JP3057889B2 - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光半導体装置に関
し、特に、光メモリ機能を有する光半導体装置に関す
る。
し、特に、光メモリ機能を有する光半導体装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、発光素子と受光素子との組み合わ
せによる光半導体装置により光メモリを実現する試みが
なされている。
せによる光半導体装置により光メモリを実現する試みが
なされている。
【０００３】例えば、１９８９年電子情報通信学会春季
全国大会、講演要旨集Ｃ−４１２、４−２０１頁には、
受光素子としての一つのヘテロ接合フォトトランジスタ
と発光素子としての一つの発光ダイオードとを直列に接
続してメモリセルを構成した光並列メモリが提案されて
いる。
全国大会、講演要旨集Ｃ−４１２、４−２０１頁には、
受光素子としての一つのヘテロ接合フォトトランジスタ
と発光素子としての一つの発光ダイオードとを直列に接
続してメモリセルを構成した光並列メモリが提案されて
いる。
【０００４】また、１９９０年電子情報通信学会春季全
国大会、講演要旨集Ｃ−１７６、４−２３１頁には、受
光素子としての一つのヘテロ接合フォトトランジスタと
発光素子としての一つの発光ダイオードとを直列に接続
し、かつこれらのヘテロ接合フォトトランジスタ及び発
光ダイオードと並列にリセット用の受光素子としての一
つのヘテロ接合フォトトランジスタを接続してメモリセ
ルを構成した光消去型光並列メモリが提案されている。
国大会、講演要旨集Ｃ−１７６、４−２３１頁には、受
光素子としての一つのヘテロ接合フォトトランジスタと
発光素子としての一つの発光ダイオードとを直列に接続
し、かつこれらのヘテロ接合フォトトランジスタ及び発
光ダイオードと並列にリセット用の受光素子としての一
つのヘテロ接合フォトトランジスタを接続してメモリセ
ルを構成した光消去型光並列メモリが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の光並列メ
モリは、光入力によりヘテロ接合フォトトランジスタを
オンさせて発光ダイオードをオンさせることにより、光
によるセット、すなわち書き込みは可能であるが、リセ
ット、すなわち消去は電源を切らない限り不可能である
という問題がある。
モリは、光入力によりヘテロ接合フォトトランジスタを
オンさせて発光ダイオードをオンさせることにより、光
によるセット、すなわち書き込みは可能であるが、リセ
ット、すなわち消去は電源を切らない限り不可能である
という問題がある。
【０００６】一方、上述の従来の光消去型光並列メモリ
は、リセット用のヘテロ接合フォトトランジスタによ
り、電源を切らないでも光による消去が可能であるが、
受光素子としてのヘテロ接合フォトトランジスタの上に
発光素子としての発光ダイオードが積層された構造を有
しているため、受光部の並列分割が難しいという問題が
ある。また、この光消去型光並列メモリのメモリセル
は、一つの発光素子の一方の端子に二つのフォトトラン
ジスタが互いに並列に接続された構成を有する、この発
明による光半導体装置のメモリセルとは回路構成が本質
的に相違するものである。
は、リセット用のヘテロ接合フォトトランジスタによ
り、電源を切らないでも光による消去が可能であるが、
受光素子としてのヘテロ接合フォトトランジスタの上に
発光素子としての発光ダイオードが積層された構造を有
しているため、受光部の並列分割が難しいという問題が
ある。また、この光消去型光並列メモリのメモリセル
は、一つの発光素子の一方の端子に二つのフォトトラン
ジスタが互いに並列に接続された構成を有する、この発
明による光半導体装置のメモリセルとは回路構成が本質
的に相違するものである。
【０００７】従ってこの発明の目的は、光によるセッ
ト、すなわち書き込み及びリセット、すなわち消去が可
能な光メモリを実現することができる光半導体装置を提
供することにある。
ト、すなわち書き込み及びリセット、すなわち消去が可
能な光メモリを実現することができる光半導体装置を提
供することにある。
【０００８】この発明の他の目的は、受光部の並列分割
を簡単に実現することができる光半導体装置を提供する
ことにある。
を簡単に実現することができる光半導体装置を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第一の発明による光半導体装置は、発光
素子（ＬＤ）と、発光素子（ＬＤ）の一方の端子に互い
に並列に接続された二つのフォトトランジスタ（ＨＰＴ
１、ＨＰＴ２）とを有し、発光素子（ＬＤ）と二つのフ
ォトトランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）のうちの一方
のフォトトランジスタ（ＨＰＴ１）との間には光フィー
ドバックループが形成され、発光素子（ＬＤ）と二つの
フォトトランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）のうちの他
方のフォトトランジスタ（ＨＰＴ２）とは光学的に独立
しているものである。
め、この発明の第一の発明による光半導体装置は、発光
素子（ＬＤ）と、発光素子（ＬＤ）の一方の端子に互い
に並列に接続された二つのフォトトランジスタ（ＨＰＴ
１、ＨＰＴ２）とを有し、発光素子（ＬＤ）と二つのフ
ォトトランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）のうちの一方
のフォトトランジスタ（ＨＰＴ１）との間には光フィー
ドバックループが形成され、発光素子（ＬＤ）と二つの
フォトトランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）のうちの他
方のフォトトランジスタ（ＨＰＴ２）とは光学的に独立
しているものである。
【００１０】この発明の第二の発明による光半導体装置
は、発光素子（ＬＤ）と、発光素子（ＬＤ）の一方の端
子に互いに並列に接続された二つのフォトトランジスタ
（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）とを有し、発光素子（ＬＤ）と
二つのフォトトランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）のう
ちの一方のフォトトランジスタ（ＨＰＴ１）とは互いに
積層して設けられ、発光素子（ＬＤ）と二つのフォトト
ランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）のうちの他方のフォ
トトランジスタ（ＨＰＴ２）とは空間的に互いに離れて
設けられ、発光素子（ＬＤ）と一方のフォトトランジス
タ（ＨＰＴ１）との間には光フィードバックループが形
成され、発光素子（ＬＤ）と他方のフォトトランジスタ
（ＨＰＴ２）とは光学的に独立しているものである。
は、発光素子（ＬＤ）と、発光素子（ＬＤ）の一方の端
子に互いに並列に接続された二つのフォトトランジスタ
（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）とを有し、発光素子（ＬＤ）と
二つのフォトトランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）のう
ちの一方のフォトトランジスタ（ＨＰＴ１）とは互いに
積層して設けられ、発光素子（ＬＤ）と二つのフォトト
ランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）のうちの他方のフォ
トトランジスタ（ＨＰＴ２）とは空間的に互いに離れて
設けられ、発光素子（ＬＤ）と一方のフォトトランジス
タ（ＨＰＴ１）との間には光フィードバックループが形
成され、発光素子（ＬＤ）と他方のフォトトランジスタ
（ＨＰＴ２）とは光学的に独立しているものである。
【００１１】
【作用】上述のように構成されたこの発明の第一の発明
による光半導体装置によれば、発光素子（ＬＤ）と二つ
のフォトトランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）とにより
メモリセルが構成される。この場合、発光素子（ＬＤ）
に対する受光素子としての二つのフォトトランジスタ
（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）の接続の仕方及び二つのフォト
トランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）に対するバイアス
の仕方を適切に選ぶことにより、光入力により一方のフ
ォトトランジスタ（ＨＰＴ１）がオンすることにより発
光素子（ＬＤ）がオン状態となって光出力が得られる。
そして、発光素子（ＬＤ）からの光フィードバックによ
り、一方のフォトトランジスタ（ＨＰＴ１）は光入力が
なくなった後もオン状態を維持し、従って発光素子（Ｌ
Ｄ）もオン状態を維持することにより光出力が保持され
る。これがセット、すなわち書き込み及び記憶動作であ
る。次に、光入力により他方のフォトトランジスタ（Ｈ
ＰＴ２）がオンすると、二つのフォトトランジスタ（Ｈ
ＰＴ１、ＨＰＴ２）を通して電流が流れるようになるこ
とにより、発光素子（ＬＤ）に流れる電流が減少して発
光素子（ＬＤ）はオフ状態になり、光出力は得られなく
なる。これがリセット、すなわち消去動作である。
による光半導体装置によれば、発光素子（ＬＤ）と二つ
のフォトトランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）とにより
メモリセルが構成される。この場合、発光素子（ＬＤ）
に対する受光素子としての二つのフォトトランジスタ
（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）の接続の仕方及び二つのフォト
トランジスタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）に対するバイアス
の仕方を適切に選ぶことにより、光入力により一方のフ
ォトトランジスタ（ＨＰＴ１）がオンすることにより発
光素子（ＬＤ）がオン状態となって光出力が得られる。
そして、発光素子（ＬＤ）からの光フィードバックによ
り、一方のフォトトランジスタ（ＨＰＴ１）は光入力が
なくなった後もオン状態を維持し、従って発光素子（Ｌ
Ｄ）もオン状態を維持することにより光出力が保持され
る。これがセット、すなわち書き込み及び記憶動作であ
る。次に、光入力により他方のフォトトランジスタ（Ｈ
ＰＴ２）がオンすると、二つのフォトトランジスタ（Ｈ
ＰＴ１、ＨＰＴ２）を通して電流が流れるようになるこ
とにより、発光素子（ＬＤ）に流れる電流が減少して発
光素子（ＬＤ）はオフ状態になり、光出力は得られなく
なる。これがリセット、すなわち消去動作である。
