JP2009016677A - 光半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子とその発光素子の光出力を検知する受光素子とを同一半導体基板上に集積化した光半導体装置において、発光素子の信頼性の向上、部材数および実装工程数の増加の抑制、が可能な光半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、半導体基板１０上に設けられた発光素子１２と、半導体基板１０上に設けられ、発光素子１２の光出射端面３８の横方向に配置された端面を光入射面４０とし、発光素子１２の光出力を検知する端面入射型の受光素子１４と、を具備する光半導体装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、光半導体装置に関し、より詳細には、発光素子とその発光素子の光出力を検知する受光素子とを同一半導体基板上に集積化した光半導体装置に関する。

半導体レーザーから任意の光出力を安定して得るために、半導体レーザーから出射される光の強度をフォトダイオードでモニタする方法が広く用いられている。

半導体レーザーからの光をフォトダイオードでモニタするためには、半導体レーザーとフォトダイオードとを光結合させる必要がある。半導体レーザーとフォトダイオードとを個々に用意した場合は、半導体レーザーとフォトダイオードとを高精度で位置合せしなければならず、実装コストが増加するという課題が生じる。

この課題の解決を図るための技術が提案されている。例えば、非特許文献１に開示されている光半導体装置は、半導体レーザーとフォトダイオードとを、半導体レーザーの光軸に対して前後の位置関係になるよう同一半導体基板上に集積化する。半導体レーザーとフォトダイオードとの間に垂直かつ滑らかな表面を有する溝をエッチングにより形成する。この溝の半導体レーザー側の側面は、半導体レーザーの共振器端面として機能する。これにより、半導体レーザーの出力光をフォトダイオードでモニタすることができる。

また、例えば、非特許文献２には、半導体レーザーの共振器端面でより高反射率を得るため、共振器端面が半導体空気ブラッグ反射鏡になるような溝をエッチングで形成した光半導体装置が開示されている。

さらに、例えば、特許文献１には、同一基板上に半導体レーザーと、フォトダイオードと、半導体レーザーからの光をフォトダイオードに反射させるための外部反射鏡と、を設けることで、半導体レーザーの出力光をフォトダイオードでモニタすることが可能な光半導体装置が開示されている。
IEEE JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY、VOL 21、NO 5、1994年 IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS、VOL 5、NO 3、1999年 特開平６−２２４４０６号公報

しかしながら、非特許文献１および非特許文献２のように、垂直かつ滑らかな表面を有する溝を、結晶性にダメージを与えずにエッチングで形成することは困難である。溝の側面は半導体レーザーの共振器端面の機能を有するため、垂直かつ滑らかな表面を有する溝は安定したレーザー発振を行う上で重要である。このため、非特許文献１および非特許文献２に係る光半導体装置では、半導体レーザーの信頼性が低下するという課題がある。

また、特許文献１のように、同一基板上に半導体レーザーとフォトダイオードの他に外部反射鏡を設ける場合は、部材数の増加や実装工程数の増加を招くという課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、発光素子とその発光素子の光出力を検知する受光素子とを同一半導体基板上に集積化した光半導体装置において、発光素子の信頼性の向上、部材数および実装工程数の増加の抑制、が可能な光半導体装置を提供することを目的とする。

本発明は、半導体基板上に設けられた発光素子と、前記半導体基板上に設けられ、前記発光素子の光出射端面の横方向に配置された端面を光入射面とし、前記発光素子の光出力を検知する端面入射型の受光素子と、を具備することを特徴とする光半導体装置である。本発明によれば、発光素子とその発光素子の光出力を検知する受光素子とを同一半導体基板上に集積化した光半導体装置において、エッチングにより形成した共振器端面や外部反射鏡等を用いずに、発光素子の光出力を受光素子で検知することが可能となる。このため、発光素子の信頼性の向上、部材数や実装工程数の増加の抑制が図れる。

