(57)【要約】【課題】  小型化および薄型化が可能でかつ入射光の方向を正確に検出することができる方向検出素子を提供することである。【解決手段】  基板上の４つのＰＩＮフォトダイオード上に４つの矩形のコンタクトパッド２０１〜２０４が配置されている。コンタクトパッド２０１〜２０４間には基準点Ｐを中心として互いに９０度の角度をなして放射状に延びる壁部３０１〜３０４が設けられ、壁部３０１〜３０４上には光吸収体８が設けられる。壁部３０１〜３０４の一方の側辺に沿って凹部１０が形成され、他方の側辺および端部の周囲の辺に沿って溝１１が形成される。壁部３０１〜３０４に隣接するようにＰＩＮフォトダイオードの矩形の受光領域１０１〜１０４が形成される。壁部３０１〜３０４が湾曲することにより壁部３０１〜３０４が垂直に起立する。壁部３０１〜３０４に照射された光が光吸収体８により吸収され反射しない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の層、第２の層および第３の層が順に形成され、前記第２の層は、第１の格子定数を有する第１半導体層と前記第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２半導体層との積層構造を含み、
前記第３の層に遮光部形成領域が配置されるとともに、前記遮光形成領域の一方側に沿って前記第３の層に受光素子の受光領域が形成され、
前記第３の層の前記遮光部形成領域の周囲を取り囲む領域のうち一部領域を除いて前記第３の層、前記第２の層および前記第１の層が除去されるとともに、前記複数の遮光部形成領域および前記一部領域における前記第１の層が除去され、前記一部領域の前記第３の層が除去され、前記遮光部形成領域の前記第２の層が前記一部領域で湾曲することにより、前記受光素子の受光領域に沿って起立する遮光部が形成され、前記遮光部による反射光のうち前記受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段が設けられたことを特徴とする方向検出素子。
【請求項２】
基板上に第１の層、第２の層および第３の層が順に形成され、前記第２の層は、第１の格子定数を有する第１半導体層と前記第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２半導体層との積層構造を含み、
前記第３の層に所定の基準点を中心として等角度間隔で複数の遮光部形成領域が配置され、前記複数の遮光形成領域のそれぞれ一方側に沿って前記第３の層に複数の受光素子の受光領域がそれぞれ形成され、
前記第３の層の前記複数の遮光部形成領域の周囲をそれぞれ取り囲む領域のうちそれぞれの一部領域を除いて前記第３の層、前記第２の層および前記第１の層が除去されるとともに、前記複数の遮光部形成領域および前記それぞれの一部領域における前記第１の層が除去され、前記それぞれの一部領域の前記第３の層が除去され、前記複数の遮光部形成領域の前記第２の層が前記それぞれの一部領域で湾曲することにより、前記複数の受光素子の受光領域に沿って起立する複数の遮光部が形成され、前記複数の遮光部による反射光のうち前記複数の受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段が設けられたことを特徴とする方向検出素子。
【請求項３】
前記複数の遮光部は、前記複数の受光素子の受光領域に対して起立する平坦部と、前記平坦部を前記第３の層に対して所定の角度で支持するように前記平坦部に対して湾曲する支持部とを有することを特徴とする請求項２記載の方向検出素子。
【請求項４】
前記低減手段は、
前記遮光部の表面に設けられ、光を吸収する吸収体を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方向検出素子。
【請求項５】
前記低減手段は、
前記遮光部の表面に形成され、光を乱反射する凹凸面を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方向検出素子。
【請求項６】
前記低減手段は、
前記遮光部の表面に設けられ、光を前記受光素子の受光領域と異なる方向に反射させる反射部材を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方向検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の入射方向に関する情報を与える電気信号を出力する方向検出素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光の入射方向を検出する方向検出器が開発されている（特許文献１，２参照）。従来の方向検出器においては、ハウジングの上面に円形の開口部が設けられ、ハウジングの底面に円形の検出器が配置されている。円形の検出器は、環状に配置された複数の画素を含む。光は、ハウジングの円形の開口部を通して検出器に入射する。このような方向検出器では、入射光の方向により環状に配置された複数の画素での受光位置が異なる。したがって、検出器の複数の画素の出力に基づいて入射光の方向を検出することができる。
【０００３】
また、マイクロオリガミ技術を利用することにより小型化および薄膜化が可能な方向検出素子についても研究がされている（特許文献３参照）。
【０００４】
特許文献３記載の方向検出素子においては、基板上に４つのＰＩＮフォトダイオードが放射状に配置されている。４つのＰＩＮフォトダイオードに沿って垂直に起立する４つの壁部が設けられる。それにより、方向検出素子に照射された光の一部が４つの壁部に遮蔽され、壁部に隣接するＰＩＮフォトダイオードにより遮蔽されなかった光が受光される。それらの４つのＰＩＮフォトダイオードによる電流値から光の方向検出が可能となる。
【特許文献１】米国特許第５，３１９，１８８号公報
【特許文献２】米国特許第５，５８７，５８０号公報
【特許文献３】特開２００３−１３３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３記載の方向検出素子では、光の方向検出に誤差が生じる場合がある。
【０００６】
図１４、図１５および図１６は方向検出素子における垂直に起立した壁部とフォトダイオードの受光領域との位置関係を示す模式的断面図である。図１４および図１５はそれぞれ異なる方向から照射された光Ｌ１，Ｌ２を示し、図１６は、ある方向から照射された光Ｌ３および壁部３０１により反射された光Ｌ４を示す。
【０００７】
図１４および図１５に示すように、それぞれ異なる方向から照射された光Ｌ１，Ｌ２の一部は、受光領域１０１に入射する。この場合、光の照射方向により受光領域１０１に入射する光量が異なるため、受光領域１０１は異なる電流を発生する。それにより、光の方向を正確に検出することが可能となる。
【０００８】
