[发明专利]半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，并且更特别地涉及一种能接收中红外范围中的光的半导体器件。

背景技术

对于用于中红外范围的光接收器件(半导体器件)来说，众所周知的例如是通过层叠多个层叠体形成的InAs/GaSb II型多量子阱结构，多个层叠体每个包括作为一个周期的砷化铟(InAs)和锑化镓(GaSb)(J.B.Rodriguez,C.Cervera以及P.Christol的“A type II superlattice period with a modified InAs to GaSb thickness ratio for midwavelength infrared photodiode performance improvement”，以及Haruyoshi Katayama的“Development of Type II Superlattice Infrared Detector at JAXA”，OPTRONICS，(2012)第5期，102至105页)。

而且，用于中红外范围的光接收器件(半导体器件)具有高暗电流值。因此，一般来说，用于中红外范围的光接收器件的操作温度被设定为低，并且这种光接收器件与冷却装置一起使用。

发明内容

但是，已经证实即使在用于中红外范围的光接收器件(半导体器件)在小于或等于-140℃的低温区域中使用时，其仍然具有高于理想值的暗电流值。

J.B.Rodriguez,C.Cervera以及P.Christol的“A type II superlattice period with a modified InAs to GaSb thickness ratio for midwavelength infrared photodiode performance improvement”，以及Haruyoshi Katayama的“Development of Type II Superlattice Infrared Detector at JAXA”，OPTRONICS，(2012)第5期，102至105页描述了，在通过分子束外延(MBE)方法形成的InAs/GaSbII型多量子阱结构中，在小于或等于-140℃的低温区域中，暗电流展现出高于理想值的数值。

对于这种现象来说，J.B.Rodriguez,C.Cervera以及P.Christol的“A type II superlattice period with a modified InAs to GaSb thickness ratio for midwavelength infrared photodiode performance improvement”描述了在约室温下的高温区域中，扩散电流在暗电流中占主体，而在小于或等于-140℃的低温区域中，生成电流在暗电流中占主体。

已经提出本发明以解决上述问题。本发明的一个主要目的是提供一种半导体器件，其能接收中红外范围内的光并具有低暗电流。

根据本发明的一种半导体器件包括其中层叠多个半导体层的半导体层层叠体，半导体层层叠体包括光接收层，通过金属有机气相外延方法生长光接收层，光接收层具有大于或等于3μm且小于或等于8μm的截止波长，在-140℃的温度下施加60mV的反向偏压时，半导体器件具有小于或等于1×10^-1A/cm²的暗电流密度。

当结合附图时，从本发明的以下详细说明将使本发明的上述和其他目的，特征，方面以及优点变得更加显而易见。

附图说明

图1是根据本实施例的半导体器件的截面图。

图2是其中形成根据本实施例的半导体器件的外延衬底的截面图。

图3是用于说明根据本实施例的半导体器件的光接收层的截面图。

图4是其中根据本实施例的半导体器件与读出电路组合的光学传感器装置的截面图。

具体实施方式

以下将参考附图说明本发明的一个实施例。注意到，在下述附图中，相同或相应的部分将由相同的参考数字指定，并且将不再赘述其说明。

[本申请的发明实施例的说明]

首先将列出本发明的实施例的概要。