上記構成において、前記受光素子は、前記発光素子の光出射端面の前方に配置される光学部品で反射された、前記発光素子の出力光の一部である反射光を受光する構成とすることができる。また、上記構成において、前記発光素子と光結合し、前記発光素子の出力光の一部を前記受光素子の光入射面へ反射する光学部品を具備する構成とすることができる。

上記構成において、前記発光素子と前記受光素子との間に、前記発光素子と前記受光素子とを電気的に分離する分離領域を具備する構成とすることができる。この構成によれば、発光素子と受光素子との電気的な干渉を抑制することができる。また、発光素子の活性層からの光が分離領域を通じて受光素子に達することを抑制することができる。

上記構成において、前記受光素子の端面に接するように、前記発光素子の出力光の波長に対して透明な半導体透明領域を具備する構成とすることができる。この構成によれば、受光素子の端面での光吸収を抑制することができるため、受光素子はより効率良く光を受光することができる。

上記構成において、前記半導体透明領域は、不純物拡散もしくは不純物イオン注入により形成される構成とすることができる。

上記構成において、前記受光素子の端面の面積は、前記光出射端面の面積より大きい構成とすることができる。この構成によれば、受光素子はより効率良く光を受光することができる。

上記構成において、前記受光素子は、前記発光素子を挟んで両側に設けられている構成とすることができる。この構成によれば、受光素子はより効率良く光を受光することができる。

上記構成において、前記半導体基板上に設けられた前記受光素子の電極は、前記受光素子の長手方向の中央よりも、前記受光素子の端面側に配置されてなる構成とすることができる。この構成によれば、光半導体装置の面積の拡大を抑制することができる。

上記構成において、前記発光素子は、リッジ部を有する構成とすることができる。また、上記構成において、前記発光素子および前記受光素子は、前記半導体基板上に設けられた第１半導体層と、前記第１半導体層上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられた前記第１半導体層と反対の導電型である第２半導体層と、を有する構成とすることができる。さらに、上記構成において、前記半導体基板は、表面が（１００）面から［１１１］方向もしくは［１−１−１］方向に結晶面が傾斜しているオフ基板である構成とすることができる。

本発明によれば、発光素子とその発光素子の光出力を検知する受光素子とを同一半導体基板上に集積化した光半導体装置において、発光素子の信頼性の向上、部材数および実装工程数の増加の抑制、が可能な光半導体装置を提供することができる。

以下、図面を参照に本発明に係る実施例について説明する。

実施例１は同一半導体基板上に発光素子とその発光素子の光出力を検知する受光素子とが各々１つずつ設けられた光半導体装置の例である。図１は実施例１に係る光半導体装置の斜視図である。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ間の断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ間の断面図、図２（ｃ）は図１のＣ−Ｃ間の断面図である。

図１、図２（ａ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）を参照に、同一のｎ型ＧａＡｓ基板からなる半導体基板１０上にレーザーダイオードである発光素子１２と端面入射型のフォトダイオードである受光素子１４とが並ぶように設けられている。発光素子１２および受光素子１４は共に半導体基板１０上に、化合物半導体層２４として、ｎ型クラッド層１６（第１半導体層）、活性層１８、ｐ型クラッド層２０（第２半導体層）、ｐ型コンタクト層２２が順に設けられている。なお、第１半導体層と第２半導体層とは、反対の導電型であれば良く、ｐ型ＧａＡｓ基板を用い、第１半導体層がｐ型クラッド層、第２半導体層がｎ型クラッド層であってもよい。また、図１に示すように、半導体基板１０は、表面が（１００）面から［１１１］方向または［１−１−１］方向に結晶面が傾斜している１０°オフ基板を用いることができる。さらに、例えば、発光素子１２の幅（Ｗ１）と受光素子１４の幅（Ｗ２）との比率は５０：５０である。

