DE3921028A1 - Avalanche photodiode with mesa structure - including guard ring preventing edge breakdown - Google Patents
Avalanche photodiode with mesa structure - including guard ring preventing edge breakdownInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine von oben beleuchtete Avalanche-Photodiode im Materialsystem InP/InGaAs(P) mit ge trennten Absorptions- und Multiplikationsschichten (SAM-APD) und ein Verfahren zu deren Herstellung. Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer solchen Avalanche-Photodiode. Sie weist an der Oberfläche einen p-dotierten Bereich 61 auf und besteht ansonsten aus n-dotiertem Material. Der Betrag der p- Dotierung ist sehr viel höher als der Betrag der n-Dotierung. In diesem Bauelement wird das einfallende Licht in der aus In0,53 Ga0,47As (InGaAs) bestehenden Absorptionsschicht 21 absorbiert. Dabei werden Elektron-Loch-Paare erzeugt, die unter dem Einfluß eines angelegten elektrischen Feldes von einander getrennt werden. Die entstandenen Löcher werden in die aus InP bestehende Multiplikationsschicht 41 gesaugt und dort vervielfacht. Zwischen der Absorptionsschicht 21 und der Multiplikationsschicht 41 befindet sich noch mindestens eine Übergangsschicht 31 aus InGaAsP, die der Verbesserung des Zeitverhaltens der Diode dient (Y. Matsushima e. a., Electron. Lett. 18, 945-946 (1982)).The present invention relates to a top-lit avalanche photodiode in the material system InP / InGaAs (P) with separated absorption and multiplication layers (SAM-APD) and a method for their production. Fig. 1 shows the basic structure of such an avalanche photodiode. It has a p-doped region 61 on the surface and otherwise consists of n-doped material. The amount of p-doping is much higher than the amount of n-doping. In this component, the incident light is absorbed in the absorption layer 21 consisting of In 0.53 Ga 0.47 As (InGaAs). This creates electron-hole pairs that are separated from each other under the influence of an applied electric field. The holes formed are sucked into the multiplication layer 41 consisting of InP and multiplied there. Between the absorption layer 21 and the multiplication layer 41 there is at least one transition layer 31 made of InGaAsP, which serves to improve the time behavior of the diode (Y. Matsushima ea, Electron. Lett. 18, 945-946 (1982)).
Die Löchervervielfachung soll über die Fläche der Photodiode (aktiver Bereich) gleichmäßig verteilt erfolgen. Zur Er zielung dieser Vervielfachung (Lawinen- oder Avalanchedurch bruch) sind hohe elektrische Feldstärken im zentralen, aktiven Bereich der Photodiode erforderlich. Bei den notwendigen hohen angelegten Spannungen treten am Rand des Bauelementes höhere elektrische Felder auf als im aktiven Bereich, so daß die Ladungsträgervervielfachung zuerst am Rand auftritt (Rand durchbruch). Die Höhe der elektrischen Feldstärke hängt bei der festen angelegten Spannung von der n-Dotierung und von der Krümmung des pn-Überganges ab. Und zwar steigt die Feldstärke mit steigender n-Dotierung und mit stärker werdender positiver Krümmung (in Fig. 1 gestrichelt umrandeter Bereich 2 positiver Krümmung). In Fig. 1 sind auf dem p -Bereich 61 ein ring förmiger erster Kontakt 81 und auf der Unterseite des Substrates 11 ein zweiter Kontakt 91 eingezeichnet.The multiplication of holes should be evenly distributed over the area of the photodiode (active area). To achieve this multiplication (avalanche or avalanche breakthrough), high electric field strengths are required in the central, active area of the photodiode. With the necessary high applied voltages, higher electric fields occur at the edge of the component than in the active area, so that the multiplication of charge carriers first occurs at the edge (edge breakthrough). The level of the electric field strength depends on the n-doping and the curvature of the pn junction at the fixed applied voltage. The field strength increases with increasing n-doping and with increasing positive curvature (region 2 of positive curvature with dashed lines in FIG. 1). In Fig. 1, on the p region 61, a ring-shaped first contact 81 and a second contact 91 located on the underside of the substrate 11.
Erste Avalanchephotodioden im Materialsystem InP/InGaAs(P) hatten zur Vermeidung des Randdurchbruchs eine Mesa-Struktur (Fig. 2 und 3). Bei der in Fig. 2 dargestellten Photodiode wird der p⁺-Bereich durch das Substrat 12 gebildet, und das Licht fällt durch einen auf der Unterseite des Substrates 12 aufgebrachten ringförmigen ersten Kontakt 82 von der Substrat seite her ein. Auf der dem Lichteintritt gegenüberliegenden Seite des Substrates 11 sind die Multiplikationsschicht 42, mindestens eine Übergangsschicht 32 und die Absorptionsschicht 22 als Mesa ausgebildet. Auf der Absorptionsschicht 22 be findet sich der zweite Kontakt 92.The first avalanche photodiodes in the material system InP / InGaAs (P) had a mesa structure to avoid the edge breakthrough ( FIGS. 2 and 3). In the photodiode shown in FIG. 2, the p⁺ region is formed by the substrate 12 , and the light is incident from the substrate side through an annular first contact 82 applied to the underside of the substrate 12 . On the side of the substrate 11 opposite the light entry, the multiplication layer 42 , at least one transition layer 32 and the absorption layer 22 are formed as a mesa. On the absorption layer 22 there is the second contact 92 .
