JPH0364077A - Long wavelength avalanche photodiode - Google Patents
Long wavelength avalanche photodiodeInfo
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- JPH0364077A JPH0364077A JP1200512A JP20051289A JPH0364077A JP H0364077 A JPH0364077 A JP H0364077A JP 1200512 A JP1200512 A JP 1200512A JP 20051289 A JP20051289 A JP 20051289A JP H0364077 A JPH0364077 A JP H0364077A
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- electrode
- apd
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、1ilJIIの困難なcd拡敞(P゛〉領
域を形威しない長波長アバランシェフォトダイオード(
以下APDと略す)構造に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is a long-wavelength avalanche photodiode (
(hereinafter abbreviated as APD) structure.
第2図は、従来の長波長APDの構造を示す断面図であ
る0図において、(1)はn’ −InP基板、伐)は
n−−InPバツフア一層、(3)はn−−InGaA
sもしくは(以下/で示す)rnGaAsP光吸収層、
(4)は周波数応答を改善するためのn−TnGaAs
P層、(6)はn−、InP増倍層、(6)はn−−I
nPガ一ドリング層、(7)は保護絶縁膜、(8)はB
eイオン注入によるガードリング領域、(9)はCd拡
散領域、01は表面オーミック電極、αDは裏面オー主
ソク電極である。Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional long-wavelength APD.
s or (indicated by / below) rnGaAsP light absorption layer,
(4) is n-TnGaAs to improve frequency response.
P layer, (6) is n-, InP multiplication layer, (6) is n--I
nP gadling layer, (7) is a protective insulating film, (8) is B
E is a guard ring region formed by ion implantation, (9) is a Cd diffusion region, 01 is a front surface ohmic electrode, and αD is a back surface ohmic electrode.
次に従来の長波長APDfll造の製作方法を説明する
。n”−InP基板+11の上に、n−−InPバンフ
1−層(2)、n−−1nGaAs/InGaAsP光
吸収層(3)、n−−1nGaAsP層(4)、n−I
nP増倍層(5)、n−−InPガ一ドリング層(6)
を順次エピタキシ中ル戒長する。その後Beイオン注入
とアニールにより、濃度勾配の小さいP“ nl斜接合
をもつガードリング領域(8)とP゛n階段接合をつく
るCd拡散領域(9)を形威する。Next, a method of manufacturing a conventional long-wavelength APD full structure will be explained. On n''-InP substrate +11, n--InP banff 1 layer (2), n--1nGaAs/InGaAsP light absorption layer (3), n--1nGaAsP layer (4), n-I
nP multiplication layer (5), n--InP garrison layer (6)
Sequentially conduct epitaxy. Thereafter, by Be ion implantation and annealing, a guard ring region (8) having a P''nl oblique junction with a small concentration gradient and a Cd diffusion region (9) forming a P'' step junction are formed.
最後に表面オーミック電極α呻と裏面オーミック電極α
Dを形威し、長波長APD構造が製作される。Finally, the front ohmic electrode α and the back ohmic electrode α
A long wavelength APD structure is fabricated based on D.
次に長波長APD構造の動作原理を説明する。Next, the operating principle of the long wavelength APD structure will be explained.
長波長の光は、リング状の表面オー電ツタ電極Qlで囲
まれた受光面より入射し、保護絶縁膜(7)、cd拡散
領域+9)、n−InP増倍層(5)、n−−InGa
AsP層(4)の各層を効率よく透過し、全てn−−1
nGaAs/ I nGaAs P光吸収層(3)で吸
収され、光励起によるキャリア対を発生する。Long-wavelength light enters the light-receiving surface surrounded by the ring-shaped surface electric ivy electrode Ql, and passes through the protective insulating film (7), the CD diffusion region +9), the n-InP multiplication layer (5), and the n-InP multiplication layer (5). -InGa
Each layer of the AsP layer (4) is efficiently transmitted, and all n--1
It is absorbed by the nGaAs/I nGaAs P light absorption layer (3) and generates carrier pairs by photoexcitation.
