JPS6262566A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
- Publication number
- JPS6262566A JPS6262566A JP60203072A JP20307285A JPS6262566A JP S6262566 A JPS6262566 A JP S6262566A JP 60203072 A JP60203072 A JP 60203072A JP 20307285 A JP20307285 A JP 20307285A JP S6262566 A JPS6262566 A JP S6262566A
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- Japan
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- layer
- electrode
- film
- inp
- semiconductor device
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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、光半導体素子の電極を形成する表面層がイン
ジウム燐（ＩｎＰ）である場合に、その表面にチタン、
白金、金（Ｔ ｉ ／ Ｐ ｔ ／ Ａ ｕ ）電極を
形成する構造として、ＩｎＰ層と’Ｊ’ ｉ ／ ｐ
ｔ／Ａｕ電極の間に、インジウム、ガリウム、砒素（Ｉ
ｎＧａＡｓ）の化合物層またはインジウム。
ジウム燐（ＩｎＰ）である場合に、その表面にチタン、
白金、金（Ｔ ｉ ／ Ｐ ｔ ／ Ａ ｕ ）電極を
形成する構造として、ＩｎＰ層と’Ｊ’ ｉ ／ ｐ
ｔ／Ａｕ電極の間に、インジウム、ガリウム、砒素（Ｉ
ｎＧａＡｓ）の化合物層またはインジウム。
ガリウム、砒素、燐（ｒｎＧａＡｓＰ）の化合物層を形
成することにより、その接合部が低抵抗で且つほぼオー
ミック特性になるようにしたものであり、それによって
高能率の受光装置を実現したものである。
成することにより、その接合部が低抵抗で且つほぼオー
ミック特性になるようにしたものであり、それによって
高能率の受光装置を実現したものである。
［産業上の利用分野］
本発明は、光半導体装置に係り、特に少なくともＩ ｎ
、 Ｐを含む二元または三元半導体化合物を積層した光
半導体素子の電極の構成に関するものである。
、 Ｐを含む二元または三元半導体化合物を積層した光
半導体素子の電極の構成に関するものである。
光半導体装置として、レーザ、発光ダ・イオード、フォ
トダイオード等があり、それらに使用される材料として
、主にＩ ０％ Ｇａ、、ＡｓＸＰ及びＡ１等を含む二
元以上の化合物を積層して形成している。
トダイオード等があり、それらに使用される材料として
、主にＩ ０％ Ｇａ、、ＡｓＸＰ及びＡ１等を含む二
元以上の化合物を積層して形成している。
これらの光素子では、能動層に電流を流すために、Ｉｎ
Ｐ層の表面に電極が設けられ、電圧が印加されるが、電
極を形成する際に、その電極材料とＭｉ層材料との結合
強度と接合（コンタクト）抵抗が重要であり、接合強度
が劣ると剥離が発生して信頼性が低下するし、またコン
タクト抵抗は可能な限り小で、且つオーミックコンタク
トになることが望ましい。
Ｐ層の表面に電極が設けられ、電圧が印加されるが、電
極を形成する際に、その電極材料とＭｉ層材料との結合
強度と接合（コンタクト）抵抗が重要であり、接合強度
が劣ると剥離が発生して信頼性が低下するし、またコン
タクト抵抗は可能な限り小で、且つオーミックコンタク
トになることが望ましい。
［従来の技術］
第４図は、従来のＩＩＩ−Ｖ属の化合物を積層したｐｉ
ｎ型フォトダイオードの模式要部断面図である。
ｎ型フォトダイオードの模式要部断面図である。
ＩｎＰ基板１の表面から、順次ｎ−−ＩｎＰ層２、Ｔｎ
ＧａＡｓ層３、ｎ＋−ＩｎＰ層４が積層され、ｎ＋−Ｉ
ｎＰ層４の表面には、リング状の窒化シリコン（ＳｉＮ
）膜５によって絶縁層が形成されている。
ＧａＡｓ層３、ｎ＋−ＩｎＰ層４が積層され、ｎ＋−Ｉ
ｎＰ層４の表面には、リング状の窒化シリコン（ＳｉＮ
）膜５によって絶縁層が形成されている。
そのＳｉＮ膜５をマスクにして、ｎ”−ＩｎＰ層４の中
央部に亜鉛（Ｚ ｎ）を拡散して、受光部６が形成され
ている。
央部に亜鉛（Ｚ ｎ）を拡散して、受光部６が形成され
ている。
電極７は通常Ｔｉ膜を厚みが１２００人、Ｐｔ膜を厚み
