JPH0567768A - Photoelectronic apparatus - Google Patents

Photoelectronic apparatus

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JPH0567768A
JPH0567768A JP22699291A JP22699291A JPH0567768A JP H0567768 A JPH0567768 A JP H0567768A JP 22699291 A JP22699291 A JP 22699291A JP 22699291 A JP22699291 A JP 22699291A JP H0567768 A JPH0567768 A JP H0567768A
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JP
Japan
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light
light emitting
layer
package
emitting element
Prior art date
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Pending
Application number
JP22699291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Takamizawa
雄二 高見沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0567768A publication Critical patent/JPH0567768A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a compact and efficient relay apparatus for multiple wavelength optical communications. CONSTITUTION:On a main face in a relay apparatus package 1, light emitting device units 23 and 24 and photodetector units 21 and 22 are provided in pair for receiving and emitting light with different wavelengths (lambdaA, lambdaB). Then, light is conducted through a receiving cable 6 to the photodetector unit 21 or 22, and is transmitted by the light emitting device unit 23 or 24 through a transmitting cable 7 to the outside. By connecting the relay apparatus with an amplifier circuit in an optical communication system, a signal detected by the photodetector unit can be amplifier and transmitted from the light emitting unit so that the relay apparatus functions as a relay apparatus for multiple wavelength communications.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光電子装置、特に発光素
子部および受光素子部を複数有する光電子装置に関わ
り、たとえば、光通信における多重光通信の中継装置に
適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optoelectronic device, and more particularly to an optoelectronic device having a plurality of light emitting element parts and light receiving element parts, and more particularly to a technique effective when applied to a repeater of multiple optical communication in optical communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】表示装置用あるいは光通信用の発光源の
一つとして、発光ダイオードが多用されている。発光ダ
イオードについては、たとえば、工業調査会発行「電子
材料」1983年11月号、昭和58年11月1日発
行、P67〜P73に記載されている。この文献には、
短波長帯発光ダイオードは、Ga1-yAly As(0≦
y≦1)を活性層とし、それよりもAl組成比(混晶
比:y)の高いGaAlAs混晶を閉じ込め層とするヘ
テロ接合構造からなるとともに、発光ダイオード素子は
ヘテロ接合が活性層の一面に設けられた単一ヘテロ接合
構造または活性層の両面にヘテロ接合が設けられた二重
ヘテロ接合構造となっている旨記載されている。また、
同文献には、「活性層中のAl組成比を変えることによ
り,発光波長として0.65〜0.9μmの範囲のもの
が製作できる」旨の記載もある。また、オーム社「半導
体レーザと光集積回路」1984年4月25日発行、P
97にはGa-xIn1xAsy 1-y /InP発光ダイオ
ードについて記載されている。GaInAsP/InP
発光ダイオードの発光波長は、前記GaやAsの混晶比
x,yを適宜選択することによって、1.1〜1.5μ
mのものとなる。
2. Description of the Related Art A light emitting diode is widely used as one of light emitting sources for a display device or optical communication. The light emitting diode is described, for example, in "Electronic Material", November 1983 issue, published by the Industrial Research Society, and P67 to P73, issued November 1, 1983. In this document,
Short wavelength band light emitting diode, Ga 1-y Al y As (0 ≦
y ≦ 1) as an active layer and a heterojunction structure in which a GaAlAs mixed crystal having a higher Al composition ratio (mixed crystal ratio: y) is used as a confinement layer, and the light emitting diode element has a heterojunction on one side of the active layer. It is described that it has a single heterojunction structure provided in the above or a double heterojunction structure in which heterojunctions are provided on both surfaces of the active layer. Also,
The document also describes that "a light emission wavelength in the range of 0.65 to 0.9 [mu] m can be manufactured by changing the Al composition ratio in the active layer." Also, Ohmsha "Semiconductor laser and optical integrated circuit", published April 25, 1984, P
97 describes a Ga -x In 1x As y P 1-y / InP light emitting diode. GaInAsP / InP
The emission wavelength of the light emitting diode is 1.1 to 1.5 μm by appropriately selecting the mixed crystal ratio x, y of Ga or As.
m.

【0003】一方、オーム社発行「National
Technical Report(ナショナル テク
ニカル レポート)」1988年1月号、昭和63年1
月18日発行、P35〜P40には、受光素子と電子回
路を同一半導体基体上に集積化した光通信に用いる光電
子集積回路(OEIC)が紹介されている。
On the other hand, "National" issued by Ohmsha
Technical Report (January 1988, January 1988, January 1988)
Published on May 18, P35 to P40, introduces an optoelectronic integrated circuit (OEIC) used for optical communication in which a light receiving element and an electronic circuit are integrated on the same semiconductor substrate.

【0004】また、本出願人にあっては、半導体基板の
一面に複数のレーザダイオードを配し、他面に受光素子
を設けた光通信用の光中継機を提案(特願昭60−15
8162号)している。
Further, the present applicant has proposed an optical repeater for optical communication in which a plurality of laser diodes are arranged on one surface of a semiconductor substrate and a light receiving element is provided on the other surface (Japanese Patent Application No. 60-15).
No. 8162).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近赤外発光ダイオード
(IRED)においては、発光波長が相互に異なる製品
系列が市販されている。発光ダイオードの発光波長は、
前記文献でも明らかなように、活性層を構成するGaA
lAs層のAl混晶比によって決定される結果、その製
造においては、エピタキシャル層を形成するウエハ(G
aAsからなる化合物半導体基板)単位で決定され、最
終的に前記ウエハを分断してチップとした発光ダイオー
ド素子においては、単一(モノリシック)のチップ内で
複数の発光波長のものが得られない状況にある。また、
半導体基板の同一面側において、相互に異なる複数の発
光波長の光の発光および受光を行う構造の光電子装置は
開発されていない。
In the near infrared light emitting diode (IRED), product series having different emission wavelengths are commercially available. The emission wavelength of the light emitting diode is
As is clear from the above-mentioned reference, GaA forming the active layer
As a result of being determined by the Al mixed crystal ratio of the 1As layer, the wafer (G
In a light emitting diode element which is determined by a unit of a compound semiconductor substrate composed of aAs and is finally divided into chips into chips, a plurality of emission wavelengths cannot be obtained within a single (monolithic) chip. It is in. Also,
An optoelectronic device having a structure for emitting and receiving light of a plurality of emission wavelengths different from each other on the same surface side of a semiconductor substrate has not been developed.

