JP2980435B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ通信や、
光情報処理などに用いられる集積化された光半導体装置
に関する。
光情報処理などに用いられる集積化された光半導体装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の誘導放出現象を利用した半導体
レ−ザは、伝導帯を上位準位とし、価電子帯を下位準位
とする発光遷移過程で誘導放出を起こすものであるか
ら、電子と正孔の発光再結合過程によるものと言う事が
できる。半導体中には非平衡状態の電子および正孔を高
密度に発生することができるので、これに対応して大き
な光増幅の実現が可能であり、そのため長さが数百μｍ
という小型レ−ザ発振器を作ることができる。小型、高
効率という点が他のレ−ザと比較できる半導体レ−ザの
特徴である。活性領域に高密度の電子−正孔を発生させ
るには、ｐｎ接合の順方向バイアスによる過剰キャリヤ
の注入現象を利用する。光ファイバ通信や光情報処理に
おいては、通常半導体レーザのような光半導体装置の光
源が用いられるが、きめ細い情報システムを確立するた
めには、半導体レ−ザから発せられる光の位相、周波数
を高精度に制御する必要がある。そのため基板上に光導
波路によって光回路を構成し、この基板上で光信号を処
理する必要があり、さらに、半導体光導波路と受光素子
との集積化等の検討が勧められている。この半導体レー
ザの動作制御や監視を目的として、半導体レーザの送信
方向と逆の位置にフォトダイオードを設置する事が知ら
れている。従来は、レーザとフォトダイオードは別々の
素子で構成され、半田などを用いて同一台座上で対向し
て固定していた。
レ−ザは、伝導帯を上位準位とし、価電子帯を下位準位
とする発光遷移過程で誘導放出を起こすものであるか
ら、電子と正孔の発光再結合過程によるものと言う事が
できる。半導体中には非平衡状態の電子および正孔を高
密度に発生することができるので、これに対応して大き
な光増幅の実現が可能であり、そのため長さが数百μｍ
という小型レ−ザ発振器を作ることができる。小型、高
効率という点が他のレ−ザと比較できる半導体レ−ザの
特徴である。活性領域に高密度の電子−正孔を発生させ
るには、ｐｎ接合の順方向バイアスによる過剰キャリヤ
の注入現象を利用する。光ファイバ通信や光情報処理に
おいては、通常半導体レーザのような光半導体装置の光
源が用いられるが、きめ細い情報システムを確立するた
めには、半導体レ−ザから発せられる光の位相、周波数
を高精度に制御する必要がある。そのため基板上に光導
波路によって光回路を構成し、この基板上で光信号を処
理する必要があり、さらに、半導体光導波路と受光素子
との集積化等の検討が勧められている。この半導体レー
ザの動作制御や監視を目的として、半導体レーザの送信
方向と逆の位置にフォトダイオードを設置する事が知ら
れている。従来は、レーザとフォトダイオードは別々の
素子で構成され、半田などを用いて同一台座上で対向し
て固定していた。
【０００３ 】しかし、最近では、高機能化、量産化、
コトスダウンを目的として、同一半導体基板上にレーザ
ダイオードとフォトダイオードを形成して集積化した光
半導体装置が望まれるようになってきた。このような集
積化光半導体装置は、例えば図９に示すように、絶縁性
基板２５上に、ｎ−ＩｎＰクラッド層２４、ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層２３、ｐ−ＩｎＰクラッド層２２、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層２１、ｐ側電極２０、ｎ側電極
２６からなる半導体レーザと、ＩｎＧａＡｓＰ層３０を
光吸収層とし、ｎ−ＩｎＰ層３１、ｐ−ＩｎＰ層２９、
ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層２８、ｎ側電極３２、
ｐ側電極２７からなるフォトダイオードを形成して実現
されている。このフォトダイオードは、半導体レーザと
同一のプロセスで形成するので組成は同一であるが、ｎ
側電極３２には正電位を、Ｐ側電極２７には負電位を印
加して使用する点が異なる。半導体レーザの場合は、ｐ
側電極２０には正電位、ｎ側電極には負電位を印加し、
電流を注入して動作させる。半導体レーザとフォトダイ
オードの素子分離は、ＲＩＥのようなドライエッチング
技術により形成された空隙３３で行う。また、受光素子
であるフォトダイオ−ドは、前述のように、半導体レ−
ザを構成する各半導体層を絶縁基板２５上に形成してか
ら、エッチングを行って各半導体層が切断されるように
絶縁基板２５上に空隙３３を形成し、この空隙３３によ
って分離された部分をフォトダイオ−ドとして使うの
で、両者は、同一構成になるのである。半導体レ−ザ
は、活性層２３やクラッド層などを含む多層膜は、スト
ライプ状に形成されており、その両脇に、光軸とは平行
に電流ブロッキング層が形成されている。この電流ブロ
ッキング層を形成するには、前記の多層膜を形成してか
ら、ストライプ状の活性領域部分とフォトダイオ−ド部
分の表面をＳｉＯ2 膜やＳｉ3 Ｎ4 膜のような絶縁膜で
被覆する。そして、化学的エッチングなどのウエットエ
ッチングによって、電流ブロッキング層部分の多層膜を
取り除き半導体基板２５を露出する。ついで、露出した
半導体基板２５上に半導体層を積層して電流ブロッキン
グ層を形成する。最後に各電極を形成して集積化された
光半導体装置を完成する。前記構成によれば、フォトダ
イオードの吸収層３０は、半導体レーザの活性層２３と
同一組成であるため、レーザ光の吸収係数が小さく、フ
ォトダイオードに十分な感度を持たせることができな
い。また、吸収層３０の厚さは活性層２３と同一で薄
く、０．１μｍ程度にすぎないため、半導体レーザから
の出射光を十分に受光できないという問題もある。さら
に、絶縁性基板２５を使用しているため、電極形成が難
しい。基板側の電極は、基板上にそれぞれ各素子毎に形
成しなければならないからである。したがって、このよ