が１２００人、金膜を厚みが５μｍの三層を積層（Ｔｉ
／ＰＬ／Ａｕ）ｌ、て形成している。
が１２００人、金膜を厚みが５μｍの三層を積層（Ｔｉ
／ＰＬ／Ａｕ）ｌ、て形成している。
第５図は、上記の構成によるｐｉｎ型フォトダイオード
の順方向電圧に対する電流特性図を示している。
の順方向電圧に対する電流特性図を示している。
順方向電圧５Ｖを印加した際の電流は、１ｍＡ程度であ
り、従って順方向の抵抗値は５にΩであって、かなり高
抵抗になっているし、また電圧を増加に対し電流が飽和
してしまい、非オーミンク特性を示している。
り、従って順方向の抵抗値は５にΩであって、かなり高
抵抗になっているし、また電圧を増加に対し電流が飽和
してしまい、非オーミンク特性を示している。
第６図は、上記の構成によるｐｉｎ型フォトダイオード
の光電流に対する光入力を示す特性図である。
の光電流に対する光入力を示す特性図である。
電圧と電流特性が高抵抗値で且つ飽和特性であるために
、光入力が増加しても光電流が直線状に増加せずに飽和
してしまい、その結果光電流が小であるのみならず、光
入力の小である範囲で、光電流が飽和するために能率が
著しく劣るという欠点がある。
、光入力が増加しても光電流が直線状に増加せずに飽和
してしまい、その結果光電流が小であるのみならず、光
入力の小である範囲で、光電流が飽和するために能率が
著しく劣るという欠点がある。
一方、上記で説明したＴｉ ／ Ｐ ｔ ／ Ａ ｕの
電極の代わりに、しばしばクロムと金を積層（Ｃｒ ／
Ａｕ）した電極が使用されることがあるが、この電極で
は、フォトエツチング工程においてクロムが十分にエツ
チングされない等の欠点がある。
電極の代わりに、しばしばクロムと金を積層（Ｃｒ ／
Ａｕ）した電極が使用されることがあるが、この電極で
は、フォトエツチング工程においてクロムが十分にエツ
チングされない等の欠点がある。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の、二元及び三元組成で積層される光ダイオードで
は、ＩｎＰ層上に電極としてＴ ｉ ／ Ｐ ｔ／ Ａ
ｕまたはＣｒ ／ Ａ ｕ層を直接形成すると、順方
向電圧が高く、低電圧範囲の発生電流の効率が低下し、
また周波数特性がよくないということが問題点である。
は、ＩｎＰ層上に電極としてＴ ｉ ／ Ｐ ｔ／ Ａ
ｕまたはＣｒ ／ Ａ ｕ層を直接形成すると、順方
向電圧が高く、低電圧範囲の発生電流の効率が低下し、
また周波数特性がよくないということが問題点である。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、上記問題点を解決するため光半導体装置を提
供するもので、その解決の手段は、例えばＩｎＰ基板上
に積層された二元または三元の半導体層の最上層力月ｎ
Ｐ層である光半導体装置で最上層のＩｎＰの表面と電極
であるＴ ｉ ／ Ｐ ｔ ／Ａｕ層を積層した電極と
の間に、少なくともＩｎ／Ｇａ／Ａｓを含む化合物を形
成することにより、電極と最上層のＩｎＰ層との間のコ
ンタクト抵抗が小になり、飽和のないオーミック特性が
実現されることになる。
供するもので、その解決の手段は、例えばＩｎＰ基板上
に積層された二元または三元の半導体層の最上層力月ｎ
Ｐ層である光半導体装置で最上層のＩｎＰの表面と電極
であるＴ ｉ ／ Ｐ ｔ ／Ａｕ層を積層した電極と
の間に、少なくともＩｎ／Ｇａ／Ａｓを含む化合物を形
成することにより、電極と最上層のＩｎＰ層との間のコ
ンタクト抵抗が小になり、飽和のないオーミック特性が
実現されることになる。
［作用１
本発明は、ＩｎＰ層と電極材料であるＴ ｉ ／ Ｐｔ
／ Ａ ｕ層またはＣｒ ／ Ａ ｕを直接形成する
と、半導体材料と金属材料との仕事関数の差が大きく、
そのために電極のコンタクト抵抗値が高く且つ電圧−電
流特性がオーミックコンタクトでなくなることを考慮し
て、その中間に金属と仕事関数差の小なるＩ ｎ ／
Ｇ ａ ／ Ａ ｓを含む化合物を形成することにより
、低抵抗でオーミック特性になる電極を形成したもので
ある。
／ Ａ ｕ層またはＣｒ ／ Ａ ｕを直接形成する
と、半導体材料と金属材料との仕事関数の差が大きく、
そのために電極のコンタクト抵抗値が高く且つ電圧−電
流特性がオーミックコンタクトでなくなることを考慮し
て、その中間に金属と仕事関数差の小なるＩ ｎ ／
Ｇ ａ ／ Ａ ｓを含む化合物を形成することにより
、低抵抗でオーミック特性になる電極を形成したもので
ある。
［実施例］
第１図は、本発明による光半導体装置の模式要部断面図
