JPS6244833B2 - - Google Patents
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- JPS6244833B2 JPS6244833B2 JP4503281A JP4503281A JPS6244833B2 JP S6244833 B2 JPS6244833 B2 JP S6244833B2 JP 4503281 A JP4503281 A JP 4503281A JP 4503281 A JP4503281 A JP 4503281A JP S6244833 B2 JPS6244833 B2 JP S6244833B2
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- semiconductor
- optical amplification
- layer
- semiconductor device
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
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- 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
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- 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
- H01S5/06206—Controlling the frequency of the radiation, e.g. tunable twin-guide lasers [TTG]
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- 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
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- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
- H01S5/3213—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities asymmetric clading layers
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- Electromagnetism (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光増幅用半導体装置に関する。
斯種光増幅用半導体装置として従来、第１図に
示す如く、半導体層１，２，３，４及び５がそれ
等の順に順次積層され、この場合半導体層１及び
４と半導体層２，３及び５とが互に逆の導電型を
有し、即ち例えば半導体層１及び４がＰ型、半導
体層２，３及び５がＮ型を有し、又半導体層１，
２，３，４及び５が夫々例えばInP、InGaAsP
系、InP、InGaAsP系及びInPの半導体でなり、
依つて半導体層１，２，３，４及び５の禁止帯幅
を夫々Ｅg1、Ｅg2、Ｅg3、Ｅg4及びＥg5とすると
き、第２図のエネルギ準位図で示す如く、 Ｅg1＞Ｅg2 ……(1) Ｅg3＞Ｅg2 ……(2) Ｅg5＞Ｅg4 ……(3) なる関係となされ、更に少くとも半導体層２の相
対向する端面がフアブリペローの反射面６及び７
となされ、而して半導体層３，４及び５を以つて
それ等を夫々コレクタ層、ベース層及びエミツタ
層とせるNPN型のフオトトランジスタ構成の増
幅機能を有する光検出部８が、又半導体層１，２
及び３を以つてそれ等を夫々閉込層、活性層及び
閉込層とせるPN接合型のレーザダイオード構成
の発光部９が構成され、又半導体層１の半導体層
２側とは反対側の面上及び半導体層５の半導体層
４側とは反対側の面上に夫々電極１０及び１１が
附されてなる構成を有するものが提案されてい
る。
示す如く、半導体層１，２，３，４及び５がそれ
等の順に順次積層され、この場合半導体層１及び
４と半導体層２，３及び５とが互に逆の導電型を
有し、即ち例えば半導体層１及び４がＰ型、半導
体層２，３及び５がＮ型を有し、又半導体層１，
２，３，４及び５が夫々例えばInP、InGaAsP
系、InP、InGaAsP系及びInPの半導体でなり、
依つて半導体層１，２，３，４及び５の禁止帯幅
を夫々Ｅg1、Ｅg2、Ｅg3、Ｅg4及びＥg5とすると
き、第２図のエネルギ準位図で示す如く、 Ｅg1＞Ｅg2 ……(1) Ｅg3＞Ｅg2 ……(2) Ｅg5＞Ｅg4 ……(3) なる関係となされ、更に少くとも半導体層２の相
