JPH022691A - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
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- JPH022691A JPH022691A JP63149715A JP14971588A JPH022691A JP H022691 A JPH022691 A JP H022691A JP 63149715 A JP63149715 A JP 63149715A JP 14971588 A JP14971588 A JP 14971588A JP H022691 A JPH022691 A JP H022691A
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- Japan
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- cap layer
- cap
- conductivity
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/127—The active layers comprising only Group III-V materials, e.g. GaAs or InP
- H10F71/1272—The active layers comprising only Group III-V materials, e.g. GaAs or InP comprising at least three elements, e.g. GaAlAs or InGaAsP
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
- H10F30/223—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PIN barrier
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- 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、高速ｐｉｎフォトダイオードに関するもので
ある。
ある。
（従来の技術）
高速大容量光通信システムや加入者系光通信システムを
可能にするには、Ｇｂ／ｓオーダーの高速応答特性を有
し、かつ、製作プロセスの簡便な半導体受光素子が必要
である。このため、近年シリカ系ファイバの低損失波長
域１．０μｍ−１，１ｉμｍに適応できる１ｎＧａＡｓ
／ ｌｎＰ系ｐｉｎ型フォトダイオードの高速化、製作
プロセスの簡易化に対する研究が活発となっている。プ
レーナ型へテロ接合ルミｎ型フォトダイオードの高速応
答化のためにはｐ−ｎ接合形成の際、接合位置の制御が
重要となる。この理由を従来例を示す第２図を用いて説
明する。この構造は、石原等がエレクトロニクス・レタ
ー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｌｅｔｔ、） ２０巻、Ｎａ１
Ｂ、Ｐ２Ｓ５〜Ｇ５［ｉ 、Ａｕｇ、 （１９８４年）
で発表したものであり、１はｎ０型１ｎＰ基板、２はｎ
型１ｎＰバッファ層、３はｎ−型１ｎＧａＡｓ光吸収層
３．４はｎ型１ｎＰウインドウ・キャップ層、５はｐ＋
型Ｚｎ拡散領域、６は絶縁層、７はｐ側電極、８はｎ側
電極である。高速応答特性を存するｐｉｎ型フォトダイ
オードでは、通常ｐゝ型領領域Ｚｎの熱拡散等により、
ウィンドウ・キャップ層４（光吸収層よりワイドギャッ
プ）と光吸収層３のへテロ界面と、その界面から光吸収
層中へ深さｄ程入った領域に形成されなければならない
。その深さｄは、高速応答特性のｐｉｎフォトダイオー
ドの光吸収層厚が１〜２μｍであることから経験的にそ
の１０％である０、２μｍ程度以下でなければならない
