JPS6034082A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS6034082A JPS6034082A JP58143523A JP14352383A JPS6034082A JP S6034082 A JPS6034082 A JP S6034082A JP 58143523 A JP58143523 A JP 58143523A JP 14352383 A JP14352383 A JP 14352383A JP S6034082 A JPS6034082 A JP S6034082A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- light
- potential
- layers
- 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
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F55/00—Radiation-sensitive semiconductor devices covered by groups H10F10/00, H10F19/00 or H10F30/00 being structurally associated with electric light sources and electrically or optically coupled thereto
- H10F55/18—Radiation-sensitive semiconductor devices covered by groups H10F10/00, H10F19/00 or H10F30/00 being structurally associated with electric light sources and electrically or optically coupled thereto wherein the radiation-sensitive semiconductor devices and the electric light source share a common body having dual-functionality of light emission and light detection
Landscapes
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
この発明は１個のチップで発光と受光の両方ができるよ
うにした半導体装置に関する。
うにした半導体装置に関する。
（従来技術とその問題点）
発光ダイオード（ＬＥＤ）のｐａ１接合はフＡ（−ダイ
オード（Ｐ Ｄ ）と同様の受光機能も持っているため
、ＬＥＤを発光兼受光素子として用い得ることが既に知
られており、これを利用づ−れば１本のいる（Ｎ子通信
学会技術研究報告、ＥＤ７９−８２ １９７９年１１月
４日）。
オード（Ｐ Ｄ ）と同様の受光機能も持っているため
、ＬＥＤを発光兼受光素子として用い得ることが既に知
られており、これを利用づ−れば１本のいる（Ｎ子通信
学会技術研究報告、ＥＤ７９−８２ １９７９年１１月
４日）。
一般にＬＥＤと光ファイバとの結合効率は、ＬＥＤの発
光面が小さいほど良く、ＰＤと光ファイバとの結合効率
はＰＤの受光面が大きいほど良い。
光面が小さいほど良く、ＰＤと光ファイバとの結合効率
はＰＤの受光面が大きいほど良い。
従って、ＬＥＤを発光兼受光素子として用いるとぎ、発
光時の結合効率を良くするために発光面の小さいＬＥＤ
を使用すると受光時の結合効率が悪くなり、受光時の結
合効率を良くするために受光面の大きいＬＥＤを使用す
ると発光時の結合効率が悪くなるという欠点があった。
光時の結合効率を良くするために発光面の小さいＬＥＤ
を使用すると受光時の結合効率が悪くなり、受光時の結
合効率を良くするために受光面の大きいＬＥＤを使用す
ると発光時の結合効率が悪くなるという欠点があった。
（発明の目的）
この発明の目的は、ＬＥＤモード、ＰＤモード何れの場
合にも効率良く光ファイバと結合できる受光・発光兼用
ダイオードを得ることにある。
合にも効率良く光ファイバと結合できる受光・発光兼用
ダイオードを得ることにある。
（発明の構成と効果）
この発明は、ｎ型半導体層とｎ型半導体層とを接合して