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform nach F. Osaka e. a., Electron. Lett. 16, 716-717 (1980), weist zusätzlich zur Mesaätzung einen Schutzring und eine im aktiven Bereich lokal erhöhte n-Dotierung auf, wie sie von H. W. Ruegg in IEEE Trans. Electron Dev. ED-14, 239-251 (1967) vorgeschlagen wurde. Hierbei befindet sich nur im aktiven Bereich ein pn-Übergang mit einer höheren n-Dotierung (2*10¹⁶ cm-3), während im kritischen Randbereich eine deutlich niedrigere n-Dotierung vorliegt. Zur Erzielung dieser Struktur wurde von einer geeigneten Schichtfolge auf einem Substrat 13 aus n -InP, und zwar einer Absorbtionsschicht 23 aus n-InGaAsP, einer Zwischenschicht 43 aus n⁻-InP und einer Multiplikations schicht 53 aus n-InP, ausgehend eine flache Mesa in die Multiplikationsschicht 53 und die Zwischenschicht 43 geätzt, daran anschließend eine ganzflächige Cd-Diffusion zur Herstellung einer Deckschicht 63 aus p⁺-Cd vorgenommen und schließlich eine zweite tiefe, alle aufgewachsenen Schichten umfassende Mesaätzung vorgenommen.The embodiment shown in FIG. 3 according to F. Osaka ea, Electron. Lett. 16, 716-717 (1980), in addition to the mesa etching, has a protective ring and a locally increased n-doping in the active region, as proposed by HW Ruegg in IEEE Trans. Electron Dev. ED-14, 239-251 (1967) has been. Here there is only a pn junction with a higher n-doping (2 * 10¹⁶ cm -3 ) in the active area, while there is a significantly lower n-doping in the critical edge area. To achieve this structure, starting from a suitable layer sequence on a substrate 13 made of n -InP, namely an absorption layer 23 made of n-InGaAsP, an intermediate layer 43 made of n⁻-InP and a multiplication layer 53 made of n-InP etched into the multiplication layer 53 and the intermediate layer 43 , then a full-surface Cd diffusion was carried out to produce a cover layer 63 made of p C-Cd and finally a second deep mesa etching comprising all the grown layers was carried out.
Bei den Photodioden nach Fig. 2 und 3 liegen die Übergänge zwischen der Multiplikationsschicht 42 aus InP und der Übergangs schicht 32 aus InGaAsP bzw. zwischen der Zwischenschicht 43 aus InP und der Absorbtionsschicht 23 aus InGaAsP bzw. der Übergang zwischen der Übergangsschicht 32 und der Absorptions schicht 22 aus InGaAs (Heteroübergänge) im Bereich hoher elektrischer Feldstärken an der Oberfläche der Mesaflanken frei. Dadurch treten Probleme mit der für die Langzeit stabilität erforderlichen Oberflächenpassivierung auf. Daher wurden verschiedene planare Bauformen entwickelt.In the photodiodes shown in FIG. 2 and 3, the transitions between the multiplication layer 42 are made of InP and the transition layer 32 made of InGaAsP, and between the intermediate layer 43 made of InP and the absorption layer 23 of InGaAsP and the transition between the transitional layer 32 and the absorption layer 22 made of InGaAs (heterojunctions) in the area of high electric field strengths on the surface of the mesa flanks. This causes problems with the surface passivation required for long-term stability. Therefore, various planar designs have been developed.
In den Fig. 4 bis 6 ist jeweils der obere Teil einer solchen planaren Schichtstruktur dargestellt, wobei die Figuren jeweils den Ausschnitt mit dem p⁺-Bereich 5 und der Multiplikationsschicht 6 im Querschnitt zeigen. Diese Quer schnitte in Fig. 4 bis 6 zeigen den Schutzring 4 und den ersten Kontakt 3 wegen der vorhandenen Symmetrie jeweils nur auf einer Seite.In Figs. 4 to 6 of the upper part is shown in each case of such a planar layer structure, wherein each of the figures show the clipping with the p⁺-region 5 and the multiplication layer 6 in the cross section. These cross sections in Fig. 4 to 6 show the protective ring 4 and the first contact 3 due to the existing symmetry only on one side.
Die in Fig. 4 gezeigte Bauform in Anlehnung an H. W. Ruegg
(a.a.0.) stellt eine planare Lösung dar, wie sie von ver
schiedenen Autoren vorgeschlagen wurde:
K. Yasuda e. a. Electron. Lett. 20, 373-374 (1984),
T. Shirai e. a., ECOC 87, Helsinki, Finnland, Technical Digest,
55-61 (1987),
H. Imai e. a., J. Lightwave Technology 6, 1634-1642 (1988),
P.P.Webb e. a., OFC New Orleans, LA Juni 1988.The design shown in Fig. 4 based on HW Ruegg (aa0.) Represents a planar solution as proposed by various authors:
K. Yasuda ea Electron. Lett. 20, 373-374 (1984),
T. Shirai ea, ECOC 87, Helsinki, Finland, Technical Digest, 55-61 (1987),
H. Imai ea, J. Lightwave Technology 6, 1634-1642 (1988),
PPWebb ea, OFC New Orleans, LA June 1988.
Der gestrichelt eingezeichnete Schutzring 4 dient zur weiteren Verringerung des E-Feldes im Randbereich. Dieser Schutzring 4 weist aufgrund seiner geringeren Randkrümmung und einer speziell verlaufenden p-Dotierung ein geringeres elektrisches Feld auf.The protective ring 4 shown in broken lines serves to further reduce the E field in the edge region. This protective ring 4 has a lower electric field due to its lower edge curvature and a special p-doping.
In G. C. Chi e. a., Appl. Phys. Lett. 50, 1158-1160 (1987), ist eine Lösung vorgeschlagen, bei der die Absenkung des E-Feldes am Rand durch eine dort sehr niedrige p-Dotierung und durch eine sehr geringe Krümmung des pn-Überganges erreicht wird. In G.C. Chi e. a., Appl. Phys. Lett. 50, 1158-1160 (1987), A solution is proposed in which the lowering of the E field at the edge due to a very low p-doping and achieved by a very slight curvature of the pn junction becomes.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform mit zweifachem Schutzring 4 dargestellt. Der innere, sich mit dem p⁺-Bereich 5 über lappende Schutzring weist eine niedrigere p-Dotierung als der aktive p⁺-Bereich 5 auf und reicht zur Vermeidung der kritischen positiven Randkrümmung tiefer in das Halbleiter material hinein als die Dotierung des p⁺-Bereiches 5. Der äußere Schutzring überlappt mit dem inneren Schutzring und weist eine noch niedrigere p-Dotierung als der innere Schutz ring auf. Dieser äußere Schutzring vermindert die Krümmung am Rand des inneren Schutzrings. Der oberste Schichtanteil über der Multiplikationsschicht 6 aus n⁻-InP ist niedriger n dotiert als die Multiplikationsschicht 6 aus n-InP, um das E-Feld am Rand des äußeren Schutzringes zu vermindern (K. Taguchi e. a., J. Lightwave Technology 6, 1643-1655 (1988)).In Fig. 5 shows an embodiment with double protective ring 4. The inner protective ring, which overlaps with the p⁺ region 5, has a lower p doping than the active p⁺ region 5 and extends deeper into the semiconductor material than the doping of the p⁺ to avoid the critical positive edge curvature. Area 5 . The outer protective ring overlaps with the inner protective ring and has an even lower p-doping than the inner protective ring. This outer guard ring reduces the curvature at the edge of the inner guard ring. The uppermost layer portion above the multiplication layer 6 made of n⁻-InP is less n doped than the multiplication layer 6 made of n-InP in order to reduce the E field at the edge of the outer protective ring (K. Taguchi ea, J. Lightwave Technology 6, 1643 -1655 (1988)).
