JPS62176178A - 発光受光素子 - Google Patents
発光受光素子Info
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- JPS62176178A JPS62176178A JP61017361A JP1736186A JPS62176178A JP S62176178 A JPS62176178 A JP S62176178A JP 61017361 A JP61017361 A JP 61017361A JP 1736186 A JP1736186 A JP 1736186A JP S62176178 A JPS62176178 A JP S62176178A
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Links
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
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Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (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】
（＠層上の利用分野）
本発明は１つの基板上に発光素子部、受光素子部及び光
出力モニター部を有する半導体の発光受光素子に関する
。
出力モニター部を有する半導体の発光受光素子に関する
。
（従来の技術）
一般に光ファイバーを用いた光通信は、発光素子から出
射した光を光フアイバー中を伝達させ受光素子上に集光
し、受光させるものである。この光通信において双方向
通信を実現させるためにはこのような系が２組必要にな
ることから、システムの価格が非常に高価となるばかり
か、使用する素子数が増すことにより、管理やアライメ
ントの手間も多くなる問題があった。しかし、本発明者
が特願昭５７−１７８８２８号において提案した第３図
に縦断面図で示す発光受光素子を用い、第４図に示す如
くに構成した光学系２つを対にして、１組の光学系を組
立てることにより双方向通信が可能になり、使用や管理
が従来と比べはるかに容易で安価な双方向光通信システ
ムが実現できた。
射した光を光フアイバー中を伝達させ受光素子上に集光
し、受光させるものである。この光通信において双方向
通信を実現させるためにはこのような系が２組必要にな
ることから、システムの価格が非常に高価となるばかり
か、使用する素子数が増すことにより、管理やアライメ
ントの手間も多くなる問題があった。しかし、本発明者
が特願昭５７−１７８８２８号において提案した第３図
に縦断面図で示す発光受光素子を用い、第４図に示す如
くに構成した光学系２つを対にして、１組の光学系を組
立てることにより双方向通信が可能になり、使用や管理
が従来と比べはるかに容易で安価な双方向光通信システ
ムが実現できた。
（発明が解決しようとする問題点）
この従来知られている第３図の発光受光素子の製造にお
いては、ｎ −ＩｎＰ基板３１上にｎ＋−ＩｎｐＪ偵
（不純物濃度ＩＸＬＯｃｒ！Ｌ ）３２を４μｍ。
いては、ｎ −ＩｎＰ基板３１上にｎ＋−ＩｎｐＪ偵
（不純物濃度ＩＸＬＯｃｒ！Ｌ ）３２を４μｍ。
Ｈ−ＩｎＧａＡｓＰ層（不純物濃度Ｉ Ｘ １０ Ｃ
ｒ１Ｌ ｓフォトルミビーク波長１．３μｍ）３３を
約２μｍ１＋ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ１ｄ（不純物濃度ＬＸ１０Ｃｍｓフ
ォトルミピーク波長１．３μｍ）３４を約１μ０、＋ ｐ −Ｉｎｐ＋＃（不純物濃度ｔｘｔｏ ａｎ
）３５を約Ｌｔｉｍそれぞれ成長し、無反射コート膜１
５とｐ側電極のＡｕ Ｚｎアロイ電極３６を形成し、リ
ング状にエツチングしてｐ −ｎ接合を３つに独立させ
ることにより発光素子部８、受光素子部９、モニター部
１０を形成し、ｎ側電極のＡｕＧｅＮｉ アロイ［極
３７を形成する。このようにして光出力モニター付の従
来の発光受光素子を得る。そしてこの発光受光素子をレ
ンズ４１．４２を用い光ファイバー４３に光結合するこ
とにより双方向光通信が実現できる。第４図の構成にお
いて発光素子部８で発した光は主にレンズ４２方向に向
