JPH02254767A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPH02254767A JPH02254767A JP1077601A JP7760189A JPH02254767A JP H02254767 A JPH02254767 A JP H02254767A JP 1077601 A JP1077601 A JP 1077601A JP 7760189 A JP7760189 A JP 7760189A JP H02254767 A JPH02254767 A JP H02254767A
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- light
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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
近年、光半導体装置、とりわけ、受光素子の分野におい
て、ｌチップに複数の光による情報内容を読みとるべく
受光領域を複数個形成される場合が多い。その中でコン
パクトディスクや光ディスクの光学ヘッド部に用いられ
る光ピツクアップ用の受光素子は、フォーカスエラー信
号、トラッキング信号など、複数の信号処理を実施して
いる。
て、ｌチップに複数の光による情報内容を読みとるべく
受光領域を複数個形成される場合が多い。その中でコン
パクトディスクや光ディスクの光学ヘッド部に用いられ
る光ピツクアップ用の受光素子は、フォーカスエラー信
号、トラッキング信号など、複数の信号処理を実施して
いる。
したがって、これらの複数の信号どうしを電気的に分離
できる受光素子が必要となる。
できる受光素子が必要となる。
従来の技術
半導体レーザ光などの十分に集光された光を受光素子で
受ける場合、ビーム光に対し十分な大きさの受光領域を
形成する。そして２つの受光領域に別々もしくはまたが
ったような光を照射する場合、一方の受光領域に照射さ
れた光は、完全にその受光領域側の電極端子に出力され
ることが望ましい。同様に他方は他方に照射された光量
が電気信号として出力されることが望ましい。第３図は
、従来の２分割受光素子において、信号分離度を向上さ
せている受光素子のチップ断面図である。この受光素子
は低抵抗なＮ型半導体基板２２上に高抵抗なＮ型エピタ
キシャル層２１（ｉ層）を形成し、第１の受光領域１及
び第２の受光領域２を有している。この第１と第２の受
光領域の間にこれらの受光領域より高抵抗のＰ型領域（
Ｐ−層）１２を形成、さらにチャンネルストップのため
の低抵抗なＮ型半導体領域１３を形成している。この場
合、第１の受光領域１のみに光が照射された場合に第２
の受光領域２の側にもれ込むクロストーク電流のうち、
半導体表面近傍を流れるキャリア成分を殺す働きをして
いる。一般に高抵抗なＰ−層等はイオン注入法を用いて
形成される。
受ける場合、ビーム光に対し十分な大きさの受光領域を
形成する。そして２つの受光領域に別々もしくはまたが
ったような光を照射する場合、一方の受光領域に照射さ
れた光は、完全にその受光領域側の電極端子に出力され
ることが望ましい。同様に他方は他方に照射された光量
が電気信号として出力されることが望ましい。第３図は
、従来の２分割受光素子において、信号分離度を向上さ
せている受光素子のチップ断面図である。この受光素子
は低抵抗なＮ型半導体基板２２上に高抵抗なＮ型エピタ
キシャル層２１（ｉ層）を形成し、第１の受光領域１及
び第２の受光領域２を有している。この第１と第２の受
光領域の間にこれらの受光領域より高抵抗のＰ型領域（
Ｐ−層）１２を形成、さらにチャンネルストップのため
の低抵抗なＮ型半導体領域１３を形成している。この場
合、第１の受光領域１のみに光が照射された場合に第２
の受光領域２の側にもれ込むクロストーク電流のうち、
半導体表面近傍を流れるキャリア成分を殺す働きをして
いる。一般に高抵抗なＰ−層等はイオン注入法を用いて
形成される。
発明が解決しようとする課題
このようにキャリアを殺す働きをするＰ−層を形成する
にあたり、イオン注入法という工程が必要なことと、暗
室処理工程および拡散工程などの工程数が増え、高価で
歩留りを低下させる問題点があった。さらに、光源は半
導体レーザが主流となっている。半導体レーザの発光波
長は約７８００Ａであるが、高出力化にともない、８３
００Ａのように長波長側へピーク値がシフトしてきた。
にあたり、イオン注入法という工程が必要なことと、暗
室処理工程および拡散工程などの工程数が増え、高価で
歩留りを低下させる問題点があった。さらに、光源は半
