JPS58204574A - 複合型光半導体装置 - Google Patents
複合型光半導体装置Info
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- JPS58204574A JPS58204574A JP57087418A JP8741882A JPS58204574A JP S58204574 A JPS58204574 A JP S58204574A JP 57087418 A JP57087418 A JP 57087418A JP 8741882 A JP8741882 A JP 8741882A JP S58204574 A JPS58204574 A JP S58204574A
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- Japan
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- thin film
- substrate
- light emitting
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- crystal layer
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Links
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Classifications
-
- 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
- H01L31/12—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
- H01L31/16—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 the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
- H01L31/167—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 the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers
- H01L31/173—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 the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers formed in, or on, a common substrate
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は発光素子とこの発光素子の出力光）モニタする
受光素子とを一体化した実用性の高い複合型光半導体装
置に関する。
受光素子とを一体化した実用性の高い複合型光半導体装
置に関する。
ディノタル光伝送技術の発達に伴い、低価格の種々の光
伝送上ノーールが開発されて２す、最近ではビデオシス
テムにおけるアナログ伝送用の光伝送モノー−ルの開発
要求が昂っているところが、この種アナログ伝送用光モ
ノ一一ルの開発に際して壮、発光素子の非線形歪Ｉ′こ
対する広範囲な温度補償や、光変調出力の設定とその温
度補・′Ｉ′等につｔハで十分に考慮する必要がある
しかして従来、元アナログビデオ伝送における発光素子
の非線形歪を低減する手段として、ビデオ帯域の３倍以
上の広帯域光フィードバックルーツを構成することが知
られている。しかし、このフィードバックループを構成
する為に発光素子の出力光をモニタする受光素子を個別
素子として光伝送モノー−ルに組込んだ場合、その光結
合度や光落合度の所謂バラツキによる次のような不具合
が生じた。即ち一般に上記結合度が小さい為に前記フィ
ードバックループのループ利得を高くするべく、電気増
幅利得を犬さくすることが必要となり、集積化電子回路
の複雑化とループ帯域確保の困難化を招き易いしη・も
、大振・扁動作時にお□１′□ｉる光変調回路部との干
渉に起因する動作不安定を招き易い。ぼた別記結合度の
バラツキは光変調出力のバラッ折を招き、ビデオ棒器間
のインターフェース条件を確保する為には発受１言回１
各に相当大さな負■を強いることになる。更には１績合
度のバラッ千は、直接的にループ利得のバラツキに績び
つく為、前述した非線形歪の補償や光変調出力の温度補
償等を著しく困難とするう さて、第１図（ａ）に示す装置も・ま、従来より知られ
たディフタル光伝送用の複合型上ゾーールであって、同
一の半導体結晶基板１上にダブルへテロ接合構造の発光
ダイオード２と、溝３によって分離されたフォトダイオ
ード４とを形成したものである。このモノエールば［ｊ
