(57)【要約】【課題】受光対象光を集光させて多くの受光対象光を受光層へ導き、受光層内で多くの受光対象光により生成された電子や正孔などのキャリアを入射側電極にて早く収集して、半導体層表面でのキャリアの再結合を低減し、光電気エネルギー変換効率を高くし、高感度の受光素子を得る。【解決手段】受光素子で、受光対象光が入射する入射側電極に複数の開口を設け、開口に受光対象光を集光する導波構造体を設け、入射側電極および入射側電極上に形成した誘電体膜や金属膜の反射による受光対象光の入射を遮ることを無くして多くの受光対象光を受光層へ導き、受光層内部で生成したキャリアを半導体層を通じて効率よく入射側電極で収集し、高効率の光電気エネルギー変換を行なう。【選択図】      図１
2004343020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層からなる受光層と、受光層へ受光対象光が入射する側に設けられた入射側電極と、前記入射側電極の直下に入射側半導体層を有する受光素子であって、前記入射側電極に前記受光層内へ受光対象光を入射するための複数の開口が、前記入射側半導体層を露出するように設けられ、前記開口に受光対象光を透過する誘電体からなる導波構造体が前記入射側半導体層の露出部分より前記入射側電極のある面と垂直方向に設けられ、前記導波構造体の前記開口側の底面での平面形状が前記開口の形状に即した形状とし、前記導波構造体の幅が前記開口から離れるのに従って大きくなり、前記入射側電極がある面に対して垂直な面における前記導波構造体の断面が逆台形状をし、前記逆台形の平行長辺と側辺との角度が４５°〜９０°、前記逆台形の側辺の長さが受光対象光の波長の０．１〜２倍であり、平行長辺の長さが受光対象光の波長の０．１〜２倍であることを特徴とする受光素子。
【請求項２】
前記開口の形状が、円形状、楕円形状、四角形状、多角形状、細長い長方形をしたストライプ状とし、前記導波構造体の底面形状が、前記開口と同じ形状とすることを特徴とした請求項１に記載される受光素子。
【請求項３】
前記導波構造体の上に、受光対象光を透過する誘電体からなる導波路を設け、前記導波構造体の上に設けた導波路の平面形状が前記導波構造体の上面形状と同じ形状をした柱状をしていることを特徴とする請求項１ないし２に記載されている受光素子。
【請求項４】
前記導波構造体の外部空間および前記導波構造体の上にある導波路の外部空間に、前記導波構造体および前記導波構造体の上に設けた導波路よりも屈折率の低い誘電体を形成したことを特徴とする請求項１ないし３に記載される受光素子。
【請求項５】
前記導波構造体の下に受光対象光を透過する誘電体からなる導波路を設け、前記導波構造体の下に設けた導波路の平面形状が、前記導波構造体の底面形状と同じ平面形状をし、前記導波構造体の下に設けた導波路を前記入射側電極に設けた前記開口を貫通させて前記入射側半導体層内に埋設させたことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載されている受光素子。
【請求項６】
前記導波構造体および前記導波路が合成樹脂またはガラスなどの誘電体である請求項１ないし請求項５に記載されている受光素子。
【請求項７】
前記入射側電極の上に誘電体膜を形成し、前記誘電体膜の上に金属膜を形成し、前記金属膜を電気的に接地していることを特徴としている請求項１ないし６に記載されている受光素子。
【請求項８】
前記導波構造体の上面を連結させ、前記入射側電極の受光対象光が入射する方向を覆い隠すようにしていることを特徴とする請求項１ないし７に記載されている受光素子。
【発明の詳細な説明】
【００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受光素子に関し、特に、フォトダイオード、フォトトランジスタ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤなどの受光素子に関するものである。
【００２】
【従来の技術】
受光素子は、ＰＮ接合、ショットキー接合などによる光起電力効果や、半導体結晶自体の光伝導効果などを利用し、受光対象光の受光を電気出力として取り出す素子である。受光素子内に光が入射されると、受光層内で電子や正孔などのキャリアが発生し、受光素子内に形成されたＰＮ接合、ショットキー接合などでの光起電力効果によって、光電流が生じる。
