JPH084149B2 - 光素子 - Google Patents
光素子Info
- Publication number
- JPH084149B2 JPH084149B2 JP32213187A JP32213187A JPH084149B2 JP H084149 B2 JPH084149 B2 JP H084149B2 JP 32213187 A JP32213187 A JP 32213187A JP 32213187 A JP32213187 A JP 32213187A JP H084149 B2 JPH084149 B2 JP H084149B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- semiconductor substrate
- active layer
- conductivity type
- electrode
- Prior art date
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、端面発光ダイオード，光双安定素子など
の非注入領域を有する光素子に関するものである。
の非注入領域を有する光素子に関するものである。
第３図は、例えば第32回応用物理学関係連合講演会講
演予稿集P140に示された従来の光双安定素子を示す断面
図である。
演予稿集P140に示された従来の光双安定素子を示す断面
図である。
この図において、１は第１導電型の半導体基板、２は
活性層、３は第２導電型のクラッド層、４は第１電極、
５は第２電極、６は裏面電極、７は第１注入領域、８は
第２注入領域、９は非注入領域である。
活性層、３は第２導電型のクラッド層、４は第１電極、
５は第２電極、６は裏面電極、７は第１注入領域、８は
第２注入領域、９は非注入領域である。
次に動作について説明する。
裏面電極６と第１電極４の間に順バイアスをかけた状
態で電流I1を流しておき、この状態で、第２電極５から
電流I2を注入する。この時の光出力−電流I2の関係は第
４図に示すように、電流I2の増加時と減少時では違うヒ
ステリシスを持つ。すなわち、このことにより、光双安
定の機能を持つ。
態で電流I1を流しておき、この状態で、第２電極５から
電流I2を注入する。この時の光出力−電流I2の関係は第
４図に示すように、電流I2の増加時と減少時では違うヒ
ステリシスを持つ。すなわち、このことにより、光双安
定の機能を持つ。
ここで、非注入領域９は、素子内部の光出力が小さい
時吸収係数が大きく、光出力が大きくなるに従い吸収係
数が小さくなる、いわゆる可飽和吸収体で、この可飽和
吸収体の非線型特性を利用して上記のヒステリシス特性
が実現される。
時吸収係数が大きく、光出力が大きくなるに従い吸収係
数が小さくなる、いわゆる可飽和吸収体で、この可飽和
吸収体の非線型特性を利用して上記のヒステリシス特性
が実現される。
上記のような従来の光素子では、非注入領域９を第１
電極４および第２電極５が形成されていない領域に設け
て電流を流さないように構成していたが、実際には第１
電極４および第２電極５から横方向に電流が拡がるた
め、注入電流の大きさにより非注入領域９の面積が変わ
り、十分なヒステリシス特性が得にくいうえ、非注入領
域９の面積をあらかじめ大きくとっておかないと注入電
流によっては非注入領域９の全域が注入されてしまうた
め、素子サイズに制限を受けるという問題点があった。
電極４および第２電極５が形成されていない領域に設け
て電流を流さないように構成していたが、実際には第１
電極４および第２電極５から横方向に電流が拡がるた
め、注入電流の大きさにより非注入領域９の面積が変わ
り、十分なヒステリシス特性が得にくいうえ、非注入領
域９の面積をあらかじめ大きくとっておかないと注入電
流によっては非注入領域９の全域が注入されてしまうた
め、素子サイズに制限を受けるという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
もので、非注入領域が小さくとも安定なヒステリシス特
性が得られる光素子を得ることを目的とする。
もので、非注入領域が小さくとも安定なヒステリシス特
性が得られる光素子を得ることを目的とする。
この発明に係る光素子は、第１導電型の半導体基板
と、該半導体基板の裏面に形成された裏面電極と、上記
半導体基板の表面に形成された活性層と、該活性層上に
形成された第２導電型のクラッド層と、該クラッド層上
の、互いに離間した第1,第２の注入領域となるべき領域
に形成された第１および第２の電極と、上記第１および
第２の注入領域の間の領域である非注入領域に相当する
上記クラッド層，活性層および半導体基板内の一部に設
けられた、第１または第２のいずれか一方の導電型の分
離領域とを備えるようにしたものである。
と、該半導体基板の裏面に形成された裏面電極と、上記
半導体基板の表面に形成された活性層と、該活性層上に
形成された第２導電型のクラッド層と、該クラッド層上