うな構成では本来の目的である高機能化、量産化、低コ
スト化を達成することができない。
コトスダウンを目的として、同一半導体基板上にレーザ
ダイオードとフォトダイオードを形成して集積化した光
半導体装置が望まれるようになってきた。このような集
積化光半導体装置は、例えば図９に示すように、絶縁性
基板２５上に、ｎ−ＩｎＰクラッド層２４、ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層２３、ｐ−ＩｎＰクラッド層２２、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層２１、ｐ側電極２０、ｎ側電極
２６からなる半導体レーザと、ＩｎＧａＡｓＰ層３０を
光吸収層とし、ｎ−ＩｎＰ層３１、ｐ−ＩｎＰ層２９、
ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層２８、ｎ側電極３２、
ｐ側電極２７からなるフォトダイオードを形成して実現
されている。このフォトダイオードは、半導体レーザと
同一のプロセスで形成するので組成は同一であるが、ｎ
側電極３２には正電位を、Ｐ側電極２７には負電位を印
加して使用する点が異なる。半導体レーザの場合は、ｐ
側電極２０には正電位、ｎ側電極には負電位を印加し、
電流を注入して動作させる。半導体レーザとフォトダイ
オードの素子分離は、ＲＩＥのようなドライエッチング
技術により形成された空隙３３で行う。また、受光素子
であるフォトダイオ−ドは、前述のように、半導体レ−
ザを構成する各半導体層を絶縁基板２５上に形成してか
ら、エッチングを行って各半導体層が切断されるように
絶縁基板２５上に空隙３３を形成し、この空隙３３によ
って分離された部分をフォトダイオ−ドとして使うの
で、両者は、同一構成になるのである。半導体レ−ザ
は、活性層２３やクラッド層などを含む多層膜は、スト
ライプ状に形成されており、その両脇に、光軸とは平行
に電流ブロッキング層が形成されている。この電流ブロ
ッキング層を形成するには、前記の多層膜を形成してか
ら、ストライプ状の活性領域部分とフォトダイオ−ド部
分の表面をＳｉＯ2 膜やＳｉ3 Ｎ4 膜のような絶縁膜で
被覆する。そして、化学的エッチングなどのウエットエ
ッチングによって、電流ブロッキング層部分の多層膜を
取り除き半導体基板２５を露出する。ついで、露出した
半導体基板２５上に半導体層を積層して電流ブロッキン
グ層を形成する。最後に各電極を形成して集積化された
光半導体装置を完成する。前記構成によれば、フォトダ
イオードの吸収層３０は、半導体レーザの活性層２３と
同一組成であるため、レーザ光の吸収係数が小さく、フ
ォトダイオードに十分な感度を持たせることができな
い。また、吸収層３０の厚さは活性層２３と同一で薄
く、０．１μｍ程度にすぎないため、半導体レーザから
の出射光を十分に受光できないという問題もある。さら
に、絶縁性基板２５を使用しているため、電極形成が難
しい。基板側の電極は、基板上にそれぞれ各素子毎に形
成しなければならないからである。したがって、このよ
うな構成では本来の目的である高機能化、量産化、低コ
スト化を達成することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来では
素子分離上、絶縁基板を使用するため、電極形成に複雑
なプロセスと素子構造を必要としたり、半導体レーザと
フォトダイオードを同一組成で形成するため、フォトダ
イオードは十分受光出来ず、かつ、その性能が低下する
のが避けられなかった。本発明は、このような事情によ
って成されたものであり、絶縁基板を用いずに、同一の
半導体基板上で半導体レーザの電流ブロッキング層と受
光素子を同一プロセスで形成し、かつ、受光素子の受光
性能が向上するような構造を有する集積化された光半導
体装置を提供することを目的としている。
素子分離上、絶縁基板を使用するため、電極形成に複雑
なプロセスと素子構造を必要としたり、半導体レーザと
フォトダイオードを同一組成で形成するため、フォトダ
イオードは十分受光出来ず、かつ、その性能が低下する
のが避けられなかった。本発明は、このような事情によ
って成されたものであり、絶縁基板を用いずに、同一の
半導体基板上で半導体レーザの電流ブロッキング層と受
光素子を同一プロセスで形成し、かつ、受光素子の受光
性能が向上するような構造を有する集積化された光半導
体装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、同一の半導体
基板上に、ｉ導電型半導体層（以下、ｉ層という。ｉ層
は、アンド−プ成長により得られる）を含む電流ブロッ
キング層および活性層を有する半導体レーザと、この電
流ブロッキング層と同一構造を有する多層膜を有する受
光素子を形成したことを特徴としている。すなわち、本
発明の装置は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成
され、ストライプ状活性層を含む複数の半導体層からな
る多層膜およびこの多層膜を両側から挟むように形成し
た電流ブロッキング層を有する半導体レーザと、前記半
導体基板上に形成され、この半導体レーザの光出射面に
対向し、前記電流ブロッキング層と同一の膜厚および同
一の組成の半導体層からなる多層膜を有する受光素子と
を備えていることを特徴としている。前記受光素子の受
光面は、前記半導体レーザの出射面に対して５〜２０度
の角度で傾斜させることも可能である。前記受光素子の
上部電極の端面は、前記受光素子の端面から内側の位置
に形成されており、前記受光素子の受光面から前記上部
電極の最も近い一辺までの距離は、前記受光面とは反対
側にある前記受光素子の側面から前記上部電極の最も近
い一辺までの距離より、短くなっている。前記電流ブロ
ッキング層と前記受光素子とはいずれもｉ導電型層を備
え、前記受光素子のｉ導電型層は、光吸収層として用い
られている。また、前記ｉ導電型のキャリア濃度は２×
１０16／ｃｍ3 以下である。前記電流ブロッキング層と
前記受光素子とはいずれもｎ−ｐ−ｉ−ｎ、ｎ−ｉ−ｐ
