(57)【要約】【課題】  本発明は、光エネルギーの検出効率及び高周波応答特性を向上させた光半導体装置を提供するものである。【解決手段】  本発明は、ｐ型半導体基板１０と、そのｐ型半導体基板１０の表面に形成されたフォトダイオード部２０と、ｐ型半導体基板１０の表面でフォトダイオード部２０に隣接する位置に形成された周辺回路部３０と、を有した光半導体装置において、フォトダイオード部２０の表面に、周辺回路部３０よりも深く延びた複数のトレンチＴｐ，Ｔｎが形成され、それらのトレンチＴｐ，Ｔｎに、ｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎが形成されていることを特徴とする。ここで、隣接する各トレンチＴｐ，Ｔｎのｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎは、互いに異なる導電型の拡散層が隣り合うようにして形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体基板と、前記第１導電型半導体基板の表面に形成された受光部と、前記第１導電型半導体基板の表面で前記受光部に隣接する位置に形成された周辺回路部と、を有し、
前記受光部は、前記周辺回路部よりも深く形成された複数の拡散領域から成ることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記複数の拡散領域は、前記第１導電型半導体基板の表面に形成された溝内に埋め込まれた第１導電型拡散領域及び第２導電型拡散領域から成り、
前記第１導電型拡散領域及び前記第２導電型拡散領域は、互いに異なる導電型の拡散領域が隣り合うようにして形成され、フォトダイオードを構成していることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記複数の拡散領域は、前記第１導電型半導体基板の表面に形成された溝内に埋め込まれた複数の第２導電型拡散領域から成り、
前記複数の第２導電型拡散領域は、互いに隣接して形成され、フォトトランジスタを構成していることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記周辺回路部は、ＣＭＯＳトランジスタから成ることを特徴とする請求項１,２,３のうちいずれか１つに記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子を有した光半導体装置に関し、特に、受光素子とＣＭＯＳとが同一基板上に形成された光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｋ）や赤外線通信などの光検出に用いる光検出素子として、受光素子（例えばフォトダーオード）とその周辺回路を同一基板上に形成した光半導体装置が注目されている。上記光半導体装置によれば、受光素子とその周辺回路を、それぞれ別個に形成する必要が無くなるため、光半導体装置の製造コストを極力低減することが可能となる。また、光半導体装置外部からの電磁干渉を極力低く抑えることができる。
【０００３】
次に、従来例に係る光半導体装置について、図面を参照して説明する。図５は、従来例に係る光半導体装置の概略断面図である。図５に示すように、ｐ型半導体基板１０の表面に、フォトダイオード部２０ｓが形成されている。そして、フォトダイオード部２０ｓに隣接した位置には、周辺回路部３０が形成されている。
【０００４】
ここで、フォトダイオード部２０ｓでは、端子ａに接続されたｐ＋型拡散層２１ｐｓが、ｐ型半導体基板１０の表面に形成されている。端子ａは、不図示の抵抗Ｒを介して接地されている。ｐ＋型拡散層２１ｐｓに隣接する位置のｐ型半導体基板１０の表面には、第２のｎ型ウェル２２ｓが形成されている。第２のｎ型ウェル２２ｓの表面には、端子ｂに接続されたｎ＋型拡散層２１ｎｓが形成されている。端子ｂには、電源電圧Ｖｄｄが供給されている。
【０００５】
