(57)【要約】【課題】光電流を損なうことなく、暗電流を低減したゲルマニウム光検出器を提供する。【解決手段】シリコン基板と、シリコン基板上に形成された下部クラッド層と、下部クラッド層上に形成されたコア層（２１０）と、コア層（２１０）の一部に形成されたｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブ（２１１）、およびｐ型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するｐ＋＋シリコン電極部（２１２、２１３）と、光を吸収するゲルマニウム層（２４１、２４２）を備える。さらに、上部クラッド層、ゲルマニウム層の上部のｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域、および電極を備える。本発明は、ｐ型シリコンスラブ（２１１）上に２つのゲルマニウム層（２４１、２４２）を備えることにより、個々のゲルマニウム層のｐ型シリコンスラブ（２１１）と接する面積を小型化することで、貫通転位に起因する暗電流を削減することが出来る。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板と、
前記シリコン基板上に形成された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成され、ｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブを含むコア層と、
前記ｐ型シリコンスラブ上に形成され、ｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域を含むゲルマニウム層と、
前記コア層および前記ゲルマニウム層上に形成された上部クラッド層と、
前記ｐ型シリコンスラブおよび前記ｎ型ゲルマニウム領域にそれぞれ接続された電極と
を備え、前記ゲルマニウム層は、前記ｐ型シリコンスラブと接する面が複数あることを特徴する光検出器。
【請求項２】
前記ゲルマニウム層は、前記ｐ型シリコンスラブと接する複数の面に対応する前記ｎ型ゲルマニウム領域が複数あり、
前記電極は、前記複数のｎ型ゲルマニウム領域に共通する前記ｐ型シリコンスラブと接続された少なくとも１つの第１の電極と、前記複数のｎ型ゲルマニウム領域と接続された１つの第２の電極とを含む１組の電極からなることを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項３】
前記コア層は、複数の入力導波路部を含むことを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項４】
前記ゲルマニウム層の前記ｐ型シリコンスラブと接する複数の面は、それぞれ面積が異なることを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項５】
前記ｐ型シリコンスラブは、前記ゲルマニウム層の両側にｐ型不純物が高濃度にドーピングされたｐ＋＋シリコン電極部を含み、
前記ｐ型シリコンスラブに接続された電極は、前記ｐ＋＋シリコン電極部に接していることを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項６】
前記ゲルマニウム層の前記ｐ型シリコンスラブと接する面は、光の進行方向に対して直列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項７】
前記ゲルマニウム層の前記ｐ型シリコンスラブと接する面は、光の進行方向に対して並列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信において用いる光検出器に関し、より詳細にはシリコンウエハ上に形成したゲルマニウムを用いた光検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光通信の普及に伴い、光通信装置の低コスト化が求められている。その解決策の１つとして、光通信装置を構成する光回路を、シリコンウエハのような大口径ウエハ上に、シリコンフォトニクスのような微小光回路技術を用いて形成する方法がある。これにより、１チップあたりの材料費を劇的に下げ、光通信装置の低コスト化を図ることが出来る。
【０００３】
このような技術を用いたシリコン基板上に形成する代表的な光検出器としては、モノリシック集積が可能なゲルマニウム光検出器がある。図１は、従来の導波路結合型のゲルマニウム光検出器の構造を模式的に示す図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩの断面図である。尚、構造を分かり易くするために、図１では、図２に示すクラッド層１０３、電極１１６〜１１８を省き、電極１１６〜１１８がｐ＋＋シリコン電極部１１２、１１３およびｎ型ゲルマニウム領域１１５に接する位置のみ２点鎖線で示している。
【０００４】
ゲルマニウム光検出器１００は、シリコン基板、シリコン酸化膜、表面シリコン層からなるＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板にリソグラフィ技術等を用いて形成される。ゲルマニウム光検出器１００は、シリコン基板１０１と、シリコン基板上のシリコン酸化膜からなる下部クラッド層１０２と、信号光を導くコア層１１０と、コア層１１０上に形成された光を吸収するゲルマニウム層１１４と、コア層１１０およびゲルマニウム層１１４上に形成された上部クラッド層１０３を備える。
【０００５】
