JPS5929478A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
- Publication number
- JPS5929478A JPS5929478A JP57139364A JP13936482A JPS5929478A JP S5929478 A JPS5929478 A JP S5929478A JP 57139364 A JP57139364 A JP 57139364A JP 13936482 A JP13936482 A JP 13936482A JP S5929478 A JPS5929478 A JP S5929478A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- semiconductor layer
- layer
- light emitting
- emitting device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (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】
本発明はレーザ発振せしめる半導体債層領域とその半導
体レーザを駆動するための電子素子を設けた半導体発光
素子に関するものである。
体レーザを駆動するための電子素子を設けた半導体発光
素子に関するものである。
半導体レーザは光情報伝送用の光源として、性能や信頼
性の点で既に実用レベルのものがＩ！ｌ！造されている
が、より高速に大量に情報を送るために、電気的駆動回
路と半導体レーザとを集積化することが望ましい。配線
による浮遊容駅が小さくなって高速変調か可能となるだ
けでなく、駆ｒｌｒｌＪ回路半導体し−ナ゛を回−半導
体基板上に一体化すれば装置全体を小型化させることが
可能となり、経済１１１：も向上させることが出来る。
性の点で既に実用レベルのものがＩ！ｌ！造されている
が、より高速に大量に情報を送るために、電気的駆動回
路と半導体レーザとを集積化することが望ましい。配線
による浮遊容駅が小さくなって高速変調か可能となるだ
けでなく、駆ｒｌｒｌＪ回路半導体し−ナ゛を回−半導
体基板上に一体化すれば装置全体を小型化させることが
可能となり、経済１１１：も向上させることが出来る。
この様な半導体発光素子としては従来例えば第１図の様
なものが知られている。半導体レーク°にその駆動回路
として電界効果トランジスクーを集積化したもの゛Ｃ等
価回路図は第２図の様になる。
なものが知られている。半導体レーク°にその駆動回路
として電界効果トランジスクーを集積化したもの゛Ｃ等
価回路図は第２図の様になる。
第１図に於いて、１１はｎ型半導体基板、ｊ２は１１型
クラッド層、１３は活性半導体層、１４はＩ）型クラッ
ド層、１５は高比抵抗層、１６は１】型半導体層、１７
はｐ型拡散領域、１８はｎ側電極、１９はソース電極、
２０はゲート電極、２１はドレイン電極である。ゲート
１（［１極２０に印加する１Ｌ、圧によってゲート電極
２ｏとｒＩ話９．半導体層１Ｇの接合面に生じる空乏層
の厚さを変化させソース、ドレイン間を流れる電流を制
御する。′ｒ毘界効果トランジスターによって制御され
た電流は１）型拡散領域１７を通じてレーザ部に流れｚ
ｌ。１３が１／−→ノ一部の活性層となり、発振は第１
図で紙面に垂直な方向に起こる。電界効果ｌ・ランシス
ダーとレーザ部は電気的に分離する心安があり、高比抵
抗層Ｊ５かその役目を果す。具対的な実施例としては半
導体としてＡ、６ＵａＡｓ系を用いたものが知られてい
る。
クラッド層、１３は活性半導体層、１４はＩ）型クラッ
ド層、１５は高比抵抗層、１６は１】型半導体層、１７
はｐ型拡散領域、１８はｎ側電極、１９はソース電極、
２０はゲート電極、２１はドレイン電極である。ゲート
１（［１極２０に印加する１Ｌ、圧によってゲート電極
２ｏとｒＩ話９．半導体層１Ｇの接合面に生じる空乏層
の厚さを変化させソース、ドレイン間を流れる電流を制