しかし、図１６に示すように、光Ｌ３のうち壁部３０１により反射した光Ｌ４が受光領域１０１に入射した場合、その光Ｌ４により受光領域１０１に入射する光量が増加する。それにより、光の方向検出に誤差が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、小型化および薄型化が可能でかつ入射光の方向を正確に検出することができる方向検出素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る方向検出素子は、基板上に第１の層、第２の層および第３の層が順に形成され、第２の層は、第１の格子定数を有する第１半導体層と第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２半導体層との積層構造を含み、第３の層に遮光部形成領域が配置されるとともに、遮光形成領域の一方側に沿って第３の層に受光素子の受光領域が形成され、第３の層の遮光部形成領域の周囲を取り囲む領域のうち一部領域を除いて第３の層、第２の層および第１の層が除去されるとともに、複数の遮光部形成領域および一部領域における第１の層が除去され、一部領域の第３の層が除去され、遮光部形成領域の第２の層が一部領域で湾曲することにより、受光素子の受光領域に沿って起立する遮光部が形成され、遮光部による反射光のうち受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段が設けられたものである。
【００１１】
本発明に係る方向検出素子においては、遮光部形成領域を取り囲む領域のうち一部領域を除いて第３の層、第２の層および第１の層が除去され、かつ遮光部形成領域および一部領域の第１の層が除去されているので、遮光部形成領域内の第２の層が一部領域でのみ周囲の領域につながりつつ解放状態となる。第２の層の第１半導体層の格子定数が第２半導体層の格子定数よりも大きいため、第２の層に格子定数の差に起因する歪が発生する。それにより、歪を緩和するように第２の層が湾曲する。それに伴って、第２の層上の第３の層の遮光部形成領域が基板に対して所定の角度で起立する。その結果、受光素子の受光領域に沿って起立する遮光部が形成される。また、遮光部による反射光のうち受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段が設けられる。
【００１２】
このように、第１半導体層および第２半導体層の格子定数の差に起因する歪を緩和するように第２の層が自動的に湾曲することにより、受光素子の受光領域に沿って起立する遮光部を容易に形成することができる。この場合、第１半導体層および第２半導体層の組成および厚さを調整することにより遮光部の角度を容易かつ正確に制御することができる。
【００１３】
光が方向検出素子に入射すると、遮光部の影が受光素子の受光領域に投射される。この場合、受光素子の受光領域の表面に対する入射光の仰角により受光領域での受光量が異なる。また、低減手段により遮光部による反射光のうち受光素子に入射する光が低減される。したがって、受光素子に流れる電流に基づいて受光素子の受光領域の表面に対する入射光の垂直面内での方向を正確に検出することができる。
【００１４】
本発明に係る方向検出素子は、複数の半導体層および半導体層の起立構造により構成されるので、小型化および薄型化が図られる。また、受光素子に流れる電流は比較的大きいので、検出に必要な入射光の強度が低減されるとともに、方向検出素子のさらなる小型化および薄型化が可能となる。
【００１５】
第２の発明に係る方向検出素子は、基板上に第１の層、第２の層および第３の層が順に形成され、第２の層は、第１の格子定数を有する第１半導体層と第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２半導体層との積層構造を含み、第３の層に所定の基準点を中心として等角度間隔で複数の遮光部形成領域が配置され、複数の遮光形成領域のそれぞれ一方側に沿って第３の層に複数の受光素子の受光領域がそれぞれ形成され、第３の層の複数の遮光部形成領域の周囲をそれぞれ取り囲む領域のうちそれぞれの一部領域を除いて第３の層、第２の層および第１の層が除去されるとともに、複数の遮光部形成領域およびそれぞれの一部領域における第１の層が除去され、それぞれの一部領域の第３の層が除去され、複数の遮光部形成領域の第２の層がそれぞれの一部領域で湾曲することにより、複数の受光素子の受光領域に沿って起立する複数の遮光部が形成され、複数の遮光部による反射光のうち複数の受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段が設けられたものである。
【００１６】
本発明に係る方向検出素子においては、複数の遮光部形成領域をそれぞれ取り囲む領域のうちそれぞれの一部領域を除いて第３の層、第２の層および第１の層が除去され、かつ複数の遮光部形成領域およびそれぞれの一部領域の第１の層が除去されているので、複数の遮光部形成領域内の第２の層がそれぞれの一部領域でのみ周囲の領域につながりつつ解放状態となる。第２の層の第１半導体層の格子定数が第２半導体層の格子定数よりも大きいため、第２の層に格子定数の差に起因する歪が発生する。それにより、歪を緩和するように第２の層が湾曲する。それに伴って、第２の層上の第３の層の複数の遮光部形成領域が基板に対して所定の角度で起立する。その結果、複数の受光素子の受光領域に沿って起立する複数の遮光部がそれぞれ形成される。また、複数の遮光部による反射光のうち複数の受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段が設けられる。
【００１７】
このように、第１半導体層および第２半導体層の格子定数の差に起因する歪を緩和するように第２の層が自動的に湾曲することにより、複数の受光素子の受光領域に沿って起立する複数の遮光部を容易に形成することができる。この場合、第１半導体層および第２半導体層の組成および厚さを調整することにより複数の遮光部の角度を容易かつ正確に制御することができる。
【００１８】
光が方向検出素子に入射すると、各遮光部の影が各受光素子の受光領域に投射される。この場合、基準点を中心として等角度間隔で複数の遮光部が配置されているので、入射光の仰角および方位角により各受光領域での受光量が異なる。また、低減手段により複数の遮光部による反射光のうち複数の受光素子の受光領域に入射する光が低減される。したがって、複数の受光素子に流れる電流に基づいて入射光の方向を正確に検出することができる。
【００１９】
本発明に係る方向検出素子は、複数の半導体層および半導体層の起立構造により構成されるので、小型化および薄型化が図られる。また、各受光素子に流れる電流は比較的大きいので、検出に必要な入射光の強度が低減されるとともに、方向検出素子のさらなる小型化および薄型化が可能となる。
【００２０】