コア層１１０は、ｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブ１１１、およびｐ型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するｐ＋＋シリコン電極部１１２、１１３が形成されている。ゲルマニウム層１１４は、エピタキシャル成長等によって積層され、その上部にｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域１１５が形成されている。そして、ｐ＋＋シリコン電極部１１２、１１３およびｎ型ゲルマニウム領域１１５上には、それらに接するように電極１１６〜１１８を備える。
【０００６】
ゲルマニウム光検出器は、コア層１１０に光が入射されてゲルマニウム層１１４で光が吸収されると、電極１１７と電極１１６、１１８との間に光電流が流れるので、その電流を検出することで光を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許５３７０８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のゲルマニウム光検出器は、光入射が無い状態での電流あるいは暗電流が大きいという課題がある。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光電流を損なうことなく、暗電流を低減したゲルマニウム光検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光検出器であって、シリコン基板と、前記シリコン基板上に形成された下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に形成され、ｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブを含むコア層と、前記ｐ型シリコンスラブ上に形成され、ｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域を含むゲルマニウム層と、前記コア層および前記ゲルマニウム層上に形成された上部クラッド層と、前記ｐ型シリコンスラブおよび前記ｎ型ゲルマニウム領域にそれぞれ接続された電極とを備え、前記ゲルマニウム層は、前記ｐ型シリコンスラブと接する面が複数あることを特徴する。
【００１１】
本発明の別の態様は、前記ゲルマニウム層は、前記ｐ型シリコンスラブと接する複数の面に対応する前記ｎ型ゲルマニウム領域が複数あり、前記電極は、前記複数のｎ型ゲルマニウム領域に共通する前記ｐ型シリコンスラブと接続された少なくとも１つの第１の電極と、前記複数のｎ型ゲルマニウム領域と接続された１つの第２の電極とを含む１組の電極からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の別の態様は、前記コア層は、複数の入力導波路部を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の別の態様は、前記ゲルマニウム層の前記ｐ型シリコンスラブと接する複数の面は、それぞれ面積が異なることを特徴とする。
【００１４】
本発明の別の態様は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光検出器において、前記ｐ型シリコンスラブは、前記ゲルマニウム層の両側にｐ型不純物が高濃度にドーピングされたｐ＋＋シリコン電極部を含み、前記ｐ型シリコンスラブに接続された電極は、前記ｐ＋＋シリコン電極部に接していることを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の態様は、前記ゲルマニウム層の前記ｐ型シリコンスラブと接する面は、光の進行方向に対して直列に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の別の態様は、前記ゲルマニウム層の前記ｐ型シリコンスラブと接する面は、光の進行方向に対して並列に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、ゲルマニウム光検出器の光電流を損なうことなく、暗電流のみを低減する効果を奏する。暗電流を小さくすることでＳＮ比を大きくすることができ、受信感度が高まることから、送信機の低消費電力化や伝送距離の長延化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の導波路結合型のゲルマニウム光検出器の構造を模式的に示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩの断面図である。
【図３】ゲルマニウム層の底面寸法が異なるゲルマニウム光検出器の暗電流を示したものであるが、横軸を底面積とした図である。
【図４】ゲルマニウム層の底面寸法が異なるゲルマニウム光検出器の暗電流を示したものであるが、横軸を底面周辺長とした図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るゲルマニウム光検出器のコア層２１０とゲルマニウム層２４１、２４２のみを示す平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩの断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩの断面図である。
【図８】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの断面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係るゲルマニウム光検出器のコア層２１０とゲルマニウム層２４１、２４２のみを示す平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘの断面図である。
