JPS62190889A - 光集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

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 本発明は光集積回路装置に関するものである。

従来の技術 近年、光通信や光情報分野の発展には著しいものがあり
、それらの実用化が急速に進展している。

そうした中で、半導体レーザは光源として不可欠なもの
である。通常、半導体レーザは光出力モニター用のフォ
トダイオードと組にして、パッケージに組み込んで使用
する。第７図はこの一例を示した側面図である。９はパ
ッケージ、１０はヒートシンク、１１は半導体レーザ、
１２はフォトダイオードである。このように、半導体レ
ーザとフォトダイオードとを組にして使用する理由とし
ては、次のことがあげられる。半導体レーザは温度変化
によって光出力の変動が大きいため、第８図に示すよう
に、半導体レーザの後方から出た光をフォトダイオード
でモニターしておき、フィードバックをかけて光出力を
一定にするためである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、半導体レーザは璧開法によってキャビテ
ィー面を形成しているため、半導体レーザとフォトダイ
オードとは個別のデバイスから成り１回路の小型化、低
価格化を行うことがむずかしいという欠点を有していた
。

本発明は上記欠点に鑑み１半導体レーザとフォトダイオ
ードとをモノリシックに集積化し、回路の小型化、低価
格化を行うことができる光集積回路装置を提供するもの
である。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために１本発明の光集積回路装置
は、化学エツチング法によってキャビテイ面を形成した
半導体レーザとフォトダイオードとが同一の半絶縁性基
板上に集積して構成されている。

作用 この構成によって、半導体レーザとフォトダイオードが
モノリシックに集積化され１回路の小型化、低価格化を
行うことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について１図面を参照しながら
説明する。第１図は本発明の一実施例における光集積回
路装置の構造を示すものである。

１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はｎ型Ｇ＆人Ｓコンタク
ト層１３はｐ聖人ｇ　ｏ、ａ　Ｇａ　ｏ、６Ａｓクラッ
ド層、４は人１０．Ｇ＆０．９ムＳ活性層、６はＰ聖人
１０４Ｇａｏ６Ａｓクラッド層、６はＰ型ＧａＡｓコン
タクト層、７はＰ側電極、８はｎ側電極である。半導体
レーザのキャビティー面は＜０１１＞方向に沿って化学
エツチング法によって形成した。使用したエツチング液
はＨ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ，：Ｈ２Ｏ＝　１　：　８　：　
１である。第１図はダブルへテロ接合ダイオードをこの
化学エツチングによりキャビティー面を形成して分離し
、一方のへテロ接合を半導体レーザとして、もう一方の
へテロ接合をフォトダイオードとしたものである。この
分離のエツチングは第１図では半絶縁性基板に達するま
で行なった。この等価回路はそれぞれ第２図ａ、ｂに示
すようになる。

以上のように構成された光集積回路装置について以下そ
の動作を説明する。半導体レーザおよびフォトダイオー
ドのｎｆｌｌＩ％極はアース接地し１半導体レーザのＰ
側電極は正電圧＋ｖｏを、フォトダイオードのＰ側電極
は負電圧−■、を印加する。

この等価回路は第８図のようになる。半導体レーザのＰ
側電極から注入された電流により半導体レーザは発振し
、その光は前方キャビティ一端面のみならず、後方キャ
ビティ一端面からも出射する。

後方キャビティ一端面から出射した光はフォトダイオー
ドに入射する。フォトダイオードには逆ノ（イアスミ圧
−Ｖ、が印加されているので、フォト電流が光強度に比
例して流れることになる。従って１フオト電流を測定す
ることにより、レーザ出力光の強度をモニターできる。

第３図は半導体レーザの前方放出光を外部のフォトダイ
オードでモニターしたときの１半導体レーザの動作電流
と前方放出光強度との関係を示したものである。一方、
第４図は、半導体レーザの後方放出光を、半導体レーザ
と同一基板上に作り付けたフォトダイオードによりモニ
ターしたときの、半導体レーザの動作電流とフォトダイ
オードとフォト電流との関係を示しだものである。この
ように５作υ付けのフォトダイオードによりレーザ出力
光の強度をモニターすることができることを確認できた
。

第１図では、半導体レーザとフォトダイオードの分離の
エツチングを半絶縁性基板１に達するまで行ない１半導
体レーザとフォトダイオードを電気的に完全に分離をし
た。第６図では、その分離のエツチングをｎ型Ｇ＆人Ｓ
コンタクト層で止めた場合の一例である。この等価回路
は第６図のようになり、ダイオードのｎ側が分離されず
につながっている。この動作は先はど述べたものと同じ
である。

発明の効果 以上のように本発明は、璧開法を用いずに化学エツチン
グ法によってキャビティー面を形成した半導体レーザと
フォトダイオードとを同一の半絶縁性基板上に集積化す
ることにより、回路の小型化、低価格化を行うことがで
き、その実用的効果は犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光集積回路装置の斜
視図、第２図は本発明の一実施例における光集積回路装
置の等価回路図、第３図は本発明の一実施例における光
集積回路装置のレーザの動作電流と前方光出力の関係を
示す特性図、第４図は本発明の一実施例における光集積
回路装置のし−ザの動作電流とモニターフォト電流の関
係を示す特性図、第６図は本発明の他の実施例における
光集積回路装置の斜視図、第６図は本発明の他の実施例
における光集積回路装置の等価回路図１第７図は従来の
半導体レーザ装置の側面図１第８図は半導体レーザとフ
ォトダイオードの動作時の回路図である。 １・・・・・・半絶縁性Ｇ　ａＡｓ基板、２・・・・・
・ｎ型ＧａＡｓコンタクト層、３・・・・・・ｎ　Ｗ　
Ａｄｏ、４Ｇａ。６人Ｓクラッド層、４・・・・・・人
ｌ。、Ｇ乙。７人Ｓ活性層、５・・・・・Ｐ型Ａｅｏ、
ａ　Ｃｒ＆、６人Ｓクラッド層、６・・・・・・Ｐ型Ｇ
ａムＳコンタクト層、７・・・・・・Ｐ側電極１８・・
・・・・ｎ側電極、９・・・・・・パッケージ、１０・
・・・・・ヒートシンク、１１・・・・・・半導体レー
ザ、１２・・・・・・フォトダイオード。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 （ａ、）（ｂλ 、５３　図　　　　　　　　１４１ 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半絶縁性ＧａＡｓ基板上に、レーザダイオードと
   フォトダイオードが形成されたことを特徴とする光集積
   回路装置。
2. （２）半絶縁性ＧａＡｓ基板上に活性層を含む各層を形
   成する工程と、前記活性層を含む各層の表面から少くと
   も前記活性層が分断される深さまでエッチングする工程
   とを有し、前記分断された各層の一方をレーザダイオー
   ド、他方をフォトダイオードとすることを特徴とする光
   集積回路装置の製造方法。