JPS6244827B2 - - Google Patents
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- JPS6244827B2 JPS6244827B2 JP56043189A JP4318981A JPS6244827B2 JP S6244827 B2 JPS6244827 B2 JP S6244827B2 JP 56043189 A JP56043189 A JP 56043189A JP 4318981 A JP4318981 A JP 4318981A JP S6244827 B2 JPS6244827 B2 JP S6244827B2
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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
- H01L31/112—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、化合物半導体を材料とする化合物
半導体装置特に光信号を電気信号に変換する受光
素子に係る化合物半導体装置に関する。
半導体装置特に光信号を電気信号に変換する受光
素子に係る化合物半導体装置に関する。
光信号を電気信号に変換する受光素子は、半導
体レーザー、光フアイバー等と共に光通信システ
ムを構成する基本要素として、近年ますますその
重要性が高まつており、各所で活発に研究開発が
進められている。受光素子に要求される性能とし
ては、(i)受光感度が高いこと、(ii)信号対雑音比が
大きいこと等があり、これらの性能を満たすもの
として一般にアバランシエホトダイオード（以下
APDと記す）が用いられている。図面を参照し
てこのAPDの構成及び動作原理について述べ
る。
体レーザー、光フアイバー等と共に光通信システ
ムを構成する基本要素として、近年ますますその
重要性が高まつており、各所で活発に研究開発が
進められている。受光素子に要求される性能とし
ては、(i)受光感度が高いこと、(ii)信号対雑音比が
大きいこと等があり、これらの性能を満たすもの
として一般にアバランシエホトダイオード（以下
APDと記す）が用いられている。図面を参照し
てこのAPDの構成及び動作原理について述べ
る。
第１図イはSiを構成材料とするAPDの断面図
である。例えばｎ型である一方導電型のSi半導体
基板１上にエピタキシヤル成長法により一方導電
型Siエピタキシヤル層２が形成され、このエピタ
キシヤル層に例えばホウ素を拡散することにより
この例でｐ型である他方導電型拡散層３が形成さ
れている。４及び５は、前記半導体基板１及び拡
散層３と良好なオーミツク接触を形成する金属電
極であり、又他方導電型拡散層３上の金属電極５
の一部には入射光線６を導入するための開口７が
設けられている。
である。例えばｎ型である一方導電型のSi半導体
基板１上にエピタキシヤル成長法により一方導電
型Siエピタキシヤル層２が形成され、このエピタ
キシヤル層に例えばホウ素を拡散することにより
この例でｐ型である他方導電型拡散層３が形成さ
れている。４及び５は、前記半導体基板１及び拡
散層３と良好なオーミツク接触を形成する金属電
極であり、又他方導電型拡散層３上の金属電極５
の一部には入射光線６を導入するための開口７が
設けられている。
この例の構造で、金属電極４に正電圧、５に負
電圧を印加すると、半導体層２と３により構成さ
れるpn接合には逆方向電圧が印加され、周知の
ように外部回路には微弱な逆方向飽和電流が流れ
る。この状態で開口７を通して、Siの禁制帯幅よ
りも大きな光子エネルギーを有する光線、即ち波
長1.1μｍより短波長の光線６を入射させると、
半導体中で光線が到達する領域では電子、正孔対
の生成が起こり、そのうちpn接合近傍で生成し
た電子および正孔は空乏層領域を走行する。この
事情を第１図ロにエネルギーバンド図により示
す。図中６は入射光線を、８，９はそれぞれ生成
した電子、正孔を示す。この時空乏層領域の電界
は逆方向電圧により非常に高められているため、
前記電子、正孔は加速され、それらの運動エネル
ギーが禁制帯幅のエネルギーをうわまわれば、衝