【図１１】本発明の実施形態３に係るゲルマニウム光検出器のコア層２１０とゲルマニウム層２４１〜２ｍｎのみを示す平面図である。
【図１２】本発明の実施形態４に係るゲルマニウム光検出器のコア層２１０とゲルマニウム層２５１〜２５ｎのみを示す平面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩの断面図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態５に係るゲルマニウム光検出器のコア層２１０とゲルマニウム層２４１〜２４ｎのみを示す平面図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態５に係る別のゲルマニウム光検出器のコア層２１０とゲルマニウム層２４１〜２ｍｎのみを示す平面図である。
【図１５】ゲルマニウム層を２つ直列に配置してシリコンスラブと接する面積を低減した場合（ＳＥＧ有）と従来のゲルマニウム層が１つの場合（ＳＥＧ無）の暗電流の測定結果を示す図である。
【図１６】ゲルマニウム層を２つ直列に配置してシリコンスラブと接する面積を低減した場合（ＳＥＧ有）と従来のゲルマニウム層が１つの場合（ＳＥＧ無）の光電流の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ゲルマニウム光検出器の暗電流の原因としては、下記２種類が考えられる。
【００２０】
１つは、ゲルマニウム層１１４とシリコン層であるコア層１１０とが接する面の周辺において生じる暗電流である。これは周辺部分の結晶不完全性等に起因しており、その大きさは、ゲルマニウム光検出器とシリコン基板が接する面の周辺長と相関がある。
【００２１】
もう１つは、ゲルマニウム層１１４の結晶内部に存在する貫通転位部において生じる暗電流である。これはシリコンとゲルマニウムの格子不整合、熱膨張係数差等に起因しており、その大きさは、ゲルマニウム層１１４とコア層１１０とが接する面およびゲルマニウム層１１４と電極１１７とが接する面の面積と相関がある。
【００２２】
図１、２に示す構成の場合、ゲルマニウム層１１４とコア層１１０が接する面とは、光を吸収するゲルマニウム層１１４の底面を指し、ゲルマニウム層１１４と電極１１７とが接する面とは、ゲルマニウム層１１４の上面を指す。
【００２３】
図３は、ゲルマニウム層のコア層と接する底面の面積に対するゲルマニウム光検出器の暗電流を示した図である。縦軸が暗電流、横軸がゲルマニウム層のコア層と接する底面の面積である。図中の式は、１次式でフィッティングした結果であり、面積と暗電流の相関は非常に高く、暗電流が貫通転位による暗電流であることがわかる。また、フィッティングして得られた１次式は、負の切片を有するが、これはゲルマニウム層の上面が０となったときに暗電流が０となるためであると考えられる。このことから、ゲルマニウム層の底面に対して上面がより小さくなれば、底面の面積と暗電流の関係式の切片はより小さくなると考えられる。これは底面が同じ面積であっても上面の面積が小さくなると暗電流も小さくなることを意味する。つまり、ゲルマニウム層の上面の面積、すなわちゲルマニウム層の電極と接する面積を小さくすることで暗電流を小さくすることができると考えられる。
【００２４】
尚、図４は、ゲルマニウム層の底面周辺長に対するゲルマニウム光検出器の暗電流を示した図である。縦軸が暗電流、横軸がゲルマニウム層の底面周辺長である。１次式で近似した時の相関係数は小さく、周辺長起因の暗電流でないことがわかる。
【００２５】
このように、図３および図４に示す結果から、ゲルマニウム光検出器の暗電流を低減するためには、面積起因の貫通転位を減少させることが出来れば良いことがわかる。以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図５は、本発明の実施形態１に係るゲルマニウム光検出器２００の上部クラッド層、ゲルマニウム層の上部のｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域、および電極を省いた平面図である。また図６は図５のＶＩ−ＶＩの断面図であり、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩの断面図であり、図８は図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの断面図である。
【００２７】
図５には、分かり易くするために、コア層２１０と、コア層２１０の一部に形成されたｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブ２１１、およびｐ型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３と、光を吸収するゲルマニウム層２４１、２４２、ｎ型ゲルマニウム領域２１５−１、２１５−２のみ示し、上部クラッド層と電極は省いた。図５では、電極がｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３およびｎ型ゲルマニウム領域２１５−１、２１５−２に接する位置を２点鎖線で示している。
【００２８】
ゲルマニウム光検出器２００は、シリコン基板、シリコン酸化膜、表面シリコン層からなるＳＯＩ基板にリソグラフィ技術等を用いて形成される。ゲルマニウム光検出器２００は、シリコン基板２０１と、シリコン基板上のシリコン酸化膜からなる下部クラッド層２０２と、信号光を導くコア層２１０と、コア層２１０上に形成された光を吸収するゲルマニウム層２４１、２４２と、コア層２１０およびゲルマニウム層２４１、２４２上に形成された上部クラッド層２０３を備える。
