JPS6244709B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6244709B2 JPS6244709B2 JP54116895A JP11689579A JPS6244709B2 JP S6244709 B2 JPS6244709 B2 JP S6244709B2 JP 54116895 A JP54116895 A JP 54116895A JP 11689579 A JP11689579 A JP 11689579A JP S6244709 B2 JPS6244709 B2 JP S6244709B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- junction
- semiconductor
- semiconductor layer
- inp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 33
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 16
- 238000000098 azimuthal photoelectron diffraction Methods 0.000 description 19
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, 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 or surface barrier
- H01L31/107—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiode
- H01L31/1075—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiode in which the active layers, e.g. absorption or multiplication layers, form an heterostructure, e.g. SAM structure
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は逆バイアス動作の半導体装置に関する
もので、特に光検出器として高速、高感度、低雑
音で信頼性の高いフオト・ダイオード（以下PD
と呼ぶ）あるいはアパランシエ・フオトダイオー
ド（以下APDと呼ぶ）の構造に関するものであ
る。
もので、特に光検出器として高速、高感度、低雑
音で信頼性の高いフオト・ダイオード（以下PD
と呼ぶ）あるいはアパランシエ・フオトダイオー
ド（以下APDと呼ぶ）の構造に関するものであ
る。
半導体光検出器の中でPDあるいはAPDは高速
かつ高感度で光通信システムにおける光検出器と
して重要なものであり、光源である半導体レーザ
と共にその開発が活発に進められている。半導体
レーザの発振波長は現在GaAs−GaAlAs系ある
いはInGaAsP―InP系のヘテロ構造により得られ
るもので0.8μｍから1.4μｍが現在得られてい
る。GaAs―GaAlAs系レーザの主な発振波長域
は0.8μｍから0.87μｍで、光検出器としてはシ
リコンPDあるいはAPDが最も広く使われ、優れ
た特性を示しているが１μｍ以上の波長域の光検
出は困難で光フアイバーの伝送特性の良好な1.1
μｍから1.5μｍ波長域では使用することができ
ない。また、1.1μｍ以上の波長用としてGe−
APDを用いることができるが暗電流と過剰雑音
が大きく光通信用の光検出器としては好ましくな
いため、−化合物半導体APDが要求され
る。しかし化合物半導体材料では結晶成長、ある
いはプロセス技術や表面安定化技術の発達が未熟
であり、高い逆バイアス印加により安定したアバ
ランシエ動作を行なわしめることは困難である。
かつ高感度で光通信システムにおける光検出器と
して重要なものであり、光源である半導体レーザ
と共にその開発が活発に進められている。半導体
レーザの発振波長は現在GaAs−GaAlAs系ある
いはInGaAsP―InP系のヘテロ構造により得られ
るもので0.8μｍから1.4μｍが現在得られてい
る。GaAs―GaAlAs系レーザの主な発振波長域
