JPH07131062A - 受発光素子 - Google Patents

受発光素子

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JPH07131062A
JPH07131062A JP27240793A JP27240793A JPH07131062A JP H07131062 A JPH07131062 A JP H07131062A JP 27240793 A JP27240793 A JP 27240793A JP 27240793 A JP27240793 A JP 27240793A JP H07131062 A JPH07131062 A JP H07131062A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
light
junction structure
emission output
light emission
Prior art date
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Pending
Application number
JP27240793A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisaya Kato
久弥 加藤
Hiroshi Ito
寛 伊藤
Hironari Kuno
裕也 久野
Satoshi Takeuchi
聡 竹内
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光部と発光出力検出部との対向面の露出に
よる不具合を解消することができる受発光素子を提供す
ることにある。 【構成】 GaAs基板1の上には、n−AlGaAs
層2、GaAs層3、p−AlGaAs層4、p−Ga
As層5が順に積層されている。p−GaAs層5の上
には発光部用p側電極6と発光出力検出部用p側電極7
とが離間して配置されている。発光部用p側電極6と発
光出力検出部用p側電極7との間には、分離部8が形成
されている。つまり、GaAs基板1上にpn接合構造
よりなる発光部9が形成されるとともに、GaAs基板
1上に発光部9とは離間して発光部9からの光強度を検
出するためのpn接合構造よりなる発光出力検出部10
が形成されている。さらに、発光部9と発光出力検出部
10との対向する面がメサ形状にされ、この面に反射防
止膜11と保護膜12が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、受発光素子に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図5に示すように、受発光素子に
おいて、同一のGaAs基板30上に、pn接合構造よ
りなる発光部31と、発光部31からの光強度を検出す
るためのpn接合構造よりなる発光出力検出部32とを
配置することが行われている。ここで、基板30上にお
いて、発光部31と発光出力検出部32とは分離部35
により離間して配置され、その対向する面は垂直に形成
されていた。尚、図5において、36はn−AlGaA
s層、37はGaAs層、38はp−AlGaAs層、
39はp−GaAs層、40,41,42は電極であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、発光部31
と発光出力検出部32との間の分離部35は空間となっ
ているので、発光部31と発光出力検出部32との対向
面は露出してしまっていた。そのために、発光部31と
発光出力検出部32との対向面に対し保護処理等を施す
場合は、対向する面は垂直に形成されていたので、図5
に示すように、均一な厚さで反射防止膜33や保護膜3
4を形成することができず、高信頼性な素子を得ること
は困難であった。特に、真空蒸着法又はスパッタ法では
蒸着粒子又はスパッタ粒子はその粒子の飛散方向に指向
性があるので垂直壁では分離部35の底部と上方部では
均一に膜を形成することが困難であった。又、発光部3
1と発光出力検出部32との分離部35を空間としてい
るために、発光部31側端面及び発光出力検出部32側
端面でのフレネル反射損失が大きく、発光出力検出部3
2の入射光強度が制限されていた。
【0004】そこで、この発明の目的は、発光部と発光
出力検出部との対向面の露出による不具合を解消するこ
とができる受発光素子を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、半導
体基板上に形成され、pn接合構造またはpin接合構
造よりなる発光部と、前記半導体基板上にて前記発光部
とは離間して形成され、該発光部からの光強度を検出す
るためのpn接合構造またはpin接合構造よりなる発
光出力検出部とからなる受発光素子において、前記発光
部と前記発光出力検出部との対向する面をメサ形状に
し、この面に膜を形成した受発光素子をその要旨とする
ものである。
【0006】請求項2の発明は、半導体基板上に形成さ
れ、pn接合構造またはpin接合構造よりなる発光部