【００２９】
コア層２１０は、ｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブ２１１、およびｐ型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３が形成されている。ゲルマニウム層２４１、２４２は、エピタキシャル成長等によって積層され、その上部にｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域２１５が形成されている。そして、ｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３およびｎ型ゲルマニウム領域２１５上には、それらに接するように電極２１６〜２１８を備える。
【００３０】
ゲルマニウム光検出器２００のゲルマニウム層２４１、２４２のそれぞれの位置における断面は、図６に示すように、図２と同じ構造である。一方、ゲルマニウム層２４１、２４２の間における断面は、図７に示すように、図６に示す構造に対して電極２１６、２１８はそのままで、電極２１７の上部クラッド層２０３中の部分およびゲルマニウム層２４１のみが無い構造となっている。
【００３１】
本実施形態では、ｐ型シリコンスラブ２１１上に２つのゲルマニウム層２４１、２４２を備えることにより、ゲルマニウム結晶を小さくすることで貫通転位が生じにくくなり、かつ、個々のゲルマニウム層の電極２１７と接する面積を小型化することで、貫通転位に起因する暗電流を削減することが出来る。
【００３２】
但し、ゲルマニウム層を小型化すると、光吸収領域が小さくなるため、十分な光電流を得ることが出来なくなる恐れがある。そのため、図５のように、２つのゲルマニウム層２４１、２４２を光の進行方向に対し直列に並べることで、十分な光吸収領域を確保している。
【００３３】
（実施形態２）
図９は、本発明の実施形態２に係るゲルマニウム光検出器３００の上部クラッド層、ゲルマニウム層の上部のｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域、および電極を省いた平面図である。また図１０は、図９のＸ−Ｘの断面図である。
【００３４】
図９は、分かり易くするために、コア層２１０と、コア層２１０の一部に形成されたｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブ２１１、およびｐ型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３と、光を吸収するゲルマニウム層２４１、２４２、・・・、２４ｎ（ｎ：正の整数）、ｎ型ゲルマニウム領域２１５−１、２１５−２、・・・、２１５−ｎのみ示し、上部クラッド層と電極は省いた。尚、ゲルマニウム光検出器３００のゲルマニウム層２４１、２４２、・・・、２４ｎ（ｎ：正の整数）のそれぞれの位置における断面は、図６と同じ構造である。また図９では、電極がｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３およびｎ型ゲルマニウム領域２１５−１、２１５−２、・・・、２１５−ｎに接する位置を２点鎖線で示している。
【００３５】
本実施形態では、ｐ型シリコンスラブ２１１上に複数のゲルマニウム層２４１、２４２、・・・、２４ｎを備えることにより、ゲルマニウム結晶を小さくすることで貫通転位が生じにくくなり、かつ、個々のゲルマニウム層の電極２１７と接する面積を小型化することで、貫通転位に起因する暗電流を削減することが出来る。実施形態１と同様に、図９のように、複数のゲルマニウム層２４１、２４２、・・・、２４ｎを光の進行方向に対し直列に並べることで、十分な光吸収領域を確保している。
【００３６】
（実施形態３）
図１１は、本発明の実施形態３に係るゲルマニウム光検出器４００の上部クラッド層、ゲルマニウム層の上部のｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域、および電極を省いた平面図である。
【００３７】
図１１は、分かり易くするために、コア層２１０と、コア層２１０の一部に形成されたｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブ２１１、およびｐ型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３と、光を吸収するゲルマニウム層２４１、２４２、・・・、２４ｎ、・・・、２ｍ１、２ｍ２、・・・、２ｍｎ（ｎ、ｍ：正の整数）、ｎ型ゲルマニウム領域２１５−１、２１５−２、・・・、２１５−（ｎ×ｍ）のみ示している。尚、ゲルマニウム光検出器４００のゲルマニウム層２４１、２４２、・・・、２４ｎ、・・・、２ｍ１、２ｍ２、・・・、２ｍｎのそれぞれの位置における断面は、図６と同じ構造である。また図１１では、電極がｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３およびｎ型ゲルマニウム領域２１５−１、２１５−２、・・・、２１５−（ｎ×ｍ）に接する位置を２点鎖線で示している。
【００３８】
本実施形態では、ｐ型シリコンスラブ２１１上に複数のゲルマニウム層２４１、２４２、・・・、２４ｎ、・・・、２ｍ１、２ｍ２、・・・、２ｍｎを備えることにより、ゲルマニウム結晶を小さくすることで貫通転位が生じにくくなり、かつ、個々のゲルマニウム層の電極と接する面積を小型化することで、貫通転位に起因する暗電流を削減することが出来る。ここでは、複数のゲルマニウム層２４１、２４２、・・・、２４ｎ、・・・、２ｍ１、２ｍ２、・・・、２ｍｎを光の進行方向に対し直列および並列に並べることで、十分な光吸収領域を確保している。
