(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板、該半導体基板上に形成された複数の半導体層よりなる導波路型光検出器であって、
（ア） 前記導波路型光検出器の光吸収層がＩｎＧａＡｓ層（インジウム・ガリウム・ひ素）よりなり、かつ電極形成用の電極コンタクト層がノンアロイコンタクト用のｐ型Ｉｎ1-xＧａxＡｓ1-yＰy層（インジウム・ガリウム・ひ素・リン）よりなること、
（イ） 前記電極コンタクト層には、ドーパントとしてＣ（カーボン）がドーピングされていること、
（ウ） 前記電極コンタクト層が、ＩｎＰ（インジウム・リン）よりなる前記半導体基板に対して引張歪みを有し、かつ、前記電極コンタクト層であるｐ型Ｉｎ1-xＧａxＡｓ1-yＰy層がｘ＞ｙである組成に設定されていること、
（エ） 前記導波路型光検出器がマッシュルーム構造を有していること、
を特徴としたノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器。
【請求項２】
（エ’） 前記導波路型光検出器は、前記光吸収層が細くなったマッシュルーム構造を有していること、
を特徴とした請求項１に記載のノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器。
【請求項３】
（ウ’） 前記ｘは、前記引張歪の値が−０．５〜−１．０％の範囲となる値が設定されていること、
を特徴とした請求項１または請求項２に記載のノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マッシュルーム構造を有し、高周波特性の優れたノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光通信システムは急速に進歩している。特に、高速化への要求は大きく、現在は通信速度１０Ｇｂｐｓが実用化されているが、近い将来のシステムとして４０Ｇｂｐｓ以上の通信速度が要求されている。
光通信システムの主な部品は光源、光の伝送路および光検出器である。最近、高周波特性の優れた導波路型光検出器が注目を浴びているが、さらなる高速化には、容量の低減が必要である。
【０００３】
図６に示すように、従来の導波路型光検出器は、一般的に、ｎ型ＩｎＰ基板９１（以下「半導体基板」を「基板」と省略する）の上にバッファ層９２、導波路層９３、つづいて光吸収層９４を形成した後、導波路層９５、ｐ型ＩｎＰ層９６を順次積層し、最後にｐ型ドーパントを高濃度にドープした電極コンタクト層９７を配置した半導体積層構造Ｓを有している。光通信によく使われている波長１．５μｍ用の導波路型光検出器の場合、光吸収層９４の組成はＩｎＧａＡｓである。
この半導体積層構造Ｓは、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長；Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ）、ＭＢＥ法（分子線エピタキシ；Ｍｏｌｅ−  ｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）やＣＢＥ法（ケミカルビームエピタキシ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ  ）などを用いて作成される。
【０００４】
そして、この半導体積層構造Ｓは、フォトリソグラフィにより、幅約６μｍ、長さ約１０μｍのメサ構造Ｍｅ（頂上が平坦で周囲に急な斜面をもったテーブル状の積層構造）に加工される（図６（ａ）  に概念的に示す）。導波路型光検出器の容量を低減するには、メサ構造Ｍｅの中央部に位置する光吸収層９４の幅を２μｍ程度にまで細くする構造、いわゆるマッシュルーム構造Ｍｕ（メサ構造Ｍｅの中層部がくびれた構造）を形成するのが有効である（図６（ｂ）  に概念的に示す）。光吸収層９４を細くするには、ウェットエッチングが用いられるが、上記の半導体積層構造Ｓは、光吸収層９４と電極コンタクト層９７がともにＩｎＧａＡｓという同一組成の半導体であるため、光吸収層９４だけを選択的に細くしてマッシュルーム構造Ｍｕを作成するのは困難である（図６（ｂ）  の×印）。
