DE69030175T2

DE69030175T2 - Optische Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE69030175T2
Application number: DE69030175T
Authority: DE
Inventors: Shoichi Hanatani; Koji Ishida; Hitoshi Nakamura; Chiaki Notsu; Tsukuru Ohtoshi
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1990-12-03
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2010-12-04
Also published as: EP0440910A1; JPH08111541A; US5324959A; EP0440910B1; DE69030175D1; CA2031734A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, insbesondere eine Halbleitervorrichtung, die besonders dann vorzuziehen ist, wenn sie auf eine eine Heterogrenzfläche umfassende Halbleitervorrichtung, wie Lichtempfangselemente, zum Beispiel eine Lawinen-Photodiode (APD) oder eine PIN-Photodiode, und optische Modulatoren angewendet wird.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Die APDs, die per se eine Vervielfachungsfunktion aufweisen, finden im Bereich der optischen Kommunikation auf grund ihrer großen Bandbreite und hohen Verstärkung breite Anwendung. Hinsichtlich einer Anwendung der APDs auf schnelle optische Kommunikationssysteme mit Modulationsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 10 Gb/s bleibt jedoch ein technisches Problem zu lösen. Genauer ist es erforderlich, das sogenannte Anhäufungsphänomen zu bewältigen, bei dem die Übertragung von Photo-Ladungsträgern an einer Heterogrenzfläche in einem Bereich, in dem ein starkes Feld anliegt, behindert wird. Als Gegenmaßnahmen gegen die Anhäufung wurden vorgeschlagen: (1) ein Verfahren, bei dem ein Material mit einer Band-Sprunggröße zwischen denen zweier die Heterogrenzfläche bildenden Materialien in die Heterogrenzfläche eingefügt wird (J. C. Cainbell et. al. "InP/InGaAsP/InGaAs avalanche photo diodes with 70 GHz gain band product" Appl. Phys. Lett. 51, 1454 (1987)); (2) ein Verfahren, bei dem ein abgestuftes Lükken-Übergitter in die Heterogrenzfläche eingefügt wird (JP-A- 61-224468 bzw. F. Capasso et. al."pseudo-quaternary GaInAsP semiconductors: A new GanAs/InP graded gap superlattice and its applications to avalanche photo diodes" Appl. Phys. Lett. 45(11), Seiten 1193 - 1195, (1984)); und (3) ein Verfahren, bei dem ein Halbleiterlaminat-Übergangsbereich mit einer besonderen Dünnfiln-Wallschicht vorgesehen ist (japanische Offenlegungsschrift (KOKAI) Nr. 61-224468 (1986)).
Die oben erwähnten Techniken sind dazu bestimmt, der Anhäufung an der Heterogrenzfläche in APD- bzw. PIN-Photodioden, dargestellt durch Lichtempfangselemente, entgegenzuwirken. Das Anhäufungsphänomen wird jedoch auch in vielen anderen Halbleitervorrichtungen, wie optischen Modulatoren, als ursächlich für eine Verhinderung schneller Vorgänge erachtet. Keine der drei Techniken gemäß dem Stand der Technik verhindert die Anhäufung zufriedenstellend. Es ist zum Beispiel selbst mit diesen Techniken schwierig, schnelle Vorgänge in der Größenordnung von 10 GHz zu erreichen. Dies ist darin begründet, daß diese Techniken eine Struktur verwenden, bei der eine Absorptionsschicht und eine Vervielfachungsschicht voneinander getrennt sind, wobei für die Vervielfachungsschicht ein Vollhalbleiter verwendet wird. Besonders bei dem obigen Verfahren von (1) bleibt das Problem eines Bandsprungs an der Heterogrenzfläche im wesentlichen ungelöst. Bei dem Verfahren von (2) ist es hingegen erforderlich, eine Wallschicht mit großer Filmdicke an einem Teil der Struktur zu verwenden, was dazu führt, daß sich die für den Durchgang der Ladungsträger durch das Übergitter erforderliche Zeit verlängert.
