JPS63102282A - 横型フオト・ダイオ−ドの製造方法 - Google Patents
横型フオト・ダイオ−ドの製造方法Info
- Publication number
- JPS63102282A JPS63102282A JP61247318A JP24731886A JPS63102282A JP S63102282 A JPS63102282 A JP S63102282A JP 61247318 A JP61247318 A JP 61247318A JP 24731886 A JP24731886 A JP 24731886A JP S63102282 A JPS63102282 A JP S63102282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gaas
- substrate
- conductive layer
- layer
- type
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/95—Circuit arrangements
- H10F77/953—Circuit arrangements for devices having potential barriers
- H10F77/957—Circuit arrangements for devices having potential barriers for position-sensitive photodetectors, e.g. lateral-effect photodiodes or quadrant photodiodes
-
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/14—Shape of semiconductor bodies; Shapes, relative sizes or dispositions of semiconductor regions within semiconductor bodies
- H10F77/148—Shapes of potential barriers
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】
〔概要〕
本発明は、横型フォト・ダイオードの製造方法に於いて
、主面の面指数が（１００）のｎ型ＧａＡｓ導電層及び
基板の一部に表出される面の面指数が（１１１）Ａのｖ
４を形成し、その上に分子線エピタキシャル成長法にて
ＳｔドープＡｌ！ＧａＡ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｊ
ｉを成長させて横方向に並ぶｐｎ接合を同時に且つ複雑
な工程を要することなく形成し、そのｐｎ接合を避けて
電極を形成することに依り、簡単且つ容易に横型フォト
・ダイオードが得られるようにしたものである。
、主面の面指数が（１００）のｎ型ＧａＡｓ導電層及び
基板の一部に表出される面の面指数が（１１１）Ａのｖ
４を形成し、その上に分子線エピタキシャル成長法にて
ＳｔドープＡｌ！ＧａＡ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｊ
ｉを成長させて横方向に並ぶｐｎ接合を同時に且つ複雑
な工程を要することなく形成し、そのｐｎ接合を避けて
電極を形成することに依り、簡単且つ容易に横型フォト
・ダイオードが得られるようにしたものである。
本発明は、量子効率が高く、且つ、応答速度が高い横型
フォト・ダイオードを製造する方法に関する。
フォト・ダイオードを製造する方法に関する。
一般に、高感度且つ高速の光通信用光検出器としてフォ
ト・ダイオードが多用されている。
ト・ダイオードが多用されている。
このフォト・ダイオードの構造としては、所謂、縦型構
造のもの、即ち、基板上に積層された半導体層に依って
生成されるｐｎ接合を利用する形式のものであったが、
近年、０ＥＩＣ（ｏｐｔｏｅ１ｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）などの開
発が盛んになるにつれ、横型構造のもの、即ち、横方向
に並ぶ半導体領域に依って生成されるｐｎ接合を利用す
る形式のものが注目を浴びている。その理由は、縦型構
造のフォト・ダイオードに比較し、電子素子との集積化
が容易な点にある。
造のもの、即ち、基板上に積層された半導体層に依って
生成されるｐｎ接合を利用する形式のものであったが、
近年、０ＥＩＣ（ｏｐｔｏｅ１ｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）などの開
発が盛んになるにつれ、横型構造のもの、即ち、横方向
に並ぶ半導体領域に依って生成されるｐｎ接合を利用す
る形式のものが注目を浴びている。その理由は、縦型構
造のフォト・ダイオードに比較し、電子素子との集積化
が容易な点にある。
従来技術に依る横型フォト・ダイオードに於いては、光
の入射領域に電極が存在している為、量子効率を向上す
るには限界があり、また、ｐｎ接合に於ける容量の低減
を充分に行うことができない為、応答速度の向上にも限
界があった。
の入射領域に電極が存在している為、量子効率を向上す
るには限界があり、また、ｐｎ接合に於ける容量の低減
を充分に行うことができない為、応答速度の向上にも限
界があった。
本発明は、高量子効率且つ高応答速度の横型フォト・ダ
イオードを簡単且つ容易に製造できる方法を提供する。