御する。′ｒ毘界効果トランジスターによって制御され
た電流は１）型拡散領域１７を通じてレーザ部に流れｚ
ｌ。１３が１／−→ノ一部の活性層となり、発振は第１
図で紙面に垂直な方向に起こる。電界効果ｌ・ランシス
ダーとレーザ部は電気的に分離する心安があり、高比抵
抗層Ｊ５かその役目を果す。具対的な実施例としては半
導体としてＡ、６ＵａＡｓ系を用いたものが知られてい
る。
しかし、第１図の様な構造は高比抵抗層１５が容易に作
製出来る場合に限定される。し１１えは、ファイバが低
損失・低分子ｔｋなる特性を示す１μＩ１１帯で光通信
用の光源としてはＩ ｎ Ｇ ａＡ、ｓ Ｌ’半導体レ
ーデの開発が進められているがＩ ｎ ０ａＡｓ Ｉ’
系混晶では高比抵抗層を作製することはＡｌＧａＡ、
ｓ系に比べ難かしい。従って第１図の様な構造をＩｎ（
ＪａＡｓＰ 系混晶に適用することは困難である。
製出来る場合に限定される。し１１えは、ファイバが低
損失・低分子ｔｋなる特性を示す１μＩ１１帯で光通信
用の光源としてはＩ ｎ Ｇ ａＡ、ｓ Ｌ’半導体レ
ーデの開発が進められているがＩ ｎ ０ａＡｓ Ｉ’
系混晶では高比抵抗層を作製することはＡｌＧａＡ、
ｓ系に比べ難かしい。従って第１図の様な構造をＩｎ（
ＪａＡｓＰ 系混晶に適用することは困難である。
本発明は上記欠点を除去し、高比抵抗層が介入しない構
造の半導体レーリ５及びその、駆動１旧シ１；子７４；
子を集積化した半導体発光素子に関するもの−Ｃ１層が
順次私層され、少なくｘ前記η■ｌ及びＩｎ３の半導体
層は前記第２の半導体層よりも禁制（ｉ）幅が大きく、
且つ屈折率が小さく、前記第１及びＦｉＴ、：３半導体
層は互いに反対の導電型を有しレーデ発ｊ、ｉせしめる
レーザ部と、前記第３の半導体層の」二に第４の半導体
）ｆ４と第５の半導体Ｊ〜が積層され、前記第４の半導
体層は前記第１の半導体１チ・ν吉同−なる導電型を有
し、又前記第５の半導体層は前記第３の半導体層と同一
なる導電型を有し、ｉ’＋ｉｌ記２（３５の半導体層の
表７ｆｉ１より前記第３の半導体層の内部に達する深さ
の溝が直線状に形成され、その溝の側壁には絶縁ｊ漠を
介して制御電極か形成されたｌ／−ザ駆動部とからなる
こ吉を特徴きする。
造の半導体レーリ５及びその、駆動１旧シ１；子７４；
子を集積化した半導体発光素子に関するもの−Ｃ１層が
順次私層され、少なくｘ前記η■ｌ及びＩｎ３の半導体
層は前記第２の半導体層よりも禁制（ｉ）幅が大きく、
且つ屈折率が小さく、前記第１及びＦｉＴ、：３半導体
層は互いに反対の導電型を有しレーデ発ｊ、ｉせしめる
レーザ部と、前記第３の半導体層の」二に第４の半導体
）ｆ４と第５の半導体Ｊ〜が積層され、前記第４の半導
体層は前記第１の半導体１チ・ν吉同−なる導電型を有
し、又前記第５の半導体層は前記第３の半導体層と同一
なる導電型を有し、ｉ’＋ｉｌ記２（３５の半導体層の
表７ｆｉ１より前記第３の半導体層の内部に達する深さ
の溝が直線状に形成され、その溝の側壁には絶縁ｊ漠を
介して制御電極か形成されたｌ／−ザ駆動部とからなる
こ吉を特徴きする。
以下本発明を図面に基づき詳細に説明する。。
第３図は本発明に係わる半導体発光素子の一実施例の断
面図でＩｎ０ａＡｓＩ’ 混晶で製作したものである。
面図でＩｎ０ａＡｓＩ’ 混晶で製作したものである。
同図に於いて、２１はｐＷＩｎＰからなる半導体基板、
２２はｐ型ＩｎＰからなる厚さ約２μＩｎの第１の半導
体Ｉｔ任、２３はＩｎ＋−ｘＯａｘＡ−ｓｙＰ＋−ｙが
らｆ、にル厚さ約１００ＯＡの第２の半導体層、２４は
＋１型１ｎ、Ｐからなる厚さ約２μＩ１１のへ１３の半
導体層、２５１及び２５２はｐ型Ｉ ｎ Ｐからなる厚
さ約０．５ Ｉｔ Ｉｌｌの第４の半導体層、２６１及
び２６２はｎ型Ｉ ｎ ｌ’からなる厚さ約０．５μｒ
ｎの第５の半導体層、２７はＳｒ ０２からなる絶縁膜
、２８はＡｄで形成された制御電極、２９はＡｕ０ｅＮ
ｉ／Ａ、ｕのｙｌｔ、 Ｇｉｇ、３０はＡｕ Ｚｎ ／
ＡｕのｉｊＬ ４’？ ｓ Ｊｌは、ｌ、ｐである。液
相成長法で第１の半導体層２２から第５の半導体ＩＮ