と、前記半導体基板上にて前記発光部とは離間して形成
され、該発光部からの光強度を検出するためのpn接合
構造またはpin接合構造よりなる発光出力検出部とか
らなる受発光素子において、前記発光部と前記発光出力
検出部との間に、光伝搬材料を配置した受発光素子をそ
の要旨とするものである。
【0007】
【作用】請求項1の発明は、発光部と発光出力検出部と
の対向する面がメサ形状となり、この面に厚みが均一な
保護膜等の膜を真空蒸着法やスパッタ法等により形成し
やすくなる。
【0008】請求項2の発明は、発光部と発光出力検出
部との間に、光伝搬材料が配置され、この光伝搬材料を
通して発光部から発光出力検出部に光が伝搬される。そ
の結果、発光部側端面及び発光出力検出部側端面でのフ
レネル反射損失が抑制される。
【0009】
【実施例】(第1実施例)以下、この発明を具体化した
第1実施例を図面に従って説明する。
【0010】図1に示すように、半導体基板としてのG
aAs基板1の上には、クラッド層としてのn−AlG
aAs層2、発光層としてのGaAs層3、クラッド層
としてのp−AlGaAs層4、p−GaAs層5がエ
ピタキシャル成長にて順に積層されている。さらに、p
−GaAs層5の上には発光部用p側電極6と発光出力
検出部用p側電極7とが離間して配置されている。この
発光部用p側電極6と発光出力検出部用p側電極7との
間には、GaAs基板1に至るV溝よりなる分離部8が
形成されている。即ち、GaAs基板1上において、p
n接合構造よりなる発光部9と、発光部9とは離間して
発光出力検出部10が形成され、発光出力検出部10は
発光部9からの光強度を検出するためのpn接合構造よ
りなる。
【0011】分離部8は、発光部用p側電極6及び発光
出力検出部用p側電極7をマスクとしてエッチングによ
り形成されたものである。この分離部8の形成におい
て、GaAs基板1の各面方位のエッチング速度の差か
ら分離部8の側面とGaAs基板1の基板面の間に両者
の面指数に応じた角度をなす。
【0012】今、GaAs基板1の面方位を(100)
として、図2に示すように、分離部8を(011)面に
垂直に[011]方向に形成すると、エッチング速度は
{111}A面<{100}面<{110}面の順で大
きくなる。従って、分離部8の側面は(111)A面に
より形成される。(111)A面は、図2に示すよう
に、(100)面に対して約54°の角度をなす順メサ
形状となる。
【0013】このように形成された分離部8の側面(発
光部9と発光出力検出部10との対向する面)が順メサ
形状となる。そして、図1に示すように、発光出力検出
部10の側面には、厚みが均一な反射防止膜11が形成
されている。又、発光部9の側面には、厚みが均一な保
護膜12が形成されている。つまり、分離部8の側面が
順メサ形状となれば、反射防止膜11と保護膜12と
が、分離部8のGaAs基板1の深さ方向に対して均一
に形成できる。
【0014】特に、真空蒸着法又はスパッタ法では蒸着
粒子又はスパッタ粒子はその粒子の飛散方向に指向性が
あり、発光部9と発光出力検出部10との対向する面が
垂直壁となっていると分離部8の底部と上方部では均一
に膜を形成することは困難であった。しかし、本実施例
では発光部9と発光出力検出部10との対向する面がメ
サ形状になっているので、厚さが均一な膜を形成でき
る。
【0015】又、GaAs基板1の裏面には電極13が
配置されている。次に、このように構成した受発光素子
の作用を説明する。発光部用p側電極6と裏面の電極1
3との間の通電により、発光層であるGaAs層3内で
光が誘導放出される。その光は、保護膜12を通して発
光出力検出部10に向かって放出される。そして、光
は、反射防止膜12を通して発光出力検出部10のGa
As層3に受光され、発光出力検出部10内で光電変換
される。その結果、発光出力検出部用p側電極7と裏面
の電極13との間に入射光に応じた光電流が発生する。
この光電流を測定することで、発光部9から発せられる
光の出力を検知することができる。
【0016】このように本実施例では、GaAs基板1
(半導体基板)上にpn接合構造よりなる発光部9を形
成するとともに、GaAs基板1上に発光部9とは離間
して発光部9からの光強度を検出するためのpn接合構
造よりなる発光出力検出部10を形成した。さらに、発
光部9と発光出力検出部10との対向する面をメサ形状
にし、この面に反射防止膜11と保護膜12を形成し
た。よって、発光部9と発光出力検出部10との対向す
る面がメサ形状となっているので、この面に厚みが均一
な反射防止膜11と保護膜12を真空蒸着法やスパッタ
法等により形成しやすくなる。 (第2実施例)次に、第2実施例を第1実施例との相違
点を中心に説明する。
【0017】本実施例では、図3に示すように、電極ス
トライプ構造(SiO2 型)となっている。又、発光部
9と発光出力検出部10の間の分離溝14は垂直壁にな
っており、その分離溝14に光伝搬材料としての光学接
着剤15が充填されている。光学接着剤15にはエポキ
シ系またはアクリル系光学接着剤が使用されている。エ
ポキシ系またはアクリル系光学接着剤の屈折率は約1.
