JPH01297859A - Optical not circuit - Google Patents

Optical not circuit

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JPH01297859A
JPH01297859A JP63128852A JP12885288A JPH01297859A JP H01297859 A JPH01297859 A JP H01297859A JP 63128852 A JP63128852 A JP 63128852A JP 12885288 A JP12885288 A JP 12885288A JP H01297859 A JPH01297859 A JP H01297859A
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optical
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Abstract

PURPOSE:To reduce the size of an electronic circuit and save power consumption by forming minute semiconductor elements monolithicly on one semiconductor substrate. CONSTITUTION:A P-N-P-N photothyristor 20 switched by an incident light and a P-N light emitting diode 21 are formed on one common semiconductor substrate. A common layer is used as the anode layer of the thyristor 20 and the anode layer of the diode 21. The gate absorbing layer and the cathode layer of the thyristor 20 and the light emitting layer and the cathode layer of the diode 21 are isolated from each other by element isolation layers. If a light input X is inputted to the thyristor 20 of this circuit, the thyristor 20 is in a conducting state. If a voltage is applied to so electric source terminal 24, a current applied to a resistor 17 is increased and a voltage applied to the anode of the diode 21 is declined. If the resistance of the resistor 17 is so selected as to have the declined voltage lower than the threshold voltage of the diode 21, the diode 21 does not emit a light when the thyristor 20 is in a conducting state and emits a light when the thyristor 20 is in a non-conducting state. With this constitution, the emitting and non-emitting states of the diode 21 contrary to the OFF and ON states of the thyristor 20 can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光交換や光コンピュータの実現に必要とされ
る光論理回路の中で、最も重要な回路の1つである光否
定回路に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical negation circuit, which is one of the most important circuits among the optical logic circuits required for realizing optical switching and optical computers. It is something.

(従来の技術) 従来の論理回路はトランジスタを主体とした電子回路に
よって作られてきた。電子回路は、現在も将来も絶え間
なく発展すると考えられるが、ある分野では限界が見え
始めてきた。それは、トランジスター間を接続する配線
がトランジスターの数に比べて非常に多い論理回路であ
る。例えば、プロセッサーの数が非常に多い超並列処理
プロセッサーや、素子間をすへて接続しその接続の重み
に情報が蓄えられるニューロコンピューター、などが典
型的な例である。このような電子回路における配線の限
界をブレークスルーしようとする試みとして、光による
配線によって配線の密度を向上させたり、配線を任意に
可変出来るようにする試みが始まっている。例えば、ジ
ェー・ダブリュ・グツドマン等(J、W、Good+n
an et al、)はプロシーディング・オフ・ザ・
アイ・イー・イー・イーの1984年72巻の850頁
(Prodeed ing ofthe IEEE、 
vol、 72.1984)に上述した光配線の概念を
提案している。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、光配線によ
って、配線制限を改善しようとする革新的な試みである
。しかし、この提案の中でも光否定回路として具体的な
提案はなく、他にも実用に使えるものはまた無い。実用
という意味は、電子回路のように小型化が可能で、消費
電力が小さく、かつ光で情報がやりとり出来るように、
入力も出力の光で行なわれる機能を有するという意味で
ある。
(Prior Art) Conventional logic circuits have been made using electronic circuits mainly using transistors. Electronic circuits are expected to continue to develop both now and in the future, but in some areas their limits are beginning to appear. It is a logic circuit in which the number of wires connecting transistors is much larger than the number of transistors. Typical examples include massively parallel processors with a very large number of processors, and neurocomputers where elements are all connected and information is stored in the weights of those connections. In an attempt to break through the limitations of wiring in such electronic circuits, attempts have been made to improve the density of wiring using optical wiring and to make the wiring arbitrarily variable. For example, J. W. Gutsman et al.
an et al.) in the proceedings off the
Prodeed of the IEEE, 1984, volume 72, page 850.
Vol. 72, 1984) proposed the above-mentioned concept of optical wiring. Although this proposal has not been actually prototyped and is merely a proposed concept, it is an innovative attempt to improve wiring limitations using optical wiring. However, among these proposals, there is no specific proposal for an optical negation circuit, and there is also no other one that can be used practically. Practical means that it can be made smaller like electronic circuits, consumes less power, and can exchange information using light.
This means that the input also has the function performed by the output light.

