JP2006216846A - 面発光型装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 面発光型装置及びその製造方法に関して、静電破壊を防止して、信頼性の向上を図る。
【解決手段】 本発明に係る面発光型装置100は,
基板101と、基板101の上方に形成された第1半導体層114と、を含む整流部120と、
基板101の上方に形成された第1導電型の第2半導体層102と、第2半導体層102の上方に形成された活性層103と、活性層103の上方に形成された第2導電型の第3半導体層104と、を含む発光部140と、
基板101と、基板101の上方に形成された光吸収層172と、光吸収層172の上方に形成されたコンタクト層174と、を含む光検出部170と、
を含み、
第1半導体層114と、コンタクト層174とは、同一の工程で形成されており、
整流部120と発光部140とは、電気的に並列接続され、
整流部120は,発光部140とは逆方向の整流作用を有する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、面発光型装置及びその製造方法に関する。
面発光型半導体レーザは、従来の端面発光型半導体レーザに比べて素子の体積が小さいため、素子自体の静電破壊耐圧が低い。このため、実装プロセスにおいて、機械又は作業者から加えられた静電気によって素子がダメージを受けることがある。特に、面発光型半導体レーザなどの面発光型装置は、順バイアス電圧にはある程度の耐性を有するが、逆バイアス電圧には耐性が低く、逆バイアス電圧が印加されることによって素子が破壊されることがある。通常、実装プロセスでは、静電気を除去するためにさまざまな対策が施されるが、それらの対策には限界がある。
特開2004−6548号公報
本発明の目的は、面発光型装置及びその製造方法に関して、静電破壊を防止して、信頼性の向上を図ることにある。
本発明に係る面発光型装置は、
基板と、該基板の上方に形成された第1半導体層と、を含む整流部と、
前記基板の上方に形成された第1導電型の第2半導体層と、該第2半導体層の上方に形成された活性層と、該活性層の上方に形成された第2導電型の第3半導体層と、を含む発光部と、
前記基板と、該基板の上方に形成された光吸収層と、該光吸収層の上方に形成されたコンタクト層と、を含む光検出部と、
を含み、
前記第1半導体層と、前記コンタクト層とは、同一の工程で形成されており、
前記整流部と前記発光部とは、電気的に並列接続され、
前記整流部は、前記発光部とは逆方向の整流作用を有する。
この面発光型装置によれば、前記発光部に逆バイアス電圧が印加されても、前記発光部と並列接続された前記整流部に電流が流れる。これにより、この面発光型装置の逆バイアス電圧に対する静電破壊耐圧を著しく向上させることができる。従って、実装プロセス等における静電破壊を防止できるため、取り扱いに優れるとともに、信頼性の向上を図ることができる。
なお、本発明において、特定のもの(以下、「A」という)の上方に形成された他の特定のもの(以下、「B」という)とは、A上に直接形成されたBと、A上に、A上の他のものを介して形成されたBと、を含む。また、本発明において、Aの上方にBを形成するとは、A上に直接Bを形成する場合と、A上に、A上の他のものを介してBを形成する場合と、を含む。
また、本発明において、「光吸収層」とは、空乏層を含む概念である。
本発明に係る面発光型装置において、
前記基板と電気的に接続された基板接続電極と、
前記第1、第2、第3半導体層とそれぞれ電気的に接続された第1、第2、第3電極と、を含み、
前記基板は、第1導電型であり、
前記第1半導体層は、第2導電型であり、
前記基板接続電極と前記第3電極とは、電気的に接続され、
前記第1電極と前記第2電極とは、電気的に接続されていることができる。
本発明に係る面発光型装置において、
前記整流部は、前記基板と前記第1半導体層との間に形成された第4半導体層を有し、
前記光検出部は、前記基板と前記光吸収層との間に形成された第2コンタクト層を有し、
前記第4半導体層と、前記第2コンタクト層とは、同一の工程で形成されていることができる。
本発明に係る面発光型装置において、
前記第1、第2、第3、第4半導体層とそれぞれ電気的に接続された第1、第2、第3、第4電極を有し、
前記第1半導体層は、第2導電型であり、
前記第4半導体層は、第1導電型であり、
前記第1電極と前記第2電極とは、電気的に接続され、
前記第3電極と前記第4電極とは、電気的に接続されていることができる。
本発明に係る面発光型装置において、
前記発光部は、前記光検出部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されていることができる。
本発明に係る面発光型装置において、
前記基板と、該基板の上方に形成された他の光吸収層と、該他の光吸収層の上方に形成された他のコンタクト層と、を含む他の光検出部を有し、
前記光吸収層と、前記他の光吸収層とは、同一の工程で形成されており、
前記コンタクト層と、前記他のコンタクト層とは、同一の工程で形成されていることができる。
本発明に係る面発光型装置において、
前記基板の上方に形成された支持部を有し、
前記支持部は、
第1支持層と、
前記第1支持層の上方に形成された第2支持層と、
前記第2支持層の上方に形成された第3支持層と、を含み、
前記第1支持層は、前記第2半導体層と同一の工程で形成されており、
前記第2支持層と、前記活性層と同一の工程で形成されており、
前記第3支持層と、前記第3半導体層と同一の工程で形成されており、
前記他の光検出部は、前記支持部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されており、
前記整流部および前記光検出部は、前記発光部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されていることができる。
本発明に係る面発光型装置において、
前記基板と、前記第1半導体層との間には、容量調整層が形成されており、
前記容量調整層は、前記光吸収層と同一の工程で形成されていることができる。
本発明に係る面発光型装置において、
前記発光部は、面発光型半導体レーザとして機能し、
前記第2半導体層および前記第3半導体層は、ミラーであり、
前記光検出部は、前記面発光型半導体レーザのためのモニタフォトダイオードとして機能することができる。
本発明に係る面発光型装置において、
前記発光部は、面発光型半導体レーザとして機能し、
前記第2半導体層および前記第3半導体層は、ミラーであり、
前記光検出部は、双方向光通信の受信用フォトダイオードとして機能することができる。
本発明に係る面発光型装置の製造方法は、
基板の上方に第1半導体層およびコンタクト層を形成する工程と、該基板の上方に第1導電型の第2半導体層を形成する工程と、該第2半導体層の上方に活性層を形成する工程と、該活性層の上方に第2導電型の第3半導体層を形成する工程と、を含む、半導体多層膜を形成する工程と、