また、周辺回路部３０には、第２のｎ型ウェル３１が、上記フォトダイオード部２０ｓに形成された第２のｎ型ウェル２２ｓと同じ深さ（ｐ型半導体基板１０の表面からの深さ）を有して形成されている。さらに、第２のｎ型ウェル３１には、ｐ型ウェル３２ｐ及び第１のｎ型ウェル３２ｎが、互いに隣り合って形成されている。ｐ型ウェル３２ｐには、ｎ＋型拡散層３３ｎ，３４ｎから成るソース及びドレイン、及び絶縁膜を介して形成されるゲート電極３５ｎを有したｎチャンネル型ＭＯＳトランジスタＮＭＯＳが形成されている。また、第１のｎ型ウェル３２ｎには、ｐ＋型拡散層３３ｐ，３４ｐから成るソース及びドレイン、及び絶縁膜を介して形成されるゲート電極３５ｐを有したｐチャンネル型ＭＯＳトランジスタＰＭＯＳが形成されている。即ち、周辺回路部３０は、ｎチャンネル型ＭＯＳトランジスタＮＭＯＳ及びｐチャンネル型ＭＯＳトランジスタＰＭＯＳから成るＣＭＯＳトランジスタにより構成される。
【０００６】
次に、従来例に係る光半導体装置の動作について、図５を参照すると共に、図６に示すフォトダイオード部２０ｓの等価回路図を参照して説明する。ここで、検出対象となる光は、赤外線光であるものとする。フォトダイオード部２０ｓに、検出対象となる光が入射すると、入射光は、第２のｎ型ウェル２２ｓ、第２のｎ型ウェル２２ｓとｐ型半導体基板１０との境界に存在する空乏層２３ｓ、及び空乏層２３ｓの外側のｐ型半導体基板に到達する。この場合、第２のｎ型ウェル２２ｓ、空乏層２３ｓ、及びｐ型半導体基板１０には、自由電子及び正孔の対（以下、「電子−正孔対」と略称する）が発生する。
【０００７】
上記電子−正孔対のうち、空乏層２３ｓ中で発生した電子−正孔対の電子及び正孔は、第２のｎ型ウェル２２ｓとｐ型半導体基板１０との境界近傍の電界により加速され、それぞれ、ｐ＋型拡散層２１ｐｓの端子ａ側、及びｎ＋型拡散層２１ｎｓの端子ｂに移動し、結果として端子ａ及び端子ｂとの間に電流が流れる。この電流をドリフト電流と呼ぶ。一方、第２のｎ型ウェル２２ｓ及びｐ型半導体基板１０で発生した電子−正孔対の電子及び正孔は、それらの分布密度勾配応じた拡散により、それぞれ端子ａ及び端子ｂに移動し、結果として電流が流れる。この電流を拡散電流と呼ぶ。
【０００８】
これらのドリフト電流及び拡散電流は、フォトダイオード部２０ｓにおける逆方向電流Ｉである（図６参照の矢印参照）。これらの逆方向電流Ｉは、接地された抵抗Ｒに流れる。そして、その抵抗Ｒによる電圧降下によって生じた電圧が、増幅器ＡＭＰにより増幅され、光検出信号として出力される（図６参照）。
【０００９】
なお、関連する技術文献としては、以下の特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特開平０９−１４８６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来例に係る光半導体装置では、検出する対象となる光の波長によっては、その光エネルギーの検出が充分に行われないという問題が生じていた。
【００１１】
即ち、例えば赤外線を検出しようとする場合、入射する赤外線光の光エネルギーは、シリコン基板の深部（例えば２０μｍ）まで侵入する。しかし、従来例に係る光半導体装置では、そのウェルの深さ、即ち第２のｎ型ウェル２２ｓの深さは、高々５μｍ程度である。従って、空乏層２３ｓも上記深さに存在する。よって、入射する光の光エネルギーの大半は、光の検出効率が高い空乏層２３ｓでの電子−正孔対の生成に寄与せずに、空乏層２３ｓより深いｐ型半導体基板１０中での電子−正孔対の生成に寄与する。即ち、上記光の検出は、ドリフト電流に依らず、拡散電流を主体に行われるため、その光を検出する際の効率が低下していた。
【００１２】
また、ｐ型半導体基板１０中におけるｐ＋型拡散層２１ｐｓとｎ＋型拡散層２１ｎｓとの間の抵抗が高抵抗であると共に、電子−正孔対の移動距離が長距離であったため、光エネルギーを検出の際の高周波応答特性が低下していた。
【００１３】
そこで、本発明は、光エネルギーの検出効率及び高周波応答特性を向上させた光半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光半導体装置は、上述の課題に鑑みて為されたものであり、第１導電型（ｐ型）半導体基板と、その第１導電型半導体基板の表面に形成された受光部と、第１導電型半導体基板の表面で前記受光部に隣接する位置に形成された周辺回路部と、を有し、上記受光部は、周辺回路部よりも深く形成された複数の拡散領域（拡散層）から成ることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の光半導体装置は、上記構成の複数の拡散領域が、第１導電型半導体基板の表面に形成された溝内に埋め込まれた第１導電型拡散領域（ｐ＋型拡散層）