JPS60123083A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS60123083A JPS60123083A JP58231719A JP23171983A JPS60123083A JP S60123083 A JPS60123083 A JP S60123083A JP 58231719 A JP58231719 A JP 58231719A JP 23171983 A JP23171983 A JP 23171983A JP S60123083 A JPS60123083 A JP S60123083A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- buried
- light
- semiconductor laser
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
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
- H01L31/125—Composite devices with photosensitive elements and electroluminescent elements within one single body
-
- 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
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は半導体レーザとモニター用受光素子を一体化す
る半導体装置に関するものである。
る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
半導体レーザの光出力は温度等による影響を受けやすい
ので、光出力をモニタして制御電流を制御する必要があ
る。通常半導体レーザとモニタ用のホトダイオードを同
一パッケージにマウントし半導体レーザの″後方光出力
をホトダイオードで検出し制御を行なっている。しかし
この場合、レーザの後方光出力とホトダイオードの光軸
を合わせる必要があり、かつ半導体レーザとホトダイオ
ードを近接してマウンドし々ければならない。
ので、光出力をモニタして制御電流を制御する必要があ
る。通常半導体レーザとモニタ用のホトダイオードを同
一パッケージにマウントし半導体レーザの″後方光出力
をホトダイオードで検出し制御を行なっている。しかし
この場合、レーザの後方光出力とホトダイオードの光軸
を合わせる必要があり、かつ半導体レーザとホトダイオ
ードを近接してマウンドし々ければならない。
そこで、近年半導体レーザとモニタ用光検出器（受光素
子）を一体化する構造が提案されている。
子）を一体化する構造が提案されている。
第１図および第２図にその例を示すものである。
第１図は半導体レーザ部１と受光素子部２を半導体レー
ザの光出力方向に並べて一体化したものである。同図に
おいて、１１は基板、１２．１４はクラッド層、１３は
活性層、１５はコンタクト層である。矢印は半導体レー
ザの光出力方向を示している。この構造では半導体レー
ザと受光素子は同一層を用いており、２１の溝で分離し
ている。
ザの光出力方向に並べて一体化したものである。同図に
おいて、１１は基板、１２．１４はクラッド層、１３は
活性層、１５はコンタクト層である。矢印は半導体レー
ザの光出力方向を示している。この構造では半導体レー
ザと受光素子は同一層を用いており、２１の溝で分離し
ている。
ただし、溝２１の半導体レーザ部側１はレーザの共振器
であるため、垂直でかつなめらかな面である必要がある
。
であるため、垂直でかつなめらかな面である必要がある
。
第２図は半導体レーザ部１と受光素子部２を半導体レー
ザの光出力方向と平行に並べて一体化したものである。
ザの光出力方向と平行に並べて一体化したものである。
この構造では受光素子部２の受ける光は直接レーザ光で
はなく、側面からのもれ光である。
はなく、側面からのもれ光である。
第１図、第２図の従来例とも、受光素子の受光部２は半
導体レーザの活性層１３と同じ層であるため、バンドギ
ャップが等しい。このため活−外層１３と同じバンドギ
ャップの受光部２で受光するため、受光効率が悪いとい
う欠点があった。特に第２図の例では微弱なもれ光を受
光するためその受光率は非常に悪い。又第１図の例では
後方光出力（レーザ光）を受光するだめ受光効率はよい
が２１の溝はエツチングにより垂直でなめらかな共振器
面をつくる必要があり、非常な困難を伴なっていた。
導体レーザの活性層１３と同じ層であるため、バンドギ
ャップが等しい。このため活−外層１３と同じバンドギ
ャップの受光部２で受光するため、受光効率が悪いとい
う欠点があった。特に第２図の例では微弱なもれ光を受
光するためその受光率は非常に悪い。又第１図の例では
後方光出力（レーザ光）を受光するだめ受光効率はよい
が２１の溝はエツチングにより垂直でなめらかな共振器
面をつくる必要があり、非常な困難を伴なっていた。
発明の目的
本発明は埋込み半導体レーザとモニタ用の受光素子の一
体化構造において、受光部の受光波長域を広げ受光効率
を上げることのできる半導体装置を提供することを目的
とする。
体化構造において、受光部の受光波長域を広げ受光効率
を上げることのできる半導体装置を提供することを目的
とする。
発明の構成
本発明は埋込み半導体レーザと受光素子の一体化構造に
おいて、半導体レーザ活性層のバンドギャップと同じか
又は小さいバンドギャップ組成の受光部を設けることに