図２（ａ）を参照に、発光素子１２には、ｐ型コンタクト層２２およびｐ型クラッド層２０の一部が除去された窪み部２８が２つ設けられ、２つの窪み部２８の間にｐ型クラッド層２０およびｐ型コンタクト層２２からなるリッジ部３０が設けられている。つまり、発光素子１２はリッジ部３０を有する。発光素子１２および受光素子１４を覆うように絶縁膜３２が設けられている。リッジ部３０上の一部と受光素子１４上の一部の絶縁膜３２は除去され、ｐ型コンタクト層２２上に発光素子１２用のｐ側電極３４ａと受光素子１４用のｐ側電極３４ｂとが設けられている。ｐ側電極３４ａ、３４ｂとｐ型コンタクト層２２とはオーミック接触している。発光素子１２と受光素子１４との間には、半導体基板１０まで達する分離領域３６が設けられている。分離領域３６により発光素子１２と受光素子１４とは、電気的に分離している。

図２（ｂ）および図２（ｃ）を参照に、発光素子１２は活性層１８で発光した光を外部に出射する光出射端面３８を有し、受光素子１４は発光素子１２から外部に出射された出力光の一部を受ける光入射面４０を有する。発光素子１２のＢ−Ｂ方向の端面および受光素子１４のＣ−Ｃ方向の端面に接するように、つまり、光出射端面３８および光入射面４０に接するように、発光素子１２の出力光の波長に対して透明な半導体透明領域４２が設けられている。これにより、発光素子１２は活性層１８で発光した光を、半導体透明領域４２を介して、光出射端面３８から外部に出射する。受光素子１４は光入射面４０で受けた光を、半導体透明領域４２を介して、受光領域４４で受光する。受光素子１４用のｐ側電極３４ｂは光入射面４０側に配置されている。つまり、受光素子１４用のｐ側電極３４ｂは、受光素子１４の長手方向の中央よりも、受光素子１４の端面側に配置されている。図１を参照に、受光素子１４の光入射面４０は発光素子１２の光出射端面３８の横方向に配置され、且つ、光入射面４０と光出射端面３８とは同一面に設けられている。

図２（ａ）を参照に、発光素子１２において、活性層１８は屈折率の低いｎ型クラッド層１６とｐ型クラッド層２０とに挟まれている。このため、化合物半導体層２４を伝搬する光は、活性層１８近傍に閉じ込められる。一方、リッジ部３０下の活性層１８近傍を伝搬する光に対する等価屈折率は、リッジ部３０両側の窪み部２８下の活性層１８近傍を伝搬する光に対する等価屈折率より大きい。このため、活性層１８近傍を伝搬する光はリッジ部３０下の活性層１８近傍に閉じ込められる。活性層１８近傍を伝搬する光を閉じ込める部分を第１光導波路４６という。図２（ｂ）を参照に、第１光導波路４６内の光は、発光素子１２の両側の端面４９および５０で反射される。このようにして、第１光導波路４６内で誘導放出された光はレーザー光として、光出射端面３８から外部に出射される。ここで、等価屈折率とは、伝搬する光が感じる屈折率のことである。

次に、図３（ａ）から図３（ｄ）を用い、実施例１に係る光半導体装置の製造方法について説明する。図３（ａ）を参照に、ｎ型ＧａＡｓ基板からなる半導体基板１０上に、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）を用い、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層１６、ＩｎＧａＰ／ＡｌＧａＩｎＰのＭＱＷ（多重量子井戸）からなる活性層１８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｐ型クラッド層２０およびｐ型ＧａＡｓ層からなるｐ型コンタクト層２２を成長する。

図３（ｂ）を参照に、ｐ型コンタクト層２２上に窒化シリコン膜を、例えばＣＶＤ法を用い形成する。窒化シリコン膜上に半導体透明領域４２を形成すべき開口部を有するフォトレジストを形成する。フォトレジストをマスクに窒化シリコン膜を除去する。フォトレジストを全面除去した後、窒化シリコン膜をマスクに、ｐ型コンタクト層２２を除去する。その後、窒化シリコン膜をマスクに、ｐ型クラッド層２０、活性層１８およびｎ型クラッド層１６内にＺｎを拡散させ、半導体透明領域４２を形成する。その後、窒化シリコン膜を除去する。