方向検出素子は、それぞれの一部領域の第３の層が除去されてもよい。それにより、第２の層が一部領域で容易に湾曲することができる。
【００２１】
複数の遮光部は、複数の受光素子の受光領域に対して起立する平坦部と、平坦部を第３の層に対して所定の角度で支持するように平坦部に対して湾曲する支持部とを有してもよい。
【００２２】
それにより、遮光部の平坦部が第３の層に対して正確に一定の角度で起立することができる。
【００２３】
低減手段は、遮光部の表面に設けられ、光を吸収する吸収体を含んでもよい。この場合、遮光部の表面に設けられた吸収体により光が吸収される。それにより、遮光部で反射した光が受光素子の受光領域に入射しない。したがって、受光素子に流れる電流に基づいて光の方向を正確に検出することができる。
【００２４】
低減手段は、遮光部の表面に形成され、光を乱反射する凹凸面を含んでもよい。この場合、遮光部の表面に形成された凹凸面により光が乱反射する。それにより、乱反射した光が受光素子の受光領域に入射しにくくなる。したがって、受光素子に流れる電流に基づいて光の方向を正確に検出することができる。
【００２５】
低減手段は、遮光部の表面に設けられ、光を受光素子の受光領域と異なる方向に反射させる反射部材を含んでもよい。この場合、遮光部の表面に設けられた反射部材により光が受光素子の受光領域と異なる方向に反射される。それにより、遮光部で反射した光が受光素子の受光領域に入射することを防止することができる。したがって、受光素子に流れる電流に基づいて光の方向を正確に検出することができる。
【００２６】
方向検出素子の一の製造方法は、基板上に第１の層を形成するステップと、第１の層上に、第１の格子定数を有する第１半導体層と第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２半導体層との積層構造を含む第２の層を形成するステップと、第２の層上に受光素子を含む第３の層を形成するステップとを備え、第３の層に遮光部形成領域が配置されるとともに、遮光形成領域の一方側に沿って第３の層に受光素子の受光領域が形成され、第３の層の遮光部形成領域の周囲を取り囲む領域のうち一部領域を除いて第３の層、第２の層および第１の層を除去するステップと、遮光部形成領域および一部領域における第１の層を選択的に除去することにより、遮光部形成領域の第２の層を一部領域で湾曲させることにより、受光素子の受光領域に沿って起立する遮光部を形成するステップと、遮光部による反射光のうち受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段を遮光部形成領域にそれぞれ形成するステップとをさらに備えたものである。
【００２７】
この方向検出素子の製造方法においては、遮光部形成領域を取り囲む領域のうち一部領域を除いて第３の層、第２の層および第１の層が除去され、かつ遮光部形成領域および一部領域の第１の層が除去されるので、遮光部形成領域内の第２の層が一部領域でのみ周囲の領域につながりつつ解放状態となる。第２の層の第１半導体層の格子定数が第２半導体層の格子定数よりも大きいため、第２の層に格子定数の差に起因する歪が発生する。それにより、歪を緩和するように第２の層が湾曲する。それに伴って、第２の層上の第３の層の遮光部形成領域が基板に対して所定の角度で起立する。その結果、受光素子の受光領域に沿って起立する遮光部が形成される。また、遮光部による反射光のうち受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段が設けられる。
【００２８】
このように、第１半導体層および第２半導体層の格子定数の差に起因する歪を緩和するように第２の層が自動的に湾曲することにより、受光素子の受光領域に沿って起立する遮光部を容易に形成することができる。この場合、第１半導体層および第２半導体層の組成および厚さを調整することにより遮光部の角度を容易かつ正確に制御することができる。
【００２９】
光が方向検出素子に入射すると、遮光部の影が受光素子の受光領域に投射される。この場合、受光素子の受光領域の表面に対する入射光の仰角により受光領域での受光量が異なる。また、低減手段により遮光部による反射光のうち受光素子の受光領域に入射する光が低減される。したがって、受光素子に流れる電流に基づいて受光素子の受光領域の表面に対する入射光の垂直面内での方向を正確に検出することができる。
【００３０】
この方法により製造された方向検出素子は、複数の半導体層および半導体層の起立構造により構成されるので、小型化および薄型化が図られる。また、受光素子に流れる電流は比較的大きいので、検出に必要な入射光の強度が低減されるとともに、方向検出素子のさらなる小型化および薄型化が可能となる。
【００３１】
方向検出素子の他の製造方法は、基板上に第１の層を形成するステップと、第１の層上に、第１の格子定数を有する第１半導体層と第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２半導体層との積層構造を含む第２の層を形成するステップと、第２の層上に第３の層を形成するステップとを備え、第３の層に所定の基準点を中心として等角度間隔で複数の遮光部形成領域が配置されるとともに、複数の遮光部形成領域のそれぞれ一方側に沿って第３の層に複数の受光素子の受光領域がそれぞれ形成され、第３の層の複数の遮光部形成領域の周囲をそれぞれ取り囲む領域のうちそれぞれの一部領域を除いて第３の層、第２の層および第１の層を除去するステップと、複数の遮光部形成領域およびそれぞれの一部領域における第１の層を選択的に除去することにより、複数の遮光部形成領域の第２の層をそれぞれの一部領域で湾曲させることにより、複数の受光素子の受光領域にそれぞれ沿って起立する複数の遮光部を形成するステップと、遮光部による反射光のうち受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段を各々複数の遮光部形成領域に形成するステップとをさらに備えたものである。
【００３２】
この方向検出素子の製造方法においては、複数の遮光部形成領域をそれぞれ取り囲む領域のうちそれぞれの一部領域を除いて第３の層、第２の層および第１の層が除去され、かつ複数の遮光部形成領域およびそれぞれの一部領域の第１の層が除去されるので、複数の遮光部形成領域内の第２の層がそれぞれの一部領域でのみ周囲の領域につながりつつ解放状態となる。第２の層の第１半導体層の格子定数が第２半導体層の格子定数よりも大きいため、第２の層に格子定数の差に起因する歪が発生する。それにより、歪を緩和するように第２の層が湾曲する。それに伴って、第２の層上の第３の層の複数の遮光部形成領域が基板に対して所定の角度で起立する。その結果、複数の受光素子の受光領域に沿って起立する複数の遮光部がそれぞれ形成される。また、遮光部による反射光のうち受光素子の受光領域に入射する光を低減する低減手段が設けられる。
【００３３】
