JPH09213918A - 光電子集積回路素子 - Google Patents
光電子集積回路素子Info
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- JPH09213918A JPH09213918A JP1627096A JP1627096A JPH09213918A JP H09213918 A JPH09213918 A JP H09213918A JP 1627096 A JP1627096 A JP 1627096A JP 1627096 A JP1627096 A JP 1627096A JP H09213918 A JPH09213918 A JP H09213918A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/1443—Devices controlled by radiation with at least one potential jump or surface barrier
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＧａＡｓ基板上に形成された、光通信用波長
領域における安定した光電子集積回路素子を提供する。 【解決手段】ＧａＡｓ基板１上に光素子部８と電子素子
部７を形成した光電子集積回路素子であって、光素子部
８は受光素子部からなり、前記受光素子部の光吸収層５
はＧａＡｓＮ系化合物半導体で構成されている。
領域における安定した光電子集積回路素子を提供する。 【解決手段】ＧａＡｓ基板１上に光素子部８と電子素子
部７を形成した光電子集積回路素子であって、光素子部
８は受光素子部からなり、前記受光素子部の光吸収層５
はＧａＡｓＮ系化合物半導体で構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信頼性を向上させ
た光電子集積回路素子に関する。
た光電子集積回路素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】光素子と電子素子を同一基板上にモノシ
リックに集積させた光電子集積回路素子は、近い将来に
おける広帯域、大容量光通信のキーデバイスとして位置
付けられている。ところで、光通信では、ＩｎＰ系半導
体レーザ素子を用いて得られる１．３〜１．５５μｍの
波長域を吸収する受光素子として、ＩｎＰ基板上にＩｎ
ＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓを積層した素子が用いら
れている。しかしながら、ＩｎＰ基板を用いた電子素子
は、ＧａＡｓ基板を用いた素子ほど製作技術が成熟して
いないため、信頼性が確立していない。また、ＩｎＰで
は３インチ以上の大型の基板作製が技術的に困難である
ので、経済性の見通しが明るくない。このような背景が
あるため、ＩｎＰ基板を用いた光電子集積回路素子は実
現が困難になっている。そこで、Ｓｉ基板を用いた光電
子集積回路素子が検討されているが、これも多くの問題
があり、実現の見通しは立っていない。
リックに集積させた光電子集積回路素子は、近い将来に
おける広帯域、大容量光通信のキーデバイスとして位置
付けられている。ところで、光通信では、ＩｎＰ系半導
体レーザ素子を用いて得られる１．３〜１．５５μｍの
波長域を吸収する受光素子として、ＩｎＰ基板上にＩｎ
ＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓを積層した素子が用いら
れている。しかしながら、ＩｎＰ基板を用いた電子素子
は、ＧａＡｓ基板を用いた素子ほど製作技術が成熟して
いないため、信頼性が確立していない。また、ＩｎＰで
は３インチ以上の大型の基板作製が技術的に困難である
ので、経済性の見通しが明るくない。このような背景が
あるため、ＩｎＰ基板を用いた光電子集積回路素子は実
現が困難になっている。そこで、Ｓｉ基板を用いた光電
子集積回路素子が検討されているが、これも多くの問題