図３（ｃ）を参照に、ｐ型クラッド層２０およびｐ型コンタクト層２２上に窒化シリコン膜を形成する。発光素子１２の窪み部２８を形成すべき開口部を有するフォトレジストを窒化シリコン膜上に形成し、フォトレジストをマスクに窒化シリコン膜を除去する。フォトレジストを全面除去した後、窒化シリコン膜をマスクにｐ型クラッド層２０に達するようにｐ型コンタクト層２２およびｐ型クラッド層２０の一部を除去する。これにより、発光素子１２に２つの窪み部２８と、窪み部２８に挟まれたリッジ部３０が形成される。

図３（ｄ）を参照に、ｐ型クラッド層２０およびｐ型コンタクト層２２を覆うように、発光素子１２と受光素子１４との間に分離領域３６を形成すべき開口部を有するフォトレジストを形成する。フォトレジストをマスクに半導体基板１０まで達する分離領域３６を、ブロム系のエッチング液を用いてウエットエッチングにより形成する。なお、ウエットエッチング以外に、ドライエッチングを用いることもできる。フォトレジストを除去した後、ｐ型クラッド層２０、ｐ型コンタクト層２２と分離領域３６の側面および底面とを覆うように窒化シリコン膜からなる絶縁膜３２を形成する。絶縁膜３２上にリッジ部３０の上面および受光素子１４の上面の一部に開口部を有するフォトレジストを形成する。フォトレジストをマスクに絶縁膜３２をエッチングする。フォトレジストを全面除去し、蒸着法を用い、発光素子１２用のｐ側電極３４ａおよび受光素子１４用のｐ側電極３４ｂをＴｉ、Ｍｏ、Ａｕを順に形成する。以上により、実施例１に係る光半導体装置が完成する。

図４は実施例１に係る光半導体装置を、例えば、光学部品である光を伝搬する第２光導波路、に光結合させた場合を説明する図である。図４の実線は発光素子１２から出射された光を表し、破線は第２光導波路の端面で散乱または反射された光を表している。また、第２光導波路の材料としてエポキシ樹脂を用いている。図４を参照に、発光素子１２の光出射端面３８から出射された出力光が、第２光導波路４８に垂直に入射されるよう、発光素子１２の光出射端面３８の前方に第２光導波路４８を配置している。ここで、発光素子１２を第２光導波路４８に光結合させた場合、発光素子１２の出力光の全てが第２光導波路４８に入射されるわけではなく、第２光導波路４８の端面での散乱または反射により光結合損失が発生する。実施例１に係る光半導体装置は、図１に示すように、同一半導体基板上に発光素子１２と受光素子１４とが並ぶように設けられており、受光素子１４の光入射面４０は発光素子１２の光出射端面３８の横方向に設けられている。このため、発光素子１２の出力光の一部である、第２光導波路４８の端面で散乱または反射された光（図４の破線）は、受光素子１４の光入射面４０へ反射し、受光素子１４はその散乱または反射された光を光入射面４０で受けることができる。これにより、発光素子１２の光出力を受光素子１４で検知することが可能となる。なお、図４において、発光素子１２と第２光導波路４８とを直接的に光結合させる場合を示しているが、発光素子１２と第２光導波路４８との間に設けたレンズ等を介して間接的に光結合させる場合でもよい。

図５は、実施例１と実施例２とにおける、第２光導波路４８からの光出力と受光素子１４の発生電流との実験結果である。実施例１は、図４に示すように光半導体装置を第２光導波路４８に光結合させた場合の実験結果である。なお、実施例２の実施形態については後述する。また、実施例１の実験結果を図５の実線で示す。図５を参照に、第２光導波路４８からの光出力が増加するに従い、受光素子１４に発生する電流も増加している。これにより、実施例１に係る光半導体装置は、発光素子１２の光出力を受光素子１４で検知することが可能であることが確認できる。

