受光元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種在例如光通信等中使用的受光元件。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻1中公開了一種受光元件，該受光元件在襯底的上表面?zhèn)染哂姓龢O電極，在襯底的下表面具有負極電極。在專利文獻2中公開了一種受光元件，該受光元件在襯底的上表面?zhèn)染哂姓龢O電極和負極電極。
[0003]專利文獻1:日本特開2010 - 45417號公報
[0004]專利文獻2:日本特開2007 - 88496號公報
[0005]為了加快受光元件的響應(yīng)速度，必須排除“響應(yīng)慢的電流成分”，該“響應(yīng)慢的電流成分”是從光入射至受光元件起經(jīng)過一定時間后產(chǎn)生的電流成分。在專利文獻1所公開的受光元件中，具有如下問題，即，襯底的厚度越厚，則載流子的行進距離越長，響應(yīng)速度越慢。在專利文獻2所公開的受光元件中，正極電極與負極電極相鄰，因而它們有可能短路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于提供一種受光元件，該受光元件能夠加快響應(yīng)速度，并且能夠防止正極電極與負極電極的短路。
[0007]本發(fā)明所涉及的受光元件的特征在于，具備:第1導電型的襯底；第1導電型的光吸收層，其在該襯底上形成，與該襯底相比帶隙較??；第2導電型的擴散層，其在該光吸收層的一部分上形成；第1導電型的窗口層，其在該光吸收層上以包圍該擴散層的方式形成，與該光吸收層相比帶隙較大；正極電極，其在該擴散層上形成；以及負極電極，其在該襯底上，以不與該窗口層和該光吸收層接觸，而與該襯底接觸的方式設(shè)置，該受光元件形成有槽，該槽在俯視觀察時包圍該擴散層與該窗口層之間的邊界，在剖視觀察時貫通該窗口層和該光吸收層。
[0008]本發(fā)明所涉及的其他受光元件的特征在于，具備:第1導電型的襯底；第1導電型的光吸收層，其在該襯底上形成，與該襯底相比帶隙較??；第2導電型的擴散層，其在該光吸收層的一部分上形成；第1導電型的窗口層，其在該光吸收層上以包圍該擴散層的方式形成，與該光吸收層相比帶隙較大；正極電極，其在該擴散層上形成；負極電極，其在該襯底上，以不與該窗口層和該光吸收層接觸，而與該襯底接觸的方式設(shè)置；以及離子注入部，其在俯視觀察時包圍該擴散層與該窗口層之間的邊界，在剖視觀察時貫通該窗口層和該光吸收層，阻斷載流子的流動。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，通過在襯底的上表面?zhèn)刃纬烧龢O電極和負極電極，在正極電極與負極電極之間形成槽或離子注入部，從而能夠加快響應(yīng)速度，并且能夠防止正極電極與負極電極的短路。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的實施方式1所涉及的受光元件的剖視圖。
[0012]圖2是圖1的受光元件的俯視圖。
[0013]圖3是本發(fā)明的實施方式2所涉及的受光元件的剖視圖。
[0014]圖4是本發(fā)明的實施方式3所涉及的受光元件的剖視圖。
[0015]圖5是圖4的受光元件的俯視圖。
[0016]標號的說明
[0017]10受光元件，12襯底，14光吸收層，16擴散層，18窗□層，20、22槽，23邊界，24絕緣膜，26正極電極，28負極電極，30金屬掩模，32低反射膜，60外延層，62低反射膜，70離子注入部
【具體實施方式】
[0018]參照附圖，對本發(fā)明的實施方式所涉及的受光元件進行說明。對于相同或相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素標注相同的標號，有時省略重復的說明。
[0019]實施方式1
[0020]圖1是本發(fā)明的實施方式1所涉及的受光元件10的剖視圖。受光元件10具備第1導電型的襯底12。襯底12例如是η型的InP。在襯底12上形成有第1導電型的光吸收層14。光吸收層14與襯底12相比帶隙較小。光吸收層14例如是η型的InGaAs。
[0021]在光吸收層14的一部分上形成有第2導電型的擴散層16。擴散層16例如是ρ型的InP。在光吸收層14上形成有第1導電型的窗口層18。窗口層18在俯視觀察時形成為包圍擴散層16。窗口層18與光吸收層14相比帶隙較大。窗口層18例如是η型的InP。
[0022]在襯底12的上表面?zhèn)刃纬捎胁?0、22。槽20在俯視觀察時包圍擴散層16與窗口層18之間的邊界23，在剖視觀察時貫通窗口層18和光吸收層14。槽22在槽20的外側(cè)形成。槽22在剖視觀察時貫通窗口層18和光吸收層14。
[0023]在受光元件10的上表面?zhèn)刃纬捎薪^緣膜24。絕緣膜24在窗口層18的上表面和槽20、22中形成。槽20中的絕緣膜24與窗口層18、光吸收層14、以及襯底12相接。絕緣膜24的材料例如是SiN。
[0024]絕緣膜24在擴散層16的正上方具有開口。并且，在擴散層16上形成有正極電極26。槽22中的絕緣膜24在下端部具有開口。并且，在該開口處，以與襯底12接觸的方式設(shè)置有負極電極28。負極電極28設(shè)置在襯底12上(上方)。負極電極28與槽22中的絕緣膜24相接，不與窗口層18和光吸收層14接觸。此外，正極電極26和負極電極28例如由Ti/Au( “/”的左側(cè)的材料是靠近襯底的材料，以下相同)、Ti/Pt/Au、或Pt/Ti/Pt/Au等包含Ti和Au在內(nèi)的層疊構(gòu)造形成。
[0025]襯底12的下表面的一部分由金屬掩模30覆蓋。金屬掩模30只要是不透光的材料即可，不作特別限定，例如由AuGe/Ni/Ti/Pt/Au或AuZn/Ti/Pt/Au等包含Ti和Au在內(nèi)的層疊構(gòu)造形成。金屬掩模30不在擴散層16的正下方形成。即，金屬掩模30在擴散層16的正下方具有開口。在該開口處，以與襯底12的下表面相接的方式形成有低反射膜32。低反射膜32只要是不反射光并使光透過的材料即可，不作特別限定，例如由Si/Si02、Si/5102/51/5102等Si和S1 2的層疊構(gòu)造形成。
[0026]圖2是圖1的受光元件10的俯視圖。槽20在俯視觀察時包圍擴散層16與窗口層18之間的邊界23。邊界23用虛線示出。另外，在圖2中，低反射膜32的外周用虛線示出。低反射膜32的外周與槽20的內(nèi)周重疊。此外，沿圖2的點劃線的剖視圖是圖1。
[0027]對受光元件10的動作進行說明。在對擴散層16與窗口層18之間的pn結(jié)、以及擴散層16與光吸收層14之間的pn結(jié)施加反向偏置而形成了耗盡層的狀態(tài)下，從圖1的箭頭所示的方向使光入射至受光元件10。入射的光使光吸收層14中產(chǎn)生載流子(電子和空穴)。產(chǎn)生的載流子通過由耗盡層進行加速，流過正極電極26或負極電極28，從而檢測出電流。
[0028]在利用光產(chǎn)生了載流子的情況下，優(yōu)選作為電流而快速地檢測出該載流子。但是，在一般的受光元件中，在載流子是在遠離耗盡層(