JPS62119981A - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents
光半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS62119981A JPS62119981A JP60260223A JP26022385A JPS62119981A JP S62119981 A JPS62119981 A JP S62119981A JP 60260223 A JP60260223 A JP 60260223A JP 26022385 A JP26022385 A JP 26022385A JP S62119981 A JPS62119981 A JP S62119981A
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- Japan
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- light
- layer
- type
- light emitting
- emitting element
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- Pending
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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】
Ｃ４既要〕
同一基板上に発光素子と受光素子を集積化する場合、発
光部と受光部はそれぞれ別の層を用いるため、例えば、
発光素子より放射される光を受光素子に受けてモニタを
する場合に、これらの層の位置を整合させて、受光効率
を上げる。
光部と受光部はそれぞれ別の層を用いるため、例えば、
発光素子より放射される光を受光素子に受けてモニタを
する場合に、これらの層の位置を整合させて、受光効率
を上げる。
本発明は発光素子と受光素子を同一基板に形成した光半
導体装置の製造方法に関する。
導体装置の製造方法に関する。
近年、発光素子、あるいは受光素子と電子素子を同一基
板上に形成するＯεＩＣ（Ｏｐｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ）の研究
、開発が進められているが、この場合、発光のモニタ等
の必要上、発光素子と受光素子を同一基板上に形成する
必要が生ずる。
板上に形成するＯεＩＣ（Ｏｐｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ）の研究
、開発が進められているが、この場合、発光のモニタ等
の必要上、発光素子と受光素子を同一基板上に形成する
必要が生ずる。
これに対して、発光素子と受光素子の相互干渉がなく、
受光効率のよい集積化方法が望まれる。
受光効率のよい集積化方法が望まれる。
発光素子と受光素子を同一基板に形成する集積化方法と
して、 ■ 発光素子の発光部に相当する層を、受光素子の受光
部に相当する層として用いる方法。
して、 ■ 発光素子の発光部に相当する層を、受光素子の受光
部に相当する層として用いる方法。
この場合は、発光素子の発光部を受光器として流用する
ため、発光素子の構造に受光素子が制約されるため、受
光効率が非常に悪くなる。
ため、発光素子の構造に受光素子が制約されるため、受
光効率が非常に悪くなる。
■ 受光素子を発光素子の上、または下に形成する集積
化方法。
化方法。
第２図は受光素子を発光素子の上に形成したときの層構
造の断面図である。
造の断面図である。
図において、２１はｎ型半導体層、２２はｐ型半導体層
で、この２層により発光素子として発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）が構成される。
で、この２層により発光素子として発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）が構成される。
この上に、ｎ型半導体層２３、ｉ型半導体７１２４、ｐ
型半導体層２５が順次成長され、この３層により受光素
子としてＰｉＮダイオードが構成されている。
型半導体層２５が順次成長され、この３層により受光素
子としてＰｉＮダイオードが構成されている。
この場合は、受光素子と発光素子の相互作用が強く、使
用目的が限定され、製作条件がシビアであり、高性能の
集積化素子を得ることは困難である。
用目的が限定され、製作条件がシビアであり、高性能の
集積化素子を得ることは困難である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の発光素子と受光素子を同一基板に形成する集積化
方法は ■ 受光効率が悪（、 ■ 素子間の相互作用が大きく、高性能化が困難 である。
方法は ■ 受光効率が悪（、 ■ 素子間の相互作用が大きく、高性能化が困難 である。
上記問題点の解決は、半導体多層構造の発光部と受光部
の位置の差だけ段差を設けた基板上に、該半導体多層構
造を形成し、該半導体多層構造に発光素子と受光素子を
形成する本発明による光半導体装置の製造方法により達
成される。
の位置の差だけ段差を設けた基板上に、該半導体多層構
造を形成し、該半導体多層構造に発光素子と受光素子を
形成する本発明による光半導体装置の製造方法により達
成される。
例えば、前記発光素子がレーザダイオード、受光素子が
ＰｉＮダイオードであり、発光部がレーザ光の放射位置
、受光部がＰｉＮダイオードのｉ層である場合は受光効
率の良い集積化ができる。
ＰｉＮダイオードであり、発光部がレーザ光の放射位置
、受光部がＰｉＮダイオードのｉ層である場合は受光効
