JPS5871682A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPS5871682A JPS5871682A JP56169759A JP16975981A JPS5871682A JP S5871682 A JPS5871682 A JP S5871682A JP 56169759 A JP56169759 A JP 56169759A JP 16975981 A JP16975981 A JP 16975981A JP S5871682 A JPS5871682 A JP S5871682A
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- JP
- Japan
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- transistor
- semiconductor
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06203—Transistor-type lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/24—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion 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】
本発明は半導体発光装置に関する。
近年、半導体レーザと他の能動素子９例えばＦＥＴ等を
組み合わせたり、或りは、半導体レーザに発光装置以外
の新たな機能を持たせて複合装置を構成する試みがなさ
れている。
組み合わせたり、或りは、半導体レーザに発光装置以外
の新たな機能を持たせて複合装置を構成する試みがなさ
れている。
第１図に於いてはｐｌＦｉｎ形ガリウム・ヒ素（ＧａＡ
ｓ）基板、２は口形ガリウム・アルミニウム・ヒ素（Ｇ
ａＡＩＡｓ）り２ラド層ｅ ３ ＦｉＧａＡＩＡｓ
活性層ｔ４Ｆｉｐ形ＧａＡｌＡｓ クラッド層、５Ｆｉ
ｐ形ＧａＡｓ層。
ｓ）基板、２は口形ガリウム・アルミニウム・ヒ素（Ｇ
ａＡＩＡｓ）り２ラド層ｅ ３ ＦｉＧａＡＩＡｓ
活性層ｔ４Ｆｉｐ形ＧａＡｌＡｓ クラッド層、５Ｆｉ
ｐ形ＧａＡｓ層。
６はｐ形ＧａＡｌ人Ｓ高抵抗層、７はｎ形Ｇａ Ａｓ
ＰＥＴ動作層＊ｓＦｓ亜鉛（Ｚｎ）を拡散して形成した
ｐ形ストライプ生成用領斌、９は二酸化シリコン（８ｉ
０宜）絶縁層、１ＧはＰＥＴソース電極、１１ＦｉＦ’
ＥＴゲート電極、１２はＦＥＴドレイン電極、１３はｎ
側電極をそれぞれ示す。
ＰＥＴ動作層＊ｓＦｓ亜鉛（Ｚｎ）を拡散して形成した
ｐ形ストライプ生成用領斌、９は二酸化シリコン（８ｉ
０宜）絶縁層、１ＧはＰＥＴソース電極、１１ＦｉＦ’
ＥＴゲート電極、１２はＦＥＴドレイン電極、１３はｎ
側電極をそれぞれ示す。
従来、レーザ（第１図装置左側）と駆動素子、ζこでは
ＦＥＴ（第１図装置左側）金一体化するために、高抵抗
層６とＦＥＴ動作層７の二つの層を余分に設ける必要が
あった。
ＦＥＴ（第１図装置左側）金一体化するために、高抵抗
層６とＦＥＴ動作層７の二つの層を余分に設ける必要が
あった。
本発明の目的は、半導体レーザの半導体層の構造を利用
して２ｗＩ半導体層の一部から構成される駆動素子を設
けることにより、半導体レーザとその駆動素子を同一基
板に形成し、従来、駆動素子形成の為に必要な余分な半
導体層を取り除いた半導体発光装置を提供するにある。
して２ｗＩ半導体層の一部から構成される駆動素子を設
けることにより、半導体レーザとその駆動素子を同一基
板に形成し、従来、駆動素子形成の為に必要な余分な半
導体層を取り除いた半導体発光装置を提供するにある。
本発明は、レーザ発振を起こす活性層と、該活性層より