−ｎ、ｎ−ｉ−ｐおよびｎ−ｉ−ｎから選ばれた導電型
構造を有する。前記受光素子光吸収層であるｉ導電型層
は、前記半導体レーザの活性層よりも小さいバンドギャ
ップエネルギーを有している。さらに、ｉ導電型層は、
Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｐ1-y （ただし、０＜ｙ＜１、０
＜ｘ≦１）からなることを特徴としている。
基板上に、ｉ導電型半導体層（以下、ｉ層という。ｉ層
は、アンド−プ成長により得られる）を含む電流ブロッ
キング層および活性層を有する半導体レーザと、この電
流ブロッキング層と同一構造を有する多層膜を有する受
光素子を形成したことを特徴としている。すなわち、本
発明の装置は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成
され、ストライプ状活性層を含む複数の半導体層からな
る多層膜およびこの多層膜を両側から挟むように形成し
た電流ブロッキング層を有する半導体レーザと、前記半
導体基板上に形成され、この半導体レーザの光出射面に
対向し、前記電流ブロッキング層と同一の膜厚および同
一の組成の半導体層からなる多層膜を有する受光素子と
を備えていることを特徴としている。前記受光素子の受
光面は、前記半導体レーザの出射面に対して５〜２０度
の角度で傾斜させることも可能である。前記受光素子の
上部電極の端面は、前記受光素子の端面から内側の位置
に形成されており、前記受光素子の受光面から前記上部
電極の最も近い一辺までの距離は、前記受光面とは反対
側にある前記受光素子の側面から前記上部電極の最も近
い一辺までの距離より、短くなっている。前記電流ブロ
ッキング層と前記受光素子とはいずれもｉ導電型層を備
え、前記受光素子のｉ導電型層は、光吸収層として用い
られている。また、前記ｉ導電型のキャリア濃度は２×
１０16／ｃｍ3 以下である。前記電流ブロッキング層と
前記受光素子とはいずれもｎ−ｐ−ｉ−ｎ、ｎ−ｉ−ｐ
−ｎ、ｎ−ｉ−ｐおよびｎ−ｉ−ｎから選ばれた導電型
構造を有する。前記受光素子光吸収層であるｉ導電型層
は、前記半導体レーザの活性層よりも小さいバンドギャ
ップエネルギーを有している。さらに、ｉ導電型層は、
Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｐ1-y （ただし、０＜ｙ＜１、０
＜ｘ≦１）からなることを特徴としている。
【０００６】
【作用】半導体レ−ザの電流ブロッキング層と受光素子
とを同一構造の半導体層で形成しているので、ｉ層の組
成や厚みを半導体レ−ザの活性層を考慮すること無く任
意に決めることができる。その結果、受光素子の受光感
度を向上させ、半導体レーザの制御性を向上させること
ができる。
とを同一構造の半導体層で形成しているので、ｉ層の組
成や厚みを半導体レ−ザの活性層を考慮すること無く任
意に決めることができる。その結果、受光素子の受光感
度を向上させ、半導体レーザの制御性を向上させること
ができる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明を実施例に
より説明する。図１〜図４を参照して、第１の実施例を
説明する。図４は、集積化半導体レ−ザの平面図を示し
ている。この集積化された光半導体装置は、ｐ側電極１
の下にストライプ状に半導体レ−ザが形成されており、
その両側にはコンタクト層２を備えた電流ブロッキング
層が形成されている。この電極１はボンデイング用の突
起部を有している。そして、その電極の幅は、１０μｍ
〜３０μｍ程度である。その幅を２００μｍ〜３００μ
ｍ程度にすることもできる。このストライプ状の半導体
レ−ザおよび電流ブロッキング層に対向し、空隙１７を
隔ててフォトトランジスタが形成されている。図では、
このフォトトランジスタのｎ側電極１６とそのコンタク
ト層１１が示されている。図１は、この光半導体装置に
おける半導体レ−ザ部分と受光素子であるフォトトラン
ジスタ部分とを表す図４の平面図のＣ−Ｃ´断面図であ
る。半導体基板６の１主面上の半導体レ−ザ部分には、
下から順に、活性層８、クラッド層９、電極とのオ−ミ
ック接触を良くするコンタクト層１０が形成されてお
り、さらに、コンタクト層１０には電極１が接触してい
る。一方、フォトトランジスタ部分には、下から順にｐ
−ＩｎＰ層１４、光吸収層１３、ｎ−ＩｎＰ層１２、コ
ンタクト層１１および電極１６が、形成されている。半
導体基板１の他の主面には、半導体レ−ザとフォトトラ
ンジスタ共通の電極７が形成されている。電極７から電
極１までの間隔、すなわち、光半導体装置の厚さは、１
００μｍ程度であり、半導体基板６上の半導体レ−ザ部
分の積層された半導体層の厚みは、３〜４μｍ程度であ
り、フォトトランジスタ部分の半導体層の厚みは、５〜
６μｍ程度である。半導体レ−ザの活性層８の厚みは、
大体０．１μｍで良く、フォトトランジスタの光吸収層
１３の厚みは、この実施例では、２〜３μｍ程度にして
いる。このように基板１に共通の電極７を設けているの
で、各素子毎に電極を設ける従来のものに比較して非常
に製造工程が容易になる。この実施例における電流ブロ
ッキング層と受光素子は、同一構成の半導体多層膜から
なるが、この半導体多層膜は、ｎ−ｐ−ｉ−ｎ導電型構
造を有している。この導電型構造には電極のオ−ンミク
コンタクトを維持するコンタクト層の導電型は含まれな
い。以下、同様である。
より説明する。図１〜図４を参照して、第１の実施例を
説明する。図４は、集積化半導体レ−ザの平面図を示し
ている。この集積化された光半導体装置は、ｐ側電極１
の下にストライプ状に半導体レ−ザが形成されており、
その両側にはコンタクト層２を備えた電流ブロッキング
層が形成されている。この電極１はボンデイング用の突
起部を有している。そして、その電極の幅は、１０μｍ
〜３０μｍ程度である。その幅を２００μｍ〜３００μ
ｍ程度にすることもできる。このストライプ状の半導体
レ−ザおよび電流ブロッキング層に対向し、空隙１７を
隔ててフォトトランジスタが形成されている。図では、
