JPH01128553A - 面処理光素子用ヒートシンク - Google Patents
面処理光素子用ヒートシンクInfo
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- JPH01128553A JPH01128553A JP28653387A JP28653387A JPH01128553A JP H01128553 A JPH01128553 A JP H01128553A JP 28653387 A JP28653387 A JP 28653387A JP 28653387 A JP28653387 A JP 28653387A JP H01128553 A JPH01128553 A JP H01128553A
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- Pending
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野〉
本発明は、光回路と電子回路が集積された０ＥＩＣ（光
電子集積回路）に関するもので、超高速光ロジックや、
超高速半導体メモリの光入出力部に、等に適応される。
電子集積回路）に関するもので、超高速光ロジックや、
超高速半導体メモリの光入出力部に、等に適応される。
（従来の技術）
従来の光電子集積回路（以降は０ＥＩＣと略する）は、
半導体基板上に光素子と電子素子を集積し、基板表面上
で基板と平行に光信号を相互に接続していた。このよう
な０ＥＩＣでは、光信号による入出力が基板の周囲での
み行われなくてはならないため、入出力ボートの数は基
板の周囲の長さで制限を受け、入出力ボートの数を最大
でも数１０程度にしかできなかった。また、素子間の配
線は基板表面に張り巡らそうとすると、配線相互の干渉
が起こり、この問題を避けるためには、配線を張り巡ら
ずうえで大きな制限があった。
半導体基板上に光素子と電子素子を集積し、基板表面上
で基板と平行に光信号を相互に接続していた。このよう
な０ＥＩＣでは、光信号による入出力が基板の周囲での
み行われなくてはならないため、入出力ボートの数は基
板の周囲の長さで制限を受け、入出力ボートの数を最大
でも数１０程度にしかできなかった。また、素子間の配
線は基板表面に張り巡らそうとすると、配線相互の干渉
が起こり、この問題を避けるためには、配線を張り巡ら
ずうえで大きな制限があった。
このような０ＥＩＣに対し、半導体基板に対して光信号
を垂直にやり取りして、入出力ボートの数を増大させた
り、光配線によって回路の簡略化を図ろうとする試みが
行われるようになってきた。例えば、ジェー・ダブリュ
・グツドマン等（Ｊ、Ｗ、Ｇｏｏｄｍａｎ ｅｔ、 ａ
ｌ、）はプロシーディング・オブ・ザ・アイ・イー・イ
ー・イーの１９８４年７２巻の８５０頁（Ｐｒｏｄｅｅ
ｄｊｎｚ ｏｆ ｔｈｅ ＴＥＥＥ、 ｖｏｌ、７２、
１９８４＞に第２図に示す光接続回路の概念を提案した
。この提案は、実際に試作されたものではなく、概念が
提案されたものに過ぎないが、上記ボート数を増大させ
たり、配線制限を改善しようとする革新的な試みである
。以下に、この概念を第２図を用いて説明する。電子素
子による回路２１の外周部に基板表面に対して垂直に発
光する面発光半導体レーザ２２を複数設け、その半導体
レーザ２２で半導体基板から垂直に発光したデータ信号
を、ホログラム２６でシリコン基板上に形成された光検
知器２３に光線２４．２５を経由して照射する。ホログ
ラム上には、あらかじめ半導体レーザ２２とシリコン基
板の光検知器２３の位置情報を書き込み、効率よく光デ
ータ信号が光検知器２３に光線２４．２５を経由して照
射されるようにされている。
を垂直にやり取りして、入出力ボートの数を増大させた
り、光配線によって回路の簡略化を図ろうとする試みが
行われるようになってきた。例えば、ジェー・ダブリュ
・グツドマン等（Ｊ、Ｗ、Ｇｏｏｄｍａｎ ｅｔ、 ａ
ｌ、）はプロシーディング・オブ・ザ・アイ・イー・イ
ー・イーの１９８４年７２巻の８５０頁（Ｐｒｏｄｅｅ
ｄｊｎｚ ｏｆ ｔｈｅ ＴＥＥＥ、 ｖｏｌ、７２、
１９８４＞に第２図に示す光接続回路の概念を提案した
。この提案は、実際に試作されたものではなく、概念が
提案されたものに過ぎないが、上記ボート数を増大させ
たり、配線制限を改善しようとする革新的な試みである
。以下に、この概念を第２図を用いて説明する。電子素
子による回路２１の外周部に基板表面に対して垂直に発
光する面発光半導体レーザ２２を複数設け、その半導体
レーザ２２で半導体基板から垂直に発光したデータ信号
を、ホログラム２６でシリコン基板上に形成された光検
知器２３に光線２４．２５を経由して照射する。ホログ
ラム上には、あらかじめ半導体レーザ２２とシリコン基
板の光検知器２３の位置情報を書き込み、効率よく光デ
ータ信号が光検知器２３に光線２４．２５を経由して照
射されるようにされている。
（発明が解決しようとする問題点）
上記グツドマンの提案になる０ＥＩＣでは、半導体基板
の上側の表面上だけで光信号をやりとりしている。この
ような方法では、飛躍的な入出力ポート数の増大や、配
線制限の飛躍的な改善には結びつかなかった。それは、
光信号の半導体基板に対して、一方向からしかアクセス
できなかったためである。第３図を用いて、従来の固型
素子では、片面しか光信号に対してアクセスできなかっ
た理由を説明する。固型光素子３２は、ヒートシンク３
１の上におかれ、入射信号光３３と出射信号光３４は、
ヒーＩ・シンクに張り付けられているために、ヒートシ
ンクが張り付いていない表面でしか光とアクセスしなか
った。これは、従来のし−１−シンクが、銅などの金属
や、ダイヤモンドの表面に金属蒸着を施してあったから
