JPS58108778A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
- Publication number
- JPS58108778A JPS58108778A JP56207847A JP20784781A JPS58108778A JP S58108778 A JPS58108778 A JP S58108778A JP 56207847 A JP56207847 A JP 56207847A JP 20784781 A JP20784781 A JP 20784781A JP S58108778 A JPS58108778 A JP S58108778A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light absorption
- absorption layer
- light
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H10F30/225—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 working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
- H10F30/2255—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 working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes in which the active layers form heterostructures, e.g. SAM structures
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】
（１）発明の技術分野
本発明に受光素子に関する。
（２）技術の背景
１μｍ帯光通信用受元素子は、現在インジウム・リン（
ＩｍＰ）系ＡＰＤ （アバランシェ・フォト・’７１ ダイオード）で構成これている。Ｉ−ｗＰと格子整θ１ 合したインジウム・ガリウム・ヒ素・（リン） （Ｉｎ
Ｇ ａ Ａ ｓ （Ｐ））を光吸収層として用いた構造
に光波長で最長１７μｍ（この場合にはインジウム・ガ
リウム・ヒ素（ＩｎＧａＡｓ ）ｆ光吸収層と１．て用
いる０）迄の波長領域をカバーすることが出来、ファイ
バー損の最も低い光波長１５〜１６μｍで高量子効率が
得られる点で書Ｔ１いる。
ＩｍＰ）系ＡＰＤ （アバランシェ・フォト・’７１ ダイオード）で構成これている。Ｉ−ｗＰと格子整θ１ 合したインジウム・ガリウム・ヒ素・（リン） （Ｉｎ
Ｇ ａ Ａ ｓ （Ｐ））を光吸収層として用いた構造
に光波長で最長１７μｍ（この場合にはインジウム・ガ
リウム・ヒ素（ＩｎＧａＡｓ ）ｆ光吸収層と１．て用
いる０）迄の波長領域をカバーすることが出来、ファイ
バー損の最も低い光波長１５〜１６μｍで高量子効率が
得られる点で書Ｔ１いる。
（２）従来技術と問題点
従来、■指Ｐ系Ａ Ｔ） Ｉ）の基本購造汀、ｎト形Ｉ
舟Ｐ／ｌ’Ｌ
／ｒＬ基板上に
ｎ形１．ｍＰバッファ一層２、ｎ形ＩｎＧａりし ＡｓＰ光吸収層、ｎ形ＩｎＰウィンド一層を順次液相エ
ピタキシャル成長した多層半導体層の前記ウィ／ト−）
−にｐ形受光部とｐ形ガードリング領域を配置したもの
である。この構造を有するＡＩ）Ｄ゛ ではＩｎＰウィ
ンド一層の層厚を】０μｍ以上に成長きせることは容易
ではなく、他方、ウィンドー１−へのｐ形不純物の拡散
により形成これるｐｎ接合は、拡散法ζを数μｍ以下に
制限した場合、階段接合或いは傾斜接合が形成これる様
に、制御することけ容易でにないという問題があった。
舟Ｐ／ｌ’Ｌ
／ｒＬ基板上に
ｎ形１．ｍＰバッファ一層２、ｎ形ＩｎＧａりし ＡｓＰ光吸収層、ｎ形ＩｎＰウィンド一層を順次液相エ
ピタキシャル成長した多層半導体層の前記ウィ／ト−）
−にｐ形受光部とｐ形ガードリング領域を配置したもの
