JP2003197953A - 半導体受光素子、及びその製造方法 - Google Patents
半導体受光素子、及びその製造方法Info
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Abstract
を容易に作製する。 【解決手段】 本発明に係る半導体受光素子1によれ
ば、半絶縁性GaAs基板2の上面部に、高さの異なる
三段階の平坦面が形成されている。また、半絶縁性Ga
As基板2の中央部に形成された下段面上には、n型G
aAs層3とi型GaAs層4とp型GaAs層5が順
次積層されている。更に、p型GaAs層5と半絶縁性
GaAs基板2の上段面が為す平坦面上にp側オーミッ
ク電極6が跨設され、n型GaAs層3と半絶縁性Ga
As基板2の中段面が為す平坦面上にn側オーミック電
極7が跨設されている。
Description
及びその製造方法に関する。
ンシェ・フォトダイオード(APD)等の光電変換素子
は、高濃度のP型又はN型半導体基板上に、結晶成長法
や不純物拡散法等によりpn接合された半導体層を形成
して作製されている。また、近年では、高受光感度及び
高速応答性の観点から、電極と電気的接続する為のボン
ディングパッドを含む電極を半絶縁性基板上に配設した
半導体受光素子が開発、実用化されている。
(文献1)においては、特性の異なる2種類の半導体層
を半絶縁性基板の同一平面上に露出させて、平坦面上へ
の電極配置を可能とした半導体受光装置が開示されてい
る。この様な半導体受光装置は、低容量化の観点から有
用であったが、製造過程において半絶縁性基板平面部に
深度差の僅少な2段階の窪み部分を形成する上に、当該
窪み部分に積層された半導体層と、フォトレジストなど
の特性の異なる物質とを、ほぼ等速度でエッチバックす
るという特殊な技術が必要であった。
て、半絶縁性基板の平面上にメサ状に結晶成長された2
種類の半導体層を有し、該半導体層の露出部分に電極を
配設した半導体受光素子が開示されている。この様な半
導体受光素子は、例えば特開平2−105584号公報
(文献2)に従来例として開示されている。
に記載された技術においては、半導体受光素子の半絶縁
性基板の形状加工及び特殊なエッチング技術を必要とし
ない反面、半絶縁性基板平面部と半導体層との間に層厚
分の急峻な段差が生じる。この様な段差部分に電極配線
を施すのは、被覆性の劣化に伴う断線や絶縁不良の原因
となるのみならず、煩雑かつ困難なプロセスを要する。
その結果、作製された半導体受光素子の歩留まりや再現
性が低下し、製品としての信頼性が悪化する等の問題が
あった。
されたものであり、歩留まりと再現性を向上した半導体
受光素子を容易に作製することを目的とする。
に、本発明に係る半導体受光素子は、夫々高さの異なる
上段面、中段面、下段面を上面部に有し、下段面が上段
面と中段面との間に形成された半絶縁性基板と、中段面
と同等の高さを有する平坦面状に形成された第1上面部
と、該第1上面部と同等或いは高位の高さを有する第2
上面部を有し、下段面の直上に形成された、第1不純物
を含む第1半導体層と、上段面と同等の高さを有する平
坦面状に、第1半導体層の第2上面部上に形成された、
第2不純物を含む第2半導体層と、第1半導体層の第1
上面部と半絶縁性基板の中段面上に跨設された第1電極
と、第2半導体層の上面部と半絶縁性基板の上段面上に
跨設された第2電極と、を備えたことを特徴としてい
る。
ば、第1半導体層の少なくとも一部分が半絶縁性基板の
中段面と平坦な面を為し、第2半導体層が半絶縁性基板
の上段面と平坦な面を為す構造となる。従って、各半導