及び第２導電型拡散領域（ｎ＋型拡散層）から成り、第１導電型拡散領域及び第２導電型拡散領域は、互いに異なる導電型拡散領域が隣り合うようにして形成され、フォトダイオードを構成していることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の光半導体装置は、上記構成の複数の拡散領域が、第１導電型半導体基板の表面に形成された溝内に埋め込まれた複数の第２導電型拡散領域から成り、複数の第２導電型拡散領域は、互いに隣接して形成され、フォトトランジスタを構成していることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の光半導体装置は、上記構成の周辺回路部が、ＣＭＯＳトランジスタから成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、光半導体装置の受光素子が形成される受光部（フォトダイオード部やフォトトランジスタ部）表面に、周辺回路部よりも深く延びた複数のトレンチ（幅の狭い溝）を形成して、そのトレンチ内にｐ＋型拡散層またはｎ＋型拡散層を形成した。これにより、空乏層が、ｐ型半導体基板の浅い領域から深い領域にかけて広く形成されるため、入射する光の大部分をドリフト電流として検出することが可能となる。また、ｐ＋型拡散層とｎ＋型拡散層との間の距離が短縮されるため、ｐ型半導体基板中の抵抗が低抵抗となる。従って、光エネルギーの検出効率及び高周波応答特性を向上させることが可能となる。
【００１９】
また、ｐ＋型拡散層やｎ＋型拡散層を、上記トレンチに形成しているため、フォトダイオード部やフォトトランジスタ部の形成領域を極力小さくすることが可能となる。従って、光半導体装置の小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の第１の実施形態に係る光半導体装置ついて、図面を参照して説明する。なお、図５に示した従来例に係る光半導体装置と同様の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２１】
本実施形態に係る光半導体装置は、例えばＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格の赤外線通信機器などに用いられるものであるが、その他の機器やシステムに内蔵されて用いられるか、もしくは単体で用いられるものであってもよい。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光半導体装置の概略断面図である。図１に示すように、ｐ型シリコン基板等のｐ型半導体基板１０の表面上に、受光素子であるフォトダイオード部２０が形成されている。そして、フォトダイオード部２０に隣接した位置には、周辺回路部３０が形成されている。
【００２３】
ここで、周辺回路部３０は、図５に示した従来例に係る光半導体装置の周辺回路部と同一の構成を有している。即ち、周辺回路部３０は、ＣＭＯＳトランジスタから成る。
【００２４】
一方、フォトダイオード部２０には、それに隣接する上記周辺回路部３０よりも深く延びた複数のｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎが形成されている。即ち、ｐ型半導体装置１０の表面には、周辺回路部３０の第２のｎ型ウェル３１よりも深く延びるトレンチ（幅の狭い溝）Ｔｐ，Ｔｎが、所定の間隔で隣接して形成されている。トレンチＴｐとトレンチＴｎは、交互に隣接して形成されている。
【００２５】
それらのトレンチＴｐ，Ｔｎ内には、端子ａに接続されたｐ＋型拡散層２１ｐ及び端子ｂに接続されたｎ＋型拡散層２１ｎがそれぞれ埋め込まれている。即ち、トレンチＴｐに形成されたｐ＋型拡散層２１ｐ及びトレンチＴｎに形成されたｎ＋型拡散層２１ｎが、互いに異なる導電型の拡散層が隣り合うようにして、ｐ型半導体基板１０上に形成されている。また、端子ａは、不図示の抵抗Ｒを介して接地されており、端子ｂは、電源電圧Ｖｄｄを供給する不図示の電源に接続されている。
【００２６】
次に、フォトダイオード部２０の詳細な構造について、図面を参照して説明する。図２は、フォトダイオード部２０におけるトレンチＴｐ，Ｔｎ近傍の断面図である。図２に示すように、ｐ型半導体基板１０の表面上に、シリコン酸化膜１１が形成されている。そして、シリコン酸化膜１１及びｐ型半導体基板１０に、複数のトレンチＴｐ，Ｔｎが、例えばトレンチエッチャーなどにより、ｐ型半導体基板１０の垂直方向に延びて形成されている。これらのトレンチＴｐ，Ｔｎは、所定の間隔で互いに隣接して形成されている。