導体レーザが主流となっている。半導体レーザの発光波
長は約７８００Ａであるが、高出力化にともない、８３
００Ａのように長波長側へピーク値がシフトしてきた。
すなわち、Ｓｉフォトダイオードに対して光源の波長が
長波長側にシフトすれば、吸収されるチップ表面からの
深さが深くなり、キャリアの発生は深くなる。このため
、一方の受光領域に光を照射した場合、他方へもれこむ
キャリアの確率が高くなり、クロストークを太き（して
しまう。したがって、半導体レーザを光源とした場合、
深い方向からのクロストークを減らす必要がある。
長波長側にシフトすれば、吸収されるチップ表面からの
深さが深くなり、キャリアの発生は深くなる。このため
、一方の受光領域に光を照射した場合、他方へもれこむ
キャリアの確率が高くなり、クロストークを太き（して
しまう。したがって、半導体レーザを光源とした場合、
深い方向からのクロストークを減らす必要がある。
課題を解決するための手段
本発明は、一方の受光領域下で発生したキャリアのうち
、他方の受光領域へもれ込む成分に対し、２つの受光領
域の間に同型導電形の第３の領域を形成し、キャリアを
他方の領域へとり込まれる前に吸い込む構成をなしてい
る。表面近傍で発生したキャリアについても、この第３
の領域にとり込まれる。
、他方の受光領域へもれ込む成分に対し、２つの受光領
域の間に同型導電形の第３の領域を形成し、キャリアを
他方の領域へとり込まれる前に吸い込む構成をなしてい
る。表面近傍で発生したキャリアについても、この第３
の領域にとり込まれる。
作用
本発明によれば、２つの受光領域へ別々の光入力が同時
にあった場合、互いの出力電流としてもれこむ、すなわ
ち、クロストークへの寄与が低減され、信号分離度が向
上する受光素子を得ることができる。
にあった場合、互いの出力電流としてもれこむ、すなわ
ち、クロストークへの寄与が低減され、信号分離度が向
上する受光素子を得ることができる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例によるところの受光素子の
チップ断面図である。低抵抗なＮ型のシリコン基板２２
上に高抵抗なＮ型のシリコン２１をエピタキシャル成長
した半導体シリコン基板を用いている。同エピタキシャ
ル成長層２１の抵抗は１００〜３００Ω・備で、エピタ
キシャル層の厚みは３０〜３５μｍである。ボロンを不
純物とした２つのＰ型受光領域１及び２が設けられてお
り、入射光のレーザ光は１及び２に照射される。
チップ断面図である。低抵抗なＮ型のシリコン基板２２
上に高抵抗なＮ型のシリコン２１をエピタキシャル成長
した半導体シリコン基板を用いている。同エピタキシャ
ル成長層２１の抵抗は１００〜３００Ω・備で、エピタ
キシャル層の厚みは３０〜３５μｍである。ボロンを不
純物とした２つのＰ型受光領域１及び２が設けられてお
り、入射光のレーザ光は１及び２に照射される。
この２つの受光領域と同一の導電型のＰ型領域１１が設
けられている。２つの受光領域１及び２の分離幅は４０
μｍであり、この分離幅の中に、３０μｍ１ｔｌ！の分
ｔｌｌＰ層１１を形成している。この分離領域１１も、
第２図（ａ）に示すように、アノード側が接地してあり
、ＰＮ接合に逆バイアスが印加しである。抵抗Ｒ＋ 及
びＲ２が接続しであるアノード（Ａ＋ 、 Ａ２ ）が
、Ｐ型領域１及び２に相当する。
けられている。２つの受光領域１及び２の分離幅は４０
μｍであり、この分離幅の中に、３０μｍ１ｔｌ！の分
ｔｌｌＰ層１１を形成している。この分離領域１１も、
第２図（ａ）に示すように、アノード側が接地してあり
、ＰＮ接合に逆バイアスが印加しである。抵抗Ｒ＋ 及
びＲ２が接続しであるアノード（Ａ＋ 、 Ａ２ ）が
、Ｐ型領域１及び２に相当する。
第２図（ｂ）に示すように、エピタキシャル成長層２１
の深部Ａ及びＢの近傍で発生したキャリアは、Ｐ型分離
領域１１があるために点線で示す空乏層内の電界Ｅがあ
り、Ｐ型の受光領域１及び２に達することがない。した
がって、第２図（Ｃ）に示すように、スポット光を受光
領域１から２の方向にスキャンさせたときの光感度特性
は、分離Ｐ層あり（実線）となしく点線）で図のように
分離度に差が生じ、受光領域１に光を照射したときの受
光領域２へもれ込むクロストーク値を大幅に低減させる
のに効果がある。
の深部Ａ及びＢの近傍で発生したキャリアは、Ｐ型分離
領域１１があるために点線で示す空乏層内の電界Ｅがあ
り、Ｐ型の受光領域１及び２に達することがない。した
がって、第２図（Ｃ）に示すように、スポット光を受光
領域１から２の方向にスキャンさせたときの光感度特性
は、分離Ｐ層あり（実線）となしく点線）で図のように