２Ｇ２までを結晶成長させた後、幅約３／１ｌ１１で第
３の半２．ｒＩ体層２４の内部にまで達する深さの溝。
２２はｐ型ＩｎＰからなる厚さ約２μＩｎの第１の半導
体Ｉｔ任、２３はＩｎ＋−ｘＯａｘＡ−ｓｙＰ＋−ｙが
らｆ、にル厚さ約１００ＯＡの第２の半導体層、２４は
＋１型１ｎ、Ｐからなる厚さ約２μＩ１１のへ１３の半
導体層、２５１及び２５２はｐ型Ｉ ｎ Ｐからなる厚
さ約０．５ Ｉｔ Ｉｌｌの第４の半導体層、２６１及
び２６２はｎ型Ｉ ｎ ｌ’からなる厚さ約０．５μｒ
ｎの第５の半導体層、２７はＳｒ ０２からなる絶縁膜
、２８はＡｄで形成された制御電極、２９はＡｕ０ｅＮ
ｉ／Ａ、ｕのｙｌｔ、 Ｇｉｇ、３０はＡｕ Ｚｎ ／
ＡｕのｉｊＬ ４’？ ｓ Ｊｌは、ｌ、ｐである。液
相成長法で第１の半導体層２２から第５の半導体ＩＮ
２Ｇ２までを結晶成長させた後、幅約３／１ｌ１１で第
３の半２．ｒＩ体層２４の内部にまで達する深さの溝。
３）
刀ｆを作製し、その内側にＣＶ、ｌ、１ 法によって
厚さ約１０００ ＡＯＪ） Ｓ ｉｏ２からなる絶縁膜
２７を形成しである。
厚さ約１０００ ＡＯＪ） Ｓ ｉｏ２からなる絶縁膜
２７を形成しである。
、？／
絶縁膜２７の上には溝材の側壁に当る部分に制御′ｉｔ
？。
？。
極２８が形成しである。紙面垂直方向の素子の長さは約
４００ ／Ｚｌｌｌで端面は結晶の臂開面になっている
。
４００ ／Ｚｌｌｌで端面は結晶の臂開面になっている
。
使用に際しては電極３ｏの電位は１１Ｌ極２９の電位よ
りも高電位となる様にバイアスＶｌ／、圧を印加し、例
えば電極３０は接地し、又電極２９には負のバイアス知
。
りも高電位となる様にバイアスＶｌ／、圧を印加し、例
えば電極３０は接地し、又電極２９には負のバイアス知
。
圧を印加しておく。その様にすると第３の半シ！；一体
層２４と第４の半導体層２５１の接合及び第５の半７Ａ
１体層２６１と第４の半導体層２５２の接合にζ４逆バ
イアス状態になる様に電圧が印加されていることになる
ので電流はそれらの接合を（め−切って流れることは出
来ない。第４の半導体層及Ｏ・第５の半導体層は本実施
例ではそれぞれ２５１及び２５２と２６［及び２６２と
二層ずつからなるが交互に複数個積層するのは接合を４
黄切って流れるブレーク・ダウンを抑えるためである。
層２４と第４の半導体層２５１の接合及び第５の半７Ａ
１体層２６１と第４の半導体層２５２の接合にζ４逆バ
イアス状態になる様に電圧が印加されていることになる
ので電流はそれらの接合を（め−切って流れることは出
来ない。第４の半導体層及Ｏ・第５の半導体層は本実施
例ではそれぞれ２５１及び２５２と２６［及び２６２と
二層ずつからなるが交互に複数個積層するのは接合を４
黄切って流れるブレーク・ダウンを抑えるためである。
ｊｌｊ１廁ＩＩ Ｉｌｆ、（鑞２８に正′ｌσ、川を印
〕１１「・ノーると第４の半導体層２５１及び２５２で
絶縁１Ｍ２７吉接する部分に電子が誘起され、電極２９
の方から絶縁膜２７と半導体層の界面に沿って電子ｉＥ
ｉ、 ３１ｉ：がｆｉｆ、れ第２の半導体層２３に電子
が注入される。又正孔’Ｋ ｌ′ＩｉＵは電極３０から
第２の半Ｎｆ体層２３に向かって流れ込む。第２の半導
体層２３が活性層となり発１旧まｉｌｌ ３図の紙面１
（ｊ−直方向に起こる。制御電極２８には微小な正電圧
をかけるだけで速い速度てレーリ゛発振碇・ス・イツチ
ングすることがｏＪ能である。本爽施例では開側ｌ電極
２８に１■の７１Ｌ圧をかけ約８００１人の甫、流を流
すことが出来、発振をスイッヂング出来る。
〕１１「・ノーると第４の半導体層２５１及び２５２で
絶縁１Ｍ２７吉接する部分に電子が誘起され、電極２９
の方から絶縁膜２７と半導体層の界面に沿って電子ｉＥ
ｉ、 ３１ｉ：がｆｉｆ、れ第２の半導体層２３に電子
が注入される。又正孔’Ｋ ｌ′ＩｉＵは電極３０から
第２の半Ｎｆ体層２３に向かって流れ込む。第２の半導
体層２３が活性層となり発１旧まｉｌｌ ３図の紙面１
（ｊ−直方向に起こる。制御電極２８には微小な正電圧
