JPS59163878A - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
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- JPS59163878A JPS59163878A JP58038519A JP3851983A JPS59163878A JP S59163878 A JPS59163878 A JP S59163878A JP 58038519 A JP58038519 A JP 58038519A JP 3851983 A JP3851983 A JP 3851983A JP S59163878 A JPS59163878 A JP S59163878A
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- indium
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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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】
＋ａ＋ 発明の技術分野
本発明は半導体受光装置、特に受光波長１〔珈〕以上１
．６５Ｃμｍ〕以内の帯域に適合して雑音が物性的制約
を超えて低減される構造を有するアバランシフォトダイ
オードに関する。
．６５Ｃμｍ〕以内の帯域に適合して雑音が物性的制約
を超えて低減される構造を有するアバランシフォトダイ
オードに関する。
（１））技術の背景
光を情報信号の媒体とする光通信その他のシステムにお
いて、光信号を電気信号に変換する半導体受光装置は重
要で基本的な構成要素の一つであり、既に多数実用化さ
れている。これらの半導体受光装置のうち、光電流がな
だれ降伏によって増倍されて感度が高められるアバラン
シフォトダイオード（以下ＡＰＤと略称する）は光検知
器の信号対雑音比を改善する効果が大きい。
いて、光信号を電気信号に変換する半導体受光装置は重
要で基本的な構成要素の一つであり、既に多数実用化さ
れている。これらの半導体受光装置のうち、光電流がな
だれ降伏によって増倍されて感度が高められるアバラン
シフォトダイオード（以下ＡＰＤと略称する）は光検知
器の信号対雑音比を改善する効果が大きい。
半導体受光装置応用の代表例として光フアイバ通信にお
いては、光伝送に用いられる石英（ｓｒｏ２）系光ファ
イバの材料分散（屈折率の波長依存性に基づく）は波長
１．３〔μｍ〕付近において非常に小さくなり材料分散
と構造分散（伝搬定数の波長依存性に基づく）との和す
なわちモード内分散は波長１．３乃至１．５５Ｃμｍ〕
において小さくなる。
いては、光伝送に用いられる石英（ｓｒｏ２）系光ファ
イバの材料分散（屈折率の波長依存性に基づく）は波長
１．３〔μｍ〕付近において非常に小さくなり材料分散
と構造分散（伝搬定数の波長依存性に基づく）との和す
なわちモード内分散は波長１．３乃至１．５５Ｃμｍ〕
において小さくなる。
従って光通信用の半導体受光装置として波長１〔μｍ〕
以上の帯域特に１．３〔μｍ〕乃至１．６５（μｍ〕程
度の帯域において優れた特性を有するＡＰＤが要求され
ている。
以上の帯域特に１．３〔μｍ〕乃至１．６５（μｍ〕程
度の帯域において優れた特性を有するＡＰＤが要求され
ている。
（Ｃ１従来技術と問題点
波長１〔μｍ〕以上の帯域を対象とするＡＰＤとしては
、既にゲルマニウム（Ｇｅ）又はＴＴＴ −Ｖ族化合物
半導体を用いて多くの提案がなされている。
、既にゲルマニウム（Ｇｅ）又はＴＴＴ −Ｖ族化合物
半導体を用いて多くの提案がなされている。
■−ｖ族化合物半導体のうち、インジウム・燐（ＩｎＰ
）結晶に格子整合するインジウム・ガリウム・砒素（Ｉ
ｎＧａＡｓ ）もしくはインジウム・ガリウム・砒素・
燐（ＩｎＧａＡｓＰ ）混晶を用いだＡＰＤは、この波
