JPH0728047B2 - 光トランジスタ - Google Patents
光トランジスタInfo
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- JPH0728047B2 JPH0728047B2 JP3328786A JP3328786A JPH0728047B2 JP H0728047 B2 JPH0728047 B2 JP H0728047B2 JP 3328786 A JP3328786 A JP 3328786A JP 3328786 A JP3328786 A JP 3328786A JP H0728047 B2 JPH0728047 B2 JP H0728047B2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements with at least one potential jump barrier, e.g. PN, PIN junction
- G02F1/017—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
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- H01L31/035236—Superlattices; Multiple quantum well structures
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- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/11—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by two potential barriers or surface barriers, e.g. bipolar phototransistor
- H01L31/1105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by two potential barriers or surface barriers, e.g. bipolar phototransistor the device being a bipolar phototransistor
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
- H01L31/125—Composite devices with photosensitive elements and electroluminescent elements within one single body
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光通信ないしは情報処理装置等で利用される光
トランジスタ、特に光双安定素子として機能する光トラ
ンジスタに関する。
トランジスタ、特に光双安定素子として機能する光トラ
ンジスタに関する。
（従来技術） 従来この種の光双安定素子の一種としてアプライドフィ
ジクスレターズ（APL）45巻13〜15ページに示されてい
るSEED（Self−eletro−optic effect device）があ
る。第６図にSEEDの基本構造と光双安定動作のための回
路を示す。このSEED65はｎ型半導体層61、ｉ型半導体層
62、MQW層４、ｉ型半導体層63、ｎ型半導体層64の積層
構造になっている。第３図はSEED65に含まれる多重量子
井戸層であるｉ−MQW層４の吸収スペクトルを模式的に
示している。ｉ−MQW層４は多重量子井戸のため通常の
バルク結晶と異なり室温でも第３図に示される様なエキ
シトンピークが見られる。実線は電界＝０の場合破線は
電界が印加された場合の吸収スペクトルである。電界を
印加することによってエキシトンピークλ０は長波長側
のピークλ１に移動することがわかる。第６図におい
て、波長λ０付近の入射光10を入射する。このときには
ｉ−MQW層４には電界がかかっているため第３図の破線
の吸収スペクトルとなっている。ここで入射光10の光強
度を増していくと光電流が増大しそれによる抵抗12での
電圧降下が大きくなるためｉ−MQW層４の電界が小さく
なる。電界が小さくなると第６図の実線の吸収スペクト
ルに徐々に近づくため吸収が増大し光電流が増大する。
これを再びｉ−MQW層４の電界を減少させるというフィ
ードバックが生じ第４図に示される様にある入射光強度
IONにおいてSEED65はON状態となり大きな光電流が流れ
吸収が最大となり出射光11が急減する。逆に光強度を減
少させてゆくと入射光強度IOFFで光電流が減少すること
によりｉ−MQW層４の電界が減少し吸収が減少しさらに
光電流が減少するというフィードバックが生じ出射光11
が急増する。上述した出射光11が急減する入射光強度I