より、受光部での受光効率を効上させた半導体装置であ
る。
おいて、半導体レーザ活性層のバンドギャップと同じか
又は小さいバンドギャップ組成の受光部を設けることに
より、受光部での受光効率を効上させた半導体装置であ
る。
実施例の説明
〔実施例１〕
第３図に本発明の実施例１の断面構造を示す。
ｎ型ＩｎＰ基板２１上にｎ型ＩｎＰクラッド層２２、ア
ンドープＩ ｎＧａＡｓ Ｐ活性層２３、ｐ型ＩｎＰ
クラッド層２４、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２６各
層のエピタキシャル成長を行なう。その後各層の逆メサ
エツチングを行彦う。次に、ｐ型ＩｎＰ埋込み第１層２
６、ｎ型ＩｎＰ埋込み第２層２７、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ
埋込み第３層２８の各層をエピタキシャル成長させる。
ンドープＩ ｎＧａＡｓ Ｐ活性層２３、ｐ型ＩｎＰ
クラッド層２４、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２６各
層のエピタキシャル成長を行なう。その後各層の逆メサ
エツチングを行彦う。次に、ｐ型ＩｎＰ埋込み第１層２
６、ｎ型ＩｎＰ埋込み第２層２７、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ
埋込み第３層２８の各層をエピタキシャル成長させる。
ここで、アンドープＩ ｏＧａＡｓ Ｐ 活性層２３の
バンドギャップの方が、ｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ 埋込
み第３層２８のバンドギャップより大きくしておく。
バンドギャップの方が、ｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ 埋込
み第３層２８のバンドギャップより大きくしておく。
その後、ｎ型１ｎＰ埋込み第２層２７に電極を形成する
だめに、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２８の一部を
エツチングで除去し、ｎ型ＩｎＰ 埋込み第２層２７を
露出させる。次に半導体レーザ部４１と受光素子部４２
を電気的に分離するために、半導体レーザ部４１と受光
素子部４２との間のｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２
８を選択的にエツチングで除去する。さらに絶縁膜３ｏ
を形成した後、半導体レーザ電極３１，３３、受光素子
電極３１゜３２を形成する０この構造では、半導体レー
ザ部４１の活性層２３のバンドギャップの方が受光部４
２のバンドギャップより大きいため、活性層での再結合
による光は、高効率で受光部に吸収、検出できる。また
この場合受光部４２は埋込み層を用いるため活性層に非
常に近接して設けることができるため、受光の効率がよ
い。
だめに、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２８の一部を
エツチングで除去し、ｎ型ＩｎＰ 埋込み第２層２７を
露出させる。次に半導体レーザ部４１と受光素子部４２
を電気的に分離するために、半導体レーザ部４１と受光
素子部４２との間のｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２
８を選択的にエツチングで除去する。さらに絶縁膜３ｏ
を形成した後、半導体レーザ電極３１，３３、受光素子
電極３１゜３２を形成する０この構造では、半導体レー
ザ部４１の活性層２３のバンドギャップの方が受光部４
２のバンドギャップより大きいため、活性層での再結合
による光は、高効率で受光部に吸収、検出できる。また
この場合受光部４２は埋込み層を用いるため活性層に非
常に近接して設けることができるため、受光の効率がよ
い。
なお、この実施例ではＩ ｎＰ 、 Ｉ ｎＧａＡｓ
Ｐを用いた例を示したが他の組成の半導体を用いても良
いことはもちろんである。
Ｐを用いた例を示したが他の組成の半導体を用いても良
いことはもちろんである。
〔実施例２〕
第４図に本発明の実施例２の断面図を示す。第１図と同
様に、レーザ部４１の各層のエピタキシャル成長を行な
った後、各層の逆メサエツチングを行なう。この後、ｐ
型ＩｎＰ埋込み第１層２６、ｎ型ＩｎＰ埋込み第２層２
７、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２８、ｎ型１ｎＰ
埋込み第４層２９の各々ヲ順にエピタキシャル成長する
。ここで、アンドープＩｎＧａＡｓＰ 活性層２３のバ
ンドギャップの方がｐ型ＩｎＧａＡｓＰ 埋込み第３層
２８のバンドギャップよシ大きくしておく。その後、ｐ
型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２８に電極を形成するた
めに、その電極形成部にｐ型ＩｎＧａＡｓＰ 埋込み第
３層２８に達するｐ型拡散５０を行なう。次に、半導体
レーザ部４１と受光素子部４２を電気的に分離するだめ
に、半導体レーザ部４１と受光素子部４２との間のｎ型
ＩｎＰ埋込み第４層２９とｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第
３層２８をエツチングで除去する・さらに絶縁膜３ｏを
形成した後半導体レーザ電極３１゜３３、受光素子電極
３１．３２を形成する。この構造も実施例１と同様の効
果を特つが、さらに、実施例１ではｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ
Ｐ 埋込み第３層２８に直接電極を形成するため電極
アロイ層厚を考慮に入れてｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ埋込
み８３層２８の厚みを電極アロイ層厚以上の０ 、５１
ｍｘ 以↓にしなければならないが、実施例２ではｎ型
ＩｎＰ埋込み第４層２９表面から拡散層５ｏを形成して
いるのでｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ埋込み第３層２８の厚
みの制限はない。
様に、レーザ部４１の各層のエピタキシャル成長を行な
った後、各層の逆メサエツチングを行なう。この後、ｐ
型ＩｎＰ埋込み第１層２６、ｎ型ＩｎＰ埋込み第２層２
７、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２８、ｎ型１ｎＰ
埋込み第４層２９の各々ヲ順にエピタキシャル成長する
。ここで、アンドープＩｎＧａＡｓＰ 活性層２３のバ
ンドギャップの方がｐ型ＩｎＧａＡｓＰ 埋込み第３層
２８のバンドギャップよシ大きくしておく。その後、ｐ
型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２８に電極を形成するた
めに、その電極形成部にｐ型ＩｎＧａＡｓＰ 埋込み第
３層２８に達するｐ型拡散５０を行なう。次に、半導体
レーザ部４１と受光素子部４２を電気的に分離するだめ
に、半導体レーザ部４１と受光素子部４２との間のｎ型
ＩｎＰ埋込み第４層２９とｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第
３層２８をエツチングで除去する・さらに絶縁膜３ｏを
形成した後半導体レーザ電極３１゜３３、受光素子電極
３１．３２を形成する。この構造も実施例１と同様の効
果を特つが、さらに、実施例１ではｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ
Ｐ 埋込み第３層２８に直接電極を形成するため電極
アロイ層厚を考慮に入れてｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ埋込
み８３層２８の厚みを電極アロイ層厚以上の０ 、５１
ｍｘ 以↓にしなければならないが、実施例２ではｎ型
ＩｎＰ埋込み第４層２９表面から拡散層５ｏを形成して
いるのでｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ埋込み第３層２８の厚
みの制限はない。
さらに、ｎ型ＩｎＰ 埋込み第２層２７をコレクタ又は
エミッタ、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２８をベー
ス、ｎ型ＩｎＰ 埋込み第４層２９をエミッタ又はコレ
クタとするヘテロバイポーラトランジスタを発光部４２
形成以外の部分に形成することができる。
エミッタ、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ埋込み第３層２８をベー
ス、ｎ型ＩｎＰ 埋込み第４層２９をエミッタ又はコレ
クタとするヘテロバイポーラトランジスタを発光部４２
形成以外の部分に形成することができる。
発明の効果
本発明は半導体レーザの活性層より小さいバンドギャッ
プの受光層を設けて効率よく受光できる効果がある。
プの受光層を設けて効率よく受光できる効果がある。
第１図は従来例の斜視図、第２図は別の従来例の斜視図
、第３図は本発明の実施例１の構造断面図、第４図は本
発明の実施例２の構造断面図である０ ２１・・・・・・ＩｎＰ基板、２２・・・・・・ｎ型Ｉ
ｎＰクラッド層、２３・・・・・・活性層、２４・川・
・ｐ型ＩｎＰクラッド層２５・・・・・・ｐ型Ｉ ｎＧ
ａＡｓ Ｐ キャップ層、２６・・川・ｐ型ＩｎＰ埋込
み第１層、２７・・・・・・ｎ型ＩｎＰ埋込み第２層、
２８−−−−＝−ｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ埋込み第３層
、２９・・・・・・ｎ型ＩｎＰ埋込み第４層、３１，３
２．３３・・・・・・電極、５０・・・・・・ｐ型拡散
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名３図
４１４２ ３ 第４図 ｒ−ゝ−−−−、
、第３図は本発明の実施例１の構造断面図、第４図は本
発明の実施例２の構造断面図である０ ２１・・・・・・ＩｎＰ基板、２２・・・・・・ｎ型Ｉ
ｎＰクラッド層、２３・・・・・・活性層、２４・川・
・ｐ型ＩｎＰクラッド層２５・・・・・・ｐ型Ｉ ｎＧ
ａＡｓ Ｐ キャップ層、２６・・川・ｐ型ＩｎＰ埋込
み第１層、２７・・・・・・ｎ型ＩｎＰ埋込み第２層、
２８−−−−＝−ｐ型Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ埋込み第３層
、２９・・・・・・ｎ型ＩｎＰ埋込み第４層、３１，３
２．３３・・・・・・電極、５０・・・・・・ｐ型拡散
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名３図
４１４２ ３ 第４図 ｒ−ゝ−−−−、
Claims (1)
- 埋込み半導体レーザと、前記半導体レーザの活性層を埋
込む層からなる受光素子の一体化構造であって、前記半
導体レーザの活性層を埋込む層が前記半導体レーザの活
性層と同じか又は小さいバンドギャップを有することを
