JPH02128489A - 光電子集積回路 - Google Patents
光電子集積回路Info
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- JPH02128489A JPH02128489A JP28224388A JP28224388A JPH02128489A JP H02128489 A JPH02128489 A JP H02128489A JP 28224388 A JP28224388 A JP 28224388A JP 28224388 A JP28224388 A JP 28224388A JP H02128489 A JPH02128489 A JP H02128489A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (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〕
この発明は、光通信または光計測または光情報処理に使
用される光電子集積回路に関するものである。
用される光電子集積回路に関するものである。
直接遷移半導体からなる発光素子として、化合物半導体
からなるレーザダイオード（以後、 ＬＤと略す。）
や面発光ダイオード、端面発光ダイオード等がある、化
合物半導体としては現在ｉ−ｖ族の開発が最も進歩して
おり、その中でも特に砒化ガリウム（以後、 ＧａＡｓ
と略す。）とアルミニウムー砒素−ガリウムの三元混晶
とのへテロ接合を利用した構造や、ｆ６％化インジウム
（以後、 ＩｎＰと略す。）とインジウム−ガリウム
−砒素−石にの四元混晶（以後ＩｎＧａＡＳｐと略す。
からなるレーザダイオード（以後、 ＬＤと略す。）
や面発光ダイオード、端面発光ダイオード等がある、化
合物半導体としては現在ｉ−ｖ族の開発が最も進歩して
おり、その中でも特に砒化ガリウム（以後、 ＧａＡｓ
と略す。）とアルミニウムー砒素−ガリウムの三元混晶
とのへテロ接合を利用した構造や、ｆ６％化インジウム
（以後、 ＩｎＰと略す。）とインジウム−ガリウム
−砒素−石にの四元混晶（以後ＩｎＧａＡＳｐと略す。
）とのへテロ接合を利用した構造が近赤外の発光素子に
広く用いられている。
広く用いられている。
また、能動素子としては半導体からなるバイポーラトラ
ンジスタ内電界効果トランジスタ（以後。
ンジスタ内電界効果トランジスタ（以後。
ＦＥＴと略す。）や静電誘導トランジスタや透過ベース
トランジスタ等がある。半導体としては。
トランジスタ等がある。半導体としては。
■族の間接遷移半導体であるシリコンの進歩が著しいが
、最近では直接遷移半導体であるＧａＡｓやＩｎＰの開
発も進んでお沙、特にＱａ Ａｓ のショットキー接
合ＦＥＴは広く利用されている。
、最近では直接遷移半導体であるＧａＡｓやＩｎＰの開
発も進んでお沙、特にＱａ Ａｓ のショットキー接
合ＦＥＴは広く利用されている。
これら発光素子と能動素子を同一基板内に製作した光電
子集積回路（以後、０ＥＩＣと略す。）にけ多くの糾合
せかあるが、ここでけＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰのダブル
へテロ構造を用いたファブリペロ−ＬＤと、 ＩｎＧ
ａＡｓＰの能動層を持つＦＥＴとを組合せた例を示す。
子集積回路（以後、０ＥＩＣと略す。）にけ多くの糾合
せかあるが、ここでけＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰのダブル
へテロ構造を用いたファブリペロ−ＬＤと、 ＩｎＧ
ａＡｓＰの能動層を持つＦＥＴとを組合せた例を示す。
第２図は例えば、第４回ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯ
ｐｔｉｃｓ ａｎｄ ０ｐｔｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ’８３の論文集
（２８Ｂ４−５） に示された従来の０ＥＩＣを示す
断面図であシ２図において、（１）は半絶縁性ＩｎＰ基
板、（２）はこの半絶縁性ＩｎＰ基板（１）にエピタキ
シャル成長させたＩｎＧａＡｓＰ能動層、（３）は能動
層（２）に作った亜鉛拡散領域。
ｐｔｉｃｓ ａｎｄ ０ｐｔｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ’８３の論文集
（２８Ｂ４−５） に示された従来の０ＥＩＣを示す
断面図であシ２図において、（１）は半絶縁性ＩｎＰ基
板、（２）はこの半絶縁性ＩｎＰ基板（１）にエピタキ
シャル成長させたＩｎＧａＡｓＰ能動層、（３）は能動
層（２）に作った亜鉛拡散領域。
（４）は亜鉛拡散領域に蒸着した金と亜鉛の合金（以後
、ＡｕＺｎと略す。）からなるゲート電極、（５）は能
動層（３）に蒸着した金とゲルマニウムの合金（以後Ａ
ｕ Ｇｅと略す。）よりなるソース電極、（６）はＦＥ
ＴのドレインとＬＤのカソードとを接続するドレイン電