このフォトトランジスタのｎ側電極１６とそのコンタク
ト層１１が示されている。図１は、この光半導体装置に
おける半導体レ−ザ部分と受光素子であるフォトトラン
ジスタ部分とを表す図４の平面図のＣ−Ｃ´断面図であ
る。半導体基板６の１主面上の半導体レ−ザ部分には、
下から順に、活性層８、クラッド層９、電極とのオ−ミ
ック接触を良くするコンタクト層１０が形成されてお
り、さらに、コンタクト層１０には電極１が接触してい
る。一方、フォトトランジスタ部分には、下から順にｐ
−ＩｎＰ層１４、光吸収層１３、ｎ−ＩｎＰ層１２、コ
ンタクト層１１および電極１６が、形成されている。半
導体基板１の他の主面には、半導体レ−ザとフォトトラ
ンジスタ共通の電極７が形成されている。電極７から電
極１までの間隔、すなわち、光半導体装置の厚さは、１
００μｍ程度であり、半導体基板６上の半導体レ−ザ部
分の積層された半導体層の厚みは、３〜４μｍ程度であ
り、フォトトランジスタ部分の半導体層の厚みは、５〜
６μｍ程度である。半導体レ−ザの活性層８の厚みは、
大体０．１μｍで良く、フォトトランジスタの光吸収層
１３の厚みは、この実施例では、２〜３μｍ程度にして
いる。このように基板１に共通の電極７を設けているの
で、各素子毎に電極を設ける従来のものに比較して非常
に製造工程が容易になる。この実施例における電流ブロ
ッキング層と受光素子は、同一構成の半導体多層膜から
なるが、この半導体多層膜は、ｎ−ｐ−ｉ−ｎ導電型構
造を有している。この導電型構造には電極のオ−ンミク
コンタクトを維持するコンタクト層の導電型は含まれな
い。以下、同様である。
【０００８】つぎに、その製造方法について述べる。半
導体基板にｎ−ＩｎＰ基板６を用意し、その全面にｉ−
ＩｎＧａＡｓＰ活性層８、ｐ−ＩｎＰクラッド層９、ｐ
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１０を順次成長して多層
膜を形成する。その後、この多層膜の表面にＳｉＯ2 、
Ｓｉ3 Ｎ4 などの絶縁膜（図示せず）を形成し、エッチ
ング処理を行って半導体レ−ザ部分のみを絶縁膜で被覆
する。絶縁膜は、半導体レ−ザの活性層８の幅が１〜
１．５μｍ程度になるように被覆し、その後化学エッチ
ング法を用いて基板６をエッチングすると、前記電流ブ
ロッキング層部分とフォトトランジスタ部分の多層膜
は、取り除かれ、半導体レ−ザ部分にのみ多層膜は、ス
トライプ状に残される。その際に、図１にも示すよう
に、基板表面もエッチングされるので、基板の厚さは、
半導体レーザ部分の基板の厚さよりも薄くなっている。
ついで、このストライプの両側とレ−ザ光が出射する方
向とは反対の側のフォトトランジスタ部分に順次、ｐ−
ＩｎＰ層１４、ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１３、ｎ−
ＩｎＰ層１２、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１１を
成長させる。前記絶縁膜が被覆されている部分には、半
導体層は成長しない。この電流ブロッキング層を形成す
る方法として、この方法は、半導体レーザを形成法とし
て普通に知られている技術であり、このようにして得た
半導体レーザを埋め込み型半導体レーザという。つい
で、電流ブロッキング層とフォトトランジスタの間を分
離するように、その境界をＲＩＥなどのドライエッチン
グによって空隙１７を形成する。その後、半導体レーザ
上の絶縁膜を取り去り、半導体レ−ザのｐ−ＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層１０には、例えば、Ａｕ−Ｚｎからな
る電極１をたとえばスパッタリングなどで形成し、フォ
トトランジスタのｎ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１１
には、たとえばＡｕ−Ｇｅからなる電極１６を前記のよ
うな方法で形成する。さいごに、基板６の裏面にたとえ
ばＡｕ−Ｇｅからなる電極７を形成する。半導体基板に
は、高性能、長寿命を実現するために低欠陥密度、高純
度の高品質基板が必要であるが、基板上に形成する半導
体層の形成にはＬＰＥ（液相エピタキシャル法）、ＭＯ
ＣＶＤ（有機金属気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタ
キシャル法）などが用いられる。
導体基板にｎ−ＩｎＰ基板６を用意し、その全面にｉ−
ＩｎＧａＡｓＰ活性層８、ｐ−ＩｎＰクラッド層９、ｐ
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１０を順次成長して多層
膜を形成する。その後、この多層膜の表面にＳｉＯ2 、
Ｓｉ3 Ｎ4 などの絶縁膜（図示せず）を形成し、エッチ
ング処理を行って半導体レ−ザ部分のみを絶縁膜で被覆
する。絶縁膜は、半導体レ−ザの活性層８の幅が１〜
１．５μｍ程度になるように被覆し、その後化学エッチ
ング法を用いて基板６をエッチングすると、前記電流ブ
ロッキング層部分とフォトトランジスタ部分の多層膜
は、取り除かれ、半導体レ−ザ部分にのみ多層膜は、ス
トライプ状に残される。その際に、図１にも示すよう
に、基板表面もエッチングされるので、基板の厚さは、
半導体レーザ部分の基板の厚さよりも薄くなっている。
ついで、このストライプの両側とレ−ザ光が出射する方
向とは反対の側のフォトトランジスタ部分に順次、ｐ−
ＩｎＰ層１４、ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１３、ｎ−
ＩｎＰ層１２、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１１を
成長させる。前記絶縁膜が被覆されている部分には、半
導体層は成長しない。この電流ブロッキング層を形成す
る方法として、この方法は、半導体レーザを形成法とし
て普通に知られている技術であり、このようにして得た
半導体レーザを埋め込み型半導体レーザという。つい
で、電流ブロッキング層とフォトトランジスタの間を分