Bei der Übergitter-APD ist es noch unmöglich, auf praktischer Ebene einen schnellen Betrieb in der Größenordnung von 10 GHz oder darüber zu erreichen. Dies ist wahrscheinlich darin begründet, daß die in einer Übergitter-Vervielfachungsschicht vorhandene Heterogrenzfläche eine Anhäufung bewirkt. Daher ist es erforderlich, eine neuartige Struktur einzuführen, die das Anhäufungsphänomen selbst im Vervielfachungsbereich der sogenannten Übergitter-APD unterdrückt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine schnelle Halbleitervorrichtung zu schaffen, die durch eine Ladungsträgeranhäufung an einer Grenzfläche zwischen ver schiedenen Schichten weniger beeinträchtigt ist. Dieses Problem ist durch die in Anspruch 1 dargelegte Vorrichtung gelöst.
In den abhängigen Ansprüchen sind spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung spezifiziert.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß sich das Anhäufungsphänomen an der Heterogrenzfläche einer Halbleitervorrichtung, zum Beispiel einer Übergitter-APD, wie oben erwähnt, im wesentlichen vollständig verhindern und sich daher eine Halbleitervorrichtung mit einer extrem hohen Ansprechgeschwindigkeit schaffen läßt. Insbesondere bei Anwendung der Erfindung auf die APD ist eine Hochgeschwindigkeitsleistung von 10 GHz oder darüber erreichbar.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß es möglich ist, die Ionisationsgeschwindigkeit (das Iionisationsverhältnis) zu erhöhen, wodurch eine Halbleitervorrichtung mit einer weiter verbesserten Hochgeschwindigkeitsleistung und verringertem Rauschen geschaffen wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß es möglich ist, in leichter Erfüllung der Gitteranpassungsbedin gungen während des Kristallwachstumsprozesses bei der Herstellung eine Halbleitervorrichtung herzustellen und daher das wesentliche Merkmal des Elements, wie eine höhere Ausbeute (im Falle von Lichtempfangselementen insbesondere ein verringerter Dunkelstrom), in zufriedenstellender Weise auf rechtzuerhalten.
Weitere Vorteile der Erfindung werden Fachleuten auf diesem Gebiet beim Lesen und Verstehen der nachfolgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele offensichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung kann in verschiedenen Teilen und Anordnungen von Teilen Form annehmen. Die Zeichnungen dienen lediglich dazu, die bevorzugten Ausführungsbeispiele zu erläutern, und dürfen nicht als die Erfindung begrenzend verstanden werden.
Figur 1 ist ein Banddiagramm eines Minibands eines herkömmlichen Übergitters;
Figur 2 ist ein Banddiagramm eines Minibands eines bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Übergitters;
Figur 3 und Figur 6 sind jeweils Querschnittsansichten einer APD gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 ist ein Banddiagramm einer Übergitter-Vervielfachungsschicht einer APD gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 ist eine Darstellung eines optischen Übertragungssystems; und
Figur 7 ist eine Querschnittsansicht eines optischen Modulators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Minibandübertragung genau erläutert, wobei als Beispiel eine Anwendung der Minibandübertragung auf eine Übergitter-APD genommen wird. Eine genaue Erläuterung einer Anwendung des Minibands auf andere Halbleiterelemente wäre dem Nachfolgenden ähnlich.