うとともに一部は横方向にも漏れるから、モニター部１
０は発光素子部８で発した横方向の光の受光素子部９に
対する遮光手段と、光出力のモニターとして働くことに
なる。しかし、かかる構造では、受光素子部９は光出力
モニターの外囲に形成されている。そこで、光ファイバ
ー４３から出る光を受光素子部９に集光しようとしても
、光ファイバー４３の出射光の中心部は発光部８及びモ
ニター部１０に照射され、受光に寄与しないから、第３
図の構造には光ファイバー４３から出射する光に対する
受光効率が悪いという問題点があった。
ｒ１Ｌ ｓフォトルミビーク波長１．３μｍ）３３を
約２μｍ１＋ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ１ｄ（不純物濃度ＬＸ１０Ｃｍｓフ
ォトルミピーク波長１．３μｍ）３４を約１μ０、＋ ｐ −Ｉｎｐ＋＃（不純物濃度ｔｘｔｏ ａｎ
）３５を約Ｌｔｉｍそれぞれ成長し、無反射コート膜１
５とｐ側電極のＡｕ Ｚｎアロイ電極３６を形成し、リ
ング状にエツチングしてｐ −ｎ接合を３つに独立させ
ることにより発光素子部８、受光素子部９、モニター部
１０を形成し、ｎ側電極のＡｕＧｅＮｉ アロイ［極
３７を形成する。このようにして光出力モニター付の従
来の発光受光素子を得る。そしてこの発光受光素子をレ
ンズ４１．４２を用い光ファイバー４３に光結合するこ
とにより双方向光通信が実現できる。第４図の構成にお
いて発光素子部８で発した光は主にレンズ４２方向に向
うとともに一部は横方向にも漏れるから、モニター部１
０は発光素子部８で発した横方向の光の受光素子部９に
対する遮光手段と、光出力のモニターとして働くことに
なる。しかし、かかる構造では、受光素子部９は光出力
モニターの外囲に形成されている。そこで、光ファイバ
ー４３から出る光を受光素子部９に集光しようとしても
、光ファイバー４３の出射光の中心部は発光部８及びモ
ニター部１０に照射され、受光に寄与しないから、第３
図の構造には光ファイバー４３から出射する光に対する
受光効率が悪いという問題点があった。
そこで本発明の目的は、従来技術のかかる欠点を除去し
、光ファイバーの出射光に対する受光効率が良い光出力
モニター付の発光受光素子を提供することにある。
、光ファイバーの出射光に対する受光効率が良い光出力
モニター付の発光受光素子を提供することにある。
（問題を解決するための手段）
前述の問題点を解決するために本発明が提供する手段は
、ダブルヘテロ構造を有する面発光素子部と、この発光
素子部とは独立したｐ −ｎ接合を有する受光素子と、
前記発光素子部及び受光素子部とは独立したｐ −ｎ接
合を有する光出力モニター部とが共通の基板上に形成し
てある発光受光素子であって、前記発光受光素子は前記
光出力モニター部の光吸収層上に配置してあり、前記受
光素子部は前記発光素子部の周囲に配置してあり、前Ｍ
己受光素子部の光吸収層は前記発光素子部の活性層とは
ずれた面に設けてあることを特徴とする。
、ダブルヘテロ構造を有する面発光素子部と、この発光
素子部とは独立したｐ −ｎ接合を有する受光素子と、
前記発光素子部及び受光素子部とは独立したｐ −ｎ接
合を有する光出力モニター部とが共通の基板上に形成し
てある発光受光素子であって、前記発光受光素子は前記
光出力モニター部の光吸収層上に配置してあり、前記受
光素子部は前記発光素子部の周囲に配置してあり、前Ｍ
己受光素子部の光吸収層は前記発光素子部の活性層とは
ずれた面に設けてあることを特徴とする。
（作用）
上記手段によれば、受光素子部が発光素子部に近づける
ことが可能となり、従来構造では光モニター部に照射し
ていた光を、上記手段によると有効に受光でき、光ファ
イバーから出射する光に対する受光効率を高めることが
可能となる。
ことが可能となり、従来構造では光モニター部に照射し
ていた光を、上記手段によると有効に受光でき、光ファ
イバーから出射する光に対する受光効率を高めることが
可能となる。
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を模式的に示す断面図であり
、第２図は第１図実施例の模式的な平面図である。この
実施例の製造にあたっては、半絶縁性ＩｎＰ基板１７上
にｐ −ＩｎＰ層（不純物濃度Ｉ Ｘ ｌ Ｏ”ｃｒ
ｒｖ’ ） Ｌ、ｐ −ＩｎＧａＡｓ Ｆｔ （不純