’ｌ エ’ｒｆ： ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−Ｇａ
ＡＡＡｓ 、 ｐ−ＧａＡｓ 、 ｐ−ＬンａＡｔＡｓ
ｐ −ＧａＡｓ からなる薄膜結晶層を頑に形成して
構成され、電極５をそれぞれ配設して実現されるつとこ
ろが、このような構造の光伝送モノ＝−ルにあっては、
その等価回路を第１図（ｂＪに示す１ ように発光ダイオード２の駆動電流によって基板１に生
じる電圧降下成分かフォトダイオード４に混入する為、
こｉｌアナログビデオ用光伝送モノー−ルとして用いた
場合、前述したフィードバック制例に大きな誤差を招来
すると云う欠点を有している。しかもこのような構造に
あっては、発光ダイオード２と〕丁トダイ万一゛゛４と
に正負の項性の異なる電圧を供給しなければならず、そ
の取扱い性の向上を妨げていた。
伝送上ノーールが開発されて２す、最近ではビデオシス
テムにおけるアナログ伝送用の光伝送モノー−ルの開発
要求が昂っているところが、この種アナログ伝送用光モ
ノ一一ルの開発に際して壮、発光素子の非線形歪Ｉ′こ
対する広範囲な温度補償や、光変調出力の設定とその温
度補・′Ｉ′等につｔハで十分に考慮する必要がある
しかして従来、元アナログビデオ伝送における発光素子
の非線形歪を低減する手段として、ビデオ帯域の３倍以
上の広帯域光フィードバックルーツを構成することが知
られている。しかし、このフィードバックループを構成
する為に発光素子の出力光をモニタする受光素子を個別
素子として光伝送モノー−ルに組込んだ場合、その光結
合度や光落合度の所謂バラツキによる次のような不具合
が生じた。即ち一般に上記結合度が小さい為に前記フィ
ードバックループのループ利得を高くするべく、電気増
幅利得を犬さくすることが必要となり、集積化電子回路
の複雑化とループ帯域確保の困難化を招き易いしη・も
、大振・扁動作時にお□１′□ｉる光変調回路部との干
渉に起因する動作不安定を招き易い。ぼた別記結合度の
バラツキは光変調出力のバラッ折を招き、ビデオ棒器間
のインターフェース条件を確保する為には発受１言回１
各に相当大さな負■を強いることになる。更には１績合
度のバラッ千は、直接的にループ利得のバラツキに績び
つく為、前述した非線形歪の補償や光変調出力の温度補
償等を著しく困難とするう さて、第１図（ａ）に示す装置も・ま、従来より知られ
たディフタル光伝送用の複合型上ゾーールであって、同
一の半導体結晶基板１上にダブルへテロ接合構造の発光
ダイオード２と、溝３によって分離されたフォトダイオ
ード４とを形成したものである。このモノエールば［ｊ
’ｌ エ’ｒｆ： ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−Ｇａ
ＡＡＡｓ 、 ｐ−ＧａＡｓ 、 ｐ−ＬンａＡｔＡｓ
ｐ −ＧａＡｓ からなる薄膜結晶層を頑に形成して
構成され、電極５をそれぞれ配設して実現されるつとこ
ろが、このような構造の光伝送モノ＝−ルにあっては、
その等価回路を第１図（ｂＪに示す１ ように発光ダイオード２の駆動電流によって基板１に生
じる電圧降下成分かフォトダイオード４に混入する為、
こｉｌアナログビデオ用光伝送モノー−ルとして用いた
場合、前述したフィードバック制例に大きな誤差を招来
すると云う欠点を有している。しかもこのような構造に
あっては、発光ダイオード２と〕丁トダイ万一゛゛４と
に正負の項性の異なる電圧を供給しなければならず、そ
の取扱い性の向上を妨げていた。
つまり、発光ダイオード２とフォトダイオード４との間
のクロストークの問題と、車−電源化に対する問題とか
ら、光アナログビデオ伝送用の低価格な光伝送モノー−
ルとしての実用、性に欠けていた。
のクロストークの問題と、車−電源化に対する問題とか
ら、光アナログビデオ伝送用の低価格な光伝送モノー−
ルとしての実用、性に欠けていた。
不発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、発光素子と受光素子との間の結
合並およびそのバラツキの問題とクコストークの問題を
招くことなしに単−電源化を図り得る光アナログビデオ
伝送に適した実用性の高い複合型光半導体装置を提供す
ることにあるっ 〔発明の概要〕 本姥明に半４＃：結晶基板上にヘテコ手合溝造の発光素
子を形成すると共に、上記半導体結晶基板上に上記発光
素子と分離して逆バイアスによシルｎ接合部を形成する
薄膜結晶層と上記ｐｎ接合部に直列に接続されて前記発
光素子の出力光を受光する受光素子とを形成した構造の
複合型光半導体装置を実現するものである、特に本発明
は、ｍ−ｖ族半導体基板上に逆導電性の薄膜結晶層を設
け、その一部を開口した領域上にダブルへテロ構造の発
光ダイオードを形成して上記薄膜結晶層を発光ダイオー
ドの藏流狭搾体として機能させ、一方切込みによって上
記発光ダイオードと分離されたダブルへテロ構造部と￥
板との間の薄膜結晶層によって上記基板との間に逆バイ