イオードを簡単且つ容易に製造できる方法を提供する。
本発明に依る横型フォト・ダイオードの製造方法に於い
ては、基板（例えば半絶縁性ＧａＡｓ基板１）上に主面
の面指数が（１００）であるｎ型ＧａＡｓ１電Ｎ（例え
ばｎ＋型ＧａＡｓ導電層２）を形成する工程と、次いで
、該ｎ型ＧａＡｓａｌＥ’Ｗ層及び前記基板の一部に面
指数が（１１１） Ａの面が表出する■溝（例えばミア
ンダ・ライン状のＶ溝２Ａ）を形成する工程と、次いで
、分子線エピタキシャル成長法にてＳｉドープＡＡＧａ
Ａｓ／ Ｇ ａ Ａ ｓ層（例えばＳｉドープＡ６Ｇａ
Ａｓ／ＧａＡｓ層３）を成長させて横方向に並ぶｐｎ接
合（例えばｎ型領域３Ａ及びｐ型領域３Ｂで生成される
ｐｎ接合）を同時に形成する工程と、次いで、前記（１
１１） Ａ面を外れた部分に前記ｎ型ＧａＡｓ導電層と
コンタクトする電極（例えば電極４及び５）を形成する
工程とが含まれた構成になっている。
ては、基板（例えば半絶縁性ＧａＡｓ基板１）上に主面
の面指数が（１００）であるｎ型ＧａＡｓ１電Ｎ（例え
ばｎ＋型ＧａＡｓ導電層２）を形成する工程と、次いで
、該ｎ型ＧａＡｓａｌＥ’Ｗ層及び前記基板の一部に面
指数が（１１１） Ａの面が表出する■溝（例えばミア
ンダ・ライン状のＶ溝２Ａ）を形成する工程と、次いで
、分子線エピタキシャル成長法にてＳｉドープＡＡＧａ
Ａｓ／ Ｇ ａ Ａ ｓ層（例えばＳｉドープＡ６Ｇａ
Ａｓ／ＧａＡｓ層３）を成長させて横方向に並ぶｐｎ接
合（例えばｎ型領域３Ａ及びｐ型領域３Ｂで生成される
ｐｎ接合）を同時に形成する工程と、次いで、前記（１
１１） Ａ面を外れた部分に前記ｎ型ＧａＡｓ導電層と
コンタクトする電極（例えば電極４及び５）を形成する
工程とが含まれた構成になっている。
前記手段を採ることに依って製造された横型フォト・ダ
イオードは、ｎ型領域及びｐ壁領域の繰り返し周期を短
くすることでｐｎ接合を長大化し入射光を効率良く捕捉
することができるように、しかも、該ｐｎ接合の容量は
小さく、また、電極が入射光を妨げることもなく、そし
てまた、Ａｊ！Ｇ ａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓヘ
テロ接合の作用で表面再結合を低減させることができる
など、高量子効率化及び高速化に卓効がある。
イオードは、ｎ型領域及びｐ壁領域の繰り返し周期を短
くすることでｐｎ接合を長大化し入射光を効率良く捕捉
することができるように、しかも、該ｐｎ接合の容量は
小さく、また、電極が入射光を妨げることもなく、そし
てまた、Ａｊ！Ｇ ａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓヘ
テロ接合の作用で表面再結合を低減させることができる
など、高量子効率化及び高速化に卓効がある。
第１図乃至第７図は本発明一実施例を解説する為の工程
要所に於ける横型フォト・ダイオードの要部平面図及び
要部切断側面図であり、奇数の図番が要部平面図、偶数
の図番が要部切断側面図になっていて、要部切断側面図
は要部平面図に見られる線Ａ−Ａに沿って切断したもの
である。以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
要所に於ける横型フォト・ダイオードの要部平面図及び
要部切断側面図であり、奇数の図番が要部平面図、偶数
の図番が要部切断側面図になっていて、要部切断側面図
は要部平面図に見られる線Ａ−Ａに沿って切断したもの
である。以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
第１図及び第２図参照
ｆｉｌ 気相エピタキシャル成長（ｖａｐｏｒ ｐ
ｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＶＰＥ）法を適用するこ
とに依り、主面に於ける面指数が（１００）である半絶
縁性ＧａＡｓ基板１上にｎ＋型ＧａＡＳ４電層２を成長
させる。
ｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＶＰＥ）法を適用するこ
とに依り、主面に於ける面指数が（１００）である半絶
縁性ＧａＡｓ基板１上にｎ＋型ＧａＡＳ４電層２を成長
させる。
この導電層２に関する諸データを例示すると次の通りで
ある。
ある。
厚さ：０．２〜０．３ 〔μｍ〕
不純物濃度＝ ２ Ｘ １０ ” （ｃｍ−’）尚、こ
の導電層２は配線の役割を果たすものであり、また、そ
の成長技術は前記ＬＰＥ法に限らず、分子線エピタキシ
ャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａｍ ｅｐｉ
ｔａｘｙ：ＭＢＥ）法などを適用することもできる。
の導電層２は配線の役割を果たすものであり、また、そ
の成長技術は前記ＬＰＥ法に限らず、分子線エピタキシ
ャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａｍ ｅｐｉ
ｔａｘｙ：ＭＢＥ）法などを適用することもできる。
第３図及び第４図参照
（２）通常のフォト・リソグラフィ技術を適用すること
に依り、ｎ＋型ＧａＡｓ導電Ｎ２及び半絶縁性ＧａＡｓ
基板１の一部をエツチングし、面指数が（１１１） Ａ
である面が表出されたｖ４２Ａを形成する。尚、この場
合のエッチャントとじてはＨ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２
０＝１ ：８：１０００を用いることができ、そして、