(発明が解決しようとする問題点) 上記した光否定回路として、電子回路のように小型化が
可能で消費電力が小さく、かつ光で情報がやりとり出来
るように入力も出力の光で行なわれる機能を存する光回
路の提供にある。
(Problems to be Solved by the Invention) The above-mentioned optical negation circuit has a function that can be miniaturized like an electronic circuit, has low power consumption, and that input and output are performed using light so that information can be exchanged using light. The purpose of the present invention is to provide an optical circuit that has the following characteristics.

(問題点を解決するための手段) 本発明の第1の発明によれば、入射光によりスイッチす
るPNPN形の光サイリスタと、PN形の発光ダイオー
ド(ダイオ−トレーサも含む、以後発光ダイオードと総
称する)か1つの共通の半導体基板上に形成され、かつ
前記光サイリスタのアノード層と発光ダイオードのアノ
ード層が共通層であり、かつ光サイリスタ層のゲート吸
収層及びカソード層と発光ダイオードの発光層及びカソ
ード層か素子分離層により分離されであることにより、
光サイリスタのオンとオフの状態の反対の状態に対応し
て発光ダイオードが非発光と発光の状態をとることを特
徴とする光否定回路か得られ、第2の発明によれば、入
射光によりスイッチするNPNP形の光サイリスタと、
PN形の発光ダイオードか1つの共通の半導体基板上に
形成され、かつ前記光サイリスタのカソード層と発光ダ
イオードのカソード層が共通層であり、かつ光サイリス
タ層のゲート吸収層及びアノード層と発光ダイオードの
発光層及びアノード層か素子分離層により分離されであ
ることにより、光サイリスタに入射する光のオンとオフ
の状態に対応して発光ダイオードが非発光と発光の状態
をとることを特徴とする光否定回路が得られる。
(Means for Solving the Problems) According to the first aspect of the present invention, a PNPN type optical thyristor that is switched by incident light and a PN type light emitting diode (including a diode tracer, hereinafter collectively referred to as a light emitting diode) are provided. ) formed on one common semiconductor substrate, and the anode layer of the optical thyristor and the anode layer of the light emitting diode are a common layer, and the gate absorption layer and cathode layer of the optical thyristor layer and the light emitting layer of the light emitting diode. and by being separated by a cathode layer or an element isolation layer,
According to the second invention, there is obtained a light negation circuit characterized in that the light emitting diode assumes a non-light emitting state and a light emitting state in response to the opposite states of the on and off states of the optical thyristor. A switching NPNP type optical thyristor,
A PN type light emitting diode is formed on one common semiconductor substrate, and the cathode layer of the photothyristor and the cathode layer of the light emitting diode are a common layer, and the gate absorption layer and anode layer of the photothyristor layer and the light emitting diode The light-emitting layer and the anode layer are separated by a device isolation layer, so that the light-emitting diode takes a non-light-emitting state and a light-emitting state in response to the on and off states of light incident on the optical thyristor. An optical negation circuit is obtained.

(作用) 以下に、本発明の作用について゛第2図を用いて、簡易
に説明する。
(Function) The function of the present invention will be briefly explained below using FIG. 2.

第2図(a)は、本発明の第1の発明を説明する光否定
回路の回路図である。構成する素子は光サイリスタ20
と発光ダイオード21、そして共通の抵抗17と、発光
ダイオードと直列になった抵抗19である。ここではP
NPN光サイリスタ20が用いられ、この素子のP形半
導体であるアノードと、PN発光ダイオードのP形半導
体であるアノードとが共通化している。そしてこの共通
端子と正電源との間に抵抗17が狭まっている。このよ
うな構成の回路で、第1の発明が構成されている。光サ
イリスタ20の値レベル以上の光入力Xが光サイリスタ
20に入力すると、このサイリスタは導通状態となる。
FIG. 2(a) is a circuit diagram of an optical negation circuit explaining the first aspect of the present invention. The constituent elements are optical thyristors 20
and a light emitting diode 21, a common resistor 17, and a resistor 19 in series with the light emitting diode. Here P
An NPN optical thyristor 20 is used, and the anode of this element, which is a P-type semiconductor, and the anode, which is a P-type semiconductor of a PN light emitting diode, are shared. A resistor 17 is placed between this common terminal and the positive power supply. A circuit having such a configuration constitutes the first invention. When the optical input X that is equal to or higher than the value level of the optical thyristor 20 is input to the optical thyristor 20, this thyristor becomes conductive.