【0006】本発明の目的は、半導体基板の同一面側に
おいて、相互に異なる複数の発光波長の光の発光および
受光を行う構造の光電子装置を提供することにある。本
発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろ
う。
An object of the present invention is to provide an optoelectronic device having a structure for emitting and receiving light having a plurality of emission wavelengths different from each other on the same surface side of a semiconductor substrate. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の光電子装置は、
外観的にはパッケージと、このパッケージから延在する
光ケーブルと、前記パッケージから延在する複数のリー
ドとからなっていて、波長多重伝送通信が行える構成と
なっている。前記パッケージ内には半導体チップが配設
されている。前記半導体チップはその主面の同一面に2
つの発光素子部と2つの受光素子部が設けられている。
前記2つの発光素子部において一方の発光素子部では波
長λA 、他方の発光素子部では波長λB なる光がそれぞ
れ発光される。また、2つの受光素子部において一方の
受光素子部では波長λA 、他方の受光素子部では波長λ
B なる光が受光できるように構成されている。また、パ
ッケージにはパッケージ内外に亘って延在する光ケーブ
ルが設けられている。光ケーブルは受信ケーブルと、送
信ケーブルとからなっている。また、パッケージ内に延
在する受信ケーブルの先端は光分波器に接続されてい
る。光分波器には2本の光ファイバが接続され、それぞ
れの光ファイバの先端は前記2つの受光素子部の受光面
に対峙している。また、パッケージ内に延在する送信ケ
ーブルの先端は光分波器に接続されている。光分波器に
は2本の光ファイバが接続され、それぞれの光ファイバ
の先端は前記2つの発光素子部の発光面に対峙してい
る。また、パッケージにはパッケージの内外に亘って延
在するリードが固定されている。これらのリードのパッ
ケージ内での先端は、前記半導体チップの各電極に電気
的に接続されている。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the optoelectronic device of the present invention is
Appearance is composed of a package, an optical cable extending from the package, and a plurality of leads extending from the package, and is configured to perform wavelength division multiplexing communication. A semiconductor chip is arranged in the package. The semiconductor chip has two main surfaces on the same surface.
One light emitting element section and two light receiving element sections are provided.
One of the two light emitting element portions emits light having a wavelength λ A , and the other light emitting element portion emits light having a wavelength λ B. In the two light receiving element portions, one light receiving element portion has a wavelength λ A and the other light receiving element portion has a wavelength λ A.
It is configured so that the light B can be received. Further, the package is provided with an optical cable extending inside and outside the package. The optical cable consists of a receiving cable and a transmitting cable. The tip of the receiving cable extending inside the package is connected to the optical demultiplexer. Two optical fibers are connected to the optical demultiplexer, and the tips of the respective optical fibers face the light receiving surfaces of the two light receiving element sections. The tip of the transmission cable extending into the package is connected to the optical demultiplexer. Two optical fibers are connected to the optical demultiplexer, and the tips of the respective optical fibers face the light emitting surfaces of the two light emitting element portions. Also, the package is fixed with leads extending inside and outside the package. The ends of these leads inside the package are electrically connected to the respective electrodes of the semiconductor chip.

【0008】[0008]

【作用】上記した手段によれば、本発明の光電子装置
は、半導体チップの主面にそれぞれ波長の異なる光の受
光・発光を行う発光素子部および受光素子部が2つ宛設
けられているとともに、これら受光素子部には受信ケー
ブルによって光が導かれ、また発光素子部からは送信ケ
ーブルによって外部に光が送られる構造となっている。
したがって、この光電子装置を光通信システムの増幅回
路に接続することによって、前記受光素子部で検出した
信号を発光素子部から増幅して送信することができ、波
長多重伝送通信における中継機として使用できる。
According to the above means, the optoelectronic device of the present invention is provided with two light emitting element portions and two light receiving element portions for receiving and emitting light of different wavelengths on the main surface of the semiconductor chip. Light is guided to these light receiving element sections by a receiving cable, and light is sent from the light emitting element section to the outside by a transmitting cable.
Therefore, by connecting this optoelectronic device to the amplifier circuit of the optical communication system, the signal detected by the light receiving element section can be amplified from the light emitting element section and transmitted, and can be used as a repeater in wavelength division multiplexing communication. ..

【0009】[0009]

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図1は本発明の一実施例による光電子装置
における半導体チップを示す斜視図、図2〜図9は同じ
く半導体チップの製造各工程における模式的断面図であ
って、図2は第1多層成長層領域が形成された半導体基
板を示す断面図、図3は第2多層成長層領域が形成され
た半導体基板を示す断面図、図4は第3多層成長層領域
が形成された半導体基板を示す断面図、図5は第4多層
成長層領域が形成された半導体基板を示す断面図、図6
は表裏面に電極素材が形成された半導体基板を示す断面
図、図7は発光・受光面側の電極がパターニングされた
半導体基板を示す断面図、図8は発光・受光面側にアイ
ソレーション溝が形成された半導体基板を示す断面図、
図9は発光素子部および受光素子部が形成された半導体
チップを示す断面図、図10は発光素子部の要部を示す
模式的拡大断面図、図11は受光素子部の要部を示す模
式的拡大断面図、図12は波長多重伝送通信用光電子装
置の要部を示す正面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing a semiconductor chip in an optoelectronic device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 9 are schematic cross-sectional views in each step of manufacturing the semiconductor chip, and FIG. 2 is a first multilayer growth layer. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a semiconductor substrate in which a region is formed, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a semiconductor substrate in which a second multi-layer growth layer region is formed, and FIG. 4 is a cross-section showing a semiconductor substrate in which a third multi-layer growth layer region is formed. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a semiconductor substrate in which a fourth multilayer growth layer region is formed, FIG.
Is a sectional view showing a semiconductor substrate having electrode materials formed on the front and back surfaces, FIG. 7 is a sectional view showing a semiconductor substrate having electrodes on the light emitting / receiving surface side patterned, and FIG. 8 is an isolation groove on the light emitting / receiving surface side. A cross-sectional view showing a semiconductor substrate on which is formed,
9 is a sectional view showing a semiconductor chip having a light emitting element section and a light receiving element section formed therein, FIG. 10 is a schematic enlarged sectional view showing an essential part of the light emitting element section, and FIG. 11 is a schematic view showing an essential section of the light receiving element section. FIG. 12 is a front view showing an essential part of an optoelectronic device for wavelength division multiplexing communication.