は0.8μｍから0.87μｍで、光検出器としてはシ
リコンPDあるいはAPDが最も広く使われ、優れ
た特性を示しているが１μｍ以上の波長域の光検
出は困難で光フアイバーの伝送特性の良好な1.1
μｍから1.5μｍ波長域では使用することができ
ない。また、1.1μｍ以上の波長用としてGe−
APDを用いることができるが暗電流と過剰雑音
が大きく光通信用の光検出器としては好ましくな
いため、−化合物半導体APDが要求され
る。しかし化合物半導体材料では結晶成長、ある
いはプロセス技術や表面安定化技術の発達が未熟
であり、高い逆バイアス印加により安定したアバ
ランシエ動作を行なわしめることは困難である。
現在この1.1μｍから1.5μｍ波長域用には
InGaAs、InGaAsPあるいはGaAsSb等により光
吸収領域と増倍領域を同一組成の半導体領域内に
有するメサ構造等の報告例があるが、これらはい
ずれも低増倍で暗電流も大きい。しかるに画期的
に低雑音で高い逆バイアス動作を行なうことので
きるAPD構造が提案された。その第１は特願昭
53−87850号の明細書あるいは特願昭53−87358号
の明細書に示されるように、光吸収層の上に光透
過用の窓を形成したヘテロ構造によるものであ
り、その第２は光吸収層とはすくなくとも離れた
増倍域をもつもので特願昭54−39169号において
提案された。第１図は特願昭54−39169号の「半
導体装置」に示された構造の断面図であり、InP
−InGaAsP系材料を用いて製作した一例であ
る。まずn+−InP基板１１の上に液相エピタキシ
ヤル（LPE）法等により数μｍの厚さのn+InP層
１２を形成し、次に膜厚５μｍ、不純物濃度２×
1016cm-3のｎ形In0.79Ga0.21As0.47P0.53層１３（以
下InGaAsPと略記する。）さらに不純物濃度１×
1016cm-3のｎ形InP層１４をエピタキシヤル成長
する。次にSi2N4、SiO2等の選択拡散マスク１５
をつけ、Cd拡散を行ないｐ形領域１６とｐ―ｎ
接合面１７がえられる。さらに再び絶縁用Si3N4
あるいはSiO2膜１５１を形成し、電極取り出し
窓をパターニングした後ｐ形電極１８を形成、さ
らにｎ形電極１９をInP基板１１の裏面に形成す
る。こうして作られたAPDの構造上の特徴はｐ
―ｎ接合１７がInP層１４中にあり、かつ、逆バ
イアス印加時においてはじめてInGaAsP層１３
中に空乏層が広がる程に位置していることにあ
る。こうすることによりすぐれたブレーク・ダウ
ン特性を有するAPDが得られることは前記特願
昭54−39169号に詳しいが要約すればInPが
InGaAsPに較べ禁制帯幅が大きくｐ―ｎ接合１
７の周辺部における逆バイアス印加時における空
乏層の曲率を有した広がりが主にInP層１４内で
おこり、ブレーク・ダウン電圧を高める一方、ｐ
―ｎ接合１７の周辺部をのぞいた部分では
InGaAsP１３に空乏層が達し、禁制帯幅が小さ
いだけ低電圧でのブレーク・ダウンが生じるとい
う理由、すなわちガードリング効果が第１図の構
造により得られるためである。
InGaAs、InGaAsPあるいはGaAsSb等により光
吸収領域と増倍領域を同一組成の半導体領域内に
有するメサ構造等の報告例があるが、これらはい
ずれも低増倍で暗電流も大きい。しかるに画期的
に低雑音で高い逆バイアス動作を行なうことので
きるAPD構造が提案された。その第１は特願昭
53−87850号の明細書あるいは特願昭53−87358号
の明細書に示されるように、光吸収層の上に光透
過用の窓を形成したヘテロ構造によるものであ
り、その第２は光吸収層とはすくなくとも離れた
増倍域をもつもので特願昭54−39169号において
提案された。第１図は特願昭54−39169号の「半
導体装置」に示された構造の断面図であり、InP
−InGaAsP系材料を用いて製作した一例であ
る。まずn+−InP基板１１の上に液相エピタキシ
ヤル（LPE）法等により数μｍの厚さのn+InP層
１２を形成し、次に膜厚５μｍ、不純物濃度２×
1016cm-3のｎ形In0.79Ga0.21As0.47P0.53層１３（以
下InGaAsPと略記する。）さらに不純物濃度１×
1016cm-3のｎ形InP層１４をエピタキシヤル成長
する。次にSi2N4、SiO2等の選択拡散マスク１５
