JPH0773131B2 - シリコンゲルマニウム光検出器 - Google Patents
シリコンゲルマニウム光検出器Info
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- JPH0773131B2 JPH0773131B2 JP61273073A JP27307386A JPH0773131B2 JP H0773131 B2 JPH0773131 B2 JP H0773131B2 JP 61273073 A JP61273073 A JP 61273073A JP 27307386 A JP27307386 A JP 27307386A JP H0773131 B2 JPH0773131 B2 JP H0773131B2
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は一般に吸収媒体としてシリコンゲルマニウム組
成を用いた光検出器の分野に係る。
成を用いた光検出器の分野に係る。
光通信システムを含む多くの用途において光検出器が必
要である。シリコンは光検出器として広く用いられてい
る材料であるが、それは約1.12eVの禁制帯を有し、その
ことは約1.0μｍより短い波長を有する放射が検出され
る用途に限定している。従って、1.0μｍより長い波長
で放射を検出するためには、他の材料を用いなければな
らない。一般的に用いられる材料には、Ge及びInGaAsの
ようなIII−Ｖ族化合物半導体が含まれる。
要である。シリコンは光検出器として広く用いられてい
る材料であるが、それは約1.12eVの禁制帯を有し、その
ことは約1.0μｍより短い波長を有する放射が検出され
る用途に限定している。従って、1.0μｍより長い波長
で放射を検出するためには、他の材料を用いなければな
らない。一般的に用いられる材料には、Ge及びInGaAsの
ようなIII−Ｖ族化合物半導体が含まれる。
ｐ−ｉ−ｎフォトダイオード及びなだれ光検出器の場
合、ゲルマニウムは理想的ではない。なぜならば、放射
の吸収に直接禁制帯0.8eVを用いるべきであるが、比較
的小さな間接禁制帯0.66eVが、典型的なデバイス構成で
大きな暗電流を発生させるからである。加えて、イオン
化係数の比は約1.0であるから、キャリヤの形でイオン
化する速度があまり異ならない。これはなだれ利得動作
モードで本質的に高雑音レベルを生じる。当業者には周
知のように、最低雑音のなだれ光検出器は、一つの形の
キャリヤが他方の形のキャリヤよりもはるかに大きな速
度でイオン化する時、すなわちイオン化係数の比が1.0
から著しく異なる時生じる。III−Ｖ族化合物半導体は
それらがやはり比較的小さなイオン化係数比をもつた
め、なだれ光検出器としては理想的ではない。
合、ゲルマニウムは理想的ではない。なぜならば、放射
の吸収に直接禁制帯0.8eVを用いるべきであるが、比較
的小さな間接禁制帯0.66eVが、典型的なデバイス構成で
大きな暗電流を発生させるからである。加えて、イオン
化係数の比は約1.0であるから、キャリヤの形でイオン
化する速度があまり異ならない。これはなだれ利得動作
モードで本質的に高雑音レベルを生じる。当業者には周
知のように、最低雑音のなだれ光検出器は、一つの形の
キャリヤが他方の形のキャリヤよりもはるかに大きな速
度でイオン化する時、すなわちイオン化係数の比が1.0
から著しく異なる時生じる。III−Ｖ族化合物半導体は
それらがやはり比較的小さなイオン化係数比をもつた
め、なだれ光検出器としては理想的ではない。
なだれ光検出器におけるこれらの問題を軽減する一つの
方式は、別々の吸収及び増倍領域を含む。入射光は比較
的小さな禁制帯領域中で吸収され、なだれ増倍は比較的
大きな禁制帯領域で起る。そのような光検出器の一つに
ついては、1980年７月８日ワタゼ（Wataze）らに承認さ
れた米国特許第4,212,019号に述べられている。一実施
例、すなわち第３例において、増倍領域はｐ形シリコン
層から成り、吸収領域はｐ形GexSi1-x層から成る。この
特許の第２図に描かれている別の実施例において、増倍
及び吸収領域は明らかに規定されてはおらず、むしろGe
xSi1-x領域の組成は徐々に変化している。詳細な記述で
は吸収領域端部における純粋なGeから、増倍領域の端部
における純粋なSiまで変化していると述べている。
方式は、別々の吸収及び増倍領域を含む。入射光は比較
的小さな禁制帯領域中で吸収され、なだれ増倍は比較的
大きな禁制帯領域で起る。そのような光検出器の一つに
ついては、1980年７月８日ワタゼ（Wataze）らに承認さ
れた米国特許第4,212,019号に述べられている。一実施
例、すなわち第３例において、増倍領域はｐ形シリコン
層から成り、吸収領域はｐ形GexSi1-x層から成る。この
特許の第２図に描かれている別の実施例において、増倍
及び吸収領域は明らかに規定されてはおらず、むしろGe
