(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分布ブラッグ反射層を有する半導体受光素子に関し、特に１．３μｍ帯近傍の入射光に対する受光感度が高い半導体受光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光吸収層と半導体基板の間に分布ブラッグ反射（DBR: Distributed Bragg Reflector）層を有するフォトダイオードが提案されている。光吸収層で吸収されずに透過した光は、ＤＢＲ層で反射されて再び光吸収層で吸収される。これにより、ＤＢＲ層を有するフォトダイオードでは高い量子効率が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−３０４２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩｎＧａＡｓＰ層とＩｎＰ層とを交互に複数ペア積層した分布ブラッグ反射層において、ＩｎＧａＡｓＰ層のバンドギャップ波長を１．２μｍにした場合の反射率Ｒを計算で求めた。なお、分布ブラッグ反射層以外からの反射を抑制するため、装置の表面にＡＲコートを行った。計算は、「光学の原理Ｉ、著者：Max Born, Emil Wolf、発行所：東海大学出版会」の第Ｉ章を参考にした。
【０００５】
計算の結果、例えば反射率７０％以上を得るためには、ＩｎＧａＡｓＰ層とＩｎＰ層のペアを１７ペア以上にする必要があり、分布ブラッグ反射層の合計層厚が３．３μｍ以上も必要になることが分かった。従って、分布ブラッグ反射層の層厚や材料組成をウェハ面内で均一に制御し難く、設計どおりの反射率を得ることが難しく、再現性が悪いという問題があった。
【０００６】
少ないペア数で高い反射率を実現するためには、多層反射膜層に用いる材料の屈折率差を大きくする手法が一般的に知られている。例えば、屈折率の低い材料としてＩｎＰを用い、屈折率の大きい材料としてＡｓとＰの構成比が９：１のＩｎＧａＡｓＰ（バンドギャップ波長：１６１５ｎｍ）を用いた分布ブラッグ反射層が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この分布ブラッグ反射層において屈折率差が最大となるような材料組成にした場合に、１．３μｍ帯近傍の入射光に対する反射率を計算した。１０ペアぐらいまでは急激に反射率が向上するが、１５ペア程度で反射率が飽和し、４０％以上の反射率が得られなかった。このため、１．３μｍ帯近傍の入射光に対する受光感度が低かった。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、１．３μｍ帯近傍の入射光に対する受光感度が高い半導体受光素子を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、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である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、１．３μｍ帯近傍の入射光に対する受光感度が高い半導体受光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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。
【図２】第１比較例に係る半導体受光素子を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係る半導体受光素子の感度をＩｎＧａＡｓＰ層のバンドギャップ波長を変化させて計算した結果を示す図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００１２】
実施の形態１．
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。
【００１３】
ｎ型ＩｎＰ基板１０（半導体基板）上に、ｎ型ＤＢＲ層１２（第１導電型の分布ブラッグ反射層）、低キャリア濃度のｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４（光吸収層）、及びｐ型ＩｎＰ窓層１６（第２導電型の半導体層）が順次形成されている。ｐ型ＩｎＰ窓層１６上には、反射防止膜と表面保護膜を兼ねたＳｉＮなどの絶縁膜１８とアノード（ｐ型）電極２０が形成されている。ｎ型ＩｎＰ基板１０の裏面にはカソード（ｎ型）電極２２が形成されている。
【００１４】
ｎ型ＤＢＲ層１２は、屈折率が低いｎ型ＩｎＰ層１２ａ（第２半導体層）と屈折率が高いｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂ（第１半導体層）を交互に１５ペア積層したものである。ｎ型ＩｎＰ層１２ａのバンドギャップ波長は、入射光の波長λより小さい。一方、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂのバンドギャップ波長は、入射光の波長λより大きい。
【００１５】
入射光の波長λは１．３μｍ帯近傍である。ｎ型ＤＢＲ層１２の反射率ピーク波長は１．２０μｍ〜１．３５μｍである。ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂのバンドギャップ波長は１．３０μｍ〜１．５５μｍである。
【００１６】
ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４の層厚は１μｍ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の光学層厚は、それぞれ入射光波長λの約１／４である。例えば、λが１．３０μｍである場合、ＩｎＰの屈折率を３．２とするとｎ型ＩｎＰ層１２ａの層厚は０．０９９μｍ、ＩｎＧａＡｓＰの屈折率を３．３８とするとｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂの層厚は０．０９４μｍである。
【００１７】
ただし、これに限らず、１層のｎ型ＩｎＰ層１２ａ（層厚：ｄ１、屈折率：ｎ１）の光学層厚（＝層厚×屈折率）と１層のｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂ（層厚：ｄ２、屈折率：ｎ２）の光学層厚の和（ｄ１×ｎ１＋ｄ２×ｎ２）が、入射光の波長λの概ね半分（＝λ／２）、即ち反射率ピーク波長の概ね半分であればよい。本実施の形態では、この和は０．６０μｍ〜０．６７５μｍとなる。これにより、ｎ型ＤＢＲ層１２は、入射光に対して効率良く反射層として働く。