【００３９】
（実施形態４）
図１２は、本発明の実施形態４に係るゲルマニウム光検出器５００の上部クラッド層、ゲルマニウム層の上部のｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域、および電極を省いた平面図である。図１３に、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩの断面を示す。本実施形態は、実施形態２に対して、ゲルマニウム層２５１、２５２、・・・、２５ｎ（ｎ：正の整数）およびｎ型ゲルマニウム領域２２５−１、２２５−２、・・・、２２５−ｎの大きさが均一でない構成を特徴としている。図１２，１３には、一例としてゲルマニウム層２５１、２５２、・・・、２５ｎおよびｎ型ゲルマニウム領域２２５−１、２２５−２、・・・、２２５−ｎが入力端側から徐々に小さくなる構成を示している。
【００４０】
図１２は、分かり易くするために、コア層２１０と、コア層２１０の一部に形成されたｐ型不純物イオンがドーピングされたｐ型シリコンスラブ２１１、およびｐ型不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３と、光を吸収するゲルマニウム層２５１、２５２、・・・、２５ｎ、ｎ型ゲルマニウム領域２２５−１、２２５−２、・・・、２２５−ｎのみ示し、上部クラッド層と電極は省いた。尚、ゲルマニウム光検出器５００のゲルマニウム層２５１、２５２、・・・、２５ｎのそれぞれの位置における断面は、図６と同じ構造である。また図１２では、電極がｐ＋＋シリコン電極部２１２、２１３およびｎ型ゲルマニウム領域２２５−１、２２５−２、・・・、２２５−ｎに接する位置を２点鎖線で示している。
【００４１】
本実施形態では、ｐ型シリコンスラブ２１１上に複数のゲルマニウム層２５１、２５２、・・・、２５ｎを徐々に小さくしてくことにより、ゲルマニウム層の規則性に起因する光学干渉を低減することで、より均一な波長特性を得ることができる。
【００４２】
また実施形態１〜３と同様に、ゲルマニウム結晶を小さくすることで貫通転位が生じにくくなり、かつ、個々のゲルマニウム層のｐ型シリコンスラブ２１１と接する面積を小型化することで、貫通転位に起因する暗電流を削減し、同時に、複数のゲルマニウム層２５１、２５２、・・・、２５ｎを光の進行方向に対し直列に並べることで、十分な光吸収領域を確保している。
【００４３】
（実施形態５）
図１４Ａ、図１４Ｂは、本発明の実施形態５に係るゲルマニウム光検出器６００、７００の上部クラッド層、ゲルマニウム層の上部のｎ型不純物がドーピングされたｎ型ゲルマニウム領域、および電極を省いた平面図である。本実施形態は、コア層２１０が複数の入力導波路部を備え、入射光を分岐して複数の入力導波路部から入射する構成を特徴としている。本実施形態の構成は、コア層２１０が複数の入力導波路部を備えている点以外は実施形態２，３と同じである。図１４Ａ、図１４Ｂには複数の入力導波路部を備えた構成の一例を示しているが、複数の入力導波路部の位置はこれらに限らず、任意の位置に設けることが可能である。尚、本実施形態に係るゲルマニウム光検出器は、分布定数回路のように電気信号と光信号の間で速度整合を取るための回路を必要としない、集中定数回路である。
【００４４】
本実施形態は、実施形態２、３が奏する効果に加え、光電流の分散効果による最大光入力強度の改善、および実効的な有効ゲルマニウム領域の増大によるデバイスの小型化が可能になる。
【００４５】
図１５は、図５のようにゲルマニウム層を２つ直列に配置してシリコンスラブと接する面積を低減した場合（ＳＥＧ有）と従来のゲルマニウム層が１つの場合（ＳＥＧ無）の暗電流の測定結果を示す図である。ゲルマニウム層の短尺方向の幅は８μｍであり、ＳＥＧ有の場合の各ゲルマニウム層の長尺方向の長さは９μｍ、ＳＥＧ無の場合のゲルマニウム層の長尺方向の長さは２０μｍである。
【００４６】
このように、ゲルマニウム層の電極と接する面積を小型化することで、暗電流を大きく低減できる。
【００４７】
図１６は、図５のようにゲルマニウム層を２つ直列に配置して電極と接する面積を低減した場合（ＳＥＧ有）と従来のゲルマニウム層が１つの場合（ＳＥＧ無）の光電流の測定結果を示す図である。図１５のときと同様に、ゲルマニウム層の短尺方向の幅は８μｍであり、ＳＥＧ有の場合の各ゲルマニウム層の長尺方向の長さは９μｍ、ＳＥＧ無の場合のゲルマニウム層の長尺方向の長さは２０μｍである。
【００４８】
このように、複数のゲルマニウム光検出器を光の進行方向に対し直列に並べることで、従来と同等の十分な光電流を確保している。
【００４９】
以上のことから、本発明によれば、ゲルマニウム光検出器の光電流を損なうことなく、暗電流のみを低減することが出来る。
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００  ゲルマニウム光検出器
１０１、２０１  シリコン基板
１０２、２０２  下部クラッド層
１０３、２０３  上部クラッド層
１１０、２１０  コア層
１１１、２１１  ｐ型シリコンスラブ
１１２、１１３、２１２、２１３  ｐ＋＋シリコン電極部
１１４、２４１〜２ｍｎ、２５１〜２５ｎ  ゲルマニウム層
１１５、２１５−１〜２１５（ｎ×ｍ）、２２５−１〜２２５−ｎ  ｎ型ゲルマニウム領域
１１６〜１１８、２１６〜２１８  電極
【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】
2018142751.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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