エツチング速度は０．０４Ｃμｍ／分〕が得られる。
に依り、ｎ＋型ＧａＡｓ導電Ｎ２及び半絶縁性ＧａＡｓ
基板１の一部をエツチングし、面指数が（１１１） Ａ
である面が表出されたｖ４２Ａを形成する。尚、この場
合のエッチャントとじてはＨ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２
０＝１ ：８：１０００を用いることができ、そして、
エツチング速度は０．０４Ｃμｍ／分〕が得られる。
ここで形成した■溝２Ａに関する寸法を例示すると次の
通りである。
通りである。
幅Ｗ： ０．５〜１．Ｏ（、ｃｚｍ）
深さＤ： ０．３〜０．７ （、ｌＪｍ）図示されて
いるように、■溝２Ａをミアンダ・ライン状に形成する
と光ファイバと光結合させる場合に有利である。
いるように、■溝２Ａをミアンダ・ライン状に形成する
と光ファイバと光結合させる場合に有利である。
第５図及び第６図参照
（３１ＭＢＥ法を適用することに依り、Ｓ１ドープＡ７
！ＧａＡｓ （表面側）／ＧａＡｓ（基板側）層３を
形成する。
！ＧａＡｓ （表面側）／ＧａＡｓ（基板側）層３を
形成する。
ここで形成されたＳｉドープＡｊ’ＧａＡｓ／ＧａＡｓ
層３に関する諸データを例示すると次の通りである。
層３に関する諸データを例示すると次の通りである。
厚さ＝０．５〜１ 〔μｍ〕
ＡｆＧａＡｓ層： ０．３〜０．２ Ｃμｍ）ＧａＡ３
層： ０．８〜０．７ （μｍ）不純物濃度： Ｉ Ｘ
１０” （ａｍ−’）この工程に依り、図示のよう
に、下地の面指数に応じてｎ型領域３Ａ及びｐ型頭域３
Ｂが自然発生的に作り分けられる。
層： ０．８〜０．７ （μｍ）不純物濃度： Ｉ Ｘ
１０” （ａｍ−’）この工程に依り、図示のよう
に、下地の面指数に応じてｎ型領域３Ａ及びｐ型頭域３
Ｂが自然発生的に作り分けられる。
第７図参照
（４）通常のフォト・リソグラフィ技術を適用すること
に依り、Ａ６ＧａＡｓ層のパターニングを行い、電極コ
ンタクト用開口を形成する。
に依り、Ａ６ＧａＡｓ層のパターニングを行い、電極コ
ンタクト用開口を形成する。
（５） 真空蒸着法及びリフト・オフ法を適用するこ
とに依り、電極４並びに電極５を形成する。
とに依り、電極４並びに電極５を形成する。
これら電極４及び５に関する諸データを例示すると次の
通りである。
通りである。
材料：Ａｕ／Ａｕ−Ｇｅ
厚さ：３５００［人）／３００（人〕
このようにして作成した横型フォト・ダイオードに於け
る電極４及び５間に電圧を印加し、その間に存在するｐ
ｎ接合に光を入射させると、電極４及び５間には電流が
流れるから、入射された光を検知することができる。
る電極４及び５間に電圧を印加し、その間に存在するｐ
ｎ接合に光を入射させると、電極４及び５間には電流が
流れるから、入射された光を検知することができる。
本発明の横型フォト・ダイオードの製造方法では、主面
の面指数が（１００）のｎ型ＧａＡｓ導電層及びその下
の基板の一部に表出される面の面指数が（１１１）Ａの
Ｖ溝を形成し、その上に分子線エピタキシャル成長法で
ＳｉドープＡｆＧａＡ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ層を成
長させて横方向に並ぶｐｎ接合を同時に且つ複雑な工程
を要することなく形成し、そのｐｎ接合を避けて電極を
形成するようにしている。
の面指数が（１００）のｎ型ＧａＡｓ導電層及びその下
の基板の一部に表出される面の面指数が（１１１）Ａの
Ｖ溝を形成し、その上に分子線エピタキシャル成長法で
ＳｉドープＡｆＧａＡ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ層を成
長させて横方向に並ぶｐｎ接合を同時に且つ複雑な工程
を要することなく形成し、そのｐｎ接合を避けて電極を
形成するようにしている。
この構成を採ると、ｎ型領域及びｐ壁領域の繰り返し周
期を短くすることでｐｎ接合を実効的に長大化して入射
光を効率良く捕捉することができるように、しかも、該
ｐｎ接合の容量は小さく、また、電極が入射光を妨げる
こともな（、そしてまた、ＡβＧ ａ Ａ ｓ ／ Ｇ
ａ Ａ ｓヘテロ接合の作用で表面再結合を低減させ
ることができるなど、高量子効率化及び高速化に優れた
特性を有する横型フォト・ダイオードを顛単且つ容易に
製造することができる。
期を短くすることでｐｎ接合を実効的に長大化して入射
光を効率良く捕捉することができるように、しかも、該
ｐｎ接合の容量は小さく、また、電極が入射光を妨げる
こともな（、そしてまた、ＡβＧ ａ Ａ ｓ ／ Ｇ
ａ Ａ ｓヘテロ接合の作用で表面再結合を低減させ
ることができるなど、高量子効率化及び高速化に優れた
特性を有する横型フォト・ダイオードを顛単且つ容易に
製造することができる。
第１図、第３図、第５図、第７図は本発明一実施例を説
明する為の工程要所に於ける横型フォト・ダイオードの
要部平面図を表し、そして、第２図、第４図、第６図は
要部切断側面図を表している。 回に於いて、１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はｎ型Ｇａ
Ａｓ導電層、２Ａは■溝、３はＳｉドープＡ Ｉ！Ｇ
ａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ層、３Ａはｎ型領域、
３Ｂはｐ壁領域、４及び５は電極をそれぞれ示している
。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第３図 第４図 第５図 第６図
