(57)【要約】【課題】高い開口率を得ることができ、かつ帯域の劣化やＳ／Ｎ比の劣化を防ぐことができるフォトダイオードアレイを得る。【解決手段】ｎ型ＩｎＰ基板１の主面上に、ｎ型ＩｎＰ基板１の主面に対向する平面視において直線状である複数のフォトダイオード２が互いに離間して平行に並べられている。埋め込み層１２が複数のフォトダイオード２の間を埋め込んでいる。埋め込み層１２には、断面がＶ字型の分離溝１３が設けられている。分離溝１３の斜面上にメタルミラー１４が設けられている。メタルミラー１４は、ｎ型ＩｎＰ基板１の裏面から入射した入射光を反射して複数のフォトダイオード２の光吸収層４に導く。埋め込み層１２のバンドギャップは光吸収層４のバンドギャップよりも広い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面上に互いに離間して平行に並べられ、前記基板の主面に対向する平面視において直線状である複数のフォトダイオードと、
前記複数のフォトダイオードの間を埋め込み、断面がＶ字型の分離溝が設けられた埋め込み層と、
前記分離溝の斜面上に設けられ、前記基板の裏面から入射した入射光を反射して前記複数のフォトダイオードの光吸収層に導く第１のメタルミラーとを備え、
前記埋め込み層のバンドギャップは前記光吸収層のバンドギャップよりも広いことを特徴とするフォトダイオードアレイ。
【請求項２】
前記埋め込み層は半絶縁性半導体であることを特徴とする請求項１に記載のフォトダイオードアレイ。
【請求項３】
前記複数のフォトダイオードの各々の上面に設けられ、前記入射光を反射して前記光吸収層に導く第２のメタルミラーを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトダイオードアレイ。
【請求項４】
前記複数のフォトダイオードはアバランシェフォトダイオードであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のフォトダイオードアレイ。
【請求項５】
前記基板は半絶縁性基板であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のフォトダイオードアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きな開口率を実現することができるフォトダイオードアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体受光素子の１つとしてフォトダイオードがある。フォトダイオードとはｐｎ接合に逆バイアス電圧を印加し、光入射により生成される電子正孔対（フォトキャリア）を電流として外部に取り出すことにより光を検出する素子である。また、アバランシェフォトダイオードは光吸収層とアバランシェ増倍層とを備えた受光素子であり、アバランシェ増倍によるキャリアの増倍を利用するためフォトダイオードと比較して高感度の素子を実現することが可能である。フォトダイオードアレイは、複数のフォトダイオード又はアバランシェフォトダイオードを平面内に１次元的又は２次元的に並べたものであり、大面積の光学センサなどに用いられる。
【０００３】
アバランシェフォトダイオードとして、増倍層に凹部を形成してｐ型拡散領域を設け、ｐ型拡散領域の中央でアバランシェブレークダウンを起こさせるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、ｐ型拡散領域端部での電界集中によるエッジブレークダウンを防ぐことができる。しかし、凹部を形成するためプロセスが複雑になり、また素子特性のばらつきが生じるおそれがある。また、電極と増倍層が隣り合わないようにし、更に電界緩和層を設けることでエッジブレークダウンを抑制したものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
光吸収層上にくし型のショットキー電極を設けたフォトダイオードが提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、電極近傍に形成される狭い空乏領域で受光し、空乏領域の外側及び電極で遮光される領域では受光できないため、開口率が小さい。
【０００５】
ｐ型領域を選択的に形成するのではなく、エピタキシャル成長させたｐ型の層をエッチングによりメサ構造にしたフォトダイオードが提案されている（例えば、特許文献４参照）。しかし、ｐｎ接合界面がメサの側面に露出しており信頼性に懸念がある。また、電極をマトリクス状に配線しているためチップ面積が大きくなる。
