JPS6046083A - アバランシェフォトダイオ−ドの製造方法 - Google Patents
アバランシェフォトダイオ−ドの製造方法Info
- Publication number
- JPS6046083A JPS6046083A JP58154572A JP15457283A JPS6046083A JP S6046083 A JPS6046083 A JP S6046083A JP 58154572 A JP58154572 A JP 58154572A JP 15457283 A JP15457283 A JP 15457283A JP S6046083 A JPS6046083 A JP S6046083A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- apd
- junction
- layer
- manufacture
- 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
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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
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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】
この発明は半導体発光素子の製造方法に係り、特に長波
長（１〜１．６μｍ帯）の光に感度を有する７バランシ
エフオトダイオード（ＡＰＤ ）の製造方法に関する。
長（１〜１．６μｍ帯）の光に感度を有する７バランシ
エフオトダイオード（ＡＰＤ ）の製造方法に関する。
ＡＰＤは高感度・高速応答の光検出器である。この半導
体装置はｐｎ接合をもつ。ＡＰＤなどの光検出器では、
このｐｎ接合に対し、逆方向の電圧を印加度を得るため
には受光部の周辺での電界集中を押さえるガードリング
効果を得ることが必要である。
体装置はｐｎ接合をもつ。ＡＰＤなどの光検出器では、
このｐｎ接合に対し、逆方向の電圧を印加度を得るため
には受光部の周辺での電界集中を押さえるガードリング
効果を得ることが必要である。
ガードリングの必要性は次のことによる。ＡＰＤは高利
得の受光素子であるが、同時に、利得の増大は雑音の増
加を伴なう。従って、信号対雑音比についてはＡＰＤの
最適増倍率が存在することがわかっている。このことか
ら高利得・低雑音のＡＰＤとしては受光部全体が均一増
倍となることが必要である。ガードリングはプレーナ型
ＡＰＤで受光部の均一増倍を得るための方策として広く
作われている。しかし、ＡＰＤの逆方向なだれ降伏電圧
はｐ−ｎ接合の曲率が大きい程小さくなるので、プレ−
す型の場合、Ｐ ”接合の平坦な受光部で均一増倍を得
るには、受光部の周囲の逆方向なだれ降伏電圧を十分高
く取るように構造設計する必要がある。
得の受光素子であるが、同時に、利得の増大は雑音の増
加を伴なう。従って、信号対雑音比についてはＡＰＤの
最適増倍率が存在することがわかっている。このことか
ら高利得・低雑音のＡＰＤとしては受光部全体が均一増
倍となることが必要である。ガードリングはプレーナ型
ＡＰＤで受光部の均一増倍を得るための方策として広く
作われている。しかし、ＡＰＤの逆方向なだれ降伏電圧
はｐ−ｎ接合の曲率が大きい程小さくなるので、プレ−
す型の場合、Ｐ ”接合の平坦な受光部で均一増倍を得
るには、受光部の周囲の逆方向なだれ降伏電圧を十分高
く取るように構造設計する必要がある。
従来のＡｐｂ構造は、ｎ＋−ＩｎＰ基板１１の上にｎ−
ＩｎＰバｙ ７７− ／Ｆ１１２ 、 ｎ ｆｎＧａＡ
ｓ光吸収層１３、ｎ−−ＩｎＰ層１４が単純な多層結晶
成長で作られているため、ガードリングエ５は、亜鉛ま
たはカドミウムの熱拡散法あるいはベリリウムのイオン
注入法などで形成されている。第１図に示すようにガー
ドリングのｐｎ接合の位置は、受光部（Ｐ”７４ ）
１６のｐｎ接合と同一の層内にあり、傾斜接合にして、
降伏電圧を高く取るようにしている。この場合、熱拡散
法で傾斜接合を作るために低温で長時間の拡散を行うの
が一般的であるが、ｐｎ接合の位置の制御は難しく、ま
た、受光部にｐｎ接合を改めて作らなければならず、技
術的にも時間的にも１回のＰ＋領域作成でガードリング
の形成と受光部ｐｎ接合の形成のできることが望ましい
。
ＩｎＰバｙ ７７− ／Ｆ１１２ 、 ｎ ｆｎＧａＡ
ｓ光吸収層１３、ｎ−−ＩｎＰ層１４が単純な多層結晶
成長で作られているため、ガードリングエ５は、亜鉛ま
たはカドミウムの熱拡散法あるいはベリリウムのイオン
注入法などで形成されている。第１図に示すようにガー
ドリングのｐｎ接合の位置は、受光部（Ｐ”７４ ）
１６のｐｎ接合と同一の層内にあり、傾斜接合にして、
降伏電圧を高く取るようにしている。この場合、熱拡散
法で傾斜接合を作るために低温で長時間の拡散を行うの
が一般的であるが、ｐｎ接合の位置の制御は難しく、ま
た、受光部にｐｎ接合を改めて作らなければならず、技
術的にも時間的にも１回のＰ＋領域作成でガードリング
の形成と受光部ｐｎ接合の形成のできることが望ましい
。
本発明は上記のガードリング効果を１回のＰ＋領域形成
のみで得ることのできる多層構造を有するＡＰＤの製造
方法を与えるものである。
のみで得ることのできる多層構造を有するＡＰＤの製造