があり、実現の見通しは立っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように現時点で
は、１．３〜１．５５μｍの波長域で信頼性に優れた光
電子集積回路素子の製作が困難であるという問題があ
る。そこで、本発明は、上記波長領域で信頼性に優れた
ＧａＡｓ基板上に形成された光電子集積回路素子を提供
することを目的とする。
は、１．３〜１．５５μｍの波長域で信頼性に優れた光
電子集積回路素子の製作が困難であるという問題があ
る。そこで、本発明は、上記波長領域で信頼性に優れた
ＧａＡｓ基板上に形成された光電子集積回路素子を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、ＧａＡｓ基板上に光素子部と
電子素子部を形成した光電子集積回路素子であって、光
素子部は少なくとも受光素子部と発光素子部の一方から
なり、前記受光素子部の光吸収層および前記発光素子部
の活性層はＧａＡｓＮ系化合物半導体からなることを特
徴とするものである。ここで、ＧａＡｓＮ系化合物半導
体はＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＰＮ、
ＧａＡｌＡｓＮ、ＩｎＧａＡｌＡｓＮ、ＡｌＧａＡｓＰ
ＮおよびＩｎＧａＡｌＡｓＰＮを例示することができ
る。
決すべくなされたもので、ＧａＡｓ基板上に光素子部と
電子素子部を形成した光電子集積回路素子であって、光
素子部は少なくとも受光素子部と発光素子部の一方から
なり、前記受光素子部の光吸収層および前記発光素子部
の活性層はＧａＡｓＮ系化合物半導体からなることを特
徴とするものである。ここで、ＧａＡｓＮ系化合物半導
体はＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＰＮ、
ＧａＡｌＡｓＮ、ＩｎＧａＡｌＡｓＮ、ＡｌＧａＡｓＰ
ＮおよびＩｎＧａＡｌＡｓＰＮを例示することができ
る。
【０００５】本発明の技術的背景は次の通りである。最
近、新材料として窒素系の３−５族化合物半導体が青色
レーザの実現に向けて活発に研究されており、そのバン
ド構造の遷移型の種類や結晶構造などの物性が明らかに
なりつつある。また、最近のエネルギーバンドの計算に
より、ＧａＡｓＮの詳細なバンド構造が解明されてき
た。図３は、３−５族化合物半導体の格子定数とバンド
・ギャップの関係を示す図であり、既知の化合物半導体
のデータにＧａＡｓＮ系化合物半導体のデータを加えた
ものである。ＧａＡｓＮはＮ組成が０．１でバンド・ギ
ャップがなくなり、所謂金属または半金属状態となる
が、Ｎ組成が０．１よりも小さくなると、直接遷移型の
半導体となり、そのバンド・ギャップは１．４２ｅＶ
（０．８７μｍ波長に相当）までの範囲をカバーする。
さらに、直接遷移型の半導体となるＧａＡｓＮは、図３
からわかるように、ＧａＡｓよりも格子定数が小さい
が、ＧａＡｓとの格子不整合率が２％以下になってい
る。また、ＧａＡｓＮにＩｎを添加すると、格子定数は
大きくなり、バンド・ギャップは小さくなる。ＧａＡｓ
ＮにＰを添加すると、格子定数は小さくなり、バンド・
ギャップも小さくなる。ＧａＡｓＮにＡｌを添加する
と、格子定数は殆ど変わらないが、バンド・ギャップは
大きくなる。このようなことから、適当な組成のＧａＡ
ｓＮにＩｎ、Ａｌ、Ｐを適切に添加することにより、基
板となるＧａＡｓに格子整合し、かつ、現在通信用に用
いられている波長領域を含む広範囲の波長領域をカバー
するバンド・ギャップを有する化合物半導体を得ること
ができる。
近、新材料として窒素系の３−５族化合物半導体が青色
レーザの実現に向けて活発に研究されており、そのバン
ド構造の遷移型の種類や結晶構造などの物性が明らかに
なりつつある。また、最近のエネルギーバンドの計算に
より、ＧａＡｓＮの詳細なバンド構造が解明されてき
た。図３は、３−５族化合物半導体の格子定数とバンド
・ギャップの関係を示す図であり、既知の化合物半導体