xSi1-x領域の組成は徐々に変化している。詳細な記述で
は吸収領域端部における純粋なGeから、増倍領域の端部
における純粋なSiまで変化していると述べている。
しかし、当業者がこの説明を詳細に考えると、述べられ
ているデバイスは約1.2μｍより長波長の光検出器とし
て使用するには不適当であることがわかる。特に、それ
らは石英を基礎としたファイバを用いた光通信システム
で現在関心がもたれている1.3ないし1.6μｍ波長の光検
出器として用いるのは適当ではない。この範囲はファイ
バ中の損失が最低になり、分散が最小になる領域を含む
ため、関心がもたれている。なだれ光検出器の使用範囲
が波長に関して限られるということは、Ge及びSiが間接
禁制帯材料で、比較的厚いGeSi吸収層が高量子効率のた
めに必要であるために生じる。事実、吸収すべきほとん
どの入射光に対し、約50ないし10μｍの層が必要とされ
るであろう。しかし、述べられている構造は厚い高品質
GexSi1-x吸収層をシリコン基板上に持つことはできな
い。なぜならば、吸収層と下のシリコン基板の間に大き
な格子不整があるからである。この格子不整は必然的に
多数の欠陥、たとえば不整転位を生じ、それはなだれ光
検出器としてのデバイスの動作を妨げる。加えて、構造
が欠陥を含まずに製作されたとしても、それは高速通信
用には有用ではないであろう。なぜならば、光で生成し
たキャリヤは電極に到達するまで50μｍのオーダーの距
離を移動しなければならないであろうからである。この
ことはナノ秒オーダーの応答時間を生じる。
ているデバイスは約1.2μｍより長波長の光検出器とし
て使用するには不適当であることがわかる。特に、それ
らは石英を基礎としたファイバを用いた光通信システム
で現在関心がもたれている1.3ないし1.6μｍ波長の光検
出器として用いるのは適当ではない。この範囲はファイ
バ中の損失が最低になり、分散が最小になる領域を含む
ため、関心がもたれている。なだれ光検出器の使用範囲
が波長に関して限られるということは、Ge及びSiが間接
禁制帯材料で、比較的厚いGeSi吸収層が高量子効率のた
めに必要であるために生じる。事実、吸収すべきほとん
どの入射光に対し、約50ないし10μｍの層が必要とされ
るであろう。しかし、述べられている構造は厚い高品質
GexSi1-x吸収層をシリコン基板上に持つことはできな
い。なぜならば、吸収層と下のシリコン基板の間に大き
な格子不整があるからである。この格子不整は必然的に
多数の欠陥、たとえば不整転位を生じ、それはなだれ光
検出器としてのデバイスの動作を妨げる。加えて、構造
が欠陥を含まずに製作されたとしても、それは高速通信
用には有用ではないであろう。なぜならば、光で生成し
たキャリヤは電極に到達するまで50μｍのオーダーの距
離を移動しなければならないであろうからである。この
ことはナノ秒オーダーの応答時間を生じる。
本発明は次のものから成る光検出器を実現する。第１の
クラッド層;GeySi1-y及びGexSi1-x層が交互になった中
間領域で、ｘは0.0より大きく、かつ1.0より小さく、ｙ
は0.0より大きいか等しく、かつ1.0より小さい；及び第
２のクラッド層。そのような光検出器は1.0μｍより長
い波長で有用である。好ましい実施例において、両方の
クラッド層はSiから成る。別の好ましい実施例におい
て、第１のシリコン層はｐ形伝導形を有し、第２のシリ
コン層はｎ形伝導形を有する。更に別の実施例におい
て、デバイスは更にｎ形層と超格子の間に真性伝導形の
第３のシリコン層を含む。中間領域中の合金層は名目上
アンドープで、デバイスはGeSi層中で発生した電子がシ
リコンクラッド領域中でなだれプロセスを開始するなだ
れ光検出器として動作する。中間領域と真性伝導層の間
に、第４のｐ形シリコン層があってもよい。第４の層は
デバイス動作中空乏で、吸収及び増倍領域に対し、所望
の高−低電界構造を生じる。好ましい実施例において、
垂直な照射より大きな吸収を得るために、光を中間領域
中へ端部で結合することが用いられる。超格子の導波路
効果が、光路長を増すことによって、更に吸収効率を増
す。しかし、このことはｐ形及びｎ形層間の間隔を急激
に変えることなく行える。速い応答時間が保たれる。更
に別の実施例において、光を超格子領域中に導入するた
め、回折格子補助結合が用いられる。
クラッド層;GeySi1-y及びGexSi1-x層が交互になった中
間領域で、ｘは0.0より大きく、かつ1.0より小さく、ｙ
は0.0より大きいか等しく、かつ1.0より小さい；及び第
２のクラッド層。そのような光検出器は1.0μｍより長
い波長で有用である。好ましい実施例において、両方の
クラッド層はSiから成る。別の好ましい実施例におい
て、第１のシリコン層はｐ形伝導形を有し、第２のシリ
コン層はｎ形伝導形を有する。更に別の実施例におい
て、デバイスは更にｎ形層と超格子の間に真性伝導形の