特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231719A JPS60123083A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231719A JPS60123083A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60123083A true JPS60123083A (ja) | 1985-07-01 |
Family
ID=16927944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58231719A Pending JPS60123083A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60123083A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130091A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-12 | Nec Corp | 半導体発光素子 |
| JPS6380590A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光出力モニタ付半導体レ−ザ |
| EP0405800A2 (en) * | 1989-06-26 | 1991-01-02 | AT&T Corp. | Laser-photodetector assemblage |
| EP0405801A2 (en) * | 1989-06-26 | 1991-01-02 | AT&T Corp. | Optical amplifier-photodetector assemblage |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP58231719A patent/JPS60123083A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130091A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-12 | Nec Corp | 半導体発光素子 |
| JPS6380590A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光出力モニタ付半導体レ−ザ |
| EP0405800A2 (en) * | 1989-06-26 | 1991-01-02 | AT&T Corp. | Laser-photodetector assemblage |
| EP0405801A2 (en) * | 1989-06-26 | 1991-01-02 | AT&T Corp. | Optical amplifier-photodetector assemblage |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2751910B2 (ja) | 半導体受光素子及びその製造方法 | |
| JPS60123083A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06268196A (ja) | 光集積装置 | |
| JPS5996781A (ja) | ホトダイオ−ド | |
| JPH0554713B2 (ja) | ||
| JPS5572083A (en) | Semiconductor photo-detector | |
| JPS5886788A (ja) | 半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子 | |
| JP2633912B2 (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPH05218585A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP3238823B2 (ja) | 受光素子 | |
| JPS61150393A (ja) | 半導体レ−ザおよびその製造方法 | |
| JPS5871669A (ja) | 面発光型発光ダイオ−ド | |
| JPS5561078A (en) | Manufacture of guard ring-fitted photodiode | |
| JPS5886789A (ja) | 半導体レ−ザ・フオトデイテクタ光集積化素子 | |
| JPH02226777A (ja) | 半導体受光素子及びその製造方法 | |
| JPH0722641A (ja) | 受光素子 | |
| JPH01205478A (ja) | 受光素子 | |
| JP2001007378A (ja) | 半導体受光装置及びその製造方法 | |
| KR920002201B1 (ko) | 반도체 레이저 소자 및 그 제조방법 | |
| JPH06120615A (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JPS6179268A (ja) | フオトトランジスタ | |
| JPS6328349B2 (ja) | ||
| JPS59148382A (ja) | 注入形レ−ザの製造方法 | |
| JPS6244710B2 (ja) | ||
| JPH11135823A (ja) | 半導体受光素子の製造法 |