【0010】本発明の光電子装置は、図12に示すよう
に、外観的には密閉箱型のパッケージ1と、前記パッケ
ージ1の内外に亘って延在しかつパッケージ1の一側部
に取り付けられた複数のリード2と、前記パッケージ1
の内外に亘って延在しかつパッケージ1の一側部に取り
付けられた光ケーブル3とからなっている。同図はパッ
ケージ本体4に取り付けた蓋体5を取り外してパッケー
ジ内部を見えるようにした図である。前記光ケーブル3
は受信ケーブル6と送信ケーブル7とからなっている。
これら受信ケーブル(光ケーブル)6および送信ケーブ
ル(光ケーブル)7は、前記パッケージ本体4の一側部
外面に取り付けられたガイド9内において分岐され、パ
ッケージ本体4内では相互に離れた構造となっている。
そして、前記受信ケーブル6の先端は光分波器10に接
続されるとともに、送信ケーブル7の先端は光合波器1
1に接続されている。前記光分波器10からは2本の光
ファイバ12,13が延在し、その先端は後述する2つ
の受光素子部の別々の受光面に対峙している。また、前
記光合波器11からも2本の光ファイバ14,15が延
在し、その先端は後述する2つの発光素子部の別々の発
光面に対峙している。
As shown in FIG. 12, the optoelectronic device of the present invention is a package 1 which is a closed box in appearance, and extends over the inside and outside of the package 1 and is attached to one side of the package 1. A plurality of leads 2 and the package 1
And an optical cable 3 attached to one side of the package 1. In the figure, the lid 5 attached to the package body 4 is removed so that the inside of the package can be seen. The optical cable 3
Consists of a receiving cable 6 and a transmitting cable 7.
The receiving cable (optical cable) 6 and the transmitting cable (optical cable) 7 are branched in a guide 9 attached to the outer surface of one side of the package body 4, and are separated from each other in the package body 4. ..
The tip of the receiving cable 6 is connected to the optical demultiplexer 10, and the tip of the transmitting cable 7 is connected to the optical multiplexer 1.
It is connected to 1. Two optical fibers 12 and 13 extend from the optical demultiplexer 10, and the ends of the optical fibers 12 and 13 face separate light receiving surfaces of two light receiving element portions described later. Also, two optical fibers 14 and 15 extend from the optical multiplexer 11, and the tips thereof face separate light emitting surfaces of two light emitting element portions described later.

【0011】一方、前記パッケージ本体4内には、絶縁
体からなるチップキャリア17が配設されている。この
チップキャリア17の主面および側面には、一部しか図
示はしないが所望パターンにメタライズ層19が設けら
れている。前記チップキャリア17の主面のメタライズ
層上には、後述する半導体チップ20が固定されてい
る。この半導体チップ20の主面、すなわち同一面には
2つの受光素子部21,22と、2つの発光素子部2
3,24が設けられている。そして、前記光分波器10
から延在する2本の光ファイバ12,13の先端が、前
記2つの受光素子部21,22の受光面に対峙してい
る。また、前記光合波器11から延在する2本の光ファ
イバ14,15の先端が、前記2つの発光素子部23,
24の発光面に対峙している。さらに、前記チップキャ
リア17の主面側の各メタライズ層19と、前記半導体
チップ20の電極は、導電性のワイヤ25によって電気
的に接続されている。また、チップキャリア17の側面
に延在するメタライズ層19と、前記リード2の内端
は、導電性のワイヤ26によって電気的に接続されてい
る。
On the other hand, in the package body 4, a chip carrier 17 made of an insulator is arranged. A metallization layer 19 is provided in a desired pattern on the main surface and the side surface of the chip carrier 17, although only a part thereof is shown. A semiconductor chip 20 described later is fixed on the metallized layer on the main surface of the chip carrier 17. Two light-receiving element portions 21 and 22 and two light-emitting element portions 2 are provided on the main surface of the semiconductor chip 20, that is, on the same surface.
3, 24 are provided. Then, the optical demultiplexer 10
The ends of the two optical fibers 12 and 13 extending from the optical fiber face the light receiving surfaces of the two light receiving element portions 21 and 22. In addition, the tips of the two optical fibers 14 and 15 extending from the optical multiplexer 11 are connected to the two light emitting element portions 23 and 23.
It faces 24 light emitting surfaces. Further, each metallized layer 19 on the main surface side of the chip carrier 17 and the electrode of the semiconductor chip 20 are electrically connected by a conductive wire 25. Further, the metallized layer 19 extending on the side surface of the chip carrier 17 and the inner end of the lead 2 are electrically connected by a conductive wire 26.

【0012】したがって、この光電子装置、すなわち波
長多重伝送通信用光電子装置を光通信システムの増幅回
路に組み込んだ場合、この光電子装置27は波長多重伝
送通信の中継機として使用することができる。すなわ
ち、前記光ケーブル3の受信ケーブル6に、波長λA
波長λB に乗る受信情報28が送られて来ると、この受
信情報28は光分波器10によってその波長の違いによ
って2つに分離される。分離された受信信号はそれぞれ
光ファイバ12,13によって、受信可能な受光素子部
21,22の受光面に送り込まれる。前記受光素子部2
1,22によって検出された信号は、増幅回路によって
出力が増大され、再び発光素子部23,24から光ファ
イバ14,15に送り込まれる。前記光ファイバ14,
15にはそれぞれ波長の異なる光(波長λA ,波長
λB )が送り込まれるが、光合波器11で一緒にされて
送信ケーブル7に送られる。この結果、送信ケーブル7
を介して外部に送信情報29が送り出されることにな
る。
Therefore, when the optoelectronic device, that is, the optoelectronic device for wavelength division multiplex communication is incorporated in the amplifier circuit of the optical communication system, the optoelectronic device 27 can be used as a repeater for the wavelength division multiplex communication. That is, the receiving cable 6 of the optical cable 3 has a wavelength λ A ,
When the reception information 28 on the wavelength λ B is sent, the reception information 28 is separated into two by the optical demultiplexer 10 due to the difference in the wavelength. The separated reception signals are sent by the optical fibers 12 and 13 to the light receiving surfaces of the receivable light receiving element units 21 and 22, respectively. The light receiving element section 2
The signals detected by 1 and 22 have their outputs increased by the amplifier circuit, and are sent again from the light emitting element sections 23 and 24 to the optical fibers 14 and 15. The optical fiber 14,
Lights having different wavelengths (wavelength λ A and wavelength λ B ) are sent to 15 respectively, and they are combined by the optical multiplexer 11 and sent to the transmission cable 7. As a result, the transmission cable 7
The transmission information 29 is sent to the outside via the.