突電離により新たな電子、正孔対を生じさせる。
電圧を印加すると、半導体層２と３により構成さ
れるpn接合には逆方向電圧が印加され、周知の
ように外部回路には微弱な逆方向飽和電流が流れ
る。この状態で開口７を通して、Siの禁制帯幅よ
りも大きな光子エネルギーを有する光線、即ち波
長1.1μｍより短波長の光線６を入射させると、
半導体中で光線が到達する領域では電子、正孔対
の生成が起こり、そのうちpn接合近傍で生成し
た電子および正孔は空乏層領域を走行する。この
事情を第１図ロにエネルギーバンド図により示
す。図中６は入射光線を、８，９はそれぞれ生成
した電子、正孔を示す。この時空乏層領域の電界
は逆方向電圧により非常に高められているため、
前記電子、正孔は加速され、それらの運動エネル
ギーが禁制帯幅のエネルギーをうわまわれば、衝
突電離により新たな電子、正孔対を生じさせる。
このような現象が連続生成する事により、あた
かも雪崩が起こるように電子、正孔の対生成によ
る増倍作用が起こる。この増倍作用によつて生じ
た電子、正孔は外部回路を通して電流の増加とし
て観測される。第２図にこのAPD素子の暗状態
と光照射下での電圧−電流特性を示す。点線で描
いてある光照射下では、印加電圧50Vで実線で
描いてある暗状態と比べて電流が三桁以上増加す
る事が認められる。このようにAPDは「雪崩増
倍」という自己増幅機構を利用しているため、極
めて高感度であるという利点を備えている。
かも雪崩が起こるように電子、正孔の対生成によ
る増倍作用が起こる。この増倍作用によつて生じ
た電子、正孔は外部回路を通して電流の増加とし
て観測される。第２図にこのAPD素子の暗状態
と光照射下での電圧−電流特性を示す。点線で描
いてある光照射下では、印加電圧50Vで実線で
描いてある暗状態と比べて電流が三桁以上増加す
る事が認められる。このようにAPDは「雪崩増
倍」という自己増幅機構を利用しているため、極
めて高感度であるという利点を備えている。
しかしながら、なだれ増倍作用は本質的に雑音
が大きく、又自己増幅機構であるため、今光照射
下の電流をＩL、暗状態での電流をＩDとしてＩL
−ＩDを信号電流と定義すると、通常の動作状態
ではAPDの信号電流を外部回路の電圧等により
APDは精密に制御する事は困難である欠点を伴
う。この事は例えば前者について言えば、光通信
システムの誤動作の基となり、又後者について
は、APDの信号電流が主に入射光量に依存し外
部回路により電気的に制御する事が難しいため、
APDの次段に電流を制御する適当な増幅回路を
必要とする等、システムの信頼性、コスト等の面
から大きな問題をもたらす。
が大きく、又自己増幅機構であるため、今光照射
下の電流をＩL、暗状態での電流をＩDとしてＩL
−ＩDを信号電流と定義すると、通常の動作状態
ではAPDの信号電流を外部回路の電圧等により
APDは精密に制御する事は困難である欠点を伴
う。この事は例えば前者について言えば、光通信
システムの誤動作の基となり、又後者について
は、APDの信号電流が主に入射光量に依存し外
部回路により電気的に制御する事が難しいため、
APDの次段に電流を制御する適当な増幅回路を
必要とする等、システムの信頼性、コスト等の面
から大きな問題をもたらす。
この発明はこのような各種の問題点を除き改良
された信号変換用受光素子を提供するためになさ
れたものである。即ちこの発明の化合物半導体装
置は半絶縁性化合物半導体基板、この半導体基板
上に分布する一方導電型層、この一方導電型層上
に選択的に分布する他方導電型第一、第二各ゲー
ト領域用層、前記一方導電型層表面上に分布する
ソース及びドレイン電極、及び前記他方導電型各
ゲート領域用層表面上のゲート領域に形成された
第一及び第二ゲート電極よりなるデユアルゲート
接合型電界効果トランジスタにおいて、前記他方
導電型層を構成する半導体結晶材料が前記一方導
電型層を構成する半導体結晶材料よりも禁制帯幅
の大きい材料で構成され、かつ何れか一方のゲー
ト領域表面に入射孔線を導入するための開口が備
えられていることを特徴としている。このような
装置構成は従来のデユアルゲート接合型電界効果
トランジスタに受光素子の機能を付与したもので
あつて、前記問題点を解決し、低雑音でかつ任意
