幅（以下Laと略す）の方がガードリン
グ部接合面下の高電界層の幅（以下La′と略す）
よりも大きな値となる。
第６図に接合面からの距離ｘと電界値Ｅの関係
を示す。
を示す。
第６図参照
受光部接合面下の電界値の変化を実線３４で、
ガードリング部接合面下の電界値の変化を破線３
３で表わしている。又、接合面からの距離ｘはμ
ｍ単位で、電界値はＶ／cm単位を指数関数で表示
している。受光部接合面下の高電界層の幅Laの
方がガードリング部接合面下の高電界層の幅
La′よりも小さな値であるため(1)、(2)式より受光
部接合面での最大電界値の方が、ガードリング部
接合面での最大電界値よりも小さな値となつてい
る。不純物濃度の高い半導体層（第５図２５）へ
至るまで電界値は受光部接合面下の領域、ガード
リング部接合面下の領域ともゆるやかな勾配で減
少する。しかし、その距離はn-層（第５図２
６）の幅で決定されるため、ガードリング部接合
面下の電界値を示す破線の方が短いものとなる。
不純物濃度の高い領域ほど、同じ距離での電界値
の減少は大きく、濃度の高く幅の薄い半導体層
（第５図２５）内では、両者とも急激な落ち込み
を示す。ついで、再び濃度の低い領域（第５図２
２）では電界値はゆるやかな減少を示す。
ガードリング部接合面下の電界値の変化を破線３
３で表わしている。又、接合面からの距離ｘはμ
ｍ単位で、電界値はＶ／cm単位を指数関数で表示
している。受光部接合面下の高電界層の幅Laの
方がガードリング部接合面下の高電界層の幅
La′よりも小さな値であるため(1)、(2)式より受光
部接合面での最大電界値の方が、ガードリング部
接合面での最大電界値よりも小さな値となつてい
る。不純物濃度の高い半導体層（第５図２５）へ
至るまで電界値は受光部接合面下の領域、ガード
リング部接合面下の領域ともゆるやかな勾配で減
少する。しかし、その距離はn-層（第５図２
６）の幅で決定されるため、ガードリング部接合
面下の電界値を示す破線の方が短いものとなる。
不純物濃度の高い領域ほど、同じ距離での電界値
の減少は大きく、濃度の高く幅の薄い半導体層
（第５図２５）内では、両者とも急激な落ち込み
を示す。ついで、再び濃度の低い領域（第５図２
２）では電界値はゆるやかな減少を示す。
以上の電界値の推移から、受光部接合面に於け
る降伏電圧、並びにガードリング部接合面に於け
る降伏電圧を前記(3)式より求める。(3)式から降伏
電圧Ｖは電界値Ｅを空乏層の距離ｘで積分した値
となる。つまり、受光部接合面での降伏電圧は、
第６図に於ける縦軸、横軸及び実線で囲まれる領
域の面積で表わされる。同様に、ガードリング部
接合面での降伏電圧は縦軸、横軸及び破線で囲ま
れる領域の面積で表わされる。
る降伏電圧、並びにガードリング部接合面に於け
る降伏電圧を前記(3)式より求める。(3)式から降伏
電圧Ｖは電界値Ｅを空乏層の距離ｘで積分した値
となる。つまり、受光部接合面での降伏電圧は、
第６図に於ける縦軸、横軸及び実線で囲まれる領
域の面積で表わされる。同様に、ガードリング部
接合面での降伏電圧は縦軸、横軸及び破線で囲ま
れる領域の面積で表わされる。
第６図から両者の面積の大小関係は明らかで、
受光部接合面での降伏電圧は、ガードリング部で
の降伏電圧に比べて小さな値である。そこで、素
子はガードリング効果を有することになり、受光
部接合面では均一且つ安定な降伏を得ることが可
能である。尚、この結論は以下の理由から導かれ
るものである。
受光部接合面での降伏電圧は、ガードリング部で
の降伏電圧に比べて小さな値である。そこで、素
子はガードリング効果を有することになり、受光
部接合面では均一且つ安定な降伏を得ることが可
能である。尚、この結論は以下の理由から導かれ
るものである。
() 受光部接合面下の高電界層の幅Laは、ガー
ドリング部接合面下の高電界層の幅La′よりも
厚い。
ドリング部接合面下の高電界層の幅La′よりも
厚い。
() 受光部接合面での最大電界値は、ガードリ
ング部接合面での最大電界値より小さな値であ
る。つまり、第６図に於いて受光部接合面下で
の電界値及びガードリング部接合面下での電界
値により形成される面積（＝降伏電圧）の差は
以上の二点からのみ導かれるものである。
ング部接合面での最大電界値より小さな値であ
る。つまり、第６図に於いて受光部接合面下で
の電界値及びガードリング部接合面下での電界
値により形成される面積（＝降伏電圧）の差は
以上の二点からのみ導かれるものである。
（）は、本発明による素子がP+―n-―ｎ―
n-―n+構造を有していること、特に不純物濃度
の高いｎ層を不純物濃度の低いｎ層中に挾み込ん