アスされるｐｎ接合部を形成して前記発光ダイオードと
の電気的分離を確保し、且つ上記ダブルへテロ構造部゛
を上記ｐｎ 接合部に直列に接続されたフォトダイオ
ードとしたものである。
の目的とするところは、発光素子と受光素子との間の結
合並およびそのバラツキの問題とクコストークの問題を
招くことなしに単−電源化を図り得る光アナログビデオ
伝送に適した実用性の高い複合型光半導体装置を提供す
ることにあるっ 〔発明の概要〕 本姥明に半４＃：結晶基板上にヘテコ手合溝造の発光素
子を形成すると共に、上記半導体結晶基板上に上記発光
素子と分離して逆バイアスによシルｎ接合部を形成する
薄膜結晶層と上記ｐｎ接合部に直列に接続されて前記発
光素子の出力光を受光する受光素子とを形成した構造の
複合型光半導体装置を実現するものである、特に本発明
は、ｍ−ｖ族半導体基板上に逆導電性の薄膜結晶層を設
け、その一部を開口した領域上にダブルへテロ構造の発
光ダイオードを形成して上記薄膜結晶層を発光ダイオー
ドの藏流狭搾体として機能させ、一方切込みによって上
記発光ダイオードと分離されたダブルへテロ構造部と￥
板との間の薄膜結晶層によって上記基板との間に逆バイ
アスされるｐｎ接合部を形成して前記発光ダイオードと
の電気的分離を確保し、且つ上記ダブルへテロ構造部゛
を上記ｐｎ 接合部に直列に接続されたフォトダイオ
ードとしたものである。
従って本発明によれば、基板との間に形成されたｐｎ接
合部によってクロストークの問題を解消し、且つ発光ダ
イオードと７オトダイオーｉパとの同一極性駆動、つま
り単−電源化を図り得る。しかも発光ダイオードとフォ
トダイオードとを同＝基板上に同時集積した構造なので
、その間の光結合度を十分に高めることができ、またそ
のバラツキも低く抑えることができる。従って高利得で
安定なフィードバックループを構成することができ、ま
た発光ダイオードからのクロスト−・りが前記ｐｎ接合
部により阻止されるので上記ループの安定性が乱される
ことがなく、この結果発光ダイオードの非線形歪を効果
的に補償することが可能となる。更には装置を簡易に製
作することができる等の実用上絶大なる効果が奏せられ
る。
合部によってクロストークの問題を解消し、且つ発光ダ
イオードと７オトダイオーｉパとの同一極性駆動、つま
り単−電源化を図り得る。しかも発光ダイオードとフォ
トダイオードとを同＝基板上に同時集積した構造なので
、その間の光結合度を十分に高めることができ、またそ
のバラツキも低く抑えることができる。従って高利得で
安定なフィードバックループを構成することができ、ま
た発光ダイオードからのクロスト−・りが前記ｐｎ接合
部により阻止されるので上記ループの安定性が乱される
ことがなく、この結果発光ダイオードの非線形歪を効果
的に補償することが可能となる。更には装置を簡易に製
作することができる等の実用上絶大なる効果が奏せられ
る。
以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。
ユ
第２図（ａ） 、 （ｂ）は第１の実施例装置を示すも
ので、（、）は装置の概略構造を示す図、（ｂ）はその
電気的等価回路構成図である。この実施例装置は、ｎ７
ＧａＡｓ 結晶基板１１上に、ダブルへテロ接合構造
の発光ダイオード１２と、この発光ダイオード１２と電
気的に分離して上記基板１１との間に逆バイアスされる
ｐｎ接合およびこのｐｎ 接合に直列接続されるフォ
ートダイオードとからなる受光部１３とを形成して構成
される。この装置構造をその製造工程に従って説明する
と、先ずｎ−ＧａＡａ 結晶基板１１上に、これと逆
導電性のｐ−ＧａＡｓ 薄膜結晶層１４を成長させ、
その一部を部分的にエツチング除去する等して開口部１
４ａを形成する。このｐ−ＧａＡｓ 薄膜結晶層１４
は前記発光ダイオ−トノ２における電流挟挿体として用
いられるもので、上記開口部１４ａにて上記発光ダイオ
ード１２の電流が挟挿される。またｐ−ＧａＡｓ 薄
膜結晶層１４は、前記受光部１３において前記、基板１
１との間に逆バイアスされるｐｎ接合部を形成するもの
である。しかして、上記開口部１４ａを含むｐ−ＧａＡ
ｓ 薄膜結晶層１４上に、クラッド層を形成するｒｈ
−ＧａＡｔＡｓ薄、膜結晶Ｎ１５、ンーデ活性層となる
ｐ −Ｇａ Ａ Ｓ薄膜結晶層１６、更にクラッド層と
なるｐ−ＧａＡＡＡＳ １藁７涜晶層１７を順に成長
させて、多層薄膜結晶層刀・らなるダブルへテロ凄合嘴
造金得るミシかるのち、その上に良好なオーミック電極
を形成する為のｐ−ＧａＡｓ 薄膜結晶層１８を成長
させる。その後、メサエッチング等の手法によシ、上記
多層薄膜結晶層に基板１１の表面に到達する切込み１９
ｆ設け、前記開口部１４１Ｌを設けた側のへテロ適合構
造体全発光素子領域、他方全受光素子領域として分離す
る。
ので、（、）は装置の概略構造を示す図、（ｂ）はその
電気的等価回路構成図である。この実施例装置は、ｎ７
ＧａＡｓ 結晶基板１１上に、ダブルへテロ接合構造