率の良い集積化ができる。
本発明は受光素子と発光素子を同一基板に集積化し、受
光素子の端面に発光素子の光を入射する場合において、
受光素子の高効率化、およびタイプの選択を容易にする
ために、受光素子と発光素子を形成する位置を整合する
方法を提供するものである。
光素子の端面に発光素子の光を入射する場合において、
受光素子の高効率化、およびタイプの選択を容易にする
ために、受光素子と発光素子を形成する位置を整合する
方法を提供するものである。
すなわち、両者の位置の差分だけの段差を基板に前もっ
て形成しておき、この上に受光素子と発光素子それぞれ
に必要な層構造を形成し、段差を境界にして、それぞれ
に必要な層を利用して受光素子と発光素子を形成するこ
とにより、受光効率のよい受光素子が発光素子の放射位
置に形成できる。
て形成しておき、この上に受光素子と発光素子それぞれ
に必要な層構造を形成し、段差を境界にして、それぞれ
に必要な層を利用して受光素子と発光素子を形成するこ
とにより、受光効率のよい受光素子が発光素子の放射位
置に形成できる。
また、このような方法は発光素子を集積化するときに、
相互干渉をさけるため発光位置をずらす目的にも使用で
きる。
相互干渉をさけるため発光位置をずらす目的にも使用で
きる。
第１図（１）〜（３）、および（４）は本発明による受
光素子と発光素子を同一基板に集積化する方法を示す断
面図、および平面図である。
光素子と発光素子を同一基板に集積化する方法を示す断
面図、および平面図である。
図は、左側に受光素子としてＰｉＮ、ダイオード、右側
に発光素子としてレーザダイオード（Ｌ Ｄ）を形成し
た例を示す。
に発光素子としてレーザダイオード（Ｌ Ｄ）を形成し
た例を示す。
第１図（１）において、クロム（Ｃｒ）ドープのガリウ
ム砒素（ＧａＡｓ）基板１に、ケミカルエツチング、リ
アクティブイオンエツチング（ＲＩＥ） 、またはイオ
ンビームエツチング（ＩＢＥ）等により高さ１μｍの段
差加工をした後、 気相エピタキシャル成長（ＶＰＥ）
法、有機金属化学気相成長法（ＭＯ−ＣＶＤ）、分子線
（ＭＢＨ）エピタキシャル成長法等により、ｎ１型ガリ
ウム砒素（ｎ”−ＧａＡｓ）Ｆｆ ２、ｉ型ガリウム砒
素（ｉ−ＧａＡｓ）層３、ｎ型ガリウムアルミニウム砒
素 （ｎ−Ｇａｏ、 ？ＡＩＯ，ｙΔＳ）層４、ガリウムア
ルミニウム砒素 （Ｇａｏ、ｑΔｌ ｏ、 ＋ Ａｓ） Ｎ ５、ｐ型ガ
リウムアルミニウム砒素 （ｐ−Ｇａ０．？ＡＩＧ、３ 八ｓ）［６、ｐ型ガリ
ウム砒素（ｐ−ＧａＡｓ）層７を順次成長する。
ム砒素（ＧａＡｓ）基板１に、ケミカルエツチング、リ
アクティブイオンエツチング（ＲＩＥ） 、またはイオ
ンビームエツチング（ＩＢＥ）等により高さ１μｍの段
差加工をした後、 気相エピタキシャル成長（ＶＰＥ）
法、有機金属化学気相成長法（ＭＯ−ＣＶＤ）、分子線
（ＭＢＨ）エピタキシャル成長法等により、ｎ１型ガリ
ウム砒素（ｎ”−ＧａＡｓ）Ｆｆ ２、ｉ型ガリウム砒
素（ｉ−ＧａＡｓ）層３、ｎ型ガリウムアルミニウム砒
素 （ｎ−Ｇａｏ、 ？ＡＩＯ，ｙΔＳ）層４、ガリウムア
ルミニウム砒素 （Ｇａｏ、ｑΔｌ ｏ、 ＋ Ａｓ） Ｎ ５、ｐ型ガ
リウムアルミニウム砒素 （ｐ−Ｇａ０．？ＡＩＧ、３ 八ｓ）［６、ｐ型ガリ
ウム砒素（ｐ−ＧａＡｓ）層７を順次成長する。
つぎに、左側のＰｉＮダイオード形成部において、１−
ＧａＡｓ層３に届（まで、亜鉛（Ｚｎ）を拡散してｐ゛
型領領域８形成する。
ＧａＡｓ層３に届（まで、亜鉛（Ｚｎ）を拡散してｐ゛
型領領域８形成する。
第１図（２）において、ＲＩＢ 、またはＩＲＥにより
、ＰｉＮ部とＬＤ部の分離を兼ねた端面加工を行う。
、ＰｉＮ部とＬＤ部の分離を兼ねた端面加工を行う。
第１図（３）、（４）において、ＰｉＮ部とＬＤ部のｎ
型側電極形成のための選択エツチングを、それぞれｎ”
−ＧａＡｓ ２ 、ｎ−Ｇａｏ、 ’？＾ｔｏ、３Ａ！
ｉ層４に届くまで行い、これらの層上に金ゲルマニウム
（ＡｕＧｅ）を用いてｎ型側電極９．１０を形成する。
型側電極形成のための選択エツチングを、それぞれｎ”
−ＧａＡｓ ２ 、ｎ−Ｇａｏ、 ’？＾ｔｏ、３Ａ！
ｉ層４に届くまで行い、これらの層上に金ゲルマニウム
（ＡｕＧｅ）を用いてｎ型側電極９．１０を形成する。
またＰｉＮ部とＬＤ部のｎ型側電極１１．１２は金亜鉛
（ＡｕＺｎ）を用いて、いずれも最上層の叶ＧａＡｓ層
７上に形成する。
（ＡｕＺｎ）を用いて、いずれも最上層の叶ＧａＡｓ層
７上に形成する。
実施例においては、ＧａＡｓ系半導体に適用したが、イ
ンジウムｅ（ＩｎＰ）系半導体についても同様の効果が
得られる。
ンジウムｅ（ＩｎＰ）系半導体についても同様の効果が
得られる。
また、受光部に導波路を用いた場合に対しても同様の効
果が得られる。
果が得られる。
以上詳細に説明したように本発明による発光素子と受光
素子を同−裁仮に形成する集積化方法は■ 受光効率が
よ（、 ■ 素子間の相互作用がなく、高性能化が容易である。
素子を同−裁仮に形成する集積化方法は■ 受光効率が
よ（、 ■ 素子間の相互作用がなく、高性能化が容易である。
第１図（１１〜（３）、および（４）は本発明による受
光素子と発光素子を同一基板に集積化する方法を示す断
面図、および平面図、 第２図は受光素子を発光素子の上形酸したときの層構造
の断面図である。 図において、 １はＣｒドープのＧａＡｓ基板、 ２はｎ”−ＧａＡｓ層、 ３は１−ＧａＡｓ層、 ４ はｎ−Ｇａｏ、７Ａｌ（＋、ｚ Ａｓ Ｎ％５
はＧａｏ、 ９ＡＩＯ，ＩＡｓ層、 ６はｐ−Ｇａｐ、 Ｊｌｏ、 ３へＳ層、７は叶ＧａＡ
ｓ層、 ８はｐ゛型領領域 ９．１０はｎ型側電極、 １１．１２はｐ型側電極 （ＰえＮ卸） （ＬＥ）椰） 半ゲ）妊碑貨１＆疫ＯＢ７蕗１挿巨（ 躬１ 図
光素子と発光素子を同一基板に集積化する方法を示す断
