JPS63160283A - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
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- JPS63160283A JPS63160283A JP61311341A JP31134186A JPS63160283A JP S63160283 A JPS63160283 A JP S63160283A JP 61311341 A JP61311341 A JP 61311341A JP 31134186 A JP31134186 A JP 31134186A JP S63160283 A JPS63160283 A JP S63160283A
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- Pending
Links
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 11
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- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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】
［（既要コ
受光素子上部のコンタクト層は拡ＷＩＡＮ域に接し、且
つ、コンタクト層の他面が電極の形成部のみに残存する
構造にする。そうすれば、暗電流が減少する。
つ、コンタクト層の他面が電極の形成部のみに残存する
構造にする。そうすれば、暗電流が減少する。
［産業上の利用分野］
本発明は半導体受光素子の改善に関する。
近年、光通信が実用化されて、益々汎用化されており、
従って、受光素子の一層の高品質・高性能化が要望され
ている。
従って、受光素子の一層の高品質・高性能化が要望され
ている。
［従来の技術］
第３図は従来のＩｎＰ系受光受光素子面図を示し、ｌは
ｎ−１ｎＰ基板、２はｎ−−１ｎＰ層、３はｒｎＧａＡ
ｓ光吸収層、４はｎ”−１ｎＰ層、５はｐ−拡散領域＋
６ ハＩｎＧａＡｓコンタクト層、７はパッシベー
ション膜、７°は反射防止膜、８，９は電極である。
ｎ−１ｎＰ基板、２はｎ−−１ｎＰ層、３はｒｎＧａＡ
ｓ光吸収層、４はｎ”−１ｎＰ層、５はｐ−拡散領域＋
６ ハＩｎＧａＡｓコンタクト層、７はパッシベー
ション膜、７°は反射防止膜、８，９は電極である。
このような構造の受光素子は両電極８，９間に逆バイア
スを印加しておき、リング状の電極８に囲まれたパッシ
ベーション膜（反射防止膜）面に光が当たると光電流が
発止して、光量が検出できるものである。
スを印加しておき、リング状の電極８に囲まれたパッシ
ベーション膜（反射防止膜）面に光が当たると光電流が
発止して、光量が検出できるものである。
第３図のように、光検出用の受光素子はｐｎ接合をもっ
た半導体ダーイオードであり、光の強度に応じて光電流
が変化して信号が検出できるのであるが、この受光素子
の種類として逆耐圧を高めたＰＩＮダイオードと光電流
を増倍して高感度にしたＡＰＤとが著名であって、第３
図に図示した受光素子は前者のＰＩＮダイオード型であ
る。
た半導体ダーイオードであり、光の強度に応じて光電流
が変化して信号が検出できるのであるが、この受光素子
の種類として逆耐圧を高めたＰＩＮダイオードと光電流
を増倍して高感度にしたＡＰＤとが著名であって、第３
図に図示した受光素子は前者のＰＩＮダイオード型であ
る。
このような、第３図に示すＩｎＰ系受光受光素子電流（
逆バイアスを印加した時の順方向の漏洩電流）が低く、
且つ、波長１．５５μｍ近傍での量子化効率も高いこと
から、従前のＧｅダイオードに代わって、現在、長波長
用の検出器として注目されているものである。
逆バイアスを印加した時の順方向の漏洩電流）が低く、
且つ、波長１．５５μｍ近傍での量子化効率も高いこと
から、従前のＧｅダイオードに代わって、現在、長波長
用の検出器として注目されているものである。
［発明が解決しようとする問題点コ
ところで、このような構造の受光素子はｎ ＩｎＰ基
板１上にｎ”−−１ｎＰＪＷ２． ＩｎＧａＡｓ１Ｗ３
． ｎ＋−ＩｎＰｎ連層 ＩｎＧａＡｓコンタクト層
６を連続してエピタキシャル成長して、できるだけ順方
向の電圧が低くなるように図っており、この順方向電圧
を低減する理由は、そうすれば、光に高感度になって、
性能が向上するからである。なお、ｐ−拡散領域５はエ
ピタキシ、セル成長後に］ｎＧａＡｓコンタクト層６を
除去して、亜鉛を拡散形成する。
板１上にｎ”−−１ｎＰＪＷ２． ＩｎＧａＡｓ１Ｗ３
． ｎ＋−ＩｎＰｎ連層 ＩｎＧａＡｓコンタクト層
６を連続してエピタキシャル成長して、できるだけ順方
向の電圧が低くなるように図っており、この順方向電圧
を低減する理由は、そうすれば、光に高感度になって、
性能が向上するからである。なお、ｐ−拡散領域５はエ
ピタキシ、セル成長後に］ｎＧａＡｓコンタクト層６を
除去して、亜鉛を拡散形成する。
しかし、第３図に示すような構造は、図のように、Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト居６がｎ” −１ｎＰ層４とパッシ
ベーション膜７との間にも介在している。そのため、ｒ
ｎｃａＡｓＮ ６がバンドギャップが狭いことも起因し
て、表面暗電流が流れ易いと云う欠点ある。
ＧａＡｓコンタクト居６がｎ” −１ｎＰ層４とパッシ
ベーション膜７との間にも介在している。そのため、ｒ
ｎｃａＡｓＮ ６がバンドギャップが狭いことも起因し
て、表面暗電流が流れ易いと云う欠点ある。
本発明はこの欠点を低減させる受光素子を提案するもの
である。
である。
［問題点を解決するための手段コ
その目的は、コンタクトａは拡散領域に接し、且つ、該
拡散領域に電気的に接続される電（］の形成部のみに該