前記基板と、前記第1半導体層と、を含む整流部、前記第2半導体層と、前記活性層と、前記第3半導体層と、を含む発光部、および、前記基板と、前記光吸収層と、前記コンタクト層と、を含む光検出部が形成されるように、前記半導体多層膜をパターニングする工程と、
を含み、
前記整流部と前記発光部とは、電気的に並列接続されるように配置され、
前記整流部は、前記発光部とは逆方向の整流作用を有するように形成される。
この面発光型装置の製造方法によれば、前記コンタクト層は、前記第1半導体層と同一の工程で形成されることができる。従って、同一基板上に前記整流部、前記発光部、および前記光検出部を形成する場合に、製造工程を簡素化することができる。
本発明に係る面発光型装置の製造方法において、
前記半導体多層膜を形成する工程は、前記第1半導体層および前記コンタクト層を形成する工程の前に、前記基板の上方に第4半導体層および第2コンタクト層を形成する工程を有し、
前記半導体多層膜をパターニングする工程は、
前記第4半導体層を有する前記整流部が形成されるように行われ、
前記第2コンタクト層を有する前記光検出部が形成されるように行われることができる。
本発明に係る面発光型装置の製造方法において、
前記発光部は、前記光検出部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されることができる。
本発明に係る面発光型装置の製造方法において、
前記半導体多層膜を形成する工程において、
前記光吸収層と同一の工程で他の光吸収層を形成し、
前記コンタクト層と同一の工程で他のコンタクト層を形成し、
前記半導体多層膜をパターニングする工程は、
前記基板と、前記他の光吸収層と、前記他のコンタクト層と、を含む他の光検出部が形成されるように行われることができる。
本発明に係る面発光型装置の製造方法において、
前記半導体多層膜を形成する工程において、
前記第2半導体層と同一の工程で第1支持層を形成し、
前記活性層と同一の工程で第2支持層を形成し、
前記第3半導体層と同一の工程で第3支持層を形成し、
前記半導体多層膜をパターニングする工程は、
前記第1支持層と、前記第2支持層と、前記第3支持層と、を含む支持部が形成されるように行われ、
前記他の光検出部は、前記支持部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成され、
前記整流部および前記光検出部は、前記発光部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
1.第1の実施形態
1−1. まず、第1の実施形態に係る面発光型装置100について説明する。
図1は、図2のI−I線断面図であり、図2は、面発光型装置100を模式的に示す平面図である。図3は、面発光型装置100の要部の回路図である。
面発光型装置100は、図1および図2に示すように、整流部120と、発光部140と、光検出部170と、を含む。本実施形態においては、整流部120が接合ダイオード(ツェナーダイオードを含む)として、発光部140が面発光型半導体レーザとして、光検出部170がフォトダイオードとして機能する場合について説明する。
整流部120は、基板101と、基板101の上方に形成された第4半導体層111と、第4半導体層111の上方に形成された容量調整層112と、容量調整層112の上方に形成された第1半導体層114と、を含む。整流部120は、整流作用を有する。基板101としては、例えば半絶縁性GaAs基板などを用いることができる。基板101は、整流部120、発光部140、および光検出部170を支持している。言い換えれば、整流部120、発光部140、および光検出部170は、同一基板(同一チップ)に形成され、モノリシック構造を成している。
第4半導体層111は、例えば第1導電型(例えばn型)GaAs層からなり、容量調整層112は、例えば不純物がドーピングされていないGaAs層からなり、第1半導体層114は、例えば第2導電型(例えばp型)GaAs層からなることができる。従って、p型の第1半導体層114、不純物がドーピングされていない容量調整層112、およびn型の第4半導体層111により、pinダイオードが形成される。
容量調整層112および第1半導体層114は、柱状の半導体堆積体(以下「第3柱状部」という)113を構成している。第3柱状部113の平面形状は、例えば円形などである。
第4半導体層111には、第4電極119が電気的に接続されており、第1半導体層114には、第1電極116が電気的に接続されている。例えば、第4電極119は、第4半導体層111の上に形成されている。第4電極119の平面形状は、例えば、図2に示すようなリング状などである。例えば、第1電極116は、第1半導体層114の上面全面に形成されている。第1電極116の平面形状は、例えば、図2に示すような円形などである。第4電極119および第1電極116は、整流部120を駆動させるために使用される。
整流部120の側方には、図1および図2に示すように、発光部140および光検出部170が形成されている。整流部120と、発光部140および光検出部170との間には、素子分離領域181が形成されている。具体的には、素子分離領域181は、例えば、第4半導体層111の側面と、基板101の上面と、第2コンタクト層171の側面とによって構成される溝であることができる。即ち、この溝は、少なくとも基板101の上面が露出する深さまで掘られていることができる。この場合に、基板101に絶縁性または半絶縁性の基板を用いることにより、整流部120と、発光部140および光検出部170とを確実に電気的に分離することができる。素子分離領域181の溝の平面形状は、例えば、直線状などである。また、第4半導体層111および第2コンタクト層171は、例えば、図2に示すように、基板101の上面のうち、素子分離領域181以外の全面に形成されていることができる。
光検出部170は、基板101と、基板101の上方に形成された第2コンタクト層171と、第2コンタクト層171の上方に形成された光吸収層172と、光吸収層172の上方に形成された第1コンタクト層174と、を含む。第2コンタクト層171は、第4半導体層111と同一の工程で形成されており、光吸収層172は、容量調整層112と同一の工程で形成されており、第1コンタクト層174は、第1半導体層114と同一の工程で形成されている。言い換えるならば、第2コンタクト層171は、第4半導体層111と同じ組成の半導体からなり、光吸収層172は、容量調整層112と同じ組成の半導体からなり、第1コンタクト層174は、第1半導体層114と同じ組成の半導体からなることができる。そして、基板101と光吸収層172との距離は、基板101と容量調整層112との距離と同程度であり、基板101と第1コンタクト層174との距離は、基板101と第1半導体層114との距離と同程度である。
