JPH0488688A - 光半導体集積装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野） 本発明は、受光素子と半導体レーザとをアレイ上に併設
した光半導体集積装置に関する。 （従来の技術） 受光素子と半導体レーザとをアレイ上に併設した光半導
体集積装置を第４図に示す。 第４図に示すように、光半導体集積装置は、ｐまたはｎ
型ＧａＡｓ基板（１）上にｎまたはｐ型のＧａＡｓから
なるブロッキング層（２）を設け、ＡｌＧａＡｓからな
るｐまたはｎ型クラッド層（３）、アンドープＡｌＧａ
Ａｓ活性層（４）およびｎまたはｐ型ＡｌＧａＡｓクラ
ッド層（５）のダブルへテロ接合が設けられる。更に、
クラッド層（４）の上層にｎまたはｐ型のキャップ層（
６）が設けられている。そして、各素子はエツチングに
よる素子分離溝（７）により複数の半導体レーザ（２０
）（２０）と受光素子（３０）（３０）とに分離されて
いる。各素子の上部には夫々電極（８）・・・が形成さ
れ、基板（１）の下面に共通電極（９）が形成されてい
る。 このように、同一基板上に半導体レーザを複数個形成し
、その一部を受光素子として使用している。半導体レー
ザは、内部にｐ−ｎ接合を有するダイオード構造を有す
るので、受光素子として動作させることができる。 しかしながら、上述した従来の装置にあっては、受光素
子として考えた場合、次のような問題点がある。 まず第１に、受光面がレーザ端面部のｐ−ｎ接合領域に
付近に限られるので、受光感度が低い。 レンズにより接合領域に光を集光しても、通常使用され
るシリコン受光素子の１７１０〜ｌ／１０００程度であ
る。 第２番目としては、接合部のキャリア濃度が高いこと、
更に材料が化合物半導体であることなどに起因し、しか
も素子設計が半導体レーザを優先させて行なわれるため
、逆方向電圧バイアス時のリーク電流が太き（、また逆
方向耐圧も小さくなる。 第３番目としては、隣接する半導体レーザダイオードを
駆動したとき、側面からの光を検出するため、光クロス
トークが発生する。 このため、上述した従来の構造において、光を検出する
場合、検出出力は光出力に比例しなくなる。 第１表に、上述した従来の装置において、マルチビーム
半導体レーザを使用したときの特性を示す。この装置に
おいては、第５図に示すように、半導体レーザのうち１
つを受光素子として用い、素子間隔は１００μｍ、共振
器長は２５０μｍである。 第５図（ａ）に示すように、半導体レーザ（２０）を駆
動回路（４０）で駆動し、受光素子（３０）からの光出
力を電流計（４２）により測定することによりクロスト
ークを測定する。また、第５図（ｂ）に示すように、レ
ンズ（４Ｉ）により前方からの光を集光した場合の受光
素子（３０）の光出力を電流計（４２）で夫々検出した
。 尚、逆方向バイアス電圧は５■である。また、電流計（
４２）と受光素子（３０）との間には、ＩＫΩの抵抗〈
４３）が設けられている。 （以下、余白） 第１表

【発明が解決しようとする課ｌ［１ 上述した第１表から明らかなように、リーク電流は０．
０４μＡ、光出力３０ｍＷ時に生じる隣接素子からのク
ロストークは０．０９−０．０４＝０．０５μＡとなる
。 端面での検出出力と比較すると、光クロストークは約５
％、リーク電流を含めると約８．５％になり、実用上問
題となる。特に光デイスク信号、光通信信号等の検出に
は少なくとも３％以下の特性が要求される。 本発明は上述した問題点に鑑みなされたものにして、隣
接素子からの光クロストークを防止した光集積半導体を
提供することをその課題とする。 【課題を解決するための手段１ 本発明は、同一素子上に半導体レーザと受光素子をアレ
イ状に集積して形成し、前記受光素子はレーザ端面と同
一面上で受光する光半導体集積装置において、前記受光
素子は独立して使用できるように互いに素子分離される
と共に、前記レーザ端面と平行に形成された溝領域にて
隣接する半導体レーザと平行な側面の長さが短く規制さ
れていることを特徴とする。 （作用］ 本発明は、受光素子を構成する半導体レーザと平行な端
面の長さが溝領域で規制されているので、側面部が短く
なり、隣接する半導体レーザからの光クロストーク防止