このように、第１半導体層および第２半導体層の格子定数の差に起因する歪を緩和するように第２の層が自動的に湾曲することにより、複数の受光素子の受光領域に沿って起立する複数の遮光部を容易に形成することができる。この場合、第１半導体層および第２半導体層の組成および厚さを調整することにより複数の遮光部の角度を容易かつ正確に制御することができる。
【００３４】
光が方向検出素子に入射すると、各遮光部の影が各受光素子の受光領域に投射される。この場合、基準点を中心として等角度間隔で複数の遮光部が配置されているので、入射光の仰角および方位角により各受光領域での受光量が異なる。また、低減手段により遮光部による反射光のうち受光素子の受光領域に入射する光が低減される。したがって、複数の受光素子に流れる電流に基づいて入射光の方向を検出することができる。
【００３５】
この方法により製造された方向検出素子は、複数の半導体層および半導体層の起立構造により構成されるので、小型化および薄型化が図られる。また、各受光素子に流れる電流は比較的大きいので、検出に必要な入射光の強度が低減されるとともに、方向検出素子のさらなる小型化および薄型化が可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、小型化および薄型化が可能でかつ入射光の方向を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態における方向検出素子の模式的斜視図である。また、図２は図１の方向検出素子の模式的平面図である。この方向検出素子は、基板上にほぼ垂直に起立した壁部（遮光部）を有し、入射光の角度を検出する方向検出素子である。なお、図２においては、図１の方向検出素子の製造過程での壁部の起立前の状態を示す。
【００３８】
図１および図２において、基板上に形成された４つのＰＩＮフォトダイオード（図示せず）上に４つの矩形のコンタクトパッド２０１〜２０４がそれぞれ配置されている。これらのコンタクトパッド２０１〜２０４間には、基準点Ｐを中心として互いに９０度の角度をなして放射状に延びる４つの壁部３０１〜３０４が設けられている。各壁部３０１〜３０４の外側の端部には、三角形状の補助部３０１ａ〜３０４ａがそれぞれ設けられ、中心側の端部には、三角形状の補助部３０１ｂ〜３０４ｂがそれぞれ設けられている。壁部３０１〜３０４の一方の側辺に沿って凹部１０が形成され、他方の側辺および端部の周囲の辺に沿って溝１１が形成されている。
【００３９】
壁部３０１〜３０４の一方側の側辺に凹部１０を介して隣接するようにＰＩＮフォトダイオードの矩形の受光領域１０１〜１０４がそれぞれ形成されている。受光領域１０１〜１０４は、平行かつ等間隔に配置された複数のストライプからなるフィンガー構造を有している。また、受光領域１０１〜１０４は、平行かつ等間隔に配置された複数のスリットからなる構造であってもよい。
【００４０】
図２の凹部１０に沿って壁部３０１〜３０４が湾曲することにより、図１に示すように壁部３０１〜３０４が垂直に起立する。この場合、起立した壁部３０１〜３０４は平坦な面を有する。また、各壁部３０１〜３０４の外側の端部の補助部３０１ａ〜３０４ａおよび中心側の端部の補助部３０１ｂ〜３０４ｂがそれぞれ壁部３０１〜３０４の平坦部に対してほぼ直角に折曲している。それにより、各壁部３０１〜３０４が垂直に起立した状態で固定される。各壁部３０１〜３０４の表面には、光吸収体８が形成される。光吸収体８の詳細については後述する。
【００４１】
本実施の形態の方向検出素子に点光源または平行光源からの光が入射すると、４つの壁部３０１〜３０４の影が４つの受光領域１０１〜１０４に投影される。この場合、入射光の方向により４つの受光領域１０１〜１０４に入射する光量が異なる。
【００４２】
本実施の形態においては、受光領域１０１の受光量に応じた電流値Ｉ101 がＰＩＮフォトダイオードに発生し、受光領域１０２の受光量に応じた電流値Ｉ102 がＰＩＮフォトダイオードに発生し、受光領域１０３の受光量に応じた電流値Ｉ103 がＰＩＮフォトダイオードに発生し、受光領域１０４の受光量に応じた電流値Ｉ104 がＰＩＮフォトダイオードに発生する。なお、各電流値Ｉ101 〜Ｉ104 の詳細については後述する。以上のように、４つの受光領域１０１〜１０４での受光量（電流値Ｉ101 〜Ｉ104 ）を比較することにより、入射光の方向を検出することができる。
【００４３】
各壁部３０１〜３０４の側辺に対して垂直な方向における各受光領域１０１〜１０４の幅をＷとし、各壁部３０１〜３０４の高さをＨとする。また、入射光の方向を次のアジマス角（方位角）θおよび仰角φで表す。アジマス角θは、受光領域１０１〜１０４の受光面内で基準点Ｐを中心として壁部３０１の側辺に平行な方向から時計周りに測定される角度である。仰角φは、受光領域１０１〜１０４の受光面に垂直な面内で基準点Ｐを中心として受光領域１０１〜１０４の受光面から測定される角度である。
【００４４】
入射光の方向の検出時には、受光領域１０１〜１０４下のＰＩＮフォトダイオードに外部回路により逆バイアスが印加される。
【００４５】
ＰＩＮフォトダイオードの典型的な応答性の値は、０．５Ａ／Ｗである。また、ＰＩＮフォトダイオードの受光領域の面積が１ｍｍ2 の場合には、入射光強度１０ｍＷ／ｃｍ2 で光電流５０μＡが得られる。
【００４６】
例えば、図２に示すように、受光領域１０４側から受光領域１０２に向かう方向に光が入射すると、受光領域１０３，１０４には全体的に光が照射され、受光量は最大値となり、受光領域１０１，１０２には部分的に光が照射され、受光量は最大値よりも小さくなる。ここで、最大の受光量のときの電流値をＩ100 とする。また、受光領域１０１，１０２の電流値をそれぞれＩ101 ，Ｉ102 とする。この場合、入射光のアジマス角θは次式で表される。
【００４７】
θ＝ａｒｃｔａｎ［（Ｉ100 −Ｉ101 ）／（Ｉ100 −Ｉ102 ）］  …（１）
また、仰角φは次式で表される。
【００４８】
φ＝ａｒｃｔａｎ［（Ｈ／Ｗ）・｛Ｉ100 ／√（（Ｉ100 −Ｉ102 ）2 ＋（Ｉ100 −Ｉ101 ）2 ）｝］  …  （２）
ここで、φ＞ａｒｃｔａｎ（Ｈ／Ｗ）である。
【００４９】
同様にして、４つの受光領域１０１〜１０４での受光量に対応する電流値を用いた演算により、入射光のアジマス角θおよび仰角φを算出することができる。
【００５０】
なお、上記（１）および（２）式を用いて受光領域１０１〜１０４での受光量に対応する電流値により入射光のアジマス角θおよび仰角φを算出するシミュレーションについては後述する。
【００５１】
