JPS63179582A - 信号変調型固体発光素子 - Google Patents
信号変調型固体発光素子Info
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- JPS63179582A JPS63179582A JP62011862A JP1186287A JPS63179582A JP S63179582 A JPS63179582 A JP S63179582A JP 62011862 A JP62011862 A JP 62011862A JP 1186287 A JP1186287 A JP 1186287A JP S63179582 A JPS63179582 A JP S63179582A
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- Pending
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明による固体発光素子は１発光波長領域が可視光か
ら近赤外光に至る広い領域を持っている上、偏光特性が
優れ発光強度変調１発光波長変調を独立に行うことがで
きるため波長多重通信、光計測等光電子産業上の利用分
野への利用が考えられる。
ら近赤外光に至る広い領域を持っている上、偏光特性が
優れ発光強度変調１発光波長変調を独立に行うことがで
きるため波長多重通信、光計測等光電子産業上の利用分
野への利用が考えられる。
本発明による信号変調型固体発光素子は、ＬｉＮｂ０ｓ
（以下ＬＮと略す）やＢ ｉ ＋ｘＳ ｉ ０Ｈ０（以
下ＢＳＯと略す）などの圧電材料基板上に対向くし形電
極（以下ＳＡＷ電極と略す）に代表される表面弾性波を
発生させるための電極を形成し。
（以下ＬＮと略す）やＢ ｉ ＋ｘＳ ｉ ０Ｈ０（以
下ＢＳＯと略す）などの圧電材料基板上に対向くし形電
極（以下ＳＡＷ電極と略す）に代表される表面弾性波を
発生させるための電極を形成し。
本５ＡＷ１を極によって発生する表面弾性波発生領域内
にＡ ｕ ／ Ａ Ｊ ｚ Ｏｓ ／ Ａ ｊ！やＡ
ｇ ／ Ｍ ｇ Ｏ／Ｍｇなどの金属／絶縁体／金属か
らなるトンネル接合を作ってこのトンネル接合に電流を
流すことが可能な構造を有することにより１発光波長領
域が可視光から近赤外光に至る広い領域を持ち偏光特性
が優れ発光強度変調と発光波長変調を独立に行なうこと
ができることを可能とし、光多重通信、光計測等に有効
な固体発光素子となるものである。
にＡ ｕ ／ Ａ Ｊ ｚ Ｏｓ ／ Ａ ｊ！やＡ
ｇ ／ Ｍ ｇ Ｏ／Ｍｇなどの金属／絶縁体／金属か
らなるトンネル接合を作ってこのトンネル接合に電流を
流すことが可能な構造を有することにより１発光波長領
域が可視光から近赤外光に至る広い領域を持ち偏光特性
が優れ発光強度変調と発光波長変調を独立に行なうこと
ができることを可能とし、光多重通信、光計測等に有効
な固体発光素子となるものである。
従来より可視光用の固体発光素子は種々研究されてきた
が、その中でも基板の上に蒸着したＡＩ膜を酸化させて
その表面に絶縁膜を作り、その上にＡｕなどを蒸着して
金属／絶縁体／金属からなるトンネル接合を作ってこの
トンネル接合に電流を流すことによって発光させる固体
発光素子（以下この型の固体発光素子をＬＥＩＴ素子と
略す）は米国のフォード研究所ラムベ（Ｌａｍｂｅ）と
マソコーシー（ＭｃＣａｒｔｈｙ）により１９７６年に
発見されて以来、可視光から近赤外に至る広い発光スペ
クトルを持つ固体発光素子として多くの研究がなされて
きた。特にＩＢＭのトーマスＪ、ワトソン（Ｔｈｏｍａ
ｓ Ｊ、 Ｗａｔｓ。
が、その中でも基板の上に蒸着したＡＩ膜を酸化させて
その表面に絶縁膜を作り、その上にＡｕなどを蒸着して
金属／絶縁体／金属からなるトンネル接合を作ってこの
トンネル接合に電流を流すことによって発光させる固体
発光素子（以下この型の固体発光素子をＬＥＩＴ素子と
略す）は米国のフォード研究所ラムベ（Ｌａｍｂｅ）と
マソコーシー（ＭｃＣａｒｔｈｙ）により１９７６年に
発見されて以来、可視光から近赤外に至る広い発光スペ
クトルを持つ固体発光素子として多くの研究がなされて
きた。特にＩＢＭのトーマスＪ、ワトソン（Ｔｈｏｍａ
ｓ Ｊ、 Ｗａｔｓ。
ｎ）研究所のＪ、Ｒ，カートリー（Ｊ、Ｒ，Ｋｉｒｔｌ
ｅｙ）らは回折格子上にり、ＢＩＴ素子を形成すること
によりＰ偏光成分に偏った発光をさせることを見い出し
〔アプライド フィジンクスレターズ ３７ （１９
８０）） （（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔｅｒｓ
