JPH02189982A - 波長多重弁別型半導体受光素子 - Google Patents
波長多重弁別型半導体受光素子Info
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- JPH02189982A JPH02189982A JP8910581A JP1058189A JPH02189982A JP H02189982 A JPH02189982 A JP H02189982A JP 8910581 A JP8910581 A JP 8910581A JP 1058189 A JP1058189 A JP 1058189A JP H02189982 A JPH02189982 A JP H02189982A
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- Light Receiving Elements (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、半導体受光素子に関し特に波長の異なる複数
の光を弁別して受光する事が可能な、波長多重弁別型半
導体受光素子に関するものである。
の光を弁別して受光する事が可能な、波長多重弁別型半
導体受光素子に関するものである。
従来、光通信においては単一光の変調による伝送方式に
よっていた。ところが、より高密度及び高速度の伝送方
式として複数の波長の異なる光を用いた波長多重方式が
注目されている。この場合、発光素子（半導体レーザ（
Ｌ Ｄ ）あるいは発光夕゛イオード（ＬＥＤ＞）はも
とより受光素子においても波長を弁別し各々の信号を識
別する機能が必要になってくる。
よっていた。ところが、より高密度及び高速度の伝送方
式として複数の波長の異なる光を用いた波長多重方式が
注目されている。この場合、発光素子（半導体レーザ（
Ｌ Ｄ ）あるいは発光夕゛イオード（ＬＥＤ＞）はも
とより受光素子においても波長を弁別し各々の信号を識
別する機能が必要になってくる。
現在、よく知られている光通信用半導体受光素子として
は、例えば、Ｓｉ、ＧｅあるいはＩｎＰ基板に格子整合
したＩｎｏ、５３Ｇａ、）、４７Ａｓ層を光吸収層とし
た、ＰＩＮ型受光受光素子えば、エレクトロニクス・レ
ターズ（ＥＩｅｃｔｒｏｎ、ＬｅｔＬ、）１９８４．ｖ
ｏｌ、２０゜ＰＰ６５３〜ｐρ６５４）、アバランシェ
増倍型受光素子（例えば、アイイーイーイー・エレクト
ロン・デバイス・レターズ（Ｉ［ｉＥトＥｌｅｃｔｒｏ
ｎ Ｄｅｖｉｃｅ ＬｅｔＬ、）１９８６、ｖｏｌ、７
．Ｐ１１２５７−２５８＞などがある。ＰＩＮ型受光素
子は、低容量及び製造プロセスか容易な点から、また、
アバランシェ増倍型受光素子は内部利得効果及び高速応
答を有する点て各々注目されている。これら受光素子に
おいては、光吸収層のパン１−ギャップエネルギーより
も大きなエネルギーを有する光が受光部に入射すると、
光は光吸収７１て吸収されて電子と正孔が発生し７、電
界によりキャリア（電子と正孔）が走行することによっ
て電流信号として得られる。
は、例えば、Ｓｉ、ＧｅあるいはＩｎＰ基板に格子整合
したＩｎｏ、５３Ｇａ、）、４７Ａｓ層を光吸収層とし
た、ＰＩＮ型受光受光素子えば、エレクトロニクス・レ
ターズ（ＥＩｅｃｔｒｏｎ、ＬｅｔＬ、）１９８４．ｖ
ｏｌ、２０゜ＰＰ６５３〜ｐρ６５４）、アバランシェ
増倍型受光素子（例えば、アイイーイーイー・エレクト
ロン・デバイス・レターズ（Ｉ［ｉＥトＥｌｅｃｔｒｏ
ｎ Ｄｅｖｉｃｅ ＬｅｔＬ、）１９８６、ｖｏｌ、７
．Ｐ１１２５７−２５８＞などがある。ＰＩＮ型受光素
子は、低容量及び製造プロセスか容易な点から、また、
アバランシェ増倍型受光素子は内部利得効果及び高速応
答を有する点て各々注目されている。これら受光素子に
おいては、光吸収層のパン１−ギャップエネルギーより
も大きなエネルギーを有する光が受光部に入射すると、
光は光吸収７１て吸収されて電子と正孔が発生し７、電
界によりキャリア（電子と正孔）が走行することによっ
て電流信号として得られる。
ところか、この様な構造において、波長の異なる光を弁
別して受光する機能を実現させる事は、１個の受光素子
を使う限っては構造上困難である。何故なら発生した電
流を波長単位で識別する事がこれらの構造では容易では
ないからである。
別して受光する機能を実現させる事は、１個の受光素子
を使う限っては構造上困難である。何故なら発生した電