離するように、その境界をＲＩＥなどのドライエッチン
グによって空隙１７を形成する。その後、半導体レーザ
上の絶縁膜を取り去り、半導体レ−ザのｐ−ＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層１０には、例えば、Ａｕ−Ｚｎからな
る電極１をたとえばスパッタリングなどで形成し、フォ
トトランジスタのｎ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１１
には、たとえばＡｕ−Ｇｅからなる電極１６を前記のよ
うな方法で形成する。さいごに、基板６の裏面にたとえ
ばＡｕ−Ｇｅからなる電極７を形成する。半導体基板に
は、高性能、長寿命を実現するために低欠陥密度、高純
度の高品質基板が必要であるが、基板上に形成する半導
体層の形成にはＬＰＥ（液相エピタキシャル法）、ＭＯ
ＣＶＤ（有機金属気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタ
キシャル法）などが用いられる。
【０００９】図２は、前記光半導体装置の半導体レーザ
部分と電流ブロッキング層の部分を示す図４の平面図の
Ａ−Ａ´断面図である。従来の埋め込み型半導体レーザ
と異なるところは、フォトトランジスタと同じ半導体の
多層膜で形成されているので電流ブロッキング層にｉ−
ＩｎＧａＡｓＰ層４が注入されていることであるが、高
抵抗層であるため、電流ブロッキング作用は十分にあ
る。このｉ層は、アンドープ成長により得られる。活性
層からの自然放出光成分はブロッキング層に漏れるが、
それは微量であり、かつ電流ブロッキング層のｐ−Ｉｎ
Ｐ層により反射するので、ｉ層での吸収は無視できる。
電流ブロッキング層は、下から順にｐ−ＩｎＰ層５、ｉ
−ＩｎＧａＡｓＰ層４、ｎ−ＩｎＰ層３、ｎ−ＩｎＧａ
ＡｓＰコンタクト層２の多層膜から構成している。前記
ストライプ膜のレ−ザ光が出射する方向とは反対側に
は、フォトトランジスタが形成されている。図の中央に
示されている半導体レ−ザは、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
８、ｐ−ＩｎＰクラッド層９，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコン
タクト層１０からなり、その上にＡｕ−Ｚｎ電極１が形
成されている。活性層８の幅は、１〜１．５μｍであ
り、電極の幅は、２０〜３０μｍである。
部分と電流ブロッキング層の部分を示す図４の平面図の
Ａ−Ａ´断面図である。従来の埋め込み型半導体レーザ
と異なるところは、フォトトランジスタと同じ半導体の
多層膜で形成されているので電流ブロッキング層にｉ−
ＩｎＧａＡｓＰ層４が注入されていることであるが、高
抵抗層であるため、電流ブロッキング作用は十分にあ
る。このｉ層は、アンドープ成長により得られる。活性
層からの自然放出光成分はブロッキング層に漏れるが、
それは微量であり、かつ電流ブロッキング層のｐ−Ｉｎ
Ｐ層により反射するので、ｉ層での吸収は無視できる。
電流ブロッキング層は、下から順にｐ−ＩｎＰ層５、ｉ
−ＩｎＧａＡｓＰ層４、ｎ−ＩｎＰ層３、ｎ−ＩｎＧａ
ＡｓＰコンタクト層２の多層膜から構成している。前記
ストライプ膜のレ−ザ光が出射する方向とは反対側に
は、フォトトランジスタが形成されている。図の中央に
示されている半導体レ−ザは、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
８、ｐ−ＩｎＰクラッド層９，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコン
タクト層１０からなり、その上にＡｕ−Ｚｎ電極１が形
成されている。活性層８の幅は、１〜１．５μｍであ
り、電極の幅は、２０〜３０μｍである。
【００１０】図３は、前記光半導体装置のフォトトラン
ジスタ部分を示す図４の平面図のＢ−Ｂ′断面図を示
す。フォトトランジスタは、ｎ側電極７を取り付けたｎ
−ＩｎＰ基板６の上にｐ−ＩｎＰ層１４、ｉ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ光吸収層１３、ｎ−ＩｎＰ層１２およびｎ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層１１からなり、このコンタクト
層１１には、電極１６が形成されている。半導体レーザ
とフォトトランジスタの素子分離は、ＲＩＥなどのドラ
イエッチング法などにより形成した空隙１７により行
う。このように構成された半導体レ−ザなどを含む光半
導体装置は、従来の埋め込み型半導体レーザ装置の形成
法と同一のプロセスで形成できるため、量産化が可能で
ある。さらに、フォトトランジスタは光感度がフォトダ
イオードに比較し、数十倍〜数百倍に向上するため、半
導体レーザの監視、制御機能を大幅に改善する。また、
電極形成プロセスも簡便であり、素子構造が複雑になら
ず、ワイヤボンデングなどの作業性も向上する。なお、
上記実施例では、電流ブロッキング層と、フォトトラン
ジスタを形成する埋め込みプロセスを後に行ったが、こ
れを先に行い、後で活性層を含む多層膜を形成しても良
い。また、前述の実施例においては、ＩｎＰ半導体基板
を用い、ｉ層にＩｎＧａＡｓＰ系の半導体を利用してい
るが、本発明は、これに限定されるものではなく、例え
ば、ＧａＡｓ半導体基板を用いることもでき、そのとき
に使われるｉ層は、ＧａＡｌＡｓもしくはＩｎＧａＡｌ
ＰまたはＧａＡｌＰ系等の半導体がある。
ジスタ部分を示す図４の平面図のＢ−Ｂ′断面図を示
す。フォトトランジスタは、ｎ側電極７を取り付けたｎ
−ＩｎＰ基板６の上にｐ−ＩｎＰ層１４、ｉ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ光吸収層１３、ｎ−ＩｎＰ層１２およびｎ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層１１からなり、このコンタクト
層１１には、電極１６が形成されている。半導体レーザ