長帯域において良好々受光感度をもち、かつ現在実用化
されているＧｅに比較して低雑音、低暗電流となる物性
をもつために、この波長帯域に対応する受光装置として
重要な位置を占めている。
）結晶に格子整合するインジウム・ガリウム・砒素（Ｉ
ｎＧａＡｓ ）もしくはインジウム・ガリウム・砒素・
燐（ＩｎＧａＡｓＰ ）混晶を用いだＡＰＤは、この波
長帯域において良好々受光感度をもち、かつ現在実用化
されているＧｅに比較して低雑音、低暗電流となる物性
をもつために、この波長帯域に対応する受光装置として
重要な位置を占めている。
第１図はＩ ｎＰ −Ｉ ｎＧａＡｓ系ＡＰＤの代表的
構造を示す断面図である。図において、１はｎ＋＋Ｉｎ
Ｐ基板、２はｎ型ＩｎＰバッファ層、３はｎ型Ｉ ｎＧ
ａＡ（ｓ光吸収層、４はｎ型ＩｎＰウィンド層、５はＩ
ｎＰウィンド層４に形成されたｐ型領域、６はガードリ
ングを構成するｐ型領域、７は保護絶縁膜、８は反射防
止膜、９はｐ側電極、１０はｎ側電極を示す。
構造を示す断面図である。図において、１はｎ＋＋Ｉｎ
Ｐ基板、２はｎ型ＩｎＰバッファ層、３はｎ型Ｉ ｎＧ
ａＡ（ｓ光吸収層、４はｎ型ＩｎＰウィンド層、５はＩ
ｎＰウィンド層４に形成されたｐ型領域、６はガードリ
ングを構成するｐ型領域、７は保護絶縁膜、８は反射防
止膜、９はｐ側電極、１０はｎ側電極を示す。
このＡＰＤにｎ側電極１０を正、ｐ側電極９を負の極性
とする逆バイアー電圧を印加することにより、ｐ？接合
すなわちｐ＋型領領域５ｎ型ＩｎＰウィンド層４との界
面を挟んで空乏層が形成され、これがｎ型Ｉ ｎＧａＡ
ｓ光吸収層３までひろがり、この光吸収層３内で入力信
号光によって電子が伝導帯に励起されることによって、
電子正孔対が発生し、電子はｎ（Ｉ′ＩＩＩ電極１０、
正孔はｐ側電極９に向ってドリフトし、ｎ型ＩｎＰウィ
ンド層４においてはとの正孔を一次キャリアとするなだ
れ増倍が行なわれる。このためにｎ型ＩｎＰウィンド層
４はまた増倍層もしくは増倍領域とも呼ばれる。
とする逆バイアー電圧を印加することにより、ｐ？接合
すなわちｐ＋型領領域５ｎ型ＩｎＰウィンド層４との界
面を挟んで空乏層が形成され、これがｎ型Ｉ ｎＧａＡ
ｓ光吸収層３までひろがり、この光吸収層３内で入力信
号光によって電子が伝導帯に励起されることによって、
電子正孔対が発生し、電子はｎ（Ｉ′ＩＩＩ電極１０、
正孔はｐ側電極９に向ってドリフトし、ｎ型ＩｎＰウィ
ンド層４においてはとの正孔を一次キャリアとするなだ
れ増倍が行なわれる。このためにｎ型ＩｎＰウィンド層
４はまた増倍層もしくは増倍領域とも呼ばれる。
なだれ増倍の過程においてはキャリアと結晶格子を構成
する原子との衝突回数に統計的なゆらぎが存在して、こ
れによって固有のショット雑音が現われる。この雑音は
通常増倍雑音と呼ばれる。
する原子との衝突回数に統計的なゆらぎが存在して、こ
れによって固有のショット雑音が現われる。この雑音は
通常増倍雑音と呼ばれる。
なだれ増倍の過程において、電子が単位長当たり衝突電
離を起す回数すなわち電子のイオン化率をα、正正孔イ
オン化率をβとするとき、イオン化率比ｋ（β／αもし
くはα／β）が１に近いときに増倍雑音が大きく、イオ
ン化率比が大きいと３− きに増倍雑音は減少する。
離を起す回数すなわち電子のイオン化率をα、正正孔イ
オン化率をβとするとき、イオン化率比ｋ（β／αもし
くはα／β）が１に近いときに増倍雑音が大きく、イオ
ン化率比が大きいと３− きに増倍雑音は減少する。
先に説明したＩ ｎＰ −Ｉ ｎＧａＡｓ系ＡＰＤの従
来例においてはイオン化率比に＝α／βは２乃至３程度
と小さく、その増倍雑音には物性的制約がある。
来例においてはイオン化率比に＝α／βは２乃至３程度
と小さく、その増倍雑音には物性的制約がある。
他方、種々の半導体装置に関して超格子構造の導入が提
案されており、ＡＰＤに関しても増倍層をガリウム・砒
素（ＧａＡｓ ）とガリウムΦアルミニウム・砒素（Ｇ
ａＡｔＡｓ ）とが交互に積層された超格子構造として
、ＧａＡｓ層とＧａＡｔＡｓ層とのへテロ接合界面に生