流を波長単位で識別する事がこれらの構造では容易では
ないからである。
これに対し、ラルソン（Ａ、１．ａｒｓｓｏｎ）等は、
導波路構造て、かつ、光吸収層が超格子構造である波長
多重弁別型半導体受光素子を提案し、実際に波長弁別の
機能性を確認したくアプライド フィジックス レター
ス（Ａｐｐｌ、ｐｈｙｓ、１．ｅｔＬ、）１９８６ ｖ
ｏｌ、４９ｐｐ２３３〜２３５）。第３図にはこの波長
多重弁別型半導体受光素子の素子構造図を示す。積層構
造としてはｎ型ＧａＡｓ基板３ ］、−Ｊ−にｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ層３２丁〕型ＧａＡｓ層／ｎ型Ａ Ｉ ＧａＡ
ｓ層からなる超格子構造３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓ＃ ３
４ ＋ ｐ型ＧａＡｓ層３５から成り立っている。ここ
てプロ１〜ン注入によって領域４０．４］以外を高抵抗
化し、導波路領域４０４］を得ている。ここで電極３７
３８．３９を設ける事により各）（の導波路４０，４
］に異なった電圧を印加でき、かつ光電流イハ号が得ら
れる様になっている。また、２波長を含む光４２は端面
より入射さぜる。ここで、光導波路中て光が吸収される
と電流信号に変換されるが、吸収されるが導波するかは
導波層の吸収端エネルギーによって決定される。つまり
吸収端エネルギーよりも大きなエネルギーを存する光が
入射した場合（波長としては短波長側）には吸収され、
小さなエネルギーを有する光か入射した場合（波長とし
ては長波長側）には導波していく事になる。ところでこ
の構造においては、光吸収層てがっ光導波層である層か
超格子構造を有している事が特徴となっている。
導波路構造て、かつ、光吸収層が超格子構造である波長
多重弁別型半導体受光素子を提案し、実際に波長弁別の
機能性を確認したくアプライド フィジックス レター
ス（Ａｐｐｌ、ｐｈｙｓ、１．ｅｔＬ、）１９８６ ｖ
ｏｌ、４９ｐｐ２３３〜２３５）。第３図にはこの波長
多重弁別型半導体受光素子の素子構造図を示す。積層構
造としてはｎ型ＧａＡｓ基板３ ］、−Ｊ−にｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ層３２丁〕型ＧａＡｓ層／ｎ型Ａ Ｉ ＧａＡ
ｓ層からなる超格子構造３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓ＃ ３
４ ＋ ｐ型ＧａＡｓ層３５から成り立っている。ここ
てプロ１〜ン注入によって領域４０．４］以外を高抵抗
化し、導波路領域４０４］を得ている。ここで電極３７
３８．３９を設ける事により各）（の導波路４０，４
］に異なった電圧を印加でき、かつ光電流イハ号が得ら
れる様になっている。また、２波長を含む光４２は端面
より入射さぜる。ここで、光導波路中て光が吸収される
と電流信号に変換されるが、吸収されるが導波するかは
導波層の吸収端エネルギーによって決定される。つまり
吸収端エネルギーよりも大きなエネルギーを存する光が
入射した場合（波長としては短波長側）には吸収され、
小さなエネルギーを有する光か入射した場合（波長とし
ては長波長側）には導波していく事になる。ところでこ
の構造においては、光吸収層てがっ光導波層である層か
超格子構造を有している事が特徴となっている。
一般に超格子構造では吸収端エネルギーは通常のバルク
材料とは異なってくる。つまり超格子構造による正孔と
電子の量子準位化によってその吸収端エネルギーは本来
のバルクの吸収端エネルギーよりも大きくなる。それを
（１）式に示す。
材料とは異なってくる。つまり超格子構造による正孔と
電子の量子準位化によってその吸収端エネルギーは本来
のバルクの吸収端エネルギーよりも大きくなる。それを
（１）式に示す。
ここで、ｅは超格子構造における井戸層厚、Ｅ５はバル
クとしてのハフ１〜ギヤツプエネルキー、ｍｌ、は電子
の買置、ｍｐは正孔の質量を示している。更に上述した
超格子構造に電界か印加された場合を考えると、井ｐ層
内での電子と正孔の空間分離か生じ、無電界時での吸収
端エネルギーよりも小さくなる現象かある（ ５ｔａｒ
ｋ効果）。特に吸収端エネルギーの電界依存性は比較的
大きく、これより吸収端近傍ての波長弁別か印加電界に
よって可能となってくる。ラルソン（Ａ、Ｉ、ａｒｓｓ
ｏｎ）等は具体的には導波領域４０．４］に異なる電圧