物濃度ｌＸ１０ ｃ＋ｒｔ、フォトルミビーク１．６
４μｍ）２を約１μｍ 、 ｎ−−ＩｎＧａＡｓ層（不
純物濃度ｌＸＬＯｃｍｓ フォトルミビーク１．６４１
ｔｍ ） ３を約３ ｔｔｍ 、 ｎ−−ＩｎＰ層（不
純物濃度ｔ ｘ ｔ ｏ”（Ｉｎ ） ４を約２μｍ
Ｓｎ −ＩｎＧａＡｓＰ 層（不純物濃度１Ｘ１０
ｃｒＩＬ １フォトルミビーク１．３μｍ）５を約１μ
ｍ 、 ｐ −ＩｎＧａＡｓＰ層（不純物濃度１×１０
ｃＴＩＬ １フォトルミビークＬ、３ ｔｔｍ ）
６を約１／Ａｍ、ｐ −ＩｎＰ層（不純物濃度ｔ ｘ
ｔ ｏ”ｃｒＩＬ）７を約１μｍをそれぞれ成長しモ
ニター部１０の周囲をｐ −ＩｎＰ層１に達するまで除
去し、発光部８以外のｐ −ＩｎＰ層７、Ｔ：）
ＩｎＧａＡｓＰ層６ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ ｊ彌５を除
去し、発光部８、モニター部１０と受光素子部９とを分
離するように、半絶縁性ＺｎＰ基板１７に達するまで除
去し、モニター部１０の′成極１３．１６取出し用にｐ
−ＩｎＰ 層１とｎ −ＩｎＧａＡｓ Ｉ−３を表
面に露出させた。その後無反射コート膜１５を形成し、
受光素子部のｐ側電極１１、モニター部のｐ側電極１６
、発光素子部のｐ側電極１２をそれぞれＡｕ Ｚｎのア
ロイ電極により形成し、受光素子部のｎ側電極１４、モ
ニター部及び発光素子部のｎ（Ｕｌ電極１３ヲソれぞれ
ＡｕＧｅＮｉのアロイ電極により形成し、光出力モニタ
ー付の発光受光素子を完成する。
、第２図は第１図実施例の模式的な平面図である。この
実施例の製造にあたっては、半絶縁性ＩｎＰ基板１７上
にｐ −ＩｎＰ層（不純物濃度Ｉ Ｘ ｌ Ｏ”ｃｒ
ｒｖ’ ） Ｌ、ｐ −ＩｎＧａＡｓ Ｆｔ （不純
物濃度ｌＸ１０ ｃ＋ｒｔ、フォトルミビーク１．６
４μｍ）２を約１μｍ 、 ｎ−−ＩｎＧａＡｓ層（不
純物濃度ｌＸＬＯｃｍｓ フォトルミビーク１．６４１
ｔｍ ） ３を約３ ｔｔｍ 、 ｎ−−ＩｎＰ層（不
純物濃度ｔ ｘ ｔ ｏ”（Ｉｎ ） ４を約２μｍ
Ｓｎ −ＩｎＧａＡｓＰ 層（不純物濃度１Ｘ１０
ｃｒＩＬ １フォトルミビーク１．３μｍ）５を約１μ
ｍ 、 ｐ −ＩｎＧａＡｓＰ層（不純物濃度１×１０
ｃＴＩＬ １フォトルミビークＬ、３ ｔｔｍ ）
６を約１／Ａｍ、ｐ −ＩｎＰ層（不純物濃度ｔ ｘ
ｔ ｏ”ｃｒＩＬ）７を約１μｍをそれぞれ成長しモ
ニター部１０の周囲をｐ −ＩｎＰ層１に達するまで除
去し、発光部８以外のｐ −ＩｎＰ層７、Ｔ：）
ＩｎＧａＡｓＰ層６ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ ｊ彌５を除
去し、発光部８、モニター部１０と受光素子部９とを分
離するように、半絶縁性ＺｎＰ基板１７に達するまで除
去し、モニター部１０の′成極１３．１６取出し用にｐ
−ＩｎＰ 層１とｎ −ＩｎＧａＡｓ Ｉ−３を表
面に露出させた。その後無反射コート膜１５を形成し、
受光素子部のｐ側電極１１、モニター部のｐ側電極１６
、発光素子部のｐ側電極１２をそれぞれＡｕ Ｚｎのア
ロイ電極により形成し、受光素子部のｎ側電極１４、モ
ニター部及び発光素子部のｎ（Ｕｌ電極１３ヲソれぞれ
ＡｕＧｅＮｉのアロイ電極により形成し、光出力モニタ
ー付の発光受光素子を完成する。
かかる構成をとることにより発光素子部８と受光素子部
９が接近しており光ファイバーからの出射光をモニター
部１０で損失することなく受光でき、受光効果の良い発
光受光素子が得ることｔＪ′−できた。また、発光素子
の横方向への漏れ光は、発光素子部８の活性層であるｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ層５及びｐ −ＩｎＧａＡｓＰ層６
と受光素子部９の光吸収層であるｎ −ＩｎＧａＡｓＰ
層３とが同一平面上に存在しないことにより、遮光の必
要がなくなる。またモニター部１０への入射光は、ファ
イバー給金とは反対方向にモニター部ＩＯが重積されて
いるために従来の横方向の漏れ光を利用するものに比べ
充分大きな入力光が得られた。またその他の効果として
、受光素子部９、モニター部１０の光吸収層を発光素子
部８の活性層と同一平面に形成する必要がないから、２
回成長や埋め込み成長を行なうことなく、発光素子部８
、受光素子部９、モニター部ＩＯの適合条件を別々に選