だことによるものである。前述の通り、受光部領
域並びにガードリング部領域の形成されるn-層
（第５図２６）下に濃度の高いｎ層（第５図２
５）が存在するために、受光部接合面並びにガー
ドリング部接合面下のn-層の幅で受光部接合面
並びにガードリング部接合面下の高電界層の幅
La、La′が定められる。従来の光半導体素子で
は、濃度の高いｎ層（第５図２５）を挾み込んで
いなかつたために、前記本発明による素子のよう
にLaとLa′を定めることはできなかつたのであ
る。又、（）は以上（）と、前記(1)、(2)式に
於ける高電界層の幅の差より容易に導かれるもの
である。
n-―n+構造を有していること、特に不純物濃度
の高いｎ層を不純物濃度の低いｎ層中に挾み込ん
だことによるものである。前述の通り、受光部領
域並びにガードリング部領域の形成されるn-層
（第５図２６）下に濃度の高いｎ層（第５図２
５）が存在するために、受光部接合面並びにガー
ドリング部接合面下のn-層の幅で受光部接合面
並びにガードリング部接合面下の高電界層の幅
La、La′が定められる。従来の光半導体素子で
は、濃度の高いｎ層（第５図２５）を挾み込んで
いなかつたために、前記本発明による素子のよう
にLaとLa′を定めることはできなかつたのであ
る。又、（）は以上（）と、前記(1)、(2)式に
於ける高電界層の幅の差より容易に導かれるもの
である。
結局、本発明の基本的な特徴である濃度の高く
幅の薄い層を設けたことで、受光部接合面とガー
ドリング接合面での降伏電圧差を得ることができ
るのである。
幅の薄い層を設けたことで、受光部接合面とガー
ドリング接合面での降伏電圧差を得ることができ
るのである。
更に、受光部接合面での電界値が小さな値とな
つているために、正孔と電子のイオン化率値の差
が大きくなり、増倍雑音が下がり、特性の勝れた
素子を得ることが可能となる。
つているために、正孔と電子のイオン化率値の差
が大きくなり、増倍雑音が下がり、特性の勝れた
素子を得ることが可能となる。
又、本発明による効果を十分に得るためには、
以下の条件が必要となる。
以下の条件が必要となる。
(a) 濃度の低い層に挾み込まれる濃度の高い層
（第５図２５）は幅の薄い層である。
（第５図２５）は幅の薄い層である。
(b) 前記濃度の高い層（第５図２５）下の半導体
層（第５図２２）は、濃度の低く、比較的幅の
厚い層である。
層（第５図２２）は、濃度の低く、比較的幅の
厚い層である。
本発明の効果である受光部接合面とガードリン
グ部接合面での降伏電圧の差を得るためには、第
６図と同様の電界値Ｅ距離ｘのグラフで、受光部
接合面下及びガードリング部接合面下の電界値の
データにより囲まれた領域の面積が、明確な差を
持つていなくてはならない。しかし、上記(a)、(b)
の条件が満たされない場合には、前記面積差が明
確なものとはならない。
グ部接合面での降伏電圧の差を得るためには、第
６図と同様の電界値Ｅ距離ｘのグラフで、受光部
接合面下及びガードリング部接合面下の電界値の
データにより囲まれた領域の面積が、明確な差を
持つていなくてはならない。しかし、上記(a)、(b)
の条件が満たされない場合には、前記面積差が明
確なものとはならない。
第７図参照
上記(a)の条件である濃度の高い層（第５図２
５）が比較的薄い層でなかつた場合には、第７図
に示す電界値Ｅ―距離ｘの関係を得る。ここでは
前記濃度の高い層（第５図２５）が厚いため、電
界値の急激に減少する領域が長くなる。よつて受
光部接合面下の電界値を示す実線３４、並びにガ
ードリング部接合面下の電界値を示す破線３３で
囲まれる領域の面積差が小さくなり、明確なもの
となつていない。
５）が比較的薄い層でなかつた場合には、第７図
に示す電界値Ｅ―距離ｘの関係を得る。ここでは
前記濃度の高い層（第５図２５）が厚いため、電
界値の急激に減少する領域が長くなる。よつて受
光部接合面下の電界値を示す実線３４、並びにガ
ードリング部接合面下の電界値を示す破線３３で
囲まれる領域の面積差が小さくなり、明確なもの
となつていない。
第８図参照
次に上記(b)の条件である前記濃度の高い層（第
５図２５）下の半導体層（第５図２２）の濃度が
低くなかつた場合の電界値Ｅ―距離ｘの関係を第
８図に示す。ここでは、事実上前記濃度の高い層
が引き延ばされて厚くなつた形状となる。つま
り、第７図で示された形状のものと同様の理由で
受光部接合面下の電界値を示す実線３４、並びに
ガードリング部接合面下の電界値を示す破線３３
で囲まれる領域の面積差が小さくなり、明確なも
のとなつていない。
５図２５）下の半導体層（第５図２２）の濃度が