をつけ、Cd拡散を行ないｐ形領域１６とｐ―ｎ
接合面１７がえられる。さらに再び絶縁用Si3N4
あるいはSiO2膜１５１を形成し、電極取り出し
窓をパターニングした後ｐ形電極１８を形成、さ
らにｎ形電極１９をInP基板１１の裏面に形成す
る。こうして作られたAPDの構造上の特徴はｐ
―ｎ接合１７がInP層１４中にあり、かつ、逆バ
イアス印加時においてはじめてInGaAsP層１３
中に空乏層が広がる程に位置していることにあ
る。こうすることによりすぐれたブレーク・ダウ
ン特性を有するAPDが得られることは前記特願
昭54−39169号に詳しいが要約すればInPが
InGaAsPに較べ禁制帯幅が大きくｐ―ｎ接合１
７の周辺部における逆バイアス印加時における空
乏層の曲率を有した広がりが主にInP層１４内で
おこり、ブレーク・ダウン電圧を高める一方、ｐ
―ｎ接合１７の周辺部をのぞいた部分では
InGaAsP１３に空乏層が達し、禁制帯幅が小さ
いだけ低電圧でのブレーク・ダウンが生じるとい
う理由、すなわちガードリング効果が第１図の構
造により得られるためである。
しかし、第１図に示した構造のAPDの製造歩
留りはきわめて悪い。なぜならば第１図中ｄで示
したｐ―ｎ接合面１７とInP層１４とInGaAsP層
１３のヘテロ界面１８の距離にブレーク・ダウン
特性が大きく依存するからであり、APD動作時
に103倍をこえる高い増倍率をえるにはｄは約0.8
μｍから約0.4μｍとしなければならない。これ
はｄが0.8μｍ以上はなれるとｐ―ｎ接合面１７
の周辺部でのブレーク・ダウンが中心部に先立ち
生じるし、ｄが0.3μｍ以下では該周辺部におい
てもInGaAsP層１３中に空乏層が重大に広が
り、ガードリング効果をもたせられないためであ
る。しかるに本発明の目的はきわめて安定な動作
を可能とする製造歩留りの大幅な向上をもたらす
APDの構造を提供することにある。
留りはきわめて悪い。なぜならば第１図中ｄで示
したｐ―ｎ接合面１７とInP層１４とInGaAsP層
１３のヘテロ界面１８の距離にブレーク・ダウン
特性が大きく依存するからであり、APD動作時
に103倍をこえる高い増倍率をえるにはｄは約0.8
μｍから約0.4μｍとしなければならない。これ
はｄが0.8μｍ以上はなれるとｐ―ｎ接合面１７
の周辺部でのブレーク・ダウンが中心部に先立ち
生じるし、ｄが0.3μｍ以下では該周辺部におい
てもInGaAsP層１３中に空乏層が重大に広が
り、ガードリング効果をもたせられないためであ
る。しかるに本発明の目的はきわめて安定な動作
を可能とする製造歩留りの大幅な向上をもたらす
APDの構造を提供することにある。
本発明の半導体光検出素子は第１の半導体層上
に、この第１の半導体層と同一導電型を示し、か
つ第１の半導体層より禁制帯幅の広い第２の半導
体層を設け、この第２の半導体層中に第１及び第
２の半導体層の導電型とは異なる導電型を示す横
域を選択的に形成してｐ―ｎ接合を第２の半導体
層中に設け、このｐ―ｎ接合と第１および第２の
半導体層の界面との距離をｐ―ｎ接合の周辺部に
おいては大きくし、周辺部をのぞいた中央部では
小さく形成した構造を有し、距離を小さく形成し
た中央部のｐ―ｎ接合の空乏層はブレーク・ダウ
ン電圧時にはすくなくとも第１および第２の半導
体の境界層に達することを特徴とするものであ
る。
に、この第１の半導体層と同一導電型を示し、か
つ第１の半導体層より禁制帯幅の広い第２の半導
体層を設け、この第２の半導体層中に第１及び第
２の半導体層の導電型とは異なる導電型を示す横
域を選択的に形成してｐ―ｎ接合を第２の半導体
層中に設け、このｐ―ｎ接合と第１および第２の
半導体層の界面との距離をｐ―ｎ接合の周辺部に
おいては大きくし、周辺部をのぞいた中央部では
小さく形成した構造を有し、距離を小さく形成し
た中央部のｐ―ｎ接合の空乏層はブレーク・ダウ
ン電圧時にはすくなくとも第１および第２の半導
体の境界層に達することを特徴とするものであ
る。
次に本発明を一実施例にもとづいて説明する。
第２図は本発明の基本的構造を示すAPDの横断
面図である。
第２図は本発明の基本的構造を示すAPDの横断
面図である。
n+形InP基板１１の上にn+形InP基板１２、n-
形InGaAsP層１３さらにn-形InP層１４を形成す
ることは第１図に示した従来例に変わるものでは