【００１２】以上により、光によるセット、すなわち書
き込み及びリセット、すなわち消去が可能な光メモリが
実現される。
き込み及びリセット、すなわち消去が可能な光メモリが
実現される。
【００１３】上述のように構成されたこの発明の第二の
発明による光半導体装置によれば、第一の発明による光
半導体装置と同様に光によるセット、すなわち書き込み
及びリセット、すなわち消去が可能である。さらに、発
光素子（ＬＤ）の上に受光素子としてのフォトトランジ
スタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）を形成することにより、受
光部の並列分割を簡単に実現することができる。
発明による光半導体装置によれば、第一の発明による光
半導体装置と同様に光によるセット、すなわち書き込み
及びリセット、すなわち消去が可能である。さらに、発
光素子（ＬＤ）の上に受光素子としてのフォトトランジ
スタ（ＨＰＴ１、ＨＰＴ２）を形成することにより、受
光部の並列分割を簡単に実現することができる。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、実施例の全図において、同一
または対応する部分には同一の符号を付し、重複説明は
省略する。
しながら説明する。なお、実施例の全図において、同一
または対応する部分には同一の符号を付し、重複説明は
省略する。
【００１５】図１はこの発明の第一実施例による光半導
体装置を示す。
体装置を示す。
【００１６】図１に示すように、この第一実施例による
光半導体装置においては、アノードが接地されたレーザ
ダイオードＬＤのカソードに、二つのヘテロ接合フォト
トランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２が互いに並列に、かつ
互いに逆極性に接続されたものによりメモリセルが構成
されている。この場合には、ヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ１のコレクタがレーザダイオードＬＤのカソ
ードに接続され、そのエミッタには負極電源により負電
圧が印加されている。また、ヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ２のエミッタがレーザダイオードＬＤのカソ
ードに接続され、そのコレクタは接地されている。な
お、このヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２のコレ
クタには、正極電源により正電圧を印加するようにして
も良い。
光半導体装置においては、アノードが接地されたレーザ
ダイオードＬＤのカソードに、二つのヘテロ接合フォト
トランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２が互いに並列に、かつ
互いに逆極性に接続されたものによりメモリセルが構成
されている。この場合には、ヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ１のコレクタがレーザダイオードＬＤのカソ
ードに接続され、そのエミッタには負極電源により負電
圧が印加されている。また、ヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ２のエミッタがレーザダイオードＬＤのカソ
ードに接続され、そのコレクタは接地されている。な
お、このヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２のコレ
クタには、正極電源により正電圧を印加するようにして
も良い。
【００１７】この場合、レーザダイオードＬＤとヘテロ
接合フォトトランジスタＨＰＴ１との間には光フィード
バックループが形成される。これに対して、レーザダイ
オードＬＤとヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２と
は光学的に独立している。
接合フォトトランジスタＨＰＴ１との間には光フィード
バックループが形成される。これに対して、レーザダイ
オードＬＤとヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２と
は光学的に独立している。
【００１８】上述のように構成されたこの第一実施例に
よる光半導体装置においては、光入力１によりヘテロ接
合フォトトランジスタＨＰＴ１がオンすると、レーザダ
イオードＬＤにそのしきい値電流以上の順方向電流が流
れてオン状態となることにより光出力が得られる。そし
て、この光出力の一部は光フィードバックループを通し
てヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１にフィードバ
ックされることにより、このヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ１は光入力１がなくなった後もオン状態を維
持し、従ってレーザダイオードＬＤもオン状態を維持す
ることにより光出力が保持される。以上がセット、すな
わち書き込み及び記憶動作である。
よる光半導体装置においては、光入力１によりヘテロ接
合フォトトランジスタＨＰＴ１がオンすると、レーザダ
イオードＬＤにそのしきい値電流以上の順方向電流が流
れてオン状態となることにより光出力が得られる。そし
て、この光出力の一部は光フィードバックループを通し
てヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１にフィードバ
ックされることにより、このヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ１は光入力１がなくなった後もオン状態を維
持し、従ってレーザダイオードＬＤもオン状態を維持す
ることにより光出力が保持される。以上がセット、すな
わち書き込み及び記憶動作である。
【００１９】次に、光入力２によりヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ２がオンすると、ヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２を通って電流が流れるよ
うになることにより、レーザダイオードＬＤに流れる順
方向電流がしきい値電流以下に減少してこのレーザダイ
オードＬＤはオフ状態となり、光出力は得られなくな
る。これがリセット、すなわち消去動作である。一旦、
レーザダイオードＬＤがオフ状態になると、ヘテロ接合
フォトトランジスタＨＰＴ１への光フィードバックもな
くなり、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１もオフ
状態となる。このため、光入力２を取り去った後もレー
ザダイオードＬＤに電流は流れず、光出力のオフ状態が
維持される。
ランジスタＨＰＴ２がオンすると、ヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２を通って電流が流れるよ
うになることにより、レーザダイオードＬＤに流れる順
方向電流がしきい値電流以下に減少してこのレーザダイ
オードＬＤはオフ状態となり、光出力は得られなくな
る。これがリセット、すなわち消去動作である。一旦、
レーザダイオードＬＤがオフ状態になると、ヘテロ接合
フォトトランジスタＨＰＴ１への光フィードバックもな
くなり、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１もオフ
状態となる。このため、光入力２を取り去った後もレー
ザダイオードＬＤに電流は流れず、光出力のオフ状態が
維持される。
【００２０】以上のようにして、光によるセット、すな
わち書き込み及びリセット、すなわち消去が可能な光メ
モリ動作が実現される。
わち書き込み及びリセット、すなわち消去が可能な光メ
モリ動作が実現される。
【００２１】図２は上述の第一実施例による光半導体装
置の具体的な構造例を示す。
置の具体的な構造例を示す。
【００２２】図２に示すように、この光半導体装置にお
いては、ｐ型GaAs基板１上に、いわゆるＳＤＨ（Separa
ted Double Hetero)レーザから成るレーザダイオードＬ
Ｄとヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２
とがモノリシックに集積されている。
いては、ｐ型GaAs基板１上に、いわゆるＳＤＨ（Separa
ted Double Hetero)レーザから成るレーザダイオードＬ
Ｄとヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２
とがモノリシックに集積されている。
【００２３】この場合、ｐ型GaAs基板１の表面に形成さ
れた、一方向に延在するストライプ状のリッジ１ａの上
に形成されたｐ型クラッド層としてのｐ型AlGaAs層２
と、その上に形成された例えばｉ型GaAs層から成る活性
層３と、その上に形成された第一のｎ型クラッド層とし
てのｎ型AlGaAs層４とにより、レーザダイオードＬＤを
構成するＳＤＨレーザの共振器が形成されている。符号
５は電流ブロック層としてのｐ型AlGaAs層、６は第二の
ｎ型クラッド層としてのｎ型AlGaAs層を示す。なお、Ｓ
ＤＨレーザについては、例えば12th IEEE Internationa
l SemiconductorLaser Conference, paper F-1, 78(199
0) に記載されている。
れた、一方向に延在するストライプ状のリッジ１ａの上
に形成されたｐ型クラッド層としてのｐ型AlGaAs層２
と、その上に形成された例えばｉ型GaAs層から成る活性
層３と、その上に形成された第一のｎ型クラッド層とし
てのｎ型AlGaAs層４とにより、レーザダイオードＬＤを
構成するＳＤＨレーザの共振器が形成されている。符号
５は電流ブロック層としてのｐ型AlGaAs層、６は第二の
ｎ型クラッド層としてのｎ型AlGaAs層を示す。なお、Ｓ
ＤＨレーザについては、例えば12th IEEE Internationa
l SemiconductorLaser Conference, paper F-1, 78(199
0) に記載されている。
【００２４】ｎ型AlGaAs層６上には、ｎ型AlGaAs層７、
ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層９が順次形成されてい
る。この場合、平面的に見てレーザダイオードＬＤの電
流ストライプ部、すなわちリッジ１ａの部分から離れた
部分のｎ型AlGaAs層７、ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層
９には、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰ
Ｔ２の分離用の溝１０が形成されている。そして、この
溝１０の一方の側（図２中左側）のｎ型AlGaAs層７、ｐ
型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層９をそれぞれコレクタ層、
ベース層及びエミッタ層としてヘテロ接合フォトトラン
ジスタＨＰＴ１が形成され、溝１０の他方の側（図２中
右側）のｎ型AlGaAs層７、ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs
層９をそれぞれエミッタ層、ベース層及びコレクタ層と
してヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２が形成され
ている。このようにレーザダイオードＬＤ上にヘテロ接
合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２が形成された
構造により、受光部の並列分割が極めて簡単に実現され
ている。
ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層９が順次形成されてい
る。この場合、平面的に見てレーザダイオードＬＤの電
流ストライプ部、すなわちリッジ１ａの部分から離れた
部分のｎ型AlGaAs層７、ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層
９には、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰ
Ｔ２の分離用の溝１０が形成されている。そして、この
溝１０の一方の側（図２中左側）のｎ型AlGaAs層７、ｐ
型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層９をそれぞれコレクタ層、
ベース層及びエミッタ層としてヘテロ接合フォトトラン
ジスタＨＰＴ１が形成され、溝１０の他方の側（図２中
右側）のｎ型AlGaAs層７、ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs
層９をそれぞれエミッタ層、ベース層及びコレクタ層と
してヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２が形成され
ている。このようにレーザダイオードＬＤ上にヘテロ接
合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２が形成された
構造により、受光部の並列分割が極めて簡単に実現され
ている。
【００２５】この場合、ヘテロ接合フォトトランジスタ
ＨＰＴ１はレーザダイオードＬＤの真上に直接積層され
た構造となっており、これによってレーザダイオードＬ
Ｄとヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１との間に光
フィードバックループが形成されるようになっている。
これに対して、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２
は、平面的に見てレーザダイオードＬＤから十分な距離
だけ離れた位置に形成されており、これによってレーザ
ダイオードＬＤとヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ
１とが光学的に独立になるようにしている。
ＨＰＴ１はレーザダイオードＬＤの真上に直接積層され
た構造となっており、これによってレーザダイオードＬ
Ｄとヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１との間に光
フィードバックループが形成されるようになっている。
これに対して、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２
は、平面的に見てレーザダイオードＬＤから十分な距離
だけ離れた位置に形成されており、これによってレーザ
ダイオードＬＤとヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ
１とが光学的に独立になるようにしている。
【００２６】図２に示す光半導体装置におけるヘテロ接
合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２は、好適に
は、ベース層としてのｐ型GaAs層８を中心としてエミッ
タ層またはコレクタ層としてのｎ型AlGaAs層７及びｎ型
AlGaAs層９がエネルギーギャップ及びキャリア濃度とも
完全に対称な構造に形成される。このようにヘテロ接合
フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２をベース層を中
心として対称な構造に形成することによって、次のよう
な利点を得ることができる。すなわち、オン入力用のヘ
テロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１とオフ入力用のヘ
テロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２とはエミッタ及び
コレクタが逆になっているので、これらのヘテロ接合フ
ォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２の素子設計を別個
に行おうとすると、理想的にはヘテロ接合フォトトラン
ジスタＨＰＴ１のエミッタ層、ベース層及びコレクタ層
とヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２のエミッタ
層、ベース層及びコレクタ層とを別々に形成しなければ
ならなくなる。しかし、上述のようにヘテロ接合フォト
トランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２をベース層を中心とし
て対称な構造とすることによって、これらのヘテロ接合
フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２はエミッタ及び
コレクタを逆にして使用しても全く同一の特性を得るこ
とができるため、これらのヘテロ接合フォトトランジス
タＨＰＴ１、ＨＰＴ２は極性を全く意識せずに形成する
ことができる。これによって、全体の素子設計が非常に
簡単になり、素子形成プロセスも極めて簡単になる。
合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２は、好適に
は、ベース層としてのｐ型GaAs層８を中心としてエミッ
タ層またはコレクタ層としてのｎ型AlGaAs層７及びｎ型
AlGaAs層９がエネルギーギャップ及びキャリア濃度とも
完全に対称な構造に形成される。このようにヘテロ接合
フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２をベース層を中
心として対称な構造に形成することによって、次のよう
な利点を得ることができる。すなわち、オン入力用のヘ
テロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１とオフ入力用のヘ
テロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２とはエミッタ及び
コレクタが逆になっているので、これらのヘテロ接合フ
ォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２の素子設計を別個
に行おうとすると、理想的にはヘテロ接合フォトトラン
ジスタＨＰＴ１のエミッタ層、ベース層及びコレクタ層
とヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ２のエミッタ
層、ベース層及びコレクタ層とを別々に形成しなければ
ならなくなる。しかし、上述のようにヘテロ接合フォト
トランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２をベース層を中心とし
て対称な構造とすることによって、これらのヘテロ接合
フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２はエミッタ及び
コレクタを逆にして使用しても全く同一の特性を得るこ
とができるため、これらのヘテロ接合フォトトランジス
タＨＰＴ１、ＨＰＴ２は極性を全く意識せずに形成する
ことができる。これによって、全体の素子設計が非常に
簡単になり、素子形成プロセスも極めて簡単になる。
【００２７】さらに、これらのヘテロ接合フォトトラン
ジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２は、好適には、例えば図３に
示すような構造に形成される。図３中、ＥC は伝導帯の
下端（底）のエネルギー、ＥV は価電子帯の上端（頂
上）のエネルギーである。図３に示すように、ベース層
としてのｐ型GaAs層８とエミッタ層またはコレクタ層と
してのｎ型AlGaAs層７及びｎ型AlGaAs層９との間に真性
（ｉ型）GaAs層及びいわゆるグレーディッド（graded）
ｉ型AlGaAs層が設けられている。ここで、このグレーデ
ィッドｉ型AlGaAs層のAl組成は、ベース層としてのｐ型
GaAs層８に向かって例えば０．３から０に変化してい
る。この場合、ベース層としてのｐ型GaAs層８の両側に
設けられたｉ型GaAs層は、光吸収によりベース層、すな
わち受光層としてのｐ型GaAs層８で発生したキャリアが
ポテンシャルの坂を効率良く走行することができるよう
にするためのものである。また、グレーディッドｉ型Al
GaAs層は、ｐ型GaAs層８とｎ型AlGaAs層７及びｎ型AlGa
As層９とのヘテロ接合によるエネルギーバンドの不連続
がもたらすポテンシャルスパイクを抑えるためのもので
ある。
ジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２は、好適には、例えば図３に
示すような構造に形成される。図３中、ＥC は伝導帯の
下端（底）のエネルギー、ＥV は価電子帯の上端（頂
上）のエネルギーである。図３に示すように、ベース層
としてのｐ型GaAs層８とエミッタ層またはコレクタ層と
してのｎ型AlGaAs層７及びｎ型AlGaAs層９との間に真性
（ｉ型）GaAs層及びいわゆるグレーディッド（graded）
ｉ型AlGaAs層が設けられている。ここで、このグレーデ
ィッドｉ型AlGaAs層のAl組成は、ベース層としてのｐ型
GaAs層８に向かって例えば０．３から０に変化してい
る。この場合、ベース層としてのｐ型GaAs層８の両側に
設けられたｉ型GaAs層は、光吸収によりベース層、すな
わち受光層としてのｐ型GaAs層８で発生したキャリアが
ポテンシャルの坂を効率良く走行することができるよう