コンタクト層を残存する構造を有する半導体受光素子に
よって達成される。
拡散領域に電気的に接続される電（］の形成部のみに該
コンタクト層を残存する構造を有する半導体受光素子に
よって達成される。
［作用］
即ち、本発明は、コンタク１一層がパンシヘーンヨン膜
その他に接することなく、拡散領域と電極のみに接した
構造にする。そうすれば、表面暗電流が低減する。
その他に接することなく、拡散領域と電極のみに接した
構造にする。そうすれば、表面暗電流が低減する。
［実施例］
以下、図面を参照して実施例によって説明する。
第１図は本発明にかかる受光素子の断面図を示しており
、第３図と同じく１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−−１ｎ
Ｐ層、３はＩｎＧａＡｓ光吸収層、４はｎ ＋−ＩｎＰ
層、５はｐ−拡散領域、８，９は電極であるが、１６は
ＩｎＧａＡｓコンタクＩ・層、１７はパッシベーション
膜、 １８は反射防止膜である。即ち、ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層１６は上下両面がパッシベーション膜１７に
接することなく、下面はｐ−拡散領域５に接し、上面は
電極８にのみ接している。且つ、このような構造にする
と、パッシベーション膜１７はＩｎＧａＡｓコンタクト
層１６ではなく、ＩｎＰｎ連層接着することになるから
、窒化シリコンとＩｎ Ｐ ＦｆＩとのなじみも良くて
、被覆性が改善される。
、第３図と同じく１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−−１ｎ
Ｐ層、３はＩｎＧａＡｓ光吸収層、４はｎ ＋−ＩｎＰ
層、５はｐ−拡散領域、８，９は電極であるが、１６は
ＩｎＧａＡｓコンタクＩ・層、１７はパッシベーション
膜、 １８は反射防止膜である。即ち、ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層１６は上下両面がパッシベーション膜１７に
接することなく、下面はｐ−拡散領域５に接し、上面は
電極８にのみ接している。且つ、このような構造にする
と、パッシベーション膜１７はＩｎＧａＡｓコンタクト
層１６ではなく、ＩｎＰｎ連層接着することになるから
、窒化シリコンとＩｎ Ｐ ＦｆＩとのなじみも良くて
、被覆性が改善される。
従って、逆バイアスを印加した時、ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層１６を通じての暗電流が解消し、全体の暗電流が
著しく減少する。
クト層１６を通じての暗電流が解消し、全体の暗電流が
著しく減少する。
次に、第２図（ａ）〜ｆｄｌはその形成工程順断面図を
示している。順を追って説明すると、 第２図！ａ）；ｎ−１ｎＰ基板１上にｎ−−１ｎＰＪｉ
３２゜ＩｎＧａＡｓ層３．ｎ” −１ｎＰ層４およびＩ
ｎＧａＡｓコンタクト層１６を連続してエピタキシャル
成長する。
示している。順を追って説明すると、 第２図！ａ）；ｎ−１ｎＰ基板１上にｎ−−１ｎＰＪｉ
３２゜ＩｎＧａＡｓ層３．ｎ” −１ｎＰ層４およびＩ
ｎＧａＡｓコンタクト層１６を連続してエピタキシャル
成長する。
第２図（ｂ）；次いで、フォトプロセスを用いて、Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層１６をパターンニングして、リン
グ状にのみ残存させる。
ＧａＡｓコンタクト層１６をパターンニングして、リン
グ状にのみ残存させる。
第２図（Ｃ）；次いで５パツシベーシヨン膜１７°（窒
化シリコン膜）を気相成長法で被着し、更に、フォトプ
ロセスを用いてパターンニングして、中央部分（リング
状コンタク！・層１６とその内側）のパッシベーション
膜１７′を除去した後、中央部分に亜鉛（Ｚｎ）を拡散
してｐ−拡散領域５を形成する。その際、リング状の１
ｎＧａＡｓコンタクト層１６にも亜鉛が拡散してキャリ
ア濃度が１ｘｉｏ ／ｃ＋＋！になり、ＩｎＰ層より
濃度が１桁程度高くなってコンタクト抵抗が低下する。
化シリコン膜）を気相成長法で被着し、更に、フォトプ
ロセスを用いてパターンニングして、中央部分（リング
状コンタク！・層１６とその内側）のパッシベーション
膜１７′を除去した後、中央部分に亜鉛（Ｚｎ）を拡散
してｐ−拡散領域５を形成する。その際、リング状の１
ｎＧａＡｓコンタクト層１６にも亜鉛が拡散してキャリ
ア濃度が１ｘｉｏ ／ｃ＋＋！になり、ＩｎＰ層より
濃度が１桁程度高くなってコンタクト抵抗が低下する。
第２図（ｄ）；次いで、再び第２のパッシベーション膜
１７を気相成長法で被着し、フォトプロセスを用いてリ
ング状コンタクト層１６の上面のみパッシベーション膜
１７を除去して、コンタクト層１６を露出させる。しか
る後、電極８および電極９を形成して、第１図のように
仕上げる。
１７を気相成長法で被着し、フォトプロセスを用いてリ
ング状コンタクト層１６の上面のみパッシベーション膜
１７を除去して、コンタクト層１６を露出させる。しか
る後、電極８および電極９を形成して、第１図のように
仕上げる。
上記の形成方法によって、本発明にかかる受光素子を容
易に作成することができる。
易に作成することができる。
上記例はＩｎＰ系受光受光素子明したが、その他の受光
素子にも通用できることは云うまでもない。
素子にも通用できることは云うまでもない。
［発明の効果コ
以上の説明から明らかなように、本発明によれば一層高
品質・高性能な受光素子が得られて、光通信の進歩に大
きく貢献するものである。
品質・高性能な受光素子が得られて、光通信の進歩に大
きく貢献するものである。
第１図は本発明にかかる受光素子の断面図、第２図（ａ
）〜（ｄ）はその形成工程順断面図、第３図は従来の受
光素子の断面図である。 図において、 １はＩｎＰ基板、 ２はｎ−−１ｎＰ層、３はＩ