の発光ダイオード１２と、この発光ダイオード１２と電
気的に分離して上記基板１１との間に逆バイアスされる
ｐｎ接合およびこのｐｎ 接合に直列接続されるフォ
ートダイオードとからなる受光部１３とを形成して構成
される。この装置構造をその製造工程に従って説明する
と、先ずｎ−ＧａＡａ 結晶基板１１上に、これと逆
導電性のｐ−ＧａＡｓ 薄膜結晶層１４を成長させ、
その一部を部分的にエツチング除去する等して開口部１
４ａを形成する。このｐ−ＧａＡｓ 薄膜結晶層１４
は前記発光ダイオ−トノ２における電流挟挿体として用
いられるもので、上記開口部１４ａにて上記発光ダイオ
ード１２の電流が挟挿される。またｐ−ＧａＡｓ 薄
膜結晶層１４は、前記受光部１３において前記、基板１
１との間に逆バイアスされるｐｎ接合部を形成するもの
である。しかして、上記開口部１４ａを含むｐ−ＧａＡ
ｓ 薄膜結晶層１４上に、クラッド層を形成するｒｈ
−ＧａＡｔＡｓ薄、膜結晶Ｎ１５、ンーデ活性層となる
ｐ −Ｇａ Ａ Ｓ薄膜結晶層１６、更にクラッド層と
なるｐ−ＧａＡＡＡＳ １藁７涜晶層１７を順に成長
させて、多層薄膜結晶層刀・らなるダブルへテロ凄合嘴
造金得るミシかるのち、その上に良好なオーミック電極
を形成する為のｐ−ＧａＡｓ 薄膜結晶層１８を成長
させる。その後、メサエッチング等の手法によシ、上記
多層薄膜結晶層に基板１１の表面に到達する切込み１９
ｆ設け、前記開口部１４１Ｌを設けた側のへテロ適合構
造体全発光素子領域、他方全受光素子領域として分離す
る。
そして、この分施された受光素子領域の多層薄膜結晶層
の一部領域に、その表面からｎ−ＧａＡｔＡｓ 薄膜
結晶層１５に到達する深さまでｎ型不純物を菰散し、〕
＋型不純物拡散層２θを形成する。しかるのち、この♂
型不純物弘散層２０、受光素子領域のｐ−ＧａＡｇ
薄膜結晶層１８上、２よび発光素子領域のｐ−ＧａＡ＋
＋ 薄膜結晶層１８上に′オーミック電極２１，２２
．２３をそれぞｎ形成し、且つ前記基板１ノの襲面し・
こ万一ミック電極２４を形成する。局、前記ｎ−型不純
物拡散層２０の代りに、この部分をメサエッチングして
、ｎ−ＧａＡｔＡｓ 薄膜結晶１５上に直接オーミッ
クな電＠２１を設けるようにしてもよい、。
の一部領域に、その表面からｎ−ＧａＡｔＡｓ 薄膜
結晶層１５に到達する深さまでｎ型不純物を菰散し、〕
＋型不純物拡散層２θを形成する。しかるのち、この♂
型不純物弘散層２０、受光素子領域のｐ−ＧａＡｇ
薄膜結晶層１８上、２よび発光素子領域のｐ−ＧａＡ＋
＋ 薄膜結晶層１８上に′オーミック電極２１，２２
．２３をそれぞｎ形成し、且つ前記基板１ノの襲面し・
こ万一ミック電極２４を形成する。局、前記ｎ−型不純
物拡散層２０の代りに、この部分をメサエッチングして
、ｎ−ＧａＡｔＡｓ 薄膜結晶１５上に直接オーミッ
クな電＠２１を設けるようにしてもよい、。
このように構成された装置によれば、その電気的等価回
路を第２図（ｂ）に示すように、発光領域にはダブルへ
テロ接合構造の発光ダイオード１２が形成される。一方
、受光素子領域ンて）ま、基板１１とｐ −ＧａＡａ
薄膜結晶層１４との間にｐｎ接合からなる逆向さのダ
イオード２５が形成され、上記ｐ−ＧａＡｓ 薄膜結
晶層１４とｎ−ＧａＡｔＡｓ薄膜結晶層１５との間に上
記ダイオード２５に直列に接続された第１のフォトダイ
オード２６が、またｎ−ＧａＡＺＡａ ４７Ｎ結晶層
１５とｐ−ＧａＡｓ薄膜結晶層１６との間に第２ｖフオ
トダイオード２７がそれぞれ形成される−そして、これ
らのダイオード１２ 、２．５ 、２６ 、２ フッ１
第２図（ｂ）に示す如く電原接続され、ダイオード２５
゛は逆バイアスされるようになっている。
路を第２図（ｂ）に示すように、発光領域にはダブルへ
テロ接合構造の発光ダイオード１２が形成される。一方
、受光素子領域ンて）ま、基板１１とｐ −ＧａＡａ
薄膜結晶層１４との間にｐｎ接合からなる逆向さのダ
イオード２５が形成され、上記ｐ−ＧａＡｓ 薄膜結
晶層１４とｎ−ＧａＡｔＡｓ薄膜結晶層１５との間に上
記ダイオード２５に直列に接続された第１のフォトダイ
オード２６が、またｎ−ＧａＡＺＡａ ４７Ｎ結晶層
１５とｐ−ＧａＡｓ薄膜結晶層１６との間に第２ｖフオ
トダイオード２７がそれぞれ形成される−そして、これ
らのダイオード１２ 、２．５ 、２６ 、２ フッ１
第２図（ｂ）に示す如く電原接続され、ダイオード２５
゛は逆バイアスされるようになっている。
刀）クシて上記構造によＪ″Ｌ′Ｌ−ｉ、胤α２４′ｉ
−凄地Ｌ ｆ’Ｃｖ、態テ、Ｑ ｔＭ ２３Ｖ′こ正′
１圧＋”Ｍ Ｑ ’Ｘ Ｌ−して兜党ダイ万一に１２が
発光駆動される。７た′−極２２を接地し、電ブ玉２１
に正電圧士Ｖ、τ印加することにより、フオ）・ダイ万
一ド２６ 、２７がそれぞれ駆動され、前記発光りイ万
一ト” １２の出′力光がモニタ百ｎる。このとき、フ
ォトタイ万一ド２６を介してダイオ−１’ ２５が逆バ
イアスされるので、上記フォトダイオード２６は基板１