【０００６】
遮光膜を設けることにより、アレイ間に入射する迷光による特性の劣化を防止するフォトダイオードアレイが提案されている（例えば、特許文献５参照）。しかし、受光領域の端に配置されたｐ型電極から電流が注入されるため、電極から離れた位置では電圧降下により電界が均一に印加されず、帯域が劣化するおそれがある。また、素子間が電気的に分離されていないため、電気的なクロストークが生じるおそれがある。
【０００７】
アレイ間が電気的に分離されていない表面入射型フォトダイオードアレイ（例えば、特許文献６参照）では、電気的なクロストークが生じるおそれがある。また、アレイ間に入射された迷光によって遅い応答成分が生じ、帯域が劣化する、Ｓ／Ｎ比が低下する等の懸念がある。これを防ぐために、受光部以外への信号光の入射を遮光用メタルにより防ぐこと（例えば、特許文献５、７、８参照）や、遮光用メタルにより開口内に集光させることが提案されている（例えば、特許文献９参照）。
【０００８】
裏面入射型フォトダイオードアレイでは、光入射面に電極が無いため、表面入射型と比較して高い開口率を得ることができる（例えば、特許文献１０参照）。しかし、素子分離のために分離溝を形成しており、分離溝の分だけ受光領域の面積が減少して開口率が低くなる。開口率の低下を抑えるには分離溝の幅を狭くする必要があるが、サイドエッチが生じるため一定以下の幅にすることは難しく、幅が狭いほど分離溝の底部まで表面保護膜で覆うことが難しいため信頼性に懸念がある。また、エッチングにより形成した分離溝の側面にｐｎ接合界面が存在するため、信頼性上の懸念がある。
【０００９】
これに対して、断面がＶ字型の分離溝の斜面上に光反射層を設けることが提案されている（例えば、特許文献１１参照）。分離溝に入射した光は光反射層で反射され、光吸収層に導かれる。従って、分離溝に入射した光も光電流に寄与することができるため、高い開口率を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６２−０３３４８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５３６０号公報
【特許文献３】特開２０００−１０１１３０号公報
【特許文献４】特開２００１−１１９００４号公報
【特許文献５】特開２００２−１００７９６号公報
【特許文献６】特開２００９−３８１５７号公報
【特許文献７】特開昭６３−２１１６８６号公報
【特許文献８】特開平３−２７６７６９号公報
【特許文献９】特開２００７−２８１１４４号公報
【特許文献１０】特開２００７−２８１２６６号公報
【特許文献１１】特開昭６２−３６８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１１では、分離溝領域に設けられたｐ―ＨｇＣｄＴｅ層でも光が吸収されてフォトキャリアが発生する。分離溝領域はｎ側電極に電気的に接続されたｎ−ＨｇＣｄＴｅ領域から距離が離れているため、分離溝領域に印加される電界は弱い。従って、分離溝領域で発生したフォトキャリアは拡散によって移動し、応答速度の遅い成分として現れる。このため、帯域が劣化する懸念がある。また、この遅い応答成分が裾を引いて重畳するため、Ｓ／Ｎ比が劣化する懸念がある。
【００１２】
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、その目的は高い開口率を得ることができ、かつ帯域の劣化やＳ／Ｎ比の劣化を防ぐことができるフォトダイオードアレイを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るフォトダイオードアレイは、基板と、前記基板の主面上に互いに離間して平行に並べられ、前記基板の主面に対向する平面視において直線状である複数のフォトダイオードと、前記複数のフォトダイオードの間を埋め込み、断面がＶ字型の分離溝が設けられた埋め込み層と、前記分離溝の斜面上に設けられ、前記基板の裏面から入射した入射光を反射して前記複数のフォトダイオードの光吸収層に導く第１のメタルミラーとを備え、前記埋め込み層のバンドギャップは前記光吸収層のバンドギャップよりも広いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、高い開口率を得ることができ、かつ帯域の劣化やＳ／Ｎ比の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。