面図、および平面図、 第２図は受光素子を発光素子の上形酸したときの層構造
の断面図である。 図において、 １はＣｒドープのＧａＡｓ基板、 ２はｎ”−ＧａＡｓ層、 ３は１−ＧａＡｓ層、 ４ はｎ−Ｇａｏ、７Ａｌ（＋、ｚ Ａｓ Ｎ％５
はＧａｏ、 ９ＡＩＯ，ＩＡｓ層、 ６はｐ−Ｇａｐ、 Ｊｌｏ、 ３へＳ層、７は叶ＧａＡ
ｓ層、 ８はｐ゛型領領域 ９．１０はｎ型側電極、 １１．１２はｐ型側電極 （ＰえＮ卸） （ＬＥ）椰） 半ゲ）妊碑貨１＆疫ＯＢ７蕗１挿巨（ 躬１ 図
Claims (2)
- （１）半導体多層構造の発光部と受光部の位置の差だけ
段差を設けた基板上に、該半導体多層構造を形成し、該
半導体多層構造に発光素子と受光素子を形成することを
特徴とする光半導体装置の製造方法。 - （２）前記発光素子がレーザダイオード、受光素子がＰ
ｉＮダイオードであり、発光部がレーザ光の放射位置、
受光部がＰｉＮダイオードのｉ層であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光半導体装置の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60260223A JPS62119981A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 光半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60260223A JPS62119981A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 光半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62119981A true JPS62119981A (ja) | 1987-06-01 |
Family
ID=17345059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60260223A Pending JPS62119981A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 光半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62119981A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4879250A (en) * | 1988-09-29 | 1989-11-07 | The Boeing Company | Method of making a monolithic interleaved LED/PIN photodetector array |
| US5023686A (en) * | 1989-06-27 | 1991-06-11 | Siemens Aktiengesellschaft | PIN-FET combination with buried p-layer |
| US5055894A (en) * | 1988-09-29 | 1991-10-08 | The Boeing Company | Monolithic interleaved LED/PIN photodetector array |
| US5239189A (en) * | 1991-06-07 | 1993-08-24 | Eastman Kodak Company | Integrated light emitting and light detecting device |
| JP2003174187A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-20 | Sumitomo Chem Co Ltd | 薄膜半導体エピタキシャル基板及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-11-20 JP JP60260223A patent/JPS62119981A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4879250A (en) * | 1988-09-29 | 1989-11-07 | The Boeing Company | Method of making a monolithic interleaved LED/PIN photodetector array |
| US5055894A (en) * | 1988-09-29 | 1991-10-08 | The Boeing Company | Monolithic interleaved LED/PIN photodetector array |
| US5023686A (en) * | 1989-06-27 | 1991-06-11 | Siemens Aktiengesellschaft | PIN-FET combination with buried p-layer |
| US5239189A (en) * | 1991-06-07 | 1993-08-24 | Eastman Kodak Company | Integrated light emitting and light detecting device |
| JP2003174187A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-20 | Sumitomo Chem Co Ltd | 薄膜半導体エピタキシャル基板及びその製造方法 |
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