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    ＳｉＧｅフォトダイオード
    2.
    发明申请
    ＳｉＧｅフォトダイオード 审中-公开
    硅锗光电

    公开(公告)号：WO2009110632A1

    公开(公告)日：2009-09-11

    申请号：PCT/JP2009/054429

    申请日：2009-03-09

    Applicant: 日本電気株式会社 ,  藤方 潤一 ,  辰巳 徹 ,  田邊 顕人 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典 ,  西 研一

    Inventor： 藤方 潤一 ,  辰巳 徹 ,  田邊 顕人 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典 ,  西 研一

    IPC: H01L31/10

    CPC classification number: H01L31/105 ,  G02B6/12004 ,  G02B6/4204 ,  G02B6/4214 ,  H01L31/022408 ,  H01L31/028 ,  H01L31/03529 ,  Y02E10/547

    Abstract: 　ＳｉとＧｅとの格子不整合が４％程度あり、Ｓｉ層上にＧｅ層を成長させた際に貫通転位が導入され、ｐ－ｉ－ｎ接合においてリーク電流の発生原因となる。これにより、受光感度が低下すると共に、素子の信頼性も劣化する。また、Ｓｉ導波路との接続では、ＳｉとＧｅとの屈折率差に起因する反射損失やメタル電極による吸収損失も課題である。前記の課題を解決するため、本発明では、縦型ｐｉｎ－ＳｉＧｅフォトダイオードにおいて、Ｓｉ層の一部に溝を形成して埋め込まれた構造からなり、溝下部にｐ型あるいはｎ型にドーピングされた層が形成され、さらにその上に矩形あるいは逆テーパ形状のｉ－ＳｉＧｅが、下部および側壁にｉ－Ｓｉ層およびＳｉＧｅバッファ層を積層した上に形成されている。また、Ｓｉ導波路との光接続部は、ｉ－Ｓｉ層とＳｉＧｅバッファ層の積層構成によりインピーダンス整合がなされ、上部メタル層を離し、ｐｏｌｙ－Ｓｉブリッジ構造により電気的接続されている。

    Abstract translation: 当Si和Ge之间存在大约4％的晶格失配，并且当Ge层在Si层上生长时，引入穿透位错，导致p-i-n结处的漏电流。 结果，光接收灵敏度下降，并且器件的可靠性降低。 当连接到Si波导的其他问题是由Si和Ge之间的折射率差引起的反射损耗以及由金属电极引起的吸收损耗。 为了解决这些问题，垂直型pin-SiGe光电二极管被构造成嵌入形成在Si层的一部分中的凹槽中; 其中p型或n型掺杂层形成在凹槽的底部; 以及形成在层的顶部上的矩形或倒锥形i-SiGe，以及层叠在底壁和侧壁上的i-Si层和Si-Ge缓冲层的顶部。 此外，对于与Si波导光学连接的部分，由于i-Si层和Si-Ge缓冲层的堆叠结构，实现阻抗匹配，隔离上金属层并建立由于聚 -Si桥梁结构。

    半導体装置
    3.
    发明申请
    半導体装置 审中-公开
    半导体器件

    公开(公告)号：WO2009107742A1

    公开(公告)日：2009-09-03

    申请号：PCT/JP2009/053591

    申请日：2009-02-26

    Applicant: 日本電気株式会社 ,  西 研一 ,  藤方 潤一 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典

    Inventor： 西 研一 ,  藤方 潤一 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典

    IPC: G02B6/122 ,  H01L21/3205 ,  H01L23/52 ,  H05K1/02

    CPC classification number: G02B6/12002 ,  G02B6/43 ,  H01L21/76898 ,  H01L23/481 ,  H01L2224/05 ,  H01L2224/0557 ,  H01L2224/05571 ,  H01L2224/08145 ,  H01L2224/80001 ,  H01L2224/80357 ,  H01L2224/80895 ,  H01L2224/80896 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/12044 ,  H01L2924/00014 ,  H01L2924/00012 ,  H01L2224/05552