【0013】つぎに、前記半導体チップ20およびその
製造方法について説明する。半導体チップ20は、図1
に示すように、長方形の半導体基板(半導体基体)30
の主面にE1 ,E2 で表記されるように2つの発光素子
部23,24と、R1 ,R2 で表記されるように2つの
受光素子部21,22が設けられている。前記半導体基
板30の裏面には各素子共通となるカソード電極(電
極)31が設けられている。また、前記半導体基板30
の主面の各素子部表面にはそれぞれアノード電極(電
極)32が設けられているとともに、半導体基板30の
主面にはそれぞれアイソレーション溝33が設けられ
て、各素子部のアノード電極32が相互に電気的に分離
されている。前記アノード電極32は受光素子部21,
22にあってはリング状電極となり、発光素子部23,
24にあっては中央が抜ける矩形電極となっている。両
電極において、その中央が抜かれ、受信光34,発信光
35の障害にならないようになっている。また、前記各
アノード電極32にはそれぞれワイヤ25が接続されて
いる。このような半導体チップ20にあっては、E1
る発光素子部23からは波長λA の発信光35が発光さ
れ、E2 なる発光素子部24からは波長λB の発信光3
5が発光される。また、R1 なる受光素子部21は波長
λA なる受信光34を受光し、R2 なる受光素子部22
は波長λB なる受信光34を受光できるようになってい
る。
Next, the semiconductor chip 20 and its manufacturing method will be described. The semiconductor chip 20 is shown in FIG.
As shown in, a rectangular semiconductor substrate (semiconductor substrate) 30
Two light emitting element portions 23 and 24 as indicated by E 1 and E 2 and two light receiving element portions 21 and 22 as indicated by R 1 and R 2 are provided on the main surface of. On the back surface of the semiconductor substrate 30, a cathode electrode (electrode) 31 which is common to all elements is provided. In addition, the semiconductor substrate 30
An anode electrode (electrode) 32 is provided on the surface of each element portion of the main surface of the semiconductor substrate, and an isolation groove 33 is provided on the main surface of the semiconductor substrate 30, so that the anode electrode 32 of each element portion is formed. They are electrically isolated from each other. The anode electrode 32 is a light receiving element portion 21,
22 becomes a ring-shaped electrode, and the light emitting element portion 23,
In the case of No. 24, it is a rectangular electrode with the center part missing. The center of each of the electrodes is removed so that the reception light 34 and the transmission light 35 are not disturbed. A wire 25 is connected to each of the anode electrodes 32. In such a semiconductor chip 20, the emission light 35 of wavelength λ A is emitted from the light emitting element portion 23 of E 1, and the emission light 3 of wavelength λ B is emitted from the light emitting element portion 24 of E 2.
5 is emitted. Further, the light receiving element section R 1 receives the received light 34 having the wavelength λ A, and the light receiving element section 22 R 2 is received.
Can receive the received light 34 having the wavelength λ B.

【0014】つぎに、このような半導体チップ20の製
造方法について説明する。前記半導体チップ20の製造
にあっては、図2に示すように、半導体基板30、具体
的にはn+ −InP基板30が用意される。このn+
InP基板30は、不純物濃度が2×1018cm-3とな
り、最終段階の厚さはおよそ300μmとなる。この実
施例では、前記n+ −InP基板30の主面、すなわち
同一面に左から右に亘って2つの発光素子部23,24
と、2つの受光素子部21,22が形成される。また、
前記2つの発光素子部23,24および2つの受光素子
部21,22は、相互に異なる波長(波長λA ,波長λ
B )の光を発光または受光する。このため各素子部で
は、異なる波長の光を発光または受光するため、In1x
Ga-xAsy 1-y で構成される活性層の混晶比を適宜
選択形成する必要がある。そこでn+ −InP基板30
の主面には、領域を別けて順次4つの多層成長層領域
(第1多層成長層領域,第2多層成長層領域,第3多層
成長層領域,第4多層成長層領域)が形成される。
Next, a method of manufacturing such a semiconductor chip 20 will be described. In manufacturing the semiconductor chip 20, as shown in FIG. 2, a semiconductor substrate 30, specifically, an n + -InP substrate 30 is prepared. This n +
The InP substrate 30 has an impurity concentration of 2 × 10 18 cm −3 and a final thickness of about 300 μm. In this embodiment, two light emitting element portions 23 and 24 are provided on the main surface of the n + -InP substrate 30, that is, on the same surface from left to right.
Then, two light receiving element portions 21 and 22 are formed. Also,
The two light emitting element portions 23 and 24 and the two light receiving element portions 21 and 22 have different wavelengths (wavelength λ A , wavelength λ A) .
The light of B ) is emitted or received. Thus each element portion, for emitting or receiving light of different wavelengths, an In 1x
It is necessary to appropriately select and form the mixed crystal ratio of the active layer composed of Ga −x As y P 1 -y . Therefore, n + -InP substrate 30
Four multi-layer growth layer regions (first multi-layer growth layer region, second multi-layer growth layer region, third multi-layer growth layer region, fourth multi-layer growth layer region) are sequentially formed on the main surface of ..

【0015】第1多層成長層領域は図2に示されるよう
に、n+ −InP基板30の主面左端側に形成される。
この第1多層成長層領域は発光素子部23を形成するも
のである。したがって、n+ −InP基板30の第1多
層成長層領域を形成する領域を除く主面をホトレジスト
膜41で覆う。つぎに、露出するn+ −InP基板30
の主面に、常用のエピタキシャル成長法によってp−I
nGaAsP層42を形成する。このp−InGaAs
P層42の不純物濃度は5×1017cm-3となるととも
に、0.5μmの厚さに形成される。また、このp−I
nGaAsP層42の略中央は、エッチングによって円
形に除去される。このp−InGaAsP層42はこの
エッチング処理によって電流狭窄層43となる。前記エ
ッチング部分は直径数十μmとなり、最終的には電流パ
ス領域となる。
As shown in FIG. 2, the first multilayer growth layer region is formed on the left end side of the main surface of the n + -InP substrate 30.
The first multi-layer growth layer region forms the light emitting element section 23. Therefore, the principal surface of the n + -InP substrate 30 except the region where the first multilayer growth layer region is formed is covered with the photoresist film 41. Next, the exposed n + -InP substrate 30
On the main surface of p-I by a conventional epitaxial growth method.
The nGaAsP layer 42 is formed. This p-InGaAs
The P layer 42 has an impurity concentration of 5 × 10 17 cm −3 and is formed with a thickness of 0.5 μm. Also, this p-I
The substantially center of the nGaAsP layer 42 is removed in a circular shape by etching. The p-InGaAsP layer 42 becomes the current confinement layer 43 by this etching process. The etched portion has a diameter of several tens of μm and finally becomes a current path region.

【0016】つぎに、前記電流狭窄層43上に順次エピ
タキシャル成長を行いn−InPバッファー層44、p
−InGaAsP活性層45、p−InP閉込層46、
n−InGaAsP表面層47を形成する。前記n−I
nPバッファー層44は、不純物濃度が1×1018cm
-3となるとともに3μmの厚さとなっている。前記p−
InGaAsP活性層45は、不純物濃度が3.5×1
18cm-3となるとともに0.5μmの厚さとなってい
る。前記p−InP閉込層46は、不純物濃度が5.5
×1017cm-3となるとともに1μmの厚さとなってい
る。前記n−InGaAsP表面層47は、不純物濃度
が8×1017cm-3となるとともに1μmの厚さとなっ
ている。発光素子部、すなわち発光ダイオードの形成に
あっては、前記のような発光素子部形成用多層成長層4
8を形成する(図10参照)。
Next, epitaxial growth is sequentially performed on the current confinement layer 43 to form the n-InP buffer layers 44, p.
-InGaAsP active layer 45, p-InP confinement layer 46,
An n-InGaAsP surface layer 47 is formed. N-I
The nP buffer layer 44 has an impurity concentration of 1 × 10 18 cm
The thickness becomes -3 and the thickness becomes 3 μm. P-
The InGaAsP active layer 45 has an impurity concentration of 3.5 × 1.
The thickness is 0 18 cm −3 and the thickness is 0.5 μm. The p-InP confinement layer 46 has an impurity concentration of 5.5.
The thickness is × 10 17 cm -3 and the thickness is 1 μm. The n-InGaAsP surface layer 47 has an impurity concentration of 8 × 10 17 cm −3 and a thickness of 1 μm. In the formation of the light emitting element portion, that is, the light emitting diode, the above-described multilayer growth layer 4 for forming the light emitting element portion is formed.
8 is formed (see FIG. 10).

