JPH02178978A - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
- Publication number
- JPH02178978A JPH02178978A JP63331539A JP33153988A JPH02178978A JP H02178978 A JPH02178978 A JP H02178978A JP 63331539 A JP63331539 A JP 63331539A JP 33153988 A JP33153988 A JP 33153988A JP H02178978 A JPH02178978 A JP H02178978A
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- JP
- Japan
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- light
- layer
- absorption layer
- light absorption
- absorbed
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- Pending
Links
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- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract description 20
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信や光情報処理に於て用いられる半導体受
光素子に関し、特に化合物半導体を利用した受光素子に
関する。
光素子に関し、特に化合物半導体を利用した受光素子に
関する。
化合物半導体受光素子は光通信や光情報処理用の高感度
受光器として実用化されている。特にアバランシェフォ
トダイオード（以下ＡＰＤ）はブレイクタウン電圧近傍
に於て電子もしくは正孔のなだれ増倍による内部電流利
得を持つため高い受光感度が得られる。−万人容量長距
離光通信用の波長１．５５μｍに対する半導体受光素子
の材料としてＩｎＧａＡｓが広く使われている。このＩ
ｎＧａＡｓ系Ａ Ｐ Ｄの構造の一例を第４図に示す。
受光器として実用化されている。特にアバランシェフォ
トダイオード（以下ＡＰＤ）はブレイクタウン電圧近傍
に於て電子もしくは正孔のなだれ増倍による内部電流利
得を持つため高い受光感度が得られる。−万人容量長距
離光通信用の波長１．５５μｍに対する半導体受光素子
の材料としてＩｎＧａＡｓが広く使われている。このＩ
ｎＧａＡｓ系Ａ Ｐ Ｄの構造の一例を第４図に示す。
受光部のＰ＋拡散層に入射した波長１５５μｍの光はＩ
ｎＧａＡｓ光吸収用６にて吸収されキャリアが発生する
。このＡＰＤに逆バイアスをかけることにより発生した
キャリアはＩｎＰ増倍層４によって増倍され外部回路へ
と流れる。
ｎＧａＡｓ光吸収用６にて吸収されキャリアが発生する
。このＡＰＤに逆バイアスをかけることにより発生した
キャリアはＩｎＰ増倍層４によって増倍され外部回路へ
と流れる。
上述した従来例ては、ＡＰＤの応答速度はｎＩ ｎ Ｇ
ａ Ａ ｓ光吸収層内のキャリアの走行時間によって
も決まるなめ、高速応答を実現するためにはＩ ｎＧａ
Ａｓ光吸収層の幅を薄くする必要がある。しかし光吸収
層を薄くすることによって充分な量子効率が得られなく
なるという欠点がある。
ａ Ａ ｓ光吸収層内のキャリアの走行時間によって
も決まるなめ、高速応答を実現するためにはＩ ｎＧａ
Ａｓ光吸収層の幅を薄くする必要がある。しかし光吸収
層を薄くすることによって充分な量子効率が得られなく
なるという欠点がある。
本発明の目的は高い量子効率及び高速応答特性を有する
半導体受光素子を提供することにある。
半導体受光素子を提供することにある。
本発明の半導体受光素子は、光吸収層の裏面に半導体多
層光反射膜を有するというものである。
層光反射膜を有するというものである。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す半導体チップの
断面図、第１図（１））は第１図（ａ）のＡ部拡大図で
ある。
断面図、第１図（１））は第１図（ａ）のＡ部拡大図で
ある。
ｎ−ＩｎＰ基板９上にｎ＝ＩｎＰバッファ層８の成長を
行ない続いてｎ−ＩｎＰとｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層の交互
の重ね合わせによる半導体多層光反射膜層７を形成し、
次にｎ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層６及びｎ−ＩｎＧａＡ、
ｓＰＰ層の成長を行い、最後にｎ−ＩｎＰ光増光増倍層
成長を行なった後イオン注入によってガートリング２を
形成し、拡散によってＰ＋拡散層１１の形成を行う。
行ない続いてｎ−ＩｎＰとｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層の交互
の重ね合わせによる半導体多層光反射膜層７を形成し、
次にｎ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層６及びｎ−ＩｎＧａＡ、
ｓＰＰ層の成長を行い、最後にｎ−ＩｎＰ光増光増倍層
成長を行なった後イオン注入によってガートリング２を
形成し、拡散によってＰ＋拡散層１１の形成を行う。
第２図は半導体多層光反射膜周辺の深さ方向への屈折率
分布を示す特性図である。ｎ−ＩｎＧａＡ ｓ Ｍ ５
及び７ ａｌ〜７ ｕ２６はともにハント＠０゜９５ｅ
Ｖの成分比を有しているものとする。Ｐ＋拡散層１１側
より入射した１、５５μｍの光は！１１ｎＰ増倍層４、
及びｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層５を通り抜ＩＪｎ−Ｉ ｎ
Ｇ ａ Ａ ｓ光吸収層６にて吸収されキャリアが発生
ずる。しかし吸収されずに透過した光はｎ −Ｉ ｎ、
Ｇ ａ Ａ、、 ｓ Ｐとｎ−ＩｎＰ層の交互の重ね
合わせによって形成されている半導体多層光反射膜７に
よって再びｎ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層に反射され吸収さ
れる。第４図にｎＩｎＧａＡｓＰ層、ｎ−ＩｎＰ層のそ
れぞれの（ｎ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層のバンド幅に対応