ずるエネルギーバンドの不連続性によって、キャリアの
見掛上のイオン化エネルギーを増減させ、電子と正孔と
のイオン化率比を拡大して増倍雑音を低減する構造が既
に知られている。
案されており、ＡＰＤに関しても増倍層をガリウム・砒
素（ＧａＡｓ ）とガリウムΦアルミニウム・砒素（Ｇ
ａＡｔＡｓ ）とが交互に積層された超格子構造として
、ＧａＡｓ層とＧａＡｔＡｓ層とのへテロ接合界面に生
ずるエネルギーバンドの不連続性によって、キャリアの
見掛上のイオン化エネルギーを増減させ、電子と正孔と
のイオン化率比を拡大して増倍雑音を低減する構造が既
に知られている。
しかしながらＧａＡｓ −ＧａＡｔＡｓ系半導体材料に
よっては、波長帯域１．０〔μｍ〕以上に対応する受光
装置を構成することは不可能であって、この波長帯域に
対応し得るＩｎＰ −ＩｎＧａＡｓもしくはＩｎ−Ｇａ
ＡｓＰ系半導体材料を使用して、かつ先に述べた物性的
制約を超えるＡＰＤの構造が要望されている。
よっては、波長帯域１．０〔μｍ〕以上に対応する受光
装置を構成することは不可能であって、この波長帯域に
対応し得るＩｎＰ −ＩｎＧａＡｓもしくはＩｎ−Ｇａ
ＡｓＰ系半導体材料を使用して、かつ先に述べた物性的
制約を超えるＡＰＤの構造が要望されている。
４−
＋ｄ＋ 発明の目的
本発明は波長１〔μｍ〕以上の帯域、特に波長１．３〔
μｍ〕乃至１．６５〔μｍ〕の帯域に対応して、しかも
雑音がきわめて少ないアバランシフォトダイオードを提
供することを目的とする。
μｍ〕乃至１．６５〔μｍ〕の帯域に対応して、しかも
雑音がきわめて少ないアバランシフォトダイオードを提
供することを目的とする。
（６１発明の構成
本発明の前記目的は、インジウム・燐化合物半導体基板
と、該基板結晶に格子整合して形成された、インジウム
・ガリウム・砒素化合物もしくはインジウム・ガリウム
・砒素・燐化合物よりなる半導体光吸収領域と、インジ
ウム・燐化合物半導体層とインジウム・ガリウム・砒素
化合物もしくはインジウム・ガリウム・砒素・燐化合物
よりなる半導体層とが交互に積層された超格子構造を有
するなだれ増倍領域とを備えてうなる半導体受光装置に
より達成される。
と、該基板結晶に格子整合して形成された、インジウム
・ガリウム・砒素化合物もしくはインジウム・ガリウム
・砒素・燐化合物よりなる半導体光吸収領域と、インジ
ウム・燐化合物半導体層とインジウム・ガリウム・砒素
化合物もしくはインジウム・ガリウム・砒素・燐化合物
よりなる半導体層とが交互に積層された超格子構造を有
するなだれ増倍領域とを備えてうなる半導体受光装置に
より達成される。
特に超格子構造を構成するインジウム燐化合物半導体層
及びインジウム・ガリウム・砒素化合物もしくはインジ
ウム拳ガリウム・砒素・燐化合物よりなる半導体層の厚
さを３０ （ｎｍ１以上７０ （ｎｍ）以下とし、超格
子構造全体の厚さを０．５（μｍ〕以−ヒとするときに
最も聾真著な効果を得ることができる。
及びインジウム・ガリウム・砒素化合物もしくはインジ
ウム拳ガリウム・砒素・燐化合物よりなる半導体層の厚
さを３０ （ｎｍ１以上７０ （ｎｍ）以下とし、超格
子構造全体の厚さを０．５（μｍ〕以−ヒとするときに
最も聾真著な効果を得ることができる。
（ｆ） 発明の実施例
以下本発明を実施例により図面を参照して具体的に説明
する。
する。
第２図（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例をその主要製
造工程について示す断面図である。
造工程について示す断面図である。
第２図ｉａｌ参照
不純物濃度がＩ Ｘ １０１８Ｃｃｒｎ−３：］程程度
上のｐ＋型インジウム・燐化合物（ＩｎＰ ）基板１１
上に、何れも不純物濃度がＩ Ｘ １０”［ｃｒｎ−３
Ｊ程度以下であるに型＋１１ｐ層１２ａとｎ−型インジ
ウム・ガリウム・砒素化合物（Ｉｎ０５３Ｑａｏ、４７
Ａｓ ）層１２ｂとを交互に積層した超格子構造１２を
例えば気相成長方法によって形成する。本実施例におい