の、互いに離間した第1,第２の注入領域となるべき領域
に形成された第１および第２の電極と、上記第１および
第２の注入領域の間の領域である非注入領域に相当する
上記クラッド層，活性層および半導体基板内の一部に設
けられた、第１または第２のいずれか一方の導電型の分
離領域とを備えるようにしたものである。
また、上記分離領域を、不純物の拡散により形成する
ようにしたものである。
ようにしたものである。
この発明においては、拡散電位の差によって非注入領
域内の分離領域には電流が流れ込みにくく、仮に分離領
域の活性層に電流が流れ込んでも、１種類のキャリアし
か注入されないので、活性層は励起されることなく、安
定な可飽和吸収体となる。
域内の分離領域には電流が流れ込みにくく、仮に分離領
域の活性層に電流が流れ込んでも、１種類のキャリアし
か注入されないので、活性層は励起されることなく、安
定な可飽和吸収体となる。
第１図はこの発明の光素子の一実施例を示す断面図で
ある。
ある。
この図において、第３図と同一符号は同一部分を示
し、10は第１あるいは第２導電型の分離領域である。
し、10は第１あるいは第２導電型の分離領域である。
次に動作について説明する。
第１電極４と裏面電極６の間に電流I1を流した状態
で、第２電極５と裏面電極６の間に電流I2を流していく
と、第４図に示したようにヒステリシスが起こり、光双
安定が得られるが、この際、非注入領域９内の活性層２
の周囲の分離領域10は第１導電型あるいは第２導電型に
なっており、pn接合は第２導電型のクラッド層３内の分
離領域10との境界部（分離領域10が第１導電型の場合）
あるいは第１導電型の半導体基板１内の分離領域10との
境界部（分離領域10が第２導電型の場合）にできる。一
般にこのようなpn接合の拡散電位は、第１および第２の
注入領域7,8の活性層２にできる拡散電位より高いた
め、この分離領域10の境界部に形成されるpn接合を通し
て流れる電流は、第１および第２の注入領域7,8を流れ
る電流よりも非常に小さい。また、この電流が非注入領
域９の活性層２に流れ込んでも１種類のキャリアしか注
入されないので、この領域は電流による励起を受けな
い。その結果、非注入領域９は第１および第２の注入領
域7,8を流れる電流に無関係に可飽和吸収体となり得
る。したがって、注入電流によらず十分なヒステリシス
特性が得られるうえ、非注入領域９を小さくして素子サ
イズの縮小を図ることが可能になる。
で、第２電極５と裏面電極６の間に電流I2を流していく
と、第４図に示したようにヒステリシスが起こり、光双
安定が得られるが、この際、非注入領域９内の活性層２
の周囲の分離領域10は第１導電型あるいは第２導電型に
なっており、pn接合は第２導電型のクラッド層３内の分
離領域10との境界部（分離領域10が第１導電型の場合）
あるいは第１導電型の半導体基板１内の分離領域10との
境界部（分離領域10が第２導電型の場合）にできる。一
般にこのようなpn接合の拡散電位は、第１および第２の
注入領域7,8の活性層２にできる拡散電位より高いた
め、この分離領域10の境界部に形成されるpn接合を通し
て流れる電流は、第１および第２の注入領域7,8を流れ
る電流よりも非常に小さい。また、この電流が非注入領
域９の活性層２に流れ込んでも１種類のキャリアしか注
入されないので、この領域は電流による励起を受けな
い。その結果、非注入領域９は第１および第２の注入領
域7,8を流れる電流に無関係に可飽和吸収体となり得
る。したがって、注入電流によらず十分なヒステリシス
特性が得られるうえ、非注入領域９を小さくして素子サ
イズの縮小を図ることが可能になる。
なお、分離領域10は、結晶成長時に第１および第２の
注入領域7,8と別工程で形成することも可能であるが、
不純物の拡散によって形成することが簡単である。
注入領域7,8と別工程で形成することも可能であるが、
不純物の拡散によって形成することが簡単である。
また、上記実施例では非注入領域９を持つ光素子とし
ての光双安定素子を示したが、例えば第２図に示すよう
に、非注入領域９をもつ端面発光ダイオードにこの発明
を適用してもよく、この場合は低温でも発振しない発光
ダイオードが安定に得られる。なお、第２図中の11は電
極、12は注入領域である。
ての光双安定素子を示したが、例えば第２図に示すよう
に、非注入領域９をもつ端面発光ダイオードにこの発明
を適用してもよく、この場合は低温でも発振しない発光
ダイオードが安定に得られる。なお、第２図中の11は電
極、12は注入領域である。
以上のように、この発明に係る光素子によれば、第１
導電型の半導体基板と、該半導体基板の裏面に形成され
た裏面電極と、上記半導体基板の表面に形成された活性
層と、該活性層上に形成された第２導電型のクラッド層
と、該クラッド層上の、互いに離間した第1,第２の注入
領域となるべき領域に形成された第１および第２の電極
と、上記第１および第２の注入領域の間の領域である非
注入領域に相当する上記クラッド層，活性層および半導