【図２】図１のＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】図１の領域Ａを拡大した平面図である。
【図４】比較例１に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。
【図５】比較例２に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。
【図１１】図１０の領域Ａを拡大した平面図である。
【図１２】図１０の領域Ｂを拡大した平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態７に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態８に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態９に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。
【図１６】図１５のＩＩＩ−ＩＶに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態に係るフォトダイオードアレイについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。図２は、図１のＩ−ＩＩに沿った断面図である。図３は、図１の領域Ａを拡大した平面図である。ｎ型ＩｎＰ基板１の主面上に、ｎ型ＩｎＰ基板１の主面に対向する平面視において直線状である複数のフォトダイオード２が互いに離間して平行に並べられている。
【００１８】
各フォトダイオード２において、ｎ型ＩｎＰ基板１の主面上に、ｎ型ＩｎＰバッファ層３、厚さ２μｍ〜３μｍのアンドープＩｎＧａＡｓの光吸収層４、厚さ１μｍ〜２μｍのアンドープＩｎＰ窓層５、及びＩｎＧａＡｓコンタクト層６が順に積層されている。アンドープＩｎＰ窓層５の一部にｐ型不純物領域７が設けられている。ｎ型ＩｎＰ基板１の不純物濃度は約５×１０１８ｃｍ−３、ｐ型不純物領域７の不純物濃度は１×１０１９ｃｍ−３〜１×１０２０ｃｍ−３である。
【００１９】
Ｔｉ／Ａｕ等からなる直線状のｐ側電極８がＩｎＧａＡｓコンタクト層６上に設けられ、ＩｎＧａＡｓコンタクト層６を介してｐ型不純物領域７と電気的に接続されている。ＳｉＮ（窒化シリコン）からなる表面保護膜９がアンドープＩｎＰ窓層５を覆っている。ＡｕＧｅ／Ａｕからなるｎ側電極１０がｎ型ＩｎＰ基板１の裏面に電気的に接続されている。
【００２０】
ｐ側電極８の幅ｗは５μｍである。ｐ側電極８とｐ型不純物領域７の外端との間隔ａは１４．５μｍである。ｐ側電極８の延在方向のｐ型不純物領域７の長さｂは、ｐ型不純物領域７の幅ｃより長い。ｐ型不純物領域７は平面視において長方形又は角丸長方形である。ｐ側電極８はｐ型不純物領域７の長辺方向に延びる。ｐ側電極８は、アンドープＩｎＰ窓層５のｐ型不純物領域７以外の領域上に配置された電極パッド１１に接続されている。ｐ側電極８と電極パッド１１の接続部は、ｐ型不純物領域７の短辺を横切る。ｐ側電極８は角部がなく丸みを帯びている。
【００２１】
埋め込み層１２が複数のフォトダイオード２の間を埋め込んでいる。埋め込み層１２には、断面がＶ字型の分離溝１３が設けられている。分離溝１３の斜面上にメタルミラー１４が設けられている。メタルミラー１４の材料は、Ｔｉ、Ａｕ，Ｔａ、又はそれらを積層したもの等である。
【００２２】
メタルミラー１４は、ｎ型ＩｎＰ基板１の裏面から入射した入射光を反射して複数のフォトダイオード２の光吸収層４に導く。入射光は例えば波長λが１．５５μｍの光である。埋め込み層１２はＦｅ又はＲｕをドープした半絶縁性ＩｎＰであり、埋め込み層１２のバンドギャップは光吸収層４のバンドギャップよりも広い。
【００２３】
続いて、本発明の実施の形態１に係るフォトダイオードアレイの製造方法について簡単に説明する。まず、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法等を用いて、ｎ型ＩｎＰバッファ層３、アンドープＩｎＧａＡｓ光吸収層４、アンドープＩｎＰ窓層５、及びＩｎＧａＡｓコンタクト層６を順にエピタキシャル成長させる。
【００２４】