ONと、急増する入射光強度IOFFは一般に異なるため第４
図で示される様に入射光と出射光との関係において双安
定状態が出現する。
ジクスレターズ（APL）45巻13〜15ページに示されてい
るSEED（Self−eletro−optic effect device）があ
る。第６図にSEEDの基本構造と光双安定動作のための回
路を示す。このSEED65はｎ型半導体層61、ｉ型半導体層
62、MQW層４、ｉ型半導体層63、ｎ型半導体層64の積層
構造になっている。第３図はSEED65に含まれる多重量子
井戸層であるｉ−MQW層４の吸収スペクトルを模式的に
示している。ｉ−MQW層４は多重量子井戸のため通常の
バルク結晶と異なり室温でも第３図に示される様なエキ
シトンピークが見られる。実線は電界＝０の場合破線は
電界が印加された場合の吸収スペクトルである。電界を
印加することによってエキシトンピークλ０は長波長側
のピークλ１に移動することがわかる。第６図におい
て、波長λ０付近の入射光10を入射する。このときには
ｉ−MQW層４には電界がかかっているため第３図の破線
の吸収スペクトルとなっている。ここで入射光10の光強
度を増していくと光電流が増大しそれによる抵抗12での
電圧降下が大きくなるためｉ−MQW層４の電界が小さく
なる。電界が小さくなると第６図の実線の吸収スペクト
ルに徐々に近づくため吸収が増大し光電流が増大する。
これを再びｉ−MQW層４の電界を減少させるというフィ
ードバックが生じ第４図に示される様にある入射光強度
IONにおいてSEED65はON状態となり大きな光電流が流れ
吸収が最大となり出射光11が急減する。逆に光強度を減
少させてゆくと入射光強度IOFFで光電流が減少すること
によりｉ−MQW層４の電界が減少し吸収が減少しさらに
光電流が減少するというフィードバックが生じ出射光11
が急増する。上述した出射光11が急減する入射光強度I
ONと、急増する入射光強度IOFFは一般に異なるため第４
図で示される様に入射光と出射光との関係において双安
定状態が出現する。
（発明が解決しようとする問題点） 上述したSEED65においては入射光10がそのまま電流に変
換されるため微弱な入射光10を受ける場合に問題があっ
た。すなわち、微弱な入射光10に対しては微小な電流が
第６図の回路に流れ、これによる抵抗12での電圧降下分
だけSEED65にかかる電圧が減少する。このとき、SEED65
が充分動作するだけの電圧降下を抵抗12で発生させるに
は抵抗12をかなり大きくする必要がある。しかし抵抗12
を大きくするとCR時定数が非常に大きくなり高速動作が
出来ない。この様にSEED65においては微弱な入射光10に
対しては高速動作出来ないという欠点があった。
換されるため微弱な入射光10を受ける場合に問題があっ
た。すなわち、微弱な入射光10に対しては微小な電流が
第６図の回路に流れ、これによる抵抗12での電圧降下分
だけSEED65にかかる電圧が減少する。このとき、SEED65
が充分動作するだけの電圧降下を抵抗12で発生させるに
は抵抗12をかなり大きくする必要がある。しかし抵抗12
を大きくするとCR時定数が非常に大きくなり高速動作が
出来ない。この様にSEED65においては微弱な入射光10に
対しては高速動作出来ないという欠点があった。
本発明の目的は上述の欠点を除去し微弱な入射光に対し
ても高速に動作し、光双安定動作が可能な光トランジス
タを提供することにある。
ても高速に動作し、光双安定動作が可能な光トランジス
タを提供することにある。
（問題点を解決する手段） 前述の問題点を解決するために本発明が提供する光トラ
ンジスタは、第１伝導型のコレクタ層と、このコレクタ
層の上に形成された多重量子井戸層と、この多重量子井
戸層の上に形成された第２伝導型のベース層と、このベ
ース層の上に形成された第１伝導型のエミッタ層とを備
えたことを特徴とする。
ンジスタは、第１伝導型のコレクタ層と、このコレクタ
層の上に形成された多重量子井戸層と、この多重量子井
戸層の上に形成された第２伝導型のベース層と、このベ
ース層の上に形成された第１伝導型のエミッタ層とを備
えたことを特徴とする。
（実施例） 次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。第１図は
本発明の第１の実施例の断面図、第２図（ａ）は熱平衡
状態のエネルギーバンド図、第２図（ｂ）はバイアス状
態のエネルギーバンド図である。図中、１はｎ−GaAs基
板、２はコレクタ層 Xc＞０厚さ0.1μｍ以上、典型的にはXc＝0.2〜0.4厚さ
２μｍ）３はｉ−AlGaAs層（Al組成〜Xc,厚さ50Å以
上、典型的にはAl組成＝0.2〜0.4厚さ500〜1000Å）４
はｉ−MQW層 １≧Xbr＞Xw≧０、全体の厚さ1000Å、典型的にはXw＝
０、Xbr＝0.2〜0.4、ウエル層厚さ〜100Å、バリヤ層厚
さ〜100Å、全体の厚さ＝0.5〜１μｍ）５はｉ−AlGaAs
層（Al組成〜Xb、厚さ50Å以上、典型的にはAl組成＝0.