３７ （１９８０））。
ｅｙ）らは回折格子上にり、ＢＩＴ素子を形成すること
によりＰ偏光成分に偏った発光をさせることを見い出し
〔アプライド フィジンクスレターズ ３７ （１９
８０）） （（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔｅｒｓ
３７ （１９８０））。
ＬＥＩＴ素子の特性を著しく向上させた。
しかしながら、従来のＬＥＩＴ素子は発光波長変調が可
能であるにもかかわらず、実用上鏝も応用の広い発光強
度変調するには多くの困難があるという問題点を有して
いた。
能であるにもかかわらず、実用上鏝も応用の広い発光強
度変調するには多くの困難があるという問題点を有して
いた。
本発明による信号変調型固体発光素子は圧電材料基板上
に表面弾性波を発生させるための電極を形成し本電極に
よって発生する表面弾性波発生領域内に金属／絶縁体／
金属からなるトンネル接合を作ってこのトンネル接合に
電流を流すことが可能な構造をもたせることにより従来
のＬＢＩＴ素子と表面弾性波素子を組み合わさせ発光強
度変調と発光波長変調を独立に行えることを可能とし従
来の問題点を解決した。
に表面弾性波を発生させるための電極を形成し本電極に
よって発生する表面弾性波発生領域内に金属／絶縁体／
金属からなるトンネル接合を作ってこのトンネル接合に
電流を流すことが可能な構造をもたせることにより従来
のＬＢＩＴ素子と表面弾性波素子を組み合わさせ発光強
度変調と発光波長変調を独立に行えることを可能とし従
来の問題点を解決した。
本発明による信号変調型固体発光素子は基板上に形成し
た金属／絶縁体／金属からなるトンネル接合に電流を流
して発光させるが、このとき上記トンネル接合はこのト
ンネル接合間に印加する電圧の大きさを変調することに
より発光波長変調を行う、さらに上記トンネル接合を圧
電材料基板上に表面弾性波を発生させるための電極を形
成し本電極によって発生する表面弾性波発生領域内に形
成し上記表面弾性波を発生させるための電極は本電極に
印加する電圧を変調することにより発光強度変調を行え
るものである。なお、上記発光強度変調は発光する光の
偏光度変調をも伴うものである。
た金属／絶縁体／金属からなるトンネル接合に電流を流
して発光させるが、このとき上記トンネル接合はこのト
ンネル接合間に印加する電圧の大きさを変調することに
より発光波長変調を行う、さらに上記トンネル接合を圧
電材料基板上に表面弾性波を発生させるための電極を形
成し本電極によって発生する表面弾性波発生領域内に形
成し上記表面弾性波を発生させるための電極は本電極に
印加する電圧を変調することにより発光強度変調を行え
るものである。なお、上記発光強度変調は発光する光の
偏光度変調をも伴うものである。
以下に本発明による信号変調型固体発光素子を実施例に
従って図面を用いて説明する０図は本発明による信号変
調型固体発光素子の１実施例の構成図であり、ｌはＬＮ
基板、２はＳＡＷ電極、３はＡｊｌ電極、４はＡＩｌ富
Ｏｓ絶縁体＋ ５Ａｕ電極である。ＬＮ基板１はＬＮ
単結晶の（１００）面を切り出し少なくとも電極形成面
を光学研磨したものである。ＬＮ基板の他にＢＳＯ，Ｌ
ｉＴａ０１等の圧電体基板を用いてもよい、ＳＡＷ電極
２はスパンク法によりＡ ｕ ／ Ｃｒ薄膜を形成し図
に示すようなくし歯形状にしたものである。このＳＡＷ
電極２は図に示すような２対の電極を形成する必要はか
ならずしもなく、どちらか１対の電極部分が表面弾性波
の反射あるいは吸収構造になっていてもよい、またＳＡ
Ｗ電極２には高周波信号が入力できるように高周波信号
源に配線されている。Ａｌ電極３は真空蒸着法で膜厚５
００人のＡｌ２ｍ膜を線状に形成したものであり、その
後大気中で熱酸化してＡｌ電極３上に膜厚５０人のＡｊ
２２０、絶縁体４を形成した。さらにその上からＡｌ電
極５を真空蒸着法で膜厚２００人形成したものである。
従って図面を用いて説明する０図は本発明による信号変
調型固体発光素子の１実施例の構成図であり、ｌはＬＮ
基板、２はＳＡＷ電極、３はＡｊｌ電極、４はＡＩｌ富
Ｏｓ絶縁体＋ ５Ａｕ電極である。ＬＮ基板１はＬＮ
単結晶の（１００）面を切り出し少なくとも電極形成面
を光学研磨したものである。ＬＮ基板の他にＢＳＯ，Ｌ
ｉＴａ０１等の圧電体基板を用いてもよい、ＳＡＷ電極
２はスパンク法によりＡ ｕ ／ Ｃｒ薄膜を形成し図
に示すようなくし歯形状にしたものである。このＳＡＷ
電極２は図に示すような２対の電極を形成する必要はか
ならずしもなく、どちらか１対の電極部分が表面弾性波