具体的には、第2コンタクト層171は、例えば第1導電型(例えばn型)GaAs層からなり、光吸収層172は、例えば不純物がドーピングされていないGaAs層からなり、第1コンタクト層174は、例えば第2導電型(例えばp型)GaAs層からなることができる。従って、p型の第1コンタクト層174、不純物がドーピングされていない光吸収層172、およびn型の第2コンタクト層171により、pinダイオードが形成される。
第1コンタクト層174および光吸収層172は、柱状の半導体堆積体(以下「第4柱状部」という)173を構成している。第4柱状部173の平面形状は、例えば円形などである。
第1コンタクト層174には、第5電極176が電気的に接続されており、第2コンタクト層171には、第6電極178が電気的に接続されている。例えば、第5電極176は、第1コンタクト層174の上であって、周縁に形成されている。第5電極176の平面形状は、例えば、図2に示すようなリング状などである。例えば、第6電極178は、第2コンタクト層171の上に形成されている。第6電極178の平面形状は、例えば、図2に示すようなリング状などである。第5および第6電極176,178は、光検出部170を駆動させるために使用される。
光検出部170上には、分離層122が形成されている。分離層122は、光検出部170と発光部140との間に設けられている。具体的には、図1に示すように、分離層122は、第1コンタクト層174と後述する第3コンタクト層124との間に設けられている。分離層122により、光検出部170と発光部140とを電気的に分離することができる。分離層122としては、例えば、不純物がドーピングされていないAl0.9Ga0.1As層などを用いることができる。なお、第1コンタクト層174上の分離層122が形成されていない領域に、第5電極176が形成されている。また、図示はしないが、分離層122を形成せずに、第1半導体層114上に直接第3コンタクト層124を形成し、第5電極176と後述する第2電極107とを電気的に接続することもできる。
発光部140は、分離層122上に形成されている。また、発光部140は、光検出部170のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されている。言い換えるならば、平面視において、発光部140のうちの最下層(本実施形態では、第3コンタクト層124)の外縁は、光検出部170のうちの最上層(本実施形態では、第1コンタクト層174)の外縁の内側(両方の外縁が一致する場合を含む。)である。発光部140は、第1導電型(例えばn型)の第3コンタクト層124と、第3コンタクト層124の上に形成された第1導電型の第2半導体層102と、第2半導体層102の上に形成された活性層103と、活性層103の上に形成された第2導電型(例えばp型)の第3半導体層104と、を含む。具体的には、第3コンタクト層124は、例えば、n型GaAs層である。第2半導体層102は、例えば、n型Al0.9Ga0.1As層とn型Al0.15Ga0.85As層とを交互に積層した40ペアの分布ブラッグ反射型(DBR)ミラーである。活性層103は、例えば、GaAsウェル層とAl0.3Ga0.7Asバリア層とから構成される量子井戸構造を3層重ねた多重量子井戸(MQW)構造を有する。第3半導体層104は、例えば、p型Al0.9Ga0.1As層とp型Al0.15Ga0.85As層とを交互に積層した25ペアのDBRミラーである。なお、第3半導体層104の最上層は、例えばp型GaAs層からなるコンタクト層であることもできる。また、第2半導体層102、活性層103、および第3半導体層104を構成する各層の組成および層数は特に限定されるわけではない。p型の第3半導体層104、不純物がドーピングされていない活性層103、およびn型の第2半導体層102により、pinダイオードが形成される。
第3コンタクト層124および上述した分離層122は、柱状の半導体堆積体を構成している。この柱状の半導体堆積体の平面形状は、例えば円形などである。また、発光部140のうち、第3半導体層104から第2半導体層102の途中にかけての部分が、柱状の半導体堆積体(以下「第1柱状部」という)130を構成しており、第2半導体層102の残りの部分が、他の柱状の半導体堆積体(以下「第2柱状部」という)132を構成している。第1柱状部130の平面形状は、例えば図2に示すような円形である。第2柱状部132の平面形状は、例えば第1柱状部130の円形よりも径の大きい円形である。
また、発光部140は、酸化狭窄層105を有する。酸化狭窄層105は、例えば、第3半導体層104を構成する層のうちの1層である。酸化狭窄層105は、活性層103に近い領域に形成されている。酸化狭窄層105としては、例えば、AlGaAs層を酸化したものなどを用いることができる。酸化狭窄層105は、開口部を有する絶縁層である。酸化狭窄層105はリング状に形成されている。より具体的には、酸化狭窄層105は、図1に示す基板101の表面101aと平行な面で切断した場合における断面形状が、第1柱状部130の平面形状の円形と同心のリング状に形成されている。
第2電極107は、第3コンタクト層124の上面上に形成されている。第2電極107の平面形状は、例えば図2に示すようなリング状である。第2電極107は、第3コンタクト層124と電気的に接続されている。第3電極109は、第1柱状部130の上に形成されている。第3電極109の平面形状は、例えば図2に示すようなリング状である。第3電極109は、第3半導体層104と電気的に接続されている。第3電極109は、第1柱状部130上に開口部180を有する。即ち、開口部180によって、第3半導体層104の上面上に第3電極109の設けられていない領域が形成される。この領域が、レーザ光の出射面108である。出射面108の形状は、例えば、図2に示すような円形などである。
図1および図2に示す面発光型装置100では、第2電極107は第3コンタクト層124を介して第2半導体層102と接合し、かつ、第3電極109は第1柱状部130上で第3半導体層104と接合している。第2電極107および第3電極109によって活性層103に電流が注入される。
整流部120と発光部140とは、図3の回路図に示すように、電気的に並列接続されており、整流部120は、発光部140とは逆方向の整流作用を有する。具体的な接続形態としては、例えば、第1電極116と第2電極107とが第1配線126によって電気的に接続され、第3電極109と第4電極119とが第2配線128によって電気的に接続されることができる。なお、第1および第2配線126,128の図示は、図1では簡略され、図2では省略されている。
発光部140を駆動する際、発光部140には順バイアス電圧が印加され、整流部120には逆バイアス電圧が印加される。この際に、発光部140のみに電流を流すために、整流部120のブレークダウン電圧は、発光部140の駆動電圧よりも大きいことが好ましい。これにより、発光部140に順バイアス電圧を印加しても、整流部120には逆電流が流れない(または、ほとんど流れない)ので、発光部140では正常に発光動作が行われる。