    Abstract: 　高速の光信号伝送を維持しつつ、半導体集積回路と外部との電気信号のやりとりや、電力供給やアース接続等のためのパッド数を確保する。半導体基板上に半導体集積回路を有する半導体層と、光信号を伝搬する光配線層と、が結合するとともに、光配線層において伝送される光信号の変調制御が半導体層からの電気信号によってなされ、かつ、光配線層において受光されることによって発生する電気信号が半導体層へと伝送される。光配線層は、半導体基板の裏面側（半導体集積回路側の反対側）に配設される。半導体集積回路は、光信号へと変換する電気信号を伝達するための配線領域を有する。半導体基板には、貫通孔内に配線領域の配線と電気的に接続される電気的伝導体が形成され、電気的伝導体の裏面側の先端部にパッド部を有する（図１）。

    Abstract translation: 在保持高速光信号传输的同时，确保半导体集成电路与外部之间的电信号的发送和接收以及用于电源，接地连接等的焊盘的数量。 在半导体衬底上，连接具有半导体集成电路的半导体层和用于发送光信号的光互连层。 由光互连层发送的光信号的调制控制由半导体层发送的电信号进行，光互连层接收光时产生的电信号传输到半导体层。 光学互连层布置在半导体衬底的后侧（与设置半导体集成电路的一侧相反的一侧）。 半导体集成电路具有用于发送要转换为光信号的电信号的互连区域。 在半导体衬底上，在通孔中形成与互连区域中的互连电连接的导电体，并且在导电体的后侧的前端部设置有焊盘部。

    導波路結合型フォトダイオード
    5.
    发明申请
    導波路結合型フォトダイオード 审中-公开
    波导路耦合型光电转换器

    公开(公告)号：WO2008136479A1

    公开(公告)日：2008-11-13

    申请号：PCT/JP2008/058243

    申请日：2008-04-30

    Applicant: 日本電気株式会社 ,  日本電信電話株式会社 ,  藤方 潤一 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典 ,  西 研一 ,  大橋 啓之 ,  土澤 泰 ,  板橋 聖一

    Inventor： 藤方 潤一 ,  牛田 淳 ,  岡本 大典 ,  西 研一 ,  大橋 啓之 ,  土澤 泰 ,  板橋 聖一

    IPC: H01L31/0232 ,  H01L31/108

    CPC classification number: H01L31/022408 ,  B82Y20/00 ,  G02B6/1226 ,  G02B6/4204 ,  G02B6/4214 ,  H01L31/02325

    Abstract: 　半導体光吸収層と光導波路コアとが隣接して設けられた導波路結合型フォトダイオードである。前記半導体光吸収層と前記光導波路コアとの境界部に、少なくとも一層からなる電極が設けられる。前記電極は、（１／１００）λ～λ［λ：前記光導波路コアを伝播する光の波長］の間隔で設けられたものである。前記電極の少なくとも一部が前記半導体光吸収層に埋め込まれたものである。前記半導体光吸収層の表面からの前記埋め込み深さはλ／（２ｎs）［ｎs：前記半導体光吸収層の屈折率］以下の値の深さである。前記電極の少なくとも一層は、表面プラズモン誘起可能な材料で構成されてなる。  

    Abstract translation: 在波导路耦合型光电二极管中，相邻地配置有半导体光吸收层和光波导路径芯。 由至少一层形成的电极安装在半导体光吸收层和光波导路径芯的边界部分。 电极间隔（1/100）？ 至 ？ [λ：透过光波导路径芯的光的波长]。 至少一部分电极嵌入在半导体光吸收层中。 从半导体光吸收层的表面嵌入深度是不大于λ/（2ns）[ns：半导体光吸收层的折射率]的值。 至少一层电极由可以表面等离子体激发的材料构成。