を印加し、上述の効果により導波路領域４０ては短波長
光を吸収し、長波長光は導波させ、導波路領域４１で長
波長光を吸収させている。これにより、２波長の弁別か
可能な半導体受光素子を得ている。
クとしてのハフ１〜ギヤツプエネルキー、ｍｌ、は電子
の買置、ｍｐは正孔の質量を示している。更に上述した
超格子構造に電界か印加された場合を考えると、井ｐ層
内での電子と正孔の空間分離か生じ、無電界時での吸収
端エネルギーよりも小さくなる現象かある（ ５ｔａｒ
ｋ効果）。特に吸収端エネルギーの電界依存性は比較的
大きく、これより吸収端近傍ての波長弁別か印加電界に
よって可能となってくる。ラルソン（Ａ、Ｉ、ａｒｓｓ
ｏｎ）等は具体的には導波領域４０．４］に異なる電圧
を印加し、上述の効果により導波路領域４０ては短波長
光を吸収し、長波長光は導波させ、導波路領域４１で長
波長光を吸収させている。これにより、２波長の弁別か
可能な半導体受光素子を得ている。
〔発明が解決し７ようとする課題〕
前述したラルソン（Ａ、Ｌａｒｓｓｏｎ）等による波長
弁別型半導体受光素子には、以下の問題点がある。
弁別型半導体受光素子には、以下の問題点がある。
第１にプロ１〜ン注入による高抵抗領域の形成は容易て
はなく、その為導波路領域間ての電気的クロス１ヘーク
の原因となる。また、プロ１〜ン注入による欠陥導入も
予想され、信頼性か必要とされる光通信用テハイスとし
ては致命的である。
はなく、その為導波路領域間ての電気的クロス１ヘーク
の原因となる。また、プロ１〜ン注入による欠陥導入も
予想され、信頼性か必要とされる光通信用テハイスとし
ては致命的である。
第２に導波領域４０と４１の結合領域での光学的カップ
リンクが十分でない為に、導波光の結合損失の原因とな
る。ここて結合損失の低減の為に結合間距離を短かくす
る事が考えられるが、これは前述した電気的クロストー
クの原因となる。
リンクが十分でない為に、導波光の結合損失の原因とな
る。ここて結合損失の低減の為に結合間距離を短かくす
る事が考えられるが、これは前述した電気的クロストー
クの原因となる。
第３に同一の超格子サイズでのスターク効果（５ｔａｒ
ｋ効果）による吸収端波長の違いによる波長弁別か基本
原理の為に高々３００人の波長領域を弁別しているにす
ぎない。実用土はより広範囲の波長領域を弁別する事か
望ましい。
ｋ効果）による吸収端波長の違いによる波長弁別か基本
原理の為に高々３００人の波長領域を弁別しているにす
ぎない。実用土はより広範囲の波長領域を弁別する事か
望ましい。
本発明の目的は、これらの問題点を解決して複数の異な
る波長を有する光を弁別して受光する事のできる波長多
市弁別型）（′導体受光素子を提供づる事にある。
る波長を有する光を弁別して受光する事のできる波長多
市弁別型）（′導体受光素子を提供づる事にある。
本発明の波長多重弁別型半導体受光素子は、半導体基板
上に第１．第２．第３．第４．第５の半導体層を積層し
た構造からなり、前記第２および第４の半導体層は前記
第１．第３．第５の半導体層より実効屈折率か高くハフ
１〜キヤツプエネルキーか小さい光吸収と先導波を兼ね
る超格子構造てあり、かつ前記第２と第４の半導体Ｊｌ
の間隔か、光学的なカップリンクを生じるのに十分なる
ザイスを有している事を特徴としている。
上に第１．第２．第３．第４．第５の半導体層を積層し
た構造からなり、前記第２および第４の半導体層は前記
第１．第３．第５の半導体層より実効屈折率か高くハフ
１〜キヤツプエネルキーか小さい光吸収と先導波を兼ね
る超格子構造てあり、かつ前記第２と第４の半導体Ｊｌ
の間隔か、光学的なカップリンクを生じるのに十分なる
ザイスを有している事を特徴としている。
本発明は、上述の手段をとることにより従来技術の問題
点を解決した。
点を解決した。
第２図には本発明の基本構造を図示している。
半導体基板−１−に第１．第２．第３．第４．第５半導
体層を積層し、その後ＩＤ型領域２５．２６を形成し、
電極２７．２８．２９を介して各々の領域に電圧印加が
可能となっている。
体層を積層し、その後ＩＤ型領域２５．２６を形成し、
電極２７．２８．２９を介して各々の領域に電圧印加が
可能となっている。
ここで第２．第４半導体ｊ−は超格子構造から形成され
、かつ、第２半導体層と第４半導体層の井戸層厚ｅか異
なる事により、前述した（］）式に基つき吸収端波長が
異なってくる。
、かつ、第２半導体層と第４半導体層の井戸層厚ｅか異
なる事により、前述した（］）式に基つき吸収端波長が