【０００５】
そこで、マッシュルーム構造Ｍｕを実現するには、電極コンタクト層９７には相対的にエッチング速度の遅いＩｎＧａＡｓＰを、光吸収層９４には相対的にエッチング速度の速いＩｎＧａＡｓを用いることが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩｎＧａＡｓＰにｐ型ドーパントであるＢｅ（ベリリウム）やＺｎ（亜鉛）をドーピングした場合、ＩｎＧａＡｓに比べ該ＩｎＧａＡｓＰ中に誘起できるホールの濃度は小さい。詳しくいえば、ＩｎＧａＡｓＰは、そのＰＬ波長（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  の波長）が短くなる組成になるにつれて、実現できるホール濃度は減少する。この傾向は上記したような成長法に依存しない。即ち、ＩｎＧａＡｓＰを用いればエッチング速度を遅くすることは可能であるが、ホール濃度（＝キャリア濃度）が減少することになる。
したがって、ＩｎＧａＡｓＰを電極コンタクト層９７に用いると、中央部がくびれたマッシュルーム構造Ｍｕは形成できるが、電気抵抗の小さい電極コンタクト層９７を形成することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、光通信をさらに高速化するため、マッシュルーム構造を持ち、かつ高いキャリア濃度を有した電気抵抗の小さいノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、半導体基板、該半導体基板上に形成された複数の半導体層よりなる導波路型光検出器であって、(ア) 前記導波路型光検出器の光吸収層がＩｎＧａＡｓ層よりなり、かつ電極形成用の電極コンタクト層がノンアロイコンタクト用のｐ型Ｉｎ1-xＧａxＡｓ1-yＰy層よりなること、(イ) 前記電極コンタクト層には、ドーパントとしてカーボンがドーピングされていること、(ウ) 前記電極コンタクト層が、ＩｎＰよりなる前記半導体基板に対して引張歪みを有し、かつ、前記ｐ型Ｉｎ1-xＧａxＡｓ1-yＰy層がｘ＞ｙである組成に設定されていること、そして、(エ) 前記導波路型光検出器がマッシュルーム構造を有していること、を特徴としたノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器を提案する。これによれば、電極を設置する電極コンタクト層の電気抵抗が小さく、かつ高周波特性の優れた高速光通信向けの導波路型光検出器を提供することができる。
また、本発明（請求項２）は、請求項１の構成において、(エ’)前記導波路型光検出器は、前記光吸収層が細くなったマッシュルーム構造を有していることを特徴する。
また、本発明（請求項３）は、請求項１または請求項２の構成において、前記ｘは、前記引張歪の値が−０．５〜−１．０％の範囲となる値が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係るノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器の一例を示す概念的斜視図である。ここで、（ａ）はメサ構造を示し、（ｂ）はマッシュルーム構造を示す。図２は、ＣＢｒ４を用いてカーボンドープしたＩｎＧａＡｓＰの組成とキャリア濃度との関係を示す図である。（ａ）はＧａ組成ｘ（ＰＬ波長）とキャリア濃度の関係を示すグラフであり、（ｂ）は試験に用いた半導体層を示す図である。
【００１０】
また、図３は、１．４Ｑ層の引張歪み（Ｇａ組成ｘ）とホール濃度の関係を示す図である。（ａ）は引張歪み（Ｇａ組成ｘ）とホール濃度の関係を示すグラフであり、（ｂ）は試験に用いた半導体層を示す図である。図４は、ＩｎＧａＡｓＰの組成とエッチング速度の関係を示す図である。（ａ）は、１．４Ｑ層、１．５Ｑ層およびＩｎＧａＡｓ層のエッチング速度を示すグラフであり、（ｂ）は試験に用いた半導体層を示す図である。
図５は、本発明に係るノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器の一例を示す概念的断面図である。