In Figur 1 ist ein Banddiagramm einer Minibandausbildung dargestellt, wobei Ec und Ev jeweils ein Leitungsband und ein Valenzband darstellen. Das dem in der Figur schraffierten Bereich entsprechende Miniband ist der bandartige Bereich zulässiger Zustände, der sich über ein Übergitter mit einer periodischen Struktur von weniger als etwa 100 Å (10 Å = 1 nm) dicken Grabenschichten und Wallschichten, verursacht durch Wechselwirkungen zwischen den in verschiedenen Gräben befindlichen Elektronen, erstreckt. Es ist bekannt, daß sich die Übertragungszeit von Ladungsträgern im Miniband stark verkürzt, wenn die Filmdicke der Wallschichten auf etwa 30 Å verringert wird. Erfindungsgemäß wird eine Übergitter-Struktur in eine Heterogrenzfläche eingefügt, an der sonst eine Anhäufung auftreten würde, um die Anhäufung mittels einer Ladungsträgerübertragung im Miniband zu verhindern. Wie oben erwähnt, weisen bei einem gewöhnlichen Miniband die Grabenund Wallschichten in der periodischen Struktur im wesentlichen jeweils die gleiche Dicke auf. Da eine APD in einem hohen elektrischen Feld bei einer Betriebsspannung von mehreren zehn Volt verwendet wird, bildet sich jedoch durch das oben erwähnte Übergitter unter der Betriebsspannung der APD kein Miniband aus. Die vorliegende Erfindung arbeitet mit einer in Figur 2 dargestellten Übergitter-Struktur an jedem Graben- Wall-Heteroübergang einer Übergitter-Struktur. In der Figur stellen Ec und Ev jeweils ein Leistungsband und ein Valenzband dar, und die schraffierte Fläche stellt ein bei Anlegen einer Spannung ausgebildetes Miniband dar. Die Übergitter- Struktur 22 ist an der Heterogrenzfläche eines schmalen Bandlückenmaterials 21 und eines breiten Bandlückenmaterials 23 angeordnet. Die typischen Merkmale der Erfindung sind wie folgt: (1) Die Filmdicke der Wallschichten ist vom Gesichtspunkt der Minibandausbildung aus möglichst nicht größer als 4 nm und zur Verkürzung der Ladungsträger-Übertragungszeit im Miniband möglichst nicht größer als 3 nm. (2) Die Filmdicke der Grabenschichten nimmt von der Seite des schmalen Bandlückenmaterials zur Seite des breiten Bandlückenmaterials hin monoton ab. (3) Die Anzahl der Wallschichten ist vom Gesichtspunkt einer Minibandausbildung aus möglichst groß, jedoch für eine bessere Hochgeschwindigkeitsleistung möglichst klein. Unter Berücksichtigung beider Punkte sollte die Anzahl der Wallschichten im Bereich von eins bis zehn liegen. Es ist in höherem Maße erwünscht, daß die Filmdicke der Wallschichten nicht größer als 2 nm ist und die Anzahl der Wallschichten eins bis fünf beträgt.
Ferner ist erwünscht, daß die Übergitter-Anhäufungs-Verhinderungsschicht 22 eine Kombination der Materialien 21 und 23 umfaßt, die die Heterogrenzflächen bilden. Mit einer derartigen Kombination ist es möglich, die Gitteranpassungsbedingungen bei der Herstellung des beabsichtigten Elements leicht zu erfüllen und das Miniband leicht auszubilden.
Die Einführung der Übergitter-Struktur mit den oben erwähnten Merkmalen gewährleistet, daß die Quantenniveaus der Gräben im Übergitter in der Nähe des Minibands einander entsprechen, wenn die Betriebsspannung der APD angelegt ist, was zu der Ausbildung des in Figur 2 mit 24 bezeichneten Minibands führt. Folglich werden die Ladungsträger, die sich bei Nicht-Vorhandensein der Übergitter-Struktur an der Heterogrenzfläche zwischen den Materialien 21 und 23 anhäufen würden (die Ladungsträger sind in diesem Fall Atome im Leitungsband), nun über das Miniband in kurzer Zeit in das Material 23 übertragen. So wird die Anhäufung verhindert.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf einige spezifische Ausführungsbeispiele genauer beschrieben.