である。
である。
第４図と同様に、ｒｎＰ基板１１上に、順次ｎ−−Ｉｎ
Ｐ層１２、Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｈ１３、ｎ”−１
ｎＰ屓１４が頂層されている。
Ｐ層１２、Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｈ１３、ｎ”−１
ｎＰ屓１４が頂層されている。
本発明は、ｎ＋−１ｎ ＰＪｉ１４の表面に形成する絶
縁膜の領域よりも、やや大きめに環状型のＩｎＧ ａ
Ａ ｓ Ｎ １５を設けたことにある。
縁膜の領域よりも、やや大きめに環状型のＩｎＧ ａ
Ａ ｓ Ｎ １５を設けたことにある。
次に、そのＩｎＧａＡｓ層１５の表面に絶縁用の５ｉＮ
１％１６を形成し、このＳｉＮ膜１６をマスクとして、
中央にＺｎを拡散して、受光部１７を形成する。
１％１６を形成し、このＳｉＮ膜１６をマスクとして、
中央にＺｎを拡散して、受光部１７を形成する。
電極の形成は前記の絶縁用の窒化シリコン膜１６よりも
、広範囲の面積を有するようにして、窒化シリコン膜１
６の表面に、通常の電極１８を構成するが、その構造は
Ｔｉ膜を厚みが１２００人、Ｐｔ膜を厚みが１０００人
、金膜を厚みが５μｍの三層を積層して電極を従来例と
同一に形成する。
、広範囲の面積を有するようにして、窒化シリコン膜１
６の表面に、通常の電極１８を構成するが、その構造は
Ｔｉ膜を厚みが１２００人、Ｐｔ膜を厚みが１０００人
、金膜を厚みが５μｍの三層を積層して電極を従来例と
同一に形成する。
第２図は、このような電極を形成したｐｉｎ型フォ１−
ダイオードの順方向電圧に対する順方向電流特性図であ
る。
ダイオードの順方向電圧に対する順方向電流特性図であ
る。
順方向電圧として０．５■を印加した際の電流は、１ｍ
Ａ程度であるので、順方向の抵抗値は０．５にΩとかな
り低抵抗になると共に、直線状のオーミック特性となっ
ている。
Ａ程度であるので、順方向の抵抗値は０．５にΩとかな
り低抵抗になると共に、直線状のオーミック特性となっ
ている。
第３図は、本発明のｐｉｎ型フォトダイオードの光電流
に対する光出力を示す特性図である。
に対する光出力を示す特性図である。
電極部分が低抵抗であると同時に、オーミック特性であ
るために、光入力に対し光電流は直線状に増加し、極め
て効率の優れた特性を有していることが判る。
るために、光入力に対し光電流は直線状に増加し、極め
て効率の優れた特性を有していることが判る。
［発明の効果コ
以上、詳細に説明したように、本発明による電極の構成
は、低抵抗であると共にオーミック特性を有し、極めて
高能率のｐｉｎダイオードが提供でき、これを使用した
光通信システムでは、高性能の光通信が実現し得るとい
う効果大なるものがある。
は、低抵抗であると共にオーミック特性を有し、極めて
高能率のｐｉｎダイオードが提供でき、これを使用した
光通信システムでは、高性能の光通信が実現し得るとい
う効果大なるものがある。
第１図は、本発明による光半導体装置の模式要部断面図
、 第２図は、本発明のｐｉｎ型フォトダイオードの順方向
電圧と順方向電流特性図、 第３図は、本発明のｐｉｎ型フォトダイオードの光電流
に対する光出力を示す特性図、第４図は、従来の光半導
体装置の模式要部断面図、 第５図は、従来のｐｉｎ型フォトダイオードの順方向電
圧と順方向電流特性図、 第６図は、従来のｐｉｎ型フォトダイオードの光電流に
対する光出力を示す特性図、 図において、 １１はＩｎＰ基板、 １２はｎ−−１ｎＰ層、１３
はＩｎＧａＡｓ層、 １４はｎ”−１ｎＰ層、１５はＩ
ｎＧａＡｓ層、 １６は窒化シリコン膜、１７は受光
部、 １８は電極、をそれぞれ示している。 ＋８ ｆ＆ １に２図 イｉどらｔ７＝ｎＰＩＮ”ｉ’７オｂ７７オーＵ°のＸ
１拓３々χ芝）（ηオ手不望Ｑ９第 ３ 図
、 第２図は、本発明のｐｉｎ型フォトダイオードの順方向
電圧と順方向電流特性図、 第３図は、本発明のｐｉｎ型フォトダイオードの光電流
に対する光出力を示す特性図、第４図は、従来の光半導
体装置の模式要部断面図、 第５図は、従来のｐｉｎ型フォトダイオードの順方向電
圧と順方向電流特性図、 第６図は、従来のｐｉｎ型フォトダイオードの光電流に
対する光出力を示す特性図、 図において、 １１はＩｎＰ基板、 １２はｎ−−１ｎＰ層、１３
はＩｎＧａＡｓ層、 １４はｎ”−１ｎＰ層、１５はＩ
ｎＧａＡｓ層、 １６は窒化シリコン膜、１７は受光
部、 １８は電極、をそれぞれ示している。 ＋８ ｆ＆ １に２図 イｉどらｔ７＝ｎＰＩＮ”ｉ’７オｂ７７オーＵ°のＸ
