PHOTODETECTOR

• Main Authors: KIKUCHI Kiyofumi, MAEDA Yoshiho, TAKEDA Kotaro, HIRAKI Tatsuro
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 04.03.2021
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

The present invention provides a photodetector which is able to be produced by a standard process in a mass-production CMOS foundry. This photodetector is provided with: a silicon (Si) substrate (601); a lower cladding layer (602); a core layer (610) which contains a waveguide layer that guides signal light, while comprising a first Si slab (611) that is doped with impurity ions of a first conductivity type and a second Si slab (619) that is doped with impurity ions of a second conductivity type; a germanium (Ge) layer (614) which absorbs light, while comprising a Ge region (615) that is doped with impurity ions of the first conductivity type; an upper cladding layer (603); and electrodes which are respectively connected to the first and second Si slabs and the Ge region. A region (620) of the core layer sandwiched between the first slab (611) and the second Si slab (619) operates as an amplification layer. La présente invention concerne un photodétecteur qui peut être produit par un procédé standard dans une fonderie CMOS de production en masse. Ce photodétecteur comporte : un substrat (601) de silicium (Si) ; une couche de gainage inférieure (602) ; une couche centrale (610) qui contient une couche de guide d'ondes qui guide la lumière de signal, tout en comprenant une première plaque de Si (611) qui est dopée avec des ions d'impureté d'un premier type de conductivité et d'une seconde plaque de Si (619) qui est dopée avec des ions d'impureté d'un second type de conductivité ; une couche (614) de germanium (Ge) qui absorbe la lumière, tout en comprenant une région de Ge (615) qui est dopée avec des ions d'impureté du premier type de conductivité ; une couche de gainage supérieure (603) ; et des électrodes qui sont respectivement reliées aux première et seconde plaques de Si et à la région de Ge. Une région (620) de la couche centrale prise en sandwich entre la première plaque (611) et la seconde plaque de Si (619) fonctionne comme une couche d'amplification. 量産ＣＭＯＳファウンダリの標準的なプロセスで作製可能な光検出器を提供する。シリコン（Ｓｉ）基板（６０１）と、下部クラッド層（６０２）と、信号光を導く導波路層を含むコア層（６１０）であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされた第１のＳｉスラブ（６１１）および第２の導電型不純物イオンがドーピングされた第２のＳｉスラブ（６１９）を含むコア層（６１０）と、光を吸収するゲルマニウム（Ｇｅ）層（６１４）であって、第１の導電型不純物イオンがドーピングされたＧｅ領域（６１５）を含むＧｅ層（６１４）と、上部クラッド層（６０３）と、前記第１および前記第２のＳｉスラブおよび前記Ｇｅ領域にそれぞれ接続された電極とを備え、前記第１のスラブ（６１１）および前記第２のＳｉスラブ（６１９）に挟まれた前記コア層の領域（６２０）が増幅層として動作する。