傾斜ビーム全反射型受光素子（Tilted-Beam's Total-Reflection Photodiode：TBR-PD）における受光感度特性の波動光学的解析

摘要

高効率な傾斜ビーム全反射型受光素子（TBR-PD）の受光感度特性を波動光学的な手法を用いることにより解析した．TBR-PDでは吸収層とp-InPクラッド層の界面において入射光が全反射されるためp~+-InGaAsコンタクト層による光吸収を大幅に抑圧することが期待できる．試作したTBR-PDにおける受光電流の測定値から光入射端面にARコートを形成することによる効果を考慮して受光感度を求めた．この結果から，最大値が約1A/Wに達し，全反射の生じない従来の受光素子に比較して大幅に向上できることが分かった．また，解析により得られた受光感度特性は試作した素子の測定結果と良好な一致を示すことから本解析手法の妥当性が確認された．更に受光感度の偏光依存性を解析し，光入射角度の広い範囲においてこの依存性が極めて小さいことを明らかにすることができた．