第３のシリコン層を含む。中間領域中の合金層は名目上
アンドープで、デバイスはGeSi層中で発生した電子がシ
リコンクラッド領域中でなだれプロセスを開始するなだ
れ光検出器として動作する。中間領域と真性伝導層の間
に、第４のｐ形シリコン層があってもよい。第４の層は
デバイス動作中空乏で、吸収及び増倍領域に対し、所望
の高−低電界構造を生じる。好ましい実施例において、
垂直な照射より大きな吸収を得るために、光を中間領域
中へ端部で結合することが用いられる。超格子の導波路
効果が、光路長を増すことによって、更に吸収効率を増
す。しかし、このことはｐ形及びｎ形層間の間隔を急激
に変えることなく行える。速い応答時間が保たれる。更
に別の実施例において、光を超格子領域中に導入するた
め、回折格子補助結合が用いられる。
本発明について、最初に第１図に描かれた実施例を参照
しながら述べる。構造は基板１、第１の伝導形を有する
第１のシリコン層3;GexSi1-x及びSiの層が交互になった
超格子領域から成る中間領域５及び第２の伝導形を有す
る第２のシリコン層７を含む。電極９及び11はそれぞれ
基板及び第２の層への接触用に作られる。好ましい実施
例において、第１の伝導形はｎ型である。超格子は厚さ
hSLを有し、51,53,55及び57と印されたGexSi1-xとSiの
複数の交互になった層すなわちはさまれた層から成る。
簡明にするため、４層のみが描かれている。典型的な場
合はもっと存在する。各周期すなわち１つのGexSi1-xと
層及び１つのSi層は、厚さＴを有し、GexSi1-x合金層は
厚さhaを有する。
しながら述べる。構造は基板１、第１の伝導形を有する
第１のシリコン層3;GexSi1-x及びSiの層が交互になった
超格子領域から成る中間領域５及び第２の伝導形を有す
る第２のシリコン層７を含む。電極９及び11はそれぞれ
基板及び第２の層への接触用に作られる。好ましい実施
例において、第１の伝導形はｎ型である。超格子は厚さ
hSLを有し、51,53,55及び57と印されたGexSi1-xとSiの
複数の交互になった層すなわちはさまれた層から成る。
簡明にするため、４層のみが描かれている。典型的な場
合はもっと存在する。各周期すなわち１つのGexSi1-xと
層及び１つのSi層は、厚さＴを有し、GexSi1-x合金層は
厚さhaを有する。
単一合金層のみを有する光検出器も可能であるが、それ
らは超格子領域をもつものほど望ましくはない。なぜな
らば、実効的な吸収係数は非常に低く、そのため吸収領
域は端面結合を仮定すると、数センチメートルもの水平
方向の大きさを必要とするからである。もちろん、生じ
る高い容量も望ましくない。垂直な照射は有用な実施例
を生じるとは思われない。超格子に選択されたｘの精密
な値は、特定の波長で光を吸収したいという要望により
決る。導波路構造の場合、もちろん転位形成に対する安
定性が保たれる限り、超格子領域はできるだけ厚く成長
させるのが一般的に望ましい。約300nmより厚い超格子
も有害であることに注意すべきである。なぜならば、そ
れは多モード導波路として振舞い、望ましくない分散を
生じるからである。超格子領域内の各合金層は、もちろ
ん成長が釣合いを保つよう注意しながら、できるだけ厚
く成長させることができる。
らは超格子領域をもつものほど望ましくはない。なぜな
らば、実効的な吸収係数は非常に低く、そのため吸収領
域は端面結合を仮定すると、数センチメートルもの水平
方向の大きさを必要とするからである。もちろん、生じ
る高い容量も望ましくない。垂直な照射は有用な実施例
を生じるとは思われない。超格子に選択されたｘの精密
な値は、特定の波長で光を吸収したいという要望により
決る。導波路構造の場合、もちろん転位形成に対する安
定性が保たれる限り、超格子領域はできるだけ厚く成長
させるのが一般的に望ましい。約300nmより厚い超格子
も有害であることに注意すべきである。なぜならば、そ
れは多モード導波路として振舞い、望ましくない分散を
生じるからである。超格子領域内の各合金層は、もちろ
ん成長が釣合いを保つよう注意しながら、できるだけ厚
く成長させることができる。
一般に、中間領域はGexSi1-x及びGeySi1-yの交互の層か
ら成り、ｘは0.0より大きく、かつ1.0より小さく、ｙは
0.0より大きいか等しく、かつ1.0より小さく、ｘはｙよ
り大きいことが、容易に認識されよう。もしｘ及びｙが
一定ならば、中間領域は超格子である。もちろんｘ及び
ｙは中間領域内で変ってもよい。そのような変化は、超
格子内の屈折率の変化により、強い導波路にする。
ら成り、ｘは0.0より大きく、かつ1.0より小さく、ｙは
0.0より大きいか等しく、かつ1.0より小さく、ｘはｙよ
り大きいことが、容易に認識されよう。もしｘ及びｙが
一定ならば、中間領域は超格子である。もちろんｘ及び
ｙは中間領域内で変ってもよい。そのような変化は、超
格子内の屈折率の変化により、強い導波路にする。