もし、電源端子24に止電圧を印加すると、抵抗17に
流れる電流か増加し、発光ダイオード21のアノードに
加わる電圧が落ちる。この電圧かこの発光ダイオードの
値電圧より低くなるように抵抗17の値を設定しておく
。すると、光サイリスタ20か導通状態のときには発光
ダイオードは発光しない。また光サイリスタ20の光入
力が入力されない場合は、この光サイリスタは遮断状態
のままである。このような状態に、端子24に止電圧を
印加すると、光サイリスタが遮断状態であるため抵抗1
7を流れる電流は低減し、そのため発光ダイオード21
のアノード側の電圧が上昇し、PN発光ダイオード21
の立ち上がり電圧を越え、発光する。このようにして、
光サイリスタのオンとオフの状態の反対の状態に対応し
て発光ダイオードが非発光と発光の状態をとることを特
徴とする光否定回路かえられる。このような光否定回路
では、PNPN素子にラッチ機能があるため、出力が必
要な時にだけ、端子24に電圧を印加すればよく、低電
力化もはかられる。
If a stop voltage is applied to the power supply terminal 24, the current flowing through the resistor 17 will increase, and the voltage applied to the anode of the light emitting diode 21 will drop. The value of the resistor 17 is set so that this voltage is lower than the value voltage of this light emitting diode. Then, when the optical thyristor 20 is in a conductive state, the light emitting diode does not emit light. Further, when no light is input to the optical thyristor 20, this optical thyristor remains in a cut-off state. When a stopping voltage is applied to the terminal 24 in such a state, the resistor 1 is
The current flowing through 7 is reduced so that light emitting diode 21
The voltage on the anode side of the PN light emitting diode 21 increases.
exceeds the rising voltage and emits light. In this way,
The optical negation circuit is characterized in that a light emitting diode takes a non-light emitting state and a light emitting state in response to the opposite states of the on and off states of the optical thyristor. In such an optical negation circuit, since the PNPN element has a latch function, it is only necessary to apply a voltage to the terminal 24 when an output is required, and power consumption can also be reduced.

第2図(b)は、本発明の第2の発明を説明する光否定
回路の回路図である。構成する素子は第1の発明と同様
であるが、光サイリスタとしてNPNP光サイリスタ2
2が用いられていることと、この素子のN形半導体であ
るカソードと共通化している部分が28発光ダイオード
のN形半導体であるカソードである点が、異なる。
FIG. 2(b) is a circuit diagram of an optical negation circuit explaining the second invention of the present invention. The constituent elements are the same as those in the first invention, but an NPNP optical thyristor 2 is used as the optical thyristor.
The difference is that No. 2 is used, and the portion that is shared with the cathode, which is an N-type semiconductor, of this element is the cathode, which is an N-type semiconductor, of the 28 light-emitting diode.

光否定の動作は第1の発明と同様なので、説明は省略す
る。
Since the operation of light negation is the same as that of the first invention, the explanation will be omitted.

(実施例) 次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。第
1図は第1の発明の詳細な説明する図である。
(Example) Next, an example of the present invention will be described in detail using the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating details of the first invention.