ｎＧａＡｓ光吸収層、 ４はｎ” −１ｎＰＩｉｉ。 ５はｐ−拡散領域、 ６．１６はＩｎＧａＡｓコンタクト層、７、１７．１７
°はバソシヘーション膜、７°、１８は反射防止膜 本発叶；１・かＪ深Ｊ知新面ｍ 第１図 低め麦充素知断面Ｉ 第３図 第７凶
）〜（ｄ）はその形成工程順断面図、第３図は従来の受
光素子の断面図である。 図において、 １はＩｎＰ基板、 ２はｎ−−１ｎＰ層、３はＩ
ｎＧａＡｓ光吸収層、 ４はｎ” −１ｎＰＩｉｉ。 ５はｐ−拡散領域、 ６．１６はＩｎＧａＡｓコンタクト層、７、１７．１７
°はバソシヘーション膜、７°、１８は反射防止膜 本発叶；１・かＪ深Ｊ知新面ｍ 第１図 低め麦充素知断面Ｉ 第３図 第７凶
Claims (1)
- 受光素子の上面にエピタキシャル成長したコンタクト層
を備え、該コンタクト層は拡散領域に接し、且つ、該拡
散領域に電気的に接続される電極の形成部のみに該コン
タクト層を残存する構造を有することを特徴とする半導
体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311341A JPS63160283A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311341A JPS63160283A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 半導体受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63160283A true JPS63160283A (ja) | 1988-07-04 |
Family
ID=18015980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61311341A Pending JPS63160283A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63160283A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02119273A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
| JP2009071249A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光素子及びその製造方法 |
| US11646341B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-05-09 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Light-receiving device, method of manufacturing light-receiving device, and electronic apparatus |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121482A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Nec Corp | 光導電性半導体受光素子 |
| JPS61171176A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Nec Corp | 光導電性半導体受光素子の製造方法 |
| JPS61283178A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-13 | Nec Corp | 光導電型半導体受光素子 |
-
1986
- 1986-12-23 JP JP61311341A patent/JPS63160283A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121482A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Nec Corp | 光導電性半導体受光素子 |
| JPS61171176A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Nec Corp | 光導電性半導体受光素子の製造方法 |
| JPS61283178A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-13 | Nec Corp | 光導電型半導体受光素子 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02119273A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
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| US8482096B2 (en) | 2007-09-18 | 2013-07-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor photodetector and manufacturing method therefor |
| US11646341B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-05-09 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Light-receiving device, method of manufacturing light-receiving device, and electronic apparatus |
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