異なってくる。
いま、各々の吸収端波長をλ１．λ２とする。
この様な構造において第４半導体層端面より２波長から
なる光（波長−λロ、λ１２）３０を入射させる。ここ
て、 λ １． 〈 λ １ く λ １□ 〈 λ ２
・・・ （２〉なる関係を満たすとずれは、λ１１波長
光は電圧印加により空乏化した第４半導体層中で吸収さ
れて電流信号として電極２７より取り出される。またλ
１２波長光は第４半導体層の吸収端波長より長いので吸
収されず導波する事になる。ここで、第３半導体層２３
の厚さｄが薄い場合には第４半導体層と第２半導体層間
で光学的カップリングが生しる。これは方向性結合器と
同し効果で、この場合、厚さｄと、入射端面からｐ型領
域２６端部までの長さり、を最適化する事により１００
％に近いカップリングが生じる。この様な効果により波
長λＩ２の光は第２半導体層２１に導波し吸収され電流
信号として電極２８より取り出される。
なる光（波長−λロ、λ１２）３０を入射させる。ここ
て、 λ １． 〈 λ １ く λ １□ 〈 λ ２
・・・ （２〉なる関係を満たすとずれは、λ１１波長
光は電圧印加により空乏化した第４半導体層中で吸収さ
れて電流信号として電極２７より取り出される。またλ
１２波長光は第４半導体層の吸収端波長より長いので吸
収されず導波する事になる。ここで、第３半導体層２３
の厚さｄが薄い場合には第４半導体層と第２半導体層間
で光学的カップリングが生しる。これは方向性結合器と
同し効果で、この場合、厚さｄと、入射端面からｐ型領
域２６端部までの長さり、を最適化する事により１００
％に近いカップリングが生じる。この様な効果により波
長λＩ２の光は第２半導体層２１に導波し吸収され電流
信号として電極２８より取り出される。
尚、厚さｄと長さしは通常用いられている方向性結合器
の設計方法により定めることがてきるのでｄとＩ−を求
める方法の詳細は省略する。
の設計方法により定めることがてきるのでｄとＩ−を求
める方法の詳細は省略する。
以」二の原理のもとて２波長の弁別が可能となるわりで
あるが、本構造を適用する事により従来技術に比較し、
以下の利点かある。
あるが、本構造を適用する事により従来技術に比較し、
以下の利点かある。
第１にプロｌ−ン注入による高抵抗領域の形成等か本質
的に不要の為、素子信顆性上好ましい。
的に不要の為、素子信顆性上好ましい。
第２に方向性結合器の効果により２つの導波路間では設
計の最適化により１００％に近いカップリンクか可能て
あり、ラルソン（Ａ、Ｌａｒｓｓｏｎ）等において問題
となっている結合損失の点て有利である。
計の最適化により１００％に近いカップリンクか可能て
あり、ラルソン（Ａ、Ｌａｒｓｓｏｎ）等において問題
となっている結合損失の点て有利である。
第３にラルソン（＾、１．ａｒｓｓｏｎ）等の提案した
構造ては、スターク（５ｔａｒｋ）効果により高々３０
０人程度の波長範囲を弁別するにずぎないが、本構造で
は（１）式に基づき超格子構造における井戸層厚！を変
える事により広範囲な波長域での波長弁別か可能となっ
ている。
構造ては、スターク（５ｔａｒｋ）効果により高々３０
０人程度の波長範囲を弁別するにずぎないが、本構造で
は（１）式に基づき超格子構造における井戸層厚！を変
える事により広範囲な波長域での波長弁別か可能となっ
ている。
以上の作用により、従来技術の問題点を解決し、特性上
有要な波長弁別半導体受光素子を得る事が可能になる。
有要な波長弁別半導体受光素子を得る事が可能になる。
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図に本発明の一実施例により形成された波長多重弁
別型半導体受光素子のｍ造園を示す。本実施例では光通
信として有用な１〜１．６μｍ波長帯用として、ＩｎＰ
基板に格子整合するＩｎＧａＡｓＰ系を適用している。
別型半導体受光素子のｍ造園を示す。本実施例では光通
信として有用な１〜１．６μｍ波長帯用として、ＩｎＰ
基板に格子整合するＩｎＧａＡｓＰ系を適用している。
ｎ型ＩｎＰ基板］上に、ｎ型１ｎＰクラッド層（第１の
半導体層）２、その十に光導波・吸収層である超格子構
造の第２の半導体層（障壁層がＩｎＰ層、井戸層かＩｎ
０５３Ｇａ０．４７ＡＳ層）３．ｎ型１ｎＰクラッド層
（第３の半導体Ｎ）４．更に光導波・吸収層である超格
子構造の第４の半導体層（障壁層カｑｎＰ層、井戸層が
Ｉｎ（、、５３ｃａ０ 、４７Ａｓ層）５．ｎ型りｎ＋