In Y. Liu e. a., Appl. Phys. Lett. 53, 1311-1313 (1988) ist eine Struktur mit zwei schwimmenden Schutzringen 4 (floating guard rings) aufgeführt, bei der die beiden Schutzringe 4 durch schmale n-dotierte Bereiche von der aktiven Zone getrennt sind (Fig. 6). Auch hier ist der oberste Schichtanteil aus n⁻-InP niedriger dotiert als die Multiplikationsschicht 6 aus n-InP, um das E-Feld am Rand des äußeren Schutzringes zu vermindern.In Y. Liu ea, Appl. Phys. Lett. 53, 1311-1313 (1988) lists a structure with two floating guard rings 4 , in which the two guard rings 4 are separated from the active zone by narrow n-doped regions ( FIG. 6). Here, too, the top layer portion of n aus-InP is less doped than the multiplication layer 6 of n-InP in order to reduce the E field at the edge of the outer protective ring.
Alle diese bekannten Strukturen weisen kritische Herstellungs schritte auf bzw. vermeiden den Randdurchbruch nur knapp.All of these known structures exhibit critical manufacturing steps on or just barely avoid the edge breakthrough.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Avalanche photodiode anzugeben, bei der der Randdurchbruch wirkungsvoll verhindert wird und die gleichzeitig einfach herstellbar ist. Eine weitere Aufgabe ist die Angabe eines zugehörigen Herstel lungsverfahrens.The object of the present invention is an avalanche Specify photodiode where the edge opening is effective is prevented and which is easy to manufacture at the same time. Another task is the specification of an associated manufacturer procedure.
Diese Aufgabe wird mit einer Avalanchephotodiode mit den Merk malen des Anspruches 1 und mit dem Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst. This task is carried out with an avalanche photodiode with the Merk paint of claim 1 and with the manufacturing process solved the features of claim 8.
Es folgt eine Beschreibung der erfindungsgemäßen Avalanche photodiode anhand der Fig. 7 bis 11 und des zugehörigen Herstellungsverfahrens anhand der Fig. 12 bis 17.There follows a description of the avalanche photodiode according to the invention with reference to FIGS . 7 to 11 and the associated production method with reference to FIGS. 12 to 17.
Fig. 7 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Avalanche photodiode im Querschnitt. Die Fig. 8 bis 11 zeigen weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Aufbaues jeweils in einem Ausschnitt des in Fig. 7 dargestellten Querschnittes. Die Fig. 12 bis 17 zeigen aufeinanderfolgende Schritte des Herstellungsverfahrens im Querschnitt. Fig. 7 shows the structure of an avalanche photodiode according to the invention in cross section. Figs. 8 to 11 show further embodiments of the construction according to the invention respectively in a section of the cross section shown in Fig. 7. Figs. 12 to 17 show successive steps of the production process in cross section.
Wesentliche Merkmale der erfindungsgemäßen Avalanchephotodiode sind eine flache Mesaätzung mit einem durch lokale Dotierung hergestellten Schutzring um eine lokal höhere Dotierung im aktiven Bereich. Fig. 7 zeigt eine mögliche Ausführungsform im Querschnitt. Auf einem n-dotierten Substrat 17 aus n⁺-InP ist eine Pufferschicht 7 mit einer Dicke von etwa 1µm aus n-InP und einer Dotierungshöhe größer als 1016 cm-3 aufgewachsen. Darauf folgt eine Absorptionsschicht 27 mit einer Dicke von etwa 2,5µm aus n-InGaAs mit einer Dotierungshöhe kleiner als 1015 cm-3. Darauf folgt mindestens eine Übergangsschicht 37 mit einer Dicke von etwa 0,2µm aus n-InGaAsP mit einer Dotierungshöhe kleiner als 1015 cm-3. Darauf folgt eine Zwischenschicht 47 mit einer Dicke von etwa 1,3µm aus n-InP und einer Dotierungshöhe kleiner als 1015 cm-3. Der für den Multiplikationseffekt vorgesehene Bereich wird oberhalb dieser Zwischenschicht 47 durch eine Multiplikationsschicht 57 mit einer Dicke von etwa 0,4µm aus n-InP und mit einer Dotierungshöhe von etwa 5*10¹⁶ cm-3 erweitert. Auf diese Multiplikationsschicht 57 folgt nach oben eine Deckschicht 67 mit einer Dicke von etwa 0,5 µm aus p⁺-InP und einer Dotierungshöhe von größer als 2*10¹⁸ cm-3.Essential features of the avalanche photodiode according to the invention are a flat mesa etching with a protective ring produced by local doping around a locally higher doping in the active region. Fig. 7 shows a possible embodiment in cross section. A buffer layer 7 with a thickness of approximately 1 μm made of n-InP and a doping height greater than 10 16 cm -3 was grown on an n-doped substrate 17 made of n⁺-InP. This is followed by an absorption layer 27 with a thickness of approximately 2.5 μm made of n-InGaAs with a doping height of less than 10 15 cm -3 . This is followed by at least one transition layer 37 with a thickness of approximately 0.2 μm made of n-InGaAsP with a doping height of less than 10 15 cm -3 . This is followed by an intermediate layer 47 with a thickness of approximately 1.3 μm made of n-InP and a doping height of less than 10 15 cm -3 . The area provided for the multiplication effect is expanded above this intermediate layer 47 by a multiplication layer 57 with a thickness of approximately 0.4 μm made of n-InP and with a doping level of approximately 5 * 10¹⁶ cm -3 . This multiplication layer 57 is followed at the top by a cover layer 67 with a thickness of approximately 0.5 μm made of p⁺-InP and a doping level of greater than 2 * 10¹⁸ cm -3 .