極、（７）は二酸化シリコンよシなる絶縁層であり９以
上の部分がＦＥＴを構成する。
、ＡｕＺｎと略す。）からなるゲート電極、（５）は能
動層（３）に蒸着した金とゲルマニウムの合金（以後Ａ
ｕ Ｇｅと略す。）よりなるソース電極、（６）はＦＥ
ＴのドレインとＬＤのカソードとを接続するドレイン電
極、（７）は二酸化シリコンよシなる絶縁層であり９以
上の部分がＦＥＴを構成する。
また、（８）は能動層（３）の上にエピタキシャル成長
させたｎ型ＩｎＰ層、（９）はＩｎＧａＡｓＰからなる
活性層、帥はＰｍＩｎＰ層２口１１はＰ４ＩＩｎＰ層の
上部に蒸着しｆｃＡｕＺｎのアノード電極であり、かつ
、活性層（３）の前面および背面はへき関されており１
以上の部分でＬＤが構法される。
させたｎ型ＩｎＰ層、（９）はＩｎＧａＡｓＰからなる
活性層、帥はＰｍＩｎＰ層２口１１はＰ４ＩＩｎＰ層の
上部に蒸着しｆｃＡｕＺｎのアノード電極であり、かつ
、活性層（３）の前面および背面はへき関されており１
以上の部分でＬＤが構法される。
このように従来の０ＥＩＣは、Ｆ’ＥＴとＬＤ を半
導体基板面内の別々の位置に構成し、切要な配線を金属
の電極で接続することが多かった。
導体基板面内の別々の位置に構成し、切要な配線を金属
の電極で接続することが多かった。
次に動作について説明する。ＦＥＴ Ｆｉ一般に飽和頓
域で使用されるので、ドレイン電流はゲート電圧によっ
て制御される。ドレイン電流がＬＤのしきい値電流以下
の場合、 ＬＤは自然放出による発光をする。また、
ドレイン電流がＬＤのしきい値電流を越えるとＬＤは誘
導放出による発光をする。
域で使用されるので、ドレイン電流はゲート電圧によっ
て制御される。ドレイン電流がＬＤのしきい値電流以下
の場合、 ＬＤは自然放出による発光をする。また、
ドレイン電流がＬＤのしきい値電流を越えるとＬＤは誘
導放出による発光をする。
従来の０ＥＩＣは以上のように構成されているので、−
個の発光素子当り１個の能動素子を製作することが必要
であるなどの課題点があった。
個の発光素子当り１個の能動素子を製作することが必要
であるなどの課題点があった。
この発明は上記のような課題を解消する為釦なされたも
ので、複数のゲートを有する１つの能動素子でゲート間
の数と少なくとも同数の発光素子または発光領域を駆動
できる０ＥＩＣを得ることを目的とする。
ので、複数のゲートを有する１つの能動素子でゲート間
の数と少なくとも同数の発光素子または発光領域を駆動
できる０ＥＩＣを得ることを目的とする。
この発明に併るＯＥＩ ＣＶｉ、半導体からなる能動素
子の能動層内に少なくとも２つ以上のゲートを備え、前
記ゲートの電圧がそれぞれ制御できる構造とし、能動層
内の電流が半導体基板面と垂直方向に流れる構造にする
とともに能動素子のドレインまたはソースの一方と発光
素子のアノードまたはカソードの一方とを金属電極がな
い接続とする構造にしたものである。
子の能動層内に少なくとも２つ以上のゲートを備え、前
記ゲートの電圧がそれぞれ制御できる構造とし、能動層
内の電流が半導体基板面と垂直方向に流れる構造にする
とともに能動素子のドレインまたはソースの一方と発光
素子のアノードまたはカソードの一方とを金属電極がな
い接続とする構造にしたものである。
この発明における０ＦＩＣＨ，能動素子のソース側また
はドレイン側の一方の半導体または能動層と発光素子の
アノード側またはドレイン側の一方の半導体または活性
層とを続けてエピタキシャル成長きせ、能動層内に少な
くとも２つのゲートを備えることＫより、能動層内を半
導体基板面と垂直に流れる一つの電流東当り少なくとも
一つの発光素子またけ発光領域を駆動する。
はドレイン側の一方の半導体または能動層と発光素子の
アノード側またはドレイン側の一方の半導体または活性
層とを続けてエピタキシャル成長きせ、能動層内に少な
くとも２つのゲートを備えることＫより、能動層内を半
導体基板面と垂直に流れる一つの電流東当り少なくとも
一つの発光素子またけ発光領域を駆動する。
以下、この発−〇一実施例を図について説明する。
第１図において、αりけｎ生型ＩｎＰ層、ａ３はｎ型Ｉ
ｎＰからなる能動層、ａｉＦｉ誘電体からなる反射防止
膜である。
ｎＰからなる能動層、ａｉＦｉ誘電体からなる反射防止
膜である。
ｎ生型ＩｎＰ基板ａ’ａ上にエピタキシャル成長書せた
ｎ型ＩｎＰからなる能動層ｆｉ３にすだれ状に亜鉛を拡
散しＰ型の亜鉛拡散領域（３）を作る。この上にアンド
ープのｉｎ ＱａＡｓＰからなる活性層＋９１． Ｐ
型ＩｎＰ層ａ・を続けてエピタキシャル成長させたあと
。
ｎ型ＩｎＰからなる能動層ｆｉ３にすだれ状に亜鉛を拡
散しＰ型の亜鉛拡散領域（３）を作る。この上にアンド
ープのｉｎ ＱａＡｓＰからなる活性層＋９１． Ｐ
型ＩｎＰ層ａ・を続けてエピタキシャル成長させたあと
。
活性層（９）の両側をＰ型ＩｎＰ層顛と同時にエツチン
グし、もう−度Ｐ型ＩｎＰ層ａυをエピタキシャル成長
させ、さらにＰ型ＩｎＰ層αＯの両側をエツチングする