ここで、図６に、実施例１に係る光半導体装置の前面に第２光導波路４８を設けない場合、つまり、発光素子１２の出力光が第２光導波路４８の端面で散乱または反射されない場合において、発光素子１２の光出力と受光素子１４の発生電流について行った実験結果を示す。図６を参照に、発光素子１２の光出力が増加しても、受光素子１４から発生する電流は０のままである。このことより、図５の実施例１に示した、受光素子１４に発生する電流は、確かに、発光素子１２の出力光のうち、第２光導波路４８の端面で散乱または反射された光によるものであることが確認できる。

実施例１によれば、発光素子１２の端面４９および５０をへき開により形成することができる。つまり、発光素子１２の共振器端面をへき開により形成することができる。このため、非特許文献１や非特許文献２に係る光半導体装置のように、共振器端面がエッチングにより形成される場合に比べて、安定したレーザー発振が可能となり、信頼性を向上させることができる。

また、特許文献１に係る光半導体装置のように、外部反射鏡等を設ける必要がないため、部材数や実装工程数の増加を抑制することができる。よって、製造コストの増加を抑制することができる。

図２（ｃ）に示すように、光入射面４０に接するように、つまり、受光素子１４の端面に接するように、発光素子１２の出力光の波長に対して透明な半導体透明領域４２が設けられている。これにより、光入射面４０での光の吸収を抑制して、受光領域４４で光を受光することが可能となる。よって、半導体基板１０上に設けられたｐ側電極３４ｂと半導体基板１０の裏面に設けられたｎ側電極（図示せず）との近傍の受光領域４４で光を受光することができる。したがって、受光素子１４はより効率よく光を受光することが可能となる。

また、図１に示す受光素子１４の光入射面４０の面積、つまり、受光素子１４の端面の面積を、発光素子１２の光出射端面３８の面積より大きくすることでも、受光素子１４はより効率よく光を受光することができる。

さらに、図１に示すように、光出射端面３８が設けられた面における発光素子１２の幅Ｗ１と光入射面４０が設けられた面における受光素子１４の幅Ｗ２とは、５０：５０と同じである場合を例に示したが、図７に示すような、受光素子１４の幅Ｗ２が、発光素子１２の幅Ｗ１より広い場合がより好ましい。この場合は、光半導体装置の外形寸法を維持しつつ、受光素子１４の端面の面積を大きくすることができるため、受光素子１４の受光効率を向上させることができる。

さらに、図４に示すように、発光素子１２の出力光が第２光導波路４８に垂直に入射される場合を例に示したが、図８に示すように、発光素子１２の出力光が、第２光導波路４８に対して斜めに入射されるように、発光素子１２の光出射端面３８の前方に第２光導波路４８を配置する場合でもよい。この場合は、発光素子１２の出力光の一部である、第２光導波路４８の端面で散乱または反射された光を、より効率よく、受光素子１４で受光することができる。

さらに、図３（ｂ）で説明したように、半導体透明領域４２はｐ型クラッド層２０、活性層１８およびｎ型クラッド層１６内にＺｎを拡散させて形成している。つまり、不純物を拡散させて形成している。これ以外の方法でも、Ｓｉ等の不純物をイオン注入して形成する場合等、半導体透明領域４２の等価屈折率が受光領域４４の等価屈折率より低い低屈折領域になり、発光素子１２の出力光の波長に対して透明な領域になれば、その他の方法で形成してもよい。