ぶことＩ！ｌｔ可能となり素子設計が容易となった。
９が接近しており光ファイバーからの出射光をモニター
部１０で損失することなく受光でき、受光効果の良い発
光受光素子が得ることｔＪ′−できた。また、発光素子
の横方向への漏れ光は、発光素子部８の活性層であるｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ層５及びｐ −ＩｎＧａＡｓＰ層６
と受光素子部９の光吸収層であるｎ −ＩｎＧａＡｓＰ
層３とが同一平面上に存在しないことにより、遮光の必
要がなくなる。またモニター部１０への入射光は、ファ
イバー給金とは反対方向にモニター部ＩＯが重積されて
いるために従来の横方向の漏れ光を利用するものに比べ
充分大きな入力光が得られた。またその他の効果として
、受光素子部９、モニター部１０の光吸収層を発光素子
部８の活性層と同一平面に形成する必要がないから、２
回成長や埋め込み成長を行なうことなく、発光素子部８
、受光素子部９、モニター部ＩＯの適合条件を別々に選
ぶことＩ！ｌｔ可能となり素子設計が容易となった。
（発明の効果）
本発明を適用した素子と従来技術による素子を同一強度
の光フアイバー出力光とした場合の受光素子部からとり
出せる゛底流で比較したところ５倍以上本発明でよる素
子が優れていた。これは、前述のごとく受光素子部に集
光する際に受光に寄与しないモニター部の面積が少なく
なったことと、従来技術では光ファイバーからの出力光
の強度分布の中で強度の強い中心近くの光をほとんど受
光に寄与させることができなかったが、本発明テハ受光
素子部を発光素子部に近づけることができることから、
より強度の強い光を受けることができたことによる改善
と、また、２回成長あるいは埋め込み成長等の結晶性を
劣化させる工程を要せず製造できる構造であるから各素
子部ともに別々の適合条件とすることｂ′−１５Ｔ能と
なり受光素子部本来の受光効率を向上することができた
改善とによる。
の光フアイバー出力光とした場合の受光素子部からとり
出せる゛底流で比較したところ５倍以上本発明でよる素
子が優れていた。これは、前述のごとく受光素子部に集
光する際に受光に寄与しないモニター部の面積が少なく
なったことと、従来技術では光ファイバーからの出力光
の強度分布の中で強度の強い中心近くの光をほとんど受
光に寄与させることができなかったが、本発明テハ受光
素子部を発光素子部に近づけることができることから、
より強度の強い光を受けることができたことによる改善
と、また、２回成長あるいは埋め込み成長等の結晶性を
劣化させる工程を要せず製造できる構造であるから各素
子部ともに別々の適合条件とすることｂ′−１５Ｔ能と
なり受光素子部本来の受光効率を向上することができた
改善とによる。
この様に本発明によれば、光ファイバーの出射光に対す
る受光効率が良い光出力モニター付の発光・受光素子が
提供でなる。
る受光効率が良い光出力モニター付の発光・受光素子が
提供でなる。
第り図は本発明の一実施例の模式的な縦断面図、第２図
は第１図実施例の模式的な平面図、第３図は従来の発光
受光素子の模式的な縦断面図、第４図はこの従来の発光
受光素子の使用状態を模式的に示す縦断面図である。 １＝ Ｌ ３５＝・ｐ−ＩｎＰ層、２−ｐ −Ｉｎ
（）ａＡｓ層、３− ｎ −ＩｎＣ）ａＡｓ ｌｄ、４
．３２・・・ｎ−ＩｎＰ層、５ ｒ ３３ ・・・ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ層、６−ｐ −ＩｎＧａＡｓＰ ）ｍ
１３４ ・＝ ｐ −ＩｎＧａＡｓ Ｐ層、８１．。 発光素子部、９・・・受光素子部、ＩＯ・・・モニター
部、１１・・・受光素子部のｐ側電極、１２・・・発光
素子部のｐ側電極、１３・・・発光素子部及びモニター
部のｎ １ｉ（１１電極、１４・・・受光素子部のｎ側
電極、Ｌ５８．。 無反射コート膜、１６・・・モニター部のｐ （ｉｌｌ
電極、１７・・・半絶縁性ＩｎＰ基板、３１・・・ｎ
−ＩｎＰ基板、３６−ｐ側′１極、３７＝−ｎ（１１
１電極、４１．４２・・・レンズ、４３・・・光ファイ
バー。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 第２図 第４図
は第１図実施例の模式的な平面図、第３図は従来の発光
受光素子の模式的な縦断面図、第４図はこの従来の発光