【００３】
図８に例示する受光素子は、ＰＮ接合によって光を検出するタイプの従来の素子であって、Ｎ型半導体基板３１とその上のＰ型半導体層３２とでＰＮ接合部分が形成され、Ｐ型半導体層の上面には、入射側電極２（Ｐ電極）が、Ｎ型半導体基板３１には裏面電極Ｐ１（Ｎ型電極）が設けられた構造をしている。この場合、ＰＮ接合の界面に形成される空乏層が受光層１となる。受光対象光が受光層に達すると、光起電力効果によって両電極間に電流が生じる。この信号によって受光の事実を知ることができるのである。
【００４】
このような受光素子では、受光層内で多くの電子や正孔などのキャリアを生成させ、半導体層を通じ、多くのキャリアを両電極にて収集し、受光対象光の光エネルギーを高効率で電気エネルギーに変換できるかが、受光素子の感度の向上において重要な課題である。
【００５】
受光素子における光電気エネルギー変換効率は、半導体結晶内部の結晶欠陥や半導体結晶の表面によるキャリアの再結合などに起因する。半導体結晶の表面においては、他の原子と接続されない結合状態（ダングリングボンド）が必然的に存在し、そこにおいてキャリアの再結合が促進され、受光素子のエネルギー変換効率が悪化し、感度の低下が起こる。受光素子の入射側半導体層に設ける入射側電極を細長い直線的な帯状にしたり、細かい網目状に張りめぐらしたり、ドット状の開口を複数集合したりすると、早くキャリアを電極にて収集して、半導体層表面でのキャリアの再結合を低減でき、受光素子の感度が低下することを防止できる。
【００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような入射側電極にした受光素子は、入射側電極の面積が大きくなり、受光対象光が入射側電極によって遮られるため、受光素子内部に入射する受光対象光が減り、受光層で生成されるキャリアの数が少なくって、光から電気へのエネルギー変換効率が低下し、受光素子の感度が低下する。
【００７】
このようなことを改善する手法として、入射側半導体層表面に透光性導電膜からなる電極を形成することがある。しかし、透光性導電膜の透過度は１００％でないので、受光対象光が透光性導電膜に吸収され受光層に入射することができず、受光層にて生成されるキャリアの数が少なくなり、受光素子の感度が低下する。
【００８】
また、別の手法として、入射側電極に複数のドット状の開口を設け、開口の上に半球状のマイクロレンズを形成する手法がある。この場合、マイクロレンズによって受光対象光を開口に集光させることになり、入射側電極によって受光対象光が遮られるのを防ぎ、多くの受光対象光を受光層へ導くため、受光素子の感度の低下を抑えられる。しかし、開口の上にマイクロレンズのような半球状の加工するのには、球形に研磨を行うなどの複雑な加工方法が必要となり、作製が容易ではない。
【００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、入射側電極に複数の開口を設け、その開口に受光対象光を集光する導波構造体を設置し、受光対象光を導波構造体によって集光させ、入射側電極および入射側電極上に形成した誘電体膜や金属膜の反射によって受光対象光の入射を遮ることを無くすとともに、受光層内部で生成したキャリアを効率よく入射側電極で収集し、半導体結晶の表面によるキャリアの再結合を低下させ、高効率で光電気エネルギーの変換を行うことを特徴としている。
【０１０】
本発明の受光素子は、半導体層からなる受光層と、受光対象光が受光層に入射する側に設けた入射側電極と、入射側電極の直下に入射側半導体層を有する受光素子であって、受光対象光が受光層内に入射するための複数の開口が入射側電極に入射側半導体層を露出するように設けられ、その開口に受光対象光を透過することのできる誘電体からなる導波構造体を設けている。導波構造体は、開口の入射側半導体層が露出する部分から入射側電極のある面に対して垂直方向に設けられる。導波構造体の開口側での底面の平面形状は、開口の形状に即した形状とし、導波構造体の底面の幅は、開口の幅と同じか開口よりも小さく、導波構造体の幅が開口より垂直方向に離れるのに従って大きくなって開口の幅よりも広くなり、入射側電極のある面に対して垂直な面における導波構造体の断面形状が逆台形状をし、断面形状の逆台形の側辺と平行長辺との角度が４５°〜９０°であって、側辺の長さが受光対象光の波長の０．１〜２倍で、平行長辺の長さが波長の０．１〜２倍であることを特徴とする。