１拓３々χ芝）（ηオ手不望Ｑ９第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板（１１）上に積層された二元または三元の半導体層
の最上層がインジウム燐（１４）の半導体装置において
、 上記最上層のインジウム燐（１４）の表面と、チタン（
１８）と白金（１９）と金（２０）の積層した電極層の
間に、少なくともインジウム、ガリウム、砒素を含む化
合物（１５）を形成す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 |
|---|---|---|---|
| JP60203072A JPS6262566A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203072A JPS6262566A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6262566A true JPS6262566A (ja) | 1987-03-19 |
Family
ID=16467879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60203072A Pending JPS6262566A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6262566A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0715026A (ja) * | 1991-02-19 | 1995-01-17 | Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk | 半導体素子 |
| EP0723301A2 (en) * | 1995-01-23 | 1996-07-24 | Sumitomo Electric Industries, Inc. | Compound semiconductor photodetector and method of making same |
| JP2019121804A (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | イメージセンサ |
| WO2024218941A1 (ja) * | 2023-04-20 | 2024-10-24 | 日本電信電話株式会社 | 半導体受光素子 |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP60203072A patent/JPS6262566A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0715026A (ja) * | 1991-02-19 | 1995-01-17 | Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk | 半導体素子 |
| EP0723301A2 (en) * | 1995-01-23 | 1996-07-24 | Sumitomo Electric Industries, Inc. | Compound semiconductor photodetector and method of making same |
| EP0723301A3 (en) * | 1995-01-23 | 1997-05-14 | Sumitomo Electric Industries | Semiconductor compound photodetector and manufacturing method |
| US5910014A (en) * | 1995-01-23 | 1999-06-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of making compound semiconductor photodetector |
| JP2019121804A (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | イメージセンサ |
| WO2024218941A1 (ja) * | 2023-04-20 | 2024-10-24 | 日本電信電話株式会社 | 半導体受光素子 |
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