受光素子の使用状態を模式的に示す縦断面図である。 １＝ Ｌ ３５＝・ｐ−ＩｎＰ層、２−ｐ −Ｉｎ
（）ａＡｓ層、３− ｎ −ＩｎＣ）ａＡｓ ｌｄ、４
．３２・・・ｎ−ＩｎＰ層、５ ｒ ３３ ・・・ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ層、６−ｐ −ＩｎＧａＡｓＰ ）ｍ
１３４ ・＝ ｐ −ＩｎＧａＡｓ Ｐ層、８１．。 発光素子部、９・・・受光素子部、ＩＯ・・・モニター
部、１１・・・受光素子部のｐ側電極、１２・・・発光
素子部のｐ側電極、１３・・・発光素子部及びモニター
部のｎ １ｉ（１１電極、１４・・・受光素子部のｎ側
電極、Ｌ５８．。 無反射コート膜、１６・・・モニター部のｐ （ｉｌｌ
電極、１７・・・半絶縁性ＩｎＰ基板、３１・・・ｎ
−ＩｎＰ基板、３６−ｐ側′１極、３７＝−ｎ（１１
１電極、４１．４２・・・レンズ、４３・・・光ファイ
バー。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 第２図 第４図
Claims (1)
- ダブルヘテロ構造を有する面発光素子部と、この発光
素子部とは独立したｐ−ｎ接合を有する受光素子部と、
前記発光素子部及び受光素子部とは独立したｐ−ｎ接合
を有する光出力モニター部とが共通の基板上に形成して
ある発光受光素子において、前記発光素子部は前記光出
力モニター部の光吸収層上に配置してあり、前記受光素
子部は前記発光素子部の周囲に配置してあり、前記受光
素子部の光吸収層は前記発光素子部の活性層とはずれた
面に設けてあることを特徴とする発光受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61017361A JPS62176178A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 発光受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61017361A JPS62176178A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 発光受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62176178A true JPS62176178A (ja) | 1987-08-01 |
Family
ID=11941895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61017361A Pending JPS62176178A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 発光受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62176178A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8680540B2 (en) | 2003-01-28 | 2014-03-25 | Sony Corporation | Optical semiconductor apparatus having a bidirectional communication system employing a single-core optical fiber |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP61017361A patent/JPS62176178A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8680540B2 (en) | 2003-01-28 | 2014-03-25 | Sony Corporation | Optical semiconductor apparatus having a bidirectional communication system employing a single-core optical fiber |
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