    フォトダイオードとその製造方法
    6.
    发明申请
    フォトダイオードとその製造方法 审中-公开
    光电及其制造方法

    公开(公告)号：WO2005098966A1

    公开(公告)日：2005-10-20

    申请号：PCT/JP2005/006660

    申请日：2005-04-05

    Applicant: 日本電気株式会社 ,  大橋 啓之 ,  石 勉 ,  馬場 寿夫 ,  藤方 潤一 ,  牧田 紀久夫

    Inventor： 大橋 啓之 ,  石 勉 ,  馬場 寿夫 ,  藤方 潤一 ,  牧田 紀久夫

    IPC: H01L31/0216

    CPC classification number: H01L31/022408 ,  H01L31/108

    Abstract: 　ショットキーフォトダイオードは、半導体層と、半導体層に接して設けられた導電膜と、を有する。導電膜は、穴と、穴の周囲に設けられ、導電膜の膜面に対する入射光によって、励起された表面プラズモンによる共鳴状態を膜面に生じさせる周期構造とを有する。フォトダイオードは、励起された表面プラズモンによって導電膜と半導体層との界面に発生する近接場光を検出する。穴は、入射光の波長より小さな直径を有する。

    Abstract translation: 肖特基光电二极管包括半导体层和与半导体层接触的导电膜。 导电膜具有孔，并且周围结构设置在孔的周围，并且通过入射光激发的表面等离子体激元在导电膜的表面上在膜表面上产生共振状态。 光电二极管感测由激发的表面等离子体激元在导电膜和半导体层之间的界面上产生的ev逝光。 孔的直径小于入射光的波长。

    光位相変調素子およびこれを用いた光変調器
    7.
    发明申请
    光位相変調素子およびこれを用いた光変調器 审中-公开
    光学相位调制元件和光学调制器

    公开(公告)号：WO2008102511A1

    公开(公告)日：2008-08-28

    申请号：PCT/JP2007/074813

    申请日：2007-12-25

    Applicant: 日本電気株式会社 ,  岡本 大典 ,  中田 正文 ,  藤方 潤一

    Inventor： 岡本 大典 ,  中田 正文 ,  藤方 潤一

    IPC: G02F1/025 ,  G02F1/035

    CPC classification number: G02B6/1226 ,  B82Y20/00 ,  G02B6/12007 ,  G02F1/015 ,  G02F1/025 ,  G02F2202/20 ,  G02F2203/10 ,  G02F2203/50

    Abstract: 　小型の光位相変調素子およびこれを用いた光変調器を提供する。 　本発明の光位相変調素子は、使用波長において複素誘電率の実部が負である金属材料をクラッドとし、複素誘電率の実部が正である誘電体材料をコアとするプラズモン導波路とを備える。このプラズモン導波路には、複素誘電率の実部が正である誘電体材料をクラッドおよびコアとする光導波路が接続されている。プラズモン導波路のコアと光導波路のコアの少なくとも一部が、同一の半導体材料で構成されている。そして、プラズモン導波路が電圧印加により入射光を位相変調する機能を有する。

    Abstract translation: 提供了一种小尺寸光相位调制元件和使用它的光调制器。 光学相位调制元件包括等离子体波导，其具有由金属材料形成的包层，该金属材料具有在所使用的波长中具有负实部的复介电常数，以及由具有正实部的复介电常数的介电金属材料形成的芯 在使用的波长。 等离子体波导连接到包括具有正实部的复介电常数的包层和芯的光波导。 等离子体波导的核心和光波导的核心至少部分地由相同的半导体材料形成。 等离子体波导具有在施加电压时对入射光进行相位调制的功能。