とフォトトランジスタの素子分離は、ＲＩＥなどのドラ
イエッチング法などにより形成した空隙１７により行
う。このように構成された半導体レ−ザなどを含む光半
導体装置は、従来の埋め込み型半導体レーザ装置の形成
法と同一のプロセスで形成できるため、量産化が可能で
ある。さらに、フォトトランジスタは光感度がフォトダ
イオードに比較し、数十倍〜数百倍に向上するため、半
導体レーザの監視、制御機能を大幅に改善する。また、
電極形成プロセスも簡便であり、素子構造が複雑になら
ず、ワイヤボンデングなどの作業性も向上する。なお、
上記実施例では、電流ブロッキング層と、フォトトラン
ジスタを形成する埋め込みプロセスを後に行ったが、こ
れを先に行い、後で活性層を含む多層膜を形成しても良
い。また、前述の実施例においては、ＩｎＰ半導体基板
を用い、ｉ層にＩｎＧａＡｓＰ系の半導体を利用してい
るが、本発明は、これに限定されるものではなく、例え
ば、ＧａＡｓ半導体基板を用いることもでき、そのとき
に使われるｉ層は、ＧａＡｌＡｓもしくはＩｎＧａＡｌ
ＰまたはＧａＡｌＰ系等の半導体がある。
【００１１】次に、この発明の第２の実施例を前記図１
を参照して説明する。通常、半導体レーザから放射され
る発振光は、バンドギャプよりも幾分小さなエネルギー
を有する。この光を受光するフォトトランジスタの光吸
収層１３をＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｐ1-y の組成で形成す
る場合、その組成比を変えることにより、バンドギャッ
プを容易に変えることができる。したがって、半導体レ
ーザの活性層８よりも小さいエネルギーギップになるよ
うに光吸収層１３の組成比ｙを０から１の範囲で制御す
ることによりフォトトランジスタの吸収感度を改善する
ことができる。半導体レ−ザからの発振光のバンドギャ
ップエネルギ−よりも小さいバンドギャップの光吸収層
１３を得るには、その組成比ｙを活性層８の組成比ｙよ
り大きくすれば良い。この実施例では、発振波長が１．
３μｍであるため組成比ｙを０．５５〜０．８の範囲に
制御した。組成比ｙを大きくするにつれ吸収係数は大き
くなるが、フォトトランジスタの光吸収層１３端面での
吸収増大と再結合により、高電流に寄与する割合が小さ
くなる。従って、光浸透長が５０μｍ〜５００μｍ程度
になるように組成比ｙを０．８以下とする。また、光吸
収層１３は十分な電界がかかるように高抵抗化する必要
があるため、キャリア濃度を２×１０16cm-3程度以下に
制御する必要がある。光吸収層１３は、半導体レ−ザか
らの光を受ける受光面を持ち、この受光面は、空隙１７
を介して半導体レ−ザの活性層、すなわち、ｉ層８と対
向している。したがってその厚さＨは、光の放射角と空
隙１７の間隔に依存しており、その関係は、Ｈ＝Ｌｔａ
ｎ（θ／２）で表される。ここで、Ｌは空隙間隔、θは
半導体レーザからの発振光の半値全幅放射角である。活
性層８からの光は、放射角が大体±４０度ならこの受光
面６０〜７０％程度は受光されるので、受光面が、この
角度までの光を受けるとすると、光吸収層１３の厚みは
０．１〜５．０μｍ程度が適当である。これにより、フ
ォトトランジスタの受光感度を従来の１０倍程度に大幅
に改善できる。また、バンドギャプに上限をもうけるこ
とにより、暗電流の発生を低減することもできる。な
お、本実施例では波長を１．３μｍとしたが、１．５５
μｍや他の波長でも良い。
を参照して説明する。通常、半導体レーザから放射され
る発振光は、バンドギャプよりも幾分小さなエネルギー
を有する。この光を受光するフォトトランジスタの光吸
収層１３をＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｐ1-y の組成で形成す
る場合、その組成比を変えることにより、バンドギャッ
プを容易に変えることができる。したがって、半導体レ
ーザの活性層８よりも小さいエネルギーギップになるよ
うに光吸収層１３の組成比ｙを０から１の範囲で制御す
ることによりフォトトランジスタの吸収感度を改善する
ことができる。半導体レ−ザからの発振光のバンドギャ
ップエネルギ−よりも小さいバンドギャップの光吸収層
１３を得るには、その組成比ｙを活性層８の組成比ｙよ
り大きくすれば良い。この実施例では、発振波長が１．
３μｍであるため組成比ｙを０．５５〜０．８の範囲に
制御した。組成比ｙを大きくするにつれ吸収係数は大き
くなるが、フォトトランジスタの光吸収層１３端面での
吸収増大と再結合により、高電流に寄与する割合が小さ
くなる。従って、光浸透長が５０μｍ〜５００μｍ程度
になるように組成比ｙを０．８以下とする。また、光吸
収層１３は十分な電界がかかるように高抵抗化する必要
があるため、キャリア濃度を２×１０16cm-3程度以下に
制御する必要がある。光吸収層１３は、半導体レ−ザか
らの光を受ける受光面を持ち、この受光面は、空隙１７
を介して半導体レ−ザの活性層、すなわち、ｉ層８と対
向している。したがってその厚さＨは、光の放射角と空
隙１７の間隔に依存しており、その関係は、Ｈ＝Ｌｔａ
ｎ（θ／２）で表される。ここで、Ｌは空隙間隔、θは
半導体レーザからの発振光の半値全幅放射角である。活
性層８からの光は、放射角が大体±４０度ならこの受光
面６０〜７０％程度は受光されるので、受光面が、この
角度までの光を受けるとすると、光吸収層１３の厚みは
０．１〜５．０μｍ程度が適当である。これにより、フ
ォトトランジスタの受光感度を従来の１０倍程度に大幅
に改善できる。また、バンドギャプに上限をもうけるこ
とにより、暗電流の発生を低減することもできる。な
お、本実施例では波長を１．３μｍとしたが、１．５５
μｍや他の波長でも良い。
【００１２】次に、この発明の第３の実施例を前記図１
を参照して説明する。フォトトランジスタには逆バイア
ス電圧が印加されるが、信号光が入射しない場合でもリ
ーク電流による、例えば、数マイクロアンペアの暗電流
が発生し、Ｓ／Ｎを低下させる。この実施例の場合は、
フォトトランジスタの端面でのリーク電流が比較的大き
いため、この端面における印加電圧を小さくするため