の反射あるいは吸収構造になっていてもよい、またＳＡ
Ｗ電極２には高周波信号が入力できるように高周波信号
源に配線されている。Ａｌ電極３は真空蒸着法で膜厚５
００人のＡｌ２ｍ膜を線状に形成したものであり、その
後大気中で熱酸化してＡｌ電極３上に膜厚５０人のＡｊ
２２０、絶縁体４を形成した。さらにその上からＡｌ電
極５を真空蒸着法で膜厚２００人形成したものである。
Ａｌ電極３とＡｕ電極５との間には変調可変な直流ある
いは交流電圧が印加できるように変調信号源あるいは可
変調電源が接続されている。さらに、Ａｌ電極３あるい
はＡｕ電極５は材質が、Ｍｇ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂｅ等
の金属でもよ＜、Ａｌｌ ０３絶縁体４はＭｇＯ，Ｔｉ
ｅ、。
いは交流電圧が印加できるように変調信号源あるいは可
変調電源が接続されている。さらに、Ａｌ電極３あるい
はＡｕ電極５は材質が、Ｍｇ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂｅ等
の金属でもよ＜、Ａｌｌ ０３絶縁体４はＭｇＯ，Ｔｉ
ｅ、。
ＢｅＯ等の誘電体で絶縁性が高ければどのような材質で
もよい。
もよい。
上記実施例の構成の本発明による信号変調型固体発光素
子を用いたときの発光波長変調特性１発光強度変調特性
について以下に示す、Ａｎ！電極３とＡｕ電極５の間に
発光しきい値以上の定電圧を印加し、同時にＳＡＷ電極
２に高周波電圧を印加した後、Ａｌ電極３とＡｕ電極５
に印加させた電圧を変化させると発光強度はゆるやかに
変化するが１発光波長は線型に変化し発光波長変調がで
きることがわかった。この場合は１発光強度の変化はゆ
るやかなので変調波長幅が極端に大きくないかぎり影響
が少ない、また偏光特性にもほとんど変化はなかった０
次に、Ａｌ電極３とＡｕ電極５の間に発光しきい値以上
の定電圧を印加し、同時にＳＡＷ電極２に高周波電圧を
印加した後、 ＳＡＷ電極２に印加した高周波電圧を
変化させたところ９発光波長には変化がなかったが５発
光強度は高周波電圧が大きくなるにつれて発光強度は増
大した。また上記高周波電圧が大きくなるにつれて特定
偏光成分強度が大きくなった。したがって。
子を用いたときの発光波長変調特性１発光強度変調特性
について以下に示す、Ａｎ！電極３とＡｕ電極５の間に
発光しきい値以上の定電圧を印加し、同時にＳＡＷ電極
２に高周波電圧を印加した後、Ａｌ電極３とＡｕ電極５
に印加させた電圧を変化させると発光強度はゆるやかに
変化するが１発光波長は線型に変化し発光波長変調がで
きることがわかった。この場合は１発光強度の変化はゆ
るやかなので変調波長幅が極端に大きくないかぎり影響
が少ない、また偏光特性にもほとんど変化はなかった０
次に、Ａｌ電極３とＡｕ電極５の間に発光しきい値以上
の定電圧を印加し、同時にＳＡＷ電極２に高周波電圧を
印加した後、 ＳＡＷ電極２に印加した高周波電圧を
変化させたところ９発光波長には変化がなかったが５発
光強度は高周波電圧が大きくなるにつれて発光強度は増
大した。また上記高周波電圧が大きくなるにつれて特定
偏光成分強度が大きくなった。したがって。
発光強度の直接変調および偏光成分強度の変化を他の偏
光素子と組み合わせた間接的な発光強度変調が考えられ
る。
光素子と組み合わせた間接的な発光強度変調が考えられ
る。
以上述べたように１本発明による信号変調型固体発光素
子は圧電材料基板上に表面弾性波を発生させるための電
極を形成し本電極によって発生する表面弾性波発生領域
内に金属／絶縁体／金属トンネル接合を形成することに
より２発光強度変調と発光波長変調を各々独立に行うこ
とができ、大容量情報処理を目的とした光多重通信、光
計測に対する効果は大きい。
子は圧電材料基板上に表面弾性波を発生させるための電
極を形成し本電極によって発生する表面弾性波発生領域
内に金属／絶縁体／金属トンネル接合を形成することに
より２発光強度変調と発光波長変調を各々独立に行うこ
とができ、大容量情報処理を目的とした光多重通信、光
計測に対する効果は大きい。
図は本発明による信号変調型固体発光素子の１実施例の
構成図である。 ｌ・・・ＬＮ基板 ２・・・ＳＡＷ電極 ３・・・Ａ１１ｌｔ極 ４・・・Ａｌｔｏｓ絶縁体 ５・・・Ａｕ電捲 以上
構成図である。 ｌ・・・ＬＮ基板 ２・・・ＳＡＷ電極 ３・・・Ａ１１ｌｔ極 ４・・・Ａｌｔｏｓ絶縁体 ５・・・Ａｕ電捲 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 圧電材料基板上に表面弾性波を発生させるための電極を