図３、図４、図５および図６は図１の方向検出素子の製造方法を示す工程図である。図３（ａ）は模式的平面図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面を示す模式的断面図である。図４（ａ）は模式的平面図を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す模式的断面図である。図５（ａ）は模式的平面図を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す模式的断面図である。図６（ａ）は模式的平面図を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ断面を示す模式的断面図である。
【００５２】
まず、図３に示すように、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に、ｐ型ＡｌXＧａ1-XＡｓからなる解放層（release 層）２、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３、ｐ型ＧａＡｓ層４、ｐ型ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓからなるエッチング停止層７、ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３を順にエピタキシャル成長させる。ｎ型ＧａＡｓ層６３の一部領域に蒸着によりカーボンからなる光吸収体８を形成する。
【００５３】
ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３およびｐ型ＧａＡｓ層４が歪層（strain層）５を構成する。ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３がＰＩＮフォトダイオード６を構成する。これらの解放層２、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３、ｐ型ＧａＡｓ層４、エッチング停止層７、ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３は、ＭＢＥ法（分子線エピタキシャル成長法）、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学的気相成長法）、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）等のエピタキシャル成長技術を用いて形成される。
【００５４】
ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３の厚さは数ｎｍ〜数十ｎｍであり、ｐ型ＧａＡｓ層４の厚さは数ｎｍ〜数十ｎｍである。ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３の格子定数は、ｐ型ＧａＡｓ層４の格子定数よりも大きい。そのため、歪層５に格子定数の差による歪が発生する。
【００５５】
また、ｐ型ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓからなるエッチング停止層７の厚さは１００ｎｍであり、ｐ型ＧａＡｓ層６１の厚さは２００ｎｍであり、ノンドープＧａＡｓ層６２の厚さは１０００ｎｍであり、ｎ型ＧａＡｓ層６３の厚さは２００ｎｍである。解放層２のｐ型ＡｌX Ｇａ1-X ＡｓにおけるＡｌ組成比Ｘは例えば０．９であり、エッチング停止層７のｐ型ＡｌY Ｇａ1-Y ＡｓにおけるＡｌ組成比Ｙは０．５である。
【００５６】
その後、ｎ型ＧａＡｓ層６３の上面およびｐ型ＧａＡｓ基板１の裏面に、蒸着およびアニーリングにより金属からなるコンタクトパッド（電極；図示せず）を形成する。
【００５７】
次に、図４に示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングによりＰＩＮフォトダイオード６およびエッチング停止層７に湾曲領域を規定する凹部１０を形成する。エッチングとしては、ウェットエッチング法またはＲＩＥ法（反応性イオンエッチング法）を用いることができる。
【００５８】
次に、図５に示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングにより壁部形成領域を取り囲むようにＰＩＮフォトダイオード６、エッチング停止層７、歪層５および解放層２を略Ｕ字状（図５（ａ）参照）に除去し、溝１１を形成する。それにより、溝１１で取り囲まれたＰＩＮフォトダイオード６Ａのｐ型ＧａＡｓ層６１Ａ、ノンドープＧａＡｓ層６２Ａおよびｎ型ＧａＡｓ層６３Ａと光吸収体８とが周囲のＰＩＮフォトダイオード６Ｂのｐ型ＧａＡｓ層６１Ｂ、ノンドープＧａＡｓ層６２Ｂおよびｎ型ＧａＡｓ層６３Ｂから分離される。溝１１を含む領域により分離される領域の幅ｗは、数十μｍである。この場合にも、エッチングとしてウェットエッチング法またはＲＩＥ法を用いる。
【００５９】
その後、歪層５下の解放層２をウェットエッチング法により選択的にエッチングする。その結果、図６に示すように、歪層５を構成するｐ型ＩｎＧａＡｓ層３とｐ型ＧａＡｓ層４との格子定数の差に起因する歪を緩和するように歪層５が凹部１０の下方の領域１２で湾曲する。この場合、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３の厚さ、ｐ型ＧａＡｓ層４の厚さおよびｐ型ＩｎＧａＡｓ層３におけるＩｎ組成比を最適に選択することにより、ＰＩＮフォトダイオード６Ａをｐ型ＧａＡｓ基板１に対して垂直に起立させることができる。
【００６０】
例えば、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３の厚さを１０ｎｍとし、ｐ型ＧａＡｓ層４の厚さを１０ｎｍとする。また、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３におけるＩｎ組成比を０．２とすると、歪層５がｐ型ＧａＡｓ基板１に対して垂直に起立する。
【００６１】
なお、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３におけるＩｎ組成比を変化させることにより、ＩｎＧａＡｓとＧａＡｓとの格子定数の差を約７％まで変化させることができる。
【００６２】
ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３の厚さｔ１、ｐ型ＧａＡｓ層４の厚さｔ２、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３におけるＩｎ組成比および歪層５の曲率半径Ｒとの間には、次の関係がある。
【００６３】
Ｒ＝（ａ／Δａ）・（ｄ／２）
ここで、ａはＧａＡｓの格子定数であり、５．６５３３Åである。また、ΔａはＩｎＧａＡｓの格子定数とＧａＡｓの格子定数との差である。Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓの格子定数は５．７３４３Åである。また、ｄはｐ型ＩｎＧａＡｓ層３の厚さｔ１およびｐ型ＧａＡｓ層４の厚さｔ２の合計である。ｔ１＝ｔ２＝１０［ｎｍ］の場合、ｄ＝２０［ｎｍ］となる。本例では、Ｒ＝０．３２９［μｍ］となる。