半導体基板11はP形GaAs半導体が用いられた。こ
の半導体基板上に厚み5ミクロンの高純度GaAsで出
来た共通抵抗層17が形成された。抵抗値はほぼ100
オームであった。さらに厚さ2ミクロンのP形AlGa
As半導体層12が共通抵抗層17の上−面に形成され
た。このP形AlGaAs半導体層12を共通層として
、この半導体基板上に2つの素子が形成された。第1図
の左断面図において、左半分には光サイリスタが形成さ
れ、右半分には発光ダイオードが形成された。ここでの
発光ダイオードは共振器のない、面発光形LEDのこと
である。光サイリスタはPNPN形であり、発光ダイオ
ードはダブルへテロ接合のPN形である。光双安定マ)
 IJソックスは、P形半導体からなるAlGaAsエ
ミッター層が発光ダイオードのP形アノード層と共通化
し、前記P形AlGaAs半導体層12が用いられた。
As the semiconductor substrate 11, a P-type GaAs semiconductor was used. A common resistance layer 17 made of high purity GaAs with a thickness of 5 microns was formed on this semiconductor substrate. The resistance value is almost 100
It was Ohm. In addition, P-type AlGa with a thickness of 2 microns
An As semiconductor layer 12 was formed on the top surface of the common resistance layer 17. Two devices were formed on this semiconductor substrate using this P-type AlGaAs semiconductor layer 12 as a common layer. In the left sectional view of FIG. 1, an optical thyristor was formed in the left half, and a light emitting diode was formed in the right half. The light emitting diode here is a surface emitting type LED without a resonator. The optical thyristor is of the PNPN type, and the light emitting diode is of the double heterojunction PN type. optical bistable ma)
In the IJ socks, the AlGaAs emitter layer made of a P-type semiconductor is shared with the P-type anode layer of the light emitting diode, and the P-type AlGaAs semiconductor layer 12 is used.

光サイリスタのゲート吸収層はコレクタ層の禁制帯幅よ
り狭い1ミクロンの厚みのN形GaAs層131と0.
05ミクロンのP形GaAs層の2重層が用いられた。
The gate absorption layer of the optical thyristor consists of an N-type GaAs layer 131 with a thickness of 1 micron, which is narrower than the forbidden band width of the collector layer, and a 0.0.
A double layer of 0.05 micron P-type GaAs layers was used.

これは、光サイリスタへの光入力がゲート層で効率的に
吸収されるためである。そして、光サイリスタのP形ゲ
ート吸収層132の上には、2ミクロンの厚みのN形G
aAlAsで出来たNカソード層133が用いられた。
This is because the optical input to the optical thyristor is efficiently absorbed by the gate layer. Then, on the P-type gate absorption layer 132 of the optical thyristor, a 2-micron-thick N-type G
An N cathode layer 133 made of aAlAs was used.

そして、発光ダイオードの発光層151も1ミクロンの
厚みのGaAs層が用いられた。この発光層151はN
形AlGaAsカソード層152とP形AlGaAsア
ノード層12にはさまれている。そして吸収層131と
発光層151はポリイミドで出来た素子分離層14て分
離された。N形AlGaAsカソード層152の上には
、高純度GaAlAs抵抗層19が形成され、抵抗値と
して10オームとなるようにした。
A GaAs layer with a thickness of 1 micron was also used for the light emitting layer 151 of the light emitting diode. This light emitting layer 151 is made of N
It is sandwiched between a P-type AlGaAs cathode layer 152 and a P-type AlGaAs anode layer 12 . The absorption layer 131 and the light emitting layer 151 were separated by an element isolation layer 14 made of polyimide. A high-purity GaAlAs resistance layer 19 was formed on the N-type AlGaAs cathode layer 152 to have a resistance value of 10 ohms.

光サイリスターと発光ダイオードのP側電極18と、N
側電極16は共通である。そしてN形電極には、各々光
サイリスター入射口134と、光サイリスター出射口1
53が開けられ、そこを通して入射光135と、出射光
154が出入りする。
P-side electrode 18 of the optical thyristor and light-emitting diode, and N
The side electrode 16 is common. The N-type electrodes each have an optical thyristor entrance 134 and an optical thyristor exit 134.
53 is opened, through which the incident light 135 and the outgoing light 154 enter and exit.

上述した構成によって、第2図(a)で示す光サイリス
タ20と発光ダイオード21、そして共通の100オー
ム抵抗17と、発光ダイオードと直列になった。10オ
ーム抵抗19がモノリシックに半導体基板上に形成され
た。
With the above-described configuration, the optical thyristor 20 and the light emitting diode 21 shown in FIG. 2(a) are connected in series with the common 100 ohm resistor 17 and the light emitting diode. A 10 ohm resistor 19 was monolithically formed on the semiconductor substrate.