をかけるだけで速い速度てレーリ゛発振碇・ス・イツチ
ングすることがｏＪ能である。本爽施例では開側ｌ電極
２８に１■の７１Ｌ圧をかけ約８００１人の甫、流を流
すことが出来、発振をスイッヂング出来る。
第４図は本発明に係わる他の実施例の断Ｉｎｉ図で制御
電極を２８１及び２８２と二つにしたもので、一方の制
ｉ’ｉｌ＋ｌ電イモ、例えば２８１？ζｒ〔ｙ圧をかけ
てバイアス１’１７．流をｉＡｒ、しておき、２）３２
に変調′１１を圧をかりられる様にしたものである。
電極を２８１及び２８２と二つにしたもので、一方の制
ｉ’ｉｌ＋ｌ電イモ、例えば２８１？ζｒ〔ｙ圧をかけ
てバイアス１’１７．流をｉＡｒ、しておき、２）３２
に変調′１１を圧をかりられる様にしたものである。
以上、実施例と共に具体的に説明した隊に本発明によれ
ば半導体基板上に高比抵抗層を成長させることが難かし
い材料で半導体レーザとその駆動１子を集積化すること
が出来、高速度ＡＩ′ＪＴ能な半導体発光素子を実現出
来る。又８７１造も１７ｉ１単であるので、小型化され
るだけでなく、安価に製造リーることか可能である。
ば半導体基板上に高比抵抗層を成長させることが難かし
い材料で半導体レーザとその駆動１子を集積化すること
が出来、高速度ＡＩ′ＪＴ能な半導体発光素子を実現出
来る。又８７１造も１７ｉ１単であるので、小型化され
るだけでなく、安価に製造リーることか可能である。
第１図は従来例の断面図、第２図はそのｆイ更１的等価
回路図、第３図は本発明に係わる一実施例の断面図、第
４図は他の実施例の断面図である。 １１はｎ型半導体基板、１２はｎ型りラッドｌｓ’ｉ、
１３は活性半導体層、１４はｐ型クラッド層、１５（Ｊ
高１七抵抗層、１６はｎ型半導体層、１７はｐ型拡１１
州：酊Ａ。 １８は１１型′ＩＥ極、１９はソース電極、７．（ＩＬ
Ｉゲート箪（イｊｉ−。 ２１はドレイン電極、２［は半２．１■体基板、？２は
ｉ“１５１の半導体層、２Ｓ（は第２の半導体層、２／
Ｉ ｆ：ｊ第３の半、Ｅｄ体層、２５１及び２５２は第
４の半導体層、２６１及び２６２は第５の小シキ体層、
２７は絶縁膜、２８ 、２８１及び２８２は制例′電極
、２９及び３０は電イ；ロ芝、３１は？・界である。 第１図 第２図 ９ 第３図 Ｒ
回路図、第３図は本発明に係わる一実施例の断面図、第
４図は他の実施例の断面図である。 １１はｎ型半導体基板、１２はｎ型りラッドｌｓ’ｉ、
１３は活性半導体層、１４はｐ型クラッド層、１５（Ｊ
高１七抵抗層、１６はｎ型半導体層、１７はｐ型拡１１
州：酊Ａ。 １８は１１型′ＩＥ極、１９はソース電極、７．（ＩＬ
Ｉゲート箪（イｊｉ−。 ２１はドレイン電極、２［は半２．１■体基板、？２は
ｉ“１５１の半導体層、２Ｓ（は第２の半導体層、２／
Ｉ ｆ：ｊ第３の半、Ｅｄ体層、２５１及び２５２は第
４の半導体層、２６１及び２６２は第５の小シキ体層、
２７は絶縁膜、２８ 、２８１及び２８２は制例′電極
、２９及び３０は電イ；ロ芝、３１は？・界である。 第１図 第２図 ９ 第３図 Ｒ
Claims (1)
- 半導体基板の上部に、第１．第２及び第３の半導体層が
積層され、少なくとも前記第１及び第３の半導体層は前
記第２の半導体層よりも禁制帯幅が大きく、且つ屈折率
が小さく、前記第１及び第３の半導体層は互いｔこ反対
の導電型を有しレーザ発振せしめるレーザ部と前記第３
の半導体層の上に第４の半導体層と第５の半導体層が積
層され、前記第４の半導体層は前記第１の半４体層と同
一なる導電型を有し、又前記第５の半導体層は一前記第
・３の半導体層と同一なる導電型を有し、前記第５の半
導体層の表面より前記第３の半導体層の内部に達する深
さの溝が直線状に形成され、その溝の側壁ζこは絶縁膜
を介して制御成極が形成されたレーザ５駆動部とからな
ることを特徴とする半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57139364A JPS5929478A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57139364A JPS5929478A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929478A true JPS5929478A (ja) | 1984-02-16 |