体層に接触する電極を共に平坦面上に配設することがで
きる。その結果、段差部分を跨いで電極を設置する場合
と比較して、断線及び絶縁不良の恐れの少ない半導体受
光素子の提供が可能となる。
成され、第1半導体層又は第2半導体層のキャリア濃度
と比較して低いキャリア濃度の第3半導体層を更に備え
ることで、第3半導体層を光吸収層とする半導体受光素
子を構成できる。この場合に、第3半導体層を入射光の
波長で決まる光吸収長に対して最適な厚さに設定すれ
ば、光吸収効率の高い半導体受光素子を構成できる。
低差より成る段差部分は、下段面から上段面に向かう方
向で、上段面と中段面で形成される窪みの半径方向に傾
斜している。したがって、段差部分近傍における各半導
体層の這い上がりを抑止して表面部分における第2半導
体層の突起を小さくできる。その結果、より平坦な面上
に第2電極を設置することが可能となる。
は、エッチングにより半絶縁性基板に凹部を形成する第
1の工程と、第1の工程にて形成された半絶縁性基板の
凹部にのみ選択的に、第1不純物を含む第1半導体層と
第2不純物を含む第2半導体層を積層する第2の工程
と、第2の工程にて積層された第1半導体層の少なくと
も一部が露出する様に、半絶縁性基板の一部を更にエッ
チングする第3の工程と、第3の工程にて露出された第
1半導体層の露出部分に接触する第1電極、及び第2半
導体層に接触する第2電極を半絶縁性基板上に配設する
第4の工程と、を含むことを特徴としている。
自体に段差を設けることで、特殊なエッチング技術を用
いることなく、電極が半絶縁性基板の平坦面上に配設さ
れた断線の恐れの少ない半導体受光素子を容易に作製で
きる。その結果、歩留まりと再現性に優れた半導体受光
素子を提供することが可能となる。
の工程では、気相成長法により第1半導体層と第2半導
体層を積層することが好ましい。
極力抑える為、第1の工程では、第1電極と第2電極を
結ぶ方向の断面形状における側壁部分の内、少なくとも
第2電極側の側壁部分が逆メサ状(側壁部分が凹部底面
の半径方向に傾斜する凹部形状)になる様に半絶縁性基
板の凹部を形成することが好ましい。各半導体層は凹部
形状に従って成型されるので、凹部をこの様な断面形状
にすれば、積層工程において段差部分近傍の半導体層の
這い上がりが少なくなり、表面部分の突起を抑止でき
る。その結果、より平坦な面上に電極配線を行うことが
でき、半導体受光素子の歩留まりや再現性を一層向上で
きる。
第2電極側の側壁部分が逆メサ状に形成されていれば、
第1電極側の側壁部分が順メサ状に形成されていても、
その部分の半絶縁性基板を更にエッチングすることによ
り上述した効果が得られる。
明に係る半導体受光素子、及び半導体受光素子の製造方
法の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下
の説明において、同一又は相当する要素には、同一の符
号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の比率
は、説明のものと必ずしも一致するものではない。
施形態に係る半導体受光素子1の説明図であり、図1
(a)は概略上面図であり、図1(b)は図1(a)中
の一点鎖線AA’における概略断面図である。まず、構
成を説明する。図1(b)に示す様に、半絶縁性GaA
s基板2は、高さの異なる3つの上面部(以下、「上段
面」、「中段面」、「下段面」と記す。)を有する。各
段面の高さは、上段面、中段面、下段面の順に高く、上
段面と中段面との高低差は、好ましくは1〜5μm(具
体的には2.5μm)程度である。中段面と下段面との
高低差は、好ましくは0.1〜2μm(具体的には0.
