JPS63120487A - 光電子集積回路 - Google Patents

光電子集積回路

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JPS63120487A
JPS63120487A JP26693386A JP26693386A JPS63120487A JP S63120487 A JPS63120487 A JP S63120487A JP 26693386 A JP26693386 A JP 26693386A JP 26693386 A JP26693386 A JP 26693386A JP S63120487 A JPS63120487 A JP S63120487A
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JP
Japan
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layer
type
collector
inp
active layer
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Pending
Application number
JP26693386A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Onaka
清司 大仲
Hiraaki Tsujii
辻井 平明
Yoichi Sasai
佐々井 洋一
Atsushi Shibata
淳 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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 2t、−7 本発明は、半導体レーザや発光ダイオードなどの発光素
子とトランジスタなどの電気素子とを同一の基板上に集
積化した光電子集積回路に関する。
従来の技術 半導体レーザや発光ダイオードなどの発光素子とトラン
ジスタなどの電気素子とを同一の基板上に集積化した光
電子集積回路は光フアイバー通信や光情報処理などの光
源として高性能、高信頼。
低価格が期待されている。光電子集積回路に関しては種
々の提案が行なわれている。たとえばアプライド・フィ
ツクス・レターズの191頁〜193頁、45巻、19
84年にあるように埋込ヘテロ接合(旦H)レーザとテ
ロ接合バイポーラ・トランジスタ(HBT)とを集積化
した例がある。この光電子集積回路においては、HBT
が3個集積化されており、BHレーザを駆動するための
差動スイッチを構成しており、BHレーザに近接して駆
動用のHBTがあるので高速動作が可能であるという特
長がある。文献にあるように、n型InP基板上に形成
したp型InP埋込層がBHレーザの3 f− 電流ブロック層とHBTの素子間分離層の役割を果たし
ており、製作が容易外構成になっている。
発、明が解決しようと−する問題点 ト述の従来の光電子集積回路において動作速度をIGH
z以上に高速化しようと偉る場合、p型InP狸込層が
HBTのコl/クタ層とBHレーザのn型InP(カソ
ード)層と接合を形成しているため、これ等の接合の容
量が大きく障害となっていた。
1だ、基板に半絶縁性基板を用いでHBTの素子間分離
とし、て半絶縁性基板に到達するような分離溝を形成し
、絶縁物で埋めれば上述の接合容量の影響をなくするこ
とが可能であるが、BHレーザのカソード層の電極の引
き出しが困難となる。
問題点を解決するだめの手段 本発明は上述のような従来の光電子集積回路における問
題点を解決するだめになさ1+、たもので半絶縁性基板
上に−・方導電型の第1クラッド層および活性層を有し
、さらに前記活性層に電流注入を行うストライブ状の他
方導電型の第2クラッド層および前記活性層の上に一方
導電型のコレクタ層を有し、前記第2クラッド層と前記
71722層との間に絶縁物が埋め込1れているという
構成を有するものである。
作   用 本発明は−L述のような構成によりレーザのカソード電
極をコレクタ層の表面から取り出1ことができ、しかも
アノード電極とカソード電極とをほぼ同じ高さに形成す
ることができるので表面も平坦にすることが可能である
。さらに、半絶縁性基板に到達するような分離溝を形成
して絶縁物を埋め込むとHBTの素イ間分離を行なうと
とができるので従来のような分離層を必要としないので
、分離層の接合容量がなくなり動作速度の高速化を図る
ことができる。
実施例 以下、本発明をInP 系の光電子集積回路に応用した
場合の一実施例について、その製造工程に従って説明す
る。半絶縁性InP 基板1の表面にn型In、P第1
クラッド層2(′/T、とえは厚さ2pm。
キャリア密度I X 1018cm−3) 、 InG
aAsP活性層36ハー/ (たとえば厚さ0.15μm、バンドギャップ波長λg
=1.3μm)l p型InP第2クラッド層4(たと
えば厚さ1μm、ギヤリア密度5×1017C,−5)
およびp型I nGaA s Pギャップ層6(たとえ
ば厚さ0.5μm、ギヤリア密度2 X 1 o18i
J、−5,バンドギャップ波長λq−1,1μm)を順
次たとえば液相エピタキシャル(LPE)法により形成
する。さらにその表面にレーザのストライブに対流して
たとえばプラズマによる化学的偲相堆積(P−CVD)
法によりSi3N4第1ストライプマスク6を選択形成
すると第1図に示すようになる。次に、Si3N4第1
ストライブマスク6をエツチングのマスクとして、たと
えばH2SO4:H2O2:H2O−1:1:5の混合
液でp型In、GaAsPギャップ層5を選択的にエツ
チングし、さらにたとえばHCl:H3PO4−1=2
の混合液でp型InP  第2クラッド層4を選択的に
エツチングする。その後、たとえばFIF:HQ=1:
10の混合液でSi3N4第1ストライブマスク6を除
去したのち、InGaAsP活性層3の表面にたとえば
LPE  法によりn型InPコレクタN7(たとえば
厚さ2 /J m 、キャリア密度5 X 10”cm
、−3) 。
p型InGaAsPベース層8(たとえば厚さ0.4p
m。
キャリア密度I X 1018cm−、バンドギャップ
波長λg=1.1μm)、n型In、P  エミッタ層
9(たとえば厚さ0.4μm、キャリア密度5×101
7c、−3)およびn型InGaAsPエミッタコンタ
クト層10(たとえば厚さ0.2μm、キャリア密度2
 X 10’ ”Cm−3,バンドギャップ波長λ9=
1.3μm)を順次形成すると第2図に示すようにスト