できる。また、接合面積が減少し、リーク電流を減少さ
せることができる。 ｒ実施例】 以下、本発明の実施例を図面に従い説明する。 第１図は本発明の一実施例を示すは斜視図である。 尚、従来例と同一部分には同一符号を付す。 第１図に示すように、光半導体集積装置は、ｐまたはｎ
型ＧａＡｓ基板（１）上にｎまたはｐ型のＧａＡｓから
なるブロッキング層（２）が設けられ、この上にＡｌＧ
ａＡｓからなるｐまたはｎ型グラッド層（３）、アンド
ープＡｌＧａＡｓ活性層（４）およびｎまたはｐ型Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層（５）のダブルへテロ接合が設けら
れる。 上記ブロッキング層（２）（２）間が電流狭窄層となる
。 更に、クラッド層（４）の上層にｎまたはｐ型のキャッ
プ層（６）が設けられている。 そして、各素子は前述した従来例と同様に、エツチング
による素子分離溝（７）により複数の半導体レーザ（２
０）（２０）と受光素子（３０）（３０）とに分離され
る。また、図示はしていないが従来例と同様に、各素子
の上部に夫々電極が形成され、基板（１）の下面に共通
電極が形成されている。 さて、本発明の特徴とするところは、受光素子（３０）
・・・がレーザ端面と平行に形成された溝領域（１０）
により、半導体レーザ（２０）と平行な側面の長さを短
く規制したことにある。この溝領域（１０）は、分離溝
（７）（６）を形成する際に、同時にエツチングの技術
を用いて作成される。 而して、このように、受光素子（３０）の側面を短くす
ることにより、隣接する半導体レーザ（２０）からの光
クロストークを防止することができる。また、受光素子
（３０）としての接合面積が減少することにより、リー
ク電流も減少する。 例えば、前述と同様に、素子間隔を１００μｍ、共振器
長を２５０μｍとした場合、光クロストークを３％以下
に押えるためには、受光素子の長さを２５０Ｘ３１５＝
１５０μｍ以下に設定すれば良い。 次に本発明の第２の実施例について第２図に従い説明す
る。 この実施例においては、半導体レーザ（２０）の前端面
及び後端面方向に２個の受光素子（３ｏ〕（３１）を形
成するために、レーザ端面と平行にこのように、半導体
レーザ（２ｏ）の共振器方向に沿って、前端面及び後端
面に２個の受光素子（３０）（３１）を形成し、１方を
外部光の検出用、他方を隣接する半導体レーザ（２０）
のモニタ用として使用することができる。 この使用例の１例を第３図に示す。第３図に示すように
、半導体レーザ（２０）（２０）からの光が導波路（１
５）（１５）を介して、受光素子（３１）　　（３１）
に与えられ、半導体レーザ（２０）（２０）をモニタす
る。そして、受光素子（３０）（３０）は外部光を受信
する。このように構成することで、高機能化が図れる。 （発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれば、受光素子を構成
する半導体レーザと平行な端面の長さが溝領域で制御さ
れているので、側面部が短くなり、隣接する半導体レー
ザからの光クロストーク防止できる。また、接合面積が
減少し、リーク電流を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す斜視図である。 第２図及び第３図は本発明の第２の実施例を示す斜視図
である。 第４図は従来装置を示す断面図である。 第５図はクロストークを検出するための素子の接続を示
す回路図である。 ７・・・素子分離溝、ｉｏ・・・溝領域、２０・・・半
導体レーザ、３０．３１・・・受光素子。 第 図 第 図（６） 第２ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一素子上に半導体レーザと受光素子をアレイ状
   に集積して形成し、前記受光素子はレーザ端面と同一面
   上で受光する光半導体集積装置において、前記受光素子
   は独立して使用できるように互いに素子分離されると共
   に、前記レーザ端面と平行に形成された溝領域にて隣接
   する半導体レーザダイオードと平行な側面の長さが短く
   規制されていることを特徴とする光半導体集積装置。