の入力光量に対し信号電流をゲート電圧により精
密に制御する事を可能にした新しい半導体受光装
置を得させるものである。
された信号変換用受光素子を提供するためになさ
れたものである。即ちこの発明の化合物半導体装
置は半絶縁性化合物半導体基板、この半導体基板
上に分布する一方導電型層、この一方導電型層上
に選択的に分布する他方導電型第一、第二各ゲー
ト領域用層、前記一方導電型層表面上に分布する
ソース及びドレイン電極、及び前記他方導電型各
ゲート領域用層表面上のゲート領域に形成された
第一及び第二ゲート電極よりなるデユアルゲート
接合型電界効果トランジスタにおいて、前記他方
導電型層を構成する半導体結晶材料が前記一方導
電型層を構成する半導体結晶材料よりも禁制帯幅
の大きい材料で構成され、かつ何れか一方のゲー
ト領域表面に入射孔線を導入するための開口が備
えられていることを特徴としている。このような
装置構成は従来のデユアルゲート接合型電界効果
トランジスタに受光素子の機能を付与したもので
あつて、前記問題点を解決し、低雑音でかつ任意
の入力光量に対し信号電流をゲート電圧により精
密に制御する事を可能にした新しい半導体受光装
置を得させるものである。
以下、この発明の実施例装置について述べる。
この例では一方導電型層としてｎ型InGaAsP層
を、他方導電型層としてｐ型InP層を用いてあ
る。第３図、イ，ロはこの例の化合物半導体装置
の断面図及び平面図である。Crをドープした半
絶縁性InP基板１０上にノンドープのｎ型
InGaAsP層１１が能動層として形成されてい
る。ソース及びドレイン各電極との良好なオーミ
ツク接触を得させるために能動層の表面から選択
的にn+型InGaAsP領域１２，１２′が設けられ、
それぞれのInGaAsP領域１２，１２′上に良好な
オーミツク接触を有するソース及びドレイン各電
極１３，１３′が設けられている。ゲート領域と
なるｐ型InP層１４及び１５が前記能動層１１と
各々pn接合を形成するように選択的に形成され
ている。これ等ｐ型Inp層１４及び１５の表面上
には第一、第二のゲート電極である１６及び１７
が設けられている。なおここでは一方のゲート領
域１４はリセス構造をとつて、即ち能動層表面を
くぼませて分布している。いまゲート電極１６に
印加する電圧Vg1＝0Vの時ピンチオフの状態にな
つている場合について述べる。この発明の装置の
一つの特徴は、第３図イに示すように、ソース電
極１３、ドレイン電極１３′及び各ゲート電極１
６，１７の四個の電極からなるデユアルゲート接
合型電界効果トランジスタの構造を有しつつ、能
動層となるｎ型InGaAsP層１１上にpn接合をな
すｐ型InP層１４，１５が存在し、このpn接合の
ｐ層をｎ型InGaAsP層よりも禁制帯幅の大きい
半導体材料であるInp層により構成している点に
ある。この発明の装置の他の特徴は、第３図ロに
示すように、二個のゲート電極のうちの一方、こ
の例で第一ゲート電極１６には電極金属を全面に
付着させないで入射光線１８を導入するための開
口を設けている事にある。なお第３図イ，ロに示
した構造の装置は、周知の液相エピタキシヤル技
術、光蝕刻技術及びオーミツク電極形成技術等に
より容易に製造する事ができる。
この例では一方導電型層としてｎ型InGaAsP層
を、他方導電型層としてｐ型InP層を用いてあ
る。第３図、イ，ロはこの例の化合物半導体装置
の断面図及び平面図である。Crをドープした半
絶縁性InP基板１０上にノンドープのｎ型
InGaAsP層１１が能動層として形成されてい
る。ソース及びドレイン各電極との良好なオーミ
ツク接触を得させるために能動層の表面から選択
的にn+型InGaAsP領域１２，１２′が設けられ、
それぞれのInGaAsP領域１２，１２′上に良好な
オーミツク接触を有するソース及びドレイン各電
極１３，１３′が設けられている。ゲート領域と
なるｐ型InP層１４及び１５が前記能動層１１と
各々pn接合を形成するように選択的に形成され
ている。これ等ｐ型Inp層１４及び１５の表面上
には第一、第二のゲート電極である１６及び１７
が設けられている。なおここでは一方のゲート領
域１４はリセス構造をとつて、即ち能動層表面を