描かれた構造は、現在一般的で周知のｉ分子ビームエピ
タキシー技術で成長できる。超格子層の厚さ及び組成
は、成長中良い結晶性すなわち少数の不整転位が保たれ
るように、成長条件とともに選択される。添字ｘが増す
につれ、すなわちGeの含有量が増すにつれ、合金層とシ
リコン層の間の格子不整はより大きくなり、合金層の得
られる最大の厚さは、より小さくなる。不整には歪が伴
う。これらの関係については、（1985年７月16日、ジョ
ン・シー・ビーン（John C.Bean）、レオナルド・シー
・フェルトマン（Leonard C.Feldman）及びアントニイ
・ティ・フィオリ（Anthony T.Fiory）に承認された）
米国特許第4,529,455号に述べられている。得られる超
格子の厚さは、１周期の場合の超格子中のｘの平均値を
とることにより決められる。すなわち、超格子の厚さは
単一周期の不整の平均に等しい不整をもつように扱うよ
うに決められる。
タキシー技術で成長できる。超格子層の厚さ及び組成
は、成長中良い結晶性すなわち少数の不整転位が保たれ
るように、成長条件とともに選択される。添字ｘが増す
につれ、すなわちGeの含有量が増すにつれ、合金層とシ
リコン層の間の格子不整はより大きくなり、合金層の得
られる最大の厚さは、より小さくなる。不整には歪が伴
う。これらの関係については、（1985年７月16日、ジョ
ン・シー・ビーン（John C.Bean）、レオナルド・シー
・フェルトマン（Leonard C.Feldman）及びアントニイ
・ティ・フィオリ（Anthony T.Fiory）に承認された）
米国特許第4,529,455号に述べられている。得られる超
格子の厚さは、１周期の場合の超格子中のｘの平均値を
とることにより決められる。すなわち、超格子の厚さは
単一周期の不整の平均に等しい不整をもつように扱うよ
うに決められる。
当業者には容易に認識されるように、添字ｘが増すにつ
れ、禁制帯は減少し、超格子合金領域はより長い波長で
光を吸収することができる。しかし、GexSi1-x吸収層は
次第に薄くなり、従って垂直照射に対し入射光を一般に
完全に吸収するためには、超格子領域中では、そのよう
な層がより多く必要となる。超格子領域の厚さに対する
可能な実際的な限界は、分子ビームエピタキシーでは現
在比較的遅い成長速度しか得られないことから生じる。
れ、禁制帯は減少し、超格子合金領域はより長い波長で
光を吸収することができる。しかし、GexSi1-x吸収層は
次第に薄くなり、従って垂直照射に対し入射光を一般に
完全に吸収するためには、超格子領域中では、そのよう
な層がより多く必要となる。超格子領域の厚さに対する
可能な実際的な限界は、分子ビームエピタキシーでは現
在比較的遅い成長速度しか得られないことから生じる。
入射光は超格子領域中のGexSi1-x層中で吸収される。デ
バイスはなだれ光検出器として用いてもよい。少数キャ
リヤの電子はSi−ｎ形領域に移動し、なだれ増倍を起
す。これは電子がシリコン中で正孔より高いイオン化率
をもつため望ましい構成である。
バイスはなだれ光検出器として用いてもよい。少数キャ
リヤの電子はSi−ｎ形領域に移動し、なだれ増倍を起
す。これは電子がシリコン中で正孔より高いイオン化率
をもつため望ましい構成である。
光は第１図に描かれた実施例中に、端部結合することが
考えられる。すなわち、光は超格子領域中に直接結合さ
れる。もちろん、入射光は一般に超格子領域上に中心を
おくだけでなく、隣接したシリコン層中にも延びる強度
分布をもつ、やはり、より厚い超格子領域は、吸収を最
大にするために望ましいであろう。GexSi1-x層はシリコ
ン層より高い屈折率を有し、従って入射光は合金層内に
誘導される。これが吸収長を与え、それは実効的に非常
に大きく、GexSi1-x層の水平方向の大きさのみで制御さ
れる。従って、超格子領域が同程度の吸収に対し、より
薄く作られ得るので、垂直入射によりこのデバイスは長
波長で有用である。しかし、光ファイバから超格子領域
中への光の結合は、垂直照射実施例の場合より、端部結
合実施例の方が効率は小さくなる可能性が非常に大き
い。
考えられる。すなわち、光は超格子領域中に直接結合さ
れる。もちろん、入射光は一般に超格子領域上に中心を
おくだけでなく、隣接したシリコン層中にも延びる強度
分布をもつ、やはり、より厚い超格子領域は、吸収を最
大にするために望ましいであろう。GexSi1-x層はシリコ
ン層より高い屈折率を有し、従って入射光は合金層内に
誘導される。これが吸収長を与え、それは実効的に非常
に大きく、GexSi1-x層の水平方向の大きさのみで制御さ
れる。従って、超格子領域が同程度の吸収に対し、より
薄く作られ得るので、垂直入射によりこのデバイスは長
波長で有用である。しかし、光ファイバから超格子領域
中への光の結合は、垂直照射実施例の場合より、端部結
合実施例の方が効率は小さくなる可能性が非常に大き