【００６４】
このようにして、光吸収体８を表面に有するとともにＧａＡｓ基板１の表面に対して垂直に起立するＰＩＮフォトダイオード６Ａからなる壁部３０１〜３０４が作製される（図１参照）。
【００６５】
次に、図７は、図６に示した方向検出素子の光吸収体８の効果を説明するための模式図である。
【００６６】
図７に示すように、ある位置から照射された光の一部は、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂに入射する。また、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂに入射しなかった光のうちＰＩＮフォトダイオード６Ａの表面に設けられた光吸収体８に入射した光は光吸収体８により吸収され、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂの方向に反射しない。また、通常、ＰＩＮフォトダイオード６Ａは薄いため、光の一部が透過する。例えば、ＰＩＮフォトダイオード６Ａにおいて光吸収体８が形成されていない側の面から光が入射した場合、光吸収体８が形成されていないと、光がＰＩＮフォトダイオード６Ａを透過し、一部の光がＰＩＮフォトダイオード６Ｂに入射する。しかし、光吸収体８が形成されていると、光吸収体８が形成されていない側から透過してくる光を遮断することができる。それにより、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂには、直接照射された光のみが入射する。したがって、図１の方向検出素子において、壁部３０１〜３０４で反射した光がＰＩＮフォトダイオードの受光領域１０１〜１０４に入射することを防止することができる。その結果、ＰＩＮフォトダイオードに流れる電流に基づいて光の方向を正確に検出することができる。
【００６７】
また、第１の実施の形態の方向検出素子は、通常のフォトリソグラフィ、エッチング、エピタキシャル成長等のプレーナ技術により容易かつ安価に製造することができる。
【００６８】
なお、光吸収体８の材料はカーボンに限らず、他の種々の材料を用いることができる。
【００６９】
また、歪層５に電流を流すことにより歪層５を加熱してもよい。それにより、歪層５の湾曲の程度を調整し、壁部３０１〜３０４の角度を変化させることができる。また、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３を熱膨張させることにより歪層５を容易に湾曲させることができる。
【００７０】
また、歪層５に印加する電圧または歪層５に流す電流を変化させることにより壁部３０１〜３０４の角度を直角以外の角度に変化させることも可能である。
【００７１】
本実施の形態の方向検出素子においては、複数の半導体層および半導体層の起立構造により構成されるので、小型化および薄型化が図られる。
【００７２】
また、小さなサイズのＰＩＮフォトダイオードにより比較的大きな電気信号を得ることができる。そのため、必要な入射光の強度が低減されるとともに、より小型化および薄型化が可能となる。
【００７３】
（第２の実施の形態）
図８は本発明の第２の実施の形態における方向検出素子の模式的斜視図である。第２の実施の形態における方向検出素子においては、第１の実施の形態における各壁部３０１〜３０４の表面に光吸収体８の代わりに反射部材６Ｃが形成される。
【００７４】
図９は、図８に示した方向検出素子の１つの壁部の模式的断面図である。
【００７５】
図９に示すように、第２の実施の形態における方向検出素子は、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に、ｐ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる解放層２、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３、ｐ型ＧａＡｓ層４、ｐ型ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓからなるエッチング停止層７、ｐ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる解放層２ａ、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３ａ、ｐ型ＧａＡｓ層４ａ、ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３を順にエピタキシャル成長させた積層構造からなる。このとき、ｐ型ＧａＡｓ層４ａとｐ型ＧａＡｓ層６１との間にエッチング停止層７ａを設けてもよい。ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３およびｐ型ＧａＡｓ層４が歪層５を構成し、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３ａおよびｐ型ＧａＡｓ層４ａが歪層５ａを構成する。
【００７６】
図９に示す方向検出素子の壁部は、第１の実施の形態の図３〜図６の工程と同様にして作製される。第１の実施の形態と同様に、凹部１０および溝１１を形成し、歪層５下の解放層２をウェットエッチング法により選択的にエッチングすることにより、歪層５が凹部１０の下方の領域１２で湾曲する。また、ｎ型ＧａＡｓ層６３、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｐ型ＧａＡｓ層６１を除去することにより凹部１０ａを形成し、ｎ型ＧａＡｓ層６３からエッチング停止層７までを除去することにより溝１１ａを形成し、歪層５ａ下の解放層２ａをウェットエッチング法により選択的にエッチングすることにより、歪層５ａが凹部１０ａの下方の領域１２ａで湾曲する。それにより、ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３からなる反射部材６Ｃが形成される。
【００７７】
この場合、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３の厚さ、ｐ型ＧａＡｓ層４の厚さおよびｐ型ＩｎＧａＡｓ層３におけるＩｎ組成比を最適に選択することにより、歪層５をｐ型ＧａＡｓ基板１に対して垂直に起立させることができる。また、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３ａの厚さ、ｐ型ＧａＡｓ層４ａの厚さおよびｐ型ＩｎＧａＡｓ層３ａにおけるＩｎ組成比を最適に選択することにより、ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３からなる反射部材６Ｃをｐ型ＧａＡｓ基板１に対して約４５度の角度で起立させることができる。