する波長１．５５μｍに対する）光学的層厚をλ／４
（ｄ ＩｎＧａＡｇＰ ＝ １ １ ０
ｎｍ、 ｄ １ ｎｐ −１１４ｎｍ）と
し、合計５１層の多層反射膜として計算したときの分光
反射率を示す。上述の条件により５コ−層の多層反射層
を形成することにより１５５μｍの光を５０％光吸収層
へ反射さぜることがてきるため、量子効率を高くするこ
とかてきる。
分布を示す特性図である。ｎ−ＩｎＧａＡ ｓ Ｍ ５
及び７ ａｌ〜７ ｕ２６はともにハント＠０゜９５ｅ
Ｖの成分比を有しているものとする。Ｐ＋拡散層１１側
より入射した１、５５μｍの光は！１１ｎＰ増倍層４、
及びｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層５を通り抜ＩＪｎ−Ｉ ｎ
Ｇ ａ Ａ ｓ光吸収層６にて吸収されキャリアが発生
ずる。しかし吸収されずに透過した光はｎ −Ｉ ｎ、
Ｇ ａ Ａ、、 ｓ Ｐとｎ−ＩｎＰ層の交互の重ね
合わせによって形成されている半導体多層光反射膜７に
よって再びｎ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層に反射され吸収さ
れる。第４図にｎＩｎＧａＡｓＰ層、ｎ−ＩｎＰ層のそ
れぞれの（ｎ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層のバンド幅に対応
する波長１．５５μｍに対する）光学的層厚をλ／４
（ｄ ＩｎＧａＡｇＰ ＝ １ １ ０
ｎｍ、 ｄ １ ｎｐ −１１４ｎｍ）と
し、合計５１層の多層反射膜として計算したときの分光
反射率を示す。上述の条件により５コ−層の多層反射層
を形成することにより１５５μｍの光を５０％光吸収層
へ反射さぜることがてきるため、量子効率を高くするこ
とかてきる。
以上ＡＰＤを例にして説明したか、ＰＩＮダイオードに
本発明を適用しうろことは明らかである。
本発明を適用しうろことは明らかである。
以上説明した様に本発明は、光吸収層の裏面に半導体多
層光反射膜を有しているので、高速応答化するために光
吸収層を薄くしても光吸収層内で吸収されずに透過した
光を半導体多層光反射膜によって再び光吸収層内へ反射
させることができ、高い量子効率を得ることがてきる。
層光反射膜を有しているので、高速応答化するために光
吸収層を薄くしても光吸収層内で吸収されずに透過した
光を半導体多層光反射膜によって再び光吸収層内へ反射
させることができ、高い量子効率を得ることがてきる。
リコン膜、４− ｎ −Ｉ ｎ Ｐ増倍層、５ｎＧａＡ
ｓＰ層、 ６ ・・ｎ−ＩｎＧａＡｓ層、導体多層光
反射膜、７８．〜７ａ□６ ・ｎ−１Ａ、 ｓ Ｐ層、
７ｂ＋〜７ｂ２５−ｎ Ｉ ｎ ＰＮ、ｎ−ＩｎＰバ
ッファ層、９− Ｉ ｎ Ｐ基板、口側電極、１１・・
・Ｐ＋拡散層。
ｓＰ層、 ６ ・・ｎ−ＩｎＧａＡｓ層、導体多層光
反射膜、７８．〜７ａ□６ ・ｎ−１Ａ、 ｓ Ｐ層、
７ｂ＋〜７ｂ２５−ｎ Ｉ ｎ ＰＮ、ｎ−ＩｎＰバ
ッファ層、９− Ｉ ｎ Ｐ基板、口側電極、１１・・
・Ｐ＋拡散層。
ｎ
７・半
Ｇａ
８・・
１０ ・
Claims (1)
- 光吸収層の裏に半導体多層光反射膜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 |
|---|---|---|---|
| JP63331539A JPH02178978A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63331539A JPH02178978A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 半導体受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02178978A true JPH02178978A (ja) | 1990-07-11 |
Family
ID=18244789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63331539A Pending JPH02178978A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02178978A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005340339A (ja) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体素子 |
| CN106784118A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-31 | 深圳市芯思杰联邦国际科技发展有限公司 | 背照式高速光电二极管接收芯片及其制作方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6269687A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-03-30 | Toshiba Corp | 半導体受光素子 |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63331539A patent/JPH02178978A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6269687A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-03-30 | Toshiba Corp | 半導体受光素子 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005340339A (ja) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体素子 |
| CN106784118A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-31 | 深圳市芯思杰联邦国际科技发展有限公司 | 背照式高速光电二极管接收芯片及其制作方法 |
| CN106784118B (zh) * | 2017-01-13 | 2020-03-17 | 深圳市芯思杰联邦国际科技发展有限公司 | 背照式高速光电二极管接收芯片及其制作方法 |
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