5μm)程度である。また、各段面は、上段面と中段面
が下段面を水平方向に挟む(即ち、下段面が上段面と中
段面の間に存する)様に形成されている。これにより、
下段面を底面とし、下段面と上段面との為す段差の一部
分及び下段面と中段面との為す段差部分を側壁とする、
上段面から下段面までの深さ1〜7μm(具体的には3
μm)程度の窪み部分が基板中央部に形成されている。
μm(具体的には1μm)程度の層厚を有し、第1不純
物を含むn型GaAs層3が堆積により満たされてい
る。n型GaAs層3の上面には、高低差の異なる2つ
の上面部が存在する。即ち、基板中段面側に形成されて
いる低い方の上面部(以下、「第1上面部」と記す。)
は、中段面と同等の高さである。これにより、後述のn
側オーミック電極7を平坦面上に設置することができ、
段差部分を跨いで設置する場合と比較して被覆性劣化に
伴う断線及び絶縁不良を抑止することが可能となる。
方の上面部(以下、「第2上面部」と記す。)は、中段
面より、好ましくは0.2〜1μm(具体的には0・5
μm)程度高い。また、第2上面部は、第1上面部より
広く形成されている。n型GaAs層3の第2上面部の
直上には、好ましくは0.5〜5μm(具体的には2μ
m)程度の層厚を有するi型GaAs層4が第2上面部
を完全に被覆する様に積層されている。
しくは0.005〜0.02μm(具体的には0.01
μm)程度の層厚を有し、第2不純物を含むp型GaA
s層5がi型GaAs層4の上面を完全に被覆する様に
積層されている。各GaAs層は、n型GaAs層3、
i型GaAs層4、p型GaAs層5の順に堆積され、
厚さの合計は、上段面と下段面との高低差である3μm
程度である。即ち、p型GaAs層5は、半絶縁性Ga
As基板2の上段面と同等の高さを有する平坦面状に形
成されている。この平坦面上に、後述のp側オーミック
電極6を設置すれば、被覆性を向上でき、断線や絶縁不
良の恐れが少なくなる。
比較してキャリア濃度が低く、層厚は、好ましくは0.
5〜5μm、具体的には2μm程度であり、光吸収に寄
与する空乏領域の厚さを規定している。この層厚を入射
光の波長で決まる光吸収長に対して最適な値に設定する
ことにより、受光感度の高い半導体受光素子を実現でき
る。
上段面と中段面の高低差により成る段差部分(即ち、図
中崖状の側壁部分)を形成する。該段差部分には、素子
の耐圧性を維持しショートを防止する為の絶縁膜9が被
覆されている。絶縁膜9は、半絶縁性GaAs基板2の
上段面と下段面も被覆している。更に、反射防止膜8
は、p型GaAs層5の上面中央部を被覆する様に形成
されている。
s基板2の上段面とp型GaAs層5上に、絶縁膜9と
反射防止膜8を介在して跨設されている。また、p側オ
ーミック電極6は、図1(a)に示す様に、半絶縁性G
aAs基板2の上段面において円形状に形成され、p型
GaAs層5の上面においては、反射防止膜8の周囲に
円環状に形成されている。そして、p型GaAs層5上
面に形成された絶縁膜9と反射防止膜8との隙間部分を
埋め込む様に、p側オーミック電極6がp型GaAs層
5に電気的に接触している。
s基板2の中段面とn型GaAs層3の第1上面部上
に、絶縁膜9を介在して跨設されている。また、n側オ
ーミック電極7は、図1(a)に示す様に、各半導体層
が積層された領域を挟んでp側オーミック電極6と対向
する位置(即ち、半絶縁性GaAs基板2の中段面上)
に、p側オーミック電極6と略同一半径の円形状に形成
されている。一方、n型GaAs層3の上面において
は、p側オーミック電極6と一定の間隙を隔てて環囲す
る様に形成されている。そして、n型GaAs層3上面
に形成された絶縁膜9の隙間部分を埋め込む様に、n側
オーミック電極7がn型GaAs層3に電気的に接触し
ている。該接触部分を除き、n側オーミック電極7は、
n型GaAs層3と非接触である。
導電線(図示せず)を介して駆動電源(図示せず)と接
続されている。尚、各GaAs層により形成された図中
崖状の側壁部分には絶縁膜9のみ被覆されており、何れ
のオーミック電極も当該側壁部分に掛かることなく配設
されている。
て説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係る半導
体受光素子1の製造工程を示す概略断面図である。先