Diese Deckschicht 67 und die Multiplikationsschicht 57 sind zu einer Mesa rückgeätzt, wobei ein oberer Schichtanteil der Zwischenschicht 47 mit abgetragen sein kann. Die Zwischen schicht 47 ist aber ganzflächig vorhanden. In der Mesa ist ein Schutzring 1 am Rand ausgebildet. Die Oberfläche des Halbleitermaterials ist mit einer Passivierungsschicht 67 bedeckt. In einer ringförmigen Aussparung dieser Passivierungs schicht ist ein erster Kontakt 87 auf die Oberfläche der Deck schicht 67 im Bereich des Schutzringes 1 aufgebracht. Ein zweiter Kontakt 97 ist ganzflächig auf die der überwachsenen Seite des Substrates 17 gegenüberliegende Oberfläche des Substrates 17 aufgebracht. Der erste Kontakt 87 ist ringförmig gestaltet, so daß die innere Öffnung dieses ersten Kontaktes 87 den Lichteintritt in die Deckschicht 67 ermöglicht. Der dort vorhandene Anteil der Passivierungsschicht 77 wirkt als Antireflexbelag.This cover layer 67 and the multiplication layer 57 are etched back to form a mesa, it being possible for an upper layer portion of the intermediate layer 47 to be removed as well. The intermediate layer 47 is present over the entire area. A protective ring 1 is formed on the edge in the mesa. The surface of the semiconductor material is covered with a passivation layer 67 . In an annular recess of this passivation layer, a first contact 87 is applied to the surface of the cover layer 67 in the area of the protective ring 1 . A second contact 97 is applied over the entire area to the surface of the substrate 17 opposite the overgrown side of the substrate 17 . The first contact 87 is annular, so that the inner opening of this first contact 87 allows light to enter the cover layer 67 . The portion of the passivation layer 77 present there acts as an anti-reflective coating.
Durch die getrennte Herstellung der p⁺-dotierten Deckschicht
67 im aktiven Bereich und des Schutzringes 1 werden folgende
Vorteile erreicht:
Der Schutzring kann niedrig p-dotiert werden. Damit ist die
elektrische Feldstärke im Bereich des Schutzrings 1 niedrig.
Die Einstellung der zu der Herstellung des Schutzringes er
forderlichen Diffusions- bzw. Implantationstiefe ist un
kritisch, da die mit engeren Toleranzen herzustellende Deck
schicht 67 getrennt hergestellt wird.The separate production of the p⁺-doped cover layer 67 in the active region and the protective ring 1 achieves the following advantages:
The protective ring can be p-doped low. The electric field strength in the area of the protective ring 1 is thus low. The setting of the diffusion or implantation depth required for the production of the protective ring is not critical since the cover layer 67 to be produced with tighter tolerances is produced separately.
Eine zweite, tiefe Mesaätzung, wie bei der in Fig. 3 darge stellten Struktur entfällt.A second, deep mesa etching, as in the structure shown in FIG. 3, is omitted.
Durch die geringe Höhe (kleiner als 1,5µm) der erforderlichen Mesaätzung ist die Struktur quasiplanar, und es entstehen im Gegensatz zu einer konventionellen Mesastruktur (Fig. 2 und 3) keine Probleme für nachfolgende Prozeßschritte, die eine Photolithographie beinhalten.Due to the small height (less than 1.5 µm) of the required mesa etching, the structure is quasi-planar and, in contrast to a conventional mesa structure (FIGS . 2 and 3), no problems arise for subsequent process steps which include photolithography.
Der erfindungsgemäße Aufbau einer Avalanchephotodiode, wie er an dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, läßt sich zur Vermeidung des Randdurchbruchs in jedem Halb leitermaterial realisieren, d.h. nicht nur wie vorstehend be schrieben für die Materialkombination InP/InGaAs(P). Ebenso ist eine Vertauschung der Vorzeichen der Dotierung (p- bzw. n- Dotierung) möglich. The construction of an avalanche photodiode according to the invention, as he was described in the above embodiment, can be used to avoid edge breakthrough in each half Realize conductor material, i.e. not only as above wrote for the material combination InP / InGaAs (P). As well is an exchange of the signs of the doping (p- or n- Doping) possible.
Die Fig. 8 bis 11 zeigen verschiedene Ausführungsformen für den Schutzring 1, 10 und den ersten Kontakt 8, 80. In den Fig. 8 und 10 ist der Schutzring 1 entsprechend dem Aus führungsbeispiel der Fig. 7 ausgebildet. Der erste Kontakt 8 ist in Fig. 8 ringförmig auf der Oberfläche der Deckschicht 64 innerhalb des Schutzringes 1 aufgebracht. In Fig. 10 ist dieser erste Kontakt 80 zusätzlich über die Flanke der Mesa hinuntergezogen und hat einen sich flächenhaft auf der Passivierungsschicht 9 außerhalb des Bereiches der Mesa er streckenden Anteil. In den Fig. 9 und 11 ist der Schutzring 10 soweit in die Zwischenschicht 45 hinein ausgebildet, daß er sich in dieser Zwischenschicht 45 bis in einen äußeren, außerhalb des von der Mesa eingenommenen Bereiches liegenden Bereich erstreckt. In Fig. 9 ist ein entsprechend Fig. 8 ausgeformter erster Kontakt 8 aufgebracht; in Fig. 11 ist ein entsprechend Fig. 10 ausgeformter erster Kontakt 80 aufgebracht. Die Ausgestaltung des ersten Kontaktes 80 ent sprechend den Fig. 10 und 11 hat den Vorteil, daß der sich flächenhaft außerhalb des Bereiches der Mesa erstreckende An teil dieses ersten Kontaktes 80 über den pn-Übergang hinaus ragt und damit eine ebene Fläche eines Leiters, in dem das E-Feld verschwindet, zur weiteren Verringerung des E-Feldes am Rand des pn-Überganges bildet. Figs. 8 to 11 show various embodiments for the protection ring 1 10 and the first contact 8, 80. In FIGS. 8 and 10 of the protective ring 1 corresponding to the out operation example of Fig. 7 is formed. In FIG. 8, the first contact 8 is applied in a ring on the surface of the cover layer 64 within the protective ring 1 . In Fig. 10, this first contact 80 is additionally pulled down over the flank of the mesa and has an area extending on the passivation layer 9 outside the area of the mesa. In FIGS. 9 and 11 of guard ring 10 is formed as far as in the intermediate layer 45 in that it extends in this intermediate layer 45 and in an outer, outside the area occupied by the mesa area lying area. A first contact 8 shaped in accordance with FIG. 8 is applied in FIG. 9; A first contact 80 shaped in accordance with FIG. 10 is applied in FIG. 11. The design of the first contact 80 accordingly FIGS . 10 and 11 has the advantage that the area extending outside the area of the mesa extends to part of this first contact 80 beyond the pn junction and thus a flat surface of a conductor, in which the E field disappears to further reduce the E field at the edge of the pn junction.