１を共通とする前記発光ダイオード１２と効果的に電気
旧分離されることになる。尚、このグイ万一ド２５によ
るフォトダイ万一ビ２６と発光ダイオード１２との電気
的分離、つまりアイソレートの度合は、ダイオード２５
の靜翼荏童によって支配さｎ１従ってその面積を最」化
設計することが必要でちることは云うででもな′い。
−凄地Ｌ ｆ’Ｃｖ、態テ、Ｑ ｔＭ ２３Ｖ′こ正′
１圧＋”Ｍ Ｑ ’Ｘ Ｌ−して兜党ダイ万一に１２が
発光駆動される。７た′−極２２を接地し、電ブ玉２１
に正電圧士Ｖ、τ印加することにより、フオ）・ダイ万
一ド２６ 、２７がそれぞれ駆動され、前記発光りイ万
一ト” １２の出′力光がモニタ百ｎる。このとき、フ
ォトタイ万一ド２６を介してダイオ−１’ ２５が逆バ
イアスされるので、上記フォトダイオード２６は基板１
１を共通とする前記発光ダイオード１２と効果的に電気
旧分離されることになる。尚、このグイ万一ド２５によ
るフォトダイ万一ビ２６と発光ダイオード１２との電気
的分離、つまりアイソレートの度合は、ダイオード２５
の靜翼荏童によって支配さｎ１従ってその面積を最」化
設計することが必要でちることは云うででもな′い。
１
このように本装置では、同一基板１１上をこ形成した発
光ダ・ｆ万一ド１２と、その出力光をモニタするフォト
ダイオード２６．２７と＜７・９イアスさ几るダイ万一
ド（ｐｎ舐合郁〕・２５ｊ’Ｌよりの問題を生じること
がない。しかも上記発光ダイオード１２とフォトダイオ
ード２６．２７とを一体的に形成した複合素子構造なの
で、その間の光結合度を十分高めることができ、またそ
のバラツキも十分低く抑えることができる。
光ダ・ｆ万一ド１２と、その出力光をモニタするフォト
ダイオード２６．２７と＜７・９イアスさ几るダイ万一
ド（ｐｎ舐合郁〕・２５ｊ’Ｌよりの問題を生じること
がない。しかも上記発光ダイオード１２とフォトダイオ
ード２６．２７とを一体的に形成した複合素子構造なの
で、その間の光結合度を十分高めることができ、またそ
のバラツキも十分低く抑えることができる。
故に、発光ダイオード１２のフィードバック制御ループ
を安定に構成することができ、非線形歪や変調出力の温
度補償を効果的に行うことができる。またその制御ルー
プの構成の簡易化を図ることも可能である。更には第２
図（ｂ）に示されるように本装置は同−礪性の電源；つ
まり単一電源により駆動されるっ従って、電源システム
の簡易化を図り得、その取扱い性の大幅な向上を図るこ
とができる。故に、ＶＴＲやビデオディスク等における
光アナログビデオ伝送用のモノニールとして□多大なる
効果を奏し、その実用的利点は絶大である。
を安定に構成することができ、非線形歪や変調出力の温
度補償を効果的に行うことができる。またその制御ルー
プの構成の簡易化を図ることも可能である。更には第２
図（ｂ）に示されるように本装置は同−礪性の電源；つ
まり単一電源により駆動されるっ従って、電源システム
の簡易化を図り得、その取扱い性の大幅な向上を図るこ
とができる。故に、ＶＴＲやビデオディスク等における
光アナログビデオ伝送用のモノニールとして□多大なる
効果を奏し、その実用的利点は絶大である。
さて、本装置はｐ型の半導体結晶基板を用いて実現する
こともでさる。第３図（、） 、 （ｂ）はぞの例を示
すもので、ｐ−ＧａＡｓ 結晶基板３１上に１ｎ −
Ｇａ Ａ薄膜結晶層３２を形成しその一部に開口部３２
ａを設けたのち、ｐ −Ｇａ ＡＡＡｓ 薄膜結晶層
３３、レーザ活性層となるｐ−ＧａＡｓ 薄膜結晶層
３４、ｎ −ＧａＡｔＡＳ 薄膜結晶層３５を順に成
長させてダブルへテロ接合構造体を得る。そして、先の
実施例と同様にして切込み１９を設け、ｎ“型不純物拡
散層２０に代えてｐ“型不純物拡散層３６を形成する。
こともでさる。第３図（、） 、 （ｂ）はぞの例を示
すもので、ｐ−ＧａＡｓ 結晶基板３１上に１ｎ −
Ｇａ Ａ薄膜結晶層３２を形成しその一部に開口部３２
ａを設けたのち、ｐ −Ｇａ ＡＡＡｓ 薄膜結晶層
３３、レーザ活性層となるｐ−ＧａＡｓ 薄膜結晶層
３４、ｎ −ＧａＡｔＡＳ 薄膜結晶層３５を順に成
長させてダブルへテロ接合構造体を得る。そして、先の
実施例と同様にして切込み１９を設け、ｎ“型不純物拡
散層２０に代えてｐ“型不純物拡散層３６を形成する。
その後、上記ｎ −ＧＩＬＡ７Ａｓ 薄膜結晶層３５
上には、オーミックな電極を形成することが容易である
から、上記結晶層３５上に直接電極３７，３８．３９を
形成する。また基板３ノの裏面にも同様にして電極４０
を形成する。
上には、オーミックな電極を形成することが容易である
から、上記結晶層３５上に直接電極３７，３８．３９を
形成する。また基板３ノの裏面にも同様にして電極４０
を形成する。
このような素子構造であｆ′Ｌは、その電気的等価回路
を第３図（ｂ）に示″Ｔように、先の実施例とは電流の
同きを逆にして同様に発光ダイ万一ド１２、およびダイ
万一ド（逆バイアスされるｐｎ舐合部）２５とフォトダ