、この金属のために、光が透過できなかったためである
。
の上側の表面上だけで光信号をやりとりしている。この
ような方法では、飛躍的な入出力ポート数の増大や、配
線制限の飛躍的な改善には結びつかなかった。それは、
光信号の半導体基板に対して、一方向からしかアクセス
できなかったためである。第３図を用いて、従来の固型
素子では、片面しか光信号に対してアクセスできなかっ
た理由を説明する。固型光素子３２は、ヒートシンク３
１の上におかれ、入射信号光３３と出射信号光３４は、
ヒーＩ・シンクに張り付けられているために、ヒートシ
ンクが張り付いていない表面でしか光とアクセスしなか
った。これは、従来のし−１−シンクが、銅などの金属
や、ダイヤモンドの表面に金属蒸着を施してあったから
、この金属のために、光が透過できなかったためである
。
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決し０ＥＩＣ
の飛躍的な入出力ポート数の増大や、配線制限の飛躍的
な改善をはかることにある。
の飛躍的な入出力ポート数の増大や、配線制限の飛躍的
な改善をはかることにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、発光及び受光、透過のうちの少なくとも１つ
が半導体基板表面に対して垂直に行われる面処理光素子
のヒートシンクが、垂直に行われた前記光に対して透明
である材料で形成されていることを特徴とする、面処理
光素子用ヒートシンクを提供するものである。
が半導体基板表面に対して垂直に行われる面処理光素子
のヒートシンクが、垂直に行われた前記光に対して透明
である材料で形成されていることを特徴とする、面処理
光素子用ヒートシンクを提供するものである。
（作用）
以下に、本発明の作用について第１図を用いて、簡易に
説明する。
説明する。
本発明によれば、固型光素子１２が透明ヒートシンク１
１の上に張り付いているために、基板の裏側から入射信
号光１３を入射させることが出来、そして、出射信号光
１４は基板の表面から基板に対して垂直に出射させるこ
とができる。このような方法では、入射信号光を複数平
行に並べる゛ことが、容易であり、入出力ボートを飛躍
的に増加させることが、容易である。そして、ヒートシ
ンクに電気配線の働きをもたせる場合にはく通常アース
にするが）、透明基板の表面に導電性材料を形成させ、
配線することで電気配線の働きをもたせることができる
。
１の上に張り付いているために、基板の裏側から入射信
号光１３を入射させることが出来、そして、出射信号光
１４は基板の表面から基板に対して垂直に出射させるこ
とができる。このような方法では、入射信号光を複数平
行に並べる゛ことが、容易であり、入出力ボートを飛躍
的に増加させることが、容易である。そして、ヒートシ
ンクに電気配線の働きをもたせる場合にはく通常アース
にするが）、透明基板の表面に導電性材料を形成させ、
配線することで電気配線の働きをもたせることができる
。
さらに、光が基板の裏面とも表面ともアクセスできるよ
うになると、光配線の自由度が飛躍的に増大する。例え
ば、複数枚の半導体基板を透明ヒートシンクを挾んで、
重ねあわせることにより、複数枚の半導体基板同士で光
情報のやり取りが可能になる。このようにして、従来−
枚の半導体基板上でやりとりしなければならなかったた
めに引き起こされていた、配線制限を大幅に改善するこ
とができる。
うになると、光配線の自由度が飛躍的に増大する。例え
ば、複数枚の半導体基板を透明ヒートシンクを挾んで、
重ねあわせることにより、複数枚の半導体基板同士で光
情報のやり取りが可能になる。このようにして、従来−
枚の半導体基板上でやりとりしなければならなかったた
めに引き起こされていた、配線制限を大幅に改善するこ
とができる。
（実施例）
次に図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を説明する図である。固
型光素子１２はＧａＡｓ半導体基板の上に形成された光
サイリスタである。この素子は、入射信号光１３が入射
されると、透明ビー１〜シン・りを透過して、スイッチ
される。そして、スイッチオンすると、基板と垂直に出
射信号光１４であるレーザ光を出射する。
型光素子１２はＧａＡｓ半導体基板の上に形成された光
サイリスタである。この素子は、入射信号光１３が入射
されると、透明ビー１〜シン・りを透過して、スイッチ
される。そして、スイッチオンすると、基板と垂直に出
射信号光１４であるレーザ光を出射する。
この時、透明ヒートシンクとしては、入射信号光１３の
波長０．７８ミクロンで透明であるサファイア結晶が、
用いられた。固型光素子の電極は、すべて基板のヒート
シンクのない方の表面からとられたために、ヒートシン
クに金属を蒸着する・Ｂ要がなかった。
波長０．７８ミクロンで透明であるサファイア結晶が、
用いられた。固型光素子の電極は、すべて基板のヒート
シンクのない方の表面からとられたために、ヒートシン
クに金属を蒸着する・Ｂ要がなかった。
この実施例では、入射信号光の数も出射信号光の数も、
ともに１であったが、これはＩＯＸＩＯ程度なら、素子
間隔をＱ、５ｍｍ程度にとって、１００の入出力ボート
を設けることができる。
ともに１であったが、これはＩＯＸＩＯ程度なら、素子
間隔をＱ、５ｍｍ程度にとって、１００の入出力ボート
を設けることができる。
第４図は本発明の第２の実施例を説明する図であり、透
明ヒートシンクの表面に金属蒸着４２が施されている。
明ヒートシンクの表面に金属蒸着４２が施されている。
そして、このヒートシンクを信号光が透過する部分に信
号光透過用小孔４３が形成されている。
号光透過用小孔４３が形成されている。
本実施例では、ヒートシンクをアース電極に用いる場合