Die elektrischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Avalanche photodiode mit angelegter Betriebsspannung hat gegenüber den bekannten Ausführungsformen folgende Vorteile: Die Raumladungs zone, in der eine hohe elektrische Feldstärke herrscht, tritt im Gegensatz zur bekannten Mesastruktur entsprechend den Fig. 2 und 3 nur im InP an die Oberfläche. Es treten daher keine Passivierungsprobleme auf. Die Heteroübergänge treten nur an den Spaltflächen des fertigen Chips, die außerhalb des eigentlichen Funktionselementes liegen an die Oberfläche. Da durch sind die Passivierungsprobleme in der gleichen Weise lösbar, wie bei vollplanaren SAM-APD-Bauformen.The electrical properties of the avalanche photodiode according to the invention with applied operating voltage have the following advantages over the known embodiments: The space charge zone, in which there is a high electric field strength, in contrast to the known mesa structure according to FIGS . 2 and 3, only in the InP to the surface. There are therefore no passivation problems. The heterojunctions occur only on the gap surfaces of the finished chip, which lie on the surface outside the actual functional element. As a result, the passivation problems can be solved in the same way as with fully planar SAM-APD designs.
Im aktiven Bereich der erfindungsgemäßen Avalanchephotodiode herrschen hohe Feldstärken, da dort eine relativ hoch n-do tiert (bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel 5*10¹⁶ cm-3) Multiplikationsschicht 57 mit der p-dotierten Deckschicht 67 den pn-Übergang bildet. Der innere Rand des Schutzringes 1 bildet zusammen mit der Deckschicht 67 einen negativ gekrümmten pn-Übergang mit geringer elektrischer Feldstärke. Der äußere Rand des Schutzringes 1 weist niedrige elektrische Feldstärken auf, da er nur in Kontakt mit niedrig dotiertem n-Material (Zwischenschicht 47) steht.In the active area of the avalanche photodiode according to the invention there are high field strengths, since there is a relatively high n-doed (in the described embodiment 5 * 10¹⁶ cm -3 ) multiplication layer 57 with the p-doped cover layer 67 forms the pn junction. The inner edge of the protective ring 1 , together with the cover layer 67, forms a negatively curved pn junction with a low electrical field strength. The outer edge of the protective ring 1 has low electrical field strengths, since it is only in contact with low-doped n-material (intermediate layer 47 ).
Es folgt eine Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für diese erfindungsgemäße Avalanchephotodiode. Dieses Herstellungsverfahren ist in den Fig. 12 bis 17 entsprechend den einzelnen Herstellungsschritten dargestellt.The following is a description of a manufacturing process for this avalanche photodiode according to the invention. This manufacturing process is shown in FIGS. 12 to 17 corresponding to the individual manufacturing steps.
In einem ersten Verfahrensschritt werden die für die er findungsgemäße Photodiode erforderlichen Halbleiterschichten mittels eines epitaxialen Verfahrens auf dem Substrat 17 ab geschieden. In Fig. 12 sind das Substrat 17 und die nachein ander ganzflächig aufgewachsene Pufferschicht 7, Absorptions schicht 27, Übergangsschicht 37, Zwischenschicht 47 aus InP, Multiplikationsschicht 57 und Deckschicht 67 dargestellt. Die Absorptionsschicht ist InGaAs, die Übergangsschicht ist InGaAsP. Die übrigen Schichten und das Substrat sind InP. Das Substrat 17 und alle aufgewachsenen Schichten mit Ausnahme der Deckschicht 67 sind n-dotiert mit den oben angegebenen Dotierungskonzentrationen. Die Deckschicht 67 ist p-dotiert mit einer Dotierungskonzentration von mindestens 2*10¹⁸ cm-3. Die Multiplikationsschicht 57 und die Deckschicht 67 können auch statt durch epitaxiales Aufwachsen nach der Epitaxie durch Implantation oder Diffusion der entsprechenden Dotierungen in einer entsprechend dicker abgeschiedenen Zwischenschicht 47 ausgebildet werden. Diese Zwischenschicht 47 wird in diesem Fall während der Herstellung in einer Dicke aufgewachsen, die der Summe der Dicken der Zwischenschicht 47, der Multiplikationsschicht 57 und der Deckschicht 67 entspricht. Die Dotierung dieser (dicker aufgewachsenen) Schicht wird entsprechend der für die Zwischenschicht 47 vorgesehenen Dotierungshöhe vorgenommen. In a first process step, the semiconductor layers required for the photodiode according to the invention are deposited on the substrate 17 by means of an epitaxial process. In Fig. 12, the substrate 17 and the one after the other over the whole area grown buffer layer 7, absorption layer 27, transition layer 37, intermediate layer 47 of InP multiplication layer 57 and cover layer 67 illustrated. The absorption layer is InGaAs, the transition layer is InGaAsP. The remaining layers and the substrate are InP. The substrate 17 and all grown layers with the exception of the cover layer 67 are n-doped with the above-mentioned doping concentrations. The cover layer 67 is p-doped with a doping concentration of at least 2 * 10¹⁸ cm -3 . The multiplication layer 57 and the cover layer 67 can also be formed in an appropriately thicker intermediate layer 47 instead of by epitaxial growth after the epitaxy by implantation or diffusion of the corresponding dopants. In this case, this intermediate layer 47 is grown to a thickness during production which corresponds to the sum of the thicknesses of the intermediate layer 47 , the multiplication layer 57 and the cover layer 67 . This (thicker) layer is doped in accordance with the doping level provided for the intermediate layer 47 .