大きい禁制帯幅を有し、且つ該活性層を挾んだ第１及び
第２のクラッド層とストライプ形状の電流路を画定する
ｐ −ｎ−ｐ形石しくＦｉｎ−ｐ−ｎ形構造の半導体層
とを基板上に有するストライブ形ダブルへテロ構造の半
導体レーザ装置と、該半導体レーザが設けられた前記基
板上に前記ｐ−ｎ−ｐ形若しく形石ｎ−ｐ−ｎ形構造の
半導体層を有するトランジスタ或いはフォトトランジス
タとを設けたものである。
大きい禁制帯幅を有し、且つ該活性層を挾んだ第１及び
第２のクラッド層とストライプ形状の電流路を画定する
ｐ −ｎ−ｐ形石しくＦｉｎ−ｐ−ｎ形構造の半導体層
とを基板上に有するストライブ形ダブルへテロ構造の半
導体レーザ装置と、該半導体レーザが設けられた前記基
板上に前記ｐ−ｎ−ｐ形若しく形石ｎ−ｐ−ｎ形構造の
半導体層を有するトランジスタ或いはフォトトランジス
タとを設けたものである。
半導体レーザに設けられているｐ−ｎ−ｐ形石しくはｎ
−ｐ−ｎ形構造の半導体層は、動作時ｐ−ｎ逆バイアス
がかかる為、該半導体層には電流が流れず、電流阻止領
域としての役目を果し、半導体レーザの電流路を画定す
る為に設けられていた。そこで９本発明ではとのｐ−ｎ
−ｐ形石しくはｎ−ｐ−ｎ形構造の半導体層を利用して
半導体レーザの駆動素子となるトランジスタ或いはフォ
トトランジスタを形成しようというものである。
−ｐ−ｎ形構造の半導体層は、動作時ｐ−ｎ逆バイアス
がかかる為、該半導体層には電流が流れず、電流阻止領
域としての役目を果し、半導体レーザの電流路を画定す
る為に設けられていた。そこで９本発明ではとのｐ−ｎ
−ｐ形石しくはｎ−ｐ−ｎ形構造の半導体層を利用して
半導体レーザの駆動素子となるトランジスタ或いはフォ
トトランジスタを形成しようというものである。
以下１本発明の一実施例を用いて本発明を説明すること
にする。第２図は本発明の一実施例の半導体発光装置の
断面図である。
にする。第２図は本発明の一実施例の半導体発光装置の
断面図である。
第２図の半導体装置の製造工程を簡単に説明することに
する。ｎ形インジウム・リン（ＩｎＰ）基板１４上に不
純物が１０１７〜１０ ”ｃｍ−”ドーグされた厚さ２
〜３Ｐｒ１１のｎ形ＩｎＰ層１５．不純物が１０ ”〜
１０ ” ａｎ−３ドープされた厚さ１．５ ）ｏ＞
ＯＦ形ＩｎＰ層１６を順次液相成長させ死後、ｎ形Ｉｎ
Ｐ層１５に達する深さのＶ字型の溝を形成する。次に、
＃Ｖ字型の溝内に不純物が１．１７〜１０ｃｍ ドー
プされたｎ形ＩｎＰグラッド層１７．Ｐ形着しく Ｌｄ
ｎ形インジウム・ガリウム・ヒ素・リン（ＩｎＧａＡ
ｓＰ）活性層１８を順次液相成長させると。
する。ｎ形インジウム・リン（ＩｎＰ）基板１４上に不
純物が１０１７〜１０ ”ｃｍ−”ドーグされた厚さ２
〜３Ｐｒ１１のｎ形ＩｎＰ層１５．不純物が１０ ”〜
１０ ” ａｎ−３ドープされた厚さ１．５ ）ｏ＞
ＯＦ形ＩｎＰ層１６を順次液相成長させ死後、ｎ形Ｉｎ
Ｐ層１５に達する深さのＶ字型の溝を形成する。次に、
＃Ｖ字型の溝内に不純物が１．１７〜１０ｃｍ ドー
プされたｎ形ＩｎＰグラッド層１７．Ｐ形着しく Ｌｄ
ｎ形インジウム・ガリウム・ヒ素・リン（ＩｎＧａＡ
ｓＰ）活性層１８を順次液相成長させると。
該７字型の牌が形成されていないＰ形１ｎＰ層１６上に
厚さ０．３Ｐｍのｎ形ＩｎＰ層１９．厚さ０．０５ Ｐ
ｗｍのＩｎＧａＡｓＰ層２０が形成される。この時溝内
の活性層は中央部で０．１５ｐｒａｇ度になる。Ｐ形１
ｎＰをＩｎＧａＡｓＰ層２０表面から１〜１５Ｐ＋ｍの
厚さに液相成長させ２表面が平担なＰ形ＩｎＰクラッド
層２１を形成し、更に厚さ０．５Ｐ０１のＰ形ＩｎＧａ
ＡｓＰ層２２を液酸成長させる。半導体レーザとトラン
ジスタを電気的に分離する為に層形ＩｎＰ層１５に達す
る深さまでエツチングし１分離の為の溝を形成する。ト
ランジスタｕｎ形ＩｎＰ層１５とＰ形ＩｎＰ層１６とｎ