’クラッド層（第５の半導体層）６を気相成長技術等を
用いて積層する。この場合、設計上必要なパラメータは
、第１に吸収端波長にかかわる第２、第４超格子構造の
井戸層厚ａである。第２は、導波層間でのカップリンク
を効率よく生じせしめる為に第３半導体層の層厚ｄであ
る。一般にｄが薄い程完全結合長が小さくできるのて素
子のサイズの点では有利である。この実施例ては第２、
第４半導体層の厚さを各々１．５μｍ、第３半導体層の
厚さｄを０７５μｍとした。この場合の完全結合長は１
７０μｍであった。この様なＪｖｊ構造を積層した後に
、Ｚｎ拡散法によりｐ型領域８，９を形成し、その後に
Ｓｉ３Ｎ４絶縁膜７．ｎ側電極１０．１１．ｎ側電極１
２を形成する。この場合、国内で示した拡散領域間の距
離■−は、第３半導体層厚ｄによって決定される完全結
合長と一致ずへきである。
半導体層）２、その十に光導波・吸収層である超格子構
造の第２の半導体層（障壁層がＩｎＰ層、井戸層かＩｎ
０５３Ｇａ０．４７ＡＳ層）３．ｎ型１ｎＰクラッド層
（第３の半導体Ｎ）４．更に光導波・吸収層である超格
子構造の第４の半導体層（障壁層カｑｎＰ層、井戸層が
Ｉｎ（、、５３ｃａ０ 、４７Ａｓ層）５．ｎ型りｎ＋
’クラッド層（第５の半導体層）６を気相成長技術等を
用いて積層する。この場合、設計上必要なパラメータは
、第１に吸収端波長にかかわる第２、第４超格子構造の
井戸層厚ａである。第２は、導波層間でのカップリンク
を効率よく生じせしめる為に第３半導体層の層厚ｄであ
る。一般にｄが薄い程完全結合長が小さくできるのて素
子のサイズの点では有利である。この実施例ては第２、
第４半導体層の厚さを各々１．５μｍ、第３半導体層の
厚さｄを０７５μｍとした。この場合の完全結合長は１
７０μｍであった。この様なＪｖｊ構造を積層した後に
、Ｚｎ拡散法によりｐ型領域８，９を形成し、その後に
Ｓｉ３Ｎ４絶縁膜７．ｎ側電極１０．１１．ｎ側電極１
２を形成する。この場合、国内で示した拡散領域間の距
離■−は、第３半導体層厚ｄによって決定される完全結
合長と一致ずへきである。
本実施例においては、例えば１．１７１ｍと１．３μｍ
の２波長光を弁別する事を目的とする。この場合、第２
半導体層の井戸層厚ｒを７５人、第４半導体層での井戸
層厚２５０人と設定する事により、各々の吸収端波長は
（１）式より各々ｌｊ８μｒｎ、１．１１μｍである事
がわかる。
の２波長光を弁別する事を目的とする。この場合、第２
半導体層の井戸層厚ｒを７５人、第４半導体層での井戸
層厚２５０人と設定する事により、各々の吸収端波長は
（１）式より各々ｌｊ８μｒｎ、１．１１μｍである事
がわかる。
この構造において２波長光（１１μｍ、１．３７１ｍ）
１３を第４半導体層の端面より入射させる事により作用
に述べた通り１．１μ■１光は第４！１′導体層で吸収
されｎ側電極１０を介して電流信号として取り出される
。一方、１．３μｎｌ光は吸収される事なく導波してい
き、カップリングにより第２半導体層に導波 吸収され
、ｐ側電極］１を介して電流信号として取り出される。
１３を第４半導体層の端面より入射させる事により作用
に述べた通り１．１μ■１光は第４！１′導体層で吸収
されｎ側電極１０を介して電流信号として取り出される
。一方、１．３μｎｌ光は吸収される事なく導波してい
き、カップリングにより第２半導体層に導波 吸収され
、ｐ側電極］１を介して電流信号として取り出される。
以上の動作に基つき、２波長光か弁別される。
本実施例は光通信にとって有用な１〜・１，６μｍ波長
帯の材料としてＩｎＧａＡｓＰ系を適用しているが、こ
れは他の材料系例えば１μｍ波長以下にとって有用なＡ
ｌＧａＡｓ系ても十分適用できる構造である事はいうま
でもない。
帯の材料としてＩｎＧａＡｓＰ系を適用しているが、こ
れは他の材料系例えば１μｍ波長以下にとって有用なＡ
ｌＧａＡｓ系ても十分適用できる構造である事はいうま
でもない。
以上説明した様に本発明により得られた波長多重弁別型
半導体受光素子は、光導波 吸収層である超格子構造が
井戸層厚によって吸収端波長がシフ１へする事を利用し
、更に方向性結き器による効率の良いカップリンク作用
を併せる事によって、各々の光導波層中て異なった波長
の光を吸収し、光電流信号として取り出す事が可能にな
る。これにより、波長多重光通信において、容易に波長
を弁別して受光する事か可能になる。
半導体受光素子は、光導波 吸収層である超格子構造が