【0017】前記第1多層成長層領域の形成後、前記ホ
トレジスト膜41を除去するとともに、図3に示すよう
に、第2多層成長層領域形成領域を除く半導体基板30
の主面および前記第1多層成長層領域の発光素子部形成
用多層成長層48上にホトレジスト膜50を形成する。
つぎに、前記処理手順と同様にして第2多層成長層領域
に発光素子部形成用多層成長層48を形成する。ところ
で、この実施例では第1多層成長層領域に形成される発
光素子部の発信光35の発光波長λA と、第2多層成長
層領域に形成される発光素子部の発信光35の発光波長
λB とは、相互に異なるように形成する。したがって、
第1多層成長層領域および第2多層成長層領域の発光素
子部形成用多層成長層48におけるp−InGaAsP
活性層45、すなわちp−In1xGa-xAsy 1-y
性層45の混晶比(x,y)を適宜選択し、InGaA
sP系での発光波長帯1.1〜1.5μm内で前記波長
λA ,波長λB を用途に応じて選択決定する。
After the formation of the first multi-layer growth layer region, the photoresist film 41 is removed and, as shown in FIG. 3, the semiconductor substrate 30 excluding the second multi-layer growth layer region formation region is formed.
A photoresist film 50 is formed on the main surface and the multi-layered growth layer 48 for forming a light emitting element in the first multi-layered growth layer region.
Next, the light emitting element portion forming multilayer growth layer 48 is formed in the second multilayer growth layer region in the same manner as the above processing procedure. By the way, in this embodiment, the emission wavelength λ A of the emitted light 35 of the light emitting element portion formed in the first multilayer growth layer region and the emission wavelength of the emitted light 35 of the light emitting element portion formed in the second multilayer growth layer region. It is formed so as to be different from λ B. Therefore,
P-InGaAsP in the multi-layer growth layer 48 for forming the light emitting element portion in the first multi-layer growth layer region and the second multi-layer growth layer region
Active layer 45, i.e., the mixed crystal ratio of p-In 1x Ga -x As y P 1-y active layer 45 (x, y) appropriately selected, InGaAs
The wavelength λ A and the wavelength λ B are selected and determined according to the application within the emission wavelength band of 1.1 to 1.5 μm in the sP system.

【0018】つぎに、前記ホトレジスト膜50を除去し
た後、図4に示すように、第3多層成長層領域形成領域
を除く半導体基板30の主面および前記第1・第2多層
成長層領域の発光素子部形成用多層成長層48の表面に
ホトレジスト膜51を形成する。ついで、前記半導体基
板30の露出する主面に順次エピタキシャル成長法によ
って、n- −InPバッファー層53、n- −InGa
AsP活性層54、n- −InP層55、n- −InP
窓層56を形成し、受光素子部形成用多層成長層57を
形成する(図11参照)。前記n- −InPバッファー
層53は厚さが1.5μm、不純物濃度が1×1015
-3となっている。前記n- −InGaAsP活性層5
4は、厚さが2.3μm、不純物濃度が3×1015cm
-3となっている。前記n- −InP層55は不純物濃度
が1×1017cm-3となるとともに0.2μmの厚さと
なっている。前記n- −InP窓層56は不純物濃度が
1×1015cm-3となるとともに3μmの厚さとなって
いる。
Next, after removing the photoresist film 50, as shown in FIG. 4, the main surface of the semiconductor substrate 30 and the first and second multilayer growth layer regions except the third multilayer growth layer region forming region are removed. A photoresist film 51 is formed on the surface of the light emitting element portion forming multilayer growth layer 48. Then, the n -- InP buffer layer 53 and the n -- InGa are sequentially formed on the exposed main surface of the semiconductor substrate 30 by the epitaxial growth method.
AsP active layer 54, n -- InP layer 55, n -- InP
The window layer 56 is formed, and the light-receiving element portion forming multilayer growth layer 57 is formed (see FIG. 11). The n -InP buffer layer 53 has a thickness of 1.5 μm and an impurity concentration of 1 × 10 15 c.
It is m -3 . The n -InGaAsP active layer 5
No. 4 has a thickness of 2.3 μm and an impurity concentration of 3 × 10 15 cm
-3 . The n -InP layer 55 has an impurity concentration of 1 × 10 17 cm −3 and a thickness of 0.2 μm. The n -InP window layer 56 has an impurity concentration of 1 × 10 15 cm −3 and a thickness of 3 μm.

【0019】つぎに、前記ホトレジスト膜51を除去し
た後、図5に示すように、前記発光素子部形成用多層成
長層48および受光素子部形成用多層成長層57上にホ
トレジスト膜58を形成する。ついで前記手順と同様に
受光素子部形成用多層成長層57を露出する半導体基板
30の主面、すなわち第4多層成長層領域形成領域に形
成する。隣合う2つの受光素子部形成用多層成長層57
は、前記2つの発光素子部形成用多層成長層48の場合
と同様に、一方の受光素子部形成用多層成長層57は波
長λA の受信光34を、他方の受光素子部形成用多層成
長層57は波長λB の受信光34を受光するように形成
される。したがって、これら受光素子部形成用多層成長
層57におけるn- −InGaAsP活性層54、すな
わちn- −In1xGa-xAsy 1-y 活性層54の混晶
比(x,y)を前記発光素子部の場合と同様に適宜選択
する。
After removing the photoresist film 51, a photoresist film 58 is formed on the light emitting element portion forming multilayer growth layer 48 and the light receiving element portion forming multilayer growth layer 57, as shown in FIG. .. Then, similar to the above procedure, the light-receiving element portion forming multilayer growth layer 57 is formed on the exposed main surface of the semiconductor substrate 30, that is, the fourth multilayer growth layer region forming region. Two adjacent multi-layer growth layers 57 for forming light receiving element portions
As in the case of the two light emitting element portion forming multilayer growth layers 48, one of the light receiving element portion forming multilayer growth layers 57 receives the received light 34 of wavelength λ A and the other light receiving element portion forming multilayer growth layers 57. The layer 57 is formed to receive the received light 34 having the wavelength λ B. Therefore, n in the light-receiving element portion forming multilayer growth layer 57 - -InGaAsP active layer 54, i.e. n - -In 1x Ga -x As y mixed crystal ratio of P 1-y active layer 54 (x, y) wherein It is appropriately selected as in the case of the light emitting element section.

