JPH0364077A - 長波長アバランシエフォトダイオード - Google Patents
長波長アバランシエフォトダイオードInfo
- Publication number
- 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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- Japan
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- electrode
- apd
- region
- guard ring
- schottky
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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〕
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。
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。
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。
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。
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。
。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。
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。
Ｄを形威し、長波長ＡＰＤ構造が製作される。
次に長波長ＡＰＤ構造の動作原理を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
以下、この発明の一実施例を図によて説明する。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
Claims (1)
- ｎ−ＩｎＰとショットキー接合をつくる透明電極を表面
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200512A JPH0364077A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | 長波長アバランシエフォトダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200512A JPH0364077A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | 長波長アバランシエフォトダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364077A true JPH0364077A (ja) | 1991-03-19 |
Family
ID=16425546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1200512A Pending JPH0364077A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | 長波長アバランシエフォトダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0364077A (ja) |
-
1989
- 1989-08-01 JP JP1200512A patent/JPH0364077A/ja active Pending
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