【００２７】
各トレンチＴｐ，Ｔｎ内には、ｐ＋型ポリシリコン層２１ｐｓｉ及びｎ＋型ポリシリコン層２１ｎｓｉがそれぞれ形成されている。ｐ＋型ポリシリコン層２１ｐｓｉ及びｎ＋型ポリシリコン層２１ｎｓｉの外側には、ｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎがそれぞれ形成されている。そして、ｐ＋型ポリシリコン層２１ｐｓｉ及びｎ＋型ポリシリコン層２１ｎｓｉ上には、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）２１ｗが形成されている。ここで、各トレンチＴｐ，Ｔｎの空洞部を埋めるようにして、ＷＳｉ２１ｗを形成してもよい。もしくは、タングステンシリサイド２１ｗが形成された各トレンチＴｐ，Ｔｎの空洞部に、それを埋め込むようにして、例えば、タングステン（Ｗ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属が形成されてもよい。
【００２８】
ここで、上記ｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎは、例えば次のように形成されることが好ましい。即ち、最初にポリシリコン層が形成される。次に、マスクを用いて、トレンチＴｐ内のポリシリコン層にはｐ＋不純物を、トレンチＴｎ内のポリシリコン層にはｎ＋型不純物をそれぞれドーピングする。これにより、トレンチＴｐ内にｐ＋型ポリシリコン層２１ｐｓｉが形成されると共に、ドーピングしたｐ＋型不純物の染み出しにより、ｐ＋型ポリシリコン層２１ｐｓｉの外側にｐ＋型拡散層２１ｐが形成される。同様に、トレンチＴｎ内にｎ＋型ポリシリコン層２１ｎｓｉが形成されると共に、ドーピングしたｎ＋型不純物の染み出しにより、ｎ＋型ポリシリコン層２１ｎｓｉの外側にｎ＋型拡散層２１ｎが形成される。
【００２９】
なお、図１に示した本実施形態の光半導体装置では、フォトダイオード部２０に、複数のｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎが交互に隣接して形成されているが、本発明はこれに限定されない。即ち、本実施形態の光半導体装置は、フォトダイオード部２０に、１対のｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎが形成されるものであってもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、フォトダイオード部２０にトレンチを形成して、そのトレンチにｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎを埋め込んで形成したが、本発明は、これに限定されない。即ち、ｐ型半導体基板１０の垂直方向に延びて、周辺回路部３０よりも深く形成されるものであれば、上記トレンチＴｐ，Ｔｎに替わり、その他の形状の溝もしくは孔が形成されてもよい。
【００３１】
次に、上述した本実施形態に係る光半導体装置の動作について、図１及び図２を参照すると共に、図６に示したフォトダイオード部の等価回路図を参照して説明する。ここで、検出する対象となる光は赤外線光であるとする。赤外線光がフォトダイオード部２０に入射すると、その光は、トレンチＴｐ，Ｔｎの底部近傍の深さまで達する。即ち、光は、トレンチＴｐ，Ｔｎに形成されたｐ＋型拡散層２１ｐ中及びｎ＋型拡散層２１ｎ中を横断するように入射する。
【００３２】
ｎ＋型拡散層２１ｎに光が入射すると、ｎ＋型拡散層２１ｎとｐ型半導体基板１０との境界に存在する空乏層４０中において、電子−正孔対が発生する。上記空乏層４０中で発生した電子−正孔対の電子は、ｎ＋型拡散層２１ｎとｐ型半導体基板１０との境界の電界により加速されて、ｐ＋型拡散層２１ｐの端子ａに移動する。また、正孔は、ｎ＋型拡散層２１ｎの端子ｂに移動する。これにより、端子ａと端子ｂとの間には、検出された光の強さに応じたドリフト電流（ｐｎ接合部近傍の電界によって電子−正孔対が加速されて生じる電流）が流れる。
【００３３】