2〜0.4厚さ500〜1000Å）６はベース層 厚さ＜電子の拡散長、典型的にはXb＝0.2〜0.4、厚さ50
0〜2000Å）７はエミッタ層 厚さ0.2μｍ、典型的にはXe＝0.2〜0.6、厚さ0.5〜1.
5μｍ）８はエミッタ電極（入射光用窓付）、９はコレ
クタ電極、12は抵抗、13はバイアスのための電極、14は
入射光用窓、15は出射光用窓である。
本発明の第１の実施例の断面図、第２図（ａ）は熱平衡
状態のエネルギーバンド図、第２図（ｂ）はバイアス状
態のエネルギーバンド図である。図中、１はｎ−GaAs基
板、２はコレクタ層 Xc＞０厚さ0.1μｍ以上、典型的にはXc＝0.2〜0.4厚さ
２μｍ）３はｉ−AlGaAs層（Al組成〜Xc,厚さ50Å以
上、典型的にはAl組成＝0.2〜0.4厚さ500〜1000Å）４
はｉ−MQW層 １≧Xbr＞Xw≧０、全体の厚さ1000Å、典型的にはXw＝
０、Xbr＝0.2〜0.4、ウエル層厚さ〜100Å、バリヤ層厚
さ〜100Å、全体の厚さ＝0.5〜１μｍ）５はｉ−AlGaAs
層（Al組成〜Xb、厚さ50Å以上、典型的にはAl組成＝0.
2〜0.4厚さ500〜1000Å）６はベース層 厚さ＜電子の拡散長、典型的にはXb＝0.2〜0.4、厚さ50
0〜2000Å）７はエミッタ層 厚さ0.2μｍ、典型的にはXe＝0.2〜0.6、厚さ0.5〜1.
5μｍ）８はエミッタ電極（入射光用窓付）、９はコレ
クタ電極、12は抵抗、13はバイアスのための電極、14は
入射光用窓、15は出射光用窓である。
第２図（ｂ）において入射光10を入れるとｉ−MQW層４
で吸収されて電子−正孔対が発生し電子はコレクタ層２
に、正孔はベース層に注入される。１個の正孔がベース
層に注入されるとそれに対してβ個の（β＞１）電子が
エミッタ層からベース層に注入される。βは通常電流増
幅率と呼ばれる値で通常50〜1000程度の値を有する。こ
の様にして本実施例の光トランジスタは増幅作用がある
ため１個のフォトンが入射して吸収された場合にはほぼ
β個の電子が流れることが判る。
で吸収されて電子−正孔対が発生し電子はコレクタ層２
に、正孔はベース層に注入される。１個の正孔がベース
層に注入されるとそれに対してβ個の（β＞１）電子が
エミッタ層からベース層に注入される。βは通常電流増
幅率と呼ばれる値で通常50〜1000程度の値を有する。こ
の様にして本実施例の光トランジスタは増幅作用がある
ため１個のフォトンが入射して吸収された場合にはほぼ
β個の電子が流れることが判る。
第３図はｉ−MQW層４の吸収スペクトルを示している。
λ０は電界＝０のときのエキシトンピーク、λ１はある
電界がかかっているときのエキシトンピークである。も
し、ｉ−MQW層でなく通常のバルク結晶では第３図に示
したエキシトンピークは室温では表われない。
λ０は電界＝０のときのエキシトンピーク、λ１はある
電界がかかっているときのエキシトンピークである。も
し、ｉ−MQW層でなく通常のバルク結晶では第３図に示
したエキシトンピークは室温では表われない。
今、波長λ０の入射光を本実施例の光トランジスタに入
力する場合について説明する。第３図において電界が本
当に零の場合には光電流はあまり流れないが、電界を少
しかけるエキシトンピークと一致しているため吸収が大
きく大きな光電流が流れる。しかしさらに電界を強める
とエキシトンピークが第３図に示す様に長波長にシフト
するため光電流は減少する。従って第７図に示される様
にエキシトンピークに応じて光感度特性にピークを有す
る様になる。もし多重量子井戸ｉ−MQW層４がない場合
には第７図に示されるピークは無く単調に減少する光感
度特性となる。今第１図に示される様な回路において、
ｉ−MQW層４にかかる電圧Ｖ及び光電流Ｉは となる。ここでＲは抵抗12の抵抗値、Ｓは光感度Ioは入
力光強度である。上式の関数は第７図において電圧Voの
点を通り傾き1/IoRの直線となる。従って入力強度Ioを
増加させると負荷抵抗直線の傾きは小さくなることがわ
かる。この負荷抵抗直線と光感度特性曲線の交点が動作
点となる。今、波長λ０の入射光の強度Ioをしだいに増
加させてゆくと動作点は第７図においてＡ点からＢ点に
移りＢ点からＣ点にジャンプして、Ｃ点からＤ点に移る
ことがわかる。逆に入射光強度IoをＤ点から減少させる
とＤ点からＣ点、Ｃ点からＥ点へと移りここでＦ点にジ
ャンプしてＦ点からＡ点へ移る経路をたどる。この様子
を入射光強度と出射光強度の関係として表わすと第４図
に示す様になり光双安定状態が実現していることがわか
る。
力する場合について説明する。第３図において電界が本
当に零の場合には光電流はあまり流れないが、電界を少
しかけるエキシトンピークと一致しているため吸収が大
きく大きな光電流が流れる。しかしさらに電界を強める
とエキシトンピークが第３図に示す様に長波長にシフト
するため光電流は減少する。従って第７図に示される様
にエキシトンピークに応じて光感度特性にピークを有す
る様になる。もし多重量子井戸ｉ−MQW層４がない場合
には第７図に示されるピークは無く単調に減少する光感