い。
本発明に従う光検出器の別の実施例が、第２図に描かれ
ている。第１図に用いられているのと同一の数字は、同
一の要素を表わす。デバイスは更に、ｐ形伝導形と厚さ
Δを有する第３のシリコン層13及び真性伝導形と厚さｄ
を有する第４のシリコン層15を含む。第３の層は超格子
領域に隣接し、第４の層は第３の層に隣接する。第３の
層は比較的薄く、一般に10-4cmより薄く、動作中印加さ
れた逆バイアスにより空乏化する。適当なドーピングレ
ベルの計算は、当業者には容易に行える。デバイスは高
−低電界構造をもつ必要がある。すなわち、吸収及び増
倍領域はそれぞれ低及び高電界をもつ。
ている。第１図に用いられているのと同一の数字は、同
一の要素を表わす。デバイスは更に、ｐ形伝導形と厚さ
Δを有する第３のシリコン層13及び真性伝導形と厚さｄ
を有する第４のシリコン層15を含む。第３の層は超格子
領域に隣接し、第４の層は第３の層に隣接する。第３の
層は比較的薄く、一般に10-4cmより薄く、動作中印加さ
れた逆バイアスにより空乏化する。適当なドーピングレ
ベルの計算は、当業者には容易に行える。デバイスは高
−低電界構造をもつ必要がある。すなわち、吸収及び増
倍領域はそれぞれ低及び高電界をもつ。
過剰雑音を減すため、適当なデバイスパラメータを選択
するには、いくつかの要因を考えなければならない。た
とえば、電子はすでに述べた理由により、なだれプロセ
スを起す必要がある。なだれ領域中の電界は閾値付近に
あるべきで、なだれ領域はイオン化係数の逆数より、は
るかに厚い必要がある。加えて、超格子中の電界はゲル
マニウムのイオン化閾値を越えてはならない。そうでな
いと暗状態での衝突が起り、従って余分の雑音が生じ
る。
するには、いくつかの要因を考えなければならない。た
とえば、電子はすでに述べた理由により、なだれプロセ
スを起す必要がある。なだれ領域中の電界は閾値付近に
あるべきで、なだれ領域はイオン化係数の逆数より、は
るかに厚い必要がある。加えて、超格子中の電界はゲル
マニウムのイオン化閾値を越えてはならない。そうでな
いと暗状態での衝突が起り、従って余分の雑音が生じ
る。
端部結合実施例のいくつかの難点は、第３図に描かれた
実施例を用いることにより、避けてもよい。第１図中の
ものと同一の数字は、同一の要素を表わす。第３図に示
されているのは、回折格子補助方式で、その場合第１図
中のものと同一の参照数字は、一の要素を表わす。図示
されるように、デバイスは更に最上部シリコン層を表面
上にエッチされた回折格子を14を踏む。回折格子結合器
の周期及び多の詳細は、当業者には周知であり、ここで
くり返す必要はない。製作技術も当業者にはよく知られ
ている。図示されているように、光は検出器の側面では
なく最上部表面から入射させることができる。光ファイ
バの位置合せは典型的な場合超格子領域に対するより最
上部表面に対して位置合せした時容易であるので、この
位置は光検出器を入射光に結合するのを容易にする。
実施例を用いることにより、避けてもよい。第１図中の
ものと同一の数字は、同一の要素を表わす。第３図に示
されているのは、回折格子補助方式で、その場合第１図
中のものと同一の参照数字は、一の要素を表わす。図示
されるように、デバイスは更に最上部シリコン層を表面
上にエッチされた回折格子を14を踏む。回折格子結合器
の周期及び多の詳細は、当業者には周知であり、ここで
くり返す必要はない。製作技術も当業者にはよく知られ
ている。図示されているように、光は検出器の側面では
なく最上部表面から入射させることができる。光ファイ
バの位置合せは典型的な場合超格子領域に対するより最
上部表面に対して位置合せした時容易であるので、この
位置は光検出器を入射光に結合するのを容易にする。
なお他の実施例も当業者には容易に考えられる。たとえ
ば、基板から最も遠いクラッド層は、Geから成ってもよ
い。
ば、基板から最も遠いクラッド層は、Geから成ってもよ
い。
第１図は本発明の一実施例を示す図； 第２図は端部結合を用いた本発明の一実施例を描いた
図、 第３図は回折格子補助結合を用いた本発明の実施例を示
す図である。 簡明を期すため、上記デバイスは正しいスケールでは描
かれていない。
図、 第３図は回折格子補助結合を用いた本発明の実施例を示
す図である。 簡明を期すため、上記デバイスは正しいスケールでは描
かれていない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ペリ−ン ピアサル アメリカ合衆国 07901 ニュージャーシ イ，サミット，マウンテン アヴェニュー 156 (56)参考文献 特開 昭61−226973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−62564（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】第１の伝導形を有するシリコンの第１のク