形ＩｎＰＨＩＩ１９のｎ −ｐ−ｎ形の構造のＩｎＰ半
導体層を利用して形成されるので、トランジスタを形成
すべき領域には、ｎ形ＩｎＰ層１９の一部を除いてｎ形
ＩｎＰ層１９．Ｐ杉苔しくけｎ形のＩｎＧａＡｓＰ層２
０．ｐ形ＩｎＰ層２１．Ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ層２２をエ
ツチングによって除去する。−半導体レーザが形成され
たＰ形ＩｎＧａＡｓＰ層２２上にレーザのＰ側電極兼ト
ランジスタのエミッタ又はコレクタ電極２３．トランジ
スタ形成領域のｎ形ＩｎＰ層１９上にレーザのｎ１ｌＫ
極兼トランジスタのコレクタ又はエミッタ電極２４．該
トランジスタ形成領域のＰ形ＩｎＰ層１６の一部にベー
ス電極２５をそれぞれ形成する。
厚さ０．３Ｐｍのｎ形ＩｎＰ層１９．厚さ０．０５ Ｐ
ｗｍのＩｎＧａＡｓＰ層２０が形成される。この時溝内
の活性層は中央部で０．１５ｐｒａｇ度になる。Ｐ形１
ｎＰをＩｎＧａＡｓＰ層２０表面から１〜１５Ｐ＋ｍの
厚さに液相成長させ２表面が平担なＰ形ＩｎＰクラッド
層２１を形成し、更に厚さ０．５Ｐ０１のＰ形ＩｎＧａ
ＡｓＰ層２２を液酸成長させる。半導体レーザとトラン
ジスタを電気的に分離する為に層形ＩｎＰ層１５に達す
る深さまでエツチングし１分離の為の溝を形成する。ト
ランジスタｕｎ形ＩｎＰ層１５とＰ形ＩｎＰ層１６とｎ
形ＩｎＰＨＩＩ１９のｎ −ｐ−ｎ形の構造のＩｎＰ半
導体層を利用して形成されるので、トランジスタを形成
すべき領域には、ｎ形ＩｎＰ層１９の一部を除いてｎ形
ＩｎＰ層１９．Ｐ杉苔しくけｎ形のＩｎＧａＡｓＰ層２
０．ｐ形ＩｎＰ層２１．Ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ層２２をエ
ツチングによって除去する。−半導体レーザが形成され
たＰ形ＩｎＧａＡｓＰ層２２上にレーザのＰ側電極兼ト
ランジスタのエミッタ又はコレクタ電極２３．トランジ
スタ形成領域のｎ形ＩｎＰ層１９上にレーザのｎ１ｌＫ
極兼トランジスタのコレクタ又はエミッタ電極２４．該
トランジスタ形成領域のＰ形ＩｎＰ層１６の一部にベー
ス電極２５をそれぞれ形成する。
尚、半導体レーザの電流路は７字型の溝の外に形成され
たＰ形ＩｎＰ層１６とｎ形ＩｎＰ層１９のｐ−ｎ逆バイ
アスによって電流が阻止され、７字型の溝内のみを電流
が流れる。
たＰ形ＩｎＰ層１６とｎ形ＩｎＰ層１９のｐ−ｎ逆バイ
アスによって電流が阻止され、７字型の溝内のみを電流
が流れる。
このレーザではｖ ｎ ｐ ｎ構造の半導体質をト
ランジスタとして用いてベース電極２４の電位を変化さ
せる事により、レーザに変調をかけることができる。ま
な、ベース即ちトランジスタ形成領域のＰ形１ｎＰ層１
６に光２６を照射することにより、ｎ−ｐ−ｎ形構造の
半導体層をフォトトランジスタとして用いることができ
。
ランジスタとして用いてベース電極２４の電位を変化さ
せる事により、レーザに変調をかけることができる。ま
な、ベース即ちトランジスタ形成領域のＰ形１ｎＰ層１
６に光２６を照射することにより、ｎ−ｐ−ｎ形構造の
半導体層をフォトトランジスタとして用いることができ
。
ｋ
一つのチップで、受は取った数４１Ｗの光を数ｍＷのレ
ーザ光に増幅して送り出すことができ、光中継器として
用いる事ができる。この時、このフォトトランジスタが
受光することのできる光の波長はベースを形成する半導
体層の禁制帯＠に相当する波長よりも短波点の光である
。従って２本実施例ではｎ−Ｐ−ｎ形構造の半導体層が
ＩｎＰで形成されているので、 ＩｎＰの波長より短波
長の光１例えばガリウム・アルミニウム・ヒ素（（）ａ
ＡＬＡｓ）の光音受光することができる。また目的に応
じてベースのＩｎＰｉＩａＧａＡｓＰとしてバンドギツ
プを小さくして受光できる光の波長範囲を広くすること
ができる。