ず、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)等
の結晶成長法によって、半絶縁性GaAs基板2上に選
択成長用保護膜10としてシリコン酸化膜を堆積する。
次いで、フォトリソグラフィ技術を用いて、選択成長用
保護膜10を選択的にエッチングすることにより半絶縁
性GaAs基板2の上面一部分を露出させる。そして、
半導体受光素子1を所定の組成比で生成された混合液に
浸すことにより、露出された半絶縁性GaAs基板2の
上面一部分のみを化学エッチングする。その結果、半導
体受光素子1は、図2(a)の上面図及び断面図に示す
様な形状になる。
emical Vapor Deposition)等の結晶成長法によって、
半絶縁性GaAs基板2上に、n型GaAs層3、i型
GaAs層4、及びp型GaAs層5を順次堆積成長さ
せる。この工程において、選択成長用保護膜10は、表
面上への結晶成長を防止し、各GaAs層は半絶縁性G
aAs基板2上にのみ連続的に成長する。その結果、半
導体受光素子1は、図2(b)の概略断面図に示す様
に、p型、i型、n型の各GaAs層が半絶縁性GaA
s基板2の凹部内に層を為して装填された状態となる。
この際、半絶縁性GaAs基板2をエッチングする深さ
と、結晶成長する各GaAs層の厚さの合計を等しくす
ることによって、上面において平坦な形状が得られる。
後に、フォトリソグラフィ技術を用いて、n型GaAs
層3の上面一部が露出するまで半絶縁性GaAs基板2
の一部分を選択的にエッチングする。これにより、半絶
縁性GaAs基板2の凹部を含む領域にクリフ(崖)状
の半導体層が形成される。半導体層形成後、プラズマC
VD等の結晶成長法によって、p型GaAs層5上にシ
リコン窒化膜(Si3N4)を堆積して反射防止膜8を生
成する。
ン窒化膜を被着することにより絶縁膜9を表面保護膜と
して形成すると共に、半導体層の下段側段差部分にシリ
コン窒化膜を被着することにより絶縁膜9を側壁保護膜
として形成する。なお反射防止膜8と絶縁膜9は各々別
々に形成する必要は無く、一回のプラズマCVD工程で
堆積したシリコン窒化膜が、それぞれの形成部位によっ
て反射防止膜もしくは絶縁膜として機能しうるものであ
る。そして、n型GaAs層3の露出部分に接触する様
にn側オーミック電極7を、p型GaAs層5の露出部
分に接触する様にp側オーミック電極6を夫々真空蒸着
によって薄膜堆積しパターニングする。その結果、半導
体受光素子1は、図1に示した平面および断面形状にな
る。
る半導体受光素子1は、エッチングにより形成された半
絶縁性GaAs基板2の凹部にのみ、MOCVD等によ
る選択成長法を用いて各半導体層のエピタキシャル成長
が施された選択埋め込み型構造のpin型PDとして構
成される。従って、n型GaAs層3を露出させる工程
において、半導体と全く特性の異なるフォトレジストな
どの物質を同時に等速度でエッチバックするという特殊
な技術を用いることなく、p側、n側双方の配線電極が
半絶縁性GaAs基板2上に配設された低容量の半導体
受光素子を作製できる。また、配線電極が半絶縁性基板
に対して段差の無い平坦面上に配設されるので、被覆性
劣化に伴う断線や絶縁不良の恐れの少ない半導体受光素
子を製造できる。その結果、歩留まりや再現性を向上し
た半導体受光素子を簡易且つ低コストに実現可能とな
る。
各半導体層の組成に使用する半導体としてGaAsを例
示したが、これに限らず、InP、InGaAs、In
As等のIII−V族半導体の他に、ZnS、SiC等の
化合物半導体等任意である。更には、Si、Ge等の単
元素半導体であってもよい。また、半絶縁性基板及び各
半導体層は、異種の半導体がヘテロ接合したものであっ
てもよい。n型半導体に添加する不純物(ドナー)とし
ては、Se、Si、P等があり、p型半導体に添加する
不純物(アクセプタ)としては、Zn、Mg、B等があ
る。
変形態様である他の実施形態について説明する。他の実
施形態における半導体受光素子に関しても、基本的構成
は第1実施形態で詳述した半導体受光素子の構成と同様
であるので、各構成要素には同一の符合を付しその説明
は省略すると共に、第1実施形態との差異(凹部形状、
積層方法等)について説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。図3は、本発