【００１８】
本実施の形態に係る半導体受光素子の動作について説明する。アノード電極２０の電位がカソード電極２２の電位に比べて低くなるように０．５〜３Ｖの逆バイアスが印加される。入射光は、図の上側から絶縁膜１８とｐ型ＩｎＰ窓層１６を通ってｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４へ入射される。そして、入射光はｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４で吸収される。
【００１９】
ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４の層厚をｔ、ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４の入射光に対する吸収係数をαとすると、ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４に吸収された入射光の割合（＝量子効率）は以下の式（１）で表される。
１−ｅｘｐ（−α・ｔ）・・・（１）
【００２０】
ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４で吸収されずに透過した光は、ｎ型ＤＢＲ層１２で反射されて、再びｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４で吸収される。ｎ型ＤＢＲ層１２における光の反射率をＲとすると、ｎ型ＤＢＲ層１２による戻り光を考慮した場合の量子効率は以下の式（２）で表される。
１−ｅｘｐ（−α・ｔ）＋Ｒ・ｅｘｐ（−α・ｔ）・（１−ｅｘｐ（−α・ｔ））・・・（２）
【００２１】
式（１）と式（２）の差がｎ型ＤＢＲ層１２による量子効率の増加分である。ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４の中は、逆バイアスのために空乏層化している。空乏層中は電界がかかっており、電子と正孔は、それぞれカソード電極２２とアノード電極２０側に流れて電流として取り出される。
【００２２】
本実施の形態に係る半導体受光素子の効果について比較例と比較しながら説明する。図２は、第１比較例に係る半導体受光素子を示す断面図である。ｎ型ＤＢＲ層１００は、屈折率が異なるｎ型ＩｎＰ層１００ａとｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１００ｂを交互に１５ペア積層したものである。ｎ型ＩｎＰ層１００ａとｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１００ｂの両方ともバンドギャップが大きく、入射光を吸収しない。ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１００ｂのバンドギャップ波長は１．２μｍである。第２比較例は、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１００ｂの代わりにＩｎＧａＡｓ層を用いている。ｎ型ＤＢＲ層１００の各層の光学層厚は、入射光の波長１．３μｍの１／４である。ＤＢＲ層以外は本実施の形態に係る半導体受光素子と同様である。
【００２３】
ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂのバンドギャップ波長を１．３５μｍとした本実施の形態に係る半導体受光素子と、第１及び第２比較例に係る半導体受光素子についてそれぞれ感度を測定した。その結果、本実施の形態の感度は０．９Ａ／Ｗ以上であり、最も高かった。その理由は、本実施の形態では、ｎ型ＤＢＲ層１２におけるｎ型ＩｎＰ層１２ａとｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂの屈折率差も十分に取れ、かつｎ型ＤＢＲ層１２で光吸収の影響も少ないため大きな反射率が得られるからである。一方、第１比較例では、１５ペア程度ではｎ型ＤＢＲ層の十分な反射率が得られない。また、第２比較例では、ｎ型ＤＢＲ層での光吸収が大きくなり十分な反射率が得られない。
【００２４】
図３は、実施の形態１に係る半導体受光素子の感度をＩｎＧａＡｓＰ層のバンドギャップ波長を変化させて計算した結果を示す図である。入射光の波長を１．３μｍ、ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４の層厚を１μｍ、ｎ型ＤＢＲ層１２のペア数を１５ペアとした。ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂのバンドギャップ波長が１．３０μｍ〜１．５５μｍの間で感度が極大となり、それよりもバンドギャップ波長が長くても短くても感度が低下することが分かる。
【００２５】
また、ｎ型ＤＢＲ層１２が有するｎ型ＩｎＰ層１２ａとｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂのペアを２０ペア以下にすることが好ましい。これにより、ｎ型ＤＢＲ層１２の層厚や材料組成をウェハ面内で均一に制御し易く、設計どおりの反射率を得ることができ、再現性に優れている。また、本実施の形態であれば、２０ペア以下でも１．３μｍ帯近傍の入射光に対するｎ型ＤＢＲ層１２の反射率を高くすることができる。
【００２６】
なお、ｎ型ＩｎＰ層１２ａの代わりに、バンドギャップ波長が入射光の波長より小さいＩｎＧａＡｓＰ層、ＡｌＧａＩｎＡｓ層、ＧａＩｎＮＡｓ層などを用いてもよい。ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層１２ｂの代わりに、バンドギャップ波長が入射光の波長より大きいＡｌＧａＩｎＡｓ層などを用いてもよい。
【００２７】
実施の形態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。
【００２８】
実施の形態３．
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。
【００２９】
ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４上に低キャリア濃度のｎ型ＩｎＰ層２４が形成され、ｎ型ＩｎＰ層２４の一部に選択拡散等によりｐ型ＩｎＰ層２６（第２導電型の半導体層）が形成されている。ｎ型ＤＢＲ層１２の構成は実施の形態１又は実施の形態２と同様である。これにより実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
実施の形態４．
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。
【００３１】
ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４上にｎ型ＩｎＰ増倍層２８（キャリア増倍層）が形成され、ｎ型ＩｎＰ増倍層２８の一部に選択拡散等によりｐ型ＩｎＰ層２６（第２導電型の半導体層）が形成されている。ｐ型ＩｎＰ層２６の外周にＢｅのイオン注入などによりガードリング３０が形成されている。ｎ型ＩｎＰ増倍層２８は、ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４で発生した光キャリアをアバランシェ増倍する。ｎ型ＤＢＲ層１２の構成は実施の形態１又は実施の形態２と同様である。これにより実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
実施の形態５．
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。
【００３３】
ｎ型ＤＢＲ層１２とｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４の間に、ｎ型ＡｌＩｎＡｓ増倍層３２（キャリア増倍層）と電界緩和層３４が形成されている。ｎ型ＡｌＩｎＡｓ増倍層３２は、ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４で発生した光キャリアをアバランシェ増倍する。その他の構成は実施の形態３と同様である。
【００３４】
発熱源となるｎ型ＡｌＩｎＡｓ増倍層３２の近くに、熱抵抗が低いｎ型ＩｎＰ層１２ａが存在するため、効率良く放熱を行うことができる。また、ｎ型ＤＢＲ層１２の屈折率が低い層として、ｎ型ＩｎＰ層１２ａの代わりに、ｎ型ＡｌＩｎＡｓ増倍層３２と同じＡｌＩｎＡｓ層を用いれば、材料が同じなので結晶成長を安定に行うことができる。
【００３５】
実施の形態６．
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。
【００３６】
ｎ型ＤＢＲ層１２のｎ型ＩｎＰ層１２ａとｎ型ＡｌＩｎＡｓ増倍層３２の間にキャリア濃度の高いｎ型ＡｌＩｎＡｓ層３６を挿入している。その他の構成は実施の形態５と同様である。これにより、ｎ型ＡｌＩｎＡｓ増倍層３２の電界がｎ型ＩｎＰ層１２ａにかからないため、ｎ型ＩｎＰ層１２ａでの正孔の増倍が抑制され、低雑音のアバランシェフォトダイオードを実現することができる。
【００３７】
実施の形態７．
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。
【００３８】
ｎ型ＩｎＰ基板１０（第１導電型の半導体基板）上に、低キャリア濃度のｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４（光吸収層）、及びｐ型ＤＢＲ層３８（第２導電型の分布ブラッグ反射層）が順次形成されている。ｐ型ＤＢＲ層３８上には、反射防止膜と表面保護膜を兼ねたＳｉＮなどの絶縁膜１８とアノード（ｐ型）電極２０が形成されている。ｎ型ＩｎＰ基板１０の裏面にはカソード（ｎ型）電極２２と反射防止膜４０が形成されている。そして、入射光はｎ型ＩｎＰ基板１０の裏面側から入射される。
【００３９】
ｐ型ＤＢＲ層３８は、屈折率が低いｐ型ＩｎＰ層３８ａ（第２半導体層）と屈折率が高いｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３８ｂ（第１半導体層）を交互に１５ペア積層したものである。ｐ型ＩｎＰ層３８ａのバンドギャップ波長は、入射光の波長λより小さい。一方、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３８ｂのバンドギャップ波長は、入射光の波長λより大きい。
【００４０】
入射光の波長λは１．３μｍ帯近傍である。ｐ型ＤＢＲ層３８の反射率ピーク波長は１．２０μｍ〜１．３５μｍである。ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３８ｂのバンドギャップ波長は１．３０μｍ〜１．５５μｍである。
【００４１】
ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１４の層厚は１μｍである。１層のｐ型ＩｎＰ層３８ａの光学層厚と１層のｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３８ｂの光学層厚は、それぞれ入射光波長λの約１／４である。ただし、これに限らず、１層のｐ型ＩｎＰ層３８ａの光学層厚と１層のｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３８ｂの光学層厚の和が、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ればよい。これにより、ｐ型ＤＢＲ層３８は、入射光に対して効率良く反射層として働く。
【００４２】
上記の構成により実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、屈折率の高いｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層３８ｂの吸収係数が小さいので、入射光の損失が少ない。また、アノード電極２０が高反射率ミラーとなるので、ｐ型ＤＢＲ層３８を透過した光がさらに反射され吸収に寄与できるため更に高感度化が期待できる。
【００４３】
実施の形態８．
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。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ｎ型ＩｎＰ基板（第１導電型の半導体基板）
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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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