井戸層厚によって吸収端波長がシフ１へする事を利用し
、更に方向性結き器による効率の良いカップリンク作用
を併せる事によって、各々の光導波層中て異なった波長
の光を吸収し、光電流信号として取り出す事が可能にな
る。これにより、波長多重光通信において、容易に波長
を弁別して受光する事か可能になる。
第１図は本発明の一実施例である２波長の光を弁別する
ことのできる波長多重弁別型半導体受光素子を示す斜視
図、第２図には本発明の基本原理を示す図、第３図はラ
ルソン（Ａ、Ｌａｒｓｓｏｎ）等によって実施された従
来技術による波長多重弁別型半導体受光素子を示ず図で
ある。 １・・・ｒｌ型１ｎＰ基板、２・・・ｎ型ＴｎＰクラッ
ド層、３ ・＝ ｎ型１ｎＰ／ｎ型ＩｎＯ，５３Ｇａ、
４７八Ｓ超格子構造、４・・・ｎ型１ｎＰクラッド層、
５・・・ｎ型１ｎＰ／ｎ型１ｎｏ、５ｑＧａ０．４７八
Ｓ超格子構造、６・・・ｎ型ＩｎＰクラッド層、７・・
・Ｓｉ３Ｎ４絶縁膜、８・・・ｐ型領域１．９・・・ｐ
型領域、１０・・・ｎ側電極１．１１・・・ｎ側電極、
１２・ｎ側電極、１３・・２波長からなる入射光、２０
・・第１半導体層、２１・・・第２半導体層（超格子構
造）、２２・・第３半導体層、２３・・第４半導体層（
超格子構造）、２４・・・第５半導体層、２５・・・１
）型領域、２６・・・ｐ型領域、２７・・・電極、２８
・・・電極、２つ・・・電極、３１・・・ｎ型ＧａＡｓ
基板、３２・・・ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、３ Ｂ
−ｎ型ＧａＡｓ／ｎ型ＡｌＧａ人ｓ超格子構造群、３４
・・・ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、３５・・・ｐ型Ｇ
ａＡｓ層、３６・・・プロトン注入領域、３７・・・電
極、３８・・電極、３９・・・電極、４０・・・導波領
域、４１・・・導波領域、４２・・・２波長からなる入
射光。 代理人 弁理士 内 原 晋
ことのできる波長多重弁別型半導体受光素子を示す斜視
図、第２図には本発明の基本原理を示す図、第３図はラ
ルソン（Ａ、Ｌａｒｓｓｏｎ）等によって実施された従
来技術による波長多重弁別型半導体受光素子を示ず図で
ある。 １・・・ｒｌ型１ｎＰ基板、２・・・ｎ型ＴｎＰクラッ
ド層、３ ・＝ ｎ型１ｎＰ／ｎ型ＩｎＯ，５３Ｇａ、
４７八Ｓ超格子構造、４・・・ｎ型１ｎＰクラッド層、
５・・・ｎ型１ｎＰ／ｎ型１ｎｏ、５ｑＧａ０．４７八
Ｓ超格子構造、６・・・ｎ型ＩｎＰクラッド層、７・・
・Ｓｉ３Ｎ４絶縁膜、８・・・ｐ型領域１．９・・・ｐ
型領域、１０・・・ｎ側電極１．１１・・・ｎ側電極、
１２・ｎ側電極、１３・・２波長からなる入射光、２０
・・第１半導体層、２１・・・第２半導体層（超格子構
造）、２２・・第３半導体層、２３・・第４半導体層（
超格子構造）、２４・・・第５半導体層、２５・・・１
）型領域、２６・・・ｐ型領域、２７・・・電極、２８
・・・電極、２つ・・・電極、３１・・・ｎ型ＧａＡｓ
基板、３２・・・ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、３ Ｂ
−ｎ型ＧａＡｓ／ｎ型ＡｌＧａ人ｓ超格子構造群、３４
・・・ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、３５・・・ｐ型Ｇ
ａＡｓ層、３６・・・プロトン注入領域、３７・・・電
極、３８・・電極、３９・・・電極、４０・・・導波領
域、４１・・・導波領域、４２・・・２波長からなる入
射光。 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 半導体基板上に第１、第２、第３、第４、第５の半導体
層を順次積層した構造からなり、前記第２および第４の
半導体層は前記第１・第３・第５の半導体層よりも実効
屈折率が高くバンドギャップエネルギーが小さい光吸収
と光導波を兼ねる超格子構造であり、前記第３の半導体
層は前記第２と第４の半導体層が光学的にカップリング
を生じるのに十分なるサイズを有している事を特徴とす
