JPS62147793A - 光・電子集積回路素子 - Google Patents
光・電子集積回路素子Info
- Publication number
- JPS62147793A JPS62147793A JP28902885A JP28902885A JPS62147793A JP S62147793 A JPS62147793 A JP S62147793A JP 28902885 A JP28902885 A JP 28902885A JP 28902885 A JP28902885 A JP 28902885A JP S62147793 A JPS62147793 A JP S62147793A
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- JP
- Japan
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- layer
- electrode
- semiconductor laser
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- fet
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- Pending
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- Semiconductor Lasers (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〕
この発明に、元・４子集積回路素子に関す、るものであ
る。
る。
第３図は、例えばアフーライド・フィジクス・レタース
、１９８２年第１４ｔ＆１２６頁に掲ａ３Ｊ”Ｉ従来の
光パ４子集積回路素子の４３１造を示す模式断面図であ
る。図に２いて％（１）は半絶縁性ＧａＡｓ基板、（２
）は半導体レーザ部とＦＥＴ部とを接続し、且つ、ＦＥ
Ｔの能動層となっているｎ形ＧａＡｓ層、（３）はＦＥ
Ｔのコンタクト層であるｎ″形ＧａＡｓ層、（４）はブ
ロック層を構成するｐ形ん’Ｉ；ａＡ ａ層、（５）は
埋込層を構成すルｎ 形Ａ−ｇＧａＡｓ Ｉｖｉ、 Ｌ
６）は下部クラッド層を構成するｎ形ＡＪ！ＧａＡｓ層
、（１）は活性層を構成するＡ−＆ＧａＡｓ ｒｆＩ。
、１９８２年第１４ｔ＆１２６頁に掲ａ３Ｊ”Ｉ従来の
光パ４子集積回路素子の４３１造を示す模式断面図であ
る。図に２いて％（１）は半絶縁性ＧａＡｓ基板、（２
）は半導体レーザ部とＦＥＴ部とを接続し、且つ、ＦＥ
Ｔの能動層となっているｎ形ＧａＡｓ層、（３）はＦＥ
Ｔのコンタクト層であるｎ″形ＧａＡｓ層、（４）はブ
ロック層を構成するｐ形ん’Ｉ；ａＡ ａ層、（５）は
埋込層を構成すルｎ 形Ａ−ｇＧａＡｓ Ｉｖｉ、 Ｌ
６）は下部クラッド層を構成するｎ形ＡＪ！ＧａＡｓ層
、（１）は活性層を構成するＡ−＆ＧａＡｓ ｒｆＩ。
（８）は上部クラットＩ―を構成するｐ形Ａ−ｇＧａＡ
ｓ層、（９）はＳｉ０ｇ膜、＋１０はｐ側電極を構成す
るＣｒ−Ａｕ＠極、αυはドレイン電極であるＡｕＧｅ
−Ａｕ電極、（６）はゲート１極であるＡＡ″ｒ！を極
、（至）はソース電極であるＡｕＧｅ−Ａｕ電極である
。
ｓ層、（９）はＳｉ０ｇ膜、＋１０はｐ側電極を構成す
るＣｒ−Ａｕ＠極、αυはドレイン電極であるＡｕＧｅ
−Ａｕ電極、（６）はゲート１極であるＡＡ″ｒ！を極
、（至）はソース電極であるＡｕＧｅ−Ａｕ電極である
。
次に動作について説明する。電子はＦＥＴのソース電極
（至）から注入され、能動層（２）を走行し、半導体Ｖ
−サの下部クランド層（６）から活性層（７）ｌこ注入
される。一方、正孔は半導体レーザの電極ｏｏ力）ら注
入され、上部クラブト層（８）をへて活性＃ （７）に
注入され、電子と発光再結合する。このとき、活性ｔ≠ 層（７）Ｉこ注入される４子・正孔ψフロック層（４）
、埋込層（５）により活性層（７）にのみ集中し、かつ
活性層（７）セ発生した光は、活性層（７）よりも屈折
率の小さい下部クラッド層（６）、上部クラッド層（８
）、ブロック層（４）及び埋込層（５）によって効率よ
く活性層（１）に閉じ込められる。このようにして活性
層（７）は電流及び光の閉じ込のが効果よく行なわれレ
ーザ発振が可能となる。ケートを極（６）は、ンヨット
キ雷極となっているので、逆バイアヌをρ）けることで