次に、アンドープＩｎＰ窓層５の一部にＺｎを光吸収層４に達する深さまで拡散させてｐ型不純物領域７を形成する。拡散方法としては、マスク等を用いた気相拡散や熱拡散等を用いる。例えば、熱拡散を行う場合には、アンドープＩｎＰ窓層５上にＳｉＮ膜（図示せず）を成膜し、ｐ型不純物領域７を形成する領域上においてＳｉＮ膜に開口を形成する。この開口とＳｉＮ膜上にＺｎＯ膜（図示せず）等の拡散源を形成し、ＳｉＮ膜をマスクとして所定時間の熱処理を行う。なお、Ｚｎの代わりにＣｄやＢｅ等の不純物を用いてもよい。
【００２５】
次に、ＳｉＮ膜やＺｎＯ膜を除去した後、ＩｎＧａＡｓコンタクト層６を形成する。
次に、ウェット又はドライエッチングにより垂直メサを形成した後、光吸収層４よりもバンドギャップの広い半絶縁性半導体材料を埋め込み成長してメサ部を充填し、埋め込み層１２を形成する。
【００２６】
次に、埋め込み層１２において、フォトダイオード２間を電気的に分離するための分離溝１３を形成する。このとき、ｎ型ＩｎＰ基板１の主面と平行な方向のエッチング速度が、主面と垂直な方向のエッチング速度を上回るようなエッチング溶液を用いることで分離溝１３の断面がＶ字型になる。
【００２７】
次に、プラズマＣＶＤ法等によりアンドープＩｎＰ窓層５の表面に反射防止膜としても機能する表面保護膜９を形成する。フォトリソグラフィ技術とフッ酸等を用いたエッチングとを組み合わせて、ｐ側電極８を形成する箇所において表面保護膜９に開口を形成する。次に、表面保護膜９上にフォトレジスト（図示せず）を設け、これをパターニングし、表面保護膜９の開口の直上、及びメタルミラー１４を形成する領域において、フォトレジストに開口を形成する。
【００２８】
次に、電子ビーム（ＥＢ）蒸着によりＴｉ／Ａｕ膜を形成した後、Ｔｉ／Ａｕ膜の不要部分をフォトレジストとともにリフトオフしてｐ側電極８及びメタルミラー１４を形成する。この時、表面保護膜９上に、ｐ側電極８に接続された電極パッド１１を同時に形成する。その後、ｎ型ＩｎＰ基板１の裏面を研磨し、ｎ側電極１０を形成する。以上の工程により、実施の形態１に係るフォトダイオードアレイが製造される。
【００２９】
続いて、実施の形態１に係るフォトダイオードアレイの動作を説明する。ｎ側電極１０がプラス、ｐ側電極８がマイナスとなるように外部からバイアス電圧を印加すると、空乏層１５ができる。この状態でｎ型ＩｎＰ基板１の裏面から入射された入射光がｎ型ＩｎＰ基板１を透過し、光吸収層４において吸収されて電子正孔対（フォトキャリア）が発生する。空乏層１５中の電界により、電子がｎ側電極１０に、正孔がｐ側電極８に向かって移動することにより電流が流れる。これにより入射光を電流として検出することができる。
【００３０】
続いて、実施の形態１の効果を比較例１及び２と比較して説明する。図４は、比較例１に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。比較例１では、フォトダイオード２間のクロストークを防ぐため、分離溝１６によりフォトダイオード２間が分離されている。分離溝１６には埋め込み層１２やメタルミラー１４は設けられていない。このため、比較例１では、分離溝１６に入射した光は光吸収層４で吸収されず、光電流に寄与することができない。従って、分離溝１６の幅の分だけ開口率が低下する。
【００３１】
これに対して、実施の形態１では、分離溝１３に入射した光はＶ字型の斜面に形成された第１のメタルミラー１４で反射され、光吸収層４に導かれる。従って、分離溝１３に入射した光も光電流に寄与することができるため、高い開口率を得ることができる。
【００３２】
図５は、比較例２に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。比較例２では、分離溝１３によりフォトダイオード２間が分離され、分離溝１３の斜面上にメタルミラー１４が設けられている。従って、分離溝１３に入射した光も光電流に寄与することができるため、高い開口率を得ることができる。しかし、比較例２では、分離溝領域まで光吸収層４が設けられている。分離溝領域はｐ型不純物領域７から距離が離れているため、分離溝領域に印加される電界は弱い。従って、分離溝領域で発生したフォトキャリアは拡散によって移動し、応答速度の遅い成分として現れる。このため、帯域が劣化する懸念がある。また、この遅い応答成分が裾を引いて重畳するため、Ｓ／Ｎ比が劣化する懸念がある。
【００３３】
これに対して、実施の形態１では、分離溝領域が埋め込み層１２で埋め込まれ、その埋め込み層１２のバンドギャップは光吸収層４のバンドギャップよりも広い。このため、メタルミラー１４で反射された入射光は光吸収層４に到達して初めてフォトキャリアの生成に寄与し、分離溝領域ではフォトキャリアの生成は起こらない。従って、遅い応答成分の発生を防ぐことができるため、帯域の劣化やＳ／Ｎ比の劣化を防ぐことができる。