明の第2実施形態に係る半導体受光素子1の概略断面図
である。第2実施形態では第1実施形態において記述さ
れていない、凹部形成工程におけるエッチング断面の形
状に関して詳細に記述する。具体的には、第2実施形態
では、エッチング断面の形状が逆メサ状の場合について
説明する。ここで、逆メサ状とは、エッチング断面形状
において側壁を為す2辺間の距離が下側に向かう程長く
なる状態(所謂ハの字型)をいう。
1の製造方法について説明する。先ず、フォトリソグラ
フィ時に、予めエッチング断面が逆メサ方向になる様に
設定してパターニングした後、半絶縁性GaAs基板2
に化学エッチングを施す。これにより、半導体受光素子
1には、図3(a)に示す断面形状を有する凹部が形成
される。以下、第1実施形態と同様に、図3(b)に示
す様に、減圧MOCVD等の結晶成長法によって、n
型、i型、p型の各半導体層を凹部に順次堆積成長す
る。凹部が逆メサ形状であるため、段差部分近傍におけ
る各GaAs層の這い上がりを抑止して表面部分におけ
るp型GaAs層5の突起を小さくできる。そして、図
3(c)に示す様に、n型GaAs層3の上面一部が露
出するまで半絶縁性GaAs基板2の一部分を選択的に
エッチングした後、反射防止膜8及び絶縁膜9を被着
し、オーミック電極6,7を配設する。
受光素子1は、エッチング断面が逆メサ方向になる様に
半絶縁性GaAs基板2に凹部を形成する。従って、半
導体層の這い上がり現象に伴う表面部分の突起を極力小
さくすることができる。その結果、段差が最小限に抑え
られた平坦面上にp側オーミック電極6が配設されるの
で、断線の恐れはほとんど無くなる。
本発明の第3実施形態について説明する。図4は、本発
明の第3実施形態に係る半導体受光素子1の概略断面図
である。第3実施形態は、下段部である凹部を中心とし
て(間に挟んで)、オーミック電極6,7とが略90°
の角度を成すように配置された点、及び断面形状が2つ
の電極側で異なる点において、第2実施形態と相違す
る。図4に示す様に、半絶縁性GaAs基板2の凹部
は、p側オーミック電極6とn側オーミック電極7を結
ぶ方向の断面形状を形成する二つの側壁部分の内、p側
オーミック電極6側のみ逆メサ状になる様に形成されて
いる。この様な断面形状では、図4(c)の上面図に示
す様に、p側オーミック電極6とn側オーミック電極7
とが直角を為す様に配設される。クリフ(崖)を形成す
る際に、側壁の傾斜角度をより緩やかにするためには、
例えば、所定の混合比(1:1:10、常温)で生成されたリ
ン酸(H3PO4)、過酸化水素、水の混合液に半絶縁性
GaAs基板2を浸して化学エッチング処理を施すこと
により実現可能である。
施形態に係る半導体受光素子1の概略断面図である。図
5に示す様に、半絶縁性GaAs基板2の凹部は、p側
オーミック電極6とn側オーミック電極7を結ぶ方向の
断面形状が比較的急傾斜の順メサ状になる様に形成され
ている。この様な断面形状は、例えば、所定の混合比
(1:1:10、常温)で生成されたアンモニア水(NH4O
H)、過酸化水素、水の混合液に半絶縁性GaAs基板
2を浸して化学エッチングを施すことにより実現可能で
ある。この場合、作製方法によっては表面部分における
p型GaAs層5の突起を比較的小さくすることができ
るので、断線の可能性を小さくすることができる。
て、第5実施形態について説明する。図6は、本発明の
第5実施形態に係る半導体受光素子1の概略断面図であ
る。図6に示す様に、半絶縁性GaAs基板2の凹部
は、p側オーミック電極6とn側オーミック電極7を結
ぶ方向の断面形状が緩傾斜の順メサ状になる様に形成さ
れている。この場合、表面部分におけるp型GaAs層
5の突起が大きく、p側オーミック電極6の被覆性劣化
に伴って断線する可能性が高いので、p側オーミック電
極6を厚く形成する必要がある。
施形態に係る半導体受光素子1の概略断面図である。図
7に示す様に、半絶縁性GaAs基板2の凹部は、p側
オーミック電極6とn側オーミック電極7を結ぶ方向の
断面形状が極めて矩形に近い形状(即ち、側壁を為す2
辺がほぼ平行な状態)に形成されている。この様な断面
形状は、化学エッチングを始めとするウェットエッチン
グの代わりに、塩素ガス等を用いたドライエッチングを
施すことにより実現可能である。この様なエッチング方