【００１１】
◎導波路型光検出器の構成・製法などの説明
本発明に係るノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器Ｄは、図１に例示すように、少なくとも基板１、バッファ層２、導波路層３、光吸収層４、導波路層５、ｐ型ＩｎＰ層６、電極コンタクト層７が順次積層されたメサ構造Ｍｅ（半導体積層構造Ｓ）を持つ。また、この導波路型光検出器Ｄは、メサ構造Ｍｅの中央部分（光吸収層４の部分）がくびれたマッシュルーム構造Ｍｕを有する（図１（ｂ）  ）。メサ構造Ｍｅのサイズは、例えば、幅約６μｍ、長さ約１０μｍであり、用途や求められる機能によって異なったものになる。各層の厚さも用途や機能によって異なったものとなる。
【００１２】
このマッシュルーム構造Ｍｕを作成するには、まず既に述べたＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法やＣＢＥ法などの半導体の薄膜成長方法を使用して、基板１上に所定の半導体層が順次積み重なった半導体積層構造Ｓを作り出す必要がある。なお、上記の成長方法のうち、ＣＢＥ法はｐ型の高濃度ドープが可能という利点がある。
【００１３】
上記の各半導体層は、ＩＩＩ−Ｖ族よりなる半導体材料で構成されている。具体的には、基板１にはｎ型のＩｎＰが、バッファ層２にはｎ型ＩｎＰが、光吸収層４にはＩｎＧａＡｓが、電極コンタクト層７にはカーボンドープされかつ引張歪みを有するｐ型のＩｎＧａＡｓＰが使用される。
【００１４】
ＩＩＩ属元素の原料については、メチル基などが３個結合した有機金属が使用できる。例えば、Ｉｎの原料にはＴＭＩ（トリメチルインジウム）などが、Ｇａの原料にはＴＭＧ（トリメチルガリウム）などが使用される。
また、Ｖ族元素の原料は、例えば、アルシン（ＡｓＨ３）やフォスフィン（ＰＨ３）などが使用される。
【００１５】
カーボンドープ用の炭素原料はＣＢｒ４  （四臭化炭素）などが使用される。例えば、ＣＢＥ法により目的の半導体層を成長させる場合は、このＣＢｒ４  を原料ガス中に所定量加えることにより、カーボンのドーピングが半導体層の成長と同時に行なわれる。
【００１６】
次に、出来上がった半導体積層構造Ｓはフォトリソグラフィにより所定の幅、長さを持ったメサ構造Ｍｅに加工される。加工は、垂直方向にエッチングするため、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）などが利用される。
【００１７】
このメサ構造Ｍｅは、例えば、Ｈ２  ＳＯ４  ：Ｈ２  Ｏ２  ：Ｈ２  Ｏ混液を用いて側面からウェットエッチングが行なわれ、マッシュルーム構造Ｍｕが形成される。選択的にエッチングされるのは光吸収層４の部分である。
【００１８】
最後に、図１には示さないが、このマッシュルーム構造Ｍｕの両脇をポリイミドなどの高分子樹脂で埋め込んで保護し、電極コンタクト層７に電極Ｐｏを取り付けて導波路型光検出器Ｄとする。
【００１９】
すなわち、本発明に係る導波路型光検出器Ｄは、
１）半導体積層構造Ｓの作成工程
２）フォトリソグラフィおよびエッチングによるメサ構造Ｍｅ作成工程
３）ウェットエッチングによるマッシュルーム構造Ｍｕ作成工程
４）樹脂による包埋工程
５）電極設置工程
などよりなる製造方法により作成される。
【００２０】
この導波路型光検出器Ｄは、光は側面から入射して導波路層３・５を通じて光吸収層４に導く構造になっているので、光ファイバや電子デバイスと同一平面に設置できる特徴がある。また、光吸収層４をバンドギャップの大きいＩｎＰ（バッファ層２とｐ型ＩｎＰ層６）で挟み込むことなどから高量子効率と高速応答が得やすいが、本発明に係る導波路型光検出器Ｄは、さらに電極コンタクト層７の電気抵抗値が小さいので電極Ｐｏと高品質な接続を行なうことができ、加えてマッシュルーム構造Ｍｕを有しているので容量を低減できて高周波特性に優れ、一層の高速応答が可能になっている。
【００２１】
◎ＩｎＧａＡｓＰの組成とキャリア濃度などとの関係