くぼませて分布している。いまゲート電極１６に
印加する電圧Vg1＝0Vの時ピンチオフの状態にな
つている場合について述べる。この発明の装置の
一つの特徴は、第３図イに示すように、ソース電
極１３、ドレイン電極１３′及び各ゲート電極１
６，１７の四個の電極からなるデユアルゲート接
合型電界効果トランジスタの構造を有しつつ、能
動層となるｎ型InGaAsP層１１上にpn接合をな
すｐ型InP層１４，１５が存在し、このpn接合の
ｐ層をｎ型InGaAsP層よりも禁制帯幅の大きい
半導体材料であるInp層により構成している点に
ある。この発明の装置の他の特徴は、第３図ロに
示すように、二個のゲート電極のうちの一方、こ
の例で第一ゲート電極１６には電極金属を全面に
付着させないで入射光線１８を導入するための開
口を設けている事にある。なお第３図イ，ロに示
した構造の装置は、周知の液相エピタキシヤル技
術、光蝕刻技術及びオーミツク電極形成技術等に
より容易に製造する事ができる。
以下この発明の受光素子装置の動作原理につい
て述べる。まず第３図イのＡ−A′面で切断した
場合のエネルギーバンド図を第４図に示す。ただ
し図ではソース電極１３、第一ゲート電極１６、
第二ゲート電極１７を各々接地電位とし、ドレイ
ン電極１３に正電位Vd＞０を印加した状態につ
いて示してある。ひきだし線番号は第３図に準じ
ていて１４はｐ型InP層、１１はｎ型InGaAsP
層、１０はInP基板である。尚１９は自由電子を
示す。第一ゲート電極下のInGaAsP層はリセス
構造となつており薄いため、自由電子はInP層１
４とInGaAsP層１１との間のpn接合により形成
される空乏層の電界により基板１０側に押しやら
れ、このためソース、ドレイン間には電流が流れ
ない。この状態でゲート領域の開口を通して
InGaAsP層１１の禁制帯幅よりも光子エネルギ
ーが大きく、かつInP層１４の禁制帯幅よりも光
子エネルギーの小さな光線１８を入射させると、
この光線はInP層１４ではほとんど吸収を受ける
事なく透過し、InGaAsP層で吸収され電子、正
孔対を生成する。図中１９′，２０としるした番
号はこの事情を説明するためのもので、それぞれ
生成した電子、正孔を示す。上述した過程により
生成した電子、正孔はそれぞれ基板１０と能動層
１１との界面、能動層１１とゲート層１０との界
面に移動し、ゲート接合部の電位の変化即ち光起
電力効果をもたらす。このゲート電位の変化によ
り空乏層幅が縮められ、ソース、ドレイン間には
ドレイン電流が流れるようになる。このドレイン
電流の増加分を外部回路を通して検知する事によ
りこの装置は光信号を電気信号に変換する受光素
子として用いる事ができる。又前記ドレイン電流
の増加量即ち信号電流は、第二ゲート電極１７の
電圧を制御する事により広範囲に変化させる事が
可能である。なお上に述べた説明では、Vg1＝０
（Ｖ）即ち暗状態でピンチオフ近傍にバイアスさ
れた場合について述べたが、この場合に最も高い
検出感度が得られる。しかしながら本素子はこの
状態での使用に限られるわけではなく、例えば
Vg1＞０としても使用する事が可能である。
て述べる。まず第３図イのＡ−A′面で切断した
場合のエネルギーバンド図を第４図に示す。ただ
し図ではソース電極１３、第一ゲート電極１６、
第二ゲート電極１７を各々接地電位とし、ドレイ
ン電極１３に正電位Vd＞０を印加した状態につ
いて示してある。ひきだし線番号は第３図に準じ
ていて１４はｐ型InP層、１１はｎ型InGaAsP
層、１０はInP基板である。尚１９は自由電子を
示す。第一ゲート電極下のInGaAsP層はリセス
構造となつており薄いため、自由電子はInP層１
４とInGaAsP層１１との間のpn接合により形成
される空乏層の電界により基板１０側に押しやら
れ、このためソース、ドレイン間には電流が流れ
ない。この状態でゲート領域の開口を通して
InGaAsP層１１の禁制帯幅よりも光子エネルギ
ーが大きく、かつInP層１４の禁制帯幅よりも光
子エネルギーの小さな光線１８を入射させると、
この光線はInP層１４ではほとんど吸収を受ける
事なく透過し、InGaAsP層で吸収され電子、正
孔対を生成する。図中１９′，２０としるした番
号はこの事情を説明するためのもので、それぞれ