【００３４】
また、埋め込み層１２としてバンドギャップの広い材料を用いることにより、表面保護膜９と埋め込み層１２の界面におけるミッドギャップ準位を介したリーク電流を低減することができるため、Ｓ／Ｎ比や信頼性を向上することができる。
【００３５】
また、埋め込み層１２が半絶縁性半導体であることが好ましい。これにより、分離溝領域が高抵抗となるため、電流が流れる領域が制限されてリーク電流を低減することができる。
【００３６】
なお、ＩｎＧａＡｓコンタクト層６の幅を広げ、ＩｎＧａＡｓコンタクト層６とｐ型不純物領域７の外端との間隔を例えば１〜５μｍとすることが好ましい。これにより、ｐ型不純物領域７とｐ側電極８の間の抵抗が低減されるため、フォトダイオードの直列抵抗が低減され帯域を改善することができる。
【００３７】
また、ｐ型不純物領域７の不純物濃度を１×１０１９ｃｍ−３以上とすることが好ましい。これにより、ｐ型不純物領域７の抵抗が下がるため、ｐ型不純物領域７に均一に電界を印加することができる。この結果、帯域や増倍率の面内の不均一を抑制することができる。
【００３８】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。複数のフォトダイオード２の各々の上面にメタルミラー１７が設けられている。その他の構成及び製造方法は実施の形態１と同様である。
【００３９】
メタルミラー１７は、光吸収層４を透過してきた入射光を反射して再び光吸収層４に導く。このため、受光感度を向上させることができる。また、メタルミラー１７の効果により受光感度を一定とすれば光吸収層４を薄くすることができるため、帯域を改善することができる。
【００４０】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。ｎ型ＩｎＰバッファ層３と光吸収層４の間に、厚さ０．１５μｍ〜０．４μｍのアンドープＡｌＩｎＡｓからなるアバランシェ増倍層１８と、厚さ０．０３μｍ〜０．０６μｍのｐ型ＩｎＰ電界緩和層１９が設けられている。ｐ型ＩｎＰ電界緩和層１９の不純物濃度は０．５×１０１８ｃｍ−３〜１×１０１８ｃｍ−３である。フォトダイオード２間は、エピタキシャル成長層の表面からアバランシェ増倍層１８を貫通する深さまで形成された分離溝１３によって分離されている。その他の構成及び製造方法は実施の形態１と同様である。
【００４１】
続いて、実施の形態２に係るフォトダイオードアレイの動作を説明する。ｎ側電極１０がプラス、ｐ側電極８がマイナスとなるように外部からバイアス電圧を印加すると、空乏層１５ができる。この状態でｎ型ＩｎＰ基板１の裏面から入射された入射光がｎ型ＩｎＰ基板１、ｎ型ＩｎＰバッファ層３、アバランシェ増倍層１８、及びｐ型ＩｎＰ電界緩和層１９を透過し、光吸収層４において吸収されて電子正孔対が発生する。空乏層１５中の電界により、電子がｎ側電極１０に、正孔がｐ側電極８に向かって移動する。バイアス電圧が充分に高い場合、アバランシェ増倍層１８において電子は衝突電離を引き起こして新たな電子正孔対を生成し、新たに生成された電子と正孔がさらなる衝突電離を引き起こす正帰還が生ずる。これにより、電子と正孔が雪崩的に増倍するアバランシェ増倍が生じ、キャリアが増倍される。この結果、高感度の光検出素子として動作する。
【００４２】
このように複数のフォトダイオード２がアバランシェフォトダイオードであるため、実施の形態１に比べて感度を向上させることができる。また、ｐ型ＩｎＰ電界緩和層１９を設けることにより、エッジブレークダウンを防ぎ均一な受光特性を得ることができる。ただし、ｐ型ＩｎＰ電界緩和層１９のかわりにＡｌＩｎＡｓ電界緩和層を用いてもよい。
【００４３】
なお、ｐ型不純物領域７を角丸長方形にして角部を無くすことで、ｐ型不純物領域７の角部での電界集中を避けることができる。また、実施の形態２と同様に複数のフォトダイオード２の各々の上面にメタルミラー１７を設けてもよい。
【００４４】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係るフォトダイオードアレイを示す断面図である。実施の形態１のｎ型ＩｎＰ基板１の代わりにＦｅ又はＲｕをドープした半絶縁性ＩｎＰ基板２０を用い、ｎ型ＩｎＰバッファ層３と光吸収層４の間にｎ型ＩｎＰコンタクト層２１を挿入している。ｎ側電極１０はｎ型ＩｎＰコンタクト層２１と接続されている。その他の構成及び製造方法は実施の形態１と同様である。このように半絶縁性ＩｎＰ基板２０を用いることにより基板での光吸収を低減できるため、光吸収層４に入射する光量が増大し、受光感度を向上させることができる。