【0020】つぎに、前記ホトレジスト膜58を除去す
る。その後、図6に示すように、前記半導体基板30の
表裏面に電極素材60,61が形成される。半導体基板
30の主面の電極素材60は、AuGe−Ni−Auと
なり、全体で2.7μm程度となる。この電極素材60
は、図7および図1に示されるように、後にパターニン
グされて受光素子および発光素子のアノード電極32と
なる。また、前記電極素材61はTi−Pt−Auから
なり、全体で1.2μm程度の厚さとなっている。ま
た、この電極素材61はそのままカソード電極31とし
て使用される。なお、前記半導体基板30の裏面に電極
素材61設ける前に、前記半導体基板30の裏面は所定
厚さ研削され、300μm程度の厚さにされる。
Next, the photoresist film 58 is removed. Thereafter, as shown in FIG. 6, electrode materials 60 and 61 are formed on the front and back surfaces of the semiconductor substrate 30. The electrode material 60 on the main surface of the semiconductor substrate 30 is AuGe-Ni-Au, and has a total thickness of about 2.7 μm. This electrode material 60
Are patterned later to become the anode electrodes 32 of the light receiving element and the light emitting element, as shown in FIGS. 7 and 1. The electrode material 61 is made of Ti-Pt-Au and has a total thickness of about 1.2 μm. The electrode material 61 is used as it is as the cathode electrode 31. Before providing the electrode material 61 on the back surface of the semiconductor substrate 30, the back surface of the semiconductor substrate 30 is ground to a predetermined thickness to a thickness of about 300 μm.

【0021】つぎに、図8に示されるように、前記半導
体基板30の主面にはアイソレーション溝33が設けら
れる。このアイソレーション溝33は隣合う素子部のア
ノード電極32を電気的に相互に独立させるべく設けら
れ、各素子部の境界に半導体基板30の表面に達する深
さまで設けられる。
Next, as shown in FIG. 8, an isolation groove 33 is provided on the main surface of the semiconductor substrate 30. The isolation groove 33 is provided to electrically separate the anode electrodes 32 of the adjacent element portions from each other, and is provided at the boundary between the element portions to a depth reaching the surface of the semiconductor substrate 30.

【0022】つぎに、図9に示されるように、各素子部
は発光素子部23,24,受光素子部21,22として
形成され、これによって半導体チップ20が形成され
る。前記発光素子部形成用多層成長層48においては、
前記電流パス領域に略対応するn−InGaAsP表面
層47部分が除去される。この結果、図10の拡大断面
図にも示すように、発光素子部23,24が形成され
る。この発光素子部23,24にあっては、前記アノー
ド電極32とカソード電極31に所定の電圧を印加する
と、図1にも示すように、発光面から光(発信光35:
波長λA ,波長λB )を発光する。また、受光素子部形
成用多層成長層57においては、図11の拡大断面図に
示すように、リング状のアノード電極32に対応する円
形領域に、不純物(Zn)が拡散されてpn接合が形成
される。亜鉛を拡散した点々を施した拡散領域62は、
- −InGaAsP活性層54にまで達するように形
成される。このようにして形成された受光素子部21,
22にあっては、図1にも示すように、受光面に入射す
る光(受信光34:波長λA ,波長λB )を受光し、そ
の光強度をカソード電極31とアノード電極32とによ
って電気出力として取り出す。
Next, as shown in FIG. 9, each element portion is formed as a light emitting element portion 23, 24 and a light receiving element portion 21, 22. Thereby, the semiconductor chip 20 is formed. In the multilayer growth layer 48 for forming the light emitting element part,
The portion of the n-InGaAsP surface layer 47 substantially corresponding to the current path region is removed. As a result, as shown in the enlarged sectional view of FIG. 10, the light emitting element portions 23 and 24 are formed. In the light emitting element portions 23 and 24, when a predetermined voltage is applied to the anode electrode 32 and the cathode electrode 31, as shown in FIG. 1, light (transmitted light 35:
It emits light of wavelength λ A and wavelength λ B ). Further, in the light-receiving element portion forming multilayer growth layer 57, as shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 11, impurities (Zn) are diffused in the circular region corresponding to the ring-shaped anode electrode 32 to form a pn junction. To be done. The diffusion area 62, which is dotted with zinc diffused,
It is formed so as to reach the n -InGaAsP active layer 54. The light-receiving element portion 21 thus formed,
In FIG. 22, as shown in FIG. 1, the light (reception light 34: wavelength λ A , wavelength λ B ) incident on the light receiving surface is received, and its light intensity is changed by the cathode electrode 31 and the anode electrode 32. Take out as electric output.

【0023】[0023]

【発明の効果】このような実施例によれば、つぎのよう
な効果が得られる。 (1)本発明の光電子装置にあっては、単一の半導体チ
ップに複数の発光素子部および受光素子部を有するため
用途の拡大が図れるという効果が得られる。
According to such an embodiment, the following effects can be obtained. (1) In the optoelectronic device of the present invention, since a single semiconductor chip has a plurality of light emitting element portions and light receiving element portions, it is possible to obtain an effect that the application can be expanded.

【0024】(2)上記(1)により、本発明の半導体
チップは、微小領域内に複数の用途に応じた発光・受光
素子部がアレイされている。したがって、本発明によれ
ば、広波長帯域に亘って安定した光出力, 受光感度を有
する素子のモジュール化が可能となるという効果が得ら
れる。
(2) According to the above (1), in the semiconductor chip of the present invention, light emitting / light receiving element portions corresponding to a plurality of applications are arrayed in a minute area. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an effect that an element having stable light output and light receiving sensitivity over a wide wavelength band can be modularized.

【0025】(3)本発明の光電子装置にあっては、単
一の半導体チップに複数の発光素子部および受光素子部
を有し、かつ特定の異なる発光波長の授受が行なえる構
造となっているため、波長多重伝送通信用中継機の半導
体チップとして使用できるという効果が得られる。
(3) In the optoelectronic device of the present invention, a single semiconductor chip has a plurality of light emitting element portions and light receiving element portions, and has a structure capable of exchanging specific emission wavelengths. Therefore, there is an effect that it can be used as a semiconductor chip of a repeater for wavelength division multiplexing communication.

【0026】(4)上記(3)により、本発明によれ
ば、単一の半導体チップで受信光を受光し、かつ発信光
を発光することができるため、中継機としての光電子装
置も小型化されるという効果が得られる。
(4) Due to the above (3), according to the present invention, since the received light can be received and the emitted light can be emitted by the single semiconductor chip, the optoelectronic device as the repeater can be miniaturized. The effect is obtained.