方法を与えるものである。
第２図に本発明により得られるＡＰＤの構造図を示す。
この構造は比較的不純物濃度の高いｎ型基板上に埋め込
み型の多層構造を有するＡＰＤとなっている。
み型の多層構造を有するＡＰＤとなっている。
以下、この製造方法について詳述する。
第３図ＡはＩｎＰ基板上２１に比較的不純物濃度の低い
ＩｎＧａＡｓ層２２とＩｎＰ層２３を結晶成長した後、
フォトリングラフ技術によりＩｎＰ層２３をエツチング
したものを示すものである。その後、第３図１３の如く
２回目の結晶成長で前記ＩｎＰ層２３と同程度の不純物
濃度を有するＩｎＰ基板上２１と比較的不純物濃度の高
いＩｎＰ層２５を成長する。次に最上部ＩｎＰ層をエツ
チングで平坦にし、亜鉛（Ｚｎ）６るいはカドミウム（
Ｃｄ）の熱拡散法により第３図Ｃに示すようにＰ領域２
６を形成する。その後第３図Ｃに示すようにエツチング
により、第３図Ｂで示した領域２５中のｐｎ接合が受光
部（第３図りの３１）だけにあるようにする。
ＩｎＧａＡｓ層２２とＩｎＰ層２３を結晶成長した後、
フォトリングラフ技術によりＩｎＰ層２３をエツチング
したものを示すものである。その後、第３図１３の如く
２回目の結晶成長で前記ＩｎＰ層２３と同程度の不純物
濃度を有するＩｎＰ基板上２１と比較的不純物濃度の高
いＩｎＰ層２５を成長する。次に最上部ＩｎＰ層をエツ
チングで平坦にし、亜鉛（Ｚｎ）６るいはカドミウム（
Ｃｄ）の熱拡散法により第３図Ｃに示すようにＰ領域２
６を形成する。その後第３図Ｃに示すようにエツチング
により、第３図Ｂで示した領域２５中のｐｎ接合が受光
部（第３図りの３１）だけにあるようにする。
して第２図のＡＰＤができあがる。
この構造の場合、第３図Ｃ中２４と２５の濃度差がある
ために、第３図り中３１の領域での電界集中が十分とな
り、ＡＰＤとしての機能を果たすことができる。つまり
、１回の戸領域の形成でガードリ
ために、第３図り中３１の領域での電界集中が十分とな
り、ＡＰＤとしての機能を果たすことができる。つまり
、１回の戸領域の形成でガードリ
第１図は従来のＡＰＤの断面図、第２図は本発明による
ＡＰＤの断面図。第３図Ａ、 Ｂ、 Ｃ％Ｄは本発明の
各主要工程におけるウェハの断面図。 ２１ ｎ＋ｌｎＰ基板 ２２ ｎ−ＩｎＧａＡｓ層２３
ｎ−ＩｎＰ層 ２４ ｎ−ＩｎＰＪｍ２Ｓ ｎＩｎＰ
層 ２６ Ｐ ＩｎＰ層２層表７表面保護膜 ２８ Ｐ
側電極 ２９ ｎ側電極 代理人弁理士 内 原 オ １ 図 ６ オ ２ 図 （Ａ） （Ｂ） ７Ｉ−３図 □□□□−−ゴ （Ｃ） □□□−−ゴ （Ｄ） ・２４ ．２３ ２ ・２１ ４ ３ ２ １
ＡＰＤの断面図。第３図Ａ、 Ｂ、 Ｃ％Ｄは本発明の
各主要工程におけるウェハの断面図。 ２１ ｎ＋ｌｎＰ基板 ２２ ｎ−ＩｎＧａＡｓ層２３
ｎ−ＩｎＰ層 ２４ ｎ−ＩｎＰＪｍ２Ｓ ｎＩｎＰ
層 ２６ Ｐ ＩｎＰ層２層表７表面保護膜 ２８ Ｐ
側電極 ２９ ｎ側電極 代理人弁理士 内 原 オ １ 図 ６ オ ２ 図 （Ａ） （Ｂ） ７Ｉ−３図 □□□□−−ゴ （Ｃ） □□□−−ゴ （Ｄ） ・２４ ．２３ ２ ・２１ ４ ３ ２ １
Claims (1)
- 半導体基板上に第１導電屋の第１半導体層と第１導電型
の第２半導体層とを積層する工程と、エツチングにより
第２半導体層中央部に凹部を形成する工程と凹部を形成
した第２半導体層上に第１４電屋の第３、第４の半導体
層を積層する工程と、第４半導体層をエツチングして第
３半導体層の凹部内のみに第４半導体層が存在するよう
にする工程と、第４半導体層内及び第４半導体層周囲の
第３半導体層内に第２導電型から成る領域を形成する工
程とを有することを特徴とするアバランシェフォトダイ
オードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154572A JPS6046083A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | アバランシェフォトダイオ−ドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154572A JPS6046083A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | アバランシェフォトダイオ−ドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046083A true JPS6046083A (ja) | 1985-03-12 |
Family
ID=15587157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58154572A Pending JPS6046083A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | アバランシェフォトダイオ−ドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046083A (ja) |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP58154572A patent/JPS6046083A/ja active Pending
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