法によれば、表面部分の突起を極力低減しつつ、凹部の
メサ方向を予め考慮することなく任意の方向に電極を配
設できる。
て、本発明の第7実施形態について説明する。なお、こ
れ以降の説明では、記述を簡便にするため、メサ形状や
突起等に関する記述を省略することとする。図8は、本
発明の第7実施形態に係る半導体受光素子1の概略断面
図である。本実施形態は、i型GaAs層4とp型Ga
As層5間に、図8に示す様な窓層を堆積する点におい
て第1実施形態と相違する。即ち、半絶縁性GaAs基
板2の凹部に、n型GaAs層3とi型GaAs層4
(光吸収層)を成長させた後にAlGaAs層40(窓
層)を成長させる。そして、p型GaAs層5を成長さ
せる。各GaAs層厚は、例えば凹部の深さが3.5μ
m程度の場合には、n型GaAs層3が1μm、i型G
aAs層4が2μm、AlGaAs層40が0.5μ
m、p型GaAs層5が0.05μm程度が好適であ
る。
をエッチングにより選択的に除去してAlGaAs層4
0を露出させる。その後は、第1実施形態と同様に、n
型GaAs層3の一部が露出する様に半絶縁性GaAs
基板2をエッチングし、反射防止膜8と絶縁膜9を被着
後、p側オーミック電極6とn側オーミック電極7を配
設する。その結果、半導体受光素子1は、図8(c)に
示す構造になる。この様な構造によれば、入射光はp型
GaAs層5を通らず、近赤外光に対して透明なAlG
aAs層40を通過してi型GaAs層4に到達する。
従って、p型GaAs層5を厚く形成できると共に受光
感度を向上できる。
施形態に係る半導体受光素子1の概略断面図である。本
実施形態は、半絶縁性基板として特に半絶縁性InP2
1を用い、半導体層として、特に1μm厚のn+-InP
31、2μm厚のi-InGaAs41、0.05μm
厚のp+-InP51を成長させる点において第1実施形
態と相違する。この様な組成とすれば、波長1μm以上
の赤外光の入射光は、i-InGaAs41により光電
変換されその結果光電流が生じる。これにより波長1.
7μm以下の赤外光の検出が可能となる。
施形態について、図10を参照して説明する。図10
は、本発明の第9実施形態に係る半導体受光素子1の概
略断面図である。本実施形態は、第8実施形態と略同一
であるが、凹部内に1μm厚のp+-InP52を成長
後、2回の選択的拡散又はイオン注入により、n-InP
ガードリング12を含むn+-InP11を形成する点に
おいて異なる。これにより、本発明をpin型フォトダ
イオードのみならず、APD(Avalanche Photo Diod
e)にも適用可能となる。すなわち、32としてp+-In
P、42としてp−(π)‐InGaAs、52として
p-InPを成長後、2回の選択的拡散又はイオン注入
により、n-InPガードリング12を含むn+-InP1
1を形成する。これにより、APDをも形成することが
可能である。
の製造方法は、上記実施形態に記載の態様に限定される
ものではなく、他の条件等に応じて種々の変形態様をと
ることが可能である。例えば、上記各実施形態では第3
実施形態を除き、p側オーミック電極6とn側オーミッ
ク電極7を、凹部を挟んで対向する位置に配設する例に
ついて説明したが、上面において各電極と凹部底面中心
の成す鋭角が所定の角度(例えば90°)となる様に配
設する構成としてもよい。また、凹部及び各電極の上面
形状についても円形に限らず方形等任意である。更に、
上記各実施形態では、p型半導体層をn型半導体層の上
層に形成したが、これとは逆にn型半導体層をp型半導
体層の上層に形成してもよい。その他、半導体受光素子
の細部構成に関しても、本発明の趣旨を逸脱することの
ない範囲で適宜変更可能である。
受光素子によれば、p側、n側の各電極を双方とも平坦
面上に配置できるので断線や絶縁不良を抑止できる。そ
の結果、歩留まりと再現性の高い半導体受光素子を実現
できる。
方法によれば、特殊なエッチング技術を使うことなく、
信頼性の高い半導体受光素子を容易に製造できる。
構造を示す図であり、(a)は上面図、(b)はAA’
における断面図である。
製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程を
示す図、(b)は積層工程を夫々示す図である。