ては、ｎ−型ＩｎＰ層１２ａ及びｎ−型Ｉ ｎ ｏ、５
３Ｇａ ０．４７Ａｓ層１２ｂの厚さはそれぞれ約５０
〔ｎｍ〕とし、ｎ−型ＩｎＰ層１２ａを１１層、ｎ″′
′型ｉｏ、５３Ｇａ （１，４７Ａｓ層１２ｂを１０層
交互に順次形成して、超格子構造１２全体の厚さを１〔
μｍ３強としている。
上のｐ＋型インジウム・燐化合物（ＩｎＰ ）基板１１
上に、何れも不純物濃度がＩ Ｘ １０”［ｃｒｎ−３
Ｊ程度以下であるに型＋１１ｐ層１２ａとｎ−型インジ
ウム・ガリウム・砒素化合物（Ｉｎ０５３Ｑａｏ、４７
Ａｓ ）層１２ｂとを交互に積層した超格子構造１２を
例えば気相成長方法によって形成する。本実施例におい
ては、ｎ−型ＩｎＰ層１２ａ及びｎ−型Ｉ ｎ ｏ、５
３Ｇａ ０．４７Ａｓ層１２ｂの厚さはそれぞれ約５０
〔ｎｍ〕とし、ｎ−型ＩｎＰ層１２ａを１１層、ｎ″′
′型ｉｏ、５３Ｇａ （１，４７Ａｓ層１２ｂを１０層
交互に順次形成して、超格子構造１２全体の厚さを１〔
μｍ３強としている。
更に超格子構造１２に接して不純物濃度が１×１０１５
〔ｃｒｎ−Ｓ〕程度以下のｎ−７Ｊ ■ｎＯ，５３Ｇａ
０．４７ＡＳ層１３を厚さ３〔μｍ〕程度に成長させ
て光吸収領域とする。
〔ｃｒｎ−Ｓ〕程度以下のｎ−７Ｊ ■ｎＯ，５３Ｇａ
０．４７ＡＳ層１３を厚さ３〔μｍ〕程度に成長させ
て光吸収領域とする。
第２図（１））参照
以上の如く超格子構造１２及びｎ−型Ｉ ｎ ｏ、５３
Ｇａ −０，４７Ａ８ 光吸収層１３をエピタキシャル
成長させた半導体基体を、図に示す如くｐ型ＩｎＰ基板
１１に達する深さにメサ型にエツチングし、ｎ−型：［
ｆｉ ０．５３−ＧＢｏ、４７Ａｓ光吸収層１３面上に
無反射コート膜１４、メサエッチング面に表面保膿膜１
５をそれぞれ窒化シリコン（Ｓ′１３Ｎ４）等によって
形成し、♂型Ｉｎ−〇、５３ＱＢ０．４７Ａ３光吸収層
１３に接するｎ （ｆｔｌｌ電極１６を例えば金・ゲル
マニウム（ＡｕＧｅ）を用いて、ｐ＋型ＩｎＰ基板１１
に接するｐ側電極１７を例えば金・亜鉛（ＡｎＺｎ、
）を用いて形成する。
Ｇａ −０，４７Ａ８ 光吸収層１３をエピタキシャル
成長させた半導体基体を、図に示す如くｐ型ＩｎＰ基板
１１に達する深さにメサ型にエツチングし、ｎ−型：［
ｆｉ ０．５３−ＧＢｏ、４７Ａｓ光吸収層１３面上に
無反射コート膜１４、メサエッチング面に表面保膿膜１
５をそれぞれ窒化シリコン（Ｓ′１３Ｎ４）等によって
形成し、♂型Ｉｎ−〇、５３ＱＢ０．４７Ａ３光吸収層
１３に接するｎ （ｆｔｌｌ電極１６を例えば金・ゲル
マニウム（ＡｕＧｅ）を用いて、ｐ＋型ＩｎＰ基板１１
に接するｐ側電極１７を例えば金・亜鉛（ＡｎＺｎ、
）を用いて形成する。
以上説明した構造を有する本実施例に逆ノ（イアスミ圧
を印加したときのエネルギーダイヤグラムを第３図に示
し、第３図において第２図ｆａ）及び（ｂ）７− と同一符号によって対応する半導体層を示す。禁制帯幅
はＩｎＰが約１．３５（ｅＶ］、Ｉ ｎ ０．５３Ｇａ
０．４７Ａｓが約０．７４ （ｅＶ 〕であって、Ｉ
ｎＰ層１２ａとＩｆｉｏ、５３−Ｇａ０．４７Ａｓ層１
２ｂとのへテロ接合界面における伝導体の不連続性△Ｅ
ｃ ＃ ０．２ ＣｅＶ １価電子帯の不連続性△Ｅｖ
＃ ０．４ （ｅＶ ’３である。
を印加したときのエネルギーダイヤグラムを第３図に示
し、第３図において第２図ｆａ）及び（ｂ）７− と同一符号によって対応する半導体層を示す。禁制帯幅
はＩｎＰが約１．３５（ｅＶ］、Ｉ ｎ ０．５３Ｇａ
０．４７Ａｓが約０．７４ （ｅＶ 〕であって、Ｉ
ｎＰ層１２ａとＩｆｉｏ、５３−Ｇａ０．４７Ａｓ層１
２ｂとのへテロ接合界面における伝導体の不連続性△Ｅ
ｃ ＃ ０．２ ＣｅＶ １価電子帯の不連続性△Ｅｖ
＃ ０．４ （ｅＶ ’３である。
本実施例のＡＰＤに入射する光はｎ−型Ｉｆｉ０．５３
−生ずる。この電子はｎ （Ｊｉｌｌ電極１６に流入し
、正孔は超格子構造１２に注入されて、ＩｎＰ層１２ａ
とＩ ｎ ０．５３ＱＢ ０．４７ＡＳ層１２ｂとを順
次通過する。
−生ずる。この電子はｎ （Ｊｉｌｌ電極１６に流入し