ラッド層； 第２の伝導形を有する第２のクラッド層；及び 前記第１及び第２のクラッド層に電気的接触を形成する
ための電極 を含む光検出器において、 GexSi1-x及びGeySi1-yの交互の層から成り、ｘが0.0及
びｙより大きく、かつ1.0より小さく、ｙは0.0より大き
いか等しく、かつ1.0より小さい中間領域が、前記第１
及び第２のクラッド層の間に配置されていることを特徴
とする光検出器。 - 【請求項２】前記第２のクラッド層がシリコンから成る
特許請求の範囲第１項に記載の光検出器。 - 【請求項３】ｘ及びｙが一定であり、そのため超格子を
形成している特許請求の範囲第２項に記載の光検出器。 - 【請求項４】前記第１の伝導形がｐ形である特許請求の
範囲第１項に記載の光検出器。 - 【請求項５】第１の伝導形を有するシリコンの第３の層
が前記第２層及び前記中間領域間に配置されている特許
請求の範囲第４項に記載の光検出器。 - 【請求項６】真性伝導形を有するシリコンの第４の層
が、前記第３層及び前記中間領域間に配置されている特
許請求の範囲第５項に記載の光検出器。 - 【請求項７】ｙが0.0より大きい特許請求の範囲第１項
に記載の光検出器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/799,153 US4725870A (en) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | Silicon germanium photodetector |
| US799153 | 2001-03-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165980A JPS62165980A (ja) | 1987-07-22 |
| JPH0773131B2 true JPH0773131B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=25175166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61273073A Expired - Fee Related JPH0773131B2 (ja) | 1985-11-18 | 1986-11-18 | シリコンゲルマニウム光検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4725870A (ja) |
| EP (1) | EP0223240A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0773131B2 (ja) |
| CA (1) | CA1261451A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843439A (en) * | 1985-08-28 | 1989-06-27 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Tailorable infrared sensing device with strain layer superlattice structure |
| JPH077845B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1995-01-30 | 宇宙開発事業団 | 赤外線検出素子及び同赤外線検出素子を含む赤外線検出装置 |
| JPH0712089B2 (ja) * | 1988-03-24 | 1995-02-08 | 宇宙開発事業団 | 赤外線センサ及び同赤外線センサを含む赤外線カメラ |
| US5089952A (en) * | 1988-10-07 | 1992-02-18 | International Business Machines Corporation | Method for allowing weak searchers to access pointer-connected data structures without locking |
| JPH02159775A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Toshiba Corp | 半導体受光素子及びその製造方法 |
| JP2734593B2 (ja) * | 1989-01-30 | 1998-03-30 | 松下電器産業株式会社 | 洗濯機用ソレノイド |
| WO1991002381A1 (en) * | 1989-08-04 | 1991-02-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Photo-electric converter |