【0027】(5)上記(3)により、本発明によれ
ば、単一の半導体チップに複数の発光素子部および受光
素子部を有し、かつ特定の異なる発光波長の授受が行な
える構造となっているが、さらに進んで同一発光波長の
光の受信,送信を行う素子部をそれぞれ複数設けてお
き、それらを適宜使い分けることが可能とひておくこと
によって、各素子間において冗長性をもたせることがで
きる。このようにすれば、中継機の長寿命化、信頼度の
向上が達成できるという効果が得られる。
(5) Due to the above (3), according to the present invention, a structure having a plurality of light emitting element portions and light receiving element portions on a single semiconductor chip and capable of exchanging specific different emission wavelengths is provided. However, by advancing further, it is possible to provide redundancy between each element by providing multiple element sections for receiving and transmitting light of the same emission wavelength, and appropriately using them. be able to. By doing so, it is possible to obtain the effects that the life of the repeater can be extended and the reliability can be improved.

【0028】(6)本発明の半導体チップは同一面に複
数の発光素子部および受光素子部を有する構造となって
いることから、光電子装置にあっては信号授受用の光ケ
ーブルをパッケージの一側に配設でき、使い勝手が良い
という効果が得られる。
(6) Since the semiconductor chip of the present invention has a structure having a plurality of light emitting element portions and light receiving element portions on the same surface, in an optoelectronic device, an optical cable for signal transmission / reception is provided on one side of the package. It is possible to arrange it at any position, and it is easy to use.

【0029】(7)上記(1)〜(6)により、本発明
によれば、光通信システムにおいて、信頼度が高くかつ
長寿命の光中継機を安価に提供することができるという
相乗効果が得られる。
(7) From the above (1) to (6), according to the present invention, there is a synergistic effect that an optical repeater having high reliability and long life can be provided at low cost in an optical communication system. can get.

【0030】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない、たとえば、
前記実施例では波長の異なる光を発光または受光するた
めに、混晶比を変化させるために、特に領域を区切って
別々に多層成長層を形成したが、他の構造でも良い。す
なわち、エピタキシャル層は、成長方向に沿って順次不
純物濃度が低下する傾向がある。そこで、エピタキシャ
ル層における深さ方向の不純物濃度(混晶比)分布を積
極的に大きく変化させておき、このエピタキシャル層を
図13に示すように研磨によって傾斜させ、あるいは図
14に示すように選択エッチングによって階段状にする
ことによって、混晶比が異なる面を形成し、この面上に
所望のエピタキシャル層を形成して発光素子部や受光素
子部を形成してもよい。図13および図14は発光素子
部23,24のみを示す。受光素子部21,22はその
奥側あるいは手前側に形成される。この例では、p−G
aAs基板65上に混晶比yが3.5〜0.05と順次
変化する厚さが百数十μmのGa1-y Aly Asからな
るp−GaAlAs活性層66を形成し、このp−Ga
AlAs活性層66を斜めに切断し、あるいは階段状に
形成する。図13の場合は、表面が傾斜面となった前記
p−GaAlAs活性層66上に、エピタキシャル成長
法によって厚さ1.0μmのn−GaAlAs閉込層6
7、厚さ1.5μmのn+ −GaAs表面層68が順次
形成されている。前記n−GaAlAs閉込層67およ
びn+ −GaAs表面層68は、各発光素子部23,2
4間で絶縁膜69で電気的に分離されている。また、前
記n+ −GaAs表面層68はその中央が円形状に除去
されている。そして、前記n+ −GaAs表面層68上
にはカソード電極31が、また、p−GaAs基板65
の裏面にはアノード電極32が設けられている。したが
って、前記カソード電極31とアノード電極32間に所
定の電流が印加されると、光(発信光35:波長λA
波長λB )を発光する。図14の場合は前記p−GaA
lAs活性層66が階段状になって異なっている以外は
全て同じである。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, for example,
In the above-mentioned embodiment, in order to emit or receive light having different wavelengths, in order to change the mixed crystal ratio, the multi-layer growth layer is formed separately by dividing the region, but other structures may be used. That is, the epitaxial layer has a tendency that the impurity concentration gradually decreases along the growth direction. Therefore, the impurity concentration (mixed crystal ratio) distribution in the depth direction in the epitaxial layer is positively changed, and the epitaxial layer is inclined by polishing as shown in FIG. 13 or selected as shown in FIG. It is also possible to form a surface having a different mixed crystal ratio by forming a step by etching, and form a desired epitaxial layer on this surface to form a light emitting element section or a light receiving element section. 13 and 14 show only the light emitting element portions 23 and 24. The light receiving element portions 21 and 22 are formed on the back side or the front side thereof. In this example, p-G
forming a p-GaAlAs active layer 66 thickness aAs substrate 65 mole fraction y on is sequentially changed from 3.5 to 0.05 consists of a hundred μm of Ga 1-y Al y As, the p -Ga
The AlAs active layer 66 is obliquely cut or formed in a step shape. In the case of FIG. 13, the n-GaAlAs confinement layer 6 having a thickness of 1.0 μm is epitaxially grown on the p-GaAlAs active layer 66 having the inclined surface.
7. An n + -GaAs surface layer 68 having a thickness of 1.5 μm is sequentially formed. The n-GaAlAs confinement layer 67 and the n + -GaAs surface layer 68 are provided in the light emitting element portions 23, 2 respectively.
An insulating film 69 electrically separates the four. The center of the n + -GaAs surface layer 68 is removed in a circular shape. The cathode electrode 31 is formed on the n + -GaAs surface layer 68, and the p-GaAs substrate 65 is formed.
An anode electrode 32 is provided on the back surface of the. Therefore, when a predetermined current is applied between the cathode electrode 31 and the anode electrode 32, light (transmitted light 35: wavelength λ A ,
Emits a wavelength λ B ). In the case of FIG. 14, the p-GaA is used.
All are the same except that the lAs active layers 66 are different in a stepwise manner.

【0031】前記実施例では発光素子部は発光ダイオー
ドで構成したが、半導体レーザで構成してもよいことは
勿論である。この場合、面発光型半導体レーザにすれ
ば、半導体基板の同一面側にそれぞれ発光素子部および
受光素子部を配置することができる。
In the above-mentioned embodiment, the light emitting element portion is constituted by the light emitting diode, but it is needless to say that it may be constituted by the semiconductor laser. In this case, in the case of a surface emitting semiconductor laser, the light emitting element section and the light receiving element section can be arranged on the same surface side of the semiconductor substrate.

【0032】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である光通信
システムにおける中継機に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではない。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the repeater in the optical communication system which is the field of application of the background has been described, but the invention is not limited thereto.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による光電子装置における半
導体チップを示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor chip in an optoelectronic device according to an embodiment of the present invention.