、正孔は超格子構造１２に注入されて、ＩｎＰ層１２ａ
とＩ ｎ ０．５３ＱＢ ０．４７ＡＳ層１２ｂとを順
次通過する。
正孔がＩｎＰ層１２ａよりＩ ｎ Ｏ，５３Ｇａ ０．
４７ＡＢ層１２ｂに入るときには、価電子帯のエネルギ
ー差△Ｅｖだけ見掛上余分にエネルギーを得た状態とな
り、見掛上のイオン化エネルギーが下ってイオン化率が
増大する。正孔がＩ ｎ Ｏ，５３Ｇａ０．４７Ａ、８
層１２ｂよりＩｎＰ層１２ａに入るときにはイオン化率
は逆に減少するが、超格子構造１２にかかる電界がｌＸ
ｌ０’（Ｖ／副〕程度以上となるように逆バイアス電圧
を印加８− することによって、正孔のエネルギーがなだれ増倍の閾
値近傍に到達してＩｎ０．５３Ｑ８０．４７ＡＳ層１２
ｂに注入されたときに、前記の見掛上のエネルギーが加
わることによってなだれ増倍が発生する。
４７ＡＢ層１２ｂに入るときには、価電子帯のエネルギ
ー差△Ｅｖだけ見掛上余分にエネルギーを得た状態とな
り、見掛上のイオン化エネルギーが下ってイオン化率が
増大する。正孔がＩ ｎ Ｏ，５３Ｇａ０．４７Ａ、８
層１２ｂよりＩｎＰ層１２ａに入るときにはイオン化率
は逆に減少するが、超格子構造１２にかかる電界がｌＸ
ｌ０’（Ｖ／副〕程度以上となるように逆バイアス電圧
を印加８− することによって、正孔のエネルギーがなだれ増倍の閾
値近傍に到達してＩｎ０．５３Ｑ８０．４７ＡＳ層１２
ｂに注入されたときに、前記の見掛上のエネルギーが加
わることによってなだれ増倍が発生する。
なだれ増倍によって生じた電子も超格子構造１２の各層
に正孔とは逆方向に順次注入されるが、伝導帯のエネル
ギー差△Ｅｃが小さいだめに正孔の場合の如き効果が殆
んどなく、正孔のイオン化率βは電子のイオン化率αの
１０倍以上となる。この様にイオン化率比に＝β／αが
大きくなる結果、本実施例のＡＰＤの過剰雑音は充分に
小さくなる。
に正孔とは逆方向に順次注入されるが、伝導帯のエネル
ギー差△Ｅｃが小さいだめに正孔の場合の如き効果が殆
んどなく、正孔のイオン化率βは電子のイオン化率αの
１０倍以上となる。この様にイオン化率比に＝β／αが
大きくなる結果、本実施例のＡＰＤの過剰雑音は充分に
小さくなる。
超格子構造１２を構成するＩｎＰ層１２ａ及びＩｎ−０
，５３Ｇａ Ｏ，４７ＡＳ層１２ｂの厚さは、前記実施
例においては約５０（ｎｍ）としているが、これらの各
層の厚さがキャリアのド・ブロイ波長程度以下になるな
らば厚さ方向の運動に量子力学的効果が現われてイオン
化率比が低下する。従って各層の厚さは約３０（ｎｍ）
程度以上とすることが必要である。
，５３Ｇａ Ｏ，４７ＡＳ層１２ｂの厚さは、前記実施
例においては約５０（ｎｍ）としているが、これらの各
層の厚さがキャリアのド・ブロイ波長程度以下になるな
らば厚さ方向の運動に量子力学的効果が現われてイオン
化率比が低下する。従って各層の厚さは約３０（ｎｍ）
程度以上とすることが必要である。
逆に各層の厚さを過大にするならばイオン化率比拡大の
効果が減少するために７０（ｎｍ）程度以下とすること
が望ましい。
効果が減少するために７０（ｎｍ）程度以下とすること
が望ましい。
またなだれ増倍領域の厚さが過小であるならば、なだれ
増倍に必要とするエネルギーを正孔に与えるために電界
強度を大きくすることが必要となる。
増倍に必要とするエネルギーを正孔に与えるために電界
強度を大きくすることが必要となる。
電界強度が大きくなるに伴って正孔の実効イオン化率比
βと電子の実効イオン化率比αとが接近するから、イオ
ン化率比に一β／αを１０以上とするためには電界強度
を１．５ Ｘ １０’ 〔Ｖ／ｃｔｎ〕程度以下とする
ことが必要であり、このために々だれ増倍領域である超
格子構造１ｚの厚さは少なくとも０．５〔μｍ〕以上と
する。
βと電子の実効イオン化率比αとが接近するから、イオ
ン化率比に一β／αを１０以上とするためには電界強度
を１．５ Ｘ １０’ 〔Ｖ／ｃｔｎ〕程度以下とする
ことが必要であり、このために々だれ増倍領域である超