生成した電子、正孔を示す。上述した過程により
生成した電子、正孔はそれぞれ基板１０と能動層
１１との界面、能動層１１とゲート層１０との界
面に移動し、ゲート接合部の電位の変化即ち光起
電力効果をもたらす。このゲート電位の変化によ
り空乏層幅が縮められ、ソース、ドレイン間には
ドレイン電流が流れるようになる。このドレイン
電流の増加分を外部回路を通して検知する事によ
りこの装置は光信号を電気信号に変換する受光素
子として用いる事ができる。又前記ドレイン電流
の増加量即ち信号電流は、第二ゲート電極１７の
電圧を制御する事により広範囲に変化させる事が
可能である。なお上に述べた説明では、Vg1＝０
（Ｖ）即ち暗状態でピンチオフ近傍にバイアスさ
れた場合について述べたが、この場合に最も高い
検出感度が得られる。しかしながら本素子はこの
状態での使用に限られるわけではなく、例えば
Vg1＞０としても使用する事が可能である。
なおこの例の装置で、ゲートを構成する半導体
材料InP層の禁制帯幅を能動層の半導体材料
InGaAsP層のそれよりも大きくするのは次の二
つの理由による。
材料InP層の禁制帯幅を能動層の半導体材料
InGaAsP層のそれよりも大きくするのは次の二
つの理由による。
生成した自由正孔がゲート領域のInP層に注
入され、ゲート漏れ電流となり、接合部電位の
変化が弱められる事を防止するため。この事は
信号電流を大きくする上で重要な要因となる。
入され、ゲート漏れ電流となり、接合部電位の
変化が弱められる事を防止するため。この事は
信号電流を大きくする上で重要な要因となる。
ある波長範囲の光線をウインドウ効果により
有効に接合近傍に導入するため。
有効に接合近傍に導入するため。
上述した説明で明らかなように、この発明によ
る装置はAPDのように雪崩現象を動作原理とす
るのではなく、光起電力効果による電界効果トラ
ンジスタのゲート接合部分の電位変化をその動作
原料としているため本質的に低雑音となる。又出
力電流即ちドレイン電流を第二ゲートに印加する
電圧によつて制御する事が可能であるため、任意
の入射光量に対して、例えば常に一定の出力電流
を得るようにする事が可能である。
る装置はAPDのように雪崩現象を動作原理とす
るのではなく、光起電力効果による電界効果トラ
ンジスタのゲート接合部分の電位変化をその動作
原料としているため本質的に低雑音となる。又出
力電流即ちドレイン電流を第二ゲートに印加する
電圧によつて制御する事が可能であるため、任意
の入射光量に対して、例えば常に一定の出力電流
を得るようにする事が可能である。
次にこの装置の受光素子としての特性について
述べる。第５図イ，ロに直流の電圧−電流特性を
示す。図中実線は暗状態での特性を、点線は波長
1.2μｍ、光量１ｍＶの光を照射した状態での特
性を示す。又両図共に第一ゲートに印加する電圧
Vg1をパラメータとして測定した結果であり、イ
図は第二ゲートに印加するVg2＝０（Ｖ）、ロ図
はVg2＝−0.1（Ｖ）とした場合である。図示する
ように、この素子は暗状態では通常のよく知られ
た接合型電界効果トランジスタの特性を示すが、
光が照射されるとドレイン電流（Id）が増加す
る。この暗状態と光照射時のドレイン電流の差△
Idを外部回路で検知する事により受光素子として
用いる事ができる。さらに第５図イとロとの比較
から電流の増加分△Idを第二ゲートに印加する電
圧Vg2により制御できる事がわかる。この事情
を、横軸に光量、縦軸に△Idをとり、Vg2をパラ
メータとした第６図により示す。図中Vg1は0.0
（Ｖ）に固定した場合である。図示するように、
光量を0.1ｍＷから３ｍＷまで広い範囲にわたつ
て変化させても、Vg2を変化させる事により常に
一定の△Idが得られる事が理解できる。
述べる。第５図イ，ロに直流の電圧−電流特性を
示す。図中実線は暗状態での特性を、点線は波長
1.2μｍ、光量１ｍＶの光を照射した状態での特
性を示す。又両図共に第一ゲートに印加する電圧
Vg1をパラメータとして測定した結果であり、イ
図は第二ゲートに印加するVg2＝０（Ｖ）、ロ図
はVg2＝−0.1（Ｖ）とした場合である。図示する
ように、この素子は暗状態では通常のよく知られ
た接合型電界効果トランジスタの特性を示すが、