【０１１】
導波構造体の底面の形状、即ち、入射側電極の開口の形状は、円形状、楕円形状、四角形状、多角形状、細長い長方形をしたストライプ状とすることができる。いずれの平面形状においても、導波構造体の平面形状は、入射側半導体から離れるに従って、幅が広くなり、開口よりも大きくなる。
【０１２】
導波構造体の上部には、受光対象光を透過する誘電体からなる導波路（以下、上部導波路と呼ぶ）を形成することができる。上部導波路は、導波構造体の上面形状と同じ大きさの平面形状をした柱状で、導波構造体の上面を延長するように垂直方向へ設けられている。上部導波路の垂直方向の長さは、受光対象光の波長の０．１〜２倍とするのが望ましい。上部導波路は、導波構造体と同じ屈折率としても、異なる屈折率としてもよく、好ましくは、導波構造体と同じ屈折率とした方が良い。
【０１３】
導波構造体の外部の空間および上部導波路の外部の空間には、導波構造体および上部導波路よりも低い屈折率からなる誘電体（以下、外部誘電体と呼ぶ）を形成することができる。この場合、上部導波路を形成しない場合では、導波構造体間だけに外部誘電体を形成する態様や、また、導波構造体を覆うように導波構造体間と導波構造体の上側に外部誘電体を形成して外部誘電体の中に導波構造体を埋設されるような態様としても良い。また、上部導波路を形成する場合では、導波構造体間だけに外部誘電体を形成して上部導波路を露出するような態様としても良く、導波構造体と上部導波路を覆うように外部誘電体を形成しても良い。
【０１４】
導波構造体の断面形状において、逆台形の側辺と平行長辺の角度が、受光対象光が導波構造体と同じ屈折率の誘電体から導波構造体の外部空間または外部誘電体と同じ屈折率の誘電体へ透過する場合に全反射を起こす角度よりも大きくすることが望ましい。受光対象光が導波構造体と同じ屈折率の誘電体から外部空間または外部誘電体へ透過するときに全反射を起こす角度θとは、受光対象光の波長をλとし、導波構造体の屈折率をｎ１、外部空間または外部誘電体の屈折率ｎ２としたときに、次式で表される。
【数１】
2004343020.tif 000003
【０１５】
また、側辺の長さは、受光対象光が導波構造体と同じ屈折率の誘電体から外部空間または外部誘電体へ透過するときに全反射が起こり、そのときに生じるグースヘンシェンシフト量よりも小さくすることが望ましい。受光対象光が導波構造体と同じ屈折率の誘電体から外部空間または外部誘電体へ透過しようとして全反射が起こり、そのときに生じるグースヘンシェンシフト量Ｚとは、次式で与えられる。
【数２】
2004343020.tif 000004
【０１６】
導波構造体の下には、導波構造体の底面形状と同じ平面形状をした柱状の導波路（以下、下部導波路と呼ぶ）を設けることができ、下部導波路は、入射側電極の開口を貫通させて、半導体層の内部に埋設させることができる。下部導波路の垂直方向の長さは、受光対象光の波長の０．１〜２倍とするのが望ましい。下部導波路は、導波構造体と同じ屈折率としても、異なる屈折率としてもよく、好ましくは、導波構造体と同じ屈折率とする方が良い。
【０１７】
導波構造体および上部導波路、下部導波路、外部誘電体は、光を透過する材質であれば良く、望ましくは、有機や無機の誘電体で作製される。無機の誘電体として、二酸化ケイ素、酸化チタン等が使用でき、有機の誘電体として、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ化樹脂等が使用できる。
【０１８】
請求項７にある受光素子では、入射側電極の上に誘電体膜を形成し、その上に金属膜を形成し、金属膜を電気的に接地していることを特徴としている。誘電体膜上に形成された金属膜によって電磁波シールド効果が得られ電磁波ノイズの影響を遮蔽する。受光対象光の強度が小さくなった場合において、受光素子内に侵入してくる電磁波ノイズの影響を抑え、受光素子の検出能力が低下するのを防止する。
【０１９】
さらに、本発明の受光素子は、複数の導波構造体の上面を連結させることができる。導波構造体の上面を連結させることで、受光素子の表面全体に入射する受光対象光を導波構造体と入射側電極に設けた開口を通じ、受光層内へ導く構造としている。これにより、入射側電極や入射側電極上に形成された誘電体膜、金属膜による反射を無くし、受光対象光の受光を効率良くしている。
【０２０】
【作用】