に、ｎ側電極１６の端面と結晶端面の間を離し、ｌ3 ≧
ｌ1 になるように設定する。すなわち、図１において、
空隙１７側のフォトトランジスタ端部と向かい合う電極
１６の端部との間の距離１1 より反対側のフォトトラン
ジスタ端部とそれと向かい合う電極１６との間の距離１
3 の方が長くなっている。これはｌ1 側での端面領域で
の光吸収量が大きいためにこの様な構成をとるのであ
る。したがって、本発明は、このような構成にすること
によって、フォトトランジスタの暗電流の発生を大幅
に、例えば、数１０ナノアンペア程度以下に低減するこ
とができる。
を参照して説明する。フォトトランジスタには逆バイア
ス電圧が印加されるが、信号光が入射しない場合でもリ
ーク電流による、例えば、数マイクロアンペアの暗電流
が発生し、Ｓ／Ｎを低下させる。この実施例の場合は、
フォトトランジスタの端面でのリーク電流が比較的大き
いため、この端面における印加電圧を小さくするため
に、ｎ側電極１６の端面と結晶端面の間を離し、ｌ3 ≧
ｌ1 になるように設定する。すなわち、図１において、
空隙１７側のフォトトランジスタ端部と向かい合う電極
１６の端部との間の距離１1 より反対側のフォトトラン
ジスタ端部とそれと向かい合う電極１６との間の距離１
3 の方が長くなっている。これはｌ1 側での端面領域で
の光吸収量が大きいためにこの様な構成をとるのであ
る。したがって、本発明は、このような構成にすること
によって、フォトトランジスタの暗電流の発生を大幅
に、例えば、数１０ナノアンペア程度以下に低減するこ
とができる。
【００１３】つぎに、図５を参照して第４の実施例を説
明する。図は、光半導体装置の平面図である。レ−ザ光
を発生する半導体レーザの活性層は、図の電極１の下
に、電極と平行にストライプ状に形成されている。した
がって、レ−ザ光は、電極１に平行な図示の光軸にそっ
て受光素子方向に出射する。ところがレ−ザ光が受光素
子に垂直に入射すると、すなわち、光軸が受光素子と垂
直に交わっていると、入射したレ−ザ光がそのまま反射
する割合が大きくなる。そこで、この実施例ではその反
射を少なくするために、垂直方向よりω度だけ傾斜して
その反射を少なくしている。反射を少なくする最も効率
の良い角度ψは、５〜２０度前後である。
明する。図は、光半導体装置の平面図である。レ−ザ光
を発生する半導体レーザの活性層は、図の電極１の下
に、電極と平行にストライプ状に形成されている。した
がって、レ−ザ光は、電極１に平行な図示の光軸にそっ
て受光素子方向に出射する。ところがレ−ザ光が受光素
子に垂直に入射すると、すなわち、光軸が受光素子と垂
直に交わっていると、入射したレ−ザ光がそのまま反射
する割合が大きくなる。そこで、この実施例ではその反
射を少なくするために、垂直方向よりω度だけ傾斜して
その反射を少なくしている。反射を少なくする最も効率
の良い角度ψは、５〜２０度前後である。
【００１４】つぎに、図６を参照して第５の実施例を説
明する。半導体レ−ザの構造は、第１の実施例（図１）
と同じである。受光素子部分は、構造が異なり、ｎ−ｉ
−ｐ−ｎ導電型構造を有している。この部分の半導体の
多層膜は、下から順にｉ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１
３、ｐ−ＩｎＰ層１４、ｎ−ＩｎＰ層１２、ｎ−ＩｎＧ
ａＡｓＰコンタクト層１１からなり、コンタクト層には
電極１６が形成されている。この構造は、他の実施例と
同じく電流ブロッキング層と同じである。活性層８と光
吸収層１３とは空隙１７を介して向かい合っており、光
吸収効率は、他の実施例と同じである。
明する。半導体レ−ザの構造は、第１の実施例（図１）
と同じである。受光素子部分は、構造が異なり、ｎ−ｉ
−ｐ−ｎ導電型構造を有している。この部分の半導体の
多層膜は、下から順にｉ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１
３、ｐ−ＩｎＰ層１４、ｎ−ＩｎＰ層１２、ｎ−ＩｎＧ
ａＡｓＰコンタクト層１１からなり、コンタクト層には
電極１６が形成されている。この構造は、他の実施例と
同じく電流ブロッキング層と同じである。活性層８と光
吸収層１３とは空隙１７を介して向かい合っており、光
吸収効率は、他の実施例と同じである。
【００１５】つぎに、図７および図８を参照して第６の
実施例を説明する。各図とも半導体レーザの構造は、第
１の実施例（図１）と同じである。図７の受光素子部分
は、構造が異なり、ｎ−ｉ−ｐ導電型構造を有してい
る。この部分の半導体の多層膜は、下から順にｉ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰ光吸収層１３、ｐ−ＩｎＰ層１４、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層１１からなり、コンタクト層に
は電極１６が形成されている。この構造は、他の実施例
と同じく電流ブロッキング層と同じである。活性層８と
光吸収層１３とは空隙１７を介して向かい合っており、
光吸収効率は、他の実施例と同じである。この例では順
方向に電圧を印加するので電流は流れ易くなるが、ｉ層
が高抵抗であるし、低電圧で使用すれば本発明に適うも
のである。これは、図８についても同様なことがいえ
る。図８の受光素子部分は、ｎ−ｉ−ｎ導電型構造を有
している。この部分の半導体の多層膜は、下から順にｉ
−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１３、ｎ−ＩｎＰ層１２、ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１１からなり、コンタク
ト層には電極１６が形成されている。この構造は、他の
実施例と同じく電流ブロッキング層と同じである。
実施例を説明する。各図とも半導体レーザの構造は、第
１の実施例（図１）と同じである。図７の受光素子部分
は、構造が異なり、ｎ−ｉ−ｐ導電型構造を有してい