明する為の工程要所に於ける横型フォト・ダイオードの
要部平面図を表し、そして、第２図、第４図、第６図は
要部切断側面図を表している。 回に於いて、１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はｎ型Ｇａ
Ａｓ導電層、２Ａは■溝、３はＳｉドープＡ Ｉ！Ｇ
ａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ層、３Ａはｎ型領域、
３Ｂはｐ壁領域、４及び５は電極をそれぞれ示している
。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上に主面の面指数が（１００）であるｎ型ＧａＡｓ
導電層を形成する工程と、 次いで、該ｎ型ＧａＡｓ導電層及び該基板の一部に面指
数が（１１１）Ａの面が表出するＶ溝を形成する工程と
、 次いで、分子線エピタキシャル成長法にてＳｉドープＡ
ｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ層を成長させて横方向に並ぶｐｎ
接合を同時に形成する工程と、次いで、前記（１１１）
Ａ面を外れた部分に前記ｎ型ＧａＡｓ導電層とコンタク
トする電極を形成する工程と が含まれてなることを特徴とする横型フォト・ダイオー
ドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61247318A JPS63102282A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 横型フオト・ダイオ−ドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61247318A JPS63102282A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 横型フオト・ダイオ−ドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63102282A true JPS63102282A (ja) | 1988-05-07 |
Family
ID=17161612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61247318A Pending JPS63102282A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 横型フオト・ダイオ−ドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63102282A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719414A (en) * | 1993-03-16 | 1998-02-17 | Sato; Keiji | Photoelectric conversion semiconductor device with insulation film |
| NL1014504C2 (nl) * | 2000-02-25 | 2001-08-28 | Stichting Tech Wetenschapp | Positiegevoelige detector. |
| WO2002067339A1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-29 | International Business Machines Corporation | Methods for forming lateral trench optical detectors |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP61247318A patent/JPS63102282A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719414A (en) * | 1993-03-16 | 1998-02-17 | Sato; Keiji | Photoelectric conversion semiconductor device with insulation film |
| NL1014504C2 (nl) * | 2000-02-25 | 2001-08-28 | Stichting Tech Wetenschapp | Positiegevoelige detector. |
| WO2001063678A1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-08-30 | Stichting Voor De Technische Wetenschappen | Position-sensitive detector |
| WO2002067339A1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-29 | International Business Machines Corporation | Methods for forming lateral trench optical detectors |
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