【図2】第1多層成長層領域が形成された半導体基板の
模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate on which a first multilayer growth layer region is formed.

【図3】第2多層成長層領域が形成された半導体基板の
模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate in which a second multilayer growth layer region is formed.

【図4】第3多層成長層領域が形成された半導体基板の
模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate on which a third multilayer growth layer region is formed.

【図5】第4多層成長層領域が形成された半導体基板の
模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate on which a fourth multilayer growth layer region is formed.

【図6】表裏面に電極素材が形成された半導体基板の模
式的断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate having electrode materials formed on the front and back surfaces.

【図7】発光・受光面側の電極がパターニングされた半
導体基板の模式的断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate on which electrodes on a light emitting / light receiving surface side are patterned.

【図8】発光・受光面側にアイソレーション溝が形成さ
れた半導体基板の模式的断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate having an isolation groove formed on the light emitting / receiving surface side.

【図9】発光素子部および受光素子部が形成された半導
体チップの模式的断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor chip in which a light emitting element section and a light receiving element section are formed.

【図10】発光素子部の要部を示す模式的拡大断面図で
ある。
FIG. 10 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a main part of a light emitting element section.

【図11】受光素子部の要部を示す模式的拡大断面図で
ある。
FIG. 11 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a main part of a light receiving element section.

【図12】波長多重伝送通信用光電子装置の要部を示す
正面図である。
FIG. 12 is a front view showing a main part of an optoelectronic device for wavelength division multiplexing communication.

【図13】本発明の他の実施例による半導体チップの断
面図である。
FIG. 13 is a sectional view of a semiconductor chip according to another embodiment of the present invention.

【図14】本発明の他の実施例による半導体チップの断
面図である。
FIG. 14 is a sectional view of a semiconductor chip according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…パッケージ、2…リード、3…光ケーブル、4…パ
ッケージ本体、5…蓋体、6…受信ケーブル、7…送信
ケーブル、9…ガイド、10…光分波器、11…光合波
器、12,13,14,15…光ファイバ、17…チッ
プキャリア、19…メタライズ層、20…半導体チッ
プ、21,22…受光素子部、23,24…発光素子
部、25,26…ワイヤ、27…光電子装置、28…受
信情報、29…送信情報、30…半導体基板(n+ −I
nP基板)、31…カソード電極、32…アノード電
極、33…アイソレーション溝、34…受信光、35…
発信光、41…ホトレジスト膜、42…p−InGaA
sP層、43…電流狭窄層、44…n−InPバッファ
ー層、45…p−InGaAsP活性層、46…p−I
nP閉込層、47…n−InGaAsP表面層、48…
発光素子部形成用多層成長層、50…ホトレジスト膜、
51…ホトレジスト膜、53…n- −InPバッファー
層、54…n- −InGaAsP活性層、55…n-
InP層、56…n- −InP窓層、57…受光素子部
形成用多層成長層、58…ホトレジスト膜、60,61
…電極素材、62…拡散領域、65…p−GaAs基
板、66…p−GaAlAs活性層、67…n−GaA
lAs閉込層、68…n+ −GaAs表面層、69…絶
縁膜。
1 ... Package, 2 ... Lead, 3 ... Optical cable, 4 ... Package body, 5 ... Lid, 6 ... Receiving cable, 7 ... Transmitting cable, 9 ... Guide, 10 ... Optical demultiplexer, 11 ... Optical multiplexer, 12 , 13, 14, 15 ... Optical fiber, 17 ... Chip carrier, 19 ... Metallized layer, 20 ... Semiconductor chip 21, 22 ... Light receiving element section, 23, 24 ... Light emitting element section, 25, 26 ... Wire, 27 ... Photoelectron Device, 28 ... Reception information, 29 ... Transmission information, 30 ... Semiconductor substrate (n + -I
nP substrate), 31 ... Cathode electrode, 32 ... Anode electrode, 33 ... Isolation groove, 34 ... Received light, 35 ...
Transmitted light, 41 ... Photoresist film, 42 ... p-InGaA
sP layer, 43 ... Current constriction layer, 44 ... n-InP buffer layer, 45 ... p-InGaAsP active layer, 46 ... p-I
nP confinement layer, 47 ... n-InGaAsP surface layer, 48 ...
Multi-layered growth layer for forming light emitting element part, 50 ... Photoresist film,
51 ... photoresist film, 53 ... n - -InP buffer layer, 54 ... n - -InGaAsP active layer, 55 ... n - -
InP layer, 56 ... N -- InP window layer, 57 ... Multilayer growth layer for forming light receiving element portion, 58 ... Photoresist film, 60, 61
... electrode material, 62 ... diffusion region, 65 ... p-GaAs substrate, 66 ... p-GaAlAs active layer, 67 ... n-GaA
lAs confinement layer, 68 ... N + -GaAs surface layer, 69 ... Insulating film.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光素子部と受光素子部が単一の半導体
基板の同一面側にそれぞれ一つ以上設けられていること
を特徴とする光電子装置。
1. An optoelectronic device, wherein one or more light emitting element portions and one or more light receiving element portions are provided on the same surface side of a single semiconductor substrate.
【請求項2】 前記発光素子部および受光素子部はそれ
ぞれ複数設けられているとともに、前記複数の受光素子
部はそれぞれ異なった発光波長の光を受光する構造とな
り、また前記複数の発光素子部は前記異なった発光波長
の光をそれぞれ発光する構造となっていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の光電子装置。
2. The light emitting element section and the light receiving element section are respectively provided in plurality, and the plurality of light receiving element sections have a structure for receiving lights of different emission wavelengths, respectively. The optoelectronic device according to claim 1, wherein the optoelectronic device has a structure that emits light having different emission wavelengths.
【請求項3】 パッケージと、このパッケージ内に配置
されかつ発光素子部と受光素子部をそれぞれ複数有する
半導体基板と、前記パッケージに固定されるとともに前
記受光素子部にパッケージ外からの光を案内する入力用
光ファイバと、前記パッケージに固定されるとともに前
記発光素子部から発光された光をパッケージ外に案内す
る出力用光ファイバと、前記パッケージの内外に亘って
延在し内端は前記半導体基板の所定の電極に電気的に接
続された複数のリードと、を有することを特徴とする光
電子装置。
3. A package, a semiconductor substrate arranged in the package and having a plurality of light emitting element portions and a plurality of light receiving element portions, respectively, and fixed to the package and guiding light from outside the package to the light receiving element portion. An input optical fiber, an output optical fiber that is fixed to the package and guides light emitted from the light emitting element to the outside of the package, and an inner end that extends inside and outside the package and has an inner end that is the semiconductor substrate. A plurality of leads electrically connected to a predetermined electrode of the optoelectronic device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679979A (en) * 1996-05-21 1997-10-21 Weingand; Christopher Dirk Surface mount package with heat transfer feature

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