度特性となる。今第１図に示される様な回路において、
ｉ−MQW層４にかかる電圧Ｖ及び光電流Ｉは となる。ここでＲは抵抗12の抵抗値、Ｓは光感度Ioは入
力光強度である。上式の関数は第７図において電圧Voの
点を通り傾き1/IoRの直線となる。従って入力強度Ioを
増加させると負荷抵抗直線の傾きは小さくなることがわ
かる。この負荷抵抗直線と光感度特性曲線の交点が動作
点となる。今、波長λ０の入射光の強度Ioをしだいに増
加させてゆくと動作点は第７図においてＡ点からＢ点に
移りＢ点からＣ点にジャンプして、Ｃ点からＤ点に移る
ことがわかる。逆に入射光強度IoをＤ点から減少させる
とＤ点からＣ点、Ｃ点からＥ点へと移りここでＦ点にジ
ャンプしてＦ点からＡ点へ移る経路をたどる。この様子
を入射光強度と出射光強度の関係として表わすと第４図
に示す様になり光双安定状態が実現していることがわか
る。
第７図において通常の光トランジスタの様に多重量子井
戸が無くエキシトンピークによる光感度のピークが無い
場合には上述した様な動作点のジャンプが無く光双安定
状態が出現しない。又、本実施例では光トランジスタと
しての光増幅機能を有するために前述した光感度Ｓを従
来のSEEDの10倍から100倍程度大きく出来るため抵抗12
を小さくすることが出来る。このためCR時定数を小さく
出来て微弱な入射光でも高速で動作出来る。
戸が無くエキシトンピークによる光感度のピークが無い
場合には上述した様な動作点のジャンプが無く光双安定
状態が出現しない。又、本実施例では光トランジスタと
しての光増幅機能を有するために前述した光感度Ｓを従
来のSEEDの10倍から100倍程度大きく出来るため抵抗12
を小さくすることが出来る。このためCR時定数を小さく
出来て微弱な入射光でも高速で動作出来る。
次に第１の実施例の素子の製作方法について簡単に説明
する。まずｎ−GaAs基板１上にコレクタ層２、ｉ−AlGa
As層３、ｉ−MQW層４、ｉ−AlGaAs層５、ベース層６、
エミッタ層７を結晶成長する。次にエミッタ電極８及び
コレクタ電極９を形成し、ｎ−GaAs基板をエッチングに
よって穴を形成し出射光用窓15を形成する。第５図
（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施例のエネルギーバ
ンド図である。第２の実施例の特徴はベース層６の厚み
を電子の平均自由行程と同程度（＜300Å、典型的には5
0〜100Å）としたことで、このことによって電子がベー
スを横ぎる時間を非常に速くすることが出来る。又、ベ
ース層と通常のエミッタ層７の間に電子濃度の低いエミ
ッタ層50 ▲Ｘ′ ｅ▼≧Xb,n≦１×1018cm-3,厚さ≧1000Å，典型
的には▲Ｘ′ ｅ▼＝Xe＝0.2〜0.6,厚さ＝0.5〜１μｍ）
を設けることにより、エミッタ層40とベース層６からな
るバリヤを形成する。この素子の機能は第１の実施例と
同様で、光の増幅作用を有し微弱な入射光に対し大きな
電流を流すことが出来るためにCR時定数を小さく出来て
高速動作が可能であった。又、ベースを電子が横切る時
間が小さいために第１の実施例よりも高速な光双安定動
作が実現出来た。
する。まずｎ−GaAs基板１上にコレクタ層２、ｉ−AlGa
As層３、ｉ−MQW層４、ｉ−AlGaAs層５、ベース層６、
エミッタ層７を結晶成長する。次にエミッタ電極８及び
コレクタ電極９を形成し、ｎ−GaAs基板をエッチングに
よって穴を形成し出射光用窓15を形成する。第５図
（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施例のエネルギーバ
ンド図である。第２の実施例の特徴はベース層６の厚み
を電子の平均自由行程と同程度（＜300Å、典型的には5
0〜100Å）としたことで、このことによって電子がベー
スを横ぎる時間を非常に速くすることが出来る。又、ベ
ース層と通常のエミッタ層７の間に電子濃度の低いエミ
ッタ層50 ▲Ｘ′ ｅ▼≧Xb,n≦１×1018cm-3,厚さ≧1000Å，典型
的には▲Ｘ′ ｅ▼＝Xe＝0.2〜0.6,厚さ＝0.5〜１μｍ）
を設けることにより、エミッタ層40とベース層６からな
るバリヤを形成する。この素子の機能は第１の実施例と
同様で、光の増幅作用を有し微弱な入射光に対し大きな
電流を流すことが出来るためにCR時定数を小さく出来て
高速動作が可能であった。又、ベースを電子が横切る時
間が小さいために第１の実施例よりも高速な光双安定動
作が実現出来た。
以上の実施例においては全てnpnトランジスタであった
がこれに限らずpnpトランジスタにおいても本発明が適
用出来ることは言うまでもない。又、MQW層をｉ層とし
たがこれに限らずMQW層が空乏化する程度にキャリア濃
度が低ければ、ｎ型であってもｐ型であっても良い。
又、ｉ−MQW層４のまわりにｉ−AlGaAs層を設けたが、
これはドーパントがMQW層に拡散するのを防ぐ目的であ
るので、これらの層無しで良好なMQW層を形成出来るな
らば無くても良い。又コレクタ層を形成する前にバッフ
