JPWO2022118643A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. １．３μｍ帯、１．５５μｍ帯、及び１．６μｍ帯の少なくとも１つの波長帯の光の入射を受け、入射光に応じて電気信号を生成するための半導体受光素子であって、
   基板と、
   前記基板の第１領域上に形成された半導体積層部と、
   前記半導体積層部に電気的に接続された第１電極及び第２電極と、
   を備え、
   前記半導体積層部は、
   Ｉｎ_ｘＧａ_１－ｘＡｓを含む第１導電型の光吸収層と、
   前記基板と前記光吸収層との間に設けられた前記第１導電型のバッファ層と、
   前記光吸収層に対して前記基板と反対側に位置すると共に前記光吸収層に接合された前記第１導電型と異なる第２導電型の第２領域と、
   を含み、
   前記第１電極は、前記半導体積層部のうち、前記光吸収層に対して前記基板側に位置する前記第１導電型の第１部分に接続されており、
   前記第２電極は、前記半導体積層部のうち、前記光吸収層に対して前記基板と反対側に位置する前記第２導電型の第２部分に接続されており、
   前記光吸収層におけるＩｎ組成ｘは、０．５５以上であり、
   前記光吸収層の厚さは、１．８μｍ以下である、
   半導体受光素子。
2. 前記バッファ層は、前記基板の格子定数と前記光吸収層の格子定数との間の格子定数を有する歪緩和層を含む、
   請求項１に記載の半導体受光素子。
3. 前記バッファ層は、前記基板から前記光吸収層に向かうにつれて段階的に格子定数が前記光吸収層の格子定数に近づくように配置された複数の前記歪緩和層を含む、
   請求項２に記載の半導体受光素子。
4. 前記バッファ層は、前記基板から前記光吸収層に向かうにつれて連続的に格子定数が前記光吸収層の格子定数に近づくように変化された前記歪緩和層を含む、
   請求項２に記載の半導体受光素子。
5. 前記半導体積層部は、
   前記光吸収層に対して前記基板と反対側において前記光吸収層上に設けられると共にＩｎＡｓＰを含む前記第１導電型のキャップ層と、
   前記光吸収層に対して前記基板と反対側において前記キャップ層上に設けられると共にＩｎＧａＡｓを含む前記第１導電型のコンタクト層と、
   を含み、
   前記第２領域は、前記コンタクト層から前記キャップ層を介して前記光吸収層に渡って形成されており、
   前記第２電極が接続される前記第２部分は、前記コンタクト層に形成された前記第２領域の表面である、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
6. 前記半導体積層部は、
   前記基板と前記光吸収層との間に配置された前記第１導電型の第１半導体層と、
   前記第１半導体層の不純物濃度よりも低い不純物濃度を有し、前記第１半導体層と前記光吸収層との間に配置された前記第１導電型の第２半導体層と、
   を含む、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
7. 前記半導体積層部は、前記光吸収層と前記キャップ層との間に設けられ、前記光吸収層のバンドギャップと前記キャップ層のバンドギャップとの間のバンドギャップを有する第３半導体層を含む、
   請求項５に記載の半導体受光素子。
8. 前記バッファ層の少なくとも１つの層は、Ｆｅのドープにより半絶縁化されている、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
9. 前記光吸収層におけるＩｎ組成ｘは、０．５７以上であり、
   前記光吸収層の厚さは、１．２μｍ以下である、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
10. 前記光吸収層におけるＩｎ組成ｘは、０．５９以上であり、
    前記光吸収層の厚さは、０．７μｍ以下である、
    請求項１～８のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
11. 前記基板は、半絶縁性半導体を含む、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
12. 前記基板は、絶縁体又は半絶縁性半導体を含み、
    前記半導体積層部は、前記基板に接合されている、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
13. 裏面入射型、又は、表面入射型である、
    請求項１～１２のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
14. 前記光吸収層は、ＩｎＧａＡｓを含む単一の半導体層からなる、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載の半導体受光素子。
15. 前記第２領域は、前記光吸収層の内部にわたって形成されており、
    前記光吸収層における前記第１導電型の領域の厚さは、０．５μｍ以上である、
    請求項１～１４のいずれか一項に記載の半導体受光素子。