| JP2701754B2 (ja) * | 1994-10-03 | 1998-01-21 | 日本電気株式会社 | シリコン受光素子の製造方法 |
| FR2738678B1 (fr) * | 1995-09-08 | 1997-10-17 | France Telecom | Dispositif d'emission semi-conducteur avec modulation rapide de longueur d'ondes |
| JP2748917B2 (ja) * | 1996-03-22 | 1998-05-13 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| US7453129B2 (en) | 2002-12-18 | 2008-11-18 | Noble Peak Vision Corp. | Image sensor comprising isolated germanium photodetectors integrated with a silicon substrate and silicon circuitry |
| US8330242B2 (en) * | 2008-03-28 | 2012-12-11 | Nec Corporation | Semiconductor light-receiving element |
Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
| US3626257A (en) * | 1969-04-01 | 1971-12-07 | Ibm | Semiconductor device with superlattice region |
| JPS5421294A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | Avalanche photo diode |
| IT1172887B (it) * | 1978-04-14 | 1987-06-18 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Foto rivelatore a valanga ad alta responsivita' e procedimento per la sua realizzazione |
| US4278474A (en) * | 1980-03-25 | 1981-07-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Device for conversion of electromagnetic radiation into electrical current |
| US4616241A (en) * | 1983-03-22 | 1986-10-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Superlattice optical device |
| US4529455A (en) * | 1983-10-28 | 1985-07-16 | At&T Bell Laboratories | Method for epitaxially growing Gex Si1-x layers on Si utilizing molecular beam epitaxy |
| JPS6262564A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Fujitsu Ltd | 半導体受光素子 |
-
1985
- 1985-11-18 US US06/799,153 patent/US4725870A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-11-17 CA CA000523107A patent/CA1261451A/en not_active Expired
- 1986-11-18 EP EP86116019A patent/EP0223240A3/en not_active Ceased
- 1986-11-18 JP JP61273073A patent/JPH0773131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0223240A3 (en) | 1989-05-31 |
| EP0223240A2 (en) | 1987-05-27 |
| US4725870A (en) | 1988-02-16 |
| JPS62165980A (ja) | 1987-07-22 |
| CA1261451A (en) | 1989-09-26 |
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