さらに、図２（ｃ）に示すように、受光素子１４用のｐ側電極３４ｂは、受光素子１４の長手方向の中央よりも、受光素子１４の端面側に配置されている。これによれば、図９（ａ）に示すような配置で、発光素子１２用のｐ側電極３４ａのためのボンディングパッド４７ａや受光素子１４用のｐ側電極３４ｂのためのボンディングパッド４７ｂを設けることができる。このため、光半導体装置の面積の拡大を抑制することが可能となる。また、分離領域３６を、図９（ｂ）に示すように設けてもよい。この場合は、図９（ａ）のように、ボンディングパッド４７ａを分離領域３６越しに形成しなくて済むため、ボンディングパッド４７ａの形成を容易に行うことができる。

さらに、図２（ａ）に示すように、発光素子１２と受光素子１４との間に、半導体基板１０まで達し、発光素子１２と受光素子１４とを電気的に分離する分離領域３６が設けられている。これにより、発光素子１２と受光素子１４との電気的な干渉を抑制することができる。また、発光素子１２の活性層１８からの光を、分離領域を通じて、受光素子１４に達することを抑制することができる。

さらに、図１に示すように、受光素子１４の光入射面４０が発光素子１２の光出射端面３８の横方向に配置され、且つ、同一面に設けられている場合を示したがこれに限られない。少なくとも、受光素子１４の光入射面４０が発光素子１２の光出射端面３８の横方向に配置されていれば、光入射面４０が光出射端面３８より前（光出射方向）に突き出して配置されている場合や、反対に光出射端面３８が光入射面４０より前（光出射方向）に突き出して配置されている場合でもよい。また、光入射面４０が光出射端面３８に対して傾斜して形成されている場合、つまり、光入射面４０と光出射端面３８とが平行でない場合や光入射面４０と半導体基板１０の表面とが垂直でない場合でもよい。つまり、光出射端面３８の法線に光入射面４０が重ならなければよい。これらの場合でも、発光素子１２の出力光を受光素子１４で検知することができる。特に、光入射面４０が光出射端面３８に対して傾斜して形成されている場合は、受光素子１４はより効率よく光を受光することができる。なお、このように傾斜した光入射面４０はエッチングにより形成することができる。また、発光素子１２の端面４９および５０をへき開により形成する際に、受光素子１４の端面も同時に形成することができるため、光入射面４０と光出射端面３８とは同一面に設けられている場合が好ましい。

さらに、発光素子１２の光出射端面３８側である端面４９（図２（ｂ）参照）に低反射膜を設け、反対側の端面５０（図２（ｂ）参照）に高反射膜を設けることで、効率よく発光素子１２から光を出射させることができ、光出力を大きくすることができる。

さらに、第２光導波路４８の材料としてエポキシ樹脂を用いた場合を例に示したが、これ以外にも、石英、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いることができる。

実施例２は、同一半導体基板上に１つの発光素子と２つの受光素子が設けられた光半導体装置の例である。図１０は実施例２に係る光半導体装置の斜視図である。図１０を参照に、発光素子１２を挟んで両側に受光素子１４が設けられている。その他の構成については実施例１と同じであるため説明を省略する。

図１１は、実施例２に係る光半導体装置を第２光導波路４８に光結合させた場合を説明する図である。実線は発光素子１２の出力光を表しており、破線は第２光導波路４８の端面で散乱あるいは反射された光を表している。図１１を参照に、発光素子１２の出力光が、第２光導波路４８に垂直に入射されるよう、発光素子１２の光出射端面３８の前方に第２光導波路４８を配置している。図５に、実施例２に係る光半導体装置を図１１に示すように第２光導波路４８に光結合させた場合において、第２光導波路４８からの光出力と受光素子１４の発生電流について行った実験結果を示す。実施例２の実験結果は図５の破線で示す。図５を参照に、実施例２は実施例１に比べて、第２光導波路４８からの光出力に対して、より多くの電流が受光素子１４で発生している。つまり、実施例２は実施例１に比べて、第２光導波路４８の端面で散乱または反射された光をより効率よく受光している。

このように、実施例２によれば、発光素子１２を挟んで両側に受光素子１４を設けることで、発光素子１２の出力光を第２光導波路４８に垂直に入射させた場合でも、受光素子１４は、より効率よく、第２光導波路４８の端面で散乱または反射された光を受光することが可能となる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

