JPS62268169A - 赤外発光ダイオ−ド - Google Patents
赤外発光ダイオ−ドInfo
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- JPS62268169A JPS62268169A JP61112889A JP11288986A JPS62268169A JP S62268169 A JPS62268169 A JP S62268169A JP 61112889 A JP61112889 A JP 61112889A JP 11288986 A JP11288986 A JP 11288986A JP S62268169 A JPS62268169 A JP S62268169A
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- emitting diode
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- pin junction
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Landscapes
- Led 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は新規な構成を有する赤外発光ダイオードに関す
る。
る。
最近、光通信の芯激な普及と高性能化にともなって、各
種光デバイスならびに関連電子デバイスの高性能化なら
びに低廉化が重要な課題となっている。現在の低価格の
光通信システムにあっては、ガリウム燐あるいはガリウ
ム・インジウムヒ素燐を素材とした発光ダイオードを発
光素子として使用し、これと合せてシリコンを素材とし
た電子デバイスからなる駆動回路３用いるのが一般的で
あった。この場合は当然モノリシック的な一体化は困難
であり、高々ハイブリッド的な一体化が可能になるに過
ぎなかった。最近にいたり、シリコンｔｉｉ結晶上に直
接ガリウムヒ素など化合物半導体結晶を成長する試みも
行われているが、なお技術的に大きな問題が残されてい
て、実際の光通信デバイスに１重用されることは当面考
えられていない。
種光デバイスならびに関連電子デバイスの高性能化なら
びに低廉化が重要な課題となっている。現在の低価格の
光通信システムにあっては、ガリウム燐あるいはガリウ
ム・インジウムヒ素燐を素材とした発光ダイオードを発
光素子として使用し、これと合せてシリコンを素材とし
た電子デバイスからなる駆動回路３用いるのが一般的で
あった。この場合は当然モノリシック的な一体化は困難
であり、高々ハイブリッド的な一体化が可能になるに過
ぎなかった。最近にいたり、シリコンｔｉｉ結晶上に直
接ガリウムヒ素など化合物半導体結晶を成長する試みも
行われているが、なお技術的に大きな問題が残されてい
て、実際の光通信デバイスに１重用されることは当面考
えられていない。
しかも最近においては、光ファイバの最低損失波長領域
である１、５μｍ付近における発光素子の重要性がます
ます増大するに至っている。
である１、５μｍ付近における発光素子の重要性がます
ます増大するに至っている。
本発明の目的は、かかる状況にかんがみ、モノリシック
の一体化が可能で、したがって低順なコストで製作がで
き、信頼性が高い１．５μｍ波長領域の発光ダイオード
を提供することにある。
の一体化が可能で、したがって低順なコストで製作がで
き、信頼性が高い１．５μｍ波長領域の発光ダイオード
を提供することにある。
本発明の赤外発光ダイオードの構成は、シリコンを主要
な活性物質とし、発光に関与する活性領域が逆方向バイ
アス電圧を印加した際高電界を発生し得るＰＩＮ接合、
ＰＮ接合またはショットキー接合からなり、前記活性領
域内には３価のエルビウム原子が含有され、１，５μｍ
帯の発光波長を有することを特徴とする。
な活性物質とし、発光に関与する活性領域が逆方向バイ
アス電圧を印加した際高電界を発生し得るＰＩＮ接合、
ＰＮ接合またはショットキー接合からなり、前記活性領
域内には３価のエルビウム原子が含有され、１，５μｍ
帯の発光波長を有することを特徴とする。
次に図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の部分断面図である。
本実施例は、シリコン結晶からなる２層１．Ｉ層２、お
よびＮ層３からなるＰＩＮ接合の発光ダイオードであり
、はぼ１μｍの厚さを有するＩ領域（２）に約１ｗｏ１
％の３価のエルビウム原子を含有する如き′ｖ４造を有
している。このような組成をもつＰＩＮ接合の形成は、
液相エピタキシャル法によっても可能であるが、イオン
注入法、あるいは分子ビーム・エピタキシャル（Ｍ Ｂ
Ｅ ）法によってより有効に成長を行わしめることが
可能である。
よびＮ層３からなるＰＩＮ接合の発光ダイオードであり
、はぼ１μｍの厚さを有するＩ領域（２）に約１ｗｏ１
％の３価のエルビウム原子を含有する如き′ｖ４造を有
している。このような組成をもつＰＩＮ接合の形成は、
液相エピタキシャル法によっても可能であるが、イオン
注入法、あるいは分子ビーム・エピタキシャル（Ｍ Ｂ
Ｅ ）法によってより有効に成長を行わしめることが
可能である。
かかるＰＩＮ接合に逆方向のバイアス電圧を印加し、１
０５乃至１０６Ｖ／ｃｍの電界を■領域（２）に発生せ
しめると、この■領域において電子なだれが発生し、そ
の一部のエネルギーが衝突励起によってエルビウム（計
）原子に伝達され、さらにその一部が第２図の特性図に
示すような発光スペクトルをもつ１．５μｍ帯の発光を
示す。その発光の効率は励起の条件などに関係するが、
５０Ｖの電圧を印加し、１ｍＡのアバランシェ電流が流
れるとき、最大１％の程度である。
０５乃至１０６Ｖ／ｃｍの電界を■領域（２）に発生せ
しめると、この■領域において電子なだれが発生し、そ
の一部のエネルギーが衝突励起によってエルビウム（計
）原子に伝達され、さらにその一部が第２図の特性図に
示すような発光スペクトルをもつ１．５μｍ帯の発光を
示す。その発光の効率は励起の条件などに関係するが、
５０Ｖの電圧を印加し、１ｍＡのアバランシェ電流が流
れるとき、最大１％の程度である。
また、ＰＩＮ接合に代えて、ＰＮ接合あるいはショア１
〜キ一接合を利用しても、はぼ同様な効果を期待し得る
が、しかしＰＩＮ接きが幅の広い均一な電界を実現し得
るため有利である。なお、エルビウムに代えてホルニウ
ム（Ｉｌｏ）あるいはツリウム（Ｔｍ）原子を使用して
も同様な赤外発光ダイオードの製作が可能であるが、そ
の発光波長はいずれの場合も １．８μｍ付近となり、
通常の光検出手段で光電変換を行うことは若干困難とな
る。
〜キ一接合を利用しても、はぼ同様な効果を期待し得る
が、しかしＰＩＮ接きが幅の広い均一な電界を実現し得
るため有利である。なお、エルビウムに代えてホルニウ