この実施例ではPNPN光サイリスタ20か用いられ、
この素子のP形半導体であるアノードと、28発光ダイ
オードのP形半導体であるアノードとが共通化している
。そしてこの共通端子と5ボルト止電源との間に100
オームの抵抗19が狭まっている。光サイリスタ−20
の値レベル以上の波長0.78ミクロンの光入力Xが光
サイリスタ20に入力すると、このサイリスタは導通状
態となる。すると、抵抗17に流れる電流か増加し、発
光ダイオード21のアノードに加わる電圧が落ちる。こ
の電圧がこの発光ダイオードの値電圧的1.5ボルトよ
り低くなるように抵抗19の値を1キロオームと設定し
ておく。すると、光サイリスタ20か導通状態のときに
は発光ダイオードは発光しない。また光サイリスタ20
の光入力が光サイリスタ−20の値以下のレベルとなる
と、この光サイリスタは遮断状態となり、抵抗19を流
れる電流は低減し、そのため発光ダイオード21のアノ
ー゛ド側の電圧が上昇し、PN発光ダイオード21のし
きい値電圧1.5ボルトを越え、発光する。このように
して、光入力の状態と常に反対の状態の光出力が得られ
る。
In this embodiment, a PNPN optical thyristor 20 is used,
The anode of this element, which is a P-type semiconductor, and the anode, which is a P-type semiconductor, of the 28 light emitting diodes are shared. And between this common terminal and the 5 volt power source, 100
The ohmic resistor 19 is narrowed. Optical thyristor-20
When an optical input X having a wavelength of 0.78 microns or more is input to the optical thyristor 20, this thyristor becomes conductive. Then, the current flowing through the resistor 17 increases, and the voltage applied to the anode of the light emitting diode 21 drops. The value of the resistor 19 is set to 1 kilohm so that this voltage is lower than the voltage value of 1.5 volts of this light emitting diode. Then, when the optical thyristor 20 is in a conductive state, the light emitting diode does not emit light. In addition, the optical thyristor 20
When the optical input becomes a level below the value of the optical thyristor 20, this optical thyristor enters a cut-off state, the current flowing through the resistor 19 decreases, and therefore the voltage on the anode side of the light emitting diode 21 increases, causing PN light emission. The threshold voltage of the diode 21 exceeds 1.5 volts, and light is emitted. In this way, the optical output is always in the opposite state to the optical input.

以上説明した実施例では、半導体基板上に微少な素子が
モノリシックに形成されているために電子回路のように
小型化が可能で、消費電力が小さく、かつ光で情報がや
りとり出来るように入力も出力の光で行なわれる機能を
有する光否定回路か得られる。
In the embodiments described above, minute elements are monolithically formed on a semiconductor substrate, so they can be miniaturized like electronic circuits, have low power consumption, and can be inputted so that information can be exchanged by light. An optical negation circuit is obtained whose functions are performed on the output light.

第3図は第2の発明の詳細な説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the second invention in detail.

半導体基板31はN形GaAs半導体が用いられた。こ
の半導体基板上に厚み5ミクロンの高純度GaAsで出
来た共通抵抗層37が形成された。抵抗値はほぼ1キロ
オームであった。さらに厚さ2ミクロンのN形AlGa
As半導体層32が共通抵抗層37の上−面に形成され
た。このN形AlGaAs半導体層32を共通層として
、この半導体基板上に2つの素子が形成された。第3図
の左断面図において、左半分には光サイリスタが形成さ
れ、右半分には発光ダイオードが形成された。
As the semiconductor substrate 31, an N-type GaAs semiconductor was used. A common resistance layer 37 made of high purity GaAs and having a thickness of 5 microns was formed on this semiconductor substrate. The resistance value was approximately 1 kilohm. In addition, 2 micron thick N-type AlGa
An As semiconductor layer 32 was formed on the top surface of the common resistance layer 37. Two devices were formed on this semiconductor substrate using this N-type AlGaAs semiconductor layer 32 as a common layer. In the left sectional view of FIG. 3, an optical thyristor was formed in the left half, and a light emitting diode was formed in the right half.

