专利名称：半导体受光元件以及光模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够防止反光不良的半导体受光元件以及光模块。
背景技术：
在用于光通信的光模块中，在激光二极管等的半导体发光元件的背面配置有对半导体发光元件的发光量进行监视的半导体受光元件(例如，参考专利文献1的段落0007)。专利文献1 日本特开2000-36615号公报。在以往的半导体受光元件中，在入射光的受光面设置有聚光透镜或电极等。入射光被这些聚光透镜或电极等反射，其反射光返回到半导体发光元件。存在该反射光与入射光干涉或者半导体发光元件的监视电流减少这样的问题(反光不良)。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到能够防止反光不良的半导体受光元件以及光模块。本发明的半导体受光元件具有第一导电型的半导体衬底，具有彼此对置的第一主面和第二主面；第一导电型的第一半导体层，设置在所述半导体衬底的所述第一主面上， 并且，具有比所述半导体衬底的带隙小的带隙；第一导电型的第二半导体层，设置在所述第一半导体层上；第二导电型的半导体区域，设置在所述第二半导体层的一部分上；第一电极，与所述第二半导体层连接；第二电极，与所述半导体区域连接；低反射膜，设置在所述半导体衬底的所述第二主面上，其中，所述半导体衬底的所述第二主面是入射光的受光面， 在所述半导体衬底的所述第二主面，不设置针对所述入射光的反射率比所述低反射膜高的物质或者结构。根据本发明，能够防止反光不良。
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图1是表示实施方式1的光模块的截面图。 图2是表示实施方式1的半导体受光元件用的底座的俯视图。 图3是表示实施方式1的半导体受光元件的截面图。 图4是表示比较例的光模块的截面图。
图5是表示比较例1的背面入射型的半导体受光元件的截面图。 图6是表示比较例2的表面入射型的半导体受光元件的截面图。 图7是表示比较例2的半导体受光元件用的底座的俯视图。 图8是表示实施方式2的半导体受光元件的截面图。 图9是表示实施方式3的半导体受光元件的截面图。 图10是表示实施方式4的半导体受光元件的截面图。 附图标记说明CN 102270666 A
说明书
2/3页
14底座
16半导体发光元件
18半导体受光元件
24布线(第一布线)
26布线(第二布线)
32η型InP衬底(半导体衬底)
34η型^iGaAs层(第一半导体层)
36η型InP层(第二半导体层)
40ρ型区域(半导体区域)
42阴极电极(第一电极)
44阳极电极(第二电极)
46低反射膜。
具体实施例方式参照附图，对本发明的实施方式的半导体受光元件以及光模块进行说明。对相同的结构要素标注相同的附图标记，并且，省略重复说明。实施方式1
图1是表示实施方式1的光模块的截面图。在管座10上安装有底座12、14。在底座12 的侧面接合有半导体发光元件16。在底座14上接合有激光二极管等半导体受光元件18。 该半导体受光元件18配置在半导体发光元件16的背面，接收从半导体发光元件16的背面出射的背面光作为入射光。引线管脚20、22贯通管座10。图2是表示实施方式1的半导体受光元件用的底座的俯视图。在底座14的上表面设置有布线对、26。该布线MJ6分别利用导线观、30连接到引线管脚20、22。图3是表示实施方式1的半导体受光元件的截面图。η型InP衬底32具有彼此对置的表面(第一主面)和背面(第二主面)。在η型InP衬底32的表面上设置有η型InGaAs 层34。该η型InGaAs层34具有比η型InP衬底32的带隙小的带隙。在η型InGaAs层；34上设置有η型InP层36。在η型InP层36的一部分上设置有P型区域38、40。阴极电极42连接到η型InP层36以及ρ型区域38，阳极电极44连接到ρ型区域 40。阴极电极42以及阳极电极44由Ti膜和在其上形成的Au膜构成。半导体受光元件18 的阴极电极42以及阳极电极44利用焊料分别与布线MJ6连接。此外，也可以没有ρ型区域38。但是，设置ρ型区域38并利用阴极电极42而与周围的η型InP层36短路，成为相同的电位，由此，能够消灭响应较慢的载流子，所以，响应速度变快。在η型InP衬底32的背面上设置有由SiN构成的低反射膜46。η型InP衬底32 的背面是入射光的受光面。不在η型InP衬底32的背面设置聚光透镜、电极或台阶差等的针对入射光的反射率比低反射膜46高的物质或者结构。关于本实施方式的效果，与比较例进行比较说明。图4是表示比较例的光模块的截面图。在比较例中，为了防止反光不良， 底座14的上表面被斜向切割。另一方面，在本实