【００７８】
図１０は、図９に示した方向検出素子の反射部材６Ｃの効果を説明するための模式図である。
【００７９】
図１０に示すように、ある位置から照射された光の一部は、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂに入射する。また、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂに入射しなかった光のうち壁部に入射した光は、反射部材６ＣによりＰＩＮフォトダイオード６Ｂと異なる方向に反射される。それにより、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂには、直接照射された光のみが入射する。したがって、図８の方向検出素子において、壁部３０１〜３０４で反射した光がＰＩＮフォトダイオードの受光領域１０１〜１０４に入射することを防止することができる。その結果、ＰＩＮフォトダイオードに流れる電流に基づいて光の方向を正確に検出することができる。
【００８０】
（第３の実施の形態）
図１１は本発明の第３の実施の形態における方向検出素子の模式的斜視図である。第３の実施の形態における方向検出素子においては、第１の実施の形態における各壁部３０１〜３０４の表面に光吸収体８の代わりに凹凸面を有する乱反射部材６Ｄが形成される。
【００８１】
図１２は、図１１に示した方向検出素子の１つの壁部の模式的断面図である。
【００８２】
図１２に示すように、第３の実施の形態における方向検出素子は、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に、ｐ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる解放層２、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層３、ｐ型ＧａＡｓ層４、ｐ型ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓからなるエッチング停止層７、ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３を順にエピタキシャル成長させた積層構造からなる。
【００８３】
図１２に示す方向検出素子の壁部は、第１の実施の形態の図３〜図６の工程と同様にして作製される。第３の実施の形態においては、分離されたｎ型ＧａＡｓ層６３の表面に対してウェットエッチングまたはドライエッチングを施し、凹凸面を形成する。それにより、ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３からなる乱反射部材６Ｄが形成される。
【００８４】
その後、第１の実施の形態と同様に、凹部１０および溝１１を形成し、歪層５下の解放層２をウェットエッチング法により選択的にエッチングすることにより、歪層５が凹部１０の下方の領域１２で湾曲する。それにより、ｐ型ＧａＡｓ層６１、ノンドープＧａＡｓ層６２およびｎ型ＧａＡｓ層６３からなる乱反射部材６Ｄが形成される。
【００８５】
次に、図１３は、図１２に示した方向検出素子の乱反射部材６Ｄの効果を説明するための模式図である。
【００８６】
図１３に示すように、ある位置から照射された光の一部は、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂに入射する。また、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂに入射しなかった光のうち乱反射部材６Ｄに入射した光は、乱反射部材６Ｄの凹凸面により広い方向に乱反射される。また、乱反射部材６Ｄが設けられた面と逆の面から入射した光の一部は乱反射部材６Ｄを透過するが、その透過した光は、乱反射部材６Ｄの凹凸面により広い方向に乱反射する。それにより、ＰＩＮフォトダイオード６Ｂには、ほぼ直接照射された光のみが入射する。したがって、図１１の方向検出素子において、壁部３０１〜３０４で乱反射した光がＰＩＮフォトダイオードの受光領域１０１〜１０４に入射しにくくなる。その結果、ＰＩＮフォトダイオードに流れる電流に基づいて光の方向を正確に検出することができる。
【００８７】
（他の変形例）
なお、上記実施の形態では、４つの壁部および４つのフォトダイオードが基準点を中心として９０度の角度間隔で放射状に配置されているが、壁部およびフォトダイオードの数は、これに限定されず、他の数の壁部およびフォトダイオードを設けてもよい。例えば、３つの壁部および３つのフォトダイオードを基準点を中心として１２０度の角度間隔で放射状に配置してもよい。この場合にも、３つのフォトダイオードに流れる電流に基づいて入射光の仰角およびアジマス角を検出することができる。
【００８８】
また、１つの壁部に沿って１つのフォトダイオードを配置してもよい。その場合には、入射光の仰角を検出することができる。
【００８９】
また、受光素子としてＰＩＮフォトダイオードの代わりにフォトトランジスタ等の他の受光素子を用いてもよい。
【００９０】
さらに、上記実施の形態では、歪層としてｐ型ＩｎＧａＡｓ層とｐ型ＧａＡｓ層との積層構造を用いているが、これに限定されず、異なる格子定数を有する種々の半導体層の組み合わせを用いることができる。歪層５として他のIII −Ｖ族化合物半導体の積層構造、II−VI族化合物半導体の積層構造を用いてもよい。また、歪層としてＳｉ（シリコン）およびＧｅ（ゲルマニウム）を含む半導体層の積層構造を用いてもよい。さらに、解放層としてＳｉＯ2 を用いてもよい。
【００９１】
また、上記実施の形態では、ＧａＡｓ基板を用いているが、解放層、歪層およびＰＩＮフォトダイオードの材料を考慮してＳｉ基板等の他の基板を用いてもよい。
【００９２】
さらに、上記実施の形態では、解放層の材料としてＡｌＧａＡｓを用いているが、これに限定されず、選択エッチングを考慮して他の材料を用いてもよい。
【００９３】
また、ＰＩＮフォトダイオードの材料も上記実施の形態に限定されず、Ｓｉ等の他の材料を用いることができる。
【実施例】
【００９４】
次に、図１に示した方向検出素子の検出角度についてシミュレーションを実施した。
【００９５】
本シミュレーションにおいては、受光領域１０１，１０２，１０３，１０４での電流値をＩ101 ，Ｉ102 ，Ｉ103 ，Ｉ104 で示す。また、仰角φが９０度の方向にある発光原から光を方向検出素子に照射する場合、Ｉ101 ＝Ｉ102 ＝Ｉ103 ＝Ｉ104 ＝１とする。また、本シミュレーションにおいては、発光源から照射される光は平行光とする。
【００９６】