格子構造１ｚの厚さは少なくとも０．５〔μｍ〕以上と
する。
更に前記実施例においては、光吸収領域１３ならびに超
格子構造１２の条割帯幅の狭い層１２ｂをｎ′″型Ｉｎ
Ｏ，５３Ｇａ０．４７Ａｓ層によって形成しているが、
これらの層をＩｎＰ基板結晶に格子整合するＩｎ１−ｘ
ＧａＸＡｓｙＰｌ−ｙ層としても同様の効果を得ること
ができる。この場合Ｉ ｎ １−ｘＧａＸＡ ｓ ｙＰ
ｌ−’ｌの組成比をＩｎ０．５３０＆０．４７Ａｓの
組成比（ｘ＝０．４７ 、 ｙ＝ｌ ）にできるだけ近
づける方が超格子構造によるイオン化率比増大の効果が
大きく、β／αを１０以上とするにはｙを０．９程度以
上とすることが必要である。
格子構造１２の条割帯幅の狭い層１２ｂをｎ′″型Ｉｎ
Ｏ，５３Ｇａ０．４７Ａｓ層によって形成しているが、
これらの層をＩｎＰ基板結晶に格子整合するＩｎ１−ｘ
ＧａＸＡｓｙＰｌ−ｙ層としても同様の効果を得ること
ができる。この場合Ｉ ｎ １−ｘＧａＸＡ ｓ ｙＰ
ｌ−’ｌの組成比をＩｎ０．５３０＆０．４７Ａｓの
組成比（ｘ＝０．４７ 、 ｙ＝ｌ ）にできるだけ近
づける方が超格子構造によるイオン化率比増大の効果が
大きく、β／αを１０以上とするにはｙを０．９程度以
上とすることが必要である。
ｆｇ＋ 発明の詳細
な説明した如く本発明によれば、波長１〔μｍ〕以」二
の帯域特に波長１．３〔μｍ〕乃至１．６５（μｍ〕の
帯域について大きい一一子効率を有し、しかもＩ ｎＰ
−Ｉ ｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰの物性の限
界より雑音が減少されたアバランシフォトダイオードを
提供することができる。
の帯域特に波長１．３〔μｍ〕乃至１．６５（μｍ〕の
帯域について大きい一一子効率を有し、しかもＩ ｎＰ
−Ｉ ｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰの物性の限
界より雑音が減少されたアバランシフォトダイオードを
提供することができる。
第１図はＩｎＰ −ＩｎＧａＡｓ系ＡＰＤの従来例を示
す断面図、第２図（ａ）及び（ｂｌは本発明の実施例の
主要工程における状態を示す断面図、第３図は前記実施
例のエネルギーダイヤグラムを示す図である。 図において、１１はｐ型ＩｎＰ基板、１２はなだれ増倍
領域である超格子構造、１２ａはｎ−型ＩｎＰ／ｉｆ！
、１２ ｂ Ｉｄ、 ｎ−礼’）Ｉ ｎ Ｏ，５ａＱａ
０．４７Ａｓ層、１３はｎ−型Ｉｎ −〇、５３ＧＢ
０．４７ＡＳ光吸収領域、１４は無反射コート膜、１
５は表面保護膜、１６はｎ側電極、１７はｐ側電極を示
す。 １１− 察１町 ≠？囚 １２− 蓼 ：５ 図
す断面図、第２図（ａ）及び（ｂｌは本発明の実施例の
主要工程における状態を示す断面図、第３図は前記実施
例のエネルギーダイヤグラムを示す図である。 図において、１１はｐ型ＩｎＰ基板、１２はなだれ増倍
領域である超格子構造、１２ａはｎ−型ＩｎＰ／ｉｆ！
、１２ ｂ Ｉｄ、 ｎ−礼’）Ｉ ｎ Ｏ，５ａＱａ
０．４７Ａｓ層、１３はｎ−型Ｉｎ −〇、５３ＧＢ
０．４７ＡＳ光吸収領域、１４は無反射コート膜、１
５は表面保護膜、１６はｎ側電極、１７はｐ側電極を示
す。 １１− 察１町 ≠？囚 １２− 蓼 ：５ 図
Claims (1)
- 厨 インジウム・燐化合物半導体基板と、該基板結晶に
格子整合して形成された、インジウム・ガリウム番砒素
化合物もしくはインジウム・ガリウム・砒素・燐化合物
よりなる半導体光吸収領域と、インジウム・燐化合物半
導体層とインジウム・ガリウム・砒素化合物もしくはイ
ンジウム・ガリウム・砒素・燐化合物よりなる半導体層
とが交互に積層された超格子構造を有するなだれ増倍領