製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程を
示す図、(b)は積層工程を示す図、(c)は露出工程
を夫々示す図である。
製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程を
示す図、(b)は積層工程を示す図、(c)は露出工程
を夫々示す図である。
製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程を
示す図、(b)は積層工程を示す図、(c)は露出工程
を夫々示す図である。
製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程を
示す図、(b)は積層工程を示す図、(c)は露出工程
を夫々示す図である。
製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程を
示す図、(b)は積層工程を示す図、(c)は露出工程
を夫々示す図である。
製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程を
示す図、(b)は積層工程を示す図、(c)は露出工程
を夫々示す図である。
製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程を
示す図、(b)は積層工程を示す図、(c)は露出工程
を夫々示す図である。
の製造工程を示す概略図であり、(a)は凹部形成工程
を示す図、(b)は積層工程を示す図、(c)は露出工
程を夫々示す図である。
n型GaAs層、4…i型GaAs層、5…p型GaA
s層、6…p側オーミック電極、7…n側オーミック電
極、8…反射防止膜、9…絶縁膜、10…選択成長用保
護膜
Claims (6)
- 【請求項1】夫々高さの異なる上段面、中段面、下段面
を上面部に有し、前記下段面が前記上段面と前記中段面
との間に形成された半絶縁性基板と、 前記中段面と同等の高さを有する平坦面状に形成された
第1上面部と、該第1上面部と同等或いは高位の高さを
有する第2上面部を有し、前記下段面の直上に形成され
た、第1不純物を含む第1半導体層と、 前記上段面と同等の高さを有する平坦面状に、前記第1
半導体層の第2上面部上に形成された、第2不純物を含
む第2半導体層と、 前記第1半導体層の第1上面部と前記半絶縁性基板の中
段面上に跨設された第1電極と、 前記第2半導体層の上面部と前記半絶縁性基板の上段面
上に跨設された第2電極と、 を備えたことを特徴とする半導体受光素子。 - 【請求項2】前記第1半導体層と前記第2半導体層間に
形成され、前記第1半導体層又は前記第2半導体層と比
較してキャリア濃度の低い第3半導体層、を更に備えた
ことを特徴とする請求項1記載の半導体受光素子。 - 【請求項3】前記半絶縁性基板の上段面と下段面の高低
差より成る段差部分は、前記下段面から前記上段面に向
かう方向で、上段面と中段面で形成される窪みの半径方
向に傾斜していることを特徴とする請求項1又は2記載
の半導体受光素子。 - 【請求項4】エッチングにより半絶縁性基板に所定の深
度を有する凹部を形成する第1の工程と、 前記第1の工程にて形成された前記半絶縁性基板の凹部
にのみ選択的に、第1不純物を含む第1半導体層と第2
不純物を含む第2半導体層を積層する第2の工程と、 前記第2の工程にて積層された前記第1半導体層の少な
くとも一部が露出する様に、前記半絶縁性基板の一部を
更にエッチングする第3の工程と、 前記第3の工程にて露出された前記第1半導体層の露出
部分に接触する第1電極、及び前記第2半導体層に接触
する第2電極を前記半絶縁性基板上に配設する第4の工
程と、 を含むことを特徴とする半導体受光素子の製造方法。 - 【請求項5】前記第2の工程では、気相成長法により前
記第1半導体層と前記第2半導体層を積層することを特
徴とする請求項4記載の半導体受光素子の製造方法。 - 【請求項6】前記第1の工程では、前記半絶縁性基板の
凹部を、前記第1電極と前記第2電極を結ぶ方向の断面
形状における側壁部分の内、少なくとも第2電極側の側
壁部分が逆メサ状になる様に形成することを特徴とする
請求項4又は5記載の半導体受光素子の製造方法。
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