ない。次にSiO2あるいはSi3N4膜等のマスクをn-
形InP層１４の表面に配してCdあるいはZnを拡散
してガード・リングを目的として第１の円柱状ｐ
形領域２１を形成し、第１のｐ―ｎ接合２２を形
成、さらに続いて再びSiO2あるいはSi3N4膜等を
マスクとして再びCdあるいはZnを拡散して第２
の円柱状ｐ形領域２３を形成して、第２のｐ―ｎ
接合２４を形成する。この場合第２図の横断面図
にしめされるように第２のｐ形領域２３はn-InP
層１４の表面においては第１のｐ形領域２１の内
につくられており、ほぼ同心円状に配置されてお
り、かつヘテロ界面１８と第２のｐ―ｎ接合２３
までの距離ｄはヘテロ界面１８と第１のｐ―ｎ接
合２２までの距離ｄgに較べ小さいことが本発明
において必要である。この同心円状に配置された
２つのｐ形領域の大きさについて述べるならば第
１のｐ―ｎ接合の半径は第２のｐ―ｎ接合の半径
にくらべ第２のｐ―ｎ接合のブレーク・ダウン電
圧における空乏層より大きければ本発明の効果は
十分えられる。
形InGaAsP層１３さらにn-形InP層１４を形成す
ることは第１図に示した従来例に変わるものでは
ない。次にSiO2あるいはSi3N4膜等のマスクをn-
形InP層１４の表面に配してCdあるいはZnを拡散
してガード・リングを目的として第１の円柱状ｐ
形領域２１を形成し、第１のｐ―ｎ接合２２を形
成、さらに続いて再びSiO2あるいはSi3N4膜等を
マスクとして再びCdあるいはZnを拡散して第２
の円柱状ｐ形領域２３を形成して、第２のｐ―ｎ
接合２４を形成する。この場合第２図の横断面図
にしめされるように第２のｐ形領域２３はn-InP
層１４の表面においては第１のｐ形領域２１の内
につくられており、ほぼ同心円状に配置されてお
り、かつヘテロ界面１８と第２のｐ―ｎ接合２３
までの距離ｄはヘテロ界面１８と第１のｐ―ｎ接
合２２までの距離ｄgに較べ小さいことが本発明
において必要である。この同心円状に配置された
２つのｐ形領域の大きさについて述べるならば第
１のｐ―ｎ接合の半径は第２のｐ―ｎ接合の半径
にくらべ第２のｐ―ｎ接合のブレーク・ダウン電
圧における空乏層より大きければ本発明の効果は
十分えられる。
なお１９および２０はそれぞれｐ形用、ｎ形用
電極をあらわし、２１はリード線を示しており、
光は基板１１より入れる構造例となつている。
電極をあらわし、２１はリード線を示しており、
光は基板１１より入れる構造例となつている。
第２図の構造をもつたAPDは第２のｐ―ｎ接
合２４を直径100μｍφ第１のｐ―ｎ接合２２の
直径110μｍφのものでは暗電流数100pA以下と
いうきわめて急峻なブレーク・ダウン特性を示
し、ブレーク・ダウン電圧50V、増倍率103倍以
上のきわめて高い値を示した。しかも第１図に示
した従来例がAPDはｄの距離が短かくなるに従
つてｐ―ｎ接合１７により形成される空乏層が
InGaAsP層１８中にのびることと、同時にｐ―
ｎ接合１７の周辺部もInGaAsP層１８中に空乏
層を形成しガードリング効果がうすれる。したが
つて第１図の構造における103倍以上の増倍率を
確保しようとするならばｄとしては先に述べたよ
うに約0.8μｍから約0.4μｍとなる。しかるに本
発明による第２の構造ではｄは1.8μｍからほぼ
０μｍまでの許容値となる。この時ｄの値に応じ
ｄgの許容値ももちろん変化するがｄgはｄ＋１μ
ｍ程度が好適である。以上の数値的ｄあるいはｄ
gは前記したようにｎ形InP層１４の不純物濃度が
１×1016cm−３の場合の例である。
合２４を直径100μｍφ第１のｐ―ｎ接合２２の
直径110μｍφのものでは暗電流数100pA以下と
いうきわめて急峻なブレーク・ダウン特性を示
し、ブレーク・ダウン電圧50V、増倍率103倍以
上のきわめて高い値を示した。しかも第１図に示
した従来例がAPDはｄの距離が短かくなるに従
つてｐ―ｎ接合１７により形成される空乏層が
InGaAsP層１８中にのびることと、同時にｐ―
ｎ接合１７の周辺部もInGaAsP層１８中に空乏
層を形成しガードリング効果がうすれる。したが
つて第１図の構造における103倍以上の増倍率を
確保しようとするならばｄとしては先に述べたよ
うに約0.8μｍから約0.4μｍとなる。しかるに本
発明による第２の構造ではｄは1.8μｍからほぼ
０μｍまでの許容値となる。この時ｄの値に応じ