【００４５】
実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。ただし、１つのフォトダイオード２のみを抜き出して図示している。ｐ型不純物領域７は、平面視において長方形である長方形領域７ａと、長方形領域７ａの２つの短辺にそれぞれ接合された２つの半円状領域７ｂとを有する。このように長方形領域７ａに半円状領域７ｂを接合して角部を無くすことで、ｐ型不純物領域７の角部での電界集中を避けることができ、均一な受光特性を得ることができる。
【００４６】
実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。ただし、１つのフォトダイオード２のみを抜き出して図示している。半円状のｐ型不純物領域７ｂ上に半円状電極２２が配置されている。この半円状電極２２はｐ側電極８に接続されている。半円状のｐ型不純物領域７ｂの端部以外の大部分が半円状電極２２で遮光され、長方形領域７ａの中央部もｐ側電極８で遮光される。これにより、帯域や増倍率が面内で均一な２つの長方形の不純物領域を実現できる。
【００４７】
図１１は、図１０の領域Ａを拡大した平面図である。図１２は、図１０の領域Ｂを拡大した平面図である。ｐ側電極８と半円状電極２２は角部がない。これにより、ｐ側電極８と半円状電極２２の角部での電界集中を避け、エッジブレークダウンや不均一な受光特性を避けることができる。
【００４８】
実施の形態７．
図１３は、本発明の実施の形態７に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。ただし、１つのフォトダイオード２のみを抜き出して図示している。ｐ側電極８が異なる２つの電極パッド１１に接続されている。電極パッド１１はアンドープＩｎＰ窓層５のｐ型不純物領域７以外の領域上に配置されている。ｐ側電極８と２つの電極パッド１１のそれぞれの接続部がｐ型不純物領域７上を横切る箇所は２つだけである。このように２つの電極パッド１１から電流を注入することで、面内の電界を均一にすることができ、均一な増倍特性が得られる。
【００４９】
実施の形態８．
図１４は、本発明の実施の形態８に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。各フォトダイオード２の外周全てを囲むように分離溝１３及びメタルミラー１４を設けている。これにより、フォトダイオード２間の電気的なクロストークをさらに低減することができる。
【００５０】
実施の形態９．
図１５は、本発明の実施の形態９に係るフォトダイオードアレイを示す平面図である。図１６は、図１５のＩＩＩ−ＩＶに沿った断面図である。実施の形態９は、実施の形態４において分離溝１３をエッチングにより形成する際に、電極パッド１１を設ける領域までエッチングを施したものである。
【００５１】
実施の形態４では、電極パッド１１とｎ型ＩｎＰコンタクト層２１が光吸収層４及びアンドープＩｎＰ窓層５を挟んで、電極パッド１１の面積に比例する容量が構成されている。これに対し、実施の形態１０によれば、この電極パッド１１の容量を無くすことができるため、素子容量を低減し帯域を改善することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ｎ型ＩｎＰ基板（基板）
２  フォトダイオード
４  光吸収層
１２  埋め込み層
１３  分離溝
１４  メタルミラー（第１のメタルミラー）
１７  メタルミラー（第２のメタルミラー）
２０  半絶縁性ＩｎＰ基板（基板）
【図１】
2014003083.tif 000003
【図２】
2014003083.tif 000004
【図３】
2014003083.tif 000005
【図４】
2014003083.tif 000006
【図５】
2014003083.tif 000007
【図６】
2014003083.tif 000008
【図７】
2014003083.tif 000009
【図８】
2014003083.tif 000010
【図９】
2014003083.tif 000011
【図１０】
2014003083.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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