のデータにＧａＡｓＮ系化合物半導体のデータを加えた
ものである。ＧａＡｓＮはＮ組成が０．１でバンド・ギ
ャップがなくなり、所謂金属または半金属状態となる
が、Ｎ組成が０．１よりも小さくなると、直接遷移型の
半導体となり、そのバンド・ギャップは１．４２ｅＶ
（０．８７μｍ波長に相当）までの範囲をカバーする。
さらに、直接遷移型の半導体となるＧａＡｓＮは、図３
からわかるように、ＧａＡｓよりも格子定数が小さい
が、ＧａＡｓとの格子不整合率が２％以下になってい
る。また、ＧａＡｓＮにＩｎを添加すると、格子定数は
大きくなり、バンド・ギャップは小さくなる。ＧａＡｓ
ＮにＰを添加すると、格子定数は小さくなり、バンド・
ギャップも小さくなる。ＧａＡｓＮにＡｌを添加する
と、格子定数は殆ど変わらないが、バンド・ギャップは
大きくなる。このようなことから、適当な組成のＧａＡ
ｓＮにＩｎ、Ａｌ、Ｐを適切に添加することにより、基
板となるＧａＡｓに格子整合し、かつ、現在通信用に用
いられている波長領域を含む広範囲の波長領域をカバー
するバンド・ギャップを有する化合物半導体を得ること
ができる。
【０００６】従って、ＧａＡｓ基板上に格子整合させ
て、ＧａＡｓＮ系化合物半導体からなる光吸収層を有す
る所望の波長の受光素子、およびＧａＡｓＮ系化合物半
導体からなる活性層を有する所望の波長の発光素子を形
成することができる。一方、ＧａＡｓ基板上に電子素子
を形成する技術は確立しているので、上述の受光素子お
よび発光素子をＧａＡｓ基板上に形成することにより、
同一ＧａＡｓ基板上に光素子部と電子素子部を形成した
信頼性のある光電子集積回路素子を作製することができ
る。
て、ＧａＡｓＮ系化合物半導体からなる光吸収層を有す
る所望の波長の受光素子、およびＧａＡｓＮ系化合物半
導体からなる活性層を有する所望の波長の発光素子を形
成することができる。一方、ＧａＡｓ基板上に電子素子
を形成する技術は確立しているので、上述の受光素子お
よび発光素子をＧａＡｓ基板上に形成することにより、
同一ＧａＡｓ基板上に光素子部と電子素子部を形成した
信頼性のある光電子集積回路素子を作製することができ
る。
【０００７】一方、上述のように本発明では、ＧａＡｓ
基板上に形成された発光素子部の活性層をＧａＡｓより
もバンド・ギャップが小さいＧａＡｓＮ系化合物半導体
で構成するため、クラッド層と活性層のバンド・ギャッ
プ差がＧａＡｓ活性層の場合よりも大きくなり、温度特
性が向上する。
基板上に形成された発光素子部の活性層をＧａＡｓより
もバンド・ギャップが小さいＧａＡｓＮ系化合物半導体
で構成するため、クラッド層と活性層のバンド・ギャッ
プ差がＧａＡｓ活性層の場合よりも大きくなり、温度特
性が向上する。
【０００８】その理由は次の通りである。即ち、クラッ
ド層のバンド・ギャップを活性層よりも大きくすること
により、温度上昇のために高エネルギーとなった電子の
活性層内への閉じ込めを良くすることができるからであ
る。例えば、ＩｎＰ系半導体レーザ素子については、温
度特性を改善させるためにクラッド層にＩｎＰの代わり
に、それよりもバンド・ギャップが大きいＩｎＧａＰを
用いる考えが提案されている（文献１参照）。また、Ｇ
ａＡｓ活性層については、ＧａＡｓよりもバンド・ギャ
ップが大きいＩｎＧａＰやＡｌＧａＡｓをクラッド層に
用いている。文献１：Appl. Phys. Lett, Vol. 63, 712
(1993).
ド層のバンド・ギャップを活性層よりも大きくすること
により、温度上昇のために高エネルギーとなった電子の
活性層内への閉じ込めを良くすることができるからであ
る。例えば、ＩｎＰ系半導体レーザ素子については、温
度特性を改善させるためにクラッド層にＩｎＰの代わり
に、それよりもバンド・ギャップが大きいＩｎＧａＰを
用いる考えが提案されている（文献１参照）。また、Ｇ
ａＡｓ活性層については、ＧａＡｓよりもバンド・ギャ
ップが大きいＩｎＧａＰやＡｌＧａＡｓをクラッド層に
用いている。文献１：Appl. Phys. Lett, Vol. 63, 712
(1993).