形成し、 この電極によって発生する表面弾性波発生領域内に、 金属／絶縁体／金属からなるトンネル接合を形成したこ
とを特徴とする信号変調型固体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62011862A JPS63179582A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 信号変調型固体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62011862A JPS63179582A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 信号変調型固体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63179582A true JPS63179582A (ja) | 1988-07-23 |
Family
ID=11789535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62011862A Pending JPS63179582A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 信号変調型固体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63179582A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2354368A (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-21 | Toshiba Res Europ Ltd | Photon source |
| KR100631898B1 (ko) | 2005-01-19 | 2006-10-11 | 삼성전기주식회사 | Ｅｓｄ보호 능력을 갖는 질화갈륨계 발광 소자 및 그 제조방법 |
| US7638922B2 (en) * | 2003-12-24 | 2009-12-29 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (IM | Method for ultra-fast controlling of a magnetic cell and related devices |
-
1987
- 1987-01-21 JP JP62011862A patent/JPS63179582A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2354368A (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-21 | Toshiba Res Europ Ltd | Photon source |
| GB2354368B (en) * | 1999-09-14 | 2001-12-05 | Toshiba Res Europ Ltd | A photon source |
| US6657222B1 (en) | 1999-09-14 | 2003-12-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photon source |
| US7638922B2 (en) * | 2003-12-24 | 2009-12-29 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (IM | Method for ultra-fast controlling of a magnetic cell and related devices |
| US7791250B2 (en) | 2003-12-24 | 2010-09-07 | Imec | Method for ultra-fast controlling of a magnetic cell and related devices |
| KR100631898B1 (ko) | 2005-01-19 | 2006-10-11 | 삼성전기주식회사 | Ｅｓｄ보호 능력을 갖는 질화갈륨계 발광 소자 및 그 제조방법 |
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