ライプ状のp型InP第2クラッド層4およびp型In
GaAsPギャップ層6がn型InPコレクタ層7の内
部に埋め込捷れ、し7かも表面が平坦となる。次にたと
えばSi3N4膜をマスクとしてたとえばH2SO4:
H2O2:H2O−1:1:5の混合液でn型InGa
AsPエミッタコンタクト層1oを選択的にエツチング
l〜、さらにたとえばHCl:H3PO4−1:2 の
混合液でn型InPエミッタ層9を選択的にエツチング
する。次にたとえばSi3N4膜を堆積したのちこれを
マスクとシテタトエハH2S○4:H2O2:H2O−
1=1:5の混合液でp型InGaAsPベース層8を
選択的にエッ7ベー/゛ チングする。さらに、HBTの素子間分離を行なうだめ
のエツチングのマスクとなるSi3N4下敷膜11とT
i分離エツチングマスク12を形成し、リアクティブ・
イオンエツチング(RIE)法により、Cl14ガスを
用いてTi分離エツチングマスク12 、CF4 ガス
を用いてSi3N4下敷膜11を選択的にエツチングす
ると第3図に示すようになる。次にたとえばB r 2
ガスを用いてRIE法によりn型InP  コレクタ層
7 、 InGaAsP 活性層3、n型InP  第
1クラッド層2を半絶縁性InP基板1に到達するまで
エツチングして素子間分離の分離溝を形成する。この後
たとえばHF:H20=1=1oの混合液でTi分離エ
ツチングマスク12およびSi3N4下敷膜11を除去
し、分離溝にたとえばポリイミドを埋め込んでポリイミ
ド第1埋込領域を形成する。次に、レーザのストライプ
となるp型InGaAsP  キャップ層6のストライ
プに対応する位置に開孔部を有するように、たとえば8
13N4の第2ストライプマスク14を形成すると第4
図に示すようになる。次に、Si3N4第2ストライプ
マスク14をマスクとしてたとえばHCl:H3Po4
=1:2の混合液でn型InPコレクタ層7を選択的に
エツチングする。このエツチングに際しては、p型I 
nGaAs Pキャラプ層6はエツチングのマスクとな
るので、p型I n G aAs Pキャップ層5およ
びp型InP第2クラッドR4はエツチングされない。
従ってレーザのストライプとなるp型I nGaAs 
Pキャップ層5とp型InP 第2クラッド層4の両側
に溝が形成される。この溝にたとえばポリイミドを埋め
込んでポリイミド第2埋込領域16を形成し、Si3N
4第2ストライプマスク14を除去すると第6図に示す
ように々る。
次に、表面の保護と電極配線の絶縁を行なうためにたと
えば厚さ3膜μm のSi3N4膜と厚さ400μmの
3102膜からなるSi3N4/Si○2 パッシベー
ション膜16を形成し、n型InP  コレクタ層7と
n型InGaAsP  エミッタコンタクト層1oにオ
ーミックコンタクトを形成するためのたとえばA u/
S nの電極17およびp型InGaAaP  キャッ
プ層6とp型InGaAsPベース層8にオーミック9
ペー/ コンタクトを形成するだめのたとえばA u/ Z n
の電極18を513N4/SiO2パッシベーション膜
の開孔部に形成すると第6図に示すようになる。
最後にたとえばCr /P t /A uの電極配線1
9を形成すると第7図に示すように本発明の光電子集積
回路が完成する。
なお、上述の実施例ではInP  系を例にとって説明
したがAI Ga A s  系など他の光電子集積回
路へも応用可能であることはもちろんである。
発明の効果 上述のように本発明によれば、レーザのカソード電極を
素子の表面に形成することができ、カソード電極とアノ
ード電極との段差は上述の実施例の場合0.6μmと小
さく、素子の表面がほぼ平坦となるため素子の作製が容
易であるという効果がある。また本発明においては、実
施例のように電気素子としてHBTを集積化した場合、
表面の段差は少なく平坦である。さらに、実施例で示し
たように素子間の分離をポリイミドなどの絶縁物で埋め
込まれた溝で行なうことができるので浮遊容1ol、−
ノ゛ 量が小さく、素子の動作速度を高速化することができる
という効果もあり、工業的価値は高い。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第7図は本発明の一実施例における光電子集積
回路の製作工程を示す断面図である。 1・・・・・・半絶縁性InP基板、2・・・・・・n
型InP 第1クラッド層、3・・・・・・InGaA
sP  活性層、4・・・・・・p型InP 第2クラ
ッド層、7・・・・・・n型InPコレクタ層、8・・
・・・・p型InGaAsPベース層、9・・・・・・
n型InPエミッタ層、13・・・・・・ポリイミド第
1埋込領域、15・・・・・・ポリイミド第2埋込領域

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光絶縁性基板上に一方導電型の第1クラッド層お
    よび活性層を有し、さらに前記活性層の上に前記活性層
    に電流注入を行うストライプ状の他方導電型の第2クラ
    ッド層および前記活性層の上に一方導電型のコレクタ層
    を有し、前記第2クラッド層と前記コレクタ層との間に
    絶縁物が埋め込まれてなる光電子集積回路。
  2. (2)コレクタ層の上に設けた他方導電型ベース層と前
    記他方導電型ベース層の上に設けたエミッタ層を有する
    複数のトランジスタが形成されている特許請求の範囲第
    1項記載の光電子集積回路。
  3. (3)複数のトランジスタが半絶縁性基板に到達する絶
    縁物で埋め込まれた溝で互いに分離されている特許請求
    の範囲第2項記載の光電子集積回路。
JP26693386A 1986-11-10 1986-11-10 光電子集積回路 Pending JPS63120487A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005244213A (ja) * 2004-01-30 2005-09-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光電子集積回路およびその製造方法
JP2021508174A (ja) * 2017-12-20 2021-02-25 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 埋め込みトランジスタを有するセグメント型led

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