JP2014197669A5 - - Google Patents
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Description
本発明の一側面としての光伝導素子は、Si基板と、Geを含むバッファ層と、Ga及びAsを含む第1の半導体層と、Ga及びAsを含む第2の半導体層と、電極と、をこの順に備え、前記第2の半導体層のGa/Asの元素比率が、前記第1の半導体層のGa/Asの元素比率よりも小さいことを特徴とする。
Claims (23)
- 光伝導素子であって、
Si基板と、Geを含むバッファ層と、Ga及びAsを含む第1の半導体層と、Ga及びAsを含む第2の半導体層と、電極と、をこの順に備え、
前記第2の半導体層のGa/Asの元素比率は、前記第1の半導体層のGa/Asの元素比率よりも小さい
ことを特徴とする光伝導素子。 - 前記第1の半導体層の厚さは、1um以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の光伝導素子。 - 前記第1の半導体層の厚さは、100nm以上1um以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の光伝導素子。 - 前記第1の半導体層の厚さは、100nm以上250nm以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の光伝導素子。 - 前記第1の半導体層の成長温度は、500℃以上800℃以下である
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第1の半導体層のGa/Asの元素比率が、0.9960以上1.004以下である
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第2の半導体層が、GaAs、InGaAs、AlGaAs、GaAsP、及びInGaAsPの少なくともいずれかからなる
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第2の半導体層の抵抗率は、1000Ω・cm以上10000000Ω・cm以下である
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第2の半導体層が、GaAsを含み、
前記第2の半導体層の成長温度は、200℃以上400℃以下である
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第2の半導体層が、GaAsを含み、
前記第2の半導体層のGa/Asの元素比率が、0.9960未満である
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第2の半導体層が、GaAsを含み、
前記第2の半導体層が、0.1atm%以上3atm%以下の範囲でAsを余剰に含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記バッファ層が、Si(1−x)Gex(0≦x≦1)を含み、
組成比xが、前記Si基板側から前記第1の半導体層側へ向けて次第に大きくなっている
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第1の半導体層と前記第2の半導体層との間に、AlxGa(1−x)As(0.5≦x≦1)を含むバリア層を更に備える
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記バリア層が、AlxGa(1−x)As(0.5≦x≦1)を含む層とGaAsを含む層とを交互に積層した多層膜を有する
ことを特徴とする請求項13に記載の光伝導素子。 - 前記バリア層が、AlxGa(1−x)As(0.5≦x≦1)を含む層とInGaPを含む層とを交互に積層した多層膜を有する
ことを特徴とする請求項13に記載の光伝導素子。 - 前記電極が、複数の電極を有し、
前記複数の電極が、前記第2の半導体層の上に配置されている
ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第1の半導体層と前記第2の半導体層とは、接している
ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記第1の半導体層と前記第2の半導体層との間には1層又は複数の半導体層が配置されており、
前記1層又は複数の半導体層のそれぞれは、Gaを含む
ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の光伝導素子。 - 前記1層又は複数の半導体層のそれぞれは、Ga及びAsを含む
ことを特徴とする請求項18に記載の光伝導素子。 - テラヘルツ波を発生又は検出する光伝導素子の製造方法であって、
Si基板上に、Geを含むバッファ層と、Ga及びAsを含む第1の半導体層と、Ga及びAsを含む第2の半導体層と、電極と、をこの順に形成する工程を有し、
前記第2の半導体層のGa/Asの元素比率は、前記第1の半導体層のGa/Asの元素比率よりも小さい
ことを特徴とする光伝導素子の製造方法。 - 前記第1の半導体層の成長温度は、500℃以上800℃以下である
ことを特徴とする請求項20に記載の光伝導素子の製造方法。 - 前記第2の半導体層が、GaAsからなり、
前記第2の半導体層の成長温度は、200℃以上400℃以下である
ことを特徴とする請求項20又は21に記載の光伝導素子の製造方法。 - テラヘルツ時間領域分光装置であって、
テラヘルツ波を発生する発生部と、
前記テラヘルツ波を検出する検出部と、を備え、
前記発生部及び前記検出部の少なくともいずれかが、請求項1乃至19のいずれか1項に記載の光伝導素子を有する
ことを特徴とするテラヘルツ時間領域分光装置。
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