。なぜならば ｐ ＋層領域が光吸収層領域に入り込み
過ぎるとその領域は空乏化せずバイアス電界はこの領域
に印加されないためにフォトキャリアは拡散によってそ
の領域を走行しなければならず、この走行時間により応
答が劣化するからであり、一方、逆にｐ＋型領領域ウィ
ンドウ・キャップ層途中までしか形成されていない場合
も、価電子帯不連続によるヘテロ障壁（ΔＥｖ）によっ
てフォトキャリア（正孔）の移動が阻止されて応答が劣
化するからである。
可能にするには、Ｇｂ／ｓオーダーの高速応答特性を有
し、かつ、製作プロセスの簡便な半導体受光素子が必要
である。このため、近年シリカ系ファイバの低損失波長
域１．０μｍ−１，１ｉμｍに適応できる１ｎＧａＡｓ
／ ｌｎＰ系ｐｉｎ型フォトダイオードの高速化、製作
プロセスの簡易化に対する研究が活発となっている。プ
レーナ型へテロ接合ルミｎ型フォトダイオードの高速応
答化のためにはｐ−ｎ接合形成の際、接合位置の制御が
重要となる。この理由を従来例を示す第２図を用いて説
明する。この構造は、石原等がエレクトロニクス・レタ
ー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｌｅｔｔ、） ２０巻、Ｎａ１
Ｂ、Ｐ２Ｓ５〜Ｇ５［ｉ 、Ａｕｇ、 （１９８４年）
で発表したものであり、１はｎ０型１ｎＰ基板、２はｎ
型１ｎＰバッファ層、３はｎ−型１ｎＧａＡｓ光吸収層
３．４はｎ型１ｎＰウインドウ・キャップ層、５はｐ＋
型Ｚｎ拡散領域、６は絶縁層、７はｐ側電極、８はｎ側
電極である。高速応答特性を存するｐｉｎ型フォトダイ
オードでは、通常ｐゝ型領領域Ｚｎの熱拡散等により、
ウィンドウ・キャップ層４（光吸収層よりワイドギャッ
プ）と光吸収層３のへテロ界面と、その界面から光吸収
層中へ深さｄ程入った領域に形成されなければならない
。その深さｄは、高速応答特性のｐｉｎフォトダイオー
ドの光吸収層厚が１〜２μｍであることから経験的にそ
の１０％である０、２μｍ程度以下でなければならない
。なぜならば ｐ ＋層領域が光吸収層領域に入り込み
過ぎるとその領域は空乏化せずバイアス電界はこの領域
に印加されないためにフォトキャリアは拡散によってそ
の領域を走行しなければならず、この走行時間により応
答が劣化するからであり、一方、逆にｐ＋型領領域ウィ
ンドウ・キャップ層途中までしか形成されていない場合
も、価電子帯不連続によるヘテロ障壁（ΔＥｖ）によっ
てフォトキャリア（正孔）の移動が阻止されて応答が劣
化するからである。
（発明が解決しようとする課題）
以上の理由で高速応答特性を有するｐｉｎ型フォトダイ
オードを形成するには深さ精度〜０．１ μｍの高精度
な熱拡散技術が要求される。しかし、現在の熱拡散技術
では０．１μｍの精度を再現性良く得ることは難しく、
素子製作上の歩留りを低下させる原因となっていた。
オードを形成するには深さ精度〜０．１ μｍの高精度
な熱拡散技術が要求される。しかし、現在の熱拡散技術
では０．１μｍの精度を再現性良く得ることは難しく、
素子製作上の歩留りを低下させる原因となっていた。
本発明は、上述の欠点を解決し、信頼性を損ねることな
く、ｐ−ｎ接合の位置を高精度に制御する必要がなく、
高速応答特性を有する半導体受光素子を実現することを
目的とする。
く、ｐ−ｎ接合の位置を高精度に制御する必要がなく、
高速応答特性を有する半導体受光素子を実現することを
目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、第１導電型もしくは、半絶縁性基板に、第１
導電型バッファー層、第１導電型光吸収層、第１導電型
キャップ層が順次積層された構造のｐｉｎ型半導体受光
素子において、該キャップ層と該光吸収層の価電子帯不
連続量が、光吸収層からキャップ層に向かって段階的に
、あるいは、連続的に大きくなるようなバンド構造をも
つ少なくとも一層の層よりキャップ層が構成されている