である。この構造を有するＡＩ）Ｄ゛ ではＩｎＰウィ
ンド一層の層厚を】０μｍ以上に成長きせることは容易
ではなく、他方、ウィンドー１−へのｐ形不純物の拡散
により形成これるｐｎ接合は、拡散法ζを数μｍ以下に
制限した場合、階段接合或いは傾斜接合が形成これる様
に、制御することけ容易でにないという問題があった。
そこで従来の問題点を解決する為に本出願人は８Ｊ−Ｗ
ｉ７／７＋１１ ａｌｌＴ） １１７．ソに’−由ｒｙ
ノ斗ソｄ１１ ｂＥ４ａを埋め込んだ受光素子を提案（
２だ（％願昭５６−８３９９７ ）。第１図りその受光
素子の断面図を示１−たもので、１ｆｌｎ＋形ＩｎＰ基
板、２はｎ形Ｊｎｐバッファ一層、：３はｎ形ＩｎＧａ
ＡｓＰ光吸収層、４汀ｎ形Ｊｒ＋Ｐ第１ウインド一層、
５汀埋め込まＦまたｎ形イオン注入領域、６ ｉｊ’
ｎ−形Ｉ ｎ Ｐ第２つ、「ンド一層、７θｐ十形受光
部、８）ゴＰ形カードリング領域、ＯＣ」チノ化シリニ
１ン（Ｓｉ、Ｎ４）絶縁性膜、Ｉ Ｏ？ｊ’ ｌ’）側
電極、Ｉ ｌ Ｉｉ ｎ側電極をそれぞれ示している。
ｉ７／７＋１１ ａｌｌＴ） １１７．ソに’−由ｒｙ
ノ斗ソｄ１１ ｂＥ４ａを埋め込んだ受光素子を提案（
２だ（％願昭５６−８３９９７ ）。第１図りその受光
素子の断面図を示１−たもので、１ｆｌｎ＋形ＩｎＰ基
板、２はｎ形Ｊｎｐバッファ一層、：３はｎ形ＩｎＧａ
ＡｓＰ光吸収層、４汀ｎ形Ｊｒ＋Ｐ第１ウインド一層、
５汀埋め込まＦまたｎ形イオン注入領域、６ ｉｊ’
ｎ−形Ｉ ｎ Ｐ第２つ、「ンド一層、７θｐ十形受光
部、８）ゴＰ形カードリング領域、ＯＣ」チノ化シリニ
１ン（Ｓｉ、Ｎ４）絶縁性膜、Ｉ Ｏ？ｊ’ ｌ’）側
電極、Ｉ ｌ Ｉｉ ｎ側電極をそれぞれ示している。
この購謂′？−有する受光素子を作製する場合のポイン
ト汀１）−形１ｎＰウインド一層４にキャリア濃度が１
〜３Ｘ１０１６□□□〜３、深ざが０５〜１５μｍのｎ
形イ」ン仕入領域５ｆ選択的に形成し、更にその上に＋
１−形ＩｎＰウィンド層６を形成１．て、ｎ形イオン注
入領域５を埋め込む事にある。
ト汀１）−形１ｎＰウインド一層４にキャリア濃度が１
〜３Ｘ１０１６□□□〜３、深ざが０５〜１５μｍのｎ
形イ」ン仕入領域５ｆ選択的に形成し、更にその上に＋
１−形ＩｎＰウィンド層６を形成１．て、ｎ形イオン注
入領域５を埋め込む事にある。
従来、このｎ形イオン注入、領域５に第１層のｎ−形Ｉ
ｎ Ｐウィンド層４形成後、シリコン（８４）イオン
注入（ランダム注入）で形成ｔ／、第１ウィンド一層４
上に史に第２層目のロー形ＩｎＰウィンド一層６を形成
［、で埋め込んだイオン注入領域としていた。［〜かじ
ながら、通常市販されているイオン注入機（最大加速電
圧ご８００ＫＶ）でけイオン注入領域５の深をが１５μ
ｍ以下に（７か出来す、２回目の第２ウィンド一層６を
成長する場合に行がうノルドバック（第１ウィンド一層
４表面を１〜：３μｍ除去する）により、イオン注入領
域５けほぼ除去なれて所望の深づが得らねないのが現状
であＺ、。ｋだ、所望の深をを確保すべくメルトバック
を控え目シですると第２１ｎＰウインド一層６の結晶性
が悪くなり、素子特性に態形ｑ＃を与えるという問題が
ある。
ｎ Ｐウィンド層４形成後、シリコン（８４）イオン
注入（ランダム注入）で形成ｔ／、第１ウィンド一層４
上に史に第２層目のロー形ＩｎＰウィンド一層６を形成
［、で埋め込んだイオン注入領域としていた。［〜かじ
ながら、通常市販されているイオン注入機（最大加速電
圧ご８００ＫＶ）でけイオン注入領域５の深をが１５μ
ｍ以下に（７か出来す、２回目の第２ウィンド一層６を
成長する場合に行がうノルドバック（第１ウィンド一層
４表面を１〜：３μｍ除去する）により、イオン注入領
域５けほぼ除去なれて所望の深づが得らねないのが現状
であＺ、。ｋだ、所望の深をを確保すべくメルトバック
を控え目シですると第２１ｎＰウインド一層６の結晶性
が悪くなり、素子特性に態形ｑ＃を与えるという問題が
ある。
向、第２層目のＪｎＰウィンド層６を成長する場合に行
Ａうメルトバックは、２層目のＩｎＰの結晶性を良くす
る為に行〃うもので、特ＫＩｎＰ層上に虹にＩｎＰＮを