表面オーミック電極αφ、裏面オーミソク電極Oυの間
には、常にCd拡散領域(9)の下のn−InP増倍層
(5)である増倍領域において、アバランシェブレーク
ダウンを起こす寸前の逆方向電圧が、かけられており、
n−−1nGaAs/InGaAsP光吸収層(3)ま
で十分空乏層は延びている。n−I n G a A
S / I n G a A s P光吸収層(3)で
発生したキャリア対は、この空乏層にかかる電界により
ドリフトする。この場合、ホールが増倍領域に注入され
、高電界によりなだれ的に、rnP中の原子をイオン化
しホールをアバランシェ増倍してい<、rnPは、ホー
ルのイオン化率が電子よりも大きく、注入ホールが増倍
領域を通過する時間で増倍キャリアの発生がほぼ終了す
るので過剰雑音が少なく、微小信号の増倍及び高速応答
が得られるため、第2図に示されるような伝導型の組合
わせが用いられている。Between the front ohmic electrode αφ and the back ohmic electrode Oυ, there is always a reverse voltage on the verge of causing avalanche breakdown in the multiplication region, which is the n-InP multiplication layer (5) under the Cd diffusion region (9). is applied,
The depletion layer extends sufficiently to the n--1nGaAs/InGaAsP light absorption layer (3). n-I n G a A
Carrier pairs generated in the S/InGaAsP light absorption layer (3) drift due to the electric field applied to this depletion layer. In this case, holes are injected into the multiplication region, and the high electric field ionizes the atoms in rnP in an avalanche manner, multiplying the holes by avalanche. The generation of multiplication carriers is almost completed in the time it takes for carriers to pass through the multiplication region, so there is little excess noise, multiplication of small signals, and high-speed response can be obtained. Therefore, the combination of conduction types shown in Figure 2 is used.
従来の長波長APDは以上のように構成されているので
、Cd拡散(P″″) SN域の形成が、APDの特性
を決める重要なプロセスの一つであり、確実な制御性が
望まれる。また、ガードリング領域も、Cd拡散領域の
つくる拡散フロントのエッヂを充分含むよう形成するた
め、その確実な制御性が望まれる。しかし、両方のプロ
セスにおいて、その制御性は、困難という問題があった
。この発明は、以上のような問題を解決するためになさ
れたもので、ガードリング領域の形成が簡単で、かつ受
光部において均一な増倍率を持つAPDを得ることを目
的とする。Conventional long-wavelength APDs are configured as described above, so the formation of the Cd diffusion (P'') SN region is one of the important processes that determines the characteristics of the APD, and reliable controllability is desired. . Furthermore, since the guard ring region is formed to sufficiently include the edge of the diffusion front formed by the Cd diffusion region, reliable controllability is desired. However, in both processes, the controllability was difficult. The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide an APD in which the guard ring region is easy to form and has a uniform multiplication factor in the light receiving section.
この発明に係るI n G a A s / T n
G a A s PのAPD構造は、表面電極としてn
−InPとショットキー接合をつくる透明電極を用いた
、ショットキー型のAPD構造である。I n Ga As / T n according to this invention
The APD structure of G a A s P has n as a surface electrode.
-It is a Schottky type APD structure using InP and a transparent electrode that forms a Schottky junction.
この発明における、n−InPとショットキー接合をつ
くる透明電極を用いた、ショットキー型のAPD構造は
、シもントキー型のため、Cd拡散(P”)fil域を
つくる必要がなく、ガードリング領域の形成も簡単であ
る。また、透明電極を用いているため従来のAPDと同
様に、受光部において増倍率の均一な分布が得られる。In this invention, the Schottky type APD structure using a transparent electrode that forms a Schottky junction with n-InP is a Schottky type, so there is no need to create a Cd diffusion (P'') fil region, and a guard ring is used. Formation of the region is also simple.Furthermore, since a transparent electrode is used, a uniform distribution of the multiplication factor can be obtained in the light receiving section, similar to the conventional APD.