ことを特徴とする半導体受光素子である。
導電型バッファー層、第１導電型光吸収層、第１導電型
キャップ層が順次積層された構造のｐｉｎ型半導体受光
素子において、該キャップ層と該光吸収層の価電子帯不
連続量が、光吸収層からキャップ層に向かって段階的に
、あるいは、連続的に大きくなるようなバンド構造をも
つ少なくとも一層の層よりキャップ層が構成されている
ことを特徴とする半導体受光素子である。
（作用）
本発明は、上述の構成により従来の欠点を克服した。第
１図は、本半導体受光素子の一例を示す構造断面図であ
る。図において、１はｎ３型半導体基板、２はｎ型バッ
ファ層、３はｎ−型光吸収層、４はｎ−型キャップ層、
５１６は各々ｐ側、ｎ側電極、７は絶縁層、８はｐ”型
導電領域、９はｎ−型中間キャップ層である。第１図−
ａでは光吸収層３からｎ−型キャップ層４に向かって価
電子帯不連続量（ΔＥｖ）が連続的に、また、第１図−
すのｎ−型キャップ層４、ｎ−型中間キャップ層では段
階的に大きくなるようなバンド構造を持つ少なくとも一
層以上の層よりなり、そのキャリア濃度は、空乏層が光
吸収層まで達する程（その層厚に対して）十分に低濃度
化されている。
１図は、本半導体受光素子の一例を示す構造断面図であ
る。図において、１はｎ３型半導体基板、２はｎ型バッ
ファ層、３はｎ−型光吸収層、４はｎ−型キャップ層、
５１６は各々ｐ側、ｎ側電極、７は絶縁層、８はｐ”型
導電領域、９はｎ−型中間キャップ層である。第１図−
ａでは光吸収層３からｎ−型キャップ層４に向かって価
電子帯不連続量（ΔＥｖ）が連続的に、また、第１図−
すのｎ−型キャップ層４、ｎ−型中間キャップ層では段
階的に大きくなるようなバンド構造を持つ少なくとも一
層以上の層よりなり、そのキャリア濃度は、空乏層が光
吸収層まで達する程（その層厚に対して）十分に低濃度
化されている。
本発明の特徴を第３図に示す本構造のバンド図を用いて
説明する。図中の１〜４．８．９は第１図の同一数字で
示される箇所に対応する。また、６の点線は価電子帯不
連続量（ΔＥｖ）が連続的に変化する場合のバンド構造
を示し、７の一点鎖線はｐ−ｎ接合位置を示す。本構造
においては、ｐ−ｎ接合がｎ−型キャップ層４中のいず
れの位置にあっても、光吸収層３とキャンプ層４の価電
子帯不連続量（ΔＥｖ）がキャップ層４に向かって徐々
に大きくなっていくため、光吸収層で発生した正孔キャ
リアはへテロ障壁（ΔＥｖ）に移動を阻止されることが
ない。一方、ｐ−ｎ接合が光吸収層中にある場合は、第
２図に示される従来構造の場合と変わりはない。従って
、ｐ−ｎ接合の位置制御はキャップ層４の厚さに対応す
る量だけ、その精度が緩和されることになる。以上の結
果、高速応答特性を何するプレーナルミｎ型フォトダイ
オードをｐ−ｎ接合の深さ精度が比較的緩い条件で容易
に製作することができる。
説明する。図中の１〜４．８．９は第１図の同一数字で
示される箇所に対応する。また、６の点線は価電子帯不
連続量（ΔＥｖ）が連続的に変化する場合のバンド構造
を示し、７の一点鎖線はｐ−ｎ接合位置を示す。本構造
においては、ｐ−ｎ接合がｎ−型キャップ層４中のいず
れの位置にあっても、光吸収層３とキャンプ層４の価電
子帯不連続量（ΔＥｖ）がキャップ層４に向かって徐々
に大きくなっていくため、光吸収層で発生した正孔キャ
リアはへテロ障壁（ΔＥｖ）に移動を阻止されることが
ない。一方、ｐ−ｎ接合が光吸収層中にある場合は、第
２図に示される従来構造の場合と変わりはない。従って
、ｐ−ｎ接合の位置制御はキャップ層４の厚さに対応す
る量だけ、その精度が緩和されることになる。以上の結
果、高速応答特性を何するプレーナルミｎ型フォトダイ
オードをｐ−ｎ接合の深さ精度が比較的緩い条件で容易
に製作することができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例としてｌｎＰ／ １ｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＧａＡｓ系ｐｉｎフオトダイオード、ＩｎＰ／