成長する場合にげ必要不司欠である。
Ａうメルトバックは、２層目のＩｎＰの結晶性を良くす
る為に行〃うもので、特ＫＩｎＰ層上に虹にＩｎＰＮを
成長する場合にげ必要不司欠である。
（４）発明の目的
本発明の目的は、受光部下にイオン注入領域を埋め込ん
だ受光素子の製造に於いて、メルトバラ３− りを必要と１２ない受光素子の構造を提供することにあ
る。
だ受光素子の製造に於いて、メルトバラ３− りを必要と１２ない受光素子の構造を提供することにあ
る。
（５）発明の構成
本発明は、ＴｎＧａＡｓ若しく１ｆｆＩｎＧａＡｓＰか
ら成る光吸収層上にＩ ｎ Ｐ Ｍ ＋設け、該Ｉ ｎ
Ｐ層内に受デ４部とガードリング領域が配置ばｔｌて
成る受光素子に於いて、前記受光部下の前記うＬ吸収層
内に該光吸収層と同じ導電型のイオン注入領域を設けｋ
ものである。
ら成る光吸収層上にＩ ｎ Ｐ Ｍ ＋設け、該Ｉ ｎ
Ｐ層内に受デ４部とガードリング領域が配置ばｔｌて
成る受光素子に於いて、前記受光部下の前記うＬ吸収層
内に該光吸収層と同じ導電型のイオン注入領域を設けｋ
ものである。
（６）発明の実施例
以下、本発明の一実施例を用いて本説明ｆ説明すること
にＪる。第２図は本実施例の製造工程を追った受光素子
の断面図である。
にＪる。第２図は本実施例の製造工程を追った受光素子
の断面図である。
ｎ″−１ｎ Ｐ基板１２土に液相エピタキシャル成長法
ＶＣ，ｒ、Ｏ、キャリア濃度が３ＸｌＯ”Ｃｍ ”以
下で層厚が４μｎ１のｎ−形ＩｎＰバッファ一層１３、
次にキャリア濃度が３Ｘ１０１５ｏｎ−３以下で層厚が
４μｍのｎ−形１’ｎＧａＡｓＰ元吸収層１４を順次成
長する（第２図（ａ）＞ ｃ。
ＶＣ，ｒ、Ｏ、キャリア濃度が３ＸｌＯ”Ｃｍ ”以
下で層厚が４μｎ１のｎ−形ＩｎＰバッファ一層１３、
次にキャリア濃度が３Ｘ１０１５ｏｎ−３以下で層厚が
４μｍのｎ−形１’ｎＧａＡｓＰ元吸収層１４を順次成
長する（第２図（ａ）＞ ｃ。
４−
域以外の光吸収層１４上にホトレジスト層１５を形成し
、前記ホトレジスト層１５をマスクとして、Ｓ１イオン
を注入エネルギー８００１（ｅＶ注入量ＩＸ］Ｏｃｍ
を注入エネルギー２００ＫｅＶ、注入量４Ｘ１０”ｍ
−２で注入してキャリａ度が均一なイオン注入領域１６
を形成する（第２図（ｂ））。ホトレジスト層１５を除
去した後、７ｏｏ℃で熱処理する（第２図！（ｃｌ）。
、前記ホトレジスト層１５をマスクとして、Ｓ１イオン
を注入エネルギー８００１（ｅＶ注入量ＩＸ］Ｏｃｍ
を注入エネルギー２００ＫｅＶ、注入量４Ｘ１０”ｍ
−２で注入してキャリａ度が均一なイオン注入領域１６
を形成する（第２図（ｂ））。ホトレジスト層１５を除
去した後、７ｏｏ℃で熱処理する（第２図！（ｃｌ）。
この後、光吸収層１４上にキャリア濃度が５ Ｘ １
（１”ｔｙｎ ”以下で層厚が６μｍのｎ−形ＩｎＰウ
ィンドＮ］７を液相ユビタキシル成長する（第２図（ｄ
））ｏこのとき、ＩｎＧａＡｓＰ九吸収層１４上にＩｎ
Ｐウィンド一層１７を成長づせるので、光吸収層１４の
メルトバック無（７でも結晶性の良好なＩｎｐ層が成長
する。従って、前記［たよりなメルトバックによって埋
め込んだイオン注入領域１６がほとんど除去されるとい
う問題はなくなる。ウィンド一層１７内に選択イオン注
入法によってベリリウム（Ｂｅ）を注入した後、７５０
℃で熱処理してガードリング領域１８選択拡散法により
受光部１９を形成する（第２図（ｅ））。このとき、Ｂ
ｅイオンの注入エネルギーを１５０ＫｅＶ、注入液５Ｘ
１０１３ｃｍ ” とする。最後９ に、ウィンド一層１７上に８ｉ３Ｑ膜２０ｆ形成［また
佼、ｐ制電、極用の窓開きを行なって金曲鉛（Ａ、ｕＺ
ｎ）及び金ゲルマニウム（ＡｕＯｅ）を用いでｐ１１１
１電極及び１】仙１電極２２ｒ形成する（第２図（「）
）。
（１”ｔｙｎ ”以下で層厚が６μｍのｎ−形ＩｎＰウ
ィンドＮ］７を液相ユビタキシル成長する（第２図（ｄ
））ｏこのとき、ＩｎＧａＡｓＰ九吸収層１４上にＩｎ
Ｐウィンド一層１７を成長づせるので、光吸収層１４の
メルトバック無（７でも結晶性の良好なＩｎｐ層が成長