以下、この発明の一実施例を図によて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図はn−InPとショットキー接合をつくる透明電
極を用いた、ショットキー型のInGaAs / I
n G a A s PのAPD構造を示す断面図であ
る。図においてi11〜<51 、 +71 、 +8
1 、α0.αDは第2図の従来例に示したものと同等
である。Figure 1 shows Schottky-type InGaAs/I using n-InP and a transparent electrode to form a Schottky junction.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the APD structure of nGaAsP. In the figure, i11~<51, +71, +8
1, α0. αD is equivalent to that shown in the conventional example of FIG.
次に動作について説明する。n”InP基板+1!上に
、n−−InPバツフア一層(2)、n−−InGaA
sPn−−InGaAsP光吸収層(3)、n−InG
aAsP層(4)、n−InP増倍層(5)のエピタキ
シャル層を形成することは、第2図の従来例に示したも
のと同じである。Next, the operation will be explained. n”InP substrate +1! On top of that, n--InP buffer layer (2), n--InGaA
sPn--InGaAsP light absorption layer (3), n-InG
The formation of the epitaxial layers of the aAsP layer (4) and the n-InP multiplication layer (5) is the same as that shown in the conventional example of FIG.
この発明による製造方法は、シもソトキー電極のエッヂ
部分にエッヂブレークダウンを抑えるために、浅<Be
イオン注入によるガードリング9N域(8)を形成し、
受光部上にn−Inp増倍N(5)とショットキー接合
をつくる透明電極αυを形成する。In the manufacturing method according to the present invention, in order to suppress edge breakdown at the edge portion of the soft key electrode,
A guard ring 9N region (8) is formed by ion implantation,
A transparent electrode αυ that forms a Schottky junction with the n-Inp multiplier N(5) is formed on the light receiving section.
その周わりを絶縁保護膜(7)で囲み、その上に透明t
siaとオーミック接触する表面オーミック電極OIを
つくる。It is surrounded by an insulating protective film (7), and a transparent t-shirt is placed on top of it.
Create a surface ohmic electrode OI that makes ohmic contact with sia.
以上のように、この発明によればショットキー型のため
、Cd拡散(P”)SN域をつくる必要がなく、ガード
リング9N域の形成も簡単である。また、透明電極を用
いているため、従来のAPDと同様に受光部において、
均一な増倍率の分布が得られるという効果がある。As described above, according to the present invention, since it is a Schottky type, there is no need to create a Cd-diffused (P") SN region, and the formation of the guard ring 9N region is easy. Also, since a transparent electrode is used, , in the light receiving section like the conventional APD,
This has the effect that a uniform distribution of multiplication factors can be obtained.
第1図はこの発明の一実施例による長波長APDの構造
を示す断面図、第2図は従来の長波長APDの構造を示
す断面図である。図において(1)はn”−InP基羊
反、(2)はn−−InPバンファ層、(3)はn−−
TnGaAs/InGaAsP光吸収層、(4)はn−
−InGaAsP層、(5)はn−InP増倍層、(7
)は保護絶縁膜、(8)はガードリング領域、叫は表面
オーミック電極、GOは裏面オーミック電極、(2)は
透明電極である。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a long wavelength APD according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a conventional long wavelength APD. In the figure, (1) is an n''-InP base layer, (2) is an n--InP buffer layer, and (3) is an n--
TnGaAs/InGaAsP light absorption layer, (4) is n-
-InGaAsP layer, (5) is n-InP multiplication layer, (7
) is a protective insulating film, (8) is a guard ring region, HO is a front ohmic electrode, GO is a back ohmic electrode, and (2) is a transparent electrode. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
オーミック電極として用いたことを特徴とする長波長ア
バランシェフォトダイオード。A long wavelength avalanche photodiode characterized in that a transparent electrode forming a Schottky junction with n-InP is used as a surface ohmic electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200512A JPH0364077A (en) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | Long wavelength avalanche photodiode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200512A JPH0364077A (en) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | Long wavelength avalanche photodiode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364077A true JPH0364077A (en) | 1991-03-19 |
Family
ID=16425546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1200512A Pending JPH0364077A (en) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | Long wavelength avalanche photodiode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0364077A (en) |
-
1989
- 1989-08-01 JP JP1200512A patent/JPH0364077A/en active Pending
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