。絶縁層（７）を気相成長法または蒸着等により作った
後、中心部のみをエツチングする。
グし、もう−度Ｐ型ＩｎＰ層ａυをエピタキシャル成長
させ、さらにＰ型ＩｎＰ層αＯの両側をエツチングする
。絶縁層（７）を気相成長法または蒸着等により作った
後、中心部のみをエツチングする。
次に、活性層（９）の背面を亜鉛拡散層（３）に達する
まで深くエツチングする。次に２発光素子のアノード電
極ｆｉｌ＋及び能動素子のゲート電極（４）とじてＡｕ
Ｚｎを蒸着、ソース電％ ｆ５１としてＡｕＧｅを蒸着
する。また、活性層（９）の背面は誘電体からなる反射
防止膜が蒸着され、端面発光ダイオードができる。
まで深くエツチングする。次に２発光素子のアノード電
極ｆｉｌ＋及び能動素子のゲート電極（４）とじてＡｕ
Ｚｎを蒸着、ソース電％ ｆ５１としてＡｕＧｅを蒸着
する。また、活性層（９）の背面は誘電体からなる反射
防止膜が蒸着され、端面発光ダイオードができる。
この様に、半導体基板面と垂直方向に電流の流れる能動
層＋１３の上に、端面発光ダイオードの活性層（９）を
直接エピタキシャル成長させることによシ。
層＋１３の上に、端面発光ダイオードの活性層（９）を
直接エピタキシャル成長させることによシ。
複数のゲートを有する１つの能動素子で、ゲート間の数
と同数の発光素子を駆動できることを上記実施例では示
した。
と同数の発光素子を駆動できることを上記実施例では示
した。
次に動作について説明する。上記実施例では能動層ａ３
の厚さとドーピング量、亜鉛拡散領域■の間隔、亜鉛拡
散領域のドーピング量により、能動素子が電界効果によ
シ動作する場合と、静電誘導効果により動作する場合が
ある。発光素子では電子の禁制帯間遷移により自然放出
された光が屈折高専波構造によシ活性層（９）内にとじ
込められ端面から発光する。また、背面側のエツチング
による斜めの傾きと反射防止膜ａ４とにより誘導放出が
防がれる。能動素子が電界効果による動作かつ飽和領域
で使用される場合、活性層（９）における光強度は活性
層（９）真下の能動層１１３の両便のゲートの電圧によ
り制御される電流により決定される。また。
の厚さとドーピング量、亜鉛拡散領域■の間隔、亜鉛拡
散領域のドーピング量により、能動素子が電界効果によ
シ動作する場合と、静電誘導効果により動作する場合が
ある。発光素子では電子の禁制帯間遷移により自然放出
された光が屈折高専波構造によシ活性層（９）内にとじ
込められ端面から発光する。また、背面側のエツチング
による斜めの傾きと反射防止膜ａ４とにより誘導放出が
防がれる。能動素子が電界効果による動作かつ飽和領域
で使用される場合、活性層（９）における光強度は活性
層（９）真下の能動層１１３の両便のゲートの電圧によ
り制御される電流により決定される。また。
能動素子が電界効果による動作かつ不飽和領域で使用さ
れる場合、及び静電誘導効果による動作の場合、活性層
（９）における光強度は活性層（９）真下の能動層ａ３
の両側のゲートの電圧と２発光素子のアノード電極（１
１１の電圧により制御される電流により決定される。
れる場合、及び静電誘導効果による動作の場合、活性層
（９）における光強度は活性層（９）真下の能動層ａ３
の両側のゲートの電圧と２発光素子のアノード電極（１
１１の電圧により制御される電流により決定される。
なお、上記実施例では発光素子として端面発光ダイオー
ドを設けたものを示したが２発光素子はＬＤや面発光ダ
イオードでもよい。
ドを設けたものを示したが２発光素子はＬＤや面発光ダ
イオードでもよい。
また、上記実施例では、能動素子としてＰＮ接合ＦＥＴ
の場合を示したが、ショットキー接合ＦＥＴや、２次元
電子ガスをｙＦｊｊ用したＦＥＴや、バイポーラトラン
ジスタや、静電誘導トランジスタや透過ベーストランジ
スタ等でもよい。
の場合を示したが、ショットキー接合ＦＥＴや、２次元
電子ガスをｙＦｊｊ用したＦＥＴや、バイポーラトラン
ジスタや、静電誘導トランジスタや透過ベーストランジ
スタ等でもよい。
また、上記実施例では半導体材質としてＩｎＰと）ｎＧ
ａＡｓＰとで構成した例を示したが１発光素子の活性層
が直接遷移半導体からなればよく、また能動素子の能動
層は直接遷移半導体でも間接遷移半導体でもよい。
ａＡｓＰとで構成した例を示したが１発光素子の活性層
が直接遷移半導体からなればよく、また能動素子の能動
層は直接遷移半導体でも間接遷移半導体でもよい。
以上のように、この発明によれば能動層内を半導体基板
面と垂直に流れる一つの電流束当り少なくとも一つの発
光素子または発光領域を駆動するように構成したので、
１つの能動素子で少なくとも２つの発光素子または発光
領域を駆動できるものが得られる効果がある。
面と垂直に流れる一つの電流束当り少なくとも一つの発
光素子または発光領域を駆動するように構成したので、
１つの能動素子で少なくとも２つの発光素子または発光
領域を駆動できるものが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による０ＥＩＣを示す断面