In einem zweiten Verfahrensschritt wird der Schutzring herge stellt. Dazu wird die freie Oberfläche der Deckschicht 67 mit einer geeigneten strukturierten Maske (z.B. SiNx) mit einer Öffnung im Bereich des herzustellenden Schutzringes abgedeckt und durch diese Öffnung ein p-Dotierstoff (z.B. Zn) ein diffundiert (Fig. 13). Es kann stattdessen auch eine lokale Ionenimplantation für die p-Dotierung 15 verwendet werden. Diese Dotierung 15 soll möglichst gerade durch die Grenz schicht 57 hindurch bis an die Zwischenschicht 47 her anreichen, aber möglichst wenig in diese Zwischenschicht 47 hineinreichen, da sonst am Übergang zwischen der Ab sorptionsschicht 27 und der Übergangsschicht 37 bzw. zwischen der Übergangsschicht 37 und der Zwischenschicht 47 so hohe elektrische Feldstärken auftreten können, daß dort Tunnelströme fließen können. Die Dotierung 15 soll dabei möglichst niedrig sein und/oder einen flachen Dotierungs gradienten in das n-dotierte Material der Zwischenschicht 47 hinein aufweisen.In a second step, the protective ring is manufactured. For this purpose, the free surface of the cover layer 67 is covered with a suitable structured mask (for example SiN x ) with an opening in the region of the protective ring to be produced and a p-type dopant (for example Zn) is diffused through this opening ( FIG. 13). Instead, a local ion implantation can also be used for the p-doping 15 . This doping 15 should extend as straight as possible through the boundary layer 57 through to the intermediate layer 47 , but should extend as little as possible into this intermediate layer 47 , since otherwise at the transition between the absorption layer 27 and the transition layer 37 or between the transition layer 37 and the Intermediate layer 47 such high electric field strengths can occur that tunnel currents can flow there. The doping 15 should be as low as possible and / or have a flat doping gradient into the n-doped material of the intermediate layer 47 .
In einem dritten Verfahrensschritt wird die Mesa geätzt (Fig. 14). Dieser Atzschritt kann mittels Trockenätzprozessen und anschließender naßchemischer Überätzung oder nur naßchemisch erfolgen. Die Trockenätzung hat dabei den Vorteil der guten Reproduzierbarkeit. Die dabei geschädigte Halbleiteroberfläche muß dann anschließend in einem kurzen naßchemischen Ätzschritt (Überätzung) abgetragen werden. Bei der Ätzung sollen außer halb des für die Mesa 16 vorgesehenen Bereiches mindestens die Deckschicht 67 und die Multiplikationsschicht 57 entfernt werden. Die Ätzung soll die Zwischenschicht 47 möglichst wenig angreifen und darf insbesondere die Übergangsschicht nicht erreichen, da sonst der Heteroübergang zwischen der Zwischenschicht 47 und der Übergangsschicht 37, der im Betrieb hohe elektrische Feldstärken aufweist, freigelegt wird.In a third step, the mesa is etched ( Fig. 14). This etching step can take place by means of dry etching processes and subsequent wet chemical overetching or only wet chemical. Dry etching has the advantage of good reproducibility. The damaged semiconductor surface must then be removed in a short wet chemical etching step (overetching). During the etching, at least the cover layer 67 and the multiplication layer 57 should be removed outside the area provided for the mesa 16 . The etching should attack the intermediate layer 47 as little as possible and in particular must not reach the transition layer, since otherwise the heterojunction between the intermediate layer 47 and the transition layer 37 , which has high electrical field strengths during operation, is exposed.
In einem vierten Verfahrensschritt (s. Fig. 15) erfolgt eine ganzflächige Beschichtung der Halbleiteroberfläche mit einer Passivierungsschicht 77 aus einem Dielektrikum (z.B. SiNx) . In a fourth method step (see FIG. 15), the entire surface of the semiconductor surface is coated with a passivation layer 77 made of a dielectric (for example SiN x ).
Diese Passivierungsschicht 77 dient zur Passivierung des pn-Überganges an der Flanke der Mesa 16 und als Antireflexschicht im Bereich der Deckschicht 67, der für den Lichteintritt vorgesehen ist. In dieser Passivierungsschicht 77 wird um diesen für den Lichteintritt vorgesehenen aktiven Bereich herum eine ringförmige Öffnung für die Kontaktierung hergestellt. Gleichzeitig werden um die Mesa 16 herum Bahnen oder Gräben, die die Halbleiteroberfläche freilegen, hergestellt, um ein besseres Anritzen des Halbleitermaterials vor dem Vereinzeln der Bauelemente (Chips) durch Brechen zu ermöglichen.This passivation layer 77 serves to passivate the pn junction on the flank of the mesa 16 and as an antireflection layer in the region of the cover layer 67 , which is provided for the entry of light. In this passivation layer 77 , an annular opening for contacting is produced around this active area provided for the entry of light. At the same time, tracks or trenches, which expose the semiconductor surface, are produced around the mesa 16 , in order to enable better scratching of the semiconductor material before the components (chips) are separated by breaking.
In einem fünften Verfahrensschritt wird die Metallisierung des ersten Kontaktes 87 (Fig. 16) in Abhebetechnik aufgebracht. Der Kontakt 87 weist im aktiven Bereich, d.h. in dem für den Lichteintritt vorgesehenen Bereich der Oberfläche der Deck schicht 67 ein Loch auf, durch das das zu detektierende Licht einfallen kann. Der in diesem Loch befindliche Anteil der Passivierungsschicht 77 wirkt als Antireflexschicht. Dieser erste Kontakt 87, 88 kann in den verschiedenen Ausführungsformen entsprechend den Fig. 8 und 10, d.h. ohne oder mit flächenhaft ausgedehntem Anteil außerhalb des Bereiches der Mesa 16, aufgebracht werden (s. Fig. 17).In a fifth process step, the metallization of the first contact 87 ( FIG. 16) is applied using the lifting technique. The contact 87 has a hole in the active region, ie in the region of the surface of the cover layer 67 intended for the entry of light, through which the light to be detected can be incident. The portion of the passivation layer 77 located in this hole acts as an anti-reflective layer. This first contact 87 , 88 can be applied in the various embodiments corresponding to FIGS. 8 and 10, ie without or with a large area outside the area of the mesa 16 (see FIG. 17).