Beispiel 1

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Figur 3 stellt eine Strukturansicht einer erfindungsgemäßen Übergitter-APD dar. Die Bezugszeichen 32 bis 36 bezeichnen jeweils eine Pufferschicht aus p-InAlAs (P = 2 x 10¹&sup8; cm&supmin;³, Filmdicke d = 1,0 µm), eine Absorptionsschicht aus p-InGaAs (p = 5 x 10¹&sup5; cm&supmin;³, d = 1,2 µm), eine Feld-Regulierschicht (p = 5 x 10¹&sup6; cm&supmin;³, d = 0,2 µm), eine nicht dotierte Übergitter-Vervielfachungsschicht (d = 0,5 µm, n < 1 x 10¹&sup5; cm&supmin;³) und eine Pufferschicht aus n-InAlAs Cd = 1,0 µm, n = 2 x 10¹&sup8; cm&supmin;³). Der Übergangsdurchmesser bzw. Lichtempfangsdurchmesser beträgt 40 µm bzw. 20 µm. Die Übergitter-Struktur für eine Minibandübertragung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Innern der Übergitter-Vervielfachungsschicht 35 an der Grenzfläche 33-34 und an der Grenzfläche 34-35 angeordnet. In Figur 4 sind die Einzelheiten der Übergitter-Vervielfachungsschicht 35 dargestellt. Die Übergitter-Vervielfachungsschicht weist eine periodische Struktur von zehn Kombinationen einer Grabenschicht 41 aus InGaAs Cd = 20 nm), einer Wallschicht 43 aus InAlAs (d = 10 nm) und einer Übergitter-Struktur 42 der Erfindung (d = 20 nm) auf. Die Übergitter-Struktur 42 umfaßt vier Kombinationen einer Wallschicht 45 aus InAlAs (d = 1 nm) und einer Grabenschicht 46 aus InGaAs, wobei die Wallschichten bezüglich der Filmdicke differieren.
Die Werte der Filmdicke der Wallschichten 46 aus InGaAs betragen von der Seite der Grabenschicht 41 aus in dieser Reihenfolge 5,5, 4,5, 3,5 und 2,5 nm. Diese geometriesche Anordnung wurde so gestaltet, daß sich ein Miniband 44 ausbildet, wenn an die Übergitter-Vervielfachungsschicht 35 ein elektrisches Feld von etwa 300 kV/cm angelegt wird.
Das obige Element wird in folgendem Prozeß hergestellt. In einem mit einem Festkörper-Ausgangsmaterial arbeitenden MBE-Verfahren erfolgte ein Kristallwachstum. Es wird eine Wachstumstemperatur von 500 ºC und ein Arsendruck von 1,3 mPa verwendet. Es wird mit einem Substrat 37 aus n-InP (n = 2 x 10¹&sup8; cm&supmin;³, d = 400 µm) gearbeitet, und das gewachsene InGaAs und InAlAlas wird mit einer Genauigkeit von 0,02% in Gitteran passung mit dem Substrat gesetzt. Durch eine Naßätzung, die auf einer dichromen Säure bzw. einem Dichromatsystem beruht, wird eine Mesaätzung ausgeführt. Für eine p-Elektrode 31 wird Ti/Au verwendet, das durch Aufdampfen unter Verwendung eines Elektronenstrahls gebildet wird, wohingegen für eine n-Elektrode 38 AuGeNi/Au verwendet wird, das durch auf einem Widerstandsheizsystem beruhenden Aufdampfen gebildet wird.
Nachfolgend werden die Merkmale des Elements dargelegt. Die Durchschlagspannung beträgt 33 V, der Dunkelstrom 40 nA bei einem Vervielfachungsfaktor von 1 und 1 µA unter einer angelegten Spannung (30 V), die gleich dem 0,9-fachen der Durchschlagspannung ist. Die Quantenausbeute bei einer Wellenlänge des einfallenden Lichts von 1,55 µm beträgt 60%. Das durch eine Rauschmessung bestimmte Ionisationsgeschwindigkeitsverhältnis beträgt bei einem Vervielfachungsfaktor von 10 etwa 5. Eine Analyse von Hochfrequenzeigenschaften durch einen Netzwerkanalysator ergibt eine Grenzfreguenz von 11 GHz für 3 dB abwärts bei einem Vervielfachungsfaktor von 10. Die Hochgeschwindigkeitsleistung und die hohe Verstärkung ergeben sich aus der Wirkung der mittels des erfindungsgemäßen Übergitters ausgebildeten Anhäufungs-Verhinderungsschicht (42 in Figur 4). Um diese Wirkung zu bestätigen, wurde ein Element vorbereitet, das die Anhäufungs-Verhinderungsschicht 42 in Figur 4 nicht aufwies, und dessen Hochfrequenzeigenschaften wurden mit jenen des obigen, erfindungsgemäßen Elements verglichen. Das Vergleichselement weist eine maximale Grenzfre quenz von lediglich bis zu 1,5 GHz auf, wobei der Vervielfachungsfaktor an diesen Punkt 4 ist. Diese Ergebnisse zeigen, daß die Einführung der Übergitter-Struktur der vorliegenden Erfindung hinsichtlich einer Erhöhung der Hochgeschwindigkeitsleistung einer APD außerordentlich wirksam ist.
Ferner wird mit dem erfindungsgemäßen Element unter Verwendung eines in Figur 5 dargestellten Übertragungssystems ein einfaches Übertragungsexperiment durchgeführt. Ein durch einen Signalgenerator generiertes Zufallssignal mit einer Bandbreite von 10 Gb/s wird verwendet, um über einen Treiber eine DFB-LD zu treiben. Ein so generiertes optisches Signal wird durch eine 100 km lange optische Faser gesendet, um durch die erfindungsgemäße APD empfangen zu werden. Ein durch eine Umwandlung durch die APD erhaltenes elektrisches Signal wird durch einen Verstärker verstärkt und eine minimale Empfänger-Empfindlichkeit bei verschiedenen Fehlerraten mittels eines Fehlerdetektors bestimmt. Bei dem unter Verwendung des DFB-Lasers mit einer Schwingungswellenlänge von 1,55 µm durchgeführten 10 Gb/s-Übertragungsexperiment wird bei einer Fehlerrate von 10&supmin;&sup9; eine minimale Empfänger-Empfindlichkeit von -30 dBm erhalten.