このドリフト電流は、従来例に係る光半導体装置のフォトダイオード部２０ｓから出力される電流と同様に、図６のフォトダイオード部２０ｓの等価回路図に示すように、増幅器ＡＭＰにより増幅されて出力される。
【００３４】
上述したように、入射する光の大部分を、フォトダイオード部２０に流れるドリフト電流により検出することができるため、光の検出効率を従来例に比して向上させることが可能となる。また、ｐ型半導体基板１０の垂直方向に延びるトレンチＴｐ，Ｔｎに、それぞれｐ＋型拡散層２１ｐ及びｎ＋型拡散層２１ｎを形成したことにより、ｐ型半導体基板１０中において、電子−正孔対の移動距離が従来例に比して短くなり、その移動経路の抵抗が低抵抗となる。従って、光検出の際の高周波応答特性を、従来例に比して高速化することが可能となる。
【００３５】
また、ｐ＋型拡散層２１ｐやｎ＋型拡散層２１ｎを、トレンチＴｐ，Ｔｎに形成しているため、フォトダイオード部２０形成領域を極力小さくすることが可能となる。従って、光半導体装置の小型化を図ることが可能となる。
【００３６】
上述した第１の実施形態の光半導体装置では、受光部としてフォトダイオード部２０を設けたが、本発明はこれに限定されない。即ち、本発明は、以下に説明する第２の実施形態のように、フォトダイオード部２０に替わり、フォトトランジスタ部２０ｔを設けたものであってもよい。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図１及び図２に示した第１の実施形態に係る光半導体装置と同様の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。なお、本実施形態に係る光半導体装置は、第１の実施形態と同様に、例えばＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格の赤外線通信機器などに用いられるものであるが、その他の機器やシステムに内蔵されて用いられるか、もしくは単体で用いられるものであってもよい。
【００３８】
本実施形態の光半導体装置の受光部であるフォトトランジスタ部２０ｔは、図示しないが、図１に示した第１の実施形態のｐ型半導体基板１０上のフォトダイオード部２０と同じ位置に形成されている。また、フォトトランジスタ部２０ｔに隣接する周辺回路部は、図１に示した第１の実施形態の周辺回路部３０と同じ構成を有して、ｐ型半導体基板１０上に形成されている。
【００３９】
フォトトランジスタ部２０ｔには、図示しないが、ｐ型半導体基板１０の垂直方向に延びる複数のトレンチ（幅の狭い溝）Ｔｎｔが、所定の間隔で隣接して形成されている。それらのトレンチＴｎｔの形状は、図１に示した第１の実施形態のフォトダイオード部２０に形成されたトレンチＴｐ，Ｔｎと同様の形状を呈している。そして、それらのトレンチＴｎｔには、ｎ＋型拡散層２１ｎが埋め込まれている。
【００４０】
また、図示しないが、上記各トレンチＴｎｔのｎ＋型拡散層２１ｎには、互いに隣接するトレンチＴｎｔの順において、２つの異なる端子ａ及び端子ｂが、各トレンチＴｎｔに交互に接続されている。即ち、隣り合うトレンチＴｎｔのｎ＋型拡散層２１ｎには、端子ａ及び端子ｂのうち、異なる端子がそれぞれ接続されている。ここで、端子ａ及び端子ｂは、第１に実施形態の端子ａ及び端子ｂと同様のものである。
【００４１】
次に、上記フォトトランジスタ部２０ｔの詳細な構造について、図面を参照して説明する。図３は、フォトトランジスタ部２０ｔに形成されたトレンチＴｎｔ近傍の断面図である。図３に示すように、ｐ型半導体基板１０の表面上に、シリコン酸化膜１１が形成されている。そして、シリコン酸化膜１１及びｐ型半導体基板１０に、複数のトレンチＴｎｔが、例えばトレンチエッチャーなどにより、ｐ型半導体基板１０の垂直方向に延びて形成されている。これらのトレンチＴｎｔは、所定の間隔で互いに隣接して形成されている。
【００４２】
各トレンチＴｎｔ内には、図２に示した第１の実施形態のトレンチＴｎと同様に、ｎ＋型ポリシリコン層２１ｎｓｉ、ｎ＋型拡散層２１ｎ、及びタングステンシリサイド（ＷＳｉ）２１ｗが形成されている。ここで、各トレンチＴｎｔの空洞部を埋めるようにして、タングステンシリサイド２１ｗが形成されてもよい。もしくは、タングステンシリサイド２１ｗが形成された各トレンチＴｎｔの空洞部に、それを埋め込むようにして、例えば、タングステン（Ｗ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属が形成されてもよい。