ゲート電極（６）Ｆの能動層（２）の空乏層広がりを制
御でき、それにより半導体Ｖ−ザの活性層（７）に注入
される電子を制御することができる。即ち、ゲート電極
＠に加える電圧を変化させることにより、レーザ光強度
を変調することが可能となる。
（至）から注入され、能動層（２）を走行し、半導体Ｖ
−サの下部クランド層（６）から活性層（７）ｌこ注入
される。一方、正孔は半導体レーザの電極ｏｏ力）ら注
入され、上部クラブト層（８）をへて活性＃ （７）に
注入され、電子と発光再結合する。このとき、活性ｔ≠ 層（７）Ｉこ注入される４子・正孔ψフロック層（４）
、埋込層（５）により活性層（７）にのみ集中し、かつ
活性層（７）セ発生した光は、活性層（７）よりも屈折
率の小さい下部クラッド層（６）、上部クラッド層（８
）、ブロック層（４）及び埋込層（５）によって効率よ
く活性層（１）に閉じ込められる。このようにして活性
層（７）は電流及び光の閉じ込のが効果よく行なわれレ
ーザ発振が可能となる。ケートを極（６）は、ンヨット
キ雷極となっているので、逆バイアヌをρ）けることで
ゲート電極（６）Ｆの能動層（２）の空乏層広がりを制
御でき、それにより半導体Ｖ−ザの活性層（７）に注入
される電子を制御することができる。即ち、ゲート電極
＠に加える電圧を変化させることにより、レーザ光強度
を変調することが可能となる。
従来の光・電子集積回路素子は以上のよう４こ礪成され
ているので、半導体レーザ部とＦＥＴ部とに段差を生じ
ていることになる。具体的には、光の閉じ込めをするク
ラット層厚が約１．５μｍ ６ ｒｌＫ必要であると云
われていることから、下部及び土部クラッド１−・ｊ）
、（８）で約３μｍ程度の段差となる。他の層厚等も考
１寵あると約４μｍ程度となり、レーザ部とＦＥＴ部と
で、その上面のシ極形成なとのためのホトリングラフィ
工程作業が困雌にγｊるという問題点があった。
ているので、半導体レーザ部とＦＥＴ部とに段差を生じ
ていることになる。具体的には、光の閉じ込めをするク
ラット層厚が約１．５μｍ ６ ｒｌＫ必要であると云
われていることから、下部及び土部クラッド１−・ｊ）
、（８）で約３μｍ程度の段差となる。他の層厚等も考
１寵あると約４μｍ程度となり、レーザ部とＦＥＴ部と
で、その上面のシ極形成なとのためのホトリングラフィ
工程作業が困雌にγｊるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するｆ−めになさ
れたもので、半導体レーザ部とＦＥＴなとの電子素子部
との電極表面かはは同一平面上にすることができる光・
４子集積回路素子を得ることを目的とする。
れたもので、半導体レーザ部とＦＥＴなとの電子素子部
との電極表面かはは同一平面上にすることができる光・
４子集積回路素子を得ることを目的とする。
この発明に係る光・電子集積回路素子は、半絶縁性基板
の一部をエツチングしてｆＪＬを形成し、その溝内にｎ
側、ｐ側両電極が上面にあるＴＪＳ■ （Ｔｒａｎｓａｅｒｓｅ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ ５ｔｒｉ
ｐｅ）形手導体ンーザを形成することにより、半導体レ
ーザ電極と４子素子電極とが同一平面上に形成できるよ
うにしたものである。
の一部をエツチングしてｆＪＬを形成し、その溝内にｎ
側、ｐ側両電極が上面にあるＴＪＳ■ （Ｔｒａｎｓａｅｒｓｅ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ ５ｔｒｉ
ｐｅ）形手導体ンーザを形成することにより、半導体レ
ーザ電極と４子素子電極とが同一平面上に形成できるよ
うにしたものである。
この発明に２ける光・電子集積回路素子は半導体レーザ
部と′ル子累子部の少なくとも前者を基板≦こ形成した
溝内に形成することにより、両部の電極が同一平面上に
あるようにでき、それによりホトリンクラフィが容易に
なり、微細なパターンを形成することか可能となる。
部と′ル子累子部の少なくとも前者を基板≦こ形成した
溝内に形成することにより、両部の電極が同一平面上に
あるようにでき、それによりホトリンクラフィが容易に
なり、微細なパターンを形成することか可能となる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。ｇ１
図において、α４１ｉ＝半絶縁性基板であり、この基板
−の一部をエツチングし−Ｃ溝を形成し、アンドープＡ