本発明に係る導波路型光検出器Ｄは、ＩｎＧａＡｓＰよりなる電極コンタクト層７に、いかに高いキャリア濃度を保持させるかが重要なポイントになる。キャリア濃度を高くしなければ電極Ｐｏと電気的に低抵抗なコンタクトを行なうことができないからである。
【００２２】
図２（ａ）は、ｐ型の高濃度ドーピングが可能なＣＢＥ法を用いて、１）ｎ型ＩｎＰ基板２１、２）ＩｎＰバッファ層２２、３）カーボンドープしたＩｎＧａＡｓＰ層２３よりなる半導体積層構造Ｓ（図２（ｂ）  ）の最上層の組成のみ異なるものを数種類作成して試験し、その結果をまとめたものである。なお、最上層の厚さは、いずれも３０００Ａ（オングストローム）である。
【００２３】
この図２（ａ）の縦軸はキャリア濃度（ホールまたは電子の濃度）を、横軸の底辺はＩｎＧａＡｓＰのＰＬ波長を、横軸の上辺はＩｎ１−ｘ  Ｇａｘ  Ａｓ１−ｙ  Ｐｙ  中のＧａ組成ｘを、それぞれ示す。
なお、ＰＬ波長は、ＩｎＧａＡｓＰが光を受けることにより出射する二次的な光であるフォトルミネッセンスの波長を指す。このＰＬ波長はＩｎＧａＡｓＰの組成により変化する。また、この最上層のＩｎＧａＡｓＰ層２３はすべてｎ型ＩｎＰ基板２１に格子整合している。
【００２４】
この図２（ａ）より、Ｇａ組成ｘ＝０．４７の場合は、キャリア濃度（ホール濃度）は７×１０１９ｃｍ−３と非常に高濃度である。Ｇａ組成ｘの数値が小さく
なるにつれて（ＰＬ波長が小さくなるにつれて）キャリア濃度も減少し、Ｇａ組成ｘがさらに小さくなってＰＬ波長が１．４μｍとなる場合は、キャリア濃度が５×１０１８ｃｍ−３となる。
さらにＧａ組成ｘを減少しＰＬ波長を短くすると、ＰＬ波長が１．３μｍとなるようなところではキャリア濃度が最低になるとともにｐ型であったＩｎＧａＡｓＰがｎ型の半導体に反転する。
【００２５】
このように、ＩｎＧａＡｓＰ（およびＩｎＧａＡｓ）中のカーボン（Ｃ）は両性不純物として機能し、結晶中で結合する相手によってアクセプタにもドナーにもなり得る。また、Ｐ組成ｙを固定した場合、Ｇａ組成ｘを増加すればアクセプタが増えて、その結果ホール濃度が増加しキャリア濃度も高くなることになる。
【００２６】
また、Ｇａ組成ｘとＰ組成ｙが、カーボンドープしたＩｎＧａＡｓＰの半導体としての特性に与える影響は、ｘ＝０．４７、ｙ＝０の場合のＰＬ波長が１．５μｍであってｐ型であること、ｘ＝０．３３、ｙ＝０．２８の場合のＰＬ波長が１．４μｍであってｐ型であること、ｘ＝０．２８、ｙ＝０．３９の場合のＰＬ波長が１．３μｍであってｎ型であること（図２（ａ））などから、カーボンドープでｐ型のＩｎＧａＡｓＰが得られるのは、Ｉｎ１−ｘ  Ｇａｘ  Ａｓ１−ｙ  Ｐｙ  の組成がｘ＞ｙの場合である。
【００２７】
◎半導体層の引張歪みとホール濃度の関係
１．４Ｑ層３３の引張歪み（Ｇａ組成ｘ）とホール濃度の関係を図３（ａ）に示す。図において上辺の横軸のＧａ組成ｘはＸ線回折で決定した格子定数を基に算出してある。
なお、１．４Ｑ層３３は、ＰＬ波長１．４μｍのカーボンドープしたＩｎＧａＡｓＰ層を指すものとする。また、以下にでてくる他の１．４Ｑ層４５や１．５Ｑ層４７なども同様である。
【００２８】
この図３（ａ）は、ｐ型の高濃度ドープが可能なＣＢＥ法により、１）ｎ型ＩｎＰ基板３１、２）ＩｎＰバッファ層３２、３）１．４Ｑ層３３よりなる半導体積層構造Ｓ（図３（ｂ））の最上層のＧａ組成ｘのみが異なるものを数種類作成して試験し、その結果をまとめたものである。
これにより、１．４Ｑ層３３の引張歪みとホール濃度（＝キャリア濃度）の関係に加えて、Ｇａ組成ｘとホール濃度との関係も分かる。
なお、最上層である１．４Ｑ層３３の厚さはいずれも３０００Ａであり、ＰＬ波長も同じである。また、Ｐ組成ｙは、図３（ａ）に示す通りみな０．２８で同一である。
【００２９】
図３（ａ）より、Ｇａ組成ｘが増加するにつれて、ホール濃度も増加することが分かる。具体的には、Ｇａ組成ｘの値が０．３３（すなわち格子整合の場合で引張歪みが０）のときのホール濃度は約５×１０１８ｃｍ−３であるが、ｘ＝０．５（すなわち引張歪み−１％）では、ホール濃度が約１．５×１０１９ｃｍ−３と約３倍に増加する。このホール濃度はノンアロイコンタクトに必要なキャリア濃度（＝ホール濃度）である１×１０１９ｃｍ−３以上であり、電極Ｐｏと電気的に低抵抗なコンタクトを実現することができる。