ＩｎＡ ＩＡｓ／ＩｎＧａＡｓＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ル
ミｎ二側トダイオードする。
／ＩｎＧａＡｓ系ｐｉｎフオトダイオード、ＩｎＰ／
ＩｎＡ ＩＡｓ／ＩｎＧａＡｓＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ル
ミｎ二側トダイオードする。
（実施例１）
第１図−ａに示す半導体受光素子を以下の工程によって
製作した。
製作した。
ｎ＋型！ｎＰ基板１上に、ｎ型１ｎＰバッフＴ層２を１
μｍ厚に、キャリア１度〜２ Ｘ Ｉ Ｏ”ｃｒａ−３
のｎ−型”ｏ 、 ５３ｃａ０ 、４７ＡＳ光吸収層３
を１〜１．５μｍ厚に、キャリア１度〜１×１０Ｉ６ｃ
１１１−３のｎ−型１ｎＧａＡｓＰ〜ＩｎＰグレープン
ト・キャップ層４を１．５μｍ厚に、順次、有機金属気
相成長法を用いて成長する。ここで、１ｎＧａＡｓＰ〜
［ｎＰクレーｆ’ッドΦキャップ層４はＩｎＧａＡｓ光
吸収層３がらＩｎＰキャップ層に向かって連続的にバン
ドギャップ（＝価電子帯不連続量（ΔＥｖ））が大きく
なるような構造をもっている。次に、５Ｉ０２拡散マス
クを用いて直径２０μｍの円形領域に通常の方法でＺｎ
拡散を深さ１．２〜１．６μｍまで行う。これによりキ
ャップ層４の一部または全部をｐ１型化し、ｐ３型導電
領域８を形成する。基板研磨後に絶縁層７を形成し、さ
らにｐ側電極５をＡｕＺｎでｎ側電極６をＡｕＧｅで形
成した。このグレーデッド拳キャップ層により、周波数
応答を劣化させることなく、拡散深さの位置制御が従来
の〜０．１μｍから〜０．４μｍに緩和することができ
る。
μｍ厚に、キャリア１度〜２ Ｘ Ｉ Ｏ”ｃｒａ−３
のｎ−型”ｏ 、 ５３ｃａ０ 、４７ＡＳ光吸収層３
を１〜１．５μｍ厚に、キャリア１度〜１×１０Ｉ６ｃ
１１１−３のｎ−型１ｎＧａＡｓＰ〜ＩｎＰグレープン
ト・キャップ層４を１．５μｍ厚に、順次、有機金属気
相成長法を用いて成長する。ここで、１ｎＧａＡｓＰ〜
［ｎＰクレーｆ’ッドΦキャップ層４はＩｎＧａＡｓ光
吸収層３がらＩｎＰキャップ層に向かって連続的にバン
ドギャップ（＝価電子帯不連続量（ΔＥｖ））が大きく
なるような構造をもっている。次に、５Ｉ０２拡散マス
クを用いて直径２０μｍの円形領域に通常の方法でＺｎ
拡散を深さ１．２〜１．６μｍまで行う。これによりキ
ャップ層４の一部または全部をｐ１型化し、ｐ３型導電
領域８を形成する。基板研磨後に絶縁層７を形成し、さ
らにｐ側電極５をＡｕＺｎでｎ側電極６をＡｕＧｅで形
成した。このグレーデッド拳キャップ層により、周波数
応答を劣化させることなく、拡散深さの位置制御が従来
の〜０．１μｍから〜０．４μｍに緩和することができ
る。
（実施例２）
第１図−ｂに示す半導体受光素子を以下の工程によって
製作した。
製作した。
ｎ＋型１ｎＰ基板１上に、ｎ型！ｎＰバッファー層２を
１μｍ厚４ｍ、＋ ＋ ’Ｊ ７ ｉａ度〜２ Ｘ １
０ ｌ５ｃｍ＋−３のｎ−型１ｎｏ、１ｓ３Ｇａｏ、４
ｔＡＳ光吸収層３を１〜１．５μｍ厚に、キャリア濃度
〜ｌＸｌ０’θｃａｔ−’のｎ−型ｌｎ０．５２ＡＩ０
．４８Ａｓ中間キャップ層９を０．５μｍ厚に、キャリ
ア濃度〜２×１Ｏ−１６ＣＩ１１−３のＩｎＰキャップ
層４を１μｍ厚に順次、有機金属気相成長法を用いて成
長する。ＩｎＡ ＩＡｓとｌｎＰの１ｎＧａＡｓに対す
る価電子帯不連続Ｎ（ΔＥｖ）は、各々０．２１ｅＶ１
０．３８ｅＶであるため、これらの材料系は前述の条件
を満足する。とくに１ｎＧａＡｓに帯する価電子帯不連
続量（ΔＥ、）が、ＩｎＡｌＡｓはｌｎＰの約１／２で
あることから、実施例１のグレーデッド中間層の場合と
同様の効果を１ｎＡＩＡｓ−層で得ることができる。
１μｍ厚４ｍ、＋ ＋ ’Ｊ ７ ｉａ度〜２ Ｘ １