ここで、整流部120のブレークダウン電圧は、例えば、第1半導体層114および第4半導体層111の組成、不純物濃度などを調整することで適宜制御可能である。例えば、第1半導体層114および第4半導体層111の不純物濃度を小さくすれば、整流部120のブレークダウン電圧を大きくすることができる。第1半導体層114および第4半導体層111は、発光部140の発光動作に寄与する半導体層とは別個に形成される。そのため、第1半導体層114および第4半導体層111の組成、不純物濃度などを自由に調整することができる。従って、より理想的な特性を有する整流部120を容易に形成することができ、静電破壊の効果的な防止と、より安定した発光動作を実現することができる。
あるいは、発光部140の第2および第3の半導体層102,104の組成、不純物濃度などを調整することで、発光部140の駆動電圧を整流部120のブレークダウン電圧より小さくすることもできる。
また、容量調整層112の膜厚を変化させることにより、整流部120の容量を変化させて、所望の値に適宜設定することができる。例えば、容量調整層112の膜厚を薄くすることにより、整流部120の容量を大きくすることができ、延いては、整流部120のブレークダウン電圧を上げることができる。
なお、本発明は、発光部140が面発光型半導体レーザである場合に限定されず、その他の面発光型装置(例えば半導体発光ダイオードや有機LED)に適用することができる。また、本発明は、整流部120が接合ダイオードである場合に限定されず、その他の整流素子(例えばショットキーダイオード)に適用することができる。
また、本実施形態においては、光検出部170がpin型フォトダイオードとして機能する場合について説明しているが、本発明は、pin型フォトダイオード以外の光検出素子にも適用可能である。なお、本発明を適用できる光検出素子としては、例えば、pn型フォトダイオード、アバランシェ型フォトダイオード、MSM型フォトダイオードなどが挙げられる。このことは、後述する第2の実施形態の第1および第2光検出部170,190でも同様に適用される。
また、本実施形態においては、第4半導体層111および第2コンタクト層171を形成する場合について説明しているが、例えば、図4に示すように、第4半導体層111および第2コンタクト層171を形成しないこともできる。図4は、この場合の面発光型装置100を模式的に示す断面図であり、図1に示す断面図に対応している。この場合、基板101としては、例えば第1導電型(例えばn型)GaAs基板などを用いることができ、そして、基板101に例えば溝を掘り、素子分離領域181とすることができる。基板101には、基板接続電極118が電気的に接続されている。具体的な電極の接続形態としては、例えば、第1電極116と第2電極107とが第1配線126によって電気的に接続され、第3電極109と基板接続電極118とが第2配線128によって電気的に接続されることができる。
1−2. 次に、本実施形態に係る面発光型装置100の製造方法の一例について、図1、図2、図5、図6を参照しながら説明する。図5、図6は、図1および図2に示す本実施形態の面発光型装置100の一製造工程を模式的に示す断面図であり、それぞれ図1に示す断面図に対応している。
(1)まず、図5に示すように、基板101として、例えば半絶縁性GaAs基板を用意する。
次に、基板101の上に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、半導体多層膜150を形成する。半導体多層膜150は、第4半導体層111(第2コンタクト層171)、容量調整層112(光吸収層172)、第1半導体層114(第1コンタクト層174)、分離層122、第3コンタクト層124、第2半導体層102、活性層103、および第3半導体層104を構成する半導体層を順に積層したものである。ここで、第4半導体層111を構成する半導体層は、第2コンタクト層171を構成する半導体層でもあり、容量調整層112を構成する半導体層は、光吸収層172を構成する半導体層でもあり、第1半導体層114を構成する半導体層は、第1コンタクト層174を構成する半導体層でもある。
なお、第3半導体層104を成長させる際に、活性層103近傍の少なくとも1層を、後に酸化されて酸化狭窄層105となる層とすることができる。酸化狭窄層105となる層としては、例えば、Al組成が0.95以上のAlGaAs層などを用いることができる。AlGaAs層のAl組成とは、III族元素に対するアルミニウム(Al)の組成である。
(2)次に、図6に示すように、半導体多層膜150をパターニングし、所望の形状の第4半導体層111および第2コンタクト層171、容量調整層112および光吸収層172、第1半導体層114および第1コンタクト層174、分離層122、第3コンタクト層124、第2半導体層102、活性層103、並びに、第3半導体層104を形成する。ここで、第4半導体層111と第2コンタクト層171とを、同じパターニング工程で形成することができ、容量調整層112と光吸収層172とを、同じパターニング工程で形成することができ、第1半導体層114と第1コンタクト層174とを、同じパターニング工程で形成することができる。また、第4半導体層111および第2コンタクト層171を形成する際に、両方の間に素子分離領域181を形成することができる。このパターニング工程により、第1〜第4柱状部130,132,113,173が形成される。半導体多層膜150のパターニングは、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術により行うことができる。
次に、図6に示すように、例えば400℃程度の水蒸気雰囲気中に、上記工程によって第1〜第4柱状部130,132,113,173が形成された基板101を投入することにより、前述の酸化狭窄層105となる層を側面から酸化して、酸化狭窄層105を形成する。酸化狭窄層105を有する発光部140では、駆動する際に、酸化狭窄層105が形成されていない部分(酸化されていない部分)のみに電流が流れる。従って、酸化狭窄層105を形成する工程において、形成する酸化狭窄層105の範囲を制御することにより、電流密度の制御が可能となる。
(3)次に、図1および図2に示すように、第1〜第6電極116,107,109,119,176,178、第1および第2配線126,128を形成する。これらの電極および配線は、例えば、真空蒸着法およびリフトオフ法の組み合わせ等により形成することができる。第1電極116第3電極109、および第5電極176としては、例えば、金(Au)と亜鉛(Zn)の合金、および金(Au)の積層膜を用いることができる。第2電極107第4電極119、および第6電極178としては、例えば、金(Au)とゲルマニウム(Ge)の合金、ニッケル(Ni)、および金(Au)の積層膜を用いることができる。第1および第2配線126,128としては、例えば、金(Au)を用いることができる。なお、各電極、各配線を形成する順番は、特に限定されない。