光が照射されるとドレイン電流（Id）が増加す
る。この暗状態と光照射時のドレイン電流の差△
Idを外部回路で検知する事により受光素子として
用いる事ができる。さらに第５図イとロとの比較
から電流の増加分△Idを第二ゲートに印加する電
圧Vg2により制御できる事がわかる。この事情
を、横軸に光量、縦軸に△Idをとり、Vg2をパラ
メータとした第６図により示す。図中Vg1は0.0
（Ｖ）に固定した場合である。図示するように、
光量を0.1ｍＷから３ｍＷまで広い範囲にわたつ
て変化させても、Vg2を変化させる事により常に
一定の△Idが得られる事が理解できる。
この発明による受光素子は、低雑音である事も
大きな利点である。一例として雑音の開放電圧を
測定した結果を示すと、周波数ｆ＝10MHzで、
開放雑音電圧は10nV／√Hzである。この値は従
来のSi APDの値80nV／√Hzと比較すると約1/8
であり、極めて低雑音である事がわかる。
大きな利点である。一例として雑音の開放電圧を
測定した結果を示すと、周波数ｆ＝10MHzで、
開放雑音電圧は10nV／√Hzである。この値は従
来のSi APDの値80nV／√Hzと比較すると約1/8
であり、極めて低雑音である事がわかる。
以上述べたように、従来のデユアルゲート接合
型電界効果トランジスタに受光機能を付与する事
により、従来のAPDに比べて低雑音でかつ信号
電流を第２ゲートに印加する電圧により制御する
事が可能である新たな効果を有する受光素子を提
供する事が可能となつた。
型電界効果トランジスタに受光機能を付与する事
により、従来のAPDに比べて低雑音でかつ信号
電流を第２ゲートに印加する電圧により制御する
事が可能である新たな効果を有する受光素子を提
供する事が可能となつた。
なお本文中に述べた実施例においては、ゲート
部の接合としてＰ−InP／ｎ−InGaA3Pの接合を
用いた場合について示してあるが、これはこの組
み合わせに何ら限定されるものではなく、他の接
合例えばゲート部にGaAlA3層、能動層にGaAs層
を用いた素子等にも広く本発明を適用できる。又
本発明は製造方法、電極構造等により何ら拘束を
受けるものではない。
部の接合としてＰ−InP／ｎ−InGaA3Pの接合を
用いた場合について示してあるが、これはこの組
み合わせに何ら限定されるものではなく、他の接
合例えばゲート部にGaAlA3層、能動層にGaAs層
を用いた素子等にも広く本発明を適用できる。又
本発明は製造方法、電極構造等により何ら拘束を
受けるものではない。
第１図イは従来のSiアバランシエホトダイオー
ドの断面図、同図ロはアバランシエホトダイオー
ドの動作原理を示すためのエネルギーバンド図、
第２図はアバランシエホトダイオードの電流−電
圧特性図、第３図イはこの発明の装置の断面図、
同図ロは平面図、第４図はこの発明の受光素子装
置の動作原理を説明するためのエネルギーバンド
図、第５図イ，ロは何れもゲート電圧をパラメー
タとした時のドレイン電流−ドレイン電圧特性、
第６図はドレイン電流増加量の入射光量依存性を
示す線図である。 第１図及び第３図で、１……Si基板、２……ｎ
型Si層、３……ｐ型Si層、４，４′……電極金
属、５……開口部、６……入射光線、７……電
子、８……正孔、１０……半絶縁性InP基板、１
１……ｎ型InGaAsP層、１２……n+型InGaAsP
領域、１３，１３′……ソース、ドレイン電極、
１４，１５……ｐ型InP層、１６……第一ゲート
電極、１７……第二ゲート電極、１８……入射光
線、１９，１９′……電子、２０……正孔。
ドの断面図、同図ロはアバランシエホトダイオー
ドの動作原理を示すためのエネルギーバンド図、
第２図はアバランシエホトダイオードの電流−電
圧特性図、第３図イはこの発明の装置の断面図、
同図ロは平面図、第４図はこの発明の受光素子装
置の動作原理を説明するためのエネルギーバンド
図、第５図イ，ロは何れもゲート電圧をパラメー
タとした時のドレイン電流−ドレイン電圧特性、
第６図はドレイン電流増加量の入射光量依存性を
示す線図である。 第１図及び第３図で、１……Si基板、２……ｎ
型Si層、３……ｐ型Si層、４，４′……電極金
属、５……開口部、６……入射光線、７……電