０ ｌ５ｃｍ＋−３のｎ−型１ｎｏ、１ｓ３Ｇａｏ、４
ｔＡＳ光吸収層３を１〜１．５μｍ厚に、キャリア濃度
〜ｌＸｌ０’θｃａｔ−’のｎ−型ｌｎ０．５２ＡＩ０
．４８Ａｓ中間キャップ層９を０．５μｍ厚に、キャリ
ア濃度〜２×１Ｏ−１６ＣＩ１１−３のＩｎＰキャップ
層４を１μｍ厚に順次、有機金属気相成長法を用いて成
長する。ＩｎＡ ＩＡｓとｌｎＰの１ｎＧａＡｓに対す
る価電子帯不連続Ｎ（ΔＥｖ）は、各々０．２１ｅＶ１
０．３８ｅＶであるため、これらの材料系は前述の条件
を満足する。とくに１ｎＧａＡｓに帯する価電子帯不連
続量（ΔＥ、）が、ＩｎＡｌＡｓはｌｎＰの約１／２で
あることから、実施例１のグレーデッド中間層の場合と
同様の効果を１ｎＡＩＡｓ−層で得ることができる。
次に、Ｓ１０゜拡散マスクを用いて直径２０μｍの円形
領域に通常の方法でＺｎ拡散を深さ１．２〜１．６μｍ
まで行う。これによりキャップ層４．９の一部または全
部をｐ９型化し、ｐ０型拡散領域８を形成する。基板研
磨後に絶縁層７を形成し、さらにｐ側電極５をＡｕＺｎ
で、ｎ側電極６をＡｕＧｅで形成した。この中間キャッ
プ層により、周波数応答を劣化させることなく、拡散深
さの位置制御が従来の〜０．１ μｍから〜０．４μｍ
に緩和することができる。
領域に通常の方法でＺｎ拡散を深さ１．２〜１．６μｍ
まで行う。これによりキャップ層４．９の一部または全
部をｐ９型化し、ｐ０型拡散領域８を形成する。基板研
磨後に絶縁層７を形成し、さらにｐ側電極５をＡｕＺｎ
で、ｎ側電極６をＡｕＧｅで形成した。この中間キャッ
プ層により、周波数応答を劣化させることなく、拡散深
さの位置制御が従来の〜０．１ μｍから〜０．４μｍ
に緩和することができる。
本実施例の系の特徴をさらに以下に述べる。
本実施例のＩｎＡｌＡｓ中間キャップ層をＩｎＧａＡ
ＩＡｓグレーデッド・キャップ層化する際、ＩｎＧａＡ
ｓＰ系グレーデッド・キャップ層で結晶成長時にペテロ
界面の結晶性に大きな影響を与える三原原料ガスめ切り
替えが伴い、成長法に特別の留意が必要であるのに対し
て、王族原料ガスの切り替えのみによりＡＩとＧａの組
成比を変化でき、比較的容易に１ｎＧａＡＩＡｓグレー
デツド・キャップ層を成長することができる。本構造の
もう一つの特徴として、ＩｎＰキャップ層４による！ｎ
ＡｌＡｓ層の表面酸化の防止があげられ、従来のＩｎＰ
／ ＩｎＧａＡｓｎＧａＡｓ系ルミｎフォトダイオード
作プロセスを利用できる。
ＩＡｓグレーデッド・キャップ層化する際、ＩｎＧａＡ
ｓＰ系グレーデッド・キャップ層で結晶成長時にペテロ
界面の結晶性に大きな影響を与える三原原料ガスめ切り
替えが伴い、成長法に特別の留意が必要であるのに対し
て、王族原料ガスの切り替えのみによりＡＩとＧａの組
成比を変化でき、比較的容易に１ｎＧａＡＩＡｓグレー
デツド・キャップ層を成長することができる。本構造の
もう一つの特徴として、ＩｎＰキャップ層４による！ｎ
ＡｌＡｓ層の表面酸化の防止があげられ、従来のＩｎＰ
／ ＩｎＧａＡｓｎＧａＡｓ系ルミｎフォトダイオード
作プロセスを利用できる。
（発明の効果）
この二つの実施例において、何れも、カットオフ周波数
が正孔キャリアの走行時間制限によって決定される値、
２０ＧＨｚ以上の素子が再現性良く得られた。特に、Ｉ
）−ｎ接合位置を電子ビーム誘起電流（ＥＢＩＣ）像観
察により、それぞれ、ＩｎＧａＡｓＰ層中（実施例１
） 、１ｎＡＩＡｓ層中（実施例２）に確認した素子に
ついても、カットオフ周波数のへテロ障壁による劣化は
観測されなかった。
が正孔キャリアの走行時間制限によって決定される値、
２０ＧＨｚ以上の素子が再現性良く得られた。特に、Ｉ
）−ｎ接合位置を電子ビーム誘起電流（ＥＢＩＣ）像観
察により、それぞれ、ＩｎＧａＡｓＰ層中（実施例１
） 、１ｎＡＩＡｓ層中（実施例２）に確認した素子に
ついても、カットオフ周波数のへテロ障壁による劣化は
観測されなかった。
また、従来のプレーナ構造と同じ＜ｐ−ｎ接合界面がメ