低くなかつた場合の電界値Ｅ―距離ｘの関係を第
８図に示す。ここでは、事実上前記濃度の高い層
が引き延ばされて厚くなつた形状となる。つま
り、第７図で示された形状のものと同様の理由で
受光部接合面下の電界値を示す実線３４、並びに
ガードリング部接合面下の電界値を示す破線３３
で囲まれる領域の面積差が小さくなり、明確なも
のとなつていない。
又、その他でも、前記濃度の高い層（第５図２
５）下の半導体層（第５図２２）の厚さが十分に
厚いものでない場合、受光部接合面下の電界値を
示す実線３４、並びにガードリング部接合面下の
電界値を示す破線３３で囲まれる領域の面積差を
十分に得る事ができない。つまり、本発明によれ
ば前記半導体層（第５図２２）での電界値では、
受光部接合面下の方がガードリング接合面下のも
のに比べ小さな値となつており、前記半導体層
（第５図２２）が十分の厚さを有していない場
合、面積差が明確なものにならない。
５）下の半導体層（第５図２２）の厚さが十分に
厚いものでない場合、受光部接合面下の電界値を
示す実線３４、並びにガードリング部接合面下の
電界値を示す破線３３で囲まれる領域の面積差を
十分に得る事ができない。つまり、本発明によれ
ば前記半導体層（第５図２２）での電界値では、
受光部接合面下の方がガードリング接合面下のも
のに比べ小さな値となつており、前記半導体層
（第５図２２）が十分の厚さを有していない場
合、面積差が明確なものにならない。
第７，８図の結果から明らかとなつたように、
本発明の特徴は濃度の低い領域に比較的濃度の高
く、幅の薄い層を挾み込み、受光部接合面での降
伏電圧をガードリング部接合面での降伏電圧に比
べて低くするところにある。ここで、前記濃度の
高い層下の半導体層は十分な厚さを有していなけ
ればならなく、又、前記濃度の高い層上の半導体
層に形成されている受光部領域とガードリング部
領域はガードリング部領域の方が十分に深い接合
となつていなければならない。
本発明の特徴は濃度の低い領域に比較的濃度の高
く、幅の薄い層を挾み込み、受光部接合面での降
伏電圧をガードリング部接合面での降伏電圧に比
べて低くするところにある。ここで、前記濃度の
高い層下の半導体層は十分な厚さを有していなけ
ればならなく、又、前記濃度の高い層上の半導体
層に形成されている受光部領域とガードリング部
領域はガードリング部領域の方が十分に深い接合
となつていなければならない。
本発明はそれぞれの半導体層の濃度の違いから
得られるものであり、素子の一例としてはn-―
InGaAs（Ｐ）、ｎ―InP並びにn-―InPのヘテロ
接合によるものを示した。なお、本発明はn+型
基板、P+型基板、いずれの導電性を有する基板
に於いても適用可能である。
得られるものであり、素子の一例としてはn-―
InGaAs（Ｐ）、ｎ―InP並びにn-―InPのヘテロ
接合によるものを示した。なお、本発明はn+型
基板、P+型基板、いずれの導電性を有する基板
に於いても適用可能である。
第１図、第２図はAPDに於ける代表的なガー
ドリング構造を、第３図乃至第５図は本発明によ
る素子の製作工程の要部を、第６図は本発明によ
る電界値Ｅ―距離ｘの関係を、第７図は濃度の高
い層の幅が厚かつた場合の電界値Ｅ―距離ｘの関
係を、第８図は濃度の高い層下の半導体層の濃度
が高かつた場合の電界値Ｅ―距離ｘの関係を、そ
れぞれ示すものである。 １；Ｐ型半導体基板、２；π層、３；Ｐ型領
域、４；ｎ型領域、１１；半導体基板、１２；エ
ピタキシヤル半導体層、１３；ガードリング部、
１４；受光部、２１；n+―InP基板、２２；ｎ―
InGaAs（Ｐ）層、２３；ガードリング部（P+
型）、２４；受光部（P+型）、２５；ｎ―InP層、
２６；n-―InP層、２７；表面保護膜（SiO2）、
２８；AuZn電極、２９；AuGe電極、３３；ガー
ドリング部接合面下の電界値、３４；受光部接合
面下の電界値。
ドリング構造を、第３図乃至第５図は本発明によ
る素子の製作工程の要部を、第６図は本発明によ
る電界値Ｅ―距離ｘの関係を、第７図は濃度の高
い層の幅が厚かつた場合の電界値Ｅ―距離ｘの関
係を、第８図は濃度の高い層下の半導体層の濃度
が高かつた場合の電界値Ｅ―距離ｘの関係を、そ
れぞれ示すものである。 １；Ｐ型半導体基板、２；π層、３；Ｐ型領
域、４；ｎ型領域、１１；半導体基板、１２；エ
ピタキシヤル半導体層、１３；ガードリング部、
１４；受光部、２１；n+―InP基板、２２；ｎ―
InGaAs（Ｐ）層、２３；ガードリング部（P+
型）、２４；受光部（P+型）、２５；ｎ―InP層、
２６；n-―InP層、２７；表面保護膜（SiO2）、