対向する端面がフアブリペローの反射面６及び７
となされ、而して半導体層３，４及び５を以つて
それ等を夫々コレクタ層、ベース層及びエミツタ
層とせるNPN型のフオトトランジスタ構成の増
幅機能を有する光検出部８が、又半導体層１，２
及び３を以つてそれ等を夫々閉込層、活性層及び
閉込層とせるPN接合型のレーザダイオード構成
の発光部９が構成され、又半導体層１の半導体層
２側とは反対側の面上及び半導体層５の半導体層
４側とは反対側の面上に夫々電極１０及び１１が
附されてなる構成を有するものが提案されてい
る。
所で斯る光増幅用半導体装置の構成によれば、
電極１０及び１１間に電極１０側を正とするバイ
アス用電源１２を負荷１３を通じて接続せる状態
に於て、光検出部８（フオトトランジスタ構成）
に半導体層４（フオトトランジスタ構成でみたベ
ース層）に達する入力光Ｌ１を入射せしめれば、
その入力光Ｌ１が半導体層４（ベース層）内で吸
収されることによりその半導体層４（ベース層）
内に電子・正孔対が生成し、而してその電子が少
数キヤリアとして半導体層３及び５（フオトトラ
ンジスタ構成でみたコレクタ層及びエミツタ層）
側に拡散するも、正孔が半導体層４（ベース層）
に残り、依つて入力光Ｌ１が与えられることに基
き半導体層４（ベース層）に正孔の注入がなされ
たこととなり、半導体層４（ベース層）の電位が
上昇し、この分半導体層４及び５間のPN接合が
より順方向にバイアスされ、依つて半導体層５
（エミツタ層）側より半導体層４（ベース層）及
び半導体層３（コレクタ層）側に、上述せる半導
体層４（ベース層）に正孔が注入されたこととな
るとせるその正孔の量より増大された量の電子が
注入され、而してその電子が半導体層３（フオト
トランジスタの構成のコレクタ層を兼ねているレ
ーザダイオード構成の閉込層）を通つて半導体層
２（レーザダイオード構成の活性層）に到達し、
この為半導体層２（活性層）の電位が降下し、依
つてこの分半導体層１（レーザダイオード構成の
閉込層）及び半導体層２（活性層）間のPN接合
がより順方向にバイアスされて半導体層１（閉込
層）より半導体層２（活性層）に正孔が注入さ
れ、半導体層２（活性層）内で電子・正孔の再結
合が生じて発光が得られ、そしてそれが半導体層
１及び３（何れも閉込層）の存在の為に半導体層
２（活性層）内に閉込められてフアブリペローの
反射面６及び７に向つて伝播し、次で反射面６及
び７で反射することを繰返し、結局入力光Ｌ１に
基き発光部９（レーザダイオード）にてレーザ発
振が得られ、そのレーザ光が出力光Ｌ２として発
光部９（レーザダイオード）の半導体層２（活性
層）の側面より外部に導出されることとなるもの
である。而してこの場合半導体層２（レーザダイ
オード構成の活性層）に半導体層１（閉込層）側
より注入される正孔は、半導体層２（活性層）に
比し大なる禁止帯幅Ｅg3を有する半導体層３（レ
ーザダイオード構成の閉込層、フオトトランジス
タ構成のコレクタ層）の存在により、半導体層４
（フオトトランジスタ構成のベース層）側に実質
的に注入されないものである。
電極１０及び１１間に電極１０側を正とするバイ
アス用電源１２を負荷１３を通じて接続せる状態
に於て、光検出部８（フオトトランジスタ構成）
に半導体層４（フオトトランジスタ構成でみたベ
ース層）に達する入力光Ｌ１を入射せしめれば、
その入力光Ｌ１が半導体層４（ベース層）内で吸
収されることによりその半導体層４（ベース層）
内に電子・正孔対が生成し、而してその電子が少
数キヤリアとして半導体層３及び５（フオトトラ
ンジスタ構成でみたコレクタ層及びエミツタ層）
側に拡散するも、正孔が半導体層４（ベース層）
に残り、依つて入力光Ｌ１が与えられることに基
き半導体層４（ベース層）に正孔の注入がなされ
たこととなり、半導体層４（ベース層）の電位が
上昇し、この分半導体層４及び５間のPN接合が
より順方向にバイアスされ、依つて半導体層５
（エミツタ層）側より半導体層４（ベース層）及
び半導体層３（コレクタ層）側に、上述せる半導
体層４（ベース層）に正孔が注入されたこととな
るとせるその正孔の量より増大された量の電子が
注入され、而してその電子が半導体層３（フオト
トランジスタの構成のコレクタ層を兼ねているレ
ーザダイオード構成の閉込層）を通つて半導体層
２（レーザダイオード構成の活性層）に到達し、
この為半導体層２（活性層）の電位が降下し、依
つてこの分半導体層１（レーザダイオード構成の
閉込層）及び半導体層２（活性層）間のPN接合
がより順方向にバイアスされて半導体層１（閉込
層）より半導体層２（活性層）に正孔が注入さ
れ、半導体層２（活性層）内で電子・正孔の再結
合が生じて発光が得られ、そしてそれが半導体層