なお、Ｇａ組成ｘが０．５を超えるようになると、引張歪みが大きくなりすぎて（−１％）結晶欠陥（転移）が生じ易くなり好ましくない。
【００３０】
したがって、引張歪みの値は、ホール濃度が１×１０１９ｃｍ−３以上となる−０．５％から結晶欠陥が生じるおそれの高くなる−１．０％の範囲内が好ましく、ＩｎＧａＡｓＰ層のＧａ組成ｘの値はこの引張歪みの値の範囲で変化させるのがよい。
なお、結晶欠陥は半導体層の厚さが厚くなると発生し易くなるが、ＩｎＧａＡｓＰが使われる電極コンタクト層７・６１の厚さは３０００Ａ以下と薄いので上記の引張歪みの値の範囲内ならば問題はない。
【００３１】
◎ＩｎＧａＡｓＰのＰ組成ｙとエッチング速度の関係
本発明に係る導波路型光検出器Ｄは、メサ構造Ｍｅにいかにマッシュルーム構造Ｍｕを形成するかが重要なポイントである。
図４は、１）ｎ型ＩｎＰ基板４１、２）ｎ型ＩｎＰバッファ層４２、３）ＩｎＧａＡｓ層４３を厚さ２０００Ａ、４）ＩｎＰ層４４を厚さ５０００Ａ、５）１．４Ｑ層４５を厚さ２０００Ａ、６）ＩｎＰ層４６を厚さ５０００Ａ、７）１．５Ｑ層４７（ＰＬ波長１．５μｍのＩｎＧａＡｓＰ層）を厚さ２０００Ａ、８）最後にＩｎＰ層４８を厚さ５０００Ａ，順次積層して成長させたメサ構造Ｍｅ（  図４（ｂ））  についてのエッチング速度を調べたものである。なお、１．４Ｑ層４５、１．５Ｑ層４７ともカーボンドープされ、かつ引張歪みを有している。
【００３２】
この図４（ａ）より、Ｐを含まないＩｎＧａＡｓ層４３のエッチング速度は０．２５μｍ／分であるのに対し、Ｐを含む１．５Ｑ層４７では０．１４μｍ／分であり、同じくＰを含む１．４Ｑ層４５のエッチング速度は０．１μｍ／分である。
ちなみに、１．４Ｑ層のＰ組成ｙは０．２７であり、１．５Ｑ層のＰ組成ｙは０．２である。
【００３３】
このようにＰを含まないＩｎＧａＡｓ層４３に比べ、Ｐを含む１．４Ｑ層４５のエッチング速度は半分以下にまで減少する。また、このエッチング速度は、カーボンドープの有無に関わらずＰ組成ｙだけに依存することを各組成のＩｎＧａＡｓＰについて確認している。即ち、Ｐ組成ｙの値が大きくなるとエッチング速度も遅くなる。
【００３４】
【実施例】
次に実施例によって、本発明をさらに詳細に説明する。
【００３５】
図５に示すノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器Ｄを示す。これは、以下の手順により作成したものである。
【００３６】
まず、ＣＢＥ法等を用いて，１）ｎ型ＩｎＰ基板５１、２）ｎ型ＩｎＰバッファ層５２（４０００Ａ）、３）ｎ型１．３Ｑ層５３（５０００Ａ）、４）ｎ型ＩｎＰ層５４（２００Ａ）、５）ｎ型１．３Ｑ層５５（５０００Ａ）、６）ノンドープＩｎＧａＡｓ層５６（２０Ａ）、７）ｐ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層５７（１０００Ａ）、８）ｐ型１．３Ｑ層５８（９０００Ａ）、９）ｐ型ＩｎＰ層５９（５０００Ａ）、１０）  ｐ型１．３Ｑ層６０（２０００Ａ）、最上層に１１）  電極コンタクト層６１（２０００Ａ）よりなる半導体積層構造Ｓを作成した（図５）。
なお、電極コンタクト層６１は、カーボンドープされ、かつ引張歪みを有する１．４Ｑ層（ＰＬ波長１．４μｍのｐ型のＩｎＧａＡｓＰ層）よりなる。また、括弧内の数字は各層の厚さを示す。
【００３７】
次に、フォトリソグラフィによりマスクを作成し、このマスクを基に上記のＲＩＥにより垂直にエッチングし、メサ構造Ｍｅに加工した。このメサ構造Ｍｅの幅は６μｍ、長さは１０μｍである。
【００３８】
このメサ構造Ｍｅをｐ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層５７の幅が２μｍになるように、Ｈ２  ＳＯ４  ：Ｈ２  Ｏ２  ：Ｈ２  Ｏ混液を用いて側面から選択的にウェットエッチングし、マッシュルーム構造Ｍｕを作り出した。
なお、電極コンタクト層６１の幅は約４．５μｍであり、良好な選択的エッチングを行なうことができた。