＃ＧａＡｓ層四、Ｆ都りランド層であるｎ形ＡａＧａＡ
ｓ Ｉ＠α・、活性層であるｎ形ＧａＡｓ層Ｑ″ｒ）、
上部クラッド層であるｎ形層−６ＧａＡｓ層杷、キャッ
プ層であるｎ形ＧａＡｓ層０９を積Ｉ−する。その麦、
Ｚｎ を選択的に拡散し、トラづプすることにより、
Ｚｎ拡散領域ｐ＋形層ｔａｊ、Ｚｎトライフ領領域−形
層ｃ２１１を形成する。すらにＦ＋ｉｌ：Ｔｆｌｌとし
て、高抵抗Ａ、８ＧａＡｓ層の、能動層であ暮ｎ形Ｇａ
Ａｓ層のを、能動層イツの表面かキャップ層＋−の次
面−こ一致するように積層する。
図において、α４１ｉ＝半絶縁性基板であり、この基板
−の一部をエツチングし−Ｃ溝を形成し、アンドープＡ
＃ＧａＡｓ層四、Ｆ都りランド層であるｎ形ＡａＧａＡ
ｓ Ｉ＠α・、活性層であるｎ形ＧａＡｓ層Ｑ″ｒ）、
上部クラッド層であるｎ形層−６ＧａＡｓ層杷、キャッ
プ層であるｎ形ＧａＡｓ層０９を積Ｉ−する。その麦、
Ｚｎ を選択的に拡散し、トラづプすることにより、
Ｚｎ拡散領域ｐ＋形層ｔａｊ、Ｚｎトライフ領領域−形
層ｃ２１１を形成する。すらにＦ＋ｉｌ：Ｔｆｌｌとし
て、高抵抗Ａ、８ＧａＡｓ層の、能動層であ暮ｎ形Ｇａ
Ａｓ層のを、能動層イツの表面かキャップ層＋−の次
面−こ一致するように積層する。
このようにして、半導体レーザ部表面とＦＥＴ部表面と
を同一平面にすることＤ）可能となる。その上で、レー
ザのｐ側電極（至）及びｎ１１１Ｉ竜極（５）、並ひに
ＦＥＴのトレイン或極翰、ケート電、極Ｇ及びソース電
極田を形成する。
を同一平面にすることＤ）可能となる。その上で、レー
ザのｐ側電極（至）及びｎ１１１Ｉ竜極（５）、並ひに
ＦＥＴのトレイン或極翰、ケート電、極Ｇ及びソース電
極田を形成する。
欠番こ動作について説明する。電子はＦＥＴ部のソース
電極端から注入され、能動層のを走行し、ドレインｄ［
（至）により取出され、更≦こ、半導体レーザのｎ側電
極（２５）により半導体レーザ部に圧入され、半尋体し
−ザｐ側′５！２ジから注入された正孔と活性層αηで
発光再結合を行い、レーザ発振力ｉ可能とする。この場
合、１子の閉じ込めはパントギャップが活性層（７）よ
り大きい下部クラット層α０及び上部クランド層すηで
行なわれる。尤の閉じ込めは界面に平行方向にはｐ”影
領域■、ｐ−影領域Ｑυ及びｎ影領域ｑηの屈折率差を
利用し−Ｃいる。
電極端から注入され、能動層のを走行し、ドレインｄ［
（至）により取出され、更≦こ、半導体レーザのｎ側電
極（２５）により半導体レーザ部に圧入され、半尋体し
−ザｐ側′５！２ジから注入された正孔と活性層αηで
発光再結合を行い、レーザ発振力ｉ可能とする。この場
合、１子の閉じ込めはパントギャップが活性層（７）よ
り大きい下部クラット層α０及び上部クランド層すηで
行なわれる。尤の閉じ込めは界面に平行方向にはｐ”影
領域■、ｐ−影領域Ｑυ及びｎ影領域ｑηの屈折率差を
利用し−Ｃいる。
以上の結果より、光は活性１ｆ曇Ｃ１″？）のうちＱＢ
のｐ−影領域と重なる快い領域感こ閉じ込められ、半導
体レーザは動作する。
のｐ−影領域と重なる快い領域感こ閉じ込められ、半導
体レーザは動作する。
ところで、このレーザ部番こ注入される電子１工。
ゲート電極（ノヨソトキｔｔｌｉ）＠ｌこ加える電圧に
より変化する。
より変化する。
したがつ′Ｃ、レーザ光強度は、このケート（圧４こよ
り変調することが可能となる。
り変調することが可能となる。
１ｊ８．上記実施例では、 Ｆ’ＥＴ部を半絶縁基板ヒ
に直接に形成し一〇いるが、第２図に示す他の実施Ａり
、＊を形成し、その上にＦＥＴ Ｅｆｔｓを形成しても
よい。
に直接に形成し一〇いるが、第２図に示す他の実施Ａり
、＊を形成し、その上にＦＥＴ Ｅｆｔｓを形成しても
よい。
まｆこ、上記実施例では電子素子としてＦＥＴ単体の場
合を示したが、さらに複数個のＦＥＴを形成してもよ（
、また集積回路を形成してもよい。
合を示したが、さらに複数個のＦＥＴを形成してもよ（
、また集積回路を形成してもよい。
また、上記夷漉例では、半導体レーザとこれを駆動１“
るＦｈＣＴから構成される光・ぺ子集積回路について述
べｋが、他の機能１例えばＡＰＣ（ＡｕｔＬｔｉｃＰｏ
ｗｅｒ Ｃｏｎシｒｏｌ ）回路と半導体レーザとの元
・成子集積回路の場合も、ここで述べた構成法は有効で
ある０ 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、半導体レーザ電極と
