JP2765321B2 - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
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- JP2765321B2 JP2765321B2 JP3341865A JP34186591A JP2765321B2 JP 2765321 B2 JP2765321 B2 JP 2765321B2 JP 3341865 A JP3341865 A JP 3341865A JP 34186591 A JP34186591 A JP 34186591A JP 2765321 B2 JP2765321 B2 JP 2765321B2
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- Japan
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- light receiving
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信に用いられる半
導体受光素子に関する。
導体受光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体受光素子は、光通信用の高
感度・長波長受光器として実用化されているが、中でも
ＩｎＧａＡｓを用いた波長１．３μｍあるいは１．５５
μｍに対する半導体受光素子は大容量長距離光通信用と
して広く使われている。
感度・長波長受光器として実用化されているが、中でも
ＩｎＧａＡｓを用いた波長１．３μｍあるいは１．５５
μｍに対する半導体受光素子は大容量長距離光通信用と
して広く使われている。
【０００３】このＩｎＧａＡｓを使ったｐｉｎホトダイ
オードの従来例を図５に示す。ｎ+ −ＩｎＰ基板１上
に、キャリア濃度１Ｅ１５〜２Ｅ１６ｃｍ-3、層厚１〜
３μｍのｎ−ＩｎＰ緩衝層２、キャリア濃度１Ｅ１４〜
１Ｅ１６ｃｍ-3、層厚１〜５μｍのｎ- −ＩｎＧａＡｓ
光吸収層３、キャリア濃度１Ｅ１５〜３Ｅ１６ｃｍ-3、
層厚０．５〜２μｍのｎ−ＩｎＰ窓層４を順次気相成長
法により成長させたエピタキシャルウェハに、受光部と
してキャリア濃度１Ｅ１７〜１Ｅ２０ｃｍ-3のｐ+ −Ｉ
ｎＰ領域５をＺｎの封止拡散により選択的に形成したの
ち、ｎ−ＩｎＰ窓層４の表面に、反射防止膜兼絶縁膜８
として酸化膜または窒化膜を成長させる。この後絶縁膜
８に選択的に穴開けを行いｐ側電極６を形成し、さらに
基板裏面にｎ側電極７を形成する。
オードの従来例を図５に示す。ｎ+ −ＩｎＰ基板１上
に、キャリア濃度１Ｅ１５〜２Ｅ１６ｃｍ-3、層厚１〜
３μｍのｎ−ＩｎＰ緩衝層２、キャリア濃度１Ｅ１４〜
１Ｅ１６ｃｍ-3、層厚１〜５μｍのｎ- −ＩｎＧａＡｓ
光吸収層３、キャリア濃度１Ｅ１５〜３Ｅ１６ｃｍ-3、
層厚０．５〜２μｍのｎ−ＩｎＰ窓層４を順次気相成長
法により成長させたエピタキシャルウェハに、受光部と
してキャリア濃度１Ｅ１７〜１Ｅ２０ｃｍ-3のｐ+ −Ｉ
ｎＰ領域５をＺｎの封止拡散により選択的に形成したの
ち、ｎ−ＩｎＰ窓層４の表面に、反射防止膜兼絶縁膜８
として酸化膜または窒化膜を成長させる。この後絶縁膜
８に選択的に穴開けを行いｐ側電極６を形成し、さらに
基板裏面にｎ側電極７を形成する。
【０００４】このようにして作成したＩｎＧａＡｓを用
いたｐｉｎホトダイオードは主に光ファイバ通信におけ
る受信器として用いられる。光通信システムにおいて送
信側には半導体レーザ（以下、ＬＤと記す）が用いられ
る。ＬＤから出た信号光はレンズによって集光されて光
ファイバへ導かれる。受光側では光ファイバ内を伝搬し
てきた光は、レンズによって受光部に集光され、受光素
子内部（光吸収層内）で光電変換される。
いたｐｉｎホトダイオードは主に光ファイバ通信におけ
る受信器として用いられる。光通信システムにおいて送
信側には半導体レーザ（以下、ＬＤと記す）が用いられ
る。ＬＤから出た信号光はレンズによって集光されて光
ファイバへ導かれる。受光側では光ファイバ内を伝搬し
てきた光は、レンズによって受光部に集光され、受光素
子内部（光吸収層内）で光電変換される。
【０００５】ここで、ＬＤから出た光が、光ファイバ端
やレンズ表面、受光素子表面によって一部反射され、再
び光ファイバを通してＬＤ側に戻る現象がある。この反
射戻り光がＬＤ内部に戻るとＬＤの発光状態が不安定に
なるため、可能なかぎりこの反射戻り光を抑えなければ
ならない。そのため、受光素子側の反射戻り光対策とし
て、ファイバ端を５°ないし１５°の範囲で斜めカット
をしたり、レンズや受光素子表面に反射防止膜を施した
りしている。
やレンズ表面、受光素子表面によって一部反射され、再
び光ファイバを通してＬＤ側に戻る現象がある。この反
射戻り光がＬＤ内部に戻るとＬＤの発光状態が不安定に
なるため、可能なかぎりこの反射戻り光を抑えなければ
ならない。そのため、受光素子側の反射戻り光対策とし
て、ファイバ端を５°ないし１５°の範囲で斜めカット
をしたり、レンズや受光素子表面に反射防止膜を施した
りしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の受光素
子では、ステムにマウントした際に傾いて固着されるこ
とがありそしてその傾きの方向が一定でないため、その
受光素子と結合される光ファイバの斜めカット方向と整
合しなくなることがある。即ち、受光素子の傾き面と光
ファイバのカット面とが側面からみて「ハ」の字形状に
なるときには、受光素子表面での反射光が光ファイバ内
へ戻されることになるのであるが、上述した従来の受光
素子では、受光素子のステムに対する傾きが一義的に定
まらないため、上記不都合を避けることができなかっ
た。
子では、ステムにマウントした際に傾いて固着されるこ
とがありそしてその傾きの方向が一定でないため、その
受光素子と結合される光ファイバの斜めカット方向と整
合しなくなることがある。即ち、受光素子の傾き面と光
ファイバのカット面とが側面からみて「ハ」の字形状に
なるときには、受光素子表面での反射光が光ファイバ内
へ戻されることになるのであるが、上述した従来の受光
素子では、受光素子のステムに対する傾きが一義的に定
まらないため、上記不都合を避けることができなかっ
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体受光素子
は、光ファイバからの出射光が当該光ファイバへ戻るこ
とのないようにするために、受光領域の光入射面が５°
ないし１５°の一様な傾斜角をもってマウント面に対し
て傾斜していることを特徴としている。
は、光ファイバからの出射光が当該光ファイバへ戻るこ
とのないようにするために、受光領域の光入射面が５°
ないし１５°の一様な傾斜角をもってマウント面に対し
て傾斜していることを特徴としている。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例の製造工程
を示す断面図である。ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に気相成長
法によりキャリア濃度１Ｅ１５ｃｍ-3、層厚２μｍのｎ
−ＩｎＰ緩衝層２、キャリア濃度１Ｅ１５ｃｍ-3、層厚
１．４μｍのｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層３を成長させ
た後、キャリア濃度１Ｅ１６ｃｍ-3、層厚１μｍのｎ−
ＩｎＰ窓層４を成長させる〔図１の（ａ）〕。
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例の製造工程
を示す断面図である。ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に気相成長
法によりキャリア濃度１Ｅ１５ｃｍ-3、層厚２μｍのｎ
−ＩｎＰ緩衝層２、キャリア濃度１Ｅ１５ｃｍ-3、層厚
１．４μｍのｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層３を成長させ
た後、キャリア濃度１Ｅ１６ｃｍ-3、層厚１μｍのｎ−
ＩｎＰ窓層４を成長させる〔図１の（ａ）〕。
【０００９】上記エピタキシャルウェハに拡散マスクを
ＣＶＤ法により形成し、受光部分に５０μｍφの穴開け
を行った後、例えばＺｎの封止拡散によりキャリア濃度
１Ｅ１７〜１Ｅ２０ｃｍ-3のｐ+ −ＩｎＰ領域５を選択
的に形成する〔図１の（ｂ）〕。ｐ+ −ＩｎＰ領域５形
成後、エッチングマスクとして受光領域を囲むようにホ
トレジストマスク１０を形成し、６°斜め方向からイオ
ンビーム１１を照射してエッチングを行い〔図１の
（ｃ）〕、ＩｎＰ窓層４表面に部分的に６°傾いた傾斜
受光領域９を形成する〔図１の（ｄ）〕。
ＣＶＤ法により形成し、受光部分に５０μｍφの穴開け
を行った後、例えばＺｎの封止拡散によりキャリア濃度
１Ｅ１７〜１Ｅ２０ｃｍ-3のｐ+ −ＩｎＰ領域５を選択
的に形成する〔図１の（ｂ）〕。ｐ+ −ＩｎＰ領域５形
成後、エッチングマスクとして受光領域を囲むようにホ
トレジストマスク１０を形成し、６°斜め方向からイオ
ンビーム１１を照射してエッチングを行い〔図１の
（ｃ）〕、ＩｎＰ窓層４表面に部分的に６°傾いた傾斜
受光領域９を形成する〔図１の（ｄ）〕。
【００１０】ホトレジストマスク１０を除去した後、表
面側に通常の方法で反射防止膜兼絶縁膜８を成長させ、
この絶縁膜に窓明けを行ってからｐ側電極６を形成す
る。次に、ｎ+ −ＩｎＰ基板１の裏面を全体の厚さが１
００〜２００μｍになるまで研磨し、その面にＳｎ−Ａ
ｕを蒸着し、アロイ化してｎ側電極７を形成する。
面側に通常の方法で反射防止膜兼絶縁膜８を成長させ、
この絶縁膜に窓明けを行ってからｐ側電極６を形成す
る。次に、ｎ+ −ＩｎＰ基板１の裏面を全体の厚さが１
００〜２００μｍになるまで研磨し、その面にＳｎ−Ａ
ｕを蒸着し、アロイ化してｎ側電極７を形成する。
【００１１】上記方法により作成したｐｉｎホトダイオ
ードの断面図を図２に、このホトダイオードを搭載した
受光素子モジュールにおける受光部の傾斜と光ファイバ
のカット方向との関係を図３に示す。図３に示すよう
に、光ファイバのカット方向と傾斜受光領域９の方向を