図、第２図は従来の０ＥＩＣを示す断面図である。 図中、（１）は半絶縁性ＩｎＰ基板、（２）はＩｎＧａ
Ａ８Ｐ能動層、（３）は亜鉛拡散領域、（４）はゲート
電極、（５）はソース電極、（６）はドレイン電極、（
７１ｉｊ絶縁層。 （８）はｎ型ＩｎＰ層、（９）は活性層、α０はＰ型Ｉ
ｎＰ層。 ０１１はアノード電極、α２けｎ＋型ＩｎＰ層、ａりは
ｎ型ＩｎＰ能動層、０４Ｉは反射防止膜である。 なお９図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 拓 トへ訃ミ≧
図、第２図は従来の０ＥＩＣを示す断面図である。 図中、（１）は半絶縁性ＩｎＰ基板、（２）はＩｎＧａ
Ａ８Ｐ能動層、（３）は亜鉛拡散領域、（４）はゲート
電極、（５）はソース電極、（６）はドレイン電極、（
７１ｉｊ絶縁層。 （８）はｎ型ＩｎＰ層、（９）は活性層、α０はＰ型Ｉ
ｎＰ層。 ０１１はアノード電極、α２けｎ＋型ＩｎＰ層、ａりは
ｎ型ＩｎＰ能動層、０４Ｉは反射防止膜である。 なお９図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 拓 トへ訃ミ≧
Claims (1)
- 直接遷移半導体からなる複数の発光領域と、半導体から
なる能動層と、前記能動層内に配置された複数のゲート
と、少なくとも４つの電極とを備え、能動層内の電流が
半導体基板面と垂直方向に流れる構造にするとともに、
上記能動素子のドレインまたはソースの一方と発光素子
のアノードまたはカソードの一方とを金属電極がない接
続とする構造にしたことを特徴とする光電子集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63282243A JPH0834308B2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 光電子集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63282243A JPH0834308B2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 光電子集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128489A true JPH02128489A (ja) | 1990-05-16 |
| JPH0834308B2 JPH0834308B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=17649920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63282243A Expired - Lifetime JPH0834308B2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 光電子集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834308B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011160106A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Maspro Denkoh Corp | レベルチェッカーおよびプログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104488A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser element |
| JPS59222964A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-11-08 JP JP63282243A patent/JPH0834308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104488A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser element |
| JPS59222964A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011160106A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Maspro Denkoh Corp | レベルチェッカーおよびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0834308B2 (ja) | 1996-03-29 |
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