図１は実施例１に係る光半導体装置の斜視図である。 図２（ａ）は図１のＡ−Ａ間の断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ間の断面図、図２（ｃ）は図１のＣ−Ｃ間の断面図である。 図３（ａ）から図３（ｄ）は実施例１に係る光半導体装置の製造方法を示す斜視図である。 図４は実施例１に係る光半導体装置を第２光導波路に光結合させた場合を説明するための図（その１）である。 図５は実施例１および実施例２に係る光半導体装置を第２光導波路に光結合させた場合において、第２光導波路からの光出力と受光素子の発生電流とについて示す図である。 図６は実施例１に係る光半導体装置を第２光導波路に光結合させない場合において、発光素子の光出力と受光素子の発生電流とについて示す図である。 図７は、受光素子の幅が発光素子の幅より広い場合を説明するための斜視図である。 図８は実施例１に係る光半導体装置を第２光導波路に光結合させた場合を説明するための図（その２）である。 図９（ａ）および図９（ｂ）はボンディングパッドの配置を説明するための図である。 図１０は実施例２に係る光半導体装置の斜視図である。 図１１は実施例２に係る光半導体装置を第２光導波路に光結合させた場合を説明するための図である。

符号の説明

１０ 半導体基板
１２ 発光素子
１４ 受光素子
１６ ｎ型クラッド層
１８ 活性層
２０ ｐ型クラッド層
２２ ｐ型コンタクト層
２４ 化合物半導体層
２８ 窪み部
３０ リッジ部
３２ 絶縁膜
３４ａ ｐ側電極
３４ｂ ｐ側電極
３６ 分離領域
３８ 光出射端面
４０ 光入射面
４２ 半導体透明領域
４４ 受光領域
４６ 第１光導波路
４７ａ ボンディングパッド
４７ｂ ボンディングパッド
４８ 第２光導波路
４９ 端面
５０ 端面

Claims (12)

1. 半導体基板上に設けられた発光素子と、
   前記半導体基板上に設けられ、前記発光素子の光出射端面の横方向に配置された端面を光入射面とし、前記発光素子の光出力を検知する端面入射型の受光素子と、を具備することを特徴とする光半導体装置。
2. 前記受光素子は、前記発光素子の光出射端面の前方に配置される光学部品で反射された、前記発光素子の出力光の一部である反射光を受光することを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
3. 前記発光素子と光結合し、前記発光素子の出力光の一部を前記受光素子の光入射面へ反射する光学部品を具備することを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
4. 前記発光素子と前記受光素子との間に、前記発光素子と前記受光素子とを電気的に分離する分離領域を具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の光半導体装置。
5. 前記受光素子の端面に接するように、前記発光素子の出力光の波長に対して透明な半導体透明領域を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の光半導体装置。
6. 前記半導体透明領域は、不純物拡散もしくは不純物イオン注入により形成されることを特徴とする請求項５記載の光半導体装置。
7. 前記受光素子の端面の面積は、前記光出射端面の面積より大きいことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の光半導体装置。
8. 前記受光素子は、前記発光素子を挟んで両側に設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の光半導体装置。
9. 前記半導体基板上に設けられた前記受光素子の電極は、前記受光素子の長手方向の中央よりも、前記受光素子の端面側に配置されてなることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の光半導体装置。
10. 前記発光素子は、リッジ部を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の光半導体装置。
11. 前記発光素子および前記受光素子は、前記半導体基板上に設けられた第１半導体層と、前記第１半導体層上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられた前記第１半導体層と反対の導電型である第２半導体層と、を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の光半導体装置。
12. 前記半導体基板は、表面が（１００）面から［１１１］方向もしくは［１−１−１］方向に結晶面が傾斜しているオフ基板であることを特徴とする請求項１から１１記載の光半導体装置。

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