体基板内の一部に設けられた、第１または第２のいずれ
か一方の導電型の分離領域とを備えるようにしたので、
分離領域内の活性層が安定な可飽和吸収体となり、注入
電流に関係なく十分なヒステリシス特性が得られるう
え、非注入領域を小さくして素子サイズの縮少を図るこ
とが可能になるという効果がある。
導電型の半導体基板と、該半導体基板の裏面に形成され
た裏面電極と、上記半導体基板の表面に形成された活性
層と、該活性層上に形成された第２導電型のクラッド層
と、該クラッド層上の、互いに離間した第1,第２の注入
領域となるべき領域に形成された第１および第２の電極
と、上記第１および第２の注入領域の間の領域である非
注入領域に相当する上記クラッド層，活性層および半導
体基板内の一部に設けられた、第１または第２のいずれ
か一方の導電型の分離領域とを備えるようにしたので、
分離領域内の活性層が安定な可飽和吸収体となり、注入
電流に関係なく十分なヒステリシス特性が得られるう
え、非注入領域を小さくして素子サイズの縮少を図るこ
とが可能になるという効果がある。
また、上記分離領域を、不純物の拡散により形成する
ようにしたので、この分離領域を簡単に形成することが
できる効果がある。
ようにしたので、この分離領域を簡単に形成することが
できる効果がある。
第１図はこの発明の光素子の一実施例を示す断面図、第
２図はこの発明の他の実施例を示す断面図、第３図は従
来の非注入領域を有する光素子を示す断面図、第４図は
非注入領域を有する光素子の動作特性を示す図である。 図において、１は第１導電型の半導体基板、２は活性
層、３は第２導電型のクラッド層、４は第１電極、５は
第２電極、６は裏面電極、７は第１注入領域、８は第２
注入領域、９は非注入領域、10は分離領域、11は電極、
12は注入領域である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
２図はこの発明の他の実施例を示す断面図、第３図は従
来の非注入領域を有する光素子を示す断面図、第４図は
非注入領域を有する光素子の動作特性を示す図である。 図において、１は第１導電型の半導体基板、２は活性
層、３は第２導電型のクラッド層、４は第１電極、５は
第２電極、６は裏面電極、７は第１注入領域、８は第２
注入領域、９は非注入領域、10は分離領域、11は電極、
12は注入領域である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】第１導電型の半導体基板と、 該半導体基板の裏面に形成された裏面電極と、 上記半導体基板の表面に形成された活性層と、 該活性層上に形成された第２導電型のクラッド層と、 該クラッド層上の、互いに離間した第1,第２の注入領域
となるべき領域に形成された第１および第２の電極と、 上記第１および第２の注入領域の間の領域である非注入
領域に相当する上記クラッド層，活性層および半導体基
板内の一部に設けられた、第１または第２のいずれか一
方の導電型の分離領域とを備えたことを特徴とする光素
子。 - 【請求項２】上記分離領域は、不純物の拡散により形成
されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32213187A JPH084149B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32213187A JPH084149B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161781A JPH01161781A (ja) | 1989-06-26 |
| JPH084149B2 true JPH084149B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=18140277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32213187A Expired - Lifetime JPH084149B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084149B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604278A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-10 | Nec Corp | 発光ダイオ−ド |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP32213187A patent/JPH084149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01161781A (ja) | 1989-06-26 |
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