JPS59222964A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS59222964A
JPS59222964A JP9826283A JP9826283A JPS59222964A JP S59222964 A JPS59222964 A JP S59222964A JP 9826283 A JP9826283 A JP 9826283A JP 9826283 A JP9826283 A JP 9826283A JP S59222964 A JPS59222964 A JP S59222964A
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JP
Japan
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region
layer
semiconductor
laser
fet
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Pending
Application number
JP9826283A
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English (en)
Inventor
Kaoru Inoue
薫 井上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9826283A priority Critical patent/JPS59222964A/ja
Publication of JPS59222964A publication Critical patent/JPS59222964A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • H01S5/0261—Non-optical elements, e.g. laser driver components, heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体レーザー等の半導体素子と電界効果トラ
ンジスタを一体化した半導体装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 光半導体デバイスと電気テバイスとを集積化した素子が
近年盛んに開発されるようになってきている。半導体レ
ーザーとトランジスタの複合素子はその一つであるが、
従来実施されている素子の構造は、概してレーザー素子
と電気素子が平面的に見て分離したものとなっておりそ
の構造も非常に複雑なものとなっている。
発明の目的 本発明は簡単な構造で、しかもレーザー等の素子と電気
素子とが平面的に同一領域に形成された素子占有面積の
小さい、レーザー等の素子と電界効果トランジスタの集
積化素子の構造を提供するものである。
発明の構成 本発明は、ストライプ状の領域を残して選択的に一方の
導電型の領域が形成された表面構造を有する第１の半導
体基板上に、他方の導電型の第２の半導体層が形成され
、前記ストライプ状領域上の前記第２の半導体層にゲー
ト領域を有し、前記第２の半導体層の他の領域にソース
領域が形成され、前記ストライプ状領域がドレイン領域
となるように構成された電界効果トランジスタをそなえ
たものである。
実施例の説明 本発明の特徴は、半導体レーザー上に形成する電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ）の構成にまず存する。このＦＥ
Ｔの構成について説明するが、本発明に用いるＦＥＴの
構成そのものも新規なものである。第１図に本発明に用
いるＦＥＴの断面構造図を示す。第１図の１は半導体基
板を示し、２は例えばｐ形ＩｎＰ　（ＩＪン化インジウ
ム）層、３はｎ形ＩｎＰ層を示し、ストライプ状領域４
が半導体基板１の表面に形成されている。この半導体基
板１の表面上に、層２と同じ導電型を有するｐ型の半導
体層５がエピタキシャル成長されている。なお層５はｐ
形ＩｎＰ層であってもよいし、ｐ形ＩｎＰ２と格子整合
のとれたｐ形ＩｎＧａＡｓ層あるいはｐ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ層であってもよい。ただし、キャリ
ア濃度は、約１０　／ｄ以下程度とするほうがＦＥＴ製
作上望捷しい。
ストライプ状領域上の半導体層５にゲート領域６が形成
されている。ゲート領域６が例えばｎ形不純物をイオン
注入法々とによって導入し熱処理によりｎ影領域とした
ものであれば接合形電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）
となる。１としてＧａＡｓ基板などを用いて第１図を構
成し、ゲート領域６をｐｔ　埋め込み層で形成した場合
にはショットキー型電界効果トランジ、＜夕（ＭＥＳ　
ＦＥＴ）となる。いずれのＦＥＴの構成をとってもよい
が、以下の説明にはｌＦＥＴとして説明を行なう。
領域７は層５の導電型のキャリア濃度の濃い領域であり
ｐ＋領領域ある。領域６に電圧を逆方向に印加（つまり