そろえるように両者をステムに固定すれば、受光素子か
らの表面反射が再び光ファイバに戻ることを防止するこ
とができる。仮に、この場合にホトダイオードが傾いて
ステムにマウントされることがあっても、傾斜受光面が
ステム平面に対して水平になる程度であるので、傾斜受
光面と光ファイバのカット面とが「ハ」の字形となるこ
とは防止され、ホトダイオード表面での反射光が光ファ
イバへ再入射することはない。
ードの断面図を図２に、このホトダイオードを搭載した
受光素子モジュールにおける受光部の傾斜と光ファイバ
のカット方向との関係を図３に示す。図３に示すよう
に、光ファイバのカット方向と傾斜受光領域９の方向を
そろえるように両者をステムに固定すれば、受光素子か
らの表面反射が再び光ファイバに戻ることを防止するこ
とができる。仮に、この場合にホトダイオードが傾いて
ステムにマウントされることがあっても、傾斜受光面が
ステム平面に対して水平になる程度であるので、傾斜受
光面と光ファイバのカット面とが「ハ」の字形となるこ
とは防止され、ホトダイオード表面での反射光が光ファ
イバへ再入射することはない。
【００１２】図４は、本発明の第２の実施例を示す断面
図であって、本実施例は、裏面入射型ｐｉｎホトダイオ
ードに関するものである。本実施例のホトダイオードは
次のように作製される。図１の（ｂ）に示す工程まで
は、第１の実施例の場合と同様である。このようにエピ
タキシャルウェハを形成した後、基板表面にｐ側電極６
を形成する。
図であって、本実施例は、裏面入射型ｐｉｎホトダイオ
ードに関するものである。本実施例のホトダイオードは
次のように作製される。図１の（ｂ）に示す工程まで
は、第１の実施例の場合と同様である。このようにエピ
タキシャルウェハを形成した後、基板表面にｐ側電極６
を形成する。
【００１３】次に、基板裏面を全体の厚さが１００〜１
５０μｍになるまで鏡面研磨し、然る後、受光領域を囲
むようにホトレジストマスクを形成し、斜め６°方向か
らイオンビームエッチングを行い、裏面に選択的に傾斜
受光領域９を形成する。その後裏面の傾斜領域に反射防
止膜８を、その他の部分にｎ側電極７を形成する。本実
施例のものにおいても、受光素子モジュールにおいて、
受光素子の傾斜面と光ファイバの傾斜方向とをそろえる
ことによって、先の実施例と同様に、反射戻り光を防止
することができる。
５０μｍになるまで鏡面研磨し、然る後、受光領域を囲
むようにホトレジストマスクを形成し、斜め６°方向か
らイオンビームエッチングを行い、裏面に選択的に傾斜
受光領域９を形成する。その後裏面の傾斜領域に反射防
止膜８を、その他の部分にｎ側電極７を形成する。本実
施例のものにおいても、受光素子モジュールにおいて、
受光素子の傾斜面と光ファイバの傾斜方向とをそろえる
ことによって、先の実施例と同様に、反射戻り光を防止
することができる。
【００１４】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ｐｉｎホトダイオードばかりでなくＡＰＤに対して
適用することができ、またＩｎＡｓＰ／ＩｎＰ系以外の
材料を使用したホトダイオードについても同様に実施で
きる。さらにエピタキシャルウェハの形成手段として
は、気相成長法の外、液相法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ
法、ＡＬＥ法等を採用することができる。また、受光領
域の傾き角度も５°〜１５°程度の範囲で任意に設定す
ることができる。
本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ｐｉｎホトダイオードばかりでなくＡＰＤに対して
適用することができ、またＩｎＡｓＰ／ＩｎＰ系以外の
材料を使用したホトダイオードについても同様に実施で
きる。さらにエピタキシャルウェハの形成手段として
は、気相成長法の外、液相法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ
法、ＡＬＥ法等を採用することができる。また、受光領
域の傾き角度も５°〜１５°程度の範囲で任意に設定す
ることができる。
【００１５】なお、本発明の受光素子では支持体へのマ
ウント面と光入射面とが同一の面であってもよい。その
場合、マウント用電極の形成された部分に対し、受光領
域の半導体表面が傾斜をもつことになる。
ウント面と光入射面とが同一の面であってもよい。その
場合、マウント用電極の形成された部分に対し、受光領
域の半導体表面が傾斜をもつことになる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の受光素子
は、マウント面に対して受光領域の表面を傾斜させたも
のであるので、本発明によれば、受光領域の傾きに対す
る光ファイバのカット面を一義的に決めることができ
る。その結果、受光素子表面からＬＤへの反射戻り光を
防ぐことができ、光ファイバ通信におけるＬＤ側の発振
の不安定化を防止することができる。
は、マウント面に対して受光領域の表面を傾斜させたも
のであるので、本発明によれば、受光領域の傾きに対す
る光ファイバのカット面を一義的に決めることができ