ーザ光に増幅して送り出すことができ、光中継器として
用いる事ができる。この時、このフォトトランジスタが
受光することのできる光の波長はベースを形成する半導
体層の禁制帯＠に相当する波長よりも短波点の光である
。従って２本実施例ではｎ−Ｐ−ｎ形構造の半導体層が
ＩｎＰで形成されているので、 ＩｎＰの波長より短波
長の光１例えばガリウム・アルミニウム・ヒ素（（）ａ
ＡＬＡｓ）の光音受光することができる。また目的に応
じてベースのＩｎＰｉＩａＧａＡｓＰとしてバンドギツ
プを小さくして受光できる光の波長範囲を広くすること
ができる。
ｎ −ｐ−ｎ若しくＦｉｐ−ｎ−ｐがトランジスタとし
て有効に働く為にはベースに相当する層が少数キャリア
の拡散長より薄いことが必要であるが、これはベースの
厚さを１．５Ｐｍ以下にする事により充分実現される。
て有効に働く為にはベースに相当する層が少数キャリア
の拡散長より薄いことが必要であるが、これはベースの
厚さを１．５Ｐｍ以下にする事により充分実現される。
本発明の一実施例によれば、半導体レーザの電流路を画
定する為に設けられたｎ形ＩｎＰＪｉ１５とＰ形ＩｎＰ
層１６とｎ形ＩｎＰ層１９のｎ −ｐ−ｎ形半導体層を
利用第３図は第２図の半導体レーザと異った構造を有す
る場合の本発明の一実施例の半導体装置断面図である。
定する為に設けられたｎ形ＩｎＰＪｉ１５とＰ形ＩｎＰ
層１６とｎ形ＩｎＰ層１９のｎ −ｐ−ｎ形半導体層を
利用第３図は第２図の半導体レーザと異った構造を有す
る場合の本発明の一実施例の半導体装置断面図である。
第３図に於いて、３７はｎ形ＩｎＰ基板、２８はｎ形り
ＩｎＰｆラッド層、２９はｎ形ＩｎＧａＡｓＰ活性層、
３０り はＰ形ＩｎＰ Ｉｆラッド層、３１はｎ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層、３２はＰ形ＩｎＰ層、３３はＰ形ＩｎＧａＡｓＰ
層、３４はＰ側電極、３５はｎ側電極、３６＃ｉペース
電極をそれぞれ示している。
３０り はＰ形ＩｎＰ Ｉｆラッド層、３１はｎ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層、３２はＰ形ＩｎＰ層、３３はＰ形ＩｎＧａＡｓＰ
層、３４はＰ側電極、３５はｎ側電極、３６＃ｉペース
電極をそれぞれ示している。
夕
このレーザでは電流路はＰ形ＩｎＰｊｊラッド層３０と
ｎ形Ｉ ｎ ＧａＡｓ Ｐ層３１のｐ−ｎ逆バイアスに
よって電流が阻止され、ｎ形ＩｎＧａＡｉＰ層３１が形
成されていない領域に電流は絞られ、該領域が電流路と
なる。また、トランジスタはこの電流路を画定する為の
半導体層、即ちｎ形ＩｎＧａＡｓＰ活性層２９とＰ形Ｉ
ｎＰクラッド層３０とｎ形ＩｎＧａＡｓ Ｐ層３１のｎ
−ｐ−ｎ形の構造の半導体層を利用して前述の実施例と
同様にトランジスタ或いはフォトトランジスタを形成す
る。尚、この装置でｔｊｎ−ｐ−ｎ形の半導体層の中に
活性層２９が含まれているので、不純物濃度をトランジ
スタに合わせて自由に選択することはできない。
ｎ形Ｉ ｎ ＧａＡｓ Ｐ層３１のｐ−ｎ逆バイアスに
よって電流が阻止され、ｎ形ＩｎＧａＡｉＰ層３１が形
成されていない領域に電流は絞られ、該領域が電流路と
なる。また、トランジスタはこの電流路を画定する為の
半導体層、即ちｎ形ＩｎＧａＡｓＰ活性層２９とＰ形Ｉ
ｎＰクラッド層３０とｎ形ＩｎＧａＡｓ Ｐ層３１のｎ
−ｐ−ｎ形の構造の半導体層を利用して前述の実施例と
同様にトランジスタ或いはフォトトランジスタを形成す
る。尚、この装置でｔｊｎ−ｐ−ｎ形の半導体層の中に
活性層２９が含まれているので、不純物濃度をトランジ
スタに合わせて自由に選択することはできない。
本発明によれば、半導体レーザを構成するｎ−ｐ−ｉｔ
形形石くｔｆｐ−ｎ−ｐ形半導体層の構造を利用して同
一基板にトランジスタ或いはフォトトランジスタを形成