ァ層としてMQW層や超格子を形成しても良い。又、実施
例ではベース層にベース電極を形成せずにフローティン
グとしたが、これに限らずベース電極を形成しベースに
バイアスをかけても光双安定動作が実現出来る。又、第
５図のエネルギーバンド図では、エミッター層50とベー
ス層６の禁制帯幅を等しくして示したがこれに限らずエ
ミッター層50の禁制帯幅をベース層６よりも大きくして
も良い。又実施例ではエミッタ電極をエミッタ層７に直
接形成したが、これに限らずエミッタ層７とエミッタ電
極の間にオーミック電極のためのキャップ層を形成して
も良い。又、実施例では材料としてAlGaAs/GaAs系を用
いたがこれに限らず他の材料InGaAlAs/InP系、InGaAsP/
InP系等を用いても本発明が適用できることは明らかで
ある。
がこれに限らずpnpトランジスタにおいても本発明が適
用出来ることは言うまでもない。又、MQW層をｉ層とし
たがこれに限らずMQW層が空乏化する程度にキャリア濃
度が低ければ、ｎ型であってもｐ型であっても良い。
又、ｉ−MQW層４のまわりにｉ−AlGaAs層を設けたが、
これはドーパントがMQW層に拡散するのを防ぐ目的であ
るので、これらの層無しで良好なMQW層を形成出来るな
らば無くても良い。又コレクタ層を形成する前にバッフ
ァ層としてMQW層や超格子を形成しても良い。又、実施
例ではベース層にベース電極を形成せずにフローティン
グとしたが、これに限らずベース電極を形成しベースに
バイアスをかけても光双安定動作が実現出来る。又、第
５図のエネルギーバンド図では、エミッター層50とベー
ス層６の禁制帯幅を等しくして示したがこれに限らずエ
ミッター層50の禁制帯幅をベース層６よりも大きくして
も良い。又実施例ではエミッタ電極をエミッタ層７に直
接形成したが、これに限らずエミッタ層７とエミッタ電
極の間にオーミック電極のためのキャップ層を形成して
も良い。又、実施例では材料としてAlGaAs/GaAs系を用
いたがこれに限らず他の材料InGaAlAs/InP系、InGaAsP/
InP系等を用いても本発明が適用できることは明らかで
ある。
（発明の効果） 最後に本発明の有する利点及び効果を要約すれば入射光
に対して増幅作用を有するために微弱な入射光に対して
大きな電流を流すことが可能でありCR時定数の小さく、
高速な光双安定動作が可能な光トランジスタが得られる
ことである。
に対して増幅作用を有するために微弱な入射光に対して
大きな電流を流すことが可能でありCR時定数の小さく、
高速な光双安定動作が可能な光トランジスタが得られる
ことである。
第１図は第１の実施例の断面構造と光双安定動作のため
の回路を示す図である。第２図（ａ）は第１の実施例の
熱平衡状態のエネルギーバンド図、（ｂ）はバイアス印
加時のエネルギーバンド図である。第３図はMQW層の吸
収スピクトルを示す図である。第４図は光双安定動作時
の入出力特性図である。第５図（ａ）は第２の実施例の
熱平衡状態のエネルギーバンド図、（ｂ）はバイアス印
加時のエネルギーバンド図である。第６図は従来のSEED
の構造と光双安定動作のための回路を示す図である。第
７図は本発明の動作原理を示す図である。 図中、１はｎ−GaAs基板、２はコレクタ層、３はｉ−Al
GaAs層、４はｉ−MQW層、５はｉ−AlGaAs層、６はベー
ス層、７はエミッタ層、８はエミッタ電極、９はコレク
タ電極、10は入射光、11は出射光、12は抵抗、13は電
源、14は入射光用窓、15は出射光用窓、50はエミッタ
層、61はｎ型半導体層、62はｉ型半導体層、63はｉ型半
導体層、64はｐ型半導体層、65はSEEDである。
の回路を示す図である。第２図（ａ）は第１の実施例の
熱平衡状態のエネルギーバンド図、（ｂ）はバイアス印
加時のエネルギーバンド図である。第３図はMQW層の吸
収スピクトルを示す図である。第４図は光双安定動作時
の入出力特性図である。第５図（ａ）は第２の実施例の
熱平衡状態のエネルギーバンド図、（ｂ）はバイアス印
加時のエネルギーバンド図である。第６図は従来のSEED
の構造と光双安定動作のための回路を示す図である。第
７図は本発明の動作原理を示す図である。 図中、１はｎ−GaAs基板、２はコレクタ層、３はｉ−Al
GaAs層、４はｉ−MQW層、５はｉ−AlGaAs層、６はベー
ス層、７はエミッタ層、８はエミッタ電極、９はコレク
タ電極、10は入射光、11は出射光、12は抵抗、13は電
源、14は入射光用窓、15は出射光用窓、50はエミッタ
層、61はｎ型半導体層、62はｉ型半導体層、63はｉ型半
導体層、64はｐ型半導体層、65はSEEDである。
Claims (1)
- 【請求項１】第１伝導型のコレクタ層と、このコレクタ
層の上に形成された多重量子井戸層と、この多重量子井
戸層の上に形成された第２伝導型のベース層と、このベ
ース層の上に形成された第１伝導型のエミッタ層とを備