であるが、小孔４３に信号光を通すことにより、０ＥＩ
Ｃの飛躍的な入出力ボート数の増大や、配線制限の改善
がはかられる。
であるが、小孔４３に信号光を通すことにより、０ＥＩ
Ｃの飛躍的な入出力ボート数の増大や、配線制限の改善
がはかられる。
上記第１及び第２の実施例においては、固型光素子とし
て光サイリスタを用いたが、基板に対して垂直に発光す
る面出射手導体レーザやＬＥＤ、ＡＰＤ’ｉ’ＰＩＮホ
トダイオード、または透過型光変調器、光増幅器、でも
よい。
て光サイリスタを用いたが、基板に対して垂直に発光す
る面出射手導体レーザやＬＥＤ、ＡＰＤ’ｉ’ＰＩＮホ
トダイオード、または透過型光変調器、光増幅器、でも
よい。
上記第１及び第２の実施例においては、透明ヒートシン
クとしてサファイア結晶が用いられたが、ダイヤモンド
結晶、または、使用波長に対して透明である半導体例え
ば、使用波長が１ミクロン帯である時の、シリコン半導
体、等を用いても良い。
クとしてサファイア結晶が用いられたが、ダイヤモンド
結晶、または、使用波長に対して透明である半導体例え
ば、使用波長が１ミクロン帯である時の、シリコン半導
体、等を用いても良い。
また第２の実施例においては金属を蒸着したが、これは
金属以外の導電性材料例えば多結晶シリコンを用いても
良く、この場合には、使用波長が１ミクロン帯であれば
信号光透過用小孔を形成する必要はない。
金属以外の導電性材料例えば多結晶シリコンを用いても
良く、この場合には、使用波長が１ミクロン帯であれば
信号光透過用小孔を形成する必要はない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によると、０ＥＩＣの飛躍
的な入出力ボート数の増大や、配線制限の改善をはかる
ことができた。
的な入出力ボート数の増大や、配線制限の改善をはかる
ことができた。
第１図は本発明にかかるヒートシンクの実施例を説明す
る図、第２図および第３図は従来例の面処理光素子及び
回路を説明する図、第４図は本発明の他の実施例を説明
する図である。 図において １１・・・透明ヒートシンク、１２・・・固型光素子、
１３・・・入射信号光、１４・・・出射信号光、２１・
・・電子素子による回路、
る図、第２図および第３図は従来例の面処理光素子及び
回路を説明する図、第４図は本発明の他の実施例を説明
する図である。 図において １１・・・透明ヒートシンク、１２・・・固型光素子、
１３・・・入射信号光、１４・・・出射信号光、２１・
・・電子素子による回路、
Claims (1)
- （１）光の発光及び受光、透過のうちの少なくとも１つ
が半導体基板表面に対して垂直に行われる面処理光素子
において用いられるヒートシンクが、前記光に対して透
明な材料で形成されていることを特徴とする、面処理光
素子用ヒートシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28653387A JPH01128553A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 面処理光素子用ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28653387A JPH01128553A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 面処理光素子用ヒートシンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128553A true JPH01128553A (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=17705641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28653387A Pending JPH01128553A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 面処理光素子用ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01128553A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002073816A3 (en) * | 2001-03-13 | 2003-09-25 | Textron Systems Corp | Active doped unitary optical amplifier |
| US6667999B2 (en) | 2001-08-17 | 2003-12-23 | Textron Corporation | Cooling of high power laser systems |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP28653387A patent/JPH01128553A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002073816A3 (en) * | 2001-03-13 | 2003-09-25 | Textron Systems Corp | Active doped unitary optical amplifier |
| US6667999B2 (en) | 2001-08-17 | 2003-12-23 | Textron Corporation | Cooling of high power laser systems |
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