る。この部分の半導体の多層膜は、下から順にｉ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰ光吸収層１３、ｐ−ＩｎＰ層１４、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層１１からなり、コンタクト層に
は電極１６が形成されている。この構造は、他の実施例
と同じく電流ブロッキング層と同じである。活性層８と
光吸収層１３とは空隙１７を介して向かい合っており、
光吸収効率は、他の実施例と同じである。この例では順
方向に電圧を印加するので電流は流れ易くなるが、ｉ層
が高抵抗であるし、低電圧で使用すれば本発明に適うも
のである。これは、図８についても同様なことがいえ
る。図８の受光素子部分は、ｎ−ｉ−ｎ導電型構造を有
している。この部分の半導体の多層膜は、下から順にｉ
−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１３、ｎ−ＩｎＰ層１２、ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１１からなり、コンタク
ト層には電極１６が形成されている。この構造は、他の
実施例と同じく電流ブロッキング層と同じである。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光半導体装置において、同一基板上に電流ブロッキ
ング層と同一構造を有する受光素子を形成しているた
め、複雑な電極プロセスが不要になり、かつ、受光素子
の光吸収効率を大幅に向上させることができる。また半
導体レーザと受光素子とを同時に形成できるため、量産
性に優れている。
ば、光半導体装置において、同一基板上に電流ブロッキ
ング層と同一構造を有する受光素子を形成しているた
め、複雑な電極プロセスが不要になり、かつ、受光素子
の光吸収効率を大幅に向上させることができる。また半
導体レーザと受光素子とを同時に形成できるため、量産
性に優れている。
【図１】図４の半導体装置のＣ−Ｃ′断面図。
【図２】図４の半導体装置のＡ−Ａ′断面図。
【図３】図４の半導体装置のＢ−Ｂ′断面図。
【図４】本発明の第１の実施例の半導体装置の平面図。
【図５】本発明の第４の実施例の半導体装置の平面図。
【図６】本発明の第５の実施例の半導体装置の断面図。
【図７】本発明の第６の実施例の半導体装置の断面図。
【図８】本発明の第６の実施例の半導体装置の断面図。
【図９】従来の半導体装置の断面図。
１ 半導体レーザＰ側電極 ２ コンタクト層 ３ ｎ−ＩｎＰ層 ４ ｉ−ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ層 ５ ｐ−ＩｎＰ層 ６ ｎ−ＩｎＰ層 ７ 下部電極（ｎ側電極） ８ 活性層（ｉ層） ９ ｐ−ＩｎＰ層 １０ コンタクト層 １１ コンタクト層 １２ ｎ−ＩｎＰ層 １３ 光吸収層（ｉ層） １４ ｐ−ＩｎＰ層 １６ 上部電極（ｎ側電極） １７ 空隙 ２０ 半導体レーザｐ側電極 ２１ コンタクト層（ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ） ２２ ｐ−ＩｎＰ層 ２３ 活性層（ｎ−ＧａＡｓＰ） ２４ ｎ−ＩｎＰ層 ２５ 絶縁基板 ２６ 半導体レーザｎ側電極 ２７ フォトダイオードｐ側電極 ２８ コンタクト層（ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ） ２９ ｐ−ＩｎＰ層 ３０ 光吸収層（ｎ−ＧａＡｓＰ） ３１ ｎ−ＩｎＰ層 ３２ フォトダイオードｎ側電極 ３３ 空隙
Claims (8)
- 【請求項１】半導体基板と、 前記半導体基板上に形成され、ストライプ状活性層を含
む複数の半導体層からなる多層膜およびこの多層膜を両
側から挟むように形成した電流ブロッキング層を有する
半導体レーザと、 前記半導体基板上に形成され、この半導体レーザの光出
射面に対向し、前記電流ブロッキング層と同一の膜厚お
よび同一の組成の半導体層からなる多層膜を有する受光
素子とを備えていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記受光素子の受光面は、前記半導体レ
ーザの出射面に対して５から２０度の角度で傾斜してい
ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記受光素子の上部電極の端面は、前記
受光素子の端面から内側の位置に形成されており、前記
受光素子の受光面から前記上部電極の最も近い一辺まで
の距離は、前記受光面とは反対側にある前記受光素子の
側面から前記上部電極の最も近い一辺までの距離より短
いことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記電流ブロッキング層と前記受光素子
とはいずれもｉ導電型層を備え、前記受光素子のｉ導電
型層は、光吸収層として用いられることを特徴とする請
求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項５】 前記ｉ導電型のキャリア濃度が２×１０
16／ｃｍ3 以下であることを特徴とする請求項４に記載
の半導体装置。 - 【請求項６】 前記電流ブロッキング層と前記受光素子
とはいずれもｎ−ｐ−ｉ−ｎ、ｎ−ｉ−ｐ−ｎ、ｎ−ｉ
−ｐおよびｎ−ｉ−ｎから選ばれる導電型構造を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。 - 【請求項７】 前記光吸収層であるｉ導電型層は、前記
半導体レーザの活性層よりも小さいバンドギャップエネ
ルギーを有していることを特徴とする請求項４に記載の
半導体装置。 - 【請求項８】 前記ｉ導電型層は、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ
y Ｐ1-y （ただし、０＜ｙ＜１、０＜ｘ≦１）からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
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