ｄgの許容値ももちろん変化するがｄgはｄ＋１μ
ｍ程度が好適である。以上の数値的ｄあるいはｄ
gは前記したようにｎ形InP層１４の不純物濃度が
１×1016cm−３の場合の例である。
本発明の半導体装置をAPDに応用した場合に
ついて説明したがAPDを作る場合ｎ形InP層１４
の不純物濃度は実施例で示した１×1016cm-3より
もさらに低い濃度とすることは高速応答性と低雑
音のために有利である。しかも本発明の構造にお
いてｎ形InP層１４の不純物濃度を低めることは
空間電荷層を広げることに役立ち、したがつてｄ
の許容値は広がり、Cd拡散の制御を容易とする
ため製造歩留りが向上する。このｄの許容値はｎ
形InP層に作られた第２のｐ―ｎ接合２４がブレ
ーク・ダウン電圧直前、具体的にはブレーク・ダ
ウン電圧の下0.1V程度低い電圧で生じる空間電
荷層がすくなくてもヘテロ界面１８に到達する条
件で規定されるものである。なぜなら空間電荷層
ヘテロ界面１８に到達するならば光の吸収層であ
るｎ形InGaAsP層１２で発生したキヤリアは有
効に空間電荷層内で増倍されるからである。また
ｄgの許容値はもちろんガード・リングとして働
くためには第１のｐ―ｎ接合２２のブレークダウ
ン電圧直前0.1V程度低い電圧での空間電荷層の
広がりがヘテロ界面に達せぬように設計すること
が最も好ましい。しかしｄgはｄよりわずかに大
きいならばガード・リング部第１のｐ―ｎ接合２
２のブレーク・ダウン電圧は第２のｐ―ｎ接合２
２のブレーク・ダウン電圧より高くなり良好な
APD動作を行なう。
ついて説明したがAPDを作る場合ｎ形InP層１４
の不純物濃度は実施例で示した１×1016cm-3より
もさらに低い濃度とすることは高速応答性と低雑
音のために有利である。しかも本発明の構造にお
いてｎ形InP層１４の不純物濃度を低めることは
空間電荷層を広げることに役立ち、したがつてｄ
の許容値は広がり、Cd拡散の制御を容易とする
ため製造歩留りが向上する。このｄの許容値はｎ
形InP層に作られた第２のｐ―ｎ接合２４がブレ
ーク・ダウン電圧直前、具体的にはブレーク・ダ
ウン電圧の下0.1V程度低い電圧で生じる空間電
荷層がすくなくてもヘテロ界面１８に到達する条
件で規定されるものである。なぜなら空間電荷層
ヘテロ界面１８に到達するならば光の吸収層であ
るｎ形InGaAsP層１２で発生したキヤリアは有
効に空間電荷層内で増倍されるからである。また
ｄgの許容値はもちろんガード・リングとして働
くためには第１のｐ―ｎ接合２２のブレークダウ
ン電圧直前0.1V程度低い電圧での空間電荷層の
広がりがヘテロ界面に達せぬように設計すること
が最も好ましい。しかしｄgはｄよりわずかに大
きいならばガード・リング部第１のｐ―ｎ接合２
２のブレーク・ダウン電圧は第２のｐ―ｎ接合２
２のブレーク・ダウン電圧より高くなり良好な
APD動作を行なう。
以上本発明はInP−InGaAsPを材料とする半導
体装置の実施例について述べたが本発明は逆バイ
アス動作するヘテロ接合を有した半導体装置全て
に対しブレーク・ダウン特性の改善に有効である
ことは明らかでInP−InGaAs、GaAs−GaAlAs等
の化合物半導体結晶に対しても適用することがで
きる。
体装置の実施例について述べたが本発明は逆バイ
アス動作するヘテロ接合を有した半導体装置全て
に対しブレーク・ダウン特性の改善に有効である
ことは明らかでInP−InGaAs、GaAs−GaAlAs等
の化合物半導体結晶に対しても適用することがで
きる。
さらに上記発明においてｐ領域とある所をｎに
ｎとあるところをｐに変換しても同様効果はある
ことも明らかである。
ｎとあるところをｐに変換しても同様効果はある
ことも明らかである。
以上説明したように本発明によればｐ―ｎ接合
面全面にわたり均一なブレーク・ダウンを生じ暗
電流が小さく逆方向特性、増倍特性の優れた半導
体装置を再現性と歩留りの著しい向上を達成しう
る構造がえられた。
面全面にわたり均一なブレーク・ダウンを生じ暗
電流が小さく逆方向特性、増倍特性の優れた半導
体装置を再現性と歩留りの著しい向上を達成しう
る構造がえられた。
第１図は従来例、第２図は本発明の構造を示す
APDの断面図である。各図で、 １１はｎ形InP基板、１２はn+形InP層、１３
はInGaAsP四元層、１４はｎ形InP層、１５は選