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる
光電子集積回路素子の一実施形態を示す断面図であり、
ＧａＡｓ基板上に光素子部としてフォトダイオード部
を、電子素子部として高電子移動度トランジスタ（ＨＥ
ＭＴ）部を形成したものである。本実施形態は、図１に
示すように、半絶縁ＧａＡｓ基板１上に０．５μｍ厚の
ノンドープＧａＡｓバッファ層２、０．０１μｍ厚のノ
ンドープＩｎＧａＡｓチャネル層３ａ、０．３μｍ厚の
ｎ−ＩｎＧａＰキャリア供給層３ｂ、０．３μｍ厚のｎ
+ −ＧａＡｓコンタクト層４、１μｍ厚のｉ−ＩｎＧａ
ＡｓＮ光吸収層５、０．１μｍ厚のノンドープＩｎＧａ
Ｐキャップ層６を順次エピタキシャル成長した。その
後、フォトリソグラフィ、エッチング、Ｚｎ拡散等を用
いたプロセスにより、電子素子部として増幅素子である
ＨＥＭＴ部７を、光素子部として受光素子であるフォト
ダイオード部８をモノシリックにＧａＡｓ基板１上に形
成した。ＨＥＭＴ部７において、９はソース電極、１０
はドレイン電極、１１はゲート電極である。ゲート長は
０．５μｍである。また、フォトダイオード部８におい
て、１２はＺｎ拡散領域、１３はｎ電極、１４はｐ電極
である。受光径は３０μｍである。
施の一形態を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる
光電子集積回路素子の一実施形態を示す断面図であり、
ＧａＡｓ基板上に光素子部としてフォトダイオード部
を、電子素子部として高電子移動度トランジスタ（ＨＥ
ＭＴ）部を形成したものである。本実施形態は、図１に
示すように、半絶縁ＧａＡｓ基板１上に０．５μｍ厚の
ノンドープＧａＡｓバッファ層２、０．０１μｍ厚のノ
ンドープＩｎＧａＡｓチャネル層３ａ、０．３μｍ厚の
ｎ−ＩｎＧａＰキャリア供給層３ｂ、０．３μｍ厚のｎ
+ −ＧａＡｓコンタクト層４、１μｍ厚のｉ−ＩｎＧａ
ＡｓＮ光吸収層５、０．１μｍ厚のノンドープＩｎＧａ
Ｐキャップ層６を順次エピタキシャル成長した。その
後、フォトリソグラフィ、エッチング、Ｚｎ拡散等を用
いたプロセスにより、電子素子部として増幅素子である
ＨＥＭＴ部７を、光素子部として受光素子であるフォト
ダイオード部８をモノシリックにＧａＡｓ基板１上に形
成した。ＨＥＭＴ部７において、９はソース電極、１０
はドレイン電極、１１はゲート電極である。ゲート長は
０．５μｍである。また、フォトダイオード部８におい
て、１２はＺｎ拡散領域、１３はｎ電極、１４はｐ電極
である。受光径は３０μｍである。
【００１０】上述の光電子集積回路素子を用いて、トラ
ンスインピーダンスアンプとしての動作を確認したとこ
ろ、２．５Ｇｂ／ｓで送信される波長１．５５μｍの光
信号に対して、信号を識別し損なう割合である符号誤り
率１×１０-9での受信感度は、−２５ dＢm という良好
な値であった。これにより、従来は不可能であったＧａ
Ａｓ上に形成された光電子集積回路素子を実現すること
ができた。
ンスインピーダンスアンプとしての動作を確認したとこ
ろ、２．５Ｇｂ／ｓで送信される波長１．５５μｍの光
信号に対して、信号を識別し損なう割合である符号誤り
率１×１０-9での受信感度は、−２５ dＢm という良好
な値であった。これにより、従来は不可能であったＧａ
Ａｓ上に形成された光電子集積回路素子を実現すること
ができた。
【００１１】なお、上記実施例では、光吸収層をＩｎＧ
ａＡｓＮで構成したが、ＩｎＧａＡｓＰＮ、ＡｌＧａＡ
ｓＮ、ＩｎＡｌＧａＡｓＮ、ＡｌＧａＡｓＰＮ、ＩｎＡ
ｌＧａＡｓＰＮで光吸収層を構成しても同様の効果が得
られる。また、電子素子部としてＨＥＭＴ部を形成した
が、他の電子素子、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）を
形成しても同様の効果が得られる。
ａＡｓＮで構成したが、ＩｎＧａＡｓＰＮ、ＡｌＧａＡ
ｓＮ、ＩｎＡｌＧａＡｓＮ、ＡｌＧａＡｓＰＮ、ＩｎＡ
ｌＧａＡｓＰＮで光吸収層を構成しても同様の効果が得
られる。また、電子素子部としてＨＥＭＴ部を形成した
が、他の電子素子、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）を
形成しても同様の効果が得られる。
【００１２】図２は、本発明にかかる光電子集積回路素
子の他の実施形態を示す断面図であり、ＧａＡｓ基板上
に光素子部として半導体レーザ素子部を、電子素子部と
してＦＥＴ部を形成したものである。即ち、半導体レー
ザ素子部３２は、半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に、０．
５μｍ厚のｎ−ＧａＡｓバッファ層２２、２．０μｍ厚
のｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド層２３、５０ｎｍ厚
のＧａＡｓ光閉じ込め層２４、多重量子井戸構造からな
る活性層２５、５０ｎｍ厚のＧａＡｓ光閉じ込め層２
６、０．５μｍ厚のｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド層
２７、０．５μｍ厚のｐ−ＧａＡｓキャップ層２８を順
次、積層したもので、リッジ導波路型をしている。２９
は電流狭窄のためのＳｉＯ2 膜、３０はキャップ層２８
上に形成されたｐ電極、３１はクラッド層２３上に形成
されたｎ電極である。ここで、活性層２５は、５ｍｎ厚
のＩｎＧａＡｓＮ歪み量子井戸層（λg ＝１．３μｍ）
と５ｍｎ厚のＧａＡｓ障壁層を交互に積層させ、合わせ
て４層の量子井戸層で構成されている。ここで、Ｉｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド層２３、２７は、図３からわか
るように、ＩｎＧａＡｓＮ歪み量子井戸層（λg ＝１．
３μｍ）よりもバンドギャップが大きくなっている。ま
た、ＦＥＴ部３６は、０．５μｍ厚のｎ−ＧａＡｓバッ
ファ層２２をチャネル層として利用したものである。３
３はソース電極、３４はドレイン電極であり、いずれも
オーミック電極であり、３５はゲート電極であり、ショ
ットキー接合からなる電極である。
子の他の実施形態を示す断面図であり、ＧａＡｓ基板上
に光素子部として半導体レーザ素子部を、電子素子部と
してＦＥＴ部を形成したものである。即ち、半導体レー
ザ素子部３２は、半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に、０．
５μｍ厚のｎ−ＧａＡｓバッファ層２２、２．０μｍ厚
のｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド層２３、５０ｎｍ厚
のＧａＡｓ光閉じ込め層２４、多重量子井戸構造からな
る活性層２５、５０ｎｍ厚のＧａＡｓ光閉じ込め層２
６、０．５μｍ厚のｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド層
２７、０．５μｍ厚のｐ−ＧａＡｓキャップ層２８を順
次、積層したもので、リッジ導波路型をしている。２９
は電流狭窄のためのＳｉＯ2 膜、３０はキャップ層２８
上に形成されたｐ電極、３１はクラッド層２３上に形成
されたｎ電極である。ここで、活性層２５は、５ｍｎ厚
のＩｎＧａＡｓＮ歪み量子井戸層（λg ＝１．３μｍ）
と５ｍｎ厚のＧａＡｓ障壁層を交互に積層させ、合わせ
て４層の量子井戸層で構成されている。ここで、Ｉｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド層２３、２７は、図３からわか
るように、ＩｎＧａＡｓＮ歪み量子井戸層（λg ＝１．
３μｍ）よりもバンドギャップが大きくなっている。ま
た、ＦＥＴ部３６は、０．５μｍ厚のｎ−ＧａＡｓバッ
ファ層２２をチャネル層として利用したものである。３
３はソース電極、３４はドレイン電極であり、いずれも
オーミック電極であり、３５はゲート電極であり、ショ
ットキー接合からなる電極である。
【００１３】この光電子集積回路素子において、半導体
レーザ素子部３２のリッジ導波路の幅を２μｍ、共振器
長を３００μｍとし、低反射側に反射率６０％の誘電体
多層膜を、高反射側に反射率９５％の誘電体多層膜をコ
ーティングした。このようにして製作した半導体レーザ
素子部３２は２５℃において発振しきい値電流が１０ｍ
Ａ、発振波長がほぼ１．３μｍであった。また、１０°
から８５°における特性温度（高いほど温度依存性が小
さく、安定していることを示す）は１３０Ｋであった。
この値は通常のＩｎＰ系レーザの値である４０〜８０Ｋ
と比較して非常に高い温度であり、本実施形態の半導体
レーザ素子部３２は安定した温度特性を有することがわ
かる。
レーザ素子部３２のリッジ導波路の幅を２μｍ、共振器
長を３００μｍとし、低反射側に反射率６０％の誘電体
多層膜を、高反射側に反射率９５％の誘電体多層膜をコ
ーティングした。このようにして製作した半導体レーザ
素子部３２は２５℃において発振しきい値電流が１０ｍ
Ａ、発振波長がほぼ１．３μｍであった。また、１０°
から８５°における特性温度（高いほど温度依存性が小
さく、安定していることを示す）は１３０Ｋであった。
この値は通常のＩｎＰ系レーザの値である４０〜８０Ｋ
と比較して非常に高い温度であり、本実施形態の半導体
レーザ素子部３２は安定した温度特性を有することがわ
かる。
【００１４】なお、上記半導体レーザ素子部では、クラ