図２ａに導波構造体４の断面図を示す。図２ａにおいて、導波構造体４の断面形状における逆台形の平行長辺は導波構造体４の上面２１、逆台形の側辺は導波構造体４の傾斜面２２に相当する。受光対象光６は、導波構造体の上面２１に対して垂直に入射する。図２ａにおいて導波構造体４の円周側に入射する受光対象光６ａは、導波構造体の傾斜面２２に到達する。傾斜面２２に対する受光対象光６ａの入射角は、傾斜面２２の垂線２３と受光対象光６ａのなす角ＣＢＤとなる。図２ａにおいて、受光対象光６ａおよび導波構造体４の傾斜面２２および上面２１のなす三角形ＡＢＤと受光対象光６および傾斜面の垂線２３および上面２１のなす三角形ＢＣＤとは、角ＡＢＤと角ＢＣＤが９０度で等しく、角ＢＤＣ（Ａ）が共通のため、三角形ＡＢＤと三角形ＢＣＤは、相似形をなし、角ＢＡＤと角ＣＢＤとが等しくなる。従って、受光対象光が傾斜面に入射する角ＣＢＤと導波構造体の上面と傾斜面のなす角ＢＡＤは、等しくなる。導波構造体の断面の台形における側辺と平行長辺がなす角度は、前述の式（１）の角度θ以上となれば良い。
【０２１】
本発明の受光素子において、導波構造体の中央部に入射された受光対象光６ｂは、直接的に底面２４へ通過する。導波構造体の円周側に入射した受光対象光６ａは、導波構造体の傾斜面２２に到達する。傾斜面２２に対する受光対象光６ａの入射角（角ＣＢＤ）は、受光対象光が導波構造体４と同じ誘電体から外部空間へ透過するときに全反射を起こす角度よりも大きいため、導波構造体４の傾斜面２２において、受光対象光６ａが全反射される。図２ｂに示すように、誘電体内部より外部へ光が透過するときに、誘電体と外部空間の境界面へ入射する入射光は、境界面において僅かに横方向へ滑るようにズレてから反射されるというグースヘンシェンシフトが生じる。このときのズレ量であるグースヘンシェンシフト量は、前述の式（２）で与えられる。本発明の受光素子における導波構造体では、傾斜面２２にあたる導波構造体断面における逆台形の側辺の長さがグースヘンシェンシフト量よりも小さくしているため、受光対象光が全反射される前に、傾斜面２２に沿って底面２４に伝わる。
【０２２】
導波構造体４の上面２１の中央部に入射した受光対象光６ｂは、そのまま底面２４に伝わり、導波構造体の上面２１での円周側に入射された受光対象光６ａは、傾斜面２２に沿って底面２４に伝わるため、導波構造体の上面２１に入射された受光対象光６は、導波構造体４の底面２４に集光され、導波構造体４の底面２４から入射側電極の開口を通じ、受光層内へ入射される。導波構造体４によって受光対象光が集光され、入射側電極で受光対象光が遮られるのを防ぎ、多くの受光対象光を受光層内で受光がなされる。
【０２３】
導波構造体を透過し開口を通じて受光層に入射した受光対象光は、受光層内部において電子・正孔などのキャリアを生成され、ＰＮ接合やショットキー接合などによって光起電力効果が生じ、キャリアは、入射側電極側および裏面電極によって収集される。本発明における受光素子は、受光層にて生成されたキャリアを入射側半導体層に設けた入射側電極で素早く収集するため、半導体結晶の表面再結合によるキャリアの消滅を低減し、受光素子の感度の向上がなされる。
【０２４】
請求項７にある受光素子では、入射側電極の上に誘電体膜を形成し、その上に金属膜を形成した積層構造とし、金属膜を電気的に接地していることを特徴としている。導波構造体間の入射側電極の上にある誘電体膜上に形成された金属膜によって受光層の全体を覆うため、電磁波シールド効果が得られ電磁波ノイズの影響を遮蔽する。受光対象光の強度が小さくなった場合、受光素子内に侵入してくる電磁波ノイズの影響を抑え、受光素子の感度の低下を防止する。また、受光対象光は、導波構造体によって集光されるため、金属膜および入射側電極の影響を受けず、金属膜での光の反射を防ぎ、受光素子内に通過させる。金属膜での反射による光エネルギーの損失を抑えられるため、光電気エネルギー変換効率を低下させることがなく、受光素子の感度を高く維持できる。
【０２５】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態について図面を参照にしながら説明する。本発明の受光素子における光検出のメカニズムに関する構造は、限定されず、ＰＩＮ構造を含むＰＮ接合タイプ、入射側電極とその直下の半導体層とによってショットキー接合を構成したタイプ、その他、入射側電極を有し、本発明の目的を達成し得るものならば、どのような構造であってもよく、従来公知の構造を参照してもよい。光検出のメカニズムに関する構造がＰＮ接合やショットキー接合を用いるものである場合、空乏層ができている領域およびその近傍が光起電流に関わるキャリアを発生させる層、即ち受光層となる。ＰＩＮ構造では、Ｉ層が、ＰＮ接合タイプでは、接合界面に形成される空乏層が受光層である。また、ショットキー接合タイプでは、半導体と入射側電極との界面の半導体側内部に形成される空乏層が受光層である。