２８；AuZn電極、２９；AuGe電極、３３；ガー
ドリング部接合面下の電界値、３４；受光部接合
面下の電界値。
Claims (1)
- １ 一導電型を有する十分な幅をもち比較的不純
物濃度の低い光吸収層となる第１半導体層上に、
該第１半導体層と同導電型で、該第１半導体層よ
りも不純物濃度の高く、且つ幅の薄い第２半導体
層と、該第２半導体層上に該第１半導体層と同導
電型で、且つ該第１半導体層と同程度の不純物濃
度を有する第３半導体層を有し、該第３半導体層
中に該第３半導体層とは異なる導電型を有する受
光部領域と、該受光部領域よりも接合深さが深
く、且つ該受光部領域と同一の導電型を有し該第
２半導体層上に位置するガードリング領域を有す
ることを特徴とする光半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55118586A JPS5742176A (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Optical semiconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55118586A JPS5742176A (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Optical semiconductor element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5742176A JPS5742176A (en) | 1982-03-09 |
| JPS6222545B2 true JPS6222545B2 (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=14740247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55118586A Granted JPS5742176A (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Optical semiconductor element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5742176A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58154276A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アバランシフオトダイオ−ド |
| JP4956944B2 (ja) | 2005-09-12 | 2012-06-20 | 三菱電機株式会社 | アバランシェフォトダイオード |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52101990A (en) * | 1976-02-21 | 1977-08-26 | Hitachi Ltd | Semiconductor device for photoelectric transducer and its manufacture |
| JPS5534463A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-11 | Fujitsu Ltd | Avalanche photodiode |
-
1980
- 1980-08-28 JP JP55118586A patent/JPS5742176A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52101990A (en) * | 1976-02-21 | 1977-08-26 | Hitachi Ltd | Semiconductor device for photoelectric transducer and its manufacture |
| JPS5534463A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-11 | Fujitsu Ltd | Avalanche photodiode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5742176A (en) | 1982-03-09 |
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