る波長多重弁別型半導体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010581A JP2536116B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 波長多重弁別型半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010581A JP2536116B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 波長多重弁別型半導体受光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02189982A true JPH02189982A (ja) | 1990-07-25 |
| JP2536116B2 JP2536116B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=11754212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1010581A Expired - Lifetime JP2536116B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 波長多重弁別型半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536116B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04241473A (ja) * | 1991-01-16 | 1992-08-28 | Nec Corp | アバランシェフォトダイオード |
| WO1997042665A1 (en) * | 1996-05-07 | 1997-11-13 | The Regents Of The University Of California | Semiconductor hetero-interface photodetector |
| US6147391A (en) * | 1996-05-07 | 2000-11-14 | The Regents Of The University Of California | Semiconductor hetero-interface photodetector |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP1010581A patent/JP2536116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04241473A (ja) * | 1991-01-16 | 1992-08-28 | Nec Corp | アバランシェフォトダイオード |
| WO1997042665A1 (en) * | 1996-05-07 | 1997-11-13 | The Regents Of The University Of California | Semiconductor hetero-interface photodetector |
| US6074892A (en) * | 1996-05-07 | 2000-06-13 | Ciena Corporation | Semiconductor hetero-interface photodetector |
| US6130441A (en) * | 1996-05-07 | 2000-10-10 | The Regents Of The University Of California | Semiconductor hetero-interface photodetector |
| US6147391A (en) * | 1996-05-07 | 2000-11-14 | The Regents Of The University Of California | Semiconductor hetero-interface photodetector |
| US6465803B1 (en) | 1996-05-07 | 2002-10-15 | The Regents Of The University Of California | Semiconductor hetero-interface photodetector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2536116B2 (ja) | 1996-09-18 |
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