することができる。従って、トランジスタ或いはフォト
トランジスタを形成する為に余分に半導体層を形成する
必要はない。
形形石くｔｆｐ−ｎ−ｐ形半導体層の構造を利用して同
一基板にトランジスタ或いはフォトトランジスタを形成
することができる。従って、トランジスタ或いはフォト
トランジスタを形成する為に余分に半導体層を形成する
必要はない。
【図面の簡単な説明】
の半導体発光装置の断面図、第３図は第２図の半導体レ
ーザと異った構造を有する場合の本発明の一実施例の装
置の断面図である。 ６ 高抵抗層 ７ Ｆ’ＢＴ動作層 １５．１Ｇ 、形ＩｎＰ層
ーザと異った構造を有する場合の本発明の一実施例の装
置の断面図である。 ６ 高抵抗層 ７ Ｆ’ＢＴ動作層 １５．１Ｇ 、形ＩｎＰ層
Claims (1)
- レーダ発振を起こす活性層と、該活性層より大きい禁制
帯幅を有し、且つ該活性層を挾んだ第１及び第２のクラ
ッド層と、ストライプ形状の電流路を画定するｐ−ｎ−
ｐ形、７しくはｎ−ｐ−ｎ形構造の半導体層とを基板上
に有するストライプ形ダブルへテロ構造の半導体レーザ
装置と皺半導体レーザが設けられた前記基板上に帥記ｐ
−ｎ−ｐ形若しくはｎ −ｐ−ｎ形構造の半導体層を有
するトランジスタ或いはフォトトランジスタとを設けた
ことを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169759A JPS5871682A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169759A JPS5871682A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871682A true JPS5871682A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15892318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56169759A Pending JPS5871682A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871682A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164255U (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-01 | オムロン株式会社 | 発光受光素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139789A (en) * | 1975-05-29 | 1976-12-02 | Fujitsu Ltd | Photo-electric conversion semiconductor device |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP56169759A patent/JPS5871682A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139789A (en) * | 1975-05-29 | 1976-12-02 | Fujitsu Ltd | Photo-electric conversion semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164255U (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-01 | オムロン株式会社 | 発光受光素子 |
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