ｄ子累子シ極とを同一−′Ｆ面上に形成することを可能
にするので電子素子部を複雑な回路構成にすることも容
易で、且つ半導体レーサ邸と電子素子部とのコンタクト
層も不要であり、電子素子部を自由醗こ設計することか
可能≦ζｌｊる。
るＦｈＣＴから構成される光・ぺ子集積回路について述
べｋが、他の機能１例えばＡＰＣ（ＡｕｔＬｔｉｃＰｏ
ｗｅｒ Ｃｏｎシｒｏｌ ）回路と半導体レーザとの元
・成子集積回路の場合も、ここで述べた構成法は有効で
ある０ 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、半導体レーザ電極と
ｄ子累子シ極とを同一−′Ｆ面上に形成することを可能
にするので電子素子部を複雑な回路構成にすることも容
易で、且つ半導体レーサ邸と電子素子部とのコンタクト
層も不要であり、電子素子部を自由醗こ設計することか
可能≦ζｌｊる。
第１図はこの発明の一火施例１による光・４子巣撹回路
系子を示す模式構造断面図、第２図はこの発明の他の実
地例による光・ｄｔ子集積回路素子を示す模式（４造断
面−１側３図は従来の光・富子集積回路累子を示す模式
構造断面図である。 図鳴こおいて、α勺は半絶縁性基板、（至）はレーｖＡ
子のアノーｉｔ極、い）はＶ−ザ素子の刀ソート電極、
四は駆動４子累子（ＦＥＴ）のドＶ１ン電極。 ＠はＦＥＴのケート４ｆｆ１．（至）（１ＦＥＴのソー
ス電極である。 μ−１図甲同−爵号は同一、または相当部分を示す。
系子を示す模式構造断面図、第２図はこの発明の他の実
地例による光・ｄｔ子集積回路素子を示す模式（４造断
面−１側３図は従来の光・富子集積回路累子を示す模式
構造断面図である。 図鳴こおいて、α勺は半絶縁性基板、（至）はレーｖＡ
子のアノーｉｔ極、い）はＶ−ザ素子の刀ソート電極、
四は駆動４子累子（ＦＥＴ）のドＶ１ン電極。 ＠はＦＥＴのケート４ｆｆ１．（至）（１ＦＥＴのソー
ス電極である。 μ−１図甲同−爵号は同一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）半導体レーザ素子とその駆動電子素子とを同一基
板上に集積化した光・電子集積回路素子において、 上記半導体レーザ素子としてアノード電極とカソード電
極とが同一平面内にあるＴＪＳ（ＴｒａｎｓｅｒｓｅＪ
ｕｎｃｔｉｏｎＳｔｒｉｐｅ）形レーザ素子を用い、上
記半導体レーザ素子及びその駆動電子素子の内、少なく
とも上記半導体レーザ素子を半絶縁性の上記共通基板に
形成された溝内に形成し、上記半導体レーザ素子及びそ
の駆動電子素子のそれぞれの上部電極が同一平面上にあ
るようにしたことを特徴とする光・電子集積回路素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28902885A JPS62147793A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 光・電子集積回路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28902885A JPS62147793A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 光・電子集積回路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147793A true JPS62147793A (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=17737889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28902885A Pending JPS62147793A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 光・電子集積回路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62147793A (ja) |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP28902885A patent/JPS62147793A/ja active Pending
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