    半導体受光素子及び光通信デバイス
    8.
    发明申请
    半導体受光素子及び光通信デバイス 审中-公开
    半导体光接收元件和光通信设备

    公开(公告)号：WO2009088071A1

    公开(公告)日：2009-07-16

    申请号：PCT/JP2009/050203

    申请日：2009-01-09

    Applicant: 日本電気株式会社 ,  岡本 大典 ,  藤方 潤一 ,  西 研一

    Inventor： 岡本 大典 ,  藤方 潤一 ,  西 研一

    IPC: H01L31/105

    CPC classification number: H01L31/03529 ,  H01L31/02165 ,  Y02E10/50

    Abstract: 　大受光面積・高速・高効率の半導体受光素子及び該半導体受光素子を備える光通信デバイスを提供する。半導体受光素子は、基板と、基板上に形成されている第１導電型半導体層と、第１導電型半導体層上に形成されているノンドープ型半導体光吸収層と、ノンドープ型半導体光吸収層上に形成されている第２導電型半導体層と、第２導電型半導体層上に形成されている導電層と、を備える。導電層、第２導電型半導体層及びノンドープ型半導体光吸収層からなる積層体には、周期的に配列された複数の開口が形成されている。開口の幅は、入射光の波長以下であり、開口は、導電層及び第２導電型半導体層を貫通し、ノンドープ型半導体光吸収層に達する。複数の開口は、導電層と第２導電型半導体層との界面における表面プラズモン共鳴を生じさせるような周期的配列を有する。

    Abstract translation: 具有大的光接收面积的高速，高效的半导体光接收元件和具有半导体光接收元件的光通信装置。 半导体光接收元件包括基板，形成在基板上的第一导电类型的半导体层，形成在第一导电类型的半导体层上的非掺杂半导体光吸收层，形成在第二导电类型的半导体层上的半导体层 非掺杂半导体光吸收层和形成在第二导电类型的半导体层上的导电层。 在由导电层，第二导电类型的半导体层和非掺杂半导体光吸收层组成的多层体中形成周期性的开口阵列。 开口的宽度小于入射光的波长。 开口延伸穿过导电层和第二导电类型的半导体层并到达非掺杂半导体光吸收层。 定期排列开口，以便产生在导电层和第二导电类型的半导体层之间的界面处的表面等离子体共振。

    フォトダイオード、およびその製造方法、ならびに光通信デバイスおよび光インタコネクションモジュール
    9.
    发明申请
    フォトダイオード、およびその製造方法、ならびに光通信デバイスおよび光インタコネクションモジュール 审中-公开
    光致抗体，制造这种光致变色的方法，光通信装置和光学互连模块

    公开(公告)号：WO2007105593A1

    公开(公告)日：2007-09-20

    申请号：PCT/JP2007/054545

    申请日：2007-03-08

    Applicant: 日本電気株式会社 ,  藤方 潤一 ,  大橋 啓之

    Inventor： 藤方 潤一 ,  大橋 啓之

    IPC: H01L31/108

    CPC classification number: H01L31/1085 ,  H01L31/022408

    Abstract: 　フォトダイオードの受光感度と高速性を両立させる。 　フォトダイオードは、半導体層１と、半導体層１の表面に互いに間隔ｄをおいて配置され、ＭＳＭ接合を形成する一対の金属電極２と、を有している。間隔ｄは、入射光の波長をλとしたときに、λ＞ｄ＞λ／１００の関係を満たしている。一対の金属電極２は、表面プラズモンを誘起することが可能で、少なくとも一方が半導体１層とショットキー接合を形成し、半導体層１の屈折率をｎとしたときに、下端部がλ/２ｎより小さい深さとなる位置まで半導体層１に埋め込まれている。

    Abstract translation: 同时实现光电二极管的高光接收灵敏度和高速度。 光电二极管设置有以间隔（d）布置在半导体层（1）的表面上并形成MSM结的半导体层（1）和一对金属电极（2）。 间隔（d）满足α> d>π/ 100的关系，其中 是入射光的波长。 金属电极（2）可诱发表面等离子体。 所述电极中的至少一个与所述半导体层（1）形成肖特基结，并且将低端部分嵌入所述半导体层（1）中至小于λ/ 2n的深度的位置，其中n为折射率 的半导体层（1）。

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