サ・エツチング等で露出することがないため暗電流の増
加も観測されないなど、信頼性に関しても従来のプレー
ナ構造素子と同等であった。
サ・エツチング等で露出することがないため暗電流の増
加も観測されないなど、信頼性に関しても従来のプレー
ナ構造素子と同等であった。
以上、本発明の構造により、信頼性を損ねることなくｐ
−ｎ接合位置制御に高い制御精度を必要としない高速応
答特性を有する光検出器を得ることができ、その価値は
大きい。
−ｎ接合位置制御に高い制御精度を必要としない高速応
答特性を有する光検出器を得ることができ、その価値は
大きい。
第１図−ａＸｂは本発明の半導体受光素子の一例を示す
構造断面図である。図において、１はｎ゛型半導体基板
、２はｎ型バッファ層、３はｎ−型光吸収層、４はｎ−
型グレーデッド・キャップ層、５．６は各々ｐ側、ｎ側
電極、７は絶縁層、８はｐ″型導電領域、９はｎ−型中
間キャノプ層である。 第２図は従来のプレーナ型ｐｉｎ型フォトダイオードの
構造断面図である。この図において、１はｎ１型１ｎＰ
基板、２はｎ型１ｎＰバッファ層、３はｎ−型１ｎＧａ
Ａｓ光吸収層、４はｎ−型１ｎＰウインドウ・キャップ
層、Ｓはｐ＋型Ｚｎ拡散領域、６は絶縁層、７はｐ側電
極、８はｎ側電極である。第３図は、本発明の半導体受
光素子のバンド図である。図において、１はｎ＋型半導
体基板、２はｎ型バッファ層、３はｎ−型光吸収層、８
はｐ＋型導電領域、９はｎ−型中間キャップ層であり、
６は連続的に価電子帯不連続量（ΔＥｖ）が変化する場
合のバンド構造、７はｐ−ｎ接合位置である。
構造断面図である。図において、１はｎ゛型半導体基板
、２はｎ型バッファ層、３はｎ−型光吸収層、４はｎ−
型グレーデッド・キャップ層、５．６は各々ｐ側、ｎ側
電極、７は絶縁層、８はｐ″型導電領域、９はｎ−型中
間キャノプ層である。 第２図は従来のプレーナ型ｐｉｎ型フォトダイオードの
構造断面図である。この図において、１はｎ１型１ｎＰ
基板、２はｎ型１ｎＰバッファ層、３はｎ−型１ｎＧａ
Ａｓ光吸収層、４はｎ−型１ｎＰウインドウ・キャップ
層、Ｓはｐ＋型Ｚｎ拡散領域、６は絶縁層、７はｐ側電
極、８はｎ側電極である。第３図は、本発明の半導体受
光素子のバンド図である。図において、１はｎ＋型半導
体基板、２はｎ型バッファ層、３はｎ−型光吸収層、８
はｐ＋型導電領域、９はｎ−型中間キャップ層であり、
６は連続的に価電子帯不連続量（ΔＥｖ）が変化する場
合のバンド構造、７はｐ−ｎ接合位置である。
Claims (1)
- 第１導電型もしくは、半絶縁性基板に、第１導電型バッ
ファー層、第１導電型光吸収層、第１導電型キャップ層
が順次積層された構造のｐｉｎ型半導体受光素子におい
て、該キャップ層と該光吸収層の価電子帯不連続量が、
光吸収層からキャップ層に向かって段階的に、あるいは
、連続的に大きくなるようなバンド構造をもつ少なくと
も一層の層よりキャップ層が構成されていることを特徴
とする半導体受光素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149715A JPH022691A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体受光素子 |
| EP89305944A EP0347157A3 (en) | 1988-06-17 | 1989-06-13 | Pin semiconductor light receiving device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149715A JPH022691A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022691A true