JP5444994B2 - 半導体受光素子 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る半導体受光素子を示す断面図である。この半導体受光素子は、分布ブラッグ反射層を有するフォトダイオードである。
1−exp(−α・t)・・・(1)
1−exp(−α・t)+R・exp(−α・t)・(1−exp(−α・t))・・・(2)
実施の形態2では、n型DBR層12が有する複数のn型InGaAsP層12bのバンドギャップ波長は、i−InGaAs光吸収層14に近いものほど小さく、i−InGaAs光吸収層14から離れるにつれて大きくなる。そして、複数のn型InGaAsP層12bのバンドギャップ波長の平均は1.35μm〜1.55μmである。1層のn型InP層12aの光学層厚と1層のn型InGaAsP層12bの光学層厚の和は、入射光の波長λの概ね半分、即ち反射率ピーク波長の概ね半分である。その他の構成は実施の形態1と同様である。この構成でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
図4は、実施の形態3に係る半導体受光素子を示す断面図である。この半導体受光素子は、p型領域を選択拡散で形成したプレーナ型pinフォトダイオードである。
図5は、実施の形態4に係る半導体受光素子を示す断面図である。この半導体受光素子はプレーナ型InPアバランシェフォトダイオードである。
図6は、実施の形態5に係る半導体受光素子を示す断面図である。この半導体受光素子はプレーナ型AlInAsアバランシェフォトダイオードである。
図7は、実施の形態6に係る半導体受光素子を示す断面図である。この半導体受光素子は実施の形態5と同様にプレーナ型AlInAsアバランシェフォトダイオードである。
図8は、実施の形態7に係る半導体受光素子を示す断面図である。この半導体受光素子は基板側から光を入射する裏面入射共振型フォトダイオードである。
実施の形態8では、p型DBR層38が有する複数のp型InGaAsP層38bのバンドギャップ波長は、i−InGaAs光吸収層14に近いものほど小さく、i−InGaAs光吸収層14から離れるにつれて大きくなる。そして、複数のp型InGaAsP層38bのバンドギャップ波長の平均は1.35μm〜1.55μmである。その他の構成は実施の形態7と同様である。この構成でも、実施の形態7と同様の効果を得ることができる。
12 n型DBR層(第1導電型の分布ブラッグ反射層)
12a n型InP層(第2半導体層)
12b n型InGaAsP層(第1半導体層)
14 i−InGaAs光吸収層(光吸収層)
16 p型InP窓層(第2導電型の半導体層)
26 p型InP層(第2導電型の半導体層)
28 n型InP増倍層(キャリア増倍層)
32 n型AlInAs増倍層(キャリア増倍層)
38 p型DBR層(第2導電型の分布ブラッグ反射層)
38a p型InP層(第2半導体層)
38b p型InGaAsP層(第1半導体層)
Claims (8)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に順次形成された、第1導電型の分布ブラッグ反射層、光吸収層、及び第2導電型の半導体層とを備え、
前記分布ブラッグ反射層は、バンドギャップ波長が入射光の波長より大きい第1半導体層と、バンドギャップ波長が前記入射光の波長より小さい第2半導体層とを交互に複数ペア積層したものであり、
前記入射光の波長は1.3μm帯であり、
前記分布ブラッグ反射層の反射率ピーク波長は1.20μm〜1.35μmであり、
1層の前記第1半導体層の光学層厚と1層の前記第2半導体層の光学層厚の和は、前記入射光の波長の概ね半分であり、
前記第1半導体層のバンドギャップ波長は1.30μm〜1.55μmであることを特徴とする半導体受光素子。 - 半導体基板と、
前記半導体基板上に順次形成された、第1導電型の分布ブラッグ反射層、光吸収層、及び第2導電型の半導体層とを備え、
前記分布ブラッグ反射層は、バンドギャップ波長が入射光の波長より大きい第1半導体層と、バンドギャップ波長が前記入射光の波長より小さい第2半導体層とを交互に複数ペア積層したものであり、
前記入射光の波長は1.3μm帯であり、
前記分布ブラッグ反射層の反射率ピーク波長は1.20μm〜1.35μmであり、
前記分布ブラッグ反射層が有する複数の前記第1半導体層のバンドギャップ波長は、前記光吸収層に近いものほど小さく、前記光吸収層から離れるにつれて大きくなり、
複数の前記第1半導体層のバンドギャップ波長の平均は1.35μm〜1.55μmであることを特徴とする半導体受光素子。 - 1層の前記第1半導体層の光学層厚と1層の前記第2半導体層の光学層厚の和は、前記入射光の波長の概ね半分であることを特徴とする請求項2記載の半導体受光素子。
- 前記分布ブラッグ反射層が有する前記第1半導体層と前記第2半導体層のペアは20ペア以下であることを特徴とする請求項1−3の何れか1項に記載の半導体受光素子。
- 前記光吸収層で発生した光キャリアをアバランシェ増倍するキャリア増倍層が、前記光吸収層と前記第2導電型の半導体層の間に形成されていることを特徴とする請求項1−4の何れか1項に記載の半導体受光素子。
- 前記光吸収層で発生した光キャリアをアバランシェ増倍するキャリア増倍層が、前記分布ブラッグ反射層と前記光吸収層の間に形成されていることを特徴とする請求項1−4の何れか1項に記載の半導体受光素子。
- 第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上に順次形成された光吸収層及び第2導電型の分布ブラッグ反射層とを備え、
入射光は前記半導体基板の裏面側から入射され、
前記分布ブラッグ反射層は、バンドギャップ波長が入射光の波長より大きい第1半導体層と、バンドギャップ波長が前記入射光の波長より小さい第2半導体層とを交互に複数ペア積層したものであり、
前記入射光の波長は1.3μm帯であり、
前記分布ブラッグ反射層の反射率ピーク波長は1.20μm〜1.35μmであり、
1層の前記第1半導体層の光学層厚と1層の前記第2半導体層の光学層厚の和は、前記入射光の波長の概ね半分であり、
前記第1半導体層のバンドギャップ波長は1.30μm〜1.55μmであることを特徴とする半導体受光素子。 - 第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上に順次形成された光吸収層及び第2導電型の分布ブラッグ反射層とを備え、
入射光は前記半導体基板の裏面側から入射され、
前記分布ブラッグ反射層は、バンドギャップ波長が入射光の波長より大きい第1半導体層と、バンドギャップ波長が前記入射光の波長より小さい第2半導体層とを交互に複数ペア積層したものであり、
前記入射光の波長は1.3μm帯であり、
前記分布ブラッグ反射層の反射率ピーク波長は1.20μm〜1.35μmであり、
前記分布ブラッグ反射層が有する複数の前記第1半導体層のバンドギャップ波長は、前記光吸収層に近いものほど小さく、前記光吸収層から離れるにつれて大きくなり、
複数の前記第1半導体層のバンドギャップ波長の平均は1.35μm〜1.55μmであることを特徴とする半導体受光素子。
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