にするためのものである。また、グレーディッドｉ型Al
GaAs層は、ｐ型GaAs層８とｎ型AlGaAs層７及びｎ型AlGa
As層９とのヘテロ接合によるエネルギーバンドの不連続
がもたらすポテンシャルスパイクを抑えるためのもので
ある。
【００２８】次に、図２に示す光半導体装置の製造方法
について説明する。
について説明する。
【００２９】図２に示すように、まずｐ型GaAs基板１の
表面にリッジ１ａを形成した後、このｐ型GaAs基板１上
に例えば有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法によ
り、レーザダイオードＬＤ用のｐ型AlGaAs層２、例えば
ｉ型GaAs層から成る活性層３、ｎ型AlGaAs層４、ｐ型Al
GaAs層５及びｎ型AlGaAs層６を順次エピタキシャル成長
させた後、このｎ型AlGaAs層６上にヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２用のｎ型AlGaAs層７、ｐ
型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層９を順次エピタキシャル成
長させる。この場合、リッジ１ａ上のｐ型AlGaAs層２、
活性層３及びｎ型AlGaAs層４は、全体として三角柱状に
エピタキシャル成長させる。なお、ヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２を図３に示すような構造
とする場合には、ｎ型AlGaAs層７上にグレーディッドｉ
型AlGaAs層及びｉ型GaAs層を順次エピタキシャル成長さ
せた後にこのｉ型GaAs層上にｐ型GaAs層８をエピタキシ
ャル成長させ、さらにこのｐ型GaAs層８上にｉ型GaAs層
及びグレーディッドｉ型AlGaAs層を順次エピタキシャル
成長させた後にこのグレーディッドｉ型AlGaAs層上にｎ
型AlGaAs層９をエピタキシャル成長させる。
表面にリッジ１ａを形成した後、このｐ型GaAs基板１上
に例えば有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法によ
り、レーザダイオードＬＤ用のｐ型AlGaAs層２、例えば
ｉ型GaAs層から成る活性層３、ｎ型AlGaAs層４、ｐ型Al
GaAs層５及びｎ型AlGaAs層６を順次エピタキシャル成長
させた後、このｎ型AlGaAs層６上にヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２用のｎ型AlGaAs層７、ｐ
型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層９を順次エピタキシャル成
長させる。この場合、リッジ１ａ上のｐ型AlGaAs層２、
活性層３及びｎ型AlGaAs層４は、全体として三角柱状に
エピタキシャル成長させる。なお、ヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２を図３に示すような構造
とする場合には、ｎ型AlGaAs層７上にグレーディッドｉ
型AlGaAs層及びｉ型GaAs層を順次エピタキシャル成長さ
せた後にこのｉ型GaAs層上にｐ型GaAs層８をエピタキシ
ャル成長させ、さらにこのｐ型GaAs層８上にｉ型GaAs層
及びグレーディッドｉ型AlGaAs層を順次エピタキシャル
成長させた後にこのグレーディッドｉ型AlGaAs層上にｎ
型AlGaAs層９をエピタキシャル成長させる。
【００３０】この後、ｎ型AlGaAs層９上にリソグラフィ
ーにより所定形状のレジストパターン（図示せず）を形
成し、このレジストパターンをマスクとしてｎ型AlGaAs
層９、ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層７の所定部分を例
えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法のようなドラ
イエッチング法により順次エッチング除去することによ
り、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２
の分離用の溝１０を形成する。これによって、目的とす
る光半導体装置が完成される。
ーにより所定形状のレジストパターン（図示せず）を形
成し、このレジストパターンをマスクとしてｎ型AlGaAs
層９、ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層７の所定部分を例
えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法のようなドラ
イエッチング法により順次エッチング除去することによ
り、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２
の分離用の溝１０を形成する。これによって、目的とす
る光半導体装置が完成される。
【００３１】この第一実施例による光半導体装置におい
ては、上述のようにレーザダイオードＬＤとしてＳＤＨ
レーザを用いていることにより、次のような多くの利点
を得ることができる。すなわち、このＳＤＨレーザは、
しきい値電流が例えば１〜３ｍＡ程度と非常に低く、従
って動作電流を数ｍＡというレーザダイオードとしては
極めて低い値にすることが可能である。このため、この
ＳＤＨレーザは動作電流の点でトランジスタのような電
子素子との整合性が非常に良く、従ってこのＳＤＨレー
ザと同時に集積するヘテロ接合フォトトランジスタＨＴ
Ｐ１、ＨＴＰ２の設計に負担がかからず、光半導体装置
を実現する上での柔軟性が高い。また、光半導体装置の
低消費電力化を図ることができる。
ては、上述のようにレーザダイオードＬＤとしてＳＤＨ
レーザを用いていることにより、次のような多くの利点
を得ることができる。すなわち、このＳＤＨレーザは、
しきい値電流が例えば１〜３ｍＡ程度と非常に低く、従
って動作電流を数ｍＡというレーザダイオードとしては
極めて低い値にすることが可能である。このため、この
ＳＤＨレーザは動作電流の点でトランジスタのような電
子素子との整合性が非常に良く、従ってこのＳＤＨレー
ザと同時に集積するヘテロ接合フォトトランジスタＨＴ
Ｐ１、ＨＴＰ２の設計に負担がかからず、光半導体装置
を実現する上での柔軟性が高い。また、光半導体装置の
低消費電力化を図ることができる。
【００３２】また、ＳＤＨレーザは内部電流狭窄型のレ
ーザであり、一回のエピタキシャル成長で形成すること
ができる。従って、上述のように、ＳＤＨレーザ用の層
とヘテロ接合フォトトランジスタＨＴＰ１、ＨＴＰ２用
の層との全ての層を一回のエピタキシャル成長で成長さ
せることができ、従って光半導体装置の製造プロセスが
非常に簡単である。
ーザであり、一回のエピタキシャル成長で形成すること
ができる。従って、上述のように、ＳＤＨレーザ用の層
とヘテロ接合フォトトランジスタＨＴＰ１、ＨＴＰ２用
の層との全ての層を一回のエピタキシャル成長で成長さ
せることができ、従って光半導体装置の製造プロセスが
非常に簡単である。
【００３３】また、この第一実施例による光半導体装置
においては、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、
ＨＰＴ２のベース層、すなわち受光層をｐ型GaAs層８に
より形成し、レーザダイオードＬＤの活性層３をｉ型Ga
As層により形成していることから、ヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２の受光波長とレーザダイ
オードＬＤの発光波長とは同一であるが、ヘテロ接合フ
ォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２のベース層とレー
ザダイオードＬＤの活性層３とを異なる半導体層で形成
することにより、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ
１、ＨＰＴ２の受光波長とレーザダイオードＬＤの発光
波長とを異ならせることが可能である。例えば、ヘテロ
接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２のベース層
をGaInＰ層により形成し、レーザダイオードＬＤの活性
層３を上述と同様にｉ型GaAs層により形成することによ
り、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２
の受光波長を可視光領域の波長とし、レーザダイオード
ＬＤの発光波長を赤外光領域の波長とすることが可能で
ある。このようにヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ
１、ＨＰＴ２の受光波長とレーザダイオードＬＤの発光
波長とを異ならせることにより、波長変換機能を有する
光メモリを実現することが可能である。
においては、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、
ＨＰＴ２のベース層、すなわち受光層をｐ型GaAs層８に
より形成し、レーザダイオードＬＤの活性層３をｉ型Ga
As層により形成していることから、ヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２の受光波長とレーザダイ
オードＬＤの発光波長とは同一であるが、ヘテロ接合フ
ォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２のベース層とレー
ザダイオードＬＤの活性層３とを異なる半導体層で形成
することにより、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ
１、ＨＰＴ２の受光波長とレーザダイオードＬＤの発光
波長とを異ならせることが可能である。例えば、ヘテロ
接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２のベース層
をGaInＰ層により形成し、レーザダイオードＬＤの活性
層３を上述と同様にｉ型GaAs層により形成することによ
り、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２
の受光波長を可視光領域の波長とし、レーザダイオード
ＬＤの発光波長を赤外光領域の波長とすることが可能で
ある。このようにヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ
１、ＨＰＴ２の受光波長とレーザダイオードＬＤの発光
波長とを異ならせることにより、波長変換機能を有する
光メモリを実現することが可能である。
【００３４】図４はこの発明の第二実施例による光半導
体装置を示す。
体装置を示す。
【００３５】図４に示すように、この第二実施例による