In einem sechsten Verfahrensschritt wird das Substrat 17 von der Rückseite her, d. h. von der nicht überwachsenen Haupt seite, dünner gemacht durch Abtragen von Halbleitermaterial, um das Vereinzeln der Bauelemente durch Anritzen und Brechen zu vereinfachen.In a sixth method step, the substrate 17 is made thinner from the back, ie from the main side which has not been overgrown, by removing semiconductor material in order to simplify the separation of the components by scratching and breaking.
In einem siebten Verfahrensschritt wird die freie rückwärtige Oberfläche des gedünnten Substrates 17 ganzflächig mit der Metallisierung für den ohmschen zweiten Kontakt 97 (n-Kontakt) bedampft.In a seventh method step, the entire rear surface of the thinned substrate 17 is vapor-deposited with the metallization for the ohmic second contact 97 (n-contact).
Abweichend von dem eben beschriebenen Herstellungsverfahren kann so verfahren werden, daß die Deckschicht 67 zunächst nominell undotiert aufgewachsen wird. Dann wird zwischen dem zweiten und dritten Verfahrensschritt, d. h. nach dem Ein bringen der Dotierung 15 für den Schutzring und vor dem Ätzen der Mesa 16, die Deckschicht 67 durch Diffusion oder Implanta tion p-dotiert. Diese ganzflächige Dotierung der Deckschicht 67 erfolgt also nach der Herstellung des Schutzringbereiches.In a departure from the production method just described, the procedure can be such that the cover layer 67 is initially grown in a nominally undoped manner. Then the cover layer 67 is p-doped by diffusion or implantation between the second and third method step, ie after bringing in the doping 15 for the protective ring and before etching the mesa 16 . This full-surface doping of the cover layer 67 thus takes place after the protective ring region has been produced.
Das hat den Vorteil, daß der p-Dotierstoff dieser Deckschicht 67 nicht in die Multiplikationsschicht 57 ausdiffundieren kann während der Eindiffusion der Dotierung 15 für den Schutzring bzw. während des Ausheilens der Implantationsschäden dieser Dotierung 15.This has the advantage that the p-dopant of this cover layer 67 cannot diffuse out into the multiplication layer 57 during the diffusion of the doping 15 for the protective ring or during the healing of the implantation damage of this doping 15 .
In den Figuren bedeuten die eingetragenen Buchstaben p⁺ je weils eine p-Dotierung über und p jeweils eine p-Dotierung unter 1018 cm-3, n⁻ eine n-Dotierung unter und n eine n- Dotierung über 1016 cm-3.In the figures, the letters p⁺ each signify a p-doping above and p each a p-doping below 10 18 cm -3 , n⁻ an n-doping below and n an n-doping above 10 16 cm -3 .
Claims (11)
- - mit einer Absorptionsschicht (23, 27) und mit einer Zwischenschicht (43, 47), die jeweils niedrig für elektrische Leitung eines ersten Leitungstyps dotiert sind,
- - mit einer Deckschicht (63, 67), die hoch für elektrische Leitung eines zweiten, entgegengesetzten Leitungstyps dotiert ist, als oberster aufgewachsener Halbleiterschicht,
- - mit einer höher als die Zwischenschicht (43, 47) für den ersten Leitungstyps dotierten Multiplikationsschicht (53, 57) zwischen der Zwischenschicht (43, 47) und dieser Deckschicht (63, 67),
- - mit einem Schutzring (1), der für elektrische Leitung des zweiten Leitungstyps dotiert ist,
- - mit einem ersten Kontakt (83, 87), der eine Öffnung für den Lichteintritt aufweist, auf der Deckschicht (63, 67) und
- - mit einem zweiten Kontakt (93, 97), der auf einem Anteil des für den ersten Leitfähigkeitstyp dotierten Halbleitermaterials aufgebracht ist,
- with an absorption layer ( 23 , 27 ) and with an intermediate layer ( 43 , 47 ), each of which is low doped for electrical conduction of a first conduction type,
- with a cover layer ( 63 , 67 ) which is highly doped for electrical conduction of a second, opposite conduction type, as the top grown semiconductor layer,
- with a multiplication layer ( 53 , 57 ) doped higher than the intermediate layer ( 43 , 47 ) for the first conductivity type between the intermediate layer ( 43 , 47 ) and this cover layer ( 63 , 67 ),
- - With a protective ring ( 1 ) which is doped for electrical conduction of the second conduction type,
- - With a first contact ( 83 , 87 ), which has an opening for the entry of light, on the cover layer ( 63 , 67 ) and
- with a second contact ( 93 , 97 ) which is applied to a portion of the semiconductor material doped for the first conductivity type,
- - daß zumindest die Multiplikationsschicht (57) und die Deckschicht (67) übereinander aufgewachsen und als Mesa ausgebildet sind,- That at least the multiplication layer ( 57 ) and the cover layer ( 67 ) are grown one above the other and are designed as a mesa,
- - daß der Schutzring (1) niedrig für elektrische Leitung des zweiten Leitungstyps dotiert ist,- That the protective ring ( 1 ) is low doped for electrical conduction of the second conduction type,
- - daß der Schutzring (1) ringförmig in dieser Mesa ausgebildet ist,- That the protective ring ( 1 ) is annular in this mesa,
- - daß sich der Schutzring (1) von der der Multiplikations schicht (57) gegenüberliegenden Oberfläche der Deckschicht (67) bis mindestens an die Zwischenschicht (47) heranrei chend erstreckt und- That the protective ring ( 1 ) from the multiplication layer ( 57 ) opposite surface of the cover layer ( 67 ) extends up to at least the intermediate layer ( 47 ) and accordingly
- - daß der im Innern dieses Schutzringes (1) befindliche Anteil der Deckschicht (67) für den Lichteintritt vorgesehen ist.- That the part of the cover layer ( 67 ) located inside this protective ring ( 1 ) is provided for the entry of light.