えたことを特徴とする光トランジスタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328786A JPH0728047B2 (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 光トランジスタ |
| US07/015,464 US4833511A (en) | 1986-02-17 | 1987-02-17 | Phototransistor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328786A JPH0728047B2 (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 光トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62190780A JPS62190780A (ja) | 1987-08-20 |
| JPH0728047B2 true JPH0728047B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=12382317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3328786A Expired - Lifetime JPH0728047B2 (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 光トランジスタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4833511A (ja) |
| JP (1) | JPH0728047B2 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028969A (en) * | 1988-09-13 | 1991-07-02 | Nec Corporation | Semiconductor device for a space modulation matrix and method for driving a space modulation matrix |
| US5206524A (en) * | 1988-09-28 | 1993-04-27 | At&T Bell Laboratories | Heterostructure bipolar transistor |
| JP2754599B2 (ja) * | 1988-10-05 | 1998-05-20 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
| US4904039A (en) * | 1988-11-18 | 1990-02-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Electro-optic devices utilizing a sapphire substrate |
| IT1232381B (it) * | 1989-01-26 | 1992-02-17 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Modulatore elettro ottico a doppio pozzo quantico |
| EP0385803B1 (en) * | 1989-03-03 | 1995-06-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | An optical element device |
| JPH081949B2 (ja) * | 1989-05-30 | 1996-01-10 | 三菱電機株式会社 | 赤外線撮像装置及びその製造方法 |
| DE3926200A1 (de) * | 1989-08-08 | 1991-02-14 | Siemens Ag | Lichtsteuerbares halbleiterbauelement mit einem feldeffekttransistor |
| EP0416858B1 (en) * | 1989-09-06 | 1996-03-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | A light detection method |
| US5153693A (en) * | 1989-10-18 | 1992-10-06 | At&T Bell Laboratories | Circuit including bistable, bipolar transistor |
| FR2655433B1 (fr) * | 1989-12-01 | 1992-06-26 | France Etat | Procede et dispositif de modulation electro-optique, utilisant la transition oblique a basse energie d'un super-reseau tres couple. |