子、８……正孔、１０……半絶縁性InP基板、１
１……ｎ型InGaAsP層、１２……n+型InGaAsP
領域、１３，１３′……ソース、ドレイン電極、
１４，１５……ｐ型InP層、１６……第一ゲート
電極、１７……第二ゲート電極、１８……入射光
線、１９，１９′……電子、２０……正孔。
Claims (1)
- １ 半絶縁性化合物半導体基板、この半導体基板
上に分布する一方導電型層、この一方導電型層上
に選択的に分布する他方導電型第一、第二各ゲー
ト領域用層、前記一方導電型層表面上に分布する
ソース及びドレイン電極、及び前記他方導電型各
ゲート領域用層表面上のゲート領域に形成された
第一及び第二ゲート電極よりなるデユアルゲート
接合型電界効果トランジスタにおいて、前記他方
導電型層を構成する半導体結晶材料が前記一方導
電型層を構成する半導体結晶材料よりも禁制帯幅
の大きい材料で構成され、かつ何れか一方のゲー
ト領域表面に入射光線を導入するための開口が備
えられている事を特徴とする化合物半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56043189A JPS57159071A (en) | 1981-03-26 | 1981-03-26 | Compound semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56043189A JPS57159071A (en) | 1981-03-26 | 1981-03-26 | Compound semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57159071A JPS57159071A (en) | 1982-10-01 |
| JPS6244827B2 true JPS6244827B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=12656966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56043189A Granted JPS57159071A (en) | 1981-03-26 | 1981-03-26 | Compound semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57159071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02295821A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-06 | Takashi Ichihara | 運搬車吊上げ傾倒排出装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140752A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Olympus Optical Co Ltd | 半導体光電変換装置 |
| EP0160377A1 (en) * | 1984-03-28 | 1985-11-06 | International Standard Electric Corporation | Heterojunction photo-FET and method of making the same |
-
1981
- 1981-03-26 JP JP56043189A patent/JPS57159071A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02295821A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-06 | Takashi Ichihara | 運搬車吊上げ傾倒排出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57159071A (en) | 1982-10-01 |
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