- - daß in einem zweiten Schritt mittels Maskentechnik die Dotierung (15) im Bereich des Schutzringes vorgenommen wird,
- - daß in einem dritten Schritt die Mesa (16) geätzt wird, wo bei außerhalb des von der Mesa (16) eingenommenen Bereiches die Deckschicht (67) und die Multiplikationsschicht (57) vollständig abgetragen werden und der Schutzring (1) als Berandung der Mesa (16) ausgebildet wird,
- - daß in einem vierten Schritt die Passivierungsschicht (77) auf die dem Substrat (17) abgewandte Oberfläche der aufge wachsenen Halbleiterschichten aufgebracht und mit einer ringförmigen Öffnung versehen wird,
- - daß in einem fünften Schritt mittels Abhebetechnik der erste Kontakt (87, 88) mindestens im Bereich dieser ringförmigen Öffnung der Passivierungsschicht (77) aufgebracht wird und
- - daß in einem sechsten Schritt der zweite Kontakt aufgebracht wird.
- - that in a second step the doping ( 15 ) is carried out in the area of the protective ring by means of mask technology,
- - That in a third step the mesa ( 16 ) is etched, where in the area occupied by the mesa ( 16 ) the cover layer ( 67 ) and the multiplication layer ( 57 ) are completely removed and the protective ring ( 1 ) as the edge of the mesa ( 16 ) is formed,
- - that in a fourth step the passivation layer ( 77 ) is applied to the surface of the grown semiconductor layers facing away from the substrate ( 17 ) and is provided with an annular opening,
- - That in a fifth step by means of lifting technology, the first contact ( 87 , 88 ) is applied at least in the region of this annular opening of the passivation layer ( 77 ) and
- - That the second contact is applied in a sixth step.
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0579201A1 (en) * | 1992-07-15 | 1994-01-19 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Photodetector and opto-electronic integrated circuit |
| IT201800004149A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-09-30 | St Microelectronics Srl | ULTRAVIOLET LIGHT DETECTOR OF SILICON CARBIDE AND ITS MANUFACTURING PROCESS |
| CN114256374A (en) * | 2021-12-29 | 2022-03-29 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | Avalanche photodetector and preparation method thereof |
| CN114914324A (en) * | 2021-02-09 | 2022-08-16 | 爱思开海力士有限公司 | Single photon avalanche diode |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3832246A (en) * | 1972-05-22 | 1974-08-27 | Bell Telephone Labor Inc | Methods for making avalanche diodes |
| US3886579A (en) * | 1972-07-28 | 1975-05-27 | Hitachi Ltd | Avalanche photodiode |
| US3921192A (en) * | 1974-05-28 | 1975-11-18 | Gen Electric | Avalanche diode |
| EP0043734B1 (en) * | 1980-07-08 | 1985-10-16 | Fujitsu Limited | Avalanche photodiodes |
| EP0159544A1 (en) * | 1984-03-22 | 1985-10-30 | Nec Corporation | Avalanche photodiode and its manufacturing method |
| US4700209A (en) * | 1985-10-30 | 1987-10-13 | Rca Inc. | Avalanche photodiode and a method of making same |
-
1989
- 1989-06-27 DE DE3921028A patent/DE3921028A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3832246A (en) * | 1972-05-22 | 1974-08-27 | Bell Telephone Labor Inc | Methods for making avalanche diodes |
| US3886579A (en) * | 1972-07-28 | 1975-05-27 | Hitachi Ltd | Avalanche photodiode |
| US3921192A (en) * | 1974-05-28 | 1975-11-18 | Gen Electric | Avalanche diode |
| EP0043734B1 (en) * | 1980-07-08 | 1985-10-16 | Fujitsu Limited | Avalanche photodiodes |
| EP0159544A1 (en) * | 1984-03-22 | 1985-10-30 | Nec Corporation | Avalanche photodiode and its manufacturing method |
| US4700209A (en) * | 1985-10-30 | 1987-10-13 | Rca Inc. | Avalanche photodiode and a method of making same |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| - US-Z: ANDO, Hiroaki * |
| - US-Z: FORREST, Stephen: Gain-Bandwidth-Limited Response in Long-Wavelength Avalanche Photodio- des. In: Journal of Lightwave Techn. Vol. LT-2, No. 1, Febr. 1984, S. 34-49 * |
| - US-Z: ORSAL, Bernard * |
| et al.: Avalanche Photo- diode Noise Analysis in the Vicinity of Resonant Impact Ionization Connected with the Spin-Orbit- Split-Off Band. In: IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-35, No. 1, Jan. 1988, S.101-107 * |
| et al.: Low-Temperature Zn- and Cd-Diffusion Profiles in InP and Formation of Guard Ring in InP Avalanche Photodiodes. In: IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-29, No. 9, Sept. 1982, S. 1408-1413 * |
| JP 58 7885 A. In: Patents Abstracts of Japan, E-168, April 2, 1983, Vol. 7, No. 80 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0579201A1 (en) * | 1992-07-15 | 1994-01-19 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Photodetector and opto-electronic integrated circuit |
| US5365087A (en) * | 1992-07-15 | 1994-11-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Photodetector and opto-electronic integrated circuit with guard ring |
| US5444274A (en) * | 1992-07-15 | 1995-08-22 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | Photodetector and opto-electronic integrated circuit |
| IT201800004149A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-09-30 | St Microelectronics Srl | ULTRAVIOLET LIGHT DETECTOR OF SILICON CARBIDE AND ITS MANUFACTURING PROCESS |
| EP3547375A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-02 | STMicroelectronics S.r.l. | Silicon carbide ultraviolet light photodetector and manufacturing process thereof |
| CN110323302A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-11 | 国家研究委员会 | Silicon carbide ultraviolet photodetector and manufacturing method thereof |
| US11335823B2 (en) * | 2018-03-30 | 2022-05-17 | Stmicroelectronics S.R.L. | Silicon carbide ultraviolet light photodetector |
| CN110323302B (en) * | 2018-03-30 | 2023-04-11 | 意法半导体股份有限公司 | Silicon carbide ultraviolet photodetector and manufacturing method thereof |
| US12166141B2 (en) | 2018-03-30 | 2024-12-10 | Stmicroelectronics S.R.L. | Manufacturing process for a silicon carbide ultraviolet light photodetector |
| CN114914324A (en) * | 2021-02-09 | 2022-08-16 | 爱思开海力士有限公司 | Single photon avalanche diode |
| CN114256374A (en) * | 2021-12-29 | 2022-03-29 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | Avalanche photodetector and preparation method thereof |
| CN114256374B (en) * | 2021-12-29 | 2023-12-05 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | Avalanche photodetector and preparation method thereof |
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