する。従って、前記［たよりなメルトバックによって埋
め込んだイオン注入領域１６がほとんど除去されるとい
う問題はなくなる。ウィンド一層１７内に選択イオン注
入法によってベリリウム（Ｂｅ）を注入した後、７５０
℃で熱処理してガードリング領域１８選択拡散法により
受光部１９を形成する（第２図（ｅ））。このとき、Ｂ
ｅイオンの注入エネルギーを１５０ＫｅＶ、注入液５Ｘ
１０１３ｃｍ ” とする。最後９ に、ウィンド一層１７上に８ｉ３Ｑ膜２０ｆ形成［また
佼、ｐ制電、極用の窓開きを行なって金曲鉛（Ａ、ｕＺ
ｎ）及び金ゲルマニウム（ＡｕＯｅ）を用いでｐ１１１
１電極及び１】仙１電極２２ｒ形成する（第２図（「）
）。
尚、本発明と従来とでＱ丁構造の上で相異する点はある
が、本発明が従来と同様な機能的な効果を得る為１ｆＯ
ゴウインド一ノー１７０層厚及びキャリアａ匿を増勢に
選ふと良い。
が、本発明が従来と同様な機能的な効果を得る為１ｆＯ
ゴウインド一ノー１７０層厚及びキャリアａ匿を増勢に
選ふと良い。
本実施例によれは、Ｉ ｎ Ｏａ Ａ、 ｓ Ｐ光吸収
層】４内にイオン注入値域】６を埋め込んでいるので、
該光吸収１−１４上にＩ ｎ ’Ｐウィンド一層１７ｆ
ｉ相エピタキシャル成長する際、メルトハック不・必衰
とし２ない。
層】４内にイオン注入値域】６を埋め込んでいるので、
該光吸収１−１４上にＩ ｎ ’Ｐウィンド一層１７ｆ
ｉ相エピタキシャル成長する際、メルトハック不・必衰
とし２ない。
向、本実施例でげ液相エピタキシャル成長法で受光素子
を作製１７たが、本発明の構造を有する受光素子は気相
コ、ビタキシャル成長法ＶＣ於いても有効ＶＣ作製でき
Ｚ・。
を作製１７たが、本発明の構造を有する受光素子は気相
コ、ビタキシャル成長法ＶＣ於いても有効ＶＣ作製でき
Ｚ・。
本実施例によれば、光吸収層内にイオン注入領域を埋め
込んでいるので、該光吸収層上にＩｎＰを液相エピタキ
シャル成長する際、メルトバックを会費としないで済む
という効果がある。
込んでいるので、該光吸収層上にＩｎＰを液相エピタキ
シャル成長する際、メルトバックを会費としないで済む
という効果がある。
第１図は従来の受光素子を示す断面図、第２図（ａ）乃
至（ｆｌに本発明の一実施例を説明するための１代理人
弁理士 松 岡 宏四部 ７− 第を図 ］／４ ］− ８− 須ト ど 目 、、 （ｔ２）（ｂ） （Ｃ）
至（ｆｌに本発明の一実施例を説明するための１代理人
弁理士 松 岡 宏四部 ７− 第を図 ］／４ ］− ８− 須ト ど 目 、、 （ｔ２）（ｂ） （Ｃ）
Claims (1)
- インジウム・ガリウム・ヒ素若しくはインジウム・ガリ
ウム・ヒ素・リンから成る光吸収層上に・１°ンジウム
串リン層を設け、該インジウム・リン層内に受光部とガ
ードリング領域が配意ζｎで成る受光素子に於いて、前
記受光部下の前記光吸収層内に該光吸収層と同じ導電型
のイオン注入領域を設けたことを特徴とする受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56207847A JPS58108778A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56207847A JPS58108778A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58108778A true JPS58108778A (ja) | 1983-06-28 |
Family
ID=16546506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56207847A Pending JPS58108778A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58108778A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4914494A (en) * | 1987-07-17 | 1990-04-03 | Rca Inc. | Avalanche photodiode with central zone in active and absorptive layers |