光半導体装置においては、ｐ型GaAs基板１上に、図２に
示すと同様な構造の光半導体装置が一次元アレイ状に集
積されている。この一次元アレイ状に集積された各光半
導体装置は、ｎ型AlGaAs層４に達する溝１１により相互
に分離されている。
光半導体装置においては、ｐ型GaAs基板１上に、図２に
示すと同様な構造の光半導体装置が一次元アレイ状に集
積されている。この一次元アレイ状に集積された各光半
導体装置は、ｎ型AlGaAs層４に達する溝１１により相互
に分離されている。
【００３６】この場合、この光半導体装置の一次元アレ
イは、互いに平行に多数設けられている。
イは、互いに平行に多数設けられている。
【００３７】この第二実施例による光半導体装置におい
ては、一次元アレイ状に配列された各光半導体装置のヘ
テロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２への光
入力を図４に示すようにそれらの端面から行い、これら
の光入力に応じてレーザダイオードＬＤの端面から光出
力を得、この光出力を次段の光半導体装置の一次元アレ
イに対する光入力として用いることにより、光半導体装
置の一次元アレイをカスケード接続することが可能であ
る。
ては、一次元アレイ状に配列された各光半導体装置のヘ
テロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２への光
入力を図４に示すようにそれらの端面から行い、これら
の光入力に応じてレーザダイオードＬＤの端面から光出
力を得、この光出力を次段の光半導体装置の一次元アレ
イに対する光入力として用いることにより、光半導体装
置の一次元アレイをカスケード接続することが可能であ
る。
【００３８】この第二実施例による光半導体装置は、各
光半導体装置のレーザダイオードＬＤとして動作電流の
低いＳＤＨレーザを用いているので、集積型であるにも
かかわらず、消費電力を十分に低くすることができる。
光半導体装置のレーザダイオードＬＤとして動作電流の
低いＳＤＨレーザを用いているので、集積型であるにも
かかわらず、消費電力を十分に低くすることができる。
【００３９】また、この第二実施例による光半導体装置
は、図２に示す光半導体装置を一次元アレイ状に配列
し、それらの間を溝１１により分離しただけの非常に単
純な構造で実現することができるとともに、第一実施例
で述べたと同様の非常に簡単なプロセスで製造すること
ができる。
は、図２に示す光半導体装置を一次元アレイ状に配列
し、それらの間を溝１１により分離しただけの非常に単
純な構造で実現することができるとともに、第一実施例
で述べたと同様の非常に簡単なプロセスで製造すること
ができる。
【００４０】図２に示す光半導体装置は、消費電力及び
製造プロセスの点で集積化に有利な条件を満たしている
ことは上述の通りであるが、そのままでは通常は基板表
面に垂直な方向からヘテロ接合フォトトランジスタＨＰ
Ｔ１、ＨＰＴ２に光入力を行い、レーザダイオードＬＤ
の端面から光出力を得ることになり、光入力の方向と光
出力の方向とが互いに９０°ずれてしまうことから、カ
スケード接続を行う場合には適していない。この点に関
しては、図４に示すように、ヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ１、ＨＰＴ２の端面から光入力を行うことに
よりカスケード接続が可能となるが、入力光のアライン
メントは必ずしも容易でなく、またこの方法で実現可能
なのは一次元アレイのみであり、二次元アレイの実現は
難しい。そこで、次にこの問題を解決することができる
実施例について図５〜図９を参照しながら説明する。
製造プロセスの点で集積化に有利な条件を満たしている
ことは上述の通りであるが、そのままでは通常は基板表
面に垂直な方向からヘテロ接合フォトトランジスタＨＰ
Ｔ１、ＨＰＴ２に光入力を行い、レーザダイオードＬＤ
の端面から光出力を得ることになり、光入力の方向と光
出力の方向とが互いに９０°ずれてしまうことから、カ
スケード接続を行う場合には適していない。この点に関
しては、図４に示すように、ヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ１、ＨＰＴ２の端面から光入力を行うことに
よりカスケード接続が可能となるが、入力光のアライン
メントは必ずしも容易でなく、またこの方法で実現可能
なのは一次元アレイのみであり、二次元アレイの実現は
難しい。そこで、次にこの問題を解決することができる
実施例について図５〜図９を参照しながら説明する。
【００４１】図５はこの発明の第三実施例による光半導
体装置を示し、そのレーザダイオードの導波路方向（共
振器長方向）の断面図である。
体装置を示し、そのレーザダイオードの導波路方向（共
振器長方向）の断面図である。
【００４２】図５に示すように、この第三実施例による
光半導体装置においては、基板表面に対して４５°傾斜
した溝２１と基板表面に対して垂直な溝２２とがｐ型Ga
As基板１に達するように形成されており、これらの溝２
１、２２の間の部分のｐ型AlGaAs層２、活性層３及びｎ
型AlGaAs層４により、いわゆる４５°反射型曲がり共振
器構造のスラブ型導波路構造のレーザダイオードＬＤが
形成されている。この場合、レーザダイオードＬＤの溝
２１側の端面の４５°反射壁によって、図５中下方に光
出力が取り出される。ここで、この光出力の取り出し部
におけるｐ型GaAs基板１の裏面には、例えば半導体多層
膜から成るいわゆるブラッグリフレクタ（ＤＢＲとも呼
ばれる）２３が設けられている。また、この場合、ｐ型
GaAs基板１を通して光出力が取り出されることから、ｐ
型GaAs基板１に対して透明な光出力を得るために、レー
ザダイオードＬＤの活性層３は例えばInGaAs層により形
成される。
光半導体装置においては、基板表面に対して４５°傾斜
した溝２１と基板表面に対して垂直な溝２２とがｐ型Ga
As基板１に達するように形成されており、これらの溝２
１、２２の間の部分のｐ型AlGaAs層２、活性層３及びｎ
型AlGaAs層４により、いわゆる４５°反射型曲がり共振
器構造のスラブ型導波路構造のレーザダイオードＬＤが
形成されている。この場合、レーザダイオードＬＤの溝
２１側の端面の４５°反射壁によって、図５中下方に光
出力が取り出される。ここで、この光出力の取り出し部
におけるｐ型GaAs基板１の裏面には、例えば半導体多層
膜から成るいわゆるブラッグリフレクタ（ＤＢＲとも呼
ばれる）２３が設けられている。また、この場合、ｐ型
GaAs基板１を通して光出力が取り出されることから、ｐ
型GaAs基板１に対して透明な光出力を得るために、レー
ザダイオードＬＤの活性層３は例えばInGaAs層により形
成される。
【００４３】なお、溝２１、２２は、例えばＲＩＥ法の
ようなドライエッチング法によって簡単に形成すること
ができる。
ようなドライエッチング法によって簡単に形成すること
ができる。
【００４４】図６はこの発明の第四実施例による光半導
体装置を示す。
体装置を示す。
【００４５】図６に示すように、この第四実施例による
光半導体装置においては、溝２１ばかりでなく、溝２２
も基板表面に対して４５°傾斜して形成されており、従
ってレーザダイオードＬＤの共振器の両端面が４５°反
射壁になっている。そして、このレーザダイオードＬＤ
の両端面の４５°反射壁によって、図６中下方に互いに
等価な二つの光出力が取り出される。この場合、レーザ
ダイオードＬＤの溝２２側の端面の４５°反射壁によっ
て取り出される光出力の取り出し部におけるｐ型GaAs基
板１の裏面にも、ブラッグリフレクタ２４が設けられて
いる。
光半導体装置においては、溝２１ばかりでなく、溝２２
も基板表面に対して４５°傾斜して形成されており、従
ってレーザダイオードＬＤの共振器の両端面が４５°反
射壁になっている。そして、このレーザダイオードＬＤ
の両端面の４５°反射壁によって、図６中下方に互いに
等価な二つの光出力が取り出される。この場合、レーザ
ダイオードＬＤの溝２２側の端面の４５°反射壁によっ
て取り出される光出力の取り出し部におけるｐ型GaAs基
板１の裏面にも、ブラッグリフレクタ２４が設けられて
いる。
【００４６】図７はこの発明の第五実施例による光半導
体装置を示す。
体装置を示す。
【００４７】図７に示すように、この第五実施例による
光半導体装置においては、ともに基板表面に対して４５
°傾斜し、かつ互いに平行に溝２１、２２が形成されて
いる。また、ｎ型AlGaAs層４とｎ型AlGaAs層７との間に
は、ブラッグリフレクタ２５が設けられている。この場
合、レーザダイオードＬＤの溝２１側の端面の４５°反
射壁によって、図７中下方に光出力が取り出される。レ
ーザダイオードＬＤの溝２２側の端面の４５°反射壁に
よっても光出力が取り出されるが、ブラッグリフレクタ
２５によって、実際にはこの溝２２側の端面の４５°反
射壁による光出力は、図７中上方に出てこない。従っ
て、この場合の光出力は、図５に示す第三実施例による
光半導体装置の光出力と等価である。
光半導体装置においては、ともに基板表面に対して４５
°傾斜し、かつ互いに平行に溝２１、２２が形成されて
いる。また、ｎ型AlGaAs層４とｎ型AlGaAs層７との間に
は、ブラッグリフレクタ２５が設けられている。この場
合、レーザダイオードＬＤの溝２１側の端面の４５°反
射壁によって、図７中下方に光出力が取り出される。レ
ーザダイオードＬＤの溝２２側の端面の４５°反射壁に
よっても光出力が取り出されるが、ブラッグリフレクタ
２５によって、実際にはこの溝２２側の端面の４５°反
射壁による光出力は、図７中上方に出てこない。従っ
て、この場合の光出力は、図５に示す第三実施例による
光半導体装置の光出力と等価である。
【００４８】なお、上述の第三実施例及び第四実施例に
おいては、溝２１、２２が互いに平行でないため、これ
らの溝２１、２２を形成するためのドライエッチングは
２回必要であるが、この第五実施例においては、溝２
１、２２が互いに平行であるため、これらの溝２１、２
２を形成するためのドライエッチングは１回で済むとい
う利点がある。
おいては、溝２１、２２が互いに平行でないため、これ
らの溝２１、２２を形成するためのドライエッチングは
２回必要であるが、この第五実施例においては、溝２
１、２２が互いに平行であるため、これらの溝２１、２
２を形成するためのドライエッチングは１回で済むとい
う利点がある。
【００４９】図８はこの発明の第六実施例による光半導
体装置を示す。
体装置を示す。
【００５０】図８に示すように、この第六実施例による
光半導体装置においては、レーザダイオードＬＤのｐ型
クラッド層としてのｐ型AlGaAs層２の一部に回折格子
（グレーティング）２６が形成されている。このように
ｐ型AlGaAs層２中に回折格子２６を形成するためには、
ｐ型AlGaAs層２ａをエピタキシャル成長させた後、エピ