イオード２６．２７がそれぞれ形成さ几ることＱてなる
。ぞして、上記ダイ万−ｒ＋２５の逆バー１アス劫果ン
ごより、兄光メゝイオード１２とフォトダイオード２６
，２７との間のアイリレーションが確保さ几ることにな
る−故に、先の実施例と菌床な効果が責さ几ることにな
る。
を第３図（ｂ）に示″Ｔように、先の実施例とは電流の
同きを逆にして同様に発光ダイ万一ド１２、およびダイ
万一ド（逆バイアスされるｐｎ舐合部）２５とフォトダ
イオード２６．２７がそれぞれ形成さ几ることＱてなる
。ぞして、上記ダイ万−ｒ＋２５の逆バー１アス劫果ン
ごより、兄光メゝイオード１２とフォトダイオード２６
，２７との間のアイリレーションが確保さ几ることにな
る−故に、先の実施例と菌床な効果が責さ几ることにな
る。
またこの構造ではフォトダイオード２６のアノード側を
接地などの定電位に保持でさるため、逆バイアスフォト
ダイオード２６の静電容儀を通じて生ずるクロストーク
をも除去することが可能であシ、更に高安定な非國形歪
補償七行い得る等の効果が奏せられる。
接地などの定電位に保持でさるため、逆バイアスフォト
ダイオード２６の静電容儀を通じて生ずるクロストーク
をも除去することが可能であシ、更に高安定な非國形歪
補償七行い得る等の効果が奏せられる。
以上説明したように不発明によ１しは、従来、発光ダイ
万一１・９の駆動電流のモニタ用フオトタ９イオードへ
の混入を十分に阻止できなかったと云う間垣点が一挙に
農夫され、その阻止効果が飛躍的に同上する。し刀）も
両者の光結合ｌ全高め、１次そのバラツキｒ抑えること
がでさ、高安定なフィード・寸ツク制御ル−プを構成し
て動作安定化を図ることが可能となる。ｌ；ζ、そ＋７
）単−電源化上効果ばつに区ジ得るので、高〕盾尽のフ
仁アナログとご７獣送モノニールやフォｉ−；フノフ゛
う等として、憬論聚アセングルを可”ｈＥ ｃ Ｔる。
万一１・９の駆動電流のモニタ用フオトタ９イオードへ
の混入を十分に阻止できなかったと云う間垣点が一挙に
農夫され、その阻止効果が飛躍的に同上する。し刀）も
両者の光結合ｌ全高め、１次そのバラツキｒ抑えること
がでさ、高安定なフィード・寸ツク制御ル−プを構成し
て動作安定化を図ることが可能となる。ｌ；ζ、そ＋７
）単−電源化上効果ばつに区ジ得るので、高〕盾尽のフ
仁アナログとご７獣送モノニールやフォｉ−；フノフ゛
う等として、憬論聚アセングルを可”ｈＥ ｃ Ｔる。
故ケ（どデ万ンステムにおいて彪犬ミる効果−ｋｊミシ
、ソの実用釣利照が極めて太さい。
、ソの実用釣利照が極めて太さい。
向、本発明は上記実側例に限定されるものではｌいＣ実
酉例ではＧａＡｔＡ３ ヘゲ０慣造のｔのＫついて示
した〃・、四元系の発光ダイ万一ド系に対してもｉ同様
に適用すること〃）できる。７た先に聞単に述べｉζよ
うに不純物拡散層に代えて、その領域を選択的にメサエ
ッチングするようにしてもよい。要するに本発明はその
要旨を逸脱しない範囲で禄々変形して実画することがで
きる。
酉例ではＧａＡｔＡ３ ヘゲ０慣造のｔのＫついて示
した〃・、四元系の発光ダイ万一ド系に対してもｉ同様
に適用すること〃）できる。７た先に聞単に述べｉζよ
うに不純物拡散層に代えて、その領域を選択的にメサエ
ッチングするようにしてもよい。要するに本発明はその
要旨を逸脱しない範囲で禄々変形して実画することがで
きる。
第１図（ａ） 、 Ｃｂ） Ｂ ’ｌ１ｉＥ米装置の一
列金示す素子溝道と号価回路嘴敗図、第２図＜ａ）、
（ｂ）は不電力の一天ｊｙ６例衷１ｊ）系子構造と号価
□回路構成図、梁３図＜ａノ、 （ｈＪは不発明の別の
実施例」装置・／）系子溝遺と等１１Ｉｆｉ回路１４成
図でろる。 １１・、３１−＝牛寒体祷晶基板、１２・・元元メイ万
一ド、１３・・受光部、１４．３２−逆導！注マ４膜、
耐晶層 １４ａ、３２ａ・・・１−口部、１，５゜１６
．１７，１．／１，３．３，３４．３５−１ｉ、膜頑晶
層、１９・・・切込み、２ｏ、 ３ｔ；・・不純物拡散
層、２１ 、２２ 、２３ 、２４ 、３７ 、３ Ｓ
。 ３９．４０・・電極、２５・・り゛イオード（ｐｎ
接合部し、２６．２７ ・・フォトダイオード。 出願人代理人 升理士 鈴 工 武 １第１図 第２図
列金示す素子溝道と号価回路嘴敗図、第２図＜ａ）、
（ｂ）は不電力の一天ｊｙ６例衷１ｊ）系子構造と号価
□回路構成図、梁３図＜ａノ、 （ｈＪは不発明の別の
実施例」装置・／）系子溝遺と等１１Ｉｆｉ回路１４成
図でろる。 １１・、３１−＝牛寒体祷晶基板、１２・・元元メイ万
一ド、１３・・受光部、１４．３２−逆導！注マ４膜、
耐晶層 １４ａ、３２ａ・・・１−口部、１，５゜１６
．１７，１．／１，３．３，３４．３５−１ｉ、膜頑晶
層、１９・・・切込み、２ｏ、 ３ｔ；・・不純物拡散
層、２１ 、２２ 、２３ 、２４ 、３７ 、３ Ｓ
。 ３９．４０・・電極、２５・・り゛イオード（ｐｎ
接合部し、２６．２７ ・・フォトダイオード。 出願人代理人 升理士 鈴 工 武 １第１図 第２図