4〜約1.7であり、発光部9を構成するGaAsの屈
折率の3.6と近いものとなっている。又、エポキシ系
またはアクリル系光学接着剤は発光部9の発光波長であ
る850nmに対して透光性を有している。
【0018】このような光学接着剤15を、発光部9の
発光層(GaAs層3)と発光出力検出部10の受光層
(GaAs層3)との間に充填することにより、発光部
9の分離溝側端面及び発光出力検出部10の分離溝側端
面でのフレネル反射損失が低減する。尚、図3におい
て、16はi−AlGaAs層であり、17は絶縁膜で
ある。
【0019】このように本実施例では、発光部9と発光
出力検出部10との間に、光学接着剤15(光伝搬材
料)を配置し、この光学接着剤15を通して発光部9か
ら発光出力検出部10に光が伝搬される。その結果、発
光部9の側端面及び発光出力検出部10の側端面でのフ
レネル反射損失が抑制される。 (第3実施例)次に、第3実施例を第2実施例との相違
点を中心に説明する。
【0020】本実施例では、図4に示すように、発光部
9と発光出力検出部10の間の分離溝18は垂直壁にな
っており、その分離溝18には光伝搬材料としての光フ
ァイバコア19が分離溝18に沿って分離溝18の側面
に密着した状態で埋め込まれている。この光ファイバコ
ア19は接着剤20により固定されている。そして、発
光部9からの出射光は光ファイバコア19を通過して発
光出力検出部10へ至る。このとき、この光ファイバコ
ア19は集光レンズの機能を果たす。光ファイバコア1
9の屈折率は約1.4〜約1.6であり、第2実施例と
同様に発光部9と発光出力検出部10の分離溝18の側
端面でのフレネル反射損失を低減することができる。
【0021】この第3実施例の応用例としては、光ファ
イバコア19の代わりに、分離溝18に光ファイバクラ
ッド部と光ファイバコア部とを分離溝18に沿って埋め
込んでもよい。
【0022】尚、この発明は上記各実施例に限定される
ものではなく、例えば、上記各実施例では発光部及び発
光出力検出部はpn接合構造であったが、pin接合構
造としてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
発光部と発光出力検出部との対向面の露出による不具合
を解消することができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の受発光素子の斜視図である。
【図2】第1実施例の受発光素子の結晶方位を説明する
ための斜視図である。
【図3】第2実施例の受発光素子の斜視図である。
【図4】第3実施例の受発光素子の斜視図である。
【図5】従来の受発光素子の斜視図である。
【符号の説明】
1 半導体基板としてのGaAs基板 9 発光部 10 発光出力検出部 11 反射防止膜 12 保護膜 15 光伝搬材料としての光学接着剤 19 光伝搬材料としての光ファイバコア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 聡 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装 株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に形成され、pn接合構造
    またはpin接合構造よりなる発光部と、 前記半導体基板上にて前記発光部とは離間して形成さ
    れ、該発光部からの光強度を検出するためのpn接合構
    造またはpin接合構造よりなる発光出力検出部とから
    なる受発光素子において、 前記発光部と前記発光出力検出部との対向する面をメサ
    形状にし、この面に膜を形成したことを特徴とする受発
    光素子。
  2. 【請求項2】 半導体基板上に形成され、pn接合構造
    またはpin接合構造よりなる発光部と、 前記半導体基板上にて前記発光部とは離間して形成さ
    れ、該発光部からの光強度を検出するためのpn接合構
    造またはpin接合構造よりなる発光出力検出部とから
    なる受発光素子において、 前記発光部と前記発光出力検出部との間に、光伝搬材料
    を配置したことを特徴とする受発光素子。
JP27240793A 1993-10-29 1993-10-29 受発光素子 Pending JPH07131062A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011016908A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-10 Illinois Tool Works Inc. Optical interruption sensor with opposed light emitting diodes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011016908A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-10 Illinois Tool Works Inc. Optical interruption sensor with opposed light emitting diodes
US8981280B2 (en) 2009-08-03 2015-03-17 Illinois Tool Works Inc. Optical interruption sensor with opposed light emitting diodes

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