ッド層にＩｎＧａＰを用いたが、ＡｌＧａＡｓまたはＩ
ｎＧａＡｌＰを用いてもよい。さらに、活性層にはＩｎ
ＧａＡｓＮに限定されることなく、前述のＧａＡｓＮ系
化合物半導体を用いることができる。
ッド層にＩｎＧａＰを用いたが、ＡｌＧａＡｓまたはＩ
ｎＧａＡｌＰを用いてもよい。さらに、活性層にはＩｎ
ＧａＡｓＮに限定されることなく、前述のＧａＡｓＮ系
化合物半導体を用いることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｇ
ａＡｓ基板上に光素子部と電子素子部を形成した光電子
集積回路素子であって、光素子部は少なくとも受光素子
部と発光素子部の一方からなり、前記受光素子部の光吸
収層および前記発光素子部の活性層はＧａＡｓＮ系化合
物半導体からなるため、信頼性に優れた光電子集積回路
素子が得られるという優れた効果がある。特に、このよ
うにして形成された半導体レーザ素子は優れた温度特性
を示す。
ａＡｓ基板上に光素子部と電子素子部を形成した光電子
集積回路素子であって、光素子部は少なくとも受光素子
部と発光素子部の一方からなり、前記受光素子部の光吸
収層および前記発光素子部の活性層はＧａＡｓＮ系化合
物半導体からなるため、信頼性に優れた光電子集積回路
素子が得られるという優れた効果がある。特に、このよ
うにして形成された半導体レーザ素子は優れた温度特性
を示す。
【図１】本発明にかかる光電子集積回路素子の一実施形
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる光電子集積回路素子の他の実施
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【図３】ＧａＡｓＮ系化合物半導体の格子定数とバンド
ギャップの関係を示す図である。
ギャップの関係を示す図である。
１、２１ 半絶縁ＧａＡｓ基板 ２ ノンドープＧａＡｓバッファ層 ３ａ ノンドープＩｎＧａＡｓチャネル層 ３ｂ ｎ−ＩｎＧａＰキャリア供給層 ４ ｎ+ −ＧａＡｓコンタクト層 ５ ｉ−ＩｎＧａＡｓＮ光吸収層 ６ ノンドープＩｎＧａＰキャップ層 ７ ＨＥＭＴ部 ８ フォトダイオード部 ９、３３ ソース電極 １０、３４ ドレイン電極 １１、３６ ゲート電極 １２ Ｚｎ拡散領域 １３、３１ ｎ電極 １４、３０ ｐ電極 ２２ ｎ−ＧａＡｓバッファ層 ２３ ｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド
層 ２４、２６ ＧａＡｓ光閉じ込め層 ２５ 活性層 ２７ ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド
層 ２８ ｐ−ＧａＡｓキャップ層 ２９ ＳｉＯ2 膜 ３２ 半導体レーザ素子部 ３６ ＦＥＴ部
層 ２４、２６ ＧａＡｓ光閉じ込め層 ２５ 活性層 ２７ ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐクラッド
層 ２８ ｐ−ＧａＡｓキャップ層 ２９ ＳｉＯ2 膜 ３２ 半導体レーザ素子部 ３６ ＦＥＴ部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｓ 3/18
Claims (2)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板上に光素子部と電子素子部
を形成した光電子集積回路素子であって、光素子部は少
なくとも受光素子部と発光素子部の一方からなり、前記
受光素子部の光吸収層および前記発光素子部の活性層は
ＧａＡｓＮ系化合物半導体からなることを特徴とする光
電子集積回路素子。 - 【請求項２】 前記ＧａＡｓＮ系化合物半導体は、Ｇａ
ＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＰＮ、ＧａＡｌ
ＡｓＮ、ＩｎＧａＡｌＡｓＮ、ＡｌＧａＡｓＰＮまたは
ＩｎＧａＡｌＡｓＰＮであることを特徴とする請求項１
記載の光電子集積回路素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1627096A JPH09213918A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 光電子集積回路素子 |