域とを備えてなることを特徴とする半導体受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58038519A JPS59163878A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58038519A JPS59163878A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 半導体受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163878A true JPS59163878A (ja) | 1984-09-14 |
Family
ID=12527516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58038519A Pending JPS59163878A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59163878A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2597662A1 (fr) * | 1986-04-22 | 1987-10-23 | Thomson Csf | Photodiode pin realisee a partir de semi-conducteur amorphe |
| FR2627013A1 (fr) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Thomson Csf | Generateur photovoltaique a semiconducteurs realise sur un substrat de parametre de maille different |
| JPH0290575A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Hitachi Ltd | 半導体受光素子 |
| US4982255A (en) * | 1988-11-18 | 1991-01-01 | Nec Corporation | Avalanche photodiode |
| JPH088455A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP58038519A patent/JPS59163878A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2597662A1 (fr) * | 1986-04-22 | 1987-10-23 | Thomson Csf | Photodiode pin realisee a partir de semi-conducteur amorphe |
| US4784702A (en) * | 1986-04-22 | 1988-11-15 | Thomson-Csf | PIN photodiode formed from an amorphous semiconductor |
| FR2627013A1 (fr) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Thomson Csf | Generateur photovoltaique a semiconducteurs realise sur un substrat de parametre de maille different |
| JPH0290575A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Hitachi Ltd | 半導体受光素子 |
| US4982255A (en) * | 1988-11-18 | 1991-01-01 | Nec Corporation | Avalanche photodiode |
| JPH088455A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
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