構成する素子は第1の発明と同様であるが、光サイリス
タとしてNPNP光サイリスタ27が用いられているこ
とと、この素子のP形半導体であるアノードと共通化し
ている部分がPN発光ダイオードのN形半導体であるカ
ソードである点が、異なる。この実施例でも、光入力の
状態と常に反対の状態の光出力が得られる。
The constituent elements are the same as those of the first invention, but the NPNP optical thyristor 27 is used as the optical thyristor, and the part that is common to the anode of this element, which is a P-type semiconductor, is the N of the PN light-emitting diode. The difference is that the cathode is a shaped semiconductor. In this embodiment as well, the optical output is always in the opposite state to the optical input state.

以上説明した実施例では、半導体基板上に微妙な素子が
モノリシックに形成されているために電子回路のように
小型化が可能で、消費電力か小さく、かつ光で情報がや
りとり出来るように入力も出力の光で行なわれる機能を
有する光否定回路が得られる。
In the embodiments described above, subtle elements are monolithically formed on a semiconductor substrate, so they can be miniaturized like electronic circuits, consume less power, and can also be inputted so that information can be exchanged by light. An optical negation circuit is obtained whose functions are performed with the output light.

上記第1及び第2の実施例において述へられた、各層の
厚みや組成は特に限定されるものでないことは明かであ
る。
It is clear that the thickness and composition of each layer described in the first and second embodiments are not particularly limited.

上記第1及び第2の実施例においては、G a As 
/ G a A I A s系半導体が用いられたが、
この材料系に本発明は限定されず、InP/InGaA
sP系なとの他の化合物半導体でも可能である。
In the first and second embodiments above, G a As
/GaAIAs-based semiconductor was used, but
The present invention is not limited to this material system, and InP/InGaA
Other compound semiconductors such as sp-based ones are also possible.