| US08/770,552 US5710439A (en) | 1996-02-01 | 1996-12-23 | Optoelectronic integrated device having optical elements and electronic elements grown in a monolithic form on a GaAs ssubstrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1627096A JPH09213918A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 光電子集積回路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213918A true JPH09213918A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11911864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1627096A Pending JPH09213918A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 光電子集積回路素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5710439A (ja) |
| JP (1) | JPH09213918A (ja) |
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| US8076694B2 (en) | 2005-05-02 | 2011-12-13 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor element having a silicon substrate and a current passing region |
| JP2013102209A (ja) * | 2005-01-26 | 2013-05-23 | Philipps Univ Marburg | Ｉｉｉ／ｖ半導体 |
| CN108550683A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-09-18 | 华南理工大学 | 一种高电子迁移率晶体管与垂直结构发光二极管的单片集成方法 |
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| FR2795871B1 (fr) | 1999-07-01 | 2001-09-14 | Picogiga Sa | Transistor iii-v a heterojonction, notamment transistor a effet de champ hemt ou transistor bipolaire a heterojonction |
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| US6765242B1 (en) | 2000-04-11 | 2004-07-20 | Sandia Corporation | Npn double heterostructure bipolar transistor with ingaasn base region |
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| JP2007250896A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子 |
| TWI424565B (zh) * | 2011-08-31 | 2014-01-21 | Univ Feng Chia | 半導體元件 |
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1996
- 1996-02-01 JP JP1627096A patent/JPH09213918A/ja active Pending
- 1996-12-23 US US08/770,552 patent/US5710439A/en not_active Expired - Fee Related
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| CN108550683B (zh) * | 2018-06-14 | 2019-10-18 | 华南理工大学 | 一种高电子迁移率晶体管与垂直结构发光二极管的单片集成方法 |
Also Published As
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|---|---|
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