以上の条件下において、アジマス角（方位角）θが０度で仰角φが３０度の方向から光を照射した場合の方向検出素子の検出角度のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を表１に示す。
【００９７】
【表１】
2006030033.tif 000003
【００９８】
表１に示すように、各壁部３０１〜３０４からの反射光がない場合、Ｉ101 ＝Ｉ103 ＝Ｉ104 ＜Ｉ102 の関係となる。この場合、電流値Ｉ101 ，Ｉ103 Ｉ104 は０．５０となり、電流値Ｉ102 は０．０７となる。
【００９９】
一方、各壁部３０１〜３０４からの反射光がある場合、電流値Ｉ104 は０.７２に増加する。ここで、電流値Ｉ103 ，Ｉ104 の平均値を最大の受光量のときの電流値Ｉ100 として上述した式（１）および式（２）を用いて光の検出方向を算出した。その結果、アジマス角（方位角）θは、１１．２３度となり、誤差が１１．２３度となる。また、仰角φは２８．９６度となり、誤差が−１．０３度となる。
【０１００】
また、各壁部３０１〜３０４からの反射光および透過光がある場合、電流値Ｉ104 は０．７２に増加し、電流値Ｉ102 は０．２９に増加する。その結果、アジマス角（方位角）θは、１８．４９度となり、誤差が１８．４９度となる。また、仰角φは４２．０３度となり、誤差は１２．０３度となる。
【０１０１】
また、同様の条件下において、アジマス角（方位角）θが０度で、仰角φが４０度の方向から光を照射した場合の方向検出素子の検出角度のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を表２に示す。
【０１０２】
【表２】
2006030033.tif 000004
【０１０３】
表２に示すように、各壁部３０１〜３０４からの反射光がない場合、電流値Ｉ101 ，Ｉ103 ，Ｉ104 は０．６４となり、電流値Ｉ102 は、０．２６となる。
【０１０４】
一方、各壁部３０１〜３０４からの反射光がある場合、電流値Ｉ104 は０．８１に増加する。ここで、電流値Ｉ103 ，Ｉ104 の平均値を最大の受光量のときの電流値Ｉ100 として上述した式（１）および式（２）を用いて光の検出方向を算出した。その結果、アジマス角（方位角）θは、１０．３０度となり、誤差が１０．３０度となる。さらに、仰角φは３７．５１度となり、誤差が−２．４９度となった。
【０１０５】
また、各壁部３０１〜３０４からの反射光および透過光がある場合、電流値Ｉ104 は０．８１に増加し、電流値Ｉ102 は０．４５に増加する。その結果、アジマス角（方位角）θは、１６．８７度となり、誤差は１６．８７度となる。また、仰角φは５１．２４度となり、誤差は１１．２４度となる。
【０１０６】
以上の結果から、各壁部３０１〜３０４による反射光がＰＩＮフォトダイオードに入射することにより光の検出方向に大きな誤差が生じることがわかった。したがって、本発明の実施の形態における方向検出素子においては、壁部３０１〜３０４による反射光および透過光がＰＩＮフォトダイオードに入射することが防止されるので、入射光の方向を正確に検出することができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明によれば、光の入射方向に関する情報を電気信号として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における方向検出素子の模式的斜視図である。
【図２】図１の方向検出素子の模式的平面図である。
【図３】図１の方向検出素子の製造方法を示す模式的断面図および模式的平面図である。
【図４】図１の方向検出素子の製造方法を示す模式的断面図および模式的平面図である。
【図５】図１の方向検出素子の製造方法を示す模式的断面図および模式的平面図である。
【図６】図１の方向検出素子の製造方法を示す模式的断面図および模式的平面図である。
【図７】図６に示した方向検出素子の光吸収体の効果を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における方向検出素子の模式的斜視図である。
【図９】図８に示した方向検出素子の１つの壁部の模式的断面図である。
【図１０】図９に示した方向検出素子の反射部材の効果を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における方向検出素子の模式的斜視図である。
【図１２】図１１に示した方向検出素子の１つの壁部の模式的断面図である。
【図１３】図１２に示した方向検出素子の乱反射部材の効果を説明するための模式図である。
【図１４】方向検出素子における垂直に起立した壁部とフォトダイオードの受光領域との位置関係を示す模式的断面図である。
【図１５】方向検出素子における垂直に起立した壁部とフォトダイオードの受光領域との位置関係を示す模式的断面図である。
【図１６】方向検出素子における垂直に起立した壁部とフォトダイオードの受光領域との位置関係を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  ｐ型ＧａＡｓ基板
２，２ａ  解放層
３，３ａ  ｐ型ＩｎＧａＡｓ層
４，４ａ  ｐ型ＧａＡｓ層
５，５ａ  歪層
６，６Ａ，６Ｂ  ＰＩＮフォトダイオード
６Ｃ  反射部材
６Ｄ  乱反射部材
７  エッチング停止層
８  光吸収体
１０  凹部
１１  溝
２１  湾曲部分
６１，６１Ａ，６１Ｂ  ｐ型ＧａＡｓ層
６２，６２Ａ，６２Ｂ  ノンドープＧａＡｓ層
６３，６３Ａ，６３Ｂ  ｎ型ＧａＡｓ層
１０１，１０２，１０３，１０４  受光領域
２０１，２０２，２０３，２０４  コンタクトパッド
３０１，３０２，３０２，３０４  壁部
３０１ａ，３０２ａ，３０３ａ，３０４ａ，３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂ  補助部
【図１】
2006030033.tif 000005
【図２】
2006030033.tif 000006
【図３】
2006030033.tif 000007
【図４】
2006030033.tif 000008
【図５】
2006030033.tif 000009
【図６】
2006030033.tif 000010
【図７】
2006030033.tif 000011
【図８】
2006030033.tif 000012
【図９】
2006030033.tif 000013
【図１０】
2006030033.tif 000014
【図１１】
2006030033.tif 000015
【図１２】
2006030033.tif 000016
【図１３】
2006030033.tif 000017
【図１４】
2006030033.tif 000018
【図１５】
2006030033.tif 000019
【図１６】
2006030033.tif 000020