なる発光・受光兼用ダイオードと、前記ｎ型半導体層ま
たはｎ型半導体層内に形成され、１〜層とからなること
を特徴とする半導体装置にある。
なる発光・受光兼用ダイオードと、前記ｎ型半導体層ま
たはｎ型半導体層内に形成され、１〜層とからなること
を特徴とする半導体装置にある。
このような半導体装置によれば、発光時には前記電流路
を狭搾することによって発光面積を縮少化し、他方受光
時には前記電流路を狭搾しないことによって発光面積を
増大させ、もって発光、受光何れの場合にも光ファイバ
との結合効率を良好ならしめることができる。
を狭搾することによって発光面積を縮少化し、他方受光
時には前記電流路を狭搾しないことによって発光面積を
増大させ、もって発光、受光何れの場合にも光ファイバ
との結合効率を良好ならしめることができる。
（実施例の説明）
第１図において、１はｎ型Ｇａ Ａｓ基板、２はｎ型Ｇ
ａ ＡｆＡｓ層、３はｎ型Ｇａ Ａｓ ｆｆ！１．４Ｇ
Ｊｐ型Ｑａ ＡｆＡＳ層、５はｎ型Ｇａ Ａｓ ｆｆＩ
Ｔ、これらの各層２〜５はエピタキシャル成長にて形成
されている。
ａ ＡｆＡｓ層、３はｎ型Ｇａ Ａｓ ｆｆ！１．４Ｇ
Ｊｐ型Ｑａ ＡｆＡＳ層、５はｎ型Ｇａ Ａｓ ｆｆＩ
Ｔ、これらの各層２〜５はエピタキシャル成長にて形成
されている。
６はｎ型Ｇａ ＡｆＡＳ層４の形成途中で網目形状に選
択拡散された１１型ＧａＡ、ｅ△Ｓによるゲート層であ
る。
択拡散された１１型ＧａＡ、ｅ△Ｓによるゲート層であ
る。
ここで、中央部の格子間隔ｄ１は周辺部の格子Ｓ隔ｄ
２より広くなっている。そして、各層２〜４が２重へテ
ロ接合の発光素子を形成しており、ｎ型Ｇａ Ａｓ層３
がＬＥＤモード時の活性層となるとともに、ＰＤモモ一
時には受光面として１１ ｆｌｕする。
２より広くなっている。そして、各層２〜４が２重へテ
ロ接合の発光素子を形成しており、ｎ型Ｇａ Ａｓ層３
がＬＥＤモード時の活性層となるとともに、ＰＤモモ一
時には受光面として１１ ｆｌｕする。
アルミ蒸着によりカソード電極７．ゲート電極８、アノ
ード電極９が設（）られており、またアノード電極９は
リング状に形成されている。
ード電極９が設（）られており、またアノード電極９は
リング状に形成されている。
次に、第２図を参照してＬ］ヨＤモード時の動作を説明
する。カソード電ｌ′ｆＸ７の電位Ｖ＋＋Ｊ：りも高い
電位Ｖ＋ ２ （Ｖｌ ＋ ＜Ｖｌ ２ ＞がアノード
電極９に加えられると、この実施例素子はＬＥＤ素子と
して機能する。このとき、グー１〜電極８にＶｌ２より
高い電位Ｖ＋ ３ （Ｖｌ ２ ＜Ｖｌ ３ ）を加え
ると、層４と層６が逆バイアスになり、層６の回りに空
乏層２１が広がる。このとき、Ｖｌ３が充分高いどきに
は、第２図のように相隣接づる空乏層同士がつながって
順電流２２が狭搾され、実効発光面積が小さくなり、発
光部が局部化される。
する。カソード電ｌ′ｆＸ７の電位Ｖ＋＋Ｊ：りも高い
電位Ｖ＋ ２ （Ｖｌ ＋ ＜Ｖｌ ２ ＞がアノード
電極９に加えられると、この実施例素子はＬＥＤ素子と
して機能する。このとき、グー１〜電極８にＶｌ２より
高い電位Ｖ＋ ３ （Ｖｌ ２ ＜Ｖｌ ３ ）を加え
ると、層４と層６が逆バイアスになり、層６の回りに空
乏層２１が広がる。このとき、Ｖｌ３が充分高いどきに
は、第２図のように相隣接づる空乏層同士がつながって
順電流２２が狭搾され、実効発光面積が小さくなり、発
光部が局部化される。
従って、光ファイバ２３の端面に対して発光面積は充分
に縮少化され、効率の良い光結合が達成される。
に縮少化され、効率の良い光結合が達成される。
次に、第３図を参照してＰＤモモ一時の動作を説明する
。カソード電極の電位Ｖ２１よりも低い電位Ｖ２２ （
Ｖ２ ＋ ＞Ｖ２２ ） ヲ７／−ト電極９に加えると
、本実施例素子はＰＤとして機能する。
。カソード電極の電位Ｖ２１よりも低い電位Ｖ２２ （
Ｖ２ ＋ ＞Ｖ２２ ） ヲ７／−ト電極９に加えると
、本実施例素子はＰＤとして機能する。
このとき、グーｌ−電極８を開放またはアノード電極９
と短絡させてお（プば、層６の回りに空乏層が太き（広
がることはなく、格子の隙間にはチャンネルができ、光
ファイバ２３から光が入用されたとき、光電流３１はカ
ソードからアノードに向かって広範囲にかつ均一に流れ
、ＰＤモモ一時には実効受光面積が大きくなる。従って
、光ファイバ２３の端面に対して発光面積は充分に増大
され、効率の良い光結合が達成される。
と短絡させてお（プば、層６の回りに空乏層が太き（広