以上の工程により、図1および図2に示すように、本実施形態の面発光型装置100が得られる。
1−3. 本実施形態に係る面発光型装置100よれば、発光部140に逆バイアス電圧が印加されても、発光部140と並列接続された整流部120に電流が流れる。これにより、面発光型装置100の逆バイアス電圧に対する静電破壊耐圧を著しく向上させることができる。従って、実装プロセス等における静電破壊を防止できるため、取り扱いに優れるとともに、信頼性の向上を図ることができる。
また、本実施形態に係る面発光型装置100およびその製造方法によれば、第2コンタクト層171は、第4半導体層111と同一の工程で形成され、光吸収層172は、容量調整層112と同一の工程で形成され、第1コンタクト層174は、第1半導体層114と同一の工程で形成されることができる。従って、同一基板上に整流部120、発光部140、および光検出部170を形成する場合に、製造工程を簡素化することができる。
本実施形態に係る光検出部170は、面発光型半導体レーザとして機能する発光部140の光出力の一部をモニタすることができる。言い換えるならば、光検出部170は、面発光型半導体レーザのためのモニタフォトダイオードとして機能することができる。このモニタした結果を駆動回路にフィードバックすることで、温度等による出力変動を補正することができるため、安定した光出力を得ることができる。
2.第2の実施形態
2−1. 次に、第2の実施形態に係る面発光型装置200について説明する。なお、上述した図1および図2に示す面発光型装置100と異なる点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。
図7は、図8のVII−VII線断面図であり、図8は、面発光型装置200を模式的に示す平面図である。なお、上述した図1および図2に示す面発光型装置100と同一の部材については、同一の符合を付している。
面発光型装置200は、図7および図8に示すように、整流部120と、発光部140と、光検出部(以下「第1光検出部」という)170と、他の光検出部(以下「第2光検出部」という)190と、を含む。本実施形態においては、整流部120が接合ダイオード(ツェナーダイオードを含む)として、発光部140が面発光型半導体レーザとして、第1および第2光検出部170,190がフォトダイオードとして機能する場合について説明する。
基板101は、整流部120、発光部140、第1および第2光検出部170,190を支持している。言い換えれば、整流部120、発光部140、第1および第2光検出部170,190は、同一基板(同一チップ)に形成され、モノリシック構造を成している。基板101としては、例えば第1導電型(例えばn型)GaAs基板などを用いることができる。
基板101の上には、発光部140および支持部186が形成されている。支持部186は、第1支持層182と、第1支持層182の上方に形成された第2支持層183と、第2支持層183の上方に形成された第3支持層184と、を含む。第1支持層182は、第2半導体層102と同一の工程で形成されており、第2支持層183は、活性層103と同一の工程で形成されており、第3支持層184は、第3半導体層104と同一の工程で形成されている。言い換えるならば、第1支持層182は、第2半導体層102と同じ組成の半導体からなり、第2支持層183は、活性層103と同じ組成の半導体からなり、第3支持層184は、第3半導体層104と同じ組成の半導体からなることができる。そして、基板101と第2支持層183との距離は、基板101と活性層103との距離と同程度であり、基板101と第3支持層184との距離は、基板101と第3半導体層104との距離と同程度である。
具体的には、第1支持層182は、例えば、n型Al0.9Ga0.1As層とn型Al0.15Ga0.85As層とを交互に積層した40ペアのDBRミラーである。第2支持層183は、例えば、GaAsウェル層とAl0.3Ga0.7Asバリア層とから構成される量子井戸構造を3層重ねた多重量子井戸(MQW)構造を有する。第3支持層184は、例えば、p型Al0.9Ga0.1As層とp型Al0.15Ga0.85As層とを交互に積層した25ペアのDBRミラーである。なお、図7および図8に示すように、第1支持層182と、第2半導体層102との境界線Aは、例えば便宜上、平面視において、第4コンタクト層194と、第3電極109との間の中間線(図8参照)とすることができる。
例えば、図7に示すように、第2電極107は、基板101の裏面101bの全面に形成されることができる。第2電極107は基板101を介して第2半導体層102と接合し、かつ、第3電極109は第1柱状部130上で第3半導体層104と接合している。第2電極107および第3電極109によって活性層103に電流が注入される。
発光部140の上には、分離層122を介して、整流部120および第1光検出部170が形成されている。即ち、整流部120および第1光検出部170は、発光部140のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されている。また、支持部186の上には、分離層122を介して、第2光検出部190が形成されている。即ち、第2光検出部190は、支持部186のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されている。第2光検出部190は、分離層122により、発光部140と電気的に分離されている。
第2光検出部190は、基板101と、基板101の上方に形成された第5コンタクト層191と、第5コンタクト層191の上方に形成された他の光吸収層(以下「第2光吸収層」という)192と、第2光吸収層192の上方に形成された他のコンタクト層(以下「第4コンタクト層」という)194と、を含む。第5コンタクト層191は、第4半導体層111および第2コンタクト層171と同一の工程で形成されており、第2光吸収層192は、容量調整層112および光吸収層(以下「第1光吸収層」という)172と同一の工程で形成されており、第4コンタクト層194は、第1半導体層114および第1コンタクト層174と同一の工程で形成されている。言い換えるならば、第5コンタクト層191は、第4半導体層111と同じ組成の半導体からなり、第2光吸収層192は、容量調整層112と同じ組成の半導体からなり、第4コンタクト層194は、第1半導体層114と同じ組成の半導体からなることができる。そして、基板101と第5コンタクト層191との距離は、基板101と第4半導体層111との距離と同程度であり、基板101と第2光吸収層192との距離は、基板101と容量調整層112との距離と同程度であり、基板101と第4コンタクト層194との距離は、基板101と第1半導体層114との距離と同程度である。