| US4974061A (en) * | 1987-08-19 | 1990-11-27 | Nec Corporation | Planar type heterostructure avalanche photodiode |
-
1981
- 1981-12-22 JP JP56207847A patent/JPS58108778A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4914494A (en) * | 1987-07-17 | 1990-04-03 | Rca Inc. | Avalanche photodiode with central zone in active and absorptive layers |
| US4974061A (en) * | 1987-08-19 | 1990-11-27 | Nec Corporation | Planar type heterostructure avalanche photodiode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4949144A (en) | Semiconductor photo-detector having a two-stepped impurity profile | |
| EP0451852A1 (en) | Avalanche photodiode having guard ring and method of manufacturing the same | |
| JP2002057352A (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
| JPH02202071A (ja) | 半導体受光素子及びその製造方法 | |
| JPS58500681A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS58108778A (ja) | 受光素子 | |
| JPS58102573A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH02262379A (ja) | 半導体受光装置及びその製造方法 | |
| JP3074574B2 (ja) | 半導体受光素子の製造方法 | |
| JPS59106165A (ja) | 半導体受光装置の製造方法 | |
| JPS61144076A (ja) | 半導体受光素子 | |
| JPH02139975A (ja) | 半導体受光素子の製造方法 | |
| JPS58102574A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0241185B2 (ja) | ||
| JPH0621503A (ja) | 半導体光検出装置とその製造方法 | |
| JPS61129882A (ja) | 半導体受光素子の製造方法 | |
| JPS6248079A (ja) | 半導体受光素子 | |
| KR970004492B1 (ko) | 가드링 제조방법 | |
| JPS61220481A (ja) | 半導体受光装置の製造方法 | |
| JP3055030B2 (ja) | アバランシェ・フォトダイオードの製造方法 | |
| JPS60173882A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6244869B2 (ja) | ||
| JPH01184962A (ja) | 半導体受光素子及びその製造方法 | |
| JPH0382085A (ja) | 半導体受光素子及びその製造方法 | |
| JPS5979581A (ja) | 半導体受光装置の製造方法 |