【００４３】
なお、本実施形態の光半導体装置のフォトトランジスタ部２０ｔには、３つ以上の複数のｎ＋型拡散層２１ｎを形成してもよいし、１対のｎ＋型拡散層２１ｎのみを形成してもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、フォトトランジスタ部２０ｔにトレンチＴｎｔを形成して、そのトレンチＴｎｔにｎ＋型拡散層２１ｎを埋め込んで形成したが、本発明は、これに限定されない。即ち、ｐ型半導体基板１０の垂直方向に延びて、周辺回路部３０よりも深く形成されるものであれば、上記トレンチＴｎｔに替わり、その他の形状の溝もしくは孔が形成されてもよい。
【００４５】
次に、本実施形態に係る光半導体装置の動作について、図３を参照すると共に、図４に示すフォトトランジスタ部２０ｔの等価回路図を参照して説明する。ここで、検出する対象となる光は，赤外線光であるものとする。
【００４６】
図４の等価回路図に示すように、互いに隣接し合う１対のｎ＋型拡散層２１ｎが、ｐ型半導体基板１０と共に、バイポーラトランジスタＴｂを構成している。即ち、フォトトランジスタ部２０ｔは、ｎ＋型拡散層２１ｎの対から成る単数もしくは複数のバイポーラトランジスタＴｂにより構成されている。ここで、バイポーラトランジスタＴｂのコレクタ及びエミッタには、１対のｎ＋型拡散層２１ｎのそれぞれが対応し、そのベースには、ｐ型半導体基板１０が対応している。
【００４７】
フォトトランジスタ部２０ｔに光が入射すると、トレンチＴｎｔのｎ＋型拡散層２１ｎとｐ型半導体基板１０及びその境界に存在する空乏層４０ｔ中で、電子−正孔対が発生する。発生した正孔はベース層に滞留し、ベース電位を上昇させる。これにより、エミッタ−ベース間に順方向電流が流れ、バイポーラトランジスタＴｂがオンし、コレクタ電流Ｉｃが流れる。このコレクタ電流Ｉｃは、コレクタに接続された抵抗Ｒに流れる。そして、抵抗Ｒによる電圧降下により生じた電圧が増幅器ＡＭＰにより増幅されて出力される。
【００４８】
上述したように、本実施形態では、第１の実施形態に係る光半導体装置のフォトダイオード部２０と異なり、ｎ＋型拡散層２１ｎのためのトレンチＴｎｔのみを形成すればよい。従って、上記フォトダイオード部２０を形成する場合に比して、光半導体装置の製造プロセスが簡易になると共に、製造コストを低減することが可能となる。
【００４９】
なお、上記いずれの実施形態においても、検出する対象となる光は赤外線光であるとしたが、本発明は、これに限定されず、赤外線以外の波長帯の光であってもよい。この場合、光半導体装置に入射する光は、トレンチＴｐ，Ｔｎの底部まで到達しない場合があるため、光の検出効率は、従来例の光半導体装置に比して著しく向上するとは限らない。
【００５０】
しかし、ｐ＋型拡散層２１ｐやｎ＋型拡散層２１ｎを、トレンチＴｐ，Ｔｎに形成しているため、電子−正孔対の移動距離が短縮されると共に、その移動経路が低抵抗となるため、高周波応答特性が向上する。また、ｐ＋型拡散層２１ｐやｎ＋型拡散層２１ｎは狭い幅を有して形成されるため、フォトダイオード部２０もしくはフォトトランジスタ部２０ｔの形成領域を極力小さくすることが可能となる。従って、従来例の光半導体装置に比して、より小型の光半導体装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光半導体装置の概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るフォトダイオード部の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るフォトトランジスタ部の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るフォトトランジスタ部の等価回路図である。
【図５】従来例に係る光半導体装置の概略断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態及び従来例に係るフォトダイオード部の等価回路図である。
【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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