タキシャル成長を一旦中断してこのｐ型AlGaAs層２ａの
表面にエッチングにより回折格子２６を形成し、その後
ｐ型AlGaAs層２ｂをエピタキシャル成長させればよい。
光半導体装置においては、レーザダイオードＬＤのｐ型
クラッド層としてのｐ型AlGaAs層２の一部に回折格子
（グレーティング）２６が形成されている。このように
ｐ型AlGaAs層２中に回折格子２６を形成するためには、
ｐ型AlGaAs層２ａをエピタキシャル成長させた後、エピ
タキシャル成長を一旦中断してこのｐ型AlGaAs層２ａの
表面にエッチングにより回折格子２６を形成し、その後
ｐ型AlGaAs層２ｂをエピタキシャル成長させればよい。
【００５１】この第六実施例による光半導体装置におい
ては、導波路であるｐ型AlGaAs層２に形成された回折格
子２６の部分ではｐ型AlGaAs層２に対して垂直な方向に
レーザ光が散乱されることにより、図８中下方に光出力
が取り出される。
ては、導波路であるｐ型AlGaAs層２に形成された回折格
子２６の部分ではｐ型AlGaAs層２に対して垂直な方向に
レーザ光が散乱されることにより、図８中下方に光出力
が取り出される。
【００５２】上述の第三実施例、第四実施例、第五実施
例及び第六実施例による光半導体装置においては、ｐ型
GaAs基板１を通して下方、すなわち基板裏面側に光出力
が取り出されるので、レーザダイオードＬＤの発光波長
はｐ型GaAs基板１に対して透明なものである必要があ
り、従ってレーザダイオードＬＤの活性層３はGaAs層で
はなくInGaAs層などにより形成する必要がある。しか
し、図９に示すこの発明の第七実施例による光半導体装
置のように、ｐ型GaAs基板１にエッチングにより穴１ｂ
を形成し、この穴１ｂから光出力を取り出すようにする
ことにより、レーザダイオードＬＤの発光波長をｐ型Ga
As基板１に対して透明なものとする必要がなくなり、レ
ーザダイオードＬＤの活性層３をｉ型GaAs層により形成
することが可能となる。なお、この場合、穴１ｂの部分
のｐ型AlGaAs層２の裏面にブラッグリフレクタ２３が設
けられる。
例及び第六実施例による光半導体装置においては、ｐ型
GaAs基板１を通して下方、すなわち基板裏面側に光出力
が取り出されるので、レーザダイオードＬＤの発光波長
はｐ型GaAs基板１に対して透明なものである必要があ
り、従ってレーザダイオードＬＤの活性層３はGaAs層で
はなくInGaAs層などにより形成する必要がある。しか
し、図９に示すこの発明の第七実施例による光半導体装
置のように、ｐ型GaAs基板１にエッチングにより穴１ｂ
を形成し、この穴１ｂから光出力を取り出すようにする
ことにより、レーザダイオードＬＤの発光波長をｐ型Ga
As基板１に対して透明なものとする必要がなくなり、レ
ーザダイオードＬＤの活性層３をｉ型GaAs層により形成
することが可能となる。なお、この場合、穴１ｂの部分
のｐ型AlGaAs層２の裏面にブラッグリフレクタ２３が設
けられる。
【００５３】この第七実施例は、図５に示す第三実施例
による光半導体装置においてｐ型GaAs基板１に穴１ｂを
形成したものに相当するが、第四実施例、第五実施例及
び第六実施例による光半導体装置のｐ型GaAs基板１に同
様な穴１ｂを形成するようにしても良い。
による光半導体装置においてｐ型GaAs基板１に穴１ｂを
形成したものに相当するが、第四実施例、第五実施例及
び第六実施例による光半導体装置のｐ型GaAs基板１に同
様な穴１ｂを形成するようにしても良い。
【００５４】なお、第三実施例、第四実施例、第五実施
例及び第六実施例による光半導体装置において、光出力
端面にマイクロレンズを直接形成することが可能である
が、このマイクロレンズの形成面は平坦である方が望ま
しいので、このようにマイクロレンズを光出力端面に直
接形成する場合には、第七実施例のようにｐ型GaAs基板
１に穴１ｂを形成する場合よりも、第三実施例、第四実
施例、第五実施例及び第六実施例のようにｐ型GaAs基板
１に穴１ｂを形成しない場合の方が好ましい。
例及び第六実施例による光半導体装置において、光出力
端面にマイクロレンズを直接形成することが可能である
が、このマイクロレンズの形成面は平坦である方が望ま
しいので、このようにマイクロレンズを光出力端面に直
接形成する場合には、第七実施例のようにｐ型GaAs基板
１に穴１ｂを形成する場合よりも、第三実施例、第四実
施例、第五実施例及び第六実施例のようにｐ型GaAs基板
１に穴１ｂを形成しない場合の方が好ましい。
【００５５】以上のような第三実施例、第四実施例、第
五実施例、第六実施例及び第七実施例による光半導体装
置によれば、いずれも表面からの光入力及び裏面からの
光出力が可能となるので、光半導体装置の一次元アレイ
は勿論、二次元アレイも容易に実現することができる。
また、光半導体装置のカスケード接続も簡単に行うこと
ができる。
五実施例、第六実施例及び第七実施例による光半導体装
置によれば、いずれも表面からの光入力及び裏面からの
光出力が可能となるので、光半導体装置の一次元アレイ
は勿論、二次元アレイも容易に実現することができる。
また、光半導体装置のカスケード接続も簡単に行うこと
ができる。
【００５６】なお、例えば図２に示すようにレーザダイ
オードＬＤとしてＳＤＨレーザを用いた光半導体装置に
おいて、このＳＤＨレーザを第三実施例、第四実施例及
び第五実施例による光半導体装置におけるレーザダイオ
ードＬＤと同様に４５°反射型曲がり共振器構造とする
ことにより、非常に簡単なプロセスで光半導体装置の製
造が可能である。すなわち、レーザダイオードＬＤ形成
用の層及びヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、Ｈ
ＰＴ２形成用の層を一回のエピタキシャル成長で成長さ
せた後、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰ
Ｔ２の分離用の溝１０を形成し、さらにレーザダイオー
ドＬＤの共振器の４５°反射壁の形成及び素子分離を行
うだけで、光半導体装置の一次元アレイまたは二次元ア
レイを実現することができる。
オードＬＤとしてＳＤＨレーザを用いた光半導体装置に
おいて、このＳＤＨレーザを第三実施例、第四実施例及
び第五実施例による光半導体装置におけるレーザダイオ
ードＬＤと同様に４５°反射型曲がり共振器構造とする
ことにより、非常に簡単なプロセスで光半導体装置の製
造が可能である。すなわち、レーザダイオードＬＤ形成
用の層及びヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、Ｈ
ＰＴ２形成用の層を一回のエピタキシャル成長で成長さ
せた後、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰ
Ｔ２の分離用の溝１０を形成し、さらにレーザダイオー
ドＬＤの共振器の４５°反射壁の形成及び素子分離を行
うだけで、光半導体装置の一次元アレイまたは二次元ア
レイを実現することができる。
【００５７】図１０はこの発明の第八実施例による光半
導体装置を示す。
導体装置を示す。
【００５８】図１０に示すように、この第八実施例によ
る光半導体装置においては、全体として例えば円柱状の
形状を有するｐ型AlGaAs層２、活性層３及びｎ型AlGaAs
層４の上下にブラッグリフレクタ２７、２８を設けた共
振器構造を有するいわゆる垂直共振器型面発光レーザが
レーザダイオードＬＤとして用いられており、光出力は
図１０中下方に取り出される。なお、垂直共振器型面発
光レーザについては、例えば、Technical Digest of Th
ird Optoelectronics Conference, 13B1-1, 196(1990)
、Technical Digest of Third Optoelectronics Confe
rence, 13B1-3,200(1990) 及びTechnical Digest of Th
ird Optoelectronics Conference, 13B1-4, 202(1990)
に記載されている。
る光半導体装置においては、全体として例えば円柱状の
形状を有するｐ型AlGaAs層２、活性層３及びｎ型AlGaAs
層４の上下にブラッグリフレクタ２７、２８を設けた共
振器構造を有するいわゆる垂直共振器型面発光レーザが
レーザダイオードＬＤとして用いられており、光出力は
図１０中下方に取り出される。なお、垂直共振器型面発
光レーザについては、例えば、Technical Digest of Th
ird Optoelectronics Conference, 13B1-1, 196(1990)
、Technical Digest of Third Optoelectronics Confe
rence, 13B1-3,200(1990) 及びTechnical Digest of Th
ird Optoelectronics Conference, 13B1-4, 202(1990)
に記載されている。
【００５９】この第八実施例によれば、第三実施例、第
四実施例、第五実施例、第六実施例及び第七実施例のよ
うにレーザダイオードＬＤを４５°反射型曲がり共振器
構造としたり、回折格子２６を形成したりしないで済む
という利点がある。また、この第八実施例による光半導
体装置は、表面からの光入力及び裏面からの光出力が可
能であるばかりでなく、レーザダイオードＬＤとして用
いられている面発光レーザは設計次第でしきい値電流、
従って動作電流をかなり低くすることができるため、光
半導体装置の二次元アレイ化に適している。さらに、こ
のように動作電流が低い面発光レーザは、ＳＤＨレーザ
と同様に、動作電流の点でトランジスタのような電子素
子との整合性も非常に良いため、レーザダイオードＬＤ
と同時に集積するヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ
１、ＨＰＴ２の設計に負担がかからず、光半導体装置を
実現する上での柔軟性が高い。
四実施例、第五実施例、第六実施例及び第七実施例のよ
うにレーザダイオードＬＤを４５°反射型曲がり共振器
構造としたり、回折格子２６を形成したりしないで済む
という利点がある。また、この第八実施例による光半導
体装置は、表面からの光入力及び裏面からの光出力が可
能であるばかりでなく、レーザダイオードＬＤとして用
いられている面発光レーザは設計次第でしきい値電流、
従って動作電流をかなり低くすることができるため、光
半導体装置の二次元アレイ化に適している。さらに、こ
のように動作電流が低い面発光レーザは、ＳＤＨレーザ
と同様に、動作電流の点でトランジスタのような電子素
子との整合性も非常に良いため、レーザダイオードＬＤ
と同時に集積するヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ
１、ＨＰＴ２の設計に負担がかからず、光半導体装置を