【０２６】
本発明の受光素子の受光層ならびに半導体層の材料系、即ち、受光素子を構成するのに用いられる半導体材料は、公知のものであってよく、例えば、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰなどのＧａＡｓ系、ＧａＰ系や、ＺｎＳｅ系、Ｓｉ系、Ｉｎａ  Ｇａｂ  ＡｌｃＮ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ｃ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）で示されるＧａＮ系などが挙げられる。
【０２７】
以下の説明においては、受光素子の光検出のメカニズムをＰＮ接合によって光を検出するタイプとする。図１に構造の一例を示すように、Ｎ型半導体からなる半導体基板Ｂ１とＰ型半導体からなる入射側半導体層Ｌ１とによってＰＮ接合が形成され、ＰＮ接合の界面に空乏層からなる受光層１が形成されている。入射側半導体層Ｌ１に設けた入射側電極２に、入射側半導体層Ｌ１が露出されるように複数の開口３が設けられ、開口３に導波構造体４が入射側電極２のある面と垂直方向に設置されている。導波構造体４の入射側半導体層Ｌ１側における底面の平面形状が、開口３と同じ形状をし、開口３より垂直方向に離れるのに従って、導波構造体４の平面形状の幅が大きくなり、導波構造体４の入射側電極２がある面に対して垂直な面での断面が逆台形状をしている。開口３の形状および導波構造体４の入射側電極２がある面に対して平行な断面での平面形状は、円形状、楕円形状、四角形状、多角形状、細長い長方形をしたストライプ状などとしてよい。
【０２８】
以下に、導波構造体４を二酸化ケイ素とし、導波構造体４の間の外部空間に誘電体を埋設しない（外部誘電体を形成しない）とした場合を例にして導波構造体４の形状を説明する。導波構造体４である二酸化ケイ素の屈折率（ｎ１）が１．４４で、導波構造体４の外部空間を空気で屈折率（ｎ２）を１．００とし、受光対象光６が導波構造体４と同じ屈折率の誘電体から外部空間へ透過するときに全反射を起こす入射角度は、前述の式（１）にｎ１＝１．４４、ｎ２＝１．００を代入し、θ＝４４°となる。導波構造体４の上面と傾斜面とのなす角度が４４°以上となればよい。
【０２９】
また、受光対象光６がガラスより空気中に透過する場合に全反射によって生じるグースヘンシェンシフト量Ｚは、導波構造体の上面と傾斜面の角度θを６０°とし、前述の式（２）にｎ１＝１．４４、ｎ２＝１．００を代入すると、受光対象光６の波長λに対して０．２倍となる。図１に示す構造において、導波構造体４が受光対象光６を集光するためには、導波構造体４における断面形状の台形の側辺と平行長辺とのなす角度が６０°とした場合、側辺の長さを受光対象光６の波長に対して０．２倍程度にするとよい。
【０３０】
以上のように構成された受光素子は、導波構造体４に入射した受光対象光６を、導波構造体４によって集光されるため、入射側電極２の開口３を通じ、受光素子内に入射される。導波構造体４を透過し開口３を通じて受光層１に入射した受光対象光６は、受光層内部において電子・正孔などのキャリアを生成させ、受光層１内にて生成されたキャリアを入射側電極２にて素早く収集する。
【０３１】
図３に示す受光素子は、導波構造体４の上部に受光対象光６を透過することのできる上部導波路７を設けている。上部導波路７は、導波構造体４の上面形状と同じ平面形状をした柱状をしている。上部導波路７は、受光対象光６を透過することのできる誘電体からなる。上部導波路７の屈折率は、導波構造体４と同じ屈折率としても、異なる屈折率としてもよい。図３に示す受光素子では、導波構造体４の上に設けた上部導波路７により、受光対象光６を効率よく、導波構造体内４に導くようにしている。
【０３２】