Beispiel 2

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer InGaAs/InAlas-Übergitter-APD erläutert. Figur 6 stellt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Elements dar. Das Element ist ein Element des Rückseiten-Illuminationstyps, das mit der Vorderseite nach unten montiert ist. Die Bezugszeichen 51 bis 55 bezeichnen jeweils eine Pufferschicht aus p-InaAlAs, eine Absorptionsschicht aus p-InGaAs, eine Feld-Regulierschicht aus p-InAlAs, eine nicht dotierte Übergitter-Vervielfachungsschicht und eine Pufferschicht aus n-InAlAs, die jeweils den Schichten 32 bis 36 in Beispiel 1 entsprechen. Die Werte der Filmdicke und die Ladungungsträgerkonzentration der Schichten 51 bis 55 sind wie bei den Schichten 32 bis 36. Die Struktur der Übergitter-Vervielfachungsschicht ist ebenfalls die gleiche wie in Beispiel 1, dargestellt in Figur 4, und umfaßt eine mit dem erfindungsgemäßen Übergitter arbeitende Anhäufungs-Verhinderungsschicht 42. In Figur 6 bezeichnet ein Bezugszeichen 57 ein p-InP (p = 5 x 10¹&sup8; cm&supmin;³, d = 400 µm), 56 und 58 bezeichnen jeweils eine n- und eine p-Elektrode, und 59 bezeichnet einen Lichteinfallsabschnitt, der durch Bohren eines 350 µm tiefen Lochs in einem Substrat ausgebildet ist. Der Übergangsdurchmesser des Elements beträgt 20 µm.
Der Herstellungsprozeß dieses Elements ist im wesentlichen der gleiche wie in Beispiel 1.
Die Hauptmerkmale des Elements sind: eine Durchschlagspannung von 35 V, ein Dunkelstrom von 80 nA bei einem Vervielfachungsfaktor von 1, eine Quantenausbeute von 55% (λ = 1,55 µm). Die 3-dB-Grenzfrequenz beträgt 12 GHz (Vervielfachungsfaktor 10).
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ihre Anwendung auf eine InGaAs/IAlAs-Übergitter-APD beschrieben wurde, ist sie auch auf InP/InGaAs- und GaSb/GaAlSb-APDS anwendbar.

Beispiel 3

Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines mit der Minibandübertragung der Erfindung arbeitenden optischen Modulators. Dieser Modulator ist ein optischer Modulator des Absorptionstyps, der mit dem Quantenbegrenzungs-Starkeffekt arbeitet, der dann entsteht, wenn an eine Schicht 74 der Art eines Mehrfach-Quantentops eine Sperr-Vorspannung anliegt. An einem n+-InP 76 sind eine Überzugsschicht 75 aus n-InAlAs, eine nicht dotierte optische Wellenleiterschicht 74 der Art eines Mehrfach-Quantentops und eine Überzugsschicht 73 aus p- InAlAs vorgesehen, und an einem oberen und einem unteren Abschnitt sind eine n-Elektrode 77 und eine p-Elektrode 71 vorgesehen. 72 bezeichnet einen als Isolierfilm für die p-Elektrode und ferner zur Passivierung von Seitenflächenabschnitten eines Stegabschnitts dienenden SiN-Film. Die Breite des Wellenleiters im Stegabschnitt beträgt 5 µm, die Elementlänge 200 µm. Der optische Wellenleiter 74 umfaßt eine Miniband struktur der Erfindung, wobei der grundlegende Aufbau, abgesehen davon, daß die Grabenbreite in Übereinstimmung mit der Betriebswellenlänge von 1,5 µm auf 5 nm angeglichen wurde, der gleiche ist wie in Figur 4.
Der Herstellungsprozeß dieses Elements ist im wesentlichen der gleiche wie in Beispiel 1.
Dieser Modulator weist ein Extinktionsverhältnis von 20 dB und eine Bandbreite von 10 GHz auf.
Die obigen Beispiele wurden hauptsächlich mit Bezug auf diejenigen Elemente beschrieben, bei denen die Filmdicke der Wallschichten zum Ausbilden des Minibands 1 nm beträgt. Wie ebenfalls oben beschrieben, ist die Erfindung jedoch nicht auf den Wert der Dicke beschränkt.
Obwohl die Erfindung hauptsächlich unter Bezugnahme auf Photodioden beschrieben wurde, ist zu bemerken, daß weitere optische Vorrichtungen mit optischen Modulatoren, abbildenden Systemen und ähnlichem anwendbar sind.