実現する上での柔軟性が高い。
【００６０】図１１はこの発明の第九実施例による光半
導体装置を示す。
導体装置を示す。
【００６１】図１１に示すように、この第九実施例によ
る光半導体装置は、第八実施例による光半導体装置にお
いて、光出力端のｐ型GaAs基板１に穴１ｂを形成し、こ
の穴１ｂから光出力を取り出すようにしたものである。
る光半導体装置は、第八実施例による光半導体装置にお
いて、光出力端のｐ型GaAs基板１に穴１ｂを形成し、こ
の穴１ｂから光出力を取り出すようにしたものである。
【００６２】この第九実施例によれば、第七実施例と同
様に、レーザダイオードＬＤの発光波長がｐ型GaAs基板
１に対して透明なものに制限されないので、レーザダイ
オードＬＤの活性層３をｉ型GaAs層により形成すること
ができる。
様に、レーザダイオードＬＤの発光波長がｐ型GaAs基板
１に対して透明なものに制限されないので、レーザダイ
オードＬＤの活性層３をｉ型GaAs層により形成すること
ができる。
【００６３】なお、第八実施例及び第九実施例による光
半導体装置においても、光出力端面にマイクロレンズを
直接形成することが可能である。
半導体装置においても、光出力端面にマイクロレンズを
直接形成することが可能である。
【００６４】ところで、図１に示す光半導体装置におい
ては、通常、負極電源とヘテロ接合フォトトランジスタ
ＨＰＴ１との間に例えば数十オーム程度の負荷抵抗が設
けられる。すなわち、図１２に示すこの発明の第十実施
例による光半導体装置のように、負極電源とヘテロ接合
フォトトランジスタＨＰＴ１との間に負荷抵抗Ｒが設け
られる。この負荷抵抗Ｒは光半導体装置の外部に設ける
ことも考えられるが、次に述べる第十一実施例のように
すれば、光半導体装置にモノリシックに設けることがで
きる。
ては、通常、負極電源とヘテロ接合フォトトランジスタ
ＨＰＴ１との間に例えば数十オーム程度の負荷抵抗が設
けられる。すなわち、図１２に示すこの発明の第十実施
例による光半導体装置のように、負極電源とヘテロ接合
フォトトランジスタＨＰＴ１との間に負荷抵抗Ｒが設け
られる。この負荷抵抗Ｒは光半導体装置の外部に設ける
ことも考えられるが、次に述べる第十一実施例のように
すれば、光半導体装置にモノリシックに設けることがで
きる。
【００６５】図１３はこの発明の第十一実施例による光
半導体装置を示す。
半導体装置を示す。
【００６６】図１３に示すように、この第十一実施例に
よる光半導体装置においては、ヘテロ接合フォトトラン
ジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２を構成するｎ型AlGaAs層７、
ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層９の上下にブラッグリフ
レクタ３１、３２が設けられている。これらのブラッグ
リフレクタ３１、３２は、例えばAlAs層とAlGaAs層とを
交互に積層した半導体多層膜により形成される。その他
の構成は、図２に示す光半導体装置と同様である。
よる光半導体装置においては、ヘテロ接合フォトトラン
ジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２を構成するｎ型AlGaAs層７、
ｐ型GaAs層８及びｎ型AlGaAs層９の上下にブラッグリフ
レクタ３１、３２が設けられている。これらのブラッグ
リフレクタ３１、３２は、例えばAlAs層とAlGaAs層とを
交互に積層した半導体多層膜により形成される。その他
の構成は、図２に示す光半導体装置と同様である。
【００６７】この場合、ヘテロ接合フォトトランジスタ
ＨＰＴ１、ＨＰＴ２を構成するｎ型AlGaAs層７、ｐ型Ga
As層８及びｎ型AlGaAs層９の上下にブラッグリフレクタ
３１、３２が設けられた構造により共振器が形成されて
いる。ここで、ｎ型AlGaAs層７、ｐ型GaAs層８及びｎ型
AlGaAs層９の厚さは、ヘテロ接合フォトトランジスタＨ
ＰＴ１、ＨＰＴ２に対する光入射によってこの共振器中
に形成される光の定在波の腹の部分が受光層としてのｐ
型GaAs層８の所に位置するように選ばれている。より具
体的には、これらのｎ型AlGaAs層７、ｐ型GaAs層８及び
ｎ型AlGaAs層９の合計の厚さ、すなわち共振器長は、入
力光の波長の（ｎ＋１）／２倍（ｎ＝１、２、…）に選
ばれており、これによって光入射により共振器中に形成
される光の定在波の腹の部分を受光層としてのｐ型GaAs
層８の所に位置させることができる。また、この場合、
少なくとも光入射側のブラッグリフレクタ３２の反射率
は、入射光を効率良く取り入れることができるように、
好適には小さく選ばれる。
ＨＰＴ１、ＨＰＴ２を構成するｎ型AlGaAs層７、ｐ型Ga
As層８及びｎ型AlGaAs層９の上下にブラッグリフレクタ
３１、３２が設けられた構造により共振器が形成されて
いる。ここで、ｎ型AlGaAs層７、ｐ型GaAs層８及びｎ型
AlGaAs層９の厚さは、ヘテロ接合フォトトランジスタＨ
ＰＴ１、ＨＰＴ２に対する光入射によってこの共振器中
に形成される光の定在波の腹の部分が受光層としてのｐ
型GaAs層８の所に位置するように選ばれている。より具
体的には、これらのｎ型AlGaAs層７、ｐ型GaAs層８及び
ｎ型AlGaAs層９の合計の厚さ、すなわち共振器長は、入
力光の波長の（ｎ＋１）／２倍（ｎ＝１、２、…）に選
ばれており、これによって光入射により共振器中に形成
される光の定在波の腹の部分を受光層としてのｐ型GaAs
層８の所に位置させることができる。また、この場合、
少なくとも光入射側のブラッグリフレクタ３２の反射率
は、入射光を効率良く取り入れることができるように、
好適には小さく選ばれる。
【００６８】このようにヘテロ接合フォトトランジスタ
ＨＰＴ１、ＨＰＴ２に対する光入射によって共振器中に
形成される光の定在波の腹の部分を受光層としてのｐ型
GaAs層８の所に位置させていることから、この受光層と
してのｐ型GaAs層８の厚さを極めて小さくしても、十分
に高い量子効率（光−キャリア変換効率）、すなわち十
分に高い光利得を得ることができる。
ＨＰＴ１、ＨＰＴ２に対する光入射によって共振器中に
形成される光の定在波の腹の部分を受光層としてのｐ型
GaAs層８の所に位置させていることから、この受光層と
してのｐ型GaAs層８の厚さを極めて小さくしても、十分
に高い量子効率（光−キャリア変換効率）、すなわち十
分に高い光利得を得ることができる。
【００６９】さらに、ヘテロ接合フォトトランジスタＨ
ＰＴ１、ＨＰＴ２のベース層、すなわち受光層をｐ型Ga
As層ではなく例えばInGaAs層により形成する場合には、
ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２に対
する光入射によって共振器中に形成される光の定在波の
腹の部分を受光層の所に位置させることは、非常に有効
である。すなわち、InGaAsはAlGaAsに対して格子不整合
があるため、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、
ＨＰＴ２のコレクタ層またはエミッタ層としてのｎ型Al
GaAs層７上に受光層としてのInGaAs層をエピタキシャル
成長させる場合には、このInGaAs層の厚さは臨界膜厚以
下にする必要がある。ところが、この臨界膜厚は１０〜
２０ｎｍのオーダーで極めて小さいため、単にこのInGa
As層を受光層として用いた場合には、十分な量子効率、
すなわち十分に高い光利得を得ることはできない。しか
し、このように受光層としてのInGaAs層の厚さが極めて
小さくても、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、
ＨＰＴ２に対する光入射によって共振器中に形成される
光の定在波の腹の部分をこの受光層としてのInGaAs層の
所に位置させるようにすることによって、十分な量子効
率、すなわち十分に高い光利得を得ることができるよう
になる。
ＰＴ１、ＨＰＴ２のベース層、すなわち受光層をｐ型Ga
As層ではなく例えばInGaAs層により形成する場合には、
ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２に対
する光入射によって共振器中に形成される光の定在波の
腹の部分を受光層の所に位置させることは、非常に有効
である。すなわち、InGaAsはAlGaAsに対して格子不整合
があるため、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、
ＨＰＴ２のコレクタ層またはエミッタ層としてのｎ型Al
GaAs層７上に受光層としてのInGaAs層をエピタキシャル
成長させる場合には、このInGaAs層の厚さは臨界膜厚以
下にする必要がある。ところが、この臨界膜厚は１０〜
２０ｎｍのオーダーで極めて小さいため、単にこのInGa
As層を受光層として用いた場合には、十分な量子効率、
すなわち十分に高い光利得を得ることはできない。しか
し、このように受光層としてのInGaAs層の厚さが極めて
小さくても、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、
ＨＰＴ２に対する光入射によって共振器中に形成される
光の定在波の腹の部分をこの受光層としてのInGaAs層の
所に位置させるようにすることによって、十分な量子効
率、すなわち十分に高い光利得を得ることができるよう
になる。
【００７０】さて、この第十一実施例による光半導体装
置においては、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１
のエミッタ層としてのｎ型AlGaAs層９上のブラッグリフ
レクタ３２により所要の抵抗値を有する負荷抵抗Ｒが形
成されるように、このブラッグリフレクタ３２とｎ型Al
GaAs層９とのヘテロ界面の組成急峻性が調整されてい
る。すなわち、この場合、負荷抵抗Ｒはブラッグリフレ
クタ３２自身に内在しており、光半導体装置内に完全に
モノリシック化されている。
置においては、ヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１
のエミッタ層としてのｎ型AlGaAs層９上のブラッグリフ
レクタ３２により所要の抵抗値を有する負荷抵抗Ｒが形
成されるように、このブラッグリフレクタ３２とｎ型Al
GaAs層９とのヘテロ界面の組成急峻性が調整されてい
る。すなわち、この場合、負荷抵抗Ｒはブラッグリフレ
クタ３２自身に内在しており、光半導体装置内に完全に
モノリシック化されている。
【００７１】これに対して、ｎ型AlGaAs層６とｎ型AlGa
As層７との間のブラッグリフレクタ３１は、このブラッ
グリフレクタ３１とｎ型AlGaAs層８とのヘテロ界面をグ
レーディッド構造とすることなどにより、可能な限り低
抵抗化が図られている。