ム（Ｉｌｏ）あるいはツリウム（Ｔｍ）原子を使用して
も同様な赤外発光ダイオードの製作が可能であるが、そ
の発光波長はいずれの場合も １．８μｍ付近となり、
通常の光検出手段で光電変換を行うことは若干困難とな
る。
かかる赤外発光ダイオードは、一般に応答速度が遅く、
早いものでも数１０μ ＳＥＣ程度であり、しかも応答
速度を向上させると発光効率の低下を伴う不利がある。
早いものでも数１０μ ＳＥＣ程度であり、しかも応答
速度を向上させると発光効率の低下を伴う不利がある。
かかる理由から光通信機器のモニタリングなどの用途に
より適合しているといえる９かかる赤外発光ダイオード
は周知の方法によりシリコン電子回路と一体化して、廉
価でかつ信頼性の高い光電一体化回路を形成することが
できる。
より適合しているといえる９かかる赤外発光ダイオード
は周知の方法によりシリコン電子回路と一体化して、廉
価でかつ信頼性の高い光電一体化回路を形成することが
できる。
以上説明したように、本発明によれば、かがる赤外発光
ダイオードによって、シリコン集積回路と一体化可能で
製作容易な１６５μｍ光源を得ることができる。
ダイオードによって、シリコン集積回路と一体化可能で
製作容易な１６５μｍ光源を得ることができる。
第１図は本発明の一実施ρ１の赤外発光ダイオードの構
造の模式的断面図、第２図は第１図の赤外発光ダイオー
ドの発光スペクトルの一例を示すスペクトル図である。 １・・・Ｐ型層、２・・・エルビウム原子を含有する１
型層、３・・・Ｎ型層。 速 甚（ｘ、ｕ ） 弄 ２ 面 昭和 年 月 日
造の模式的断面図、第２図は第１図の赤外発光ダイオー
ドの発光スペクトルの一例を示すスペクトル図である。 １・・・Ｐ型層、２・・・エルビウム原子を含有する１
型層、３・・・Ｎ型層。 速 甚（ｘ、ｕ ） 弄 ２ 面 昭和 年 月 日
Claims (1)
- シリコンを主要な活性物質とし、発光に関与する活性
領域が逆方向バイアス電圧を印加した際高電界を発生し
得るＰＩＮ接合、ＰＮ接合またはショットキー接合から
なり、前記活性領域内には３価のエルビウム原子が含有
され、１．５μｍ帯の発光波長を有することを特徴とす
る赤外発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11288986A JPH0636437B2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 赤外発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11288986A JPH0636437B2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 赤外発光ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62268169A true JPS62268169A (ja) | 1987-11-20 |
| JPH0636437B2 JPH0636437B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=14598051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11288986A Expired - Lifetime JPH0636437B2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 赤外発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636437B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996030952A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-03 | Octrooibureau Kisch N.V. | Indirect bandgap semiconductor optoelectronic device |
| US6795468B2 (en) | 1998-02-25 | 2004-09-21 | Internatioal Business Machines Corporation | Electric pumping of rare-earth-doped silicon for optical emission |
| JP2007173739A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Tokyo Univ Of Science | 酸化亜鉛光デバイス、酸化亜鉛光デバイスの利用方法、および酸化亜鉛半導体レーザー |
| JP2013165146A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | シリコン発光素子およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-05-16 JP JP11288986A patent/JPH0636437B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996030952A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-03 | Octrooibureau Kisch N.V. | Indirect bandgap semiconductor optoelectronic device |
| US6795468B2 (en) | 1998-02-25 | 2004-09-21 | Internatioal Business Machines Corporation | Electric pumping of rare-earth-doped silicon for optical emission |
| JP2007173739A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Tokyo Univ Of Science | 酸化亜鉛光デバイス、酸化亜鉛光デバイスの利用方法、および酸化亜鉛半導体レーザー |
| JP2013165146A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | シリコン発光素子およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0636437B2 (ja) | 1994-05-11 |
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