がることはなく、格子の隙間にはチャンネルができ、光
ファイバ２３から光が入用されたとき、光電流３１はカ
ソードからアノードに向かって広範囲にかつ均一に流れ
、ＰＤモモ一時には実効受光面積が大きくなる。従って
、光ファイバ２３の端面に対して発光面積は充分に増大
され、効率の良い光結合が達成される。
第４図はグー１一層を形成する場合の他の実施例を示す
もので、このようにｎ型ＱａΔｆＡｓ層２内にｎ型Ｇａ
ＡｆＡｓ層４１層設１ノるようにしても良い。なお、
４２はゲート電極である。
もので、このようにｎ型ＱａΔｆＡｓ層２内にｎ型Ｇａ
ＡｆＡｓ層４１層設１ノるようにしても良い。なお、
４２はゲート電極である。
このように、発光・受光兼用ダイオードを構成するｐま
たは１１型層の何れかにゲート層を設ける面積を縮少し
、他方ＰＤモード時の実効受光面積を増大して、光ファ
イバとの結合効率を良好にならしめることができる。
たは１１型層の何れかにゲート層を設ける面積を縮少し
、他方ＰＤモード時の実効受光面積を増大して、光ファ
イバとの結合効率を良好にならしめることができる。
なお、前記実施例においては、ゲート層としてノーマリ
オン型を採用したが、これに代えてノーマリオフ型を用
いることもできる。また、グー１ル月料としては、Ｇａ
Ａｓ 、Ｇａ ＡｆＡＳ系の他に、ＧａＩｎＡＳ系、
Ｇａ Ａｓ ３ｂ系、ＱａｌｎＡＳＰ系等を用いること
ができる。
オン型を採用したが、これに代えてノーマリオフ型を用
いることもできる。また、グー１ル月料としては、Ｇａ
Ａｓ 、Ｇａ ＡｆＡＳ系の他に、ＧａＩｎＡＳ系、
Ｇａ Ａｓ ３ｂ系、ＱａｌｎＡＳＰ系等を用いること
ができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す半導体装置の断面図
、第２図はＬＥＤモード時の動作説明図、第３図はＰＤ
モモ一時の動作説明図、第４図はゲート層の他の実施例
を示す断面図である。 １・・・ｎ型Ｇａ Ａｓ基板 ２ ・ｎ型Ｇａ Ａｌ１Ａｓ層 ３・・・ｐ型ＧａＡＳ活性層 ４・・・ｐ型層ａΔ℃ＡＳ層 ５・・・ｐ型ＱａΔＳ層 ７・・・カソード電極 ８．４２・・・ゲート電極 ９・・・リング状アノード電極 ２３・・・光ファイバ ４１・・・ｐ型Ｇａ Ａ、ｇＡｓゲート層特許出願人 立石電機株式会社
、第２図はＬＥＤモード時の動作説明図、第３図はＰＤ
モモ一時の動作説明図、第４図はゲート層の他の実施例
を示す断面図である。 １・・・ｎ型Ｇａ Ａｓ基板 ２ ・ｎ型Ｇａ Ａｌ１Ａｓ層 ３・・・ｐ型ＧａＡＳ活性層 ４・・・ｐ型層ａΔ℃ＡＳ層 ５・・・ｐ型ＱａΔＳ層 ７・・・カソード電極 ８．４２・・・ゲート電極 ９・・・リング状アノード電極 ２３・・・光ファイバ ４１・・・ｐ型Ｇａ Ａ、ｇＡｓゲート層特許出願人 立石電機株式会社
Claims (1)
- （１）ｎ型半導体層とｎ型半導体層とを接合してなる発
光受光兼用ダイオードと； 前記ｎ型半導体層またはｎ型半導体層内に形成され、か
つｐｎ半導体層間の電流路を狭搾制御可能なゲート層と
からなることを特徴とＪる半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143523A JPS6034082A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143523A JPS6034082A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6034082A true JPS6034082A (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=15340715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58143523A Pending JPS6034082A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6034082A (ja) |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP58143523A patent/JPS6034082A/ja active Pending
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