4施方式中，对半导体受光元件18实施了针对反光不良的对策，所以，不需要将底座14斜向切割。因此，能够降低制造成本。图5是表示比较例1的背面入射型的半导体受光元件的截面图。在比较例1中， 在作为受光面的η型InP衬底32的背面上设置有遮光掩模48和聚光透镜50。偏离受光部的入射光被遮光掩模48反射，能够去掉响应较慢的成分。因此，在追求响应速度的用途中是有用的。但是，在用作半导体发光元件16的监视器的情况下，反光不良成为问题。另一方面，在本实施方式中，不在受光面设置遮光掩模48或聚光透镜50，所以，能够防止反光不良ο图6是表示比较例2的表面入射型的半导体受光元件的截面图。在比较例2中，在作为受光面的P型区域40上设置有环状的阳极电极44。入射光被该阳极电极44反射，所以，反光不良成为问题。另一方面，在本实施方式中，不在受光面设电极，所以，能够防止反光不良。此外，由于在受光面上不存在电极，所以，与表面入射型相比，能够使受光部较大， 所以，能够增加监视电流。图7是表示比较例2的半导体受光元件用的底座的俯视图。在比较例2中，需要用导线52将半导体受光元件18上的阳极电极44和底座14上的布线沈连接。另一方面， 在本实施方式中，仅将半导体受光元件18的阴极电极42以及阳极电极44焊接在底座14 上的布线MJ6上，就完成芯片的组装，所以，不需要针对半导体受光元件18的导线接合工序。此外，不存在由于引线接合所引起的半导体受光元件18的破坏。如以上所说明的那样，在本实施方式中，不在作为受光面的η型InP衬底32的背面上设置遮光掩模、聚光透镜或台阶差等的针对入射光的反射率比低反射膜46高的物质或者结构。因此，能够防止反光不良。实施方式2
图8是表示实施方式2的半导体受光元件的截面图。η型InP衬底32的背面是曲面。 由此，被η型InP衬底32的背面反射并返回到半导体受光元件的反射光进一步变少，所以， 能够更可靠地防止反光不良。实施方式3
图9是表示实施方式3的半导体受光元件的截面图。η型InP衬底32的背面被斜向切割，并且，相对于入射光的入射方向倾斜。由此，被η型InP衬底32的背面反射并返回到半导体受光元件的反射光进一步变少，所以，能够更可靠地防止反光不良。实施方式4
图10是表示实施方式4的半导体受光元件的截面图。η型InP衬底32的背面比η型 InP衬底32的表面或η型InP层36的表面等粗糙。由此，被η型InP衬底32的背面反射并返回到半导体受光元件的反射光进一步变少，所以，能够更可靠地防止反光不良。
权利要求
1.一种半导体受光元件，其特征在于，具有第一导电型的半导体衬底，具有彼此对置的第一主面和第二主面； 第一导电型的第一半导体层，设置在所述半导体衬底的所述第一主面上，并且，具有比所述半导体衬底的带隙小的带隙；第一导电型的第二半导体层，设置在所述第一半导体层上；第二导电型的半导体区域，设置在所述第二半导体层的一部分上；第一电极，与所述第二半导体层连接；第二电极，与所述半导体区域连接；以及低反射膜，设置在所述半导体衬底的所述第二主面上，所述半导体衬底的所述第二主面是入射光的受光面，在所述半导体衬底的所述第二主面，不设置针对所述入射光的反射率比所述低反射膜高的物质或者结构。
2.如权利要求1所述的半导体受光元件，其特征在于， 所述半导体衬底的所述第二主面是曲面。
3.如权利要求1所述的半导体受光元件，其特征在于，所述半导体衬底的所述第二主面相对于所述入射光的入射方向倾斜。
4.如权利要求1所述的半导体受光元件，其特征在于， 所述半导体衬底的所述第二主面比所述第一主面粗糙。
5.—种光模块，其特征在于，具有 半导体发光元件；权利要求1至4的任意一项所述的半导体受光元件，配置在所述半导体发光元件的背面，接收从所述半导体发光元件的背面出射的背面光作为所述入射光。
6.如权利要求5所述的光模块，其特征在于，还具有底座，该底座具有分别与所述半导体受光元件的所述第一电极以及所述第二电极连接的第一布线以及第二布线。
全文摘要
本发明涉及能够防反光不良的半导体受光元件。n型InP衬底(32)具有彼此对置的表面和背面。在n型InP衬底(32)的表面上设置有n型InGaAs层(34)。该n型InGaAs层(34)具有比n型InP衬底(32)的带隙小的带隙。在n型InGaAs层(34)上设置有n型InP层(36)。在n型InP层(36)的一部分上设置有p型区域(40)。阴极电极(42)与n型InP层(36)连接，阳极电极(44)与p型区域(40)连接。在n型InP衬底(32)的背面上设置有低反射膜(46)。n型InP衬底(32)的背面是入射光的受光面。不在n型InP(32)的背面设置针对入射光的反射率比低反射膜(46)高的物质或者结构。
文档编号H01L31/0216GK102270666SQ20111014738
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月2日 优先权日2010年6月3日
发明者菊地真人武 申请人:三菱电机株式会社