具体的には、第5コンタクト層191は、例えば第1導電型(例えばn型)GaAs層からなり、第2光吸収層192は、例えば不純物がドーピングされていないGaAs層からなり、第4コンタクト層194は、例えば第2導電型(例えばp型)GaAs層からなることができる。従って、p型の第4コンタクト層194、不純物がドーピングされていない第2光吸収層192、およびn型の第5コンタクト層191により、pinダイオードが形成される。
第5コンタクト層191、分離層122、第3支持層184、第2支持層183、および第1支持層182の一部は、柱状の半導体堆積体を構成している。この柱状の半導体堆積体の平面形状は、例えば、第1柱状部130を取り囲むリング状などである。第4コンタクト層194および第2光吸収層192は、柱状の半導体堆積体を構成している。この柱状の半導体堆積体の平面形状は、例えばリング状などである。この柱状の半導体堆積体の内側の側面は、第5コンタクト層191の内側の側面と連続している。
第4コンタクト層194には、第7電極196が電気的に接続されており、第5コンタクト層191には、第8電極198が電気的に接続されている。例えば、第7電極196は、第4コンタクト層194の上であって、周縁に形成されている。第7電極196の平面形状は、例えば、図8に示すようなリング状などである。例えば、第8電極198は、第5コンタクト層191の上に形成されている。第8電極198の平面形状は、例えば、図8に示すようなリング状などである。第7および第8電極196,198は、第2光検出部190を駆動させるために使用される。
2−2. 次に、本実施形態に係る面発光型装置200の製造方法の一例について、図7〜図10を参照しながら説明する。なお、上述した図1および図2に示す面発光型装置100の製造方法と異なる点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。
図9、図10は、図7および図8に示す本実施形態の面発光型装置200の一製造工程を模式的に示す断面図であり、それぞれ図7に示す断面図に対応している。
(1)まず、図9に示すように、基板101として、例えば第1導電型(例えばn型)GaAs基板を用意する。
次に、基板101の上に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、半導体多層膜150を形成する。半導体多層膜150は、第2半導体層102(第1支持層182)、活性層103(第2支持層183)、第3半導体層104(第3支持層184)、分離層122、第4半導体層111(第2および第5コンタクト層171,191)、容量調整層112(第1および第2光吸収層172,192)、および第1半導体層114(第1および第4コンタクト層174,194)を構成する半導体層を順に積層したものである。ここで、第2半導体層102を構成する半導体層は、第1支持層182を構成する半導体層でもあり、活性層103を構成する半導体層は、第2支持層183を構成する半導体層でもあり、第3半導体層104を構成する半導体層は、第3支持層184を構成する半導体層でもあり、第4半導体層111を構成する半導体層は、第2および第5コンタクト層171,191を構成する半導体層でもあり、容量調整層112を構成する半導体層は、第1および第2光吸収層172,192を構成する半導体層でもあり、第1半導体層114を構成する半導体層は、第1および第4コンタクト層174,194を構成する半導体層でもある。
(2)次に、図10に示すように、半導体多層膜150をパターニングし、所望の形状の第2半導体層102(第1支持層182)、活性層103(第2支持層183)、第3半導体層104(第3支持層184)、分離層122、第4半導体層111(第2および第5コンタクト層171,191)、容量調整層112(第1および第2光吸収層172,192)、並びに、第1半導体層114(第1および第4コンタクト層174,194)を形成する。ここで、第2半導体層102と第1支持層182とを、同じパターニング工程で形成することができ、活性層103と第2支持層183とを、同じパターニング工程で形成することができ、第3半導体層104と第3支持層184とを、同じパターニング工程で形成することができ、第4半導体層111と第2コンタクト層171と第5コンタクト層191とを、同じパターニング工程で形成することができ、容量調整層112と第1光吸収層172と第2光吸収層192とを、同じパターニング工程で形成することができ、第1半導体層114と第1コンタクト層174と第4コンタクト層194とを、同じパターニング工程で形成することができる。次に、図10に示すように、酸化狭窄層105を形成する。
(3)次に、図7および図8に示すように、第1〜第8電極116,107,109,119,176,178,196,198、第1および第2配線126,128を形成する。第7電極196としては、例えば、金(Au)と亜鉛(Zn)の合金、および金(Au)の積層膜を用いることができ、第8電極198としては、例えば、金(Au)とゲルマニウム(Ge)の合金、ニッケル(Ni)、および金(Au)の積層膜を用いることができる。
以上の工程により、図7および図8に示すように、本実施形態の面発光型装置200が得られる。
2−3. 本実施形態に係る面発光型装置200によれば、第1の実施形態で述べた作用および効果と、実質的に同じ作用および効果を有する。
また、本実施形態に係る面発光型装置200およびその製造方法によれば、第5コンタクト層191は、第4半導体層111および第2コンタクト層171と同一の工程で形成され、第2光吸収層192は、容量調整層112および第1光吸収層172と同一の工程で形成され、第4コンタクト層194は、第1半導体層114および第1コンタクト層174と同一の工程で形成されることができる。従って、同一基板上に整流部120、発光部140、第1および第2光検出部170,190を形成する場合に、製造工程を簡素化することができる。つまり、本実施形態に係る面発光型装置200およびその製造方法によれば、整流部120と、発光部140と、第1および第2光検出部170,190とを、容易に同一基板上に集積させることができる。
また、本実施形態に係る第2光検出部190は、双方向光通信の受信用フォトダイオードとして機能することができる。本実施形態に係る面発光型装置200およびその製造方法によれば、双方向光通信の発信用の発光部140と、受信用の第2光検出部190とを、容易に同一基板上に集積させることができる。また、本実施形態に係る面発光型装置200によれば、双方向光通信の発信用の発光部140と、受信用の第2光検出部190とが、同一基板上に形成されているため、光通信に使用される光導波路(例えば光ファイバ等)とのアライメント工程を簡素化することができる。その結果、製造コストを削減することができる。
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