Family
ID=15243605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57139364A Pending JPS5929478A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929478A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5601260A (en) * | 1994-05-27 | 1997-02-11 | Nifco, Inc | Engaging structure of retainer |
-
1982
- 1982-08-11 JP JP57139364A patent/JPS5929478A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5601260A (en) * | 1994-05-27 | 1997-02-11 | Nifco, Inc | Engaging structure of retainer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4361887A (en) | Semiconductor light emitting element | |
| JPH03196120A (ja) | 光変調器 | |
| JPS62174728A (ja) | 光スイツチ | |
| JPH0738457B2 (ja) | 光・電子双安定素子 | |
| JPS5929478A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH0878792A (ja) | 半導体光学構成要素における埋込みストリップと外部ストリップの整列方法 | |
| JPS61159784A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH059951B2 (ja) | ||
| JPS6237906B2 (ja) | ||
| JPH0614574B2 (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JP3795434B2 (ja) | 光変調素子 | |
| JPS62214687A (ja) | 半導体レ−ザの構造 | |
| JPH0583889B2 (ja) | ||
| JPS61242091A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH01103893A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2692557B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPS61271886A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS61148427A (ja) | 導波形光変調器 | |
| JPH023314B2 (ja) | ||
| JPS6346790A (ja) | 埋込み型半導体レ−ザおよびその製造方法 | |
| JPS6490578A (en) | Manufacture of semiconductor laser device | |
| JPS6191989A (ja) | 光機能装置 | |
| JPH0511437B2 (ja) | ||
| JPH067630B2 (ja) | 三端子半導体レ−ザ装置 | |
| JPS59127885A (ja) | 半導体発光素子 |