る。その結果、受光素子表面からＬＤへの反射戻り光を
防ぐことができ、光ファイバ通信におけるＬＤ側の発振
の不安定化を防止することができる。
【図１】 本発明の第１の実施例の製造工程を説明する
ための断面図。
ための断面図。
【図２】 本発明の第１の実施例を示す断面図。
【図３】 受光素子モジュールにおける、本発明の第１
の実施例と斜めカットされた光ファイバとの関係を示す
断面図。
の実施例と斜めカットされた光ファイバとの関係を示す
断面図。
【図４】 本発明の第２の実施例を示す断面図。
【図５】 従来例を示す断面図。
１ ｎ+ −ＩｎＰ基板 ２ ｎ−ＩｎＰ緩衝層 ３ ｎ- −ＩｎＧａＡｓ光吸収層 ４ ｎ−ＩｎＰ窓層 ５ ｐ+ −ＩｎＰ領域 ６ ｐ側電極 ７ ｎ側電極 ８ 反射防止膜兼絶縁膜 ９ 傾斜受光領域 １０ ホトレジストマスク １１ イオンビーム １２ 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/02 - 31/0392 H01L 31/08 - 31/119
Claims (1)
- 【請求項１】 支持体上にマウントされる第１主面が内
部に形成された光吸収層と平行になされ、光が入射され
る第２主面が前記光吸収層と大略平行になされた半導体
受光素子であって、光ファイバからの出射光が該光ファイバへ戻ることのな
いようにするために、前記第２主面の少なくとも光入射
領域の面は前記光吸収層に対し一様な傾斜角をもって傾
けられ ていることを特徴とする半導体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341865A JP2765321B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341865A JP2765321B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 半導体受光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152599A JPH05152599A (ja) | 1993-06-18 |
| JP2765321B2 true JP2765321B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=18349347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3341865A Expired - Fee Related JP2765321B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765321B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5135192B2 (ja) | 2008-12-11 | 2013-01-30 | 日本オクラロ株式会社 | 光受信モジュール及び光受信モジュールの製造方法 |
| JP2011253987A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光素子及び光モジュール |
| JP2012129390A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Opnext Japan Inc | 半導体発光素子、及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5978643U (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-28 | 日本電気株式会社 | 光検出器 |
| JPS62230065A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光器 |
| JPH02146460U (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-12 | ||
| JP2710070B2 (ja) * | 1989-09-20 | 1998-02-10 | 松下電子工業株式会社 | 半導体受光素子及びこの半導体受光素子を用いた光半導体装置 |
| JPH0513788A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-22 | Fujitsu Ltd | 赤外線検知装置 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3341865A patent/JP2765321B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05152599A (ja) | 1993-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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