上記第1及び第2の実施例においては、発光ダ、イオー
ドとして共振器のないLEDが用いられたが、共振器構
成を有しレーザ出力が得られるダイオードレーザでもよ
い。
In the first and second embodiments described above, an LED without a resonator was used as the light emitting diode, but a diode laser having a resonator configuration and capable of producing a laser output may also be used.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によると、半導体基板上に
微少な素子がモノリシックに形成されているために電子
回路のように小型化が可能で、消費電力か小さく、かつ
光で情報がやりとり出来るように入力も出力の光で行な
われる機能を有する光否定回路が得られた。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, minute elements are monolithically formed on a semiconductor substrate, so it can be miniaturized like an electronic circuit, has low power consumption, and is light An optical negation circuit has been obtained which has the function of inputting and outputting light so that information can be exchanged.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は第1の発明の詳細な説明する図であり、 11・・・・・・P形GaAs半導体基板、12・・・
・・・P形AlGaAsアノード層、131・N形Ga
Asベース吸収層、 132 ・P形GaAsベース吸収層、133・N形A
lGaAsカソード層、134・・・光サイリスタ入射
口、 14・・・・・・素子分離層、 151・GaAs発光層、 152−N形AlGaAsカソード層、153・・・光
ダイオード出射口、 135・・・入射光、 154・・・出射光、 16・・・・・・N形電極、 17・・・・・・GaAs共通抵抗層、18・・・・・
・P形電極、 19・・・・・・GaAlAs抵抗層、を表す。 第2図(a)は、本発明の第1の発明を説明する光否定
回路の回路図であり、(b)は、本発明の第2の発明を
説明する光否定回路の回路図であり、 20・・・・・・PNPN光サイリスタ、21・・・・
・・PN発光ダイオード、22・・・・・・NPNP光
サイリスタ、24・・・・・・電源端子、 17・・・・・・共通抵抗、 19・・・・・・抵抗、を表わす。 第3図は第2の発明の詳細な説明する図であり、 31・・・・・・N形GaAs半導体基板、32・・・
・・・N形AlGaAsカソード層、331 ・P形G
aAsベース吸収層、332 ・N形GaAsベース吸
収層、333 ・P形AlGaAsアノード層、334
・・・光サイリスタ入射口、 335・・・入射光、 34・・・・・・素子分離層、 351−−・G a A s発光層、 352 ・P形AlGaAsアノード層、353・・・
光ダイオード出射口、 335・・・入射光、 354・・・出射光、 36・・・・・・N形電極、 37・・・・・・GaAs共通抵抗層、38・・・・・
・N形電極、 39・・・・・・GaAlAs抵抗層、を表す。
FIG. 1 is a diagram for explaining the first invention in detail, 11... P-type GaAs semiconductor substrate, 12...
...P-type AlGaAs anode layer, 131/N-type Ga
As-based absorption layer, 132 ・P-type GaAs-based absorption layer, 133 ・N-type A
lGaAs cathode layer, 134... Optical thyristor entrance port, 14... Element isolation layer, 151-GaAs light emitting layer, 152-N type AlGaAs cathode layer, 153... Photodiode exit port, 135...・Incoming light, 154... Outgoing light, 16... N-type electrode, 17... GaAs common resistance layer, 18...
・P-type electrode, 19...Represents GaAlAs resistance layer. FIG. 2(a) is a circuit diagram of an optical negation circuit explaining the first invention of the present invention, and FIG. 2(b) is a circuit diagram of an optical negation circuit explaining the second invention of the present invention. , 20...PNPN optical thyristor, 21...
... PN light emitting diode, 22 ... NPNP optical thyristor, 24 ... power supply terminal, 17 ... common resistance, 19 ... resistance. FIG. 3 is a diagram for explaining the second invention in detail, 31... N-type GaAs semiconductor substrate, 32...
...N-type AlGaAs cathode layer, 331 ・P-type G
aAs-based absorption layer, 332 - N-type GaAs-based absorption layer, 333 - P-type AlGaAs anode layer, 334
... Optical thyristor entrance opening, 335 ... Incident light, 34 ... Element isolation layer, 351 - Ga As light emitting layer, 352 - P-type AlGaAs anode layer, 353 ...
Photodiode output port, 335...Incoming light, 354...Outgoing light, 36...N-type electrode, 37...GaAs common resistance layer, 38...
・N-type electrode, 39...Represents GaAlAs resistance layer.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入射光によりスイッチするPNPN形の光サイリ
スタと、PN形の発光ダイオード(ダイオードレーザも
含む、以後発光ダイオードと総称する)が1つの共通の
半導体基板上に形成され、かつ前記光サイリスタのアノ
ード層と発光ダイオードのアノード層が共通層であり、
かつ光サイリスタ層のゲート吸収層及びカソード層と発
光ダイオードの発光層及びカソード層が素子分離層によ
り分離されてあることを特徴とする光否定回路。
(1) A PNPN type optical thyristor that switches according to incident light and a PN type light emitting diode (including a diode laser, hereinafter collectively referred to as a light emitting diode) are formed on one common semiconductor substrate, and the optical thyristor is The anode layer and the anode layer of the light emitting diode are a common layer,
An optical negative circuit characterized in that the gate absorption layer and cathode layer of the optical thyristor layer and the light emitting layer and cathode layer of the light emitting diode are separated by an element isolation layer.
(2)入射光によりスイッチするNPNP形の光サイリ
スタと、PN形の発光ダイオードが1つの共通の半導体
基板上に形成され、かつ前記光サイリスタのカソード層
と発光ダイオードのカソード層が共通層であり、かつ光
サイリスタ層のゲート吸収層及びアノード層と発光ダイ
オードの発光層及びアノード層が素子分離層により分離
されてあることを特徴とする光否定回路。
(2) An NPNP type optical thyristor that is switched by incident light and a PN type light emitting diode are formed on one common semiconductor substrate, and the cathode layer of the optical thyristor and the cathode layer of the light emitting diode are a common layer. and a gate absorption layer and an anode layer of the optical thyristor layer and a light emitting layer and an anode layer of the light emitting diode are separated by an element isolation layer.
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