この場合、十に印加）すると、層５に空乏層８が広が９
、高い電圧を印加すると空乏層８は、層３にまで達する
。７をソース領域、６をゲート領域、４及び２をドレイ
ン領域と見なせばここにＦＥＴが構成されている。電流
は図のたて方向に流れることになる。本発明のＦＥＴは
以上の構成をもつものであり、たて型のＦＥＴの一種で
ある。
このような構造のＦＥＴを用いると、半導体レーザーと
の集！青化はかなり簡単におこなえる。すなわち、゛ス
トライプ状領域４を半導体レーザーの電流狭さく部と見
なせばよい。
半導体レーザーとの集積化を行なう場合の詳細な説明を
以下、実施例１にそって説明する。
〈実施例１〉 第２図に本発明の一笑雄側を素子断面構造図を用いて示
す。第２図において半導体基板１ｏは埋め込み形ダブル
へテロ構造の半導体レーザーを構成しており、一般的な
構造と考えられる。１１は例えばｎ＋形ＩｎＰ　基板、
１２はｎ形ＩｎＰクラッド層、１３はｐ形ＩｎＰ第２ク
ラッド層、１４はｎ形ＩｎＰクラッド層、１５は例えば
ＩｎＧａＡｓＰの活性層、１６はｐ形ＩｎＰクラッド層
を示す。ストライプ状領域は、ｐ形ＩｎＰクラッド層１
６に相等するものである。このような半導体レーザーを
構成する半導体基板１０上に、層１６と同じ導電型の半
導体層１７をエピタキシャル成長法で形成する。
第２の半導体層１７の材料はＩｎＰ　、　ＩｎＧａＡｓ
　。
Ｉ　ｎＧａＡｓ　Ｐ　のいずれでもよい。
この半導体層１７において、ストライプ状領域１６の上
の領域にゲート領域１８を形成する。この領域１８はＪ
　ＦＥＴのゲート部でありｎ＋／＊である。１９はＺｎ
拡散などにより形成したｐ＋／！であり、ＪＦＥＴのソ
ース領域になる。ストライプ状領域１６カＪ　Ｆ　Ｅ　
Ｔのドレイン領域を構成している。
２１ａはゲート電極であり、これに＋（プラス）電圧を
印加、変化させることにより、空乏層２Ｑの幅を変化さ
せ、Ｖ−ザー素子の電流を制御するのである。第２図す
に素子の等価回路を示す。２１ｂはソース電極、２２は
基板１１の裏面電極である。
以上、本発明の詳細な説明してきたが、ＩｎＰ系の材料
ばかりでなく、ＧａＡｓ　／Ａｊ２ＧａＡｓ系の拐料を
用いた場合にも本発明を適用できることは言うまでもな
い。
発明の効果 本発明による半導体レーザとＦＥＴの集積型巣　　”子
の構造は、だて型ＦＥＴを用いているために。
きわめて単純簡単なものてあり、製造上困難が生じるこ
とはないため、歩留りよく製造することに適している。
寸だ、素子の占有面積はだて型ＦＥＴとレーザーとを積
み重ねだ構造をもつので、非常に小さくなるなど、本発
明の効果は犬なるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に用いる電界効果トランジスタの一例の
断面構造図、第２図ａは本発明による半導体レーザーと
電界効果トランジスタの集積化素子の断面構造図、同図
すはその等価回路図である。 １．１ｏ・・・・・・半導体基板、３，６・・・・・Ｉ
ｎＰ層、４・・・・ストライプ状領域、６，１８・・・
・・・ゲート領域、６，１９・・・・・ソース領域、１
３，１４．１６・・・・・ＩｎＰクラッド層、１５・・
・・・・活性層、１７・・・・・半導体層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　ストライプ状の領域を残して選択的に一方の
    導電型の領域か形成された表面構造を有する半導体基板
    上に、他方の導電型の半導体層が形成され、前記ストラ
    イプ状領域」二の前記半導体層にゲート領域を有し、前
    記半導体層の他の領域にソース領域が形成され、前記ス
    トライプ状領域がドレイン領域となるように構成された
    電界効果ｌ・ランジスタをそなえたことを特徴とする半
    導体装置・（２）半導体ノ、ζ板が埋め込み形ダブルへ
    テロ構造の半導体レーザーを構成することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
JP9826283A 1983-06-01 1983-06-01 半導体装置 Pending JPS59222964A (ja)

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JP9826283A JPS59222964A (ja) 1983-06-01 1983-06-01 半導体装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61222272A (ja) * 1985-02-11 1986-10-02 エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション 半導体デバイス
JPH02128489A (ja) * 1988-11-08 1990-05-16 Mitsubishi Electric Corp 光電子集積回路
JPH0482275A (ja) * 1990-01-31 1992-03-16 Res Dev Corp Of Japan 半導体デバイス及びその製造方法

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