| US5191784A (en) * | 1989-12-28 | 1993-03-09 | Siemens Corporate Research, Inc. | Opto-electronic gas sensor |
| JP2758472B2 (ja) * | 1990-01-11 | 1998-05-28 | 三菱電機株式会社 | 光変調器 |
| JP2906713B2 (ja) * | 1991-03-29 | 1999-06-21 | 三菱電機株式会社 | 光素子の多重安定性取得方法 |
| US5132982A (en) * | 1991-05-09 | 1992-07-21 | Bell Communications Research, Inc. | Optically controlled surface-emitting lasers |
| US5140152A (en) * | 1991-05-31 | 1992-08-18 | The University Of Colorado Foundation, Inc. | Full duplex optoelectronic device with integral emitter/detector pair |
| US5625636A (en) * | 1991-10-11 | 1997-04-29 | Bryan; Robert P. | Integration of photoactive and electroactive components with vertical cavity surface emitting lasers |
| US5233204A (en) * | 1992-01-10 | 1993-08-03 | Hewlett-Packard Company | Light-emitting diode with a thick transparent layer |
| US5216686A (en) * | 1992-02-03 | 1993-06-01 | Motorola, Inc. | Integrated HBT and VCSEL structure and method of fabrication |
| US5331659A (en) * | 1992-03-13 | 1994-07-19 | Sony Corporation | Optical semiconductor device |
| JPH06260493A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| TWI222219B (en) | 2003-09-10 | 2004-10-11 | Ind Tech Res Inst | Semiconductor optical transistor |
| JP2008227328A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光検出器 |
| JP2009038071A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光検出器 |
| JP5270136B2 (ja) * | 2007-11-16 | 2013-08-21 | 日本電信電話株式会社 | 光検出器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4525687A (en) * | 1983-02-28 | 1985-06-25 | At&T Bell Laboratories | High speed light modulator using multiple quantum well structures |
| US4716449A (en) * | 1984-03-14 | 1987-12-29 | American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories | Nonlinear and bistable optical device |
-
1986
- 1986-02-17 JP JP3328786A patent/JPH0728047B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-02-17 US US07/015,464 patent/US4833511A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｖｏｌ．ＱＥ−２１，Ｎｏ．９Ｐ．１４６２−１４７６（１９８５） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4833511A (en) | 1989-05-23 |
| JPS62190780A (ja) | 1987-08-20 |
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