特許

J-GLOBAL ID：200903009773674518

エピタキシャル成長層を有するアバランシェ半導体デバイス

発明者： ジョスタッド レオン レスリー ,  ボイスバート ジョセフ チャールズ ,  モントロイ ジョン トーマス
出願人/特許権者： アドバンスド フォトニクス インコーポレイテッド
代理人 (1件)： 三枝 英二 (外10名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願平10-504516
公開番号（公開出願番号）：特表2001-525117
出願日： 1997年07月03日
公開日（公表日）： 2001年12月04日
要約：

【要約】第1の半導体材料層(12)と、その上に界面(14)を形成するようにして配置された第2の半導体材料層(18)とを有するアバランシェダイオードデバイス。前記第1の半導体材料層(12)は基板であり、前記第2の層(18)は、空乏層が界面に生成されるアバランシェ層を有している。第2の層(18)は、好ましくは化学蒸着エピタキシャル成長技術によって、前記第1の層(12)上に堆積される。光子が前記アバランシェ層に入射する時、少数荷電キャリアが生成され、前記デバイスが逆バイアスをかけられたとき、荷電キャリアのアバランシェが前記アバランシェ層内で生じさせられる。前記アバランシェ層は、エピタキシャル成長技術を使用して堆積されるから、該層の均一性は、高いゲイン均一性を生む。更に、前記アバランシェ層は、前記エピタキシャル成長技術を用いて形成することができるので、前記界面近傍配置されたより高いドーパント密度のゲイン領域を有し、該界面はスペクトル吸収層を備え、該吸収層は、前記ゲイン領域と光子を受け取る表面との間に介在された低ドーパント濃度を持つ。こうして、より高い量子効率が、この形態を持つアバランシェフォトダイオード内で得ることができ、その一方で、高度のゲイン均一性及び低ノイズ特性を維持する。

請求項（抜粋）：

上面、下面、及び傾斜側面を有するシリコン半導体材料の本体を有し、前記シリコン半導体材料の本体は、前記上面と下面との間にかけられたバイアス電圧が、前記傾斜側面に沿う周縁電界強度を有する電界を作り出し、その周縁電界強度が、前記シリコン半導体材料の本体内の内部電界強度を越えないように構成され、前記シリコン半導体材料の本体は、更に、 第1ドーピング特性、第1結晶構造、及び第1表面を有するn型シリコン半導体基板と、 第2ドーピング特性及び第1結晶構造を有するエピタキシャルp型シリコン半導体層とを備え、 前記エピタキシャルp型シリコン半導体層は、前記n型シリコン半導体基板の前記第1表面において、前記n型シリコン半導体基板とのp-n接合を形成するように、化学蒸着法により前記n型シリコン半導体基板の前記第1表面に成長させられ、且つ、前記p-n接合が逆バイアスをかけられたときに、荷電キャリアのアバランシェが、APD内に入射する光子に応じて前記APD内に作り出されるように、そこから外側へ拡がっている前記p-n接合の周囲に空乏層が形成されていることを特徴とするアバランシェフォトダイオードデバイス。