[发明专利]半导体受光元件

说明书

技术领域

本发明涉及能够降低响应失真并且抑制受光灵敏性的降低的半导体受光元件。

背景技术

近年来，伴随着半导体受光元件的宽频带化，存在光吸收层的厚度薄膜化为0.5～2μm并且半导体受光元件的灵敏性降低这样的问题。因此，公知有为了抑制受光灵敏性的降低而在光吸收层之下设置有对透过光吸收层的光进行反射的多层反射膜的半导体受光元件 (例如，参照专利文献1的图2)。

此外，由于光吸收层的薄膜化，未被光吸收层吸收而透过的入射光的比例增加。该透过的光被衬底下表面的电极反射，该反射光被光吸收层的未耗尽化的区域吸收，作为光电流被取出。对于该光电流来说，相对于入射光，响应延迟，所以，存在产生响应失真的问题。

专利文献1：日本特开平9-45954号公报。

例如，若使用将对于波长为1.27μm的入射光吸收系数较大的InGaAs层层叠了10层左右较厚的多层反射膜，则来自衬底的反射光被吸收，所以，能够降低响应失真。但是，当使吸收系数较大时，多层反射膜的反射率变低，所以，存在半导体受光元件的受光灵敏性降低的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种能够降低响应失真并且抑制受光灵敏性的降低的半导体受光元件。

本发明提供一种半导体受光元件，具有：第一导电型的半导体衬底；在所述半导体衬底上依次层叠的掺杂有杂质的第一导电型的光吸收复合层、第一导电型的多层反射膜、光吸收层以及窗层；第二导电型的掺杂区域，在所述窗层的一部分上形成；第一电极，与所述掺杂区域连接；第二电极，与所述半导体衬底的下表面连接，其中，所述窗层的带隙能量比所述光吸收层的带隙能量大，所述光吸收复合层的带隙能量比所述半导体衬底的带隙能量小。

根据本发明，能够降低响应失真并且抑制受光灵敏性的降低。

附图说明

图1是表示实施方式1的半导体受光元件的剖面图。

图2是表示比较例的半导体受光元件的剖面图。

图3是表示实施方式2的半导体受光元件的剖面图。

图4是表示实施方式3的半导体受光元件的剖面图。

图5是表示实施方式4的半导体受光元件的剖面图。

附图标记说明：

10  n型InP衬底（半导体衬底）

12  光吸收复合层

14  多层反射膜

16  光吸收层

18  窗层

20  p型掺杂区域(掺杂区域)

22  p侧电极（第一电极）

26  n侧电极（第二电极）

30  雪崩倍增层（倍增层）

34  势垒层。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式的半导体受光元件进行说明。对相同的构成要素标注相同的附图标记，并且有时省略重复说明。

实施方式1

图1是表示实施方式1的半导体受光元件的剖面图。该半导体受光元件是InGaAs类的光电二极管。

在载流子浓度为约5×10¹⁸cm^-3的n型InP衬底10上，依次层叠有由载流子浓度为1×10¹⁹cm^-3的n型InGaAs构成的厚度约0.5～2.0μm的光吸收复合层12、载流子浓度为约5×10¹⁸cm^-3的n型的多层反射膜14、由非掺杂InGaAs构成的厚度为0.5～2μm的光吸收层16以及由非掺杂InP构成的厚度约2μm的窗层18。

在窗层18的一部分上形成有载流子浓度为1×10¹⁹～1×10²⁰cm^-3的p型掺杂区域20。由Ti/Au等构成的p侧电极22与p型掺杂区域20连接。在窗层18上形成有由SiN构成的表面保护膜24。由AuGe/Au构成的n侧电极26与n型InP衬底10的下表面连接。

此处，入射光的波长为1.26μm～1.36μm，例如是作为光通信波长带的1.27μm。窗层18的带隙能量比光吸收层16的带隙能量大。光吸收复合层12的带隙能量比n型InP衬底10的带隙能量小。多层反射膜14是将具有入射光的波长的1/4的厚度且折射率不同的InP层和InAlGaAs层交替地层叠的布拉格反射膜。表面保护膜24的厚度是入射光的波长的1/4。表面保护膜24也起到防反射膜的作用。