Claims

1. Halbleitervorrichtung, aufweisend:

eine erste Halbleiterschicht (36, 55, 75),

eine über der ersten Halbleiterschicht angeordnete zweite Halbleiterschicht (35, 54, 74) mit einer ersten Übergitter-Struktur (41, 43), die abwechselnd angeordnete erste Grabenbereiche (41) und erste Wallbereich (43) umfaßt, und

eine über der zweiten Halbleiterschicht angeordnete dritte Halbleiterschicht (32, 33, 34; 51, 52, 53; 73) wobei die zweite Halbleiterschicht (35, 54, 74) außerdem zweite Übergitter-Strukturen (42) beinhaltet, die jeweils zwischen einem entsprechenden ersten Graben-Bereich (41) und einem entsprechenden ersten Wall-Bereich (43) vorgesehen sind und abwechselnd angeordnete zweite Graben-Bereiche (46) und zweite Wall-Bereiche (45) umfassen, wobei die Dicken der zweiten Graben-Bereiche (46) mit zunehmendem Abstand von dem entsprechenden ersten Wall-Bereich (43) zunehmen, so daß in jedem der zweiten Übergitter-Strukturen ein Miniband (44) gebildet wird, wodurch ein Anhäufen von Ladungsträgern an den Grenzen zwischen den ersten Graben-Bereichen und den ersten Wallbereichen verringert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweiten Wall-Bereiche (45) das gleiche Material beinhalten wie die ersten Wall-Bereiche (43) und die zweiten Graben-Bereiche (46) das gleiche Material aufweisen wie die ersten Graben-Bereiche (41).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die ersten sowie die zweiten Graben-Bereiche (41, 46) jeweils eine InGaAs-Schicht und die ersten und die zweiten Wall-Bereiche (43, 45) jeweils eine InAlAs-Schicht aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Halbleiterschicht (36, 55, 75) eine Schicht aus InAlAs und die dritte Halbleiterschicht (32, 34; 51, 53; 75) eine Schicht aus InAlAs aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die eine Photodiode darstellt, wobei

die erste Halbleiterschicht eine Pufferschicht (36, 55) der Photodiode ist,

die zweite Halbleiterschicht eine Übergitter-Vervielfachungsschicht (35, 54) der Photodiode ist, und die dritte Halbleiterschicht eine Absorptionsschicht (33, 52) der Photodiode ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Photodiode außerdem eine zwischen der Übergitter-Vervielfachungsschicht (35, 54) und der Absorptionsschicht (33, 52) angeordnete Feld-Regulierschicht (34, 53) beinhaltet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Absorptionsschicht (33, 52) eine Schicht aus InGaAs aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die einen optischen Modulator darstellt, wobei die erste Halbleiterschicht eine erste Überzugsschicht (75) ist,

die zweite Halbleiterschicht eine optische Wellenleiterschicht (74) der Art eines Mehrfach-Quantentopfs für den optischen Modulator darstellt und auf der ersten Überzugsschicht angeordnet ist, und

die dritte Halbleiterschicht (73) eine auf der optischen Wellenleiterschicht nach Art eines Mehrfach-Quantentopfes angeordnete zweite Überzugsschicht darstellt.