As層７との間のブラッグリフレクタ３１は、このブラッ
グリフレクタ３１とｎ型AlGaAs層８とのヘテロ界面をグ
レーディッド構造とすることなどにより、可能な限り低
抵抗化が図られている。
【００７２】図１４はこの発明の第十二実施例による光
半導体装置を示す。この第十二実施例による光半導体装
置の等価回路は図１２に示す通りである。
半導体装置を示す。この第十二実施例による光半導体装
置の等価回路は図１２に示す通りである。
【００７３】図１４に示すように、この第十二実施例に
よる光半導体装置は、図１０に示す第八実施例による光
半導体装置のヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、
ＨＰＴ２の上下にブラッグリフレクタ３１、３２を設け
て共振器構造を形成するとともに、ヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１のｎ型AlGaAs層９上のブラッグリフ
レクタ３２に負荷抵抗Ｒを内在させたものである。この
負荷抵抗Ｒの形成方法は第十一実施例で述べた通りであ
る。
よる光半導体装置は、図１０に示す第八実施例による光
半導体装置のヘテロ接合フォトトランジスタＨＰＴ１、
ＨＰＴ２の上下にブラッグリフレクタ３１、３２を設け
て共振器構造を形成するとともに、ヘテロ接合フォトト
ランジスタＨＰＴ１のｎ型AlGaAs層９上のブラッグリフ
レクタ３２に負荷抵抗Ｒを内在させたものである。この
負荷抵抗Ｒの形成方法は第十一実施例で述べた通りであ
る。
【００７４】この第十二実施例によれば、レーザダイオ
ードＬＤとして垂直共振器型面発光レーザを用いた光半
導体装置において、第十一実施例と同様な利点を得るこ
とができる。
ードＬＤとして垂直共振器型面発光レーザを用いた光半
導体装置において、第十一実施例と同様な利点を得るこ
とができる。
【００７５】以上、この発明の実施例につき具体的に説
明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。
明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。
【００７６】例えば、レーザダイオードＬＤとヘテロ接
合フォトトランジスタＨＰＴ、ＨＰＴ２との上下関係を
逆にしても良い。すなわち、ヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ１、ＨＰＴ２の上にレーザダイオードＬＤを
形成しても良い。
合フォトトランジスタＨＰＴ、ＨＰＴ２との上下関係を
逆にしても良い。すなわち、ヘテロ接合フォトトランジ
スタＨＰＴ１、ＨＰＴ２の上にレーザダイオードＬＤを
形成しても良い。
【００７７】また、レーザダイオードＬＤ及びヘテロ接
合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２は、AlGaAs／
GaAs系以外の半導体ヘテロ構造を用いて形成しても良
い。さらに、ｐ型GaAs基板１の代わりに他の化合物半導
体基板を用いても良い。
合フォトトランジスタＨＰＴ１、ＨＰＴ２は、AlGaAs／
GaAs系以外の半導体ヘテロ構造を用いて形成しても良
い。さらに、ｐ型GaAs基板１の代わりに他の化合物半導
体基板を用いても良い。
【００７８】また、レーザダイオードＬＤとしては、例
えばいわゆるＳＡＮ（Self-AlignedNarrow Stripe) レ
ーザなどを用いても良い。
えばいわゆるＳＡＮ（Self-AlignedNarrow Stripe) レ
ーザなどを用いても良い。
【００７９】さらにまた、レーザーダイオードＬＤの代
わりに発光ダイオードを用いても良い。
わりに発光ダイオードを用いても良い。
【００８０】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の第一の発
明によれば、光によるセット、すなわち書き込み及びリ
セット、すなわち消去が可能な光メモリを実現すること
ができる。また、この発明の第二の発明によれば、光に
よるセット、すなわち書き込み及びリセット、すなわち
消去が可能であり、しかも受光部の並列分割を簡単に実
現することができる光メモリを実現することができる。
明によれば、光によるセット、すなわち書き込み及びリ
セット、すなわち消去が可能な光メモリを実現すること
ができる。また、この発明の第二の発明によれば、光に
よるセット、すなわち書き込み及びリセット、すなわち
消去が可能であり、しかも受光部の並列分割を簡単に実
現することができる光メモリを実現することができる。
【図１】この発明の第一実施例による光半導体装置を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】この発明の第一実施例による光半導体装置の構
造例を示す断面図である。
造例を示す断面図である。
【図３】この発明の第一実施例による光半導体装置にお
けるヘテロ接合フォトトランジスタのエネルギーバンド
構造の一例を示すエネルギーバンド図である。
けるヘテロ接合フォトトランジスタのエネルギーバンド
構造の一例を示すエネルギーバンド図である。
【図４】この発明の第二実施例による光半導体装置を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図５】この発明の第三実施例による光半導体装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】この発明の第四実施例による光半導体装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】この発明の第五実施例による光半導体装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図８】この発明の第六実施例による光半導体装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図９】この発明の第七実施例による光半導体装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図１０】この発明の第八実施例による光半導体装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１１】この発明の第九実施例による光半導体装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１２】この発明の第十実施例による光半導体装置を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図１３】この発明の第十一実施例による光半導体装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１４】この発明の第十二実施例による光半導体装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ ｐ型GaAs基板 ２、５ ｐ型AlGaAs層 ３ 活性層 ４、６、７、９ ｎ型AlGaAs層 １０、１１ 溝 ＨＰＴ１、ＨＰＴ２ ヘテロ接合フォトトランジスタ ＬＤ レーザダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−215836（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−116630（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−240766（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 H01L 31/10
Claims (2)
- 【請求項１】 発光素子と、上記発光素子の一方の端子
に互いに並列に接続された二つのフォトトランジスタと
を有し、 上記発光素子と上記二つのフォトトランジスタのうちの
一方のフォトトランジスタとの間には光フィードバック
ループが形成され、 上記発光素子と上記二つのフォトトランジスタのうちの
他方のフォトトランジスタとは光学的に独立している光
半導体装置。 - 【請求項２】 発光素子と、上記発光素子の一方の端子
に互いに並列に接続された二つのフォトトランジスタと
を有し、 上記発光素子と上記二つのフォトトランジスタのうちの
一方のフォトトランジスタとは互いに積層して設けら
れ、 上記発光素子と上記二つのフォトトランジスタのうちの
他方のフォトトランジスタとは空間的に互いに離れて設
けられ、 上記発光素子と上記一方のフォトトランジスタとの間に
は光フィードバックループが形成され、 上記発光素子と上記他方のフォトトランジスタとは光学
的に独立している光半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9027792A JP3057889B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 光半導体装置 |
| US08/031,098 US5331659A (en) | 1992-03-13 | 1993-03-11 | Optical semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9027792A JP3057889B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 光半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259583A JPH05259583A (ja) | 1993-10-08 |
| JP3057889B2 true JP3057889B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=13994027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9027792A Expired - Fee Related JP3057889B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-16 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057889B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP9027792A patent/JP3057889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05259583A (ja) | 1993-10-08 |
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