Claims (2)
- （１） 半導体結晶基板上に多層薄膜結晶を成長させ
て形成したへテロ接合構造の発光素子と上記半導体結晶
基板上に前記発光素子と分離して設けられて前記半導体
結晶基板との間に逆バイアスされるｐｎ接合部を形成し
てなる薄膜結晶層と、この薄膜結晶上に前記ｐｎ接合部
と直列に設げられて前記発光素子の出力光を受光する受
光素子とを具備したことを特徴とする複合型光半導体装
置。 - （２）半導体結晶基板ｒｔ■−ｖ族半導体績・晶からな
るものであって、この基板上に開口部を彌えた逆４這性
の薄膜結晶層を形成したのち多層薄膜結晶層？成長させ
てダブルへテロ接合構造を形成し、上記多層薄膜結晶層
２よび薄膜４；古晶層に前記基板表面に至る切込みを設
けて前記開口部を含′Ｅｊ−発光素子領域と、受光素子
頭裁とを同一基板上に分離形成したものである特許請求
の範囲第１項記載の複合型光半導体装置、（３）受光素
子領域は、多層薄膜結晶層の一部領域に基板と同導性の
不純物拡散層を形成して、この不純物拡散層領域を除く
多層薄膜結晶層に受光素子を形成すると井に、上記不純
物拡散層を介して逆バイアスされるｐｎ接合部を基板と
薄膜結晶層との間に形成してなるものである特許請求の
範囲第２項記載の複合型光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57087418A JPS58204574A (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 複合型光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57087418A JPS58204574A (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 複合型光半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204574A true JPS58204574A (ja) | 1983-11-29 |
| JPH0312474B2 JPH0312474B2 (ja) | 1991-02-20 |
Family
ID=13914324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57087418A Granted JPS58204574A (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 複合型光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58204574A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253283A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-13 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| US5012301A (en) * | 1990-02-22 | 1991-04-30 | Northern Telecom Limited | Three terminal semiconductor device |
| US5361273A (en) * | 1992-11-04 | 1994-11-01 | Nec Corporation | Semiconductor optical surface transmission device |
| WO2012022657A1 (de) * | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterchips |
| WO2013065668A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 京セラ株式会社 | 受発光一体型素子を用いた受発光装置およびセンサ装置 |
| WO2018119340A3 (en) * | 2016-12-22 | 2018-08-23 | Lumileds Llc | Light emitting diodes with sensor segment for operational feedback |
| US10593841B2 (en) | 2016-12-22 | 2020-03-17 | Lumileds Llc | Light emitting diodes with sensor segment for operational feedback |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886788A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-24 | Nec Corp | 半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子 |