JPH022691A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15481240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63149715A Pending JPH022691A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体受光素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100393461B1 (ko) * | 1994-11-01 | 2004-01-24 | 인테벡, 인코포레이티드 | 이종접합에너지경사구조 |
| WO2008026536A1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-06 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetector and method for manufacturing photodetector |
| CN120857652A (zh) * | 2025-09-19 | 2025-10-28 | 成都西交杰睿光电科技有限公司 | 一种高速率宽光谱响应光电探测器、外延结构及其制备方法 |
Families Citing this family (21)
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| JP3288741B2 (ja) * | 1992-02-07 | 2002-06-04 | 住友電気工業株式会社 | 半導体受光素子の製造方法 |
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| US8164151B2 (en) | 2007-05-07 | 2012-04-24 | Osi Optoelectronics, Inc. | Thin active layer fishbone photodiode and method of manufacturing the same |
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-
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393461B1 (ko) * | 1994-11-01 | 2004-01-24 | 인테벡, 인코포레이티드 | 이종접합에너지경사구조 |
| JPH08139355A (ja) * | 1994-11-08 | 1996-05-31 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
| WO2008026536A1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-06 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetector and method for manufacturing photodetector |
| JP2008060161A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 光検出器及び光検出器の製造方法 |
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| US8263966B2 (en) | 2006-08-29 | 2012-09-11 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetector and method for manufacturing photodetector |
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