択拡散用マスク、１５１は絶縁膜、１６は従来構
造のｐ領域、１７は従来構造のｐ―ｎ接合、１８
はInP−InGaAsPヘテロ界面、２１および２２は
ガード・リング用ｐ領域およびｐ―ｎ接合、２３
および２４はアバランシエ増倍用ｐ領域およびｐ
―ｎ接合、を表わす。
APDの断面図である。各図で、 １１はｎ形InP基板、１２はn+形InP層、１３
はInGaAsP四元層、１４はｎ形InP層、１５は選
択拡散用マスク、１５１は絶縁膜、１６は従来構
造のｐ領域、１７は従来構造のｐ―ｎ接合、１８
はInP−InGaAsPヘテロ界面、２１および２２は
ガード・リング用ｐ領域およびｐ―ｎ接合、２３
および２４はアバランシエ増倍用ｐ領域およびｐ
―ｎ接合、を表わす。
Claims (1)
- １ 第１の半導体層上に、この第１の半導体層と
同一の導電型を示し、かつ第１の半導体層より禁
制帯幅の広い第２の半導体層を設け、この第２の
半導体層中に第１及び第２の半導体層の導電型と
は異なる導電型を示す領域を選択的に形成してｐ
―ｎ接合を第２の半導体層中に設け、このｐ―ｎ
接合と第１及び第２の半導体層の界面との距離を
ｐ―ｎ接合面の周辺部において大きくし、周辺部
を除いた中央部では小さく形成した構造を有し、
さらに、距離を小さく形成した中央部のｐ―ｎ接
合の空乏層はプレーク・ダウン電圧時にはすくな
くも第１および第２の半導体の境界層に達するこ
とを特徴とするヘテロ構造半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11689579A JPS5642385A (en) | 1979-09-12 | 1979-09-12 | Hetero-structure semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11689579A JPS5642385A (en) | 1979-09-12 | 1979-09-12 | Hetero-structure semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5642385A JPS5642385A (en) | 1981-04-20 |
| JPS6244709B2 true JPS6244709B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=14698287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11689579A Granted JPS5642385A (en) | 1979-09-12 | 1979-09-12 | Hetero-structure semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5642385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01150107U (ja) * | 1988-04-04 | 1989-10-17 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57198667A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-06 | Fujitsu Ltd | Light receiving element |
| JPS5830164A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アバランシフオトダイオ−ド及びその製法 |
| DE3135469C1 (de) * | 1981-09-08 | 1983-04-21 | Peter 6272 Niedernhausen Bayer | Verfahren zur Anfertigung von Zahnersatz,Zahnersatzteilen oder verlorenen Giessmodellen hierfuer und Formen zur Durchfuehrung dieses Verfahrens |