-
1982
- 1982-05-24 JP JP57087418A patent/JPS58204574A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886788A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-24 | Nec Corp | 半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253283A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-13 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| US5012301A (en) * | 1990-02-22 | 1991-04-30 | Northern Telecom Limited | Three terminal semiconductor device |
| US5361273A (en) * | 1992-11-04 | 1994-11-01 | Nec Corporation | Semiconductor optical surface transmission device |
| US8878227B2 (en) | 2010-08-18 | 2014-11-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic semiconductor chip and method for producing optoelectronic semiconductor chips |
| WO2012022657A1 (de) * | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterchips |
| WO2013065668A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 京セラ株式会社 | 受発光一体型素子を用いた受発光装置およびセンサ装置 |
| CN103890973A (zh) * | 2011-10-31 | 2014-06-25 | 京瓷株式会社 | 利用了受光发光一体型元件的受光发光装置及传感器装置 |
| JPWO2013065668A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2015-04-02 | 京セラ株式会社 | 受発光一体型素子を用いた受発光装置およびセンサ装置 |
| CN103890973B (zh) * | 2011-10-31 | 2016-07-20 | 京瓷株式会社 | 利用了受光发光一体型元件的受光发光装置及传感器装置 |
| US9478691B2 (en) | 2011-10-31 | 2016-10-25 | Kyocera Corporation | Light-receiving and emitting device including integrated light-receiving and emitting element and sensor |
| WO2018119340A3 (en) * | 2016-12-22 | 2018-08-23 | Lumileds Llc | Light emitting diodes with sensor segment for operational feedback |
| US10205064B2 (en) | 2016-12-22 | 2019-02-12 | Lumileds Llc | Light emitting diodes with sensor segment for operational feedback |
| US10593841B2 (en) | 2016-12-22 | 2020-03-17 | Lumileds Llc | Light emitting diodes with sensor segment for operational feedback |
| US11094851B2 (en) | 2016-12-22 | 2021-08-17 | Lumileds Llc | Light emitting diodes with sensor segment for operational feedback |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0312474B2 (ja) | 1991-02-20 |
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