分離度に差が生じ、受光領域１に光を照射したときの受
光領域２へもれ込むクロストーク値を大幅に低減させる
のに効果がある。
発明の効果
以上のように、クロストークの小さい複数の受光領域を
もつ受光素子が、分離部にもう一つのＰ型領域を設ける
ことで容易に得られ、製造コストも安価な受光素子が得
られる。
もつ受光素子が、分離部にもう一つのＰ型領域を設ける
ことで容易に得られ、製造コストも安価な受光素子が得
られる。
第１図は本発明の一実施例受光素子の断面図、第２図（
ａ）は本発明の詳細な説明するための等価的な回路図、
第２図（ｂ）は本発明の原理説明断面図、第２図（Ｃ）
は本発明の光感度特性図、第３図は従来例受光素子の断
面図である。 １・・・・・・第１のＰ型費光領域、２・・・・・・第
２のＰ型費光領域、１１・・・・・・分％ＩＰ型領域、
１２・・・・・・高抵抗Ｐ層、１３・・・・・・低抵抗
Ｎ層（分離層）、２１・・・・・・高抵抗エピタキシャ
ル成長層、２２・・・・・・低抵抗シリコン基板。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 （ｂ） ｓ２図 （Ｃ）
ａ）は本発明の詳細な説明するための等価的な回路図、
第２図（ｂ）は本発明の原理説明断面図、第２図（Ｃ）
は本発明の光感度特性図、第３図は従来例受光素子の断
面図である。 １・・・・・・第１のＰ型費光領域、２・・・・・・第
２のＰ型費光領域、１１・・・・・・分％ＩＰ型領域、
１２・・・・・・高抵抗Ｐ層、１３・・・・・・低抵抗
Ｎ層（分離層）、２１・・・・・・高抵抗エピタキシャ
ル成長層、２２・・・・・・低抵抗シリコン基板。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 （ｂ） ｓ２図 （Ｃ）
Claims (1)
- 所定導電型の低抵抗半導体基板上に、同一の導電型で高
抵抗なエピタキシャル成長層を有し、このエピタキシャ
ル成長層内に反対導電型の半導体領域を不純物拡散によ
り形成し、複数の光が入射しうる半導体領域の間に、同
一の形成方法による半導体基板と異なる導電型の半導体
領域を形成し、上記の光が入射しうる半導体領域と同一
逆電位が印加されて使用され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 |
|---|---|---|---|
| JP1077601A JPH02254767A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077601A JPH02254767A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254767A true JPH02254767A (ja) | 1990-10-15 |
Family
ID=13638460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077601A Pending JPH02254767A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02254767A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1146010A (ja) * | 1997-05-27 | 1999-02-16 | Hamamatsu Photonics Kk | アバランシェフォトダイオード |
| KR100595802B1 (ko) * | 1998-03-17 | 2006-07-03 | 소니 가부시끼 가이샤 | 수광 소자를 갖는 반도체 장치, 광학 픽업 장치, 및 수광 소자를갖는 반도체 장치의 제조 방법 |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP1077601A patent/JPH02254767A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1146010A (ja) * | 1997-05-27 | 1999-02-16 | Hamamatsu Photonics Kk | アバランシェフォトダイオード |
| KR100595802B1 (ko) * | 1998-03-17 | 2006-07-03 | 소니 가부시끼 가이샤 | 수광 소자를 갖는 반도체 장치, 광학 픽업 장치, 및 수광 소자를갖는 반도체 장치의 제조 방법 |
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