図４に示す受光素子は、導波構造体４の外部の空間に導波構造体４よりも低い屈折率からなる誘電体の外部誘電体５を形成している。導波構造体４の断面形状において、逆台形の側辺と平行長辺の角度が、受光対象光６が導波構造体４と同じ屈折率の誘電体から外部誘電体５と屈折率の同じ誘電体へ透過する場合に全反射を起こす角度よりも大きくしている。
【０３３】
図５に示す受光素子は、導波構造体４の下部に下部導波路８を設けている。下部導波路８は、導波構造体４の底面形状と同じ平面形状をした柱状をしている。下部導波路８は、入射側電極２の開口３を貫通させて、入射側半導体層Ｌ１の内部に埋設している。導波構造体４を通過した受光対象光６は、導波構造体４の下部に形成した下部導波路８により、効率良く、入射側半導体層Ｌ１を通じ受光層へ導くようにしている。
【０３４】
図６に示す受光素子は、導波構造体４の間の入射側電極２上に誘電体膜１０を形成し、その上に金属膜１１を形成し、金属膜１１を電気的に接地していることを特徴としている。誘電体膜１０上に形成された金属膜１１によって電磁波シールド効果が得られ電磁波ノイズの影響を遮蔽し、受光対象光６の強度が小さくなった場合において、受光素子内に侵入してくる電磁波ノイズの影響を抑え、受光素子の感度の低下を防止し、受光素子の感度を高く維持する。
【０３５】
図７に示す受光素子は、複数の導波構造体４の上面を連結させている。受光素子の表面全体に入射する受光対象光を導波構造体と入射側電極に設けた開口を通じ、受光層内へ導いて、入射側電極や入射側電極上に形成された誘電体膜、金属膜による反射を無くし、受光対象光の受光を効率良くしている。
【０３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、受光素子において、入射側電極に複数の開口を設け、開口に受光対象光を集光する導波構造体を設けると、受光層内部で生成したキャリアを効率よく入射側電極で収集して、半導体結晶の表面によるキャリアの再結合を低下させ、高効率の光電気エネルギー変換を行い、導波構造体によって受光対象光を集光させ、入射側電極および入射側電極上に形成した誘電体膜や金属膜の反射による受光対象光の入射を遮ることを無くし、高感度の受光素子を得ることができる。
【０３７】
また、導波構造体の間の入射側電極上に誘電体膜を形成し、誘電体膜の上に金属膜を形成して金属膜を電気的に接地した受光素子では、誘電体膜の上に形成した金属膜によって、電磁波シールド効果が得られるため、電磁波ノイズの影響を遮蔽し、受光対象光の強度が小さくなった場合において、受光素子内に侵入してくる電磁波ノイズの影響を抑え、受光素子の感度の低下を防止して、受光素子の感度を高く維持する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の受光素子の概略断面図
【図２ａ】導波構造体の形状の説明図。
【図２ｂ】グースヘンシェンシフトの説明図。
【図３】本発明の他の実施形態の受光素子の概略断面図
【図４】本発明の他の実施形態の受光素子の概略断面図
【図５】本発明の他の実施形態の受光素子の概略断面図
【図６】本発明の他の実施形態の受光素子の概略断面図
【図７】本発明の他の実施形態の受光素子の概略断面図
【図８】従来の受光素子の一例を示す概略断面図
【符号の説明】
１    受光層
２    入射側電極
３    開口
４    導波構造体
５    外部誘電体
６    受光対象光
６ａ  導波構造体の上面における円周側に入射する受光対象光
６ｂ  導波構造体の上面における中央部に入射する受光対象光
７    上部導波路
８    下部導波路
１０  誘電体膜
１１  金属膜
２１  導波構造体の上面（導波構造体の断面における逆台形の平行長辺）
２２  導波構造体の傾斜面（導波構造体の断面における逆台形の側辺）
２３  導波構造体における傾斜面の垂線
２４  導波構造体の底面  （導波構造体の断面における逆台形の平行短辺）
３１  Ｎ型半導体基板
３２  Ｐ型半導体層
【図１】
2004343020.tif 000005
【図２ａ】
2004343020.tif 000006
【図２ｂ】
2004343020.tif 000007
【図３】
2004343020.tif 000008
【図４】
2004343020.tif 000009
【図５】
2004343020.tif 000010
【図６】
2004343020.tif 000011
【図７】
2004343020.tif 000012
【図８】
2004343020.tif 000013