| JPS5854685A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-03-31 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | アバランシ・ホトダイオ−ド及びその製造方法 |
| JPS5892283A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-01 | Fujitsu Ltd | 半導体受光素子の製造方法 |
| JPH06101578B2 (ja) * | 1984-03-22 | 1994-12-12 | 日本電気株式会社 | プレーナ型ヘテロ接合アバランシェフォトダイオード |
| JPH02159775A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Toshiba Corp | 半導体受光素子及びその製造方法 |
| JPH06281783A (ja) * | 1993-06-29 | 1994-10-07 | Babcock Hitachi Kk | 沸騰水形原子炉圧力容器 |
-
1979
- 1979-09-12 JP JP11689579A patent/JPS5642385A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01150107U (ja) * | 1988-04-04 | 1989-10-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5642385A (en) | 1981-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4220688B2 (ja) | アバランシェホトダイオード | |
| US4442444A (en) | Avalanche photodiodes | |
| EP0156156A1 (en) | Avalanche photodiodes | |
| US4656494A (en) | Avalanche multiplication photodiode having a buried structure | |
| US4840916A (en) | Process for fabricating an avalanche photodiode | |
| US5132747A (en) | Avalanche photo diode | |
| JPS6016474A (ja) | ヘテロ多重接合型光検出器 | |
| US4390889A (en) | Photodiode having an InGaAs layer with an adjacent InGaAsP p-n junction | |
| JPS6244709B2 (ja) | ||
| JP4861388B2 (ja) | アバランシェホトダイオード | |
| JP3675223B2 (ja) | アバランシェフォトダイオードとその製造方法 | |
| US4935795A (en) | Avalanche photodiode with uniform avalanche multiplication | |
| CA2050363A1 (en) | Photo-sensing device | |
| JPH038117B2 (ja) | ||
| JPS63955B2 (ja) | ||
| KR20000024447A (ko) | 애벌란치형 광검출기 및 제작 방법 | |
| JP2793238B2 (ja) | 半導体受光装置及びその製造方法 | |
| JPH05291605A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPS61289678A (ja) | アバランシユ・ホトダイオ−ド | |
| JPS6138872B2 (ja) | ||
| JPS59149070A (ja) | 光検出器 | |
| JPH041740Y2 (ja) | ||
| JP2995751B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPS6244710B2 (ja) | ||
| JPH057014A (ja) | アバランシエフオトダイオード |