【００３９】
その後、マッシュルーム構造Ｍｕの両脇を光の損失が少ないポリイミドで埋め込み、最後に、最上層の電極コンタクト層６１にＴｉＰｔＡｕ（チタニウム・白金・金）を蒸着し、電極Ｐｏ（ノンアロイ電極）を形成した。この電極コンタクト層６１の電気抵抗は、格子に歪みを持たないものに比べて、約１／４に減少した。
【００４０】
この結果、導波路型光検出器Ｄの周波数帯域は５０ＧＨｚから７０ＧＨｚに大幅に向上し応答速度が優れ高速光通信が可能な素子となった。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器Ｄは、電極コンタクト層に高いキャリア濃度（＝ホール濃度）を有しているので電気的に低抵抗であり、電極Ｐｏと高品質な接続を行なうことができる。
加えて、マッシュルーム構造Ｍｕを有しているので容量を低減でき、高周波特性（高速応答性）に優れ、高速な光通信に対応することができる。
【００４２】
また、本発明は主として１．４Ｑ層（ＰＬ波長が１．４μｍになる組成）について述べたが、他の組成のＩｎＧａＡｓＰについても適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器の一例を示す概念的斜視図である。（ａ）はメサ構造を示し、（ｂ）はマッシュルーム構造を示す。
【図２】ＣＢｒ４  を用いてカーボンドープしたＩｎＧａＡｓＰの組成とキャリア濃度との関係を示す図である。（ａ）はＧａ組成ｘ（ＰＬ波長）とキャリア濃度の関係を示すグラフであり、（ｂ）は試験に用いた半導体層を示す図である。
【図３】１．４Ｑ層の引張歪み（Ｇａ組成ｘ）とホール濃度の関係を示す図である。（ａ）は引張歪み（Ｇａ組成ｘ）とホール濃度の関係を示すグラフであり、（ｂ）は試験に用いた半導体層を示す図である。
【図４】ＩｎＧａＡｓＰの組成とエッチング速度の関係を示す図である。（ａ）は、１．４Ｑ層、１．５Ｑ層およびＩｎＧａＡｓ層のエッチング速度を示すグラフであり、（ｂ）は試験に用いた半導体層を示す図である。
【図５】本発明に係るノンアロイコンタクト用の半導体層を備えた導波路型光検出器の一例を示す概念的断面図である。
【図６】従来例の導波路型光検出器を示す概念的斜視図である。（ａ）はメサ構造を示し、（ｂ）はマッシュルーム構造を示す。
【符号の説明】
Ｄ  ；導波路型光検出器
Ｍｅ；メサ構造
Ｍｕ；マッシュルーム構造
Ｐｏ；電極
Ｓ  ；半導体積層構造
ｘ  ；Ｇａ組成
ｙ  ；Ｐ組成
１  、２１、３１、４１、５１、９１；基板（半導体基板、ｎ型ＩｎＰ基板）
２  、２２、３２、４２、５２、９２；バッファ層
３  、５  、９３、９５            ；導波路層
４  、５７、９４                  ；光吸収層
６  ９６                          ；ｐ型ＩｎＰ層
４４、４６、４８                  ；ＩｎＰ層
５４                              ；ｎ型ＩｎＰ層
７  、６１、９７                  ；電極コンタクト層
２３                              ；ＩｎＧａＡｓＰ層
４３                              ；ＩｎＧａＡｓ層
５６                              ；ノンドープＩｎＧａＡｓ層
５３、５５                        ；ｎ型１．３Ｑ層
５８、６０                        ；ｐ型１．３Ｑ層
３３、４５                        ；１．４Ｑ層
４７                              ；１．５Ｑ層
【図１】
0003610545.tif 000002
【図２】
0003610545.tif 000003
【図３】
0003610545.tif 000004
【図４】
0003610545.tif 000005
【図５】
0003610545.tif 000006
【図６】
0003610545.tif 000007