例えば、上述した実施形態の面発光型装置100,200では、発光部140に第1柱状部130が一つ設けられている場合について説明したが、発光部140に第1柱状部130が複数個設けられている場合、あるいは、半導体多層膜150をパターニングする工程において、第1柱状部130を形成しない場合においても本発明の形態は損なわれない。また、複数の面発光型装置100,200がアレイ化されている場合でも、同様の作用および効果を奏する。また、例えば、上述した実施形態において、各半導体層におけるp型とn型とを入れ替えても本発明の趣旨を逸脱するものではない。
第1の実施形態に係る面発光型装置を模式的に示す断面図。 第1の実施形態に係る面発光型装置を模式的に示す平面図。 第1の実施形態に係る面発光型装置の要部の回路図。 第1の実施形態に係る面発光型装置を模式的に示す断面図。 第1の実施形態に係る面発光型装置の製造方法を模式的に示す断面図。 第1の実施形態に係る面発光型装置の製造方法を模式的に示す断面図。 第2の実施形態に係る面発光型装置を模式的に示す断面図。 第2の実施形態に係る面発光型装置を模式的に示す平面図。 第2の実施形態に係る面発光型装置の製造方法を模式的に示す断面図。 第2の実施形態に係る面発光型装置の製造方法を模式的に示す断面図。
符号の説明
100 面発光型装置、101 基板、102 第2半導体層、103 活性層、104 第3半導体層、105 酸化狭窄層、107 第2電極、108 出射面、109 第3電極、111 第4半導体層、112 容量調整層、113 第3柱状部、114 第1半導体層、116 第1電極、119 第4電極、120 整流部、122 分離層、124 第3コンタクト層、126 第1配線、128 第2配線、130 第1柱状部、132 第2柱状部、140 発光部、150 半導体多層膜、170 第1光検出部、171 第2コンタクト層、172 第1光吸収層、173 第4柱状部、174 第1コンタクト層、176 第5電極、178 第6電極、180 開口部、181 素子分離領域、182 第1支持層、183 第2支持層、184 第3支持層、186 支持部、190 第2光検出部、191 第5コンタクト層、192 第2光吸収層、194 第4コンタクト層、196 第7電極、198 第8電極,200 面発光型装置

Claims (15)

  1. 基板と、該基板の上方に形成された第1半導体層と、を含む整流部と、
    前記基板の上方に形成された第1導電型の第2半導体層と、該第2半導体層の上方に形成された活性層と、該活性層の上方に形成された第2導電型の第3半導体層と、を含む発光部と、
    前記基板と、該基板の上方に形成された光吸収層と、該光吸収層の上方に形成されたコンタクト層と、を含む光検出部と、
    を含み、
    前記第1半導体層と、前記コンタクト層とは、同一の工程で形成されており、
    前記整流部と前記発光部とは、電気的に並列接続され、
    前記整流部は、前記発光部とは逆方向の整流作用を有する、面発光型装置。
  2. 請求項1において、
    前記基板と電気的に接続された基板接続電極と、
    前記第1、第2、第3半導体層とそれぞれ電気的に接続された第1、第2、第3電極と、を含み、
    前記基板は、第1導電型であり、
    前記第1半導体層は、第2導電型であり、
    前記基板接続電極と前記第3電極とは、電気的に接続され、
    前記第1電極と前記第2電極とは、電気的に接続されている、面発光型装置。
  3. 請求項1において、
    前記整流部は、前記基板と前記第1半導体層との間に形成された第4半導体層を有し、
    前記光検出部は、前記基板と前記光吸収層との間に形成された第2コンタクト層を有し、
    前記第4半導体層と、前記第2コンタクト層とは、同一の工程で形成されている、面発光型装置。
  4. 請求項3において、
    前記第1、第2、第3、第4半導体層とそれぞれ電気的に接続された第1、第2、第3、第4電極を有し、
    前記第1半導体層は、第2導電型であり、
    前記第4半導体層は、第1導電型であり、
    前記第1電極と前記第2電極とは、電気的に接続され、
    前記第3電極と前記第4電極とは、電気的に接続されている、面発光型装置。
  5. 請求項1〜4のいずれかにおいて、
    前記発光部は、前記光検出部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されている、面発光型装置。
  6. 請求項1〜4のいずれかにおいて、
    前記基板と、該基板の上方に形成された他の光吸収層と、該他の光吸収層の上方に形成された他のコンタクト層と、を含む他の光検出部を有し、
    前記光吸収層と、前記他の光吸収層とは、同一の工程で形成されており、
    前記コンタクト層と、前記他のコンタクト層とは、同一の工程で形成されている、面発光型装置。
  7. 請求項6において、
    前記基板の上方に形成された支持部を有し、
    前記支持部は、
    第1支持層と、
    前記第1支持層の上方に形成された第2支持層と、
    前記第2支持層の上方に形成された第3支持層と、を含み、
    前記第1支持層は、前記第2半導体層と同一の工程で形成されており、
    前記第2支持層と、前記活性層と同一の工程で形成されており、
    前記第3支持層と、前記第3半導体層と同一の工程で形成されており、
    前記他の光検出部は、前記支持部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されており、
    前記整流部および前記光検出部は、前記発光部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成されている、面発光型装置。
  8. 請求項1〜7のいずれかにおいて、
    前記基板と、前記第1半導体層との間には、容量調整層が形成されており、
    前記容量調整層は、前記光吸収層と同一の工程で形成されている、面発光型装置。
  9. 請求項1〜8のいずれかにおいて、
    前記発光部は、面発光型半導体レーザとして機能し、
    前記第2半導体層および前記第3半導体層は、ミラーであり、
    前記光検出部は、前記面発光型半導体レーザのためのモニタフォトダイオードとして機能する、面発光型装置。
  10. 請求項1〜8のいずれかにおいて、
    前記発光部は、面発光型半導体レーザとして機能し、
    前記第2半導体層および前記第3半導体層は、ミラーであり、
    前記光検出部は、双方向光通信の受信用フォトダイオードとして機能する、面発光型装置。
  11. 基板の上方に第1半導体層およびコンタクト層を形成する工程と、該基板の上方に第1導電型の第2半導体層を形成する工程と、該第2半導体層の上方に活性層を形成する工程と、該活性層の上方に第2導電型の第3半導体層を形成する工程と、を含む、半導体多層膜を形成する工程と、
    前記基板と、前記第1半導体層と、を含む整流部、前記第2半導体層と、前記活性層と、前記第3半導体層と、を含む発光部、および、前記基板と、前記光吸収層と、前記コンタクト層と、を含む光検出部が形成されるように、前記半導体多層膜をパターニングする工程と、
    を含み、
    前記整流部と前記発光部とは、電気的に並列接続されるように配置され、
    前記整流部は、前記発光部とは逆方向の整流作用を有するように形成される、面発光型装置の製造方法。
  12. 請求項11において、
    前記半導体多層膜を形成する工程は、前記第1半導体層および前記コンタクト層を形成する工程の前に、前記基板の上方に第4半導体層および第2コンタクト層を形成する工程を有し、
    前記半導体多層膜をパターニングする工程は、
    前記第4半導体層を有する前記整流部が形成されるように行われ、
    前記第2コンタクト層を有する前記光検出部が形成されるように行われる、面発光型半導体装置の製造方法。
  13. 請求項11または12において、
    前記発光部は、前記光検出部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成される、面発光型装置の製造方法。
  14. 請求項11または12において、
    前記半導体多層膜を形成する工程において、
    前記光吸収層と同一の工程で他の光吸収層を形成し、
    前記コンタクト層と同一の工程で他のコンタクト層を形成し、
    前記半導体多層膜をパターニングする工程は、
    前記基板と、前記他の光吸収層と、前記他のコンタクト層と、を含む他の光検出部が形成されるように行われる、面発光型装置の製造方法。
  15. 請求項14において、
    前記半導体多層膜を形成する工程において、
    前記第2半導体層と同一の工程で第1支持層を形成し、
    前記活性層と同一の工程で第2支持層を形成し、
    前記第3半導体層と同一の工程で第3支持層を形成し、
    前記半導体多層膜をパターニングする工程は、
    前記第1支持層と、前記第2支持層と、前記第3支持層と、を含む支持部が形成されるように行われ、
    前記他の光検出部は、前記支持部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成され、
    前記整流部および前記光検出部は、前記発光部のうちの少なくとも一部の垂直上方に形成される、面発光型装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011171741A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Lg Innotek Co Ltd 発光素子、発光素子製造方法
KR101478996B1 (ko) 2013-02-25 2015-01-05 주식회사 레이칸 양방향 송수신 소자

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4019284B2 (ja) * 2005-02-04 2007-12-12 セイコーエプソン株式会社 面発光型装置及びその製造方法
JP2008187108A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Seiko Epson Corp 光素子およびその製造方法
JP2011096787A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Sony Corp 半導体発光装置
US9490239B2 (en) * 2011-08-31 2016-11-08 Micron Technology, Inc. Solid state transducers with state detection, and associated systems and methods
KR101925915B1 (ko) * 2011-10-24 2018-12-06 엘지이노텍 주식회사 발광소자
JP7077500B2 (ja) * 2017-01-12 2022-05-31 ローム株式会社 面発光レーザ素子、光学装置
DE102017112101A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleitermodul
EP3926769B1 (en) * 2020-06-18 2023-01-18 TRUMPF Photonic Components GmbH Method of producing a vertical cavity surface emitting laser

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8800509A (nl) * 1988-02-29 1989-09-18 Philips Nv Tweedimensionaal laser array.
KR0185950B1 (ko) * 1996-04-25 1999-04-15 김광호 레이저다이오드의 광출력모니터링패케지
JP3689615B2 (ja) * 2000-03-29 2005-08-31 キヤノン株式会社 立体形状を有する光電融合デバイス
JP2004006548A (ja) 2002-06-03 2004-01-08 Renesas Technology Corp 半導体レーザ素子及びその製造方法
JP4330376B2 (ja) * 2002-10-22 2009-09-16 富士通株式会社 光半導体装置及びその駆動方法
JP4019284B2 (ja) * 2005-02-04 2007-12-12 セイコーエプソン株式会社 面発光型装置及びその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011171741A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Lg Innotek Co Ltd 発光素子、発光素子製造方法
US8637885B2 (en) 2010-02-18 2014-01-28 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, light emitting device package, method of manufacturing light emitting device and lighting system
US9287465B2 (en) 2010-02-18 2016-03-15 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, light emitting device package, method of manufacturing light emitting device and lighting system
KR101478996B1 (ko) 2013-02-25 2015-01-05 주식회사 레이칸 양방향 송수신 소자

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