１及び３（何れも閉込層）の存在の為に半導体層
２（活性層）内に閉込められてフアブリペローの
反射面６及び７に向つて伝播し、次で反射面６及
び７で反射することを繰返し、結局入力光Ｌ１に
基き発光部９（レーザダイオード）にてレーザ発
振が得られ、そのレーザ光が出力光Ｌ２として発
光部９（レーザダイオード）の半導体層２（活性
層）の側面より外部に導出されることとなるもの
である。而してこの場合半導体層２（レーザダイ
オード構成の活性層）に半導体層１（閉込層）側
より注入される正孔は、半導体層２（活性層）に
比し大なる禁止帯幅Ｅg3を有する半導体層３（レ
ーザダイオード構成の閉込層、フオトトランジス
タ構成のコレクタ層）の存在により、半導体層４
（フオトトランジスタ構成のベース層）側に実質
的に注入されないものである。
従つて第１図にて上述せる従来の光増幅用半導
体装置によれば、入力光Ｌ１が与えられる場合、
バイアス用電源１２の電圧に対する負荷１３に流
れる電流の関係が、入力光Ｌ１の輝度（ルツク
ス）をパラメータとせるフオトトランジスタのコ
レクタ電圧−電流特性と同様の電圧−電流特性を
以つて得られ、而して入力光Ｌ１に基く出力光Ｌ
２が入力光Ｌ１の輝度に応じたものとして得られ
るものである。
体装置によれば、入力光Ｌ１が与えられる場合、
バイアス用電源１２の電圧に対する負荷１３に流
れる電流の関係が、入力光Ｌ１の輝度（ルツク
ス）をパラメータとせるフオトトランジスタのコ
レクタ電圧−電流特性と同様の電圧−電流特性を
以つて得られ、而して入力光Ｌ１に基く出力光Ｌ
２が入力光Ｌ１の輝度に応じたものとして得られ
るものである。
依つて第１図にて上述せる従来の光増幅用半導
体装置によれば、これにてアナロガスな光増幅機
能を得ることが出来るものである。
体装置によれば、これにてアナロガスな光増幅機
能を得ることが出来るものである。
又第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装
置の場合、その光検出部８（フオトトランジスタ
構成）を構成せる半導体層５（エミツタ層）の禁
止帯幅Ｅg5が半導体層４（ベース層）のそれＥg4
に比し大であるので、入力光Ｌ１の半導体層５
（エミツタ層）での吸収を避け乍ら半導体層４
（ベース層）での入力光Ｌ１の吸収を大ならしめ
得、依つて上述せるアナロガスな光増幅機能をよ
り大なる光増幅度を以つて得ることが出来るもの
である。
置の場合、その光検出部８（フオトトランジスタ
構成）を構成せる半導体層５（エミツタ層）の禁
止帯幅Ｅg5が半導体層４（ベース層）のそれＥg4
に比し大であるので、入力光Ｌ１の半導体層５
（エミツタ層）での吸収を避け乍ら半導体層４
（ベース層）での入力光Ｌ１の吸収を大ならしめ
得、依つて上述せるアナロガスな光増幅機能をよ
り大なる光増幅度を以つて得ることが出来るもの
である。
更に第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体
装置の場合、その発光部９（レーザダイオード構
成）を構成せる半導体層１（閉込層）の禁止帯幅
Ｅg1が半導体層２（活性層）のそれＥg2に比し大
であるので、半導体層２（活性層）での発光効率
が高く得られ、依つて上述せるアナロガスな光増
幅機能をより大なる増幅度を以つて得ることが出
来るものである。
装置の場合、その発光部９（レーザダイオード構
成）を構成せる半導体層１（閉込層）の禁止帯幅
Ｅg1が半導体層２（活性層）のそれＥg2に比し大
であるので、半導体層２（活性層）での発光効率
が高く得られ、依つて上述せるアナロガスな光増
幅機能をより大なる増幅度を以つて得ることが出
来るものである。
又第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装
置の場合、その光検出部８（フオトトランジスタ
構成）を構成せる半導体層４（ベース層）の禁止
帯幅Ｅg4と発光部９（レーザダイオード構成）の
半導体層２（活性層）のそれＥg2とを異ならしめ
ることにより、出力光Ｌ２を入力光Ｌ１とは異な
る波長を有するものとして得ることが出来、依つ
て波長変換機能を伴なつたアナロガスな光増幅機
能を得ることが出来るものである。
置の場合、その光検出部８（フオトトランジスタ
構成）を構成せる半導体層４（ベース層）の禁止
帯幅Ｅg4と発光部９（レーザダイオード構成）の
半導体層２（活性層）のそれＥg2とを異ならしめ
ることにより、出力光Ｌ２を入力光Ｌ１とは異な
る波長を有するものとして得ることが出来、依つ
て波長変換機能を伴なつたアナロガスな光増幅機
能を得ることが出来るものである。
然し乍ら第１図にて上述せる従来の光増幅用半
導体装置の場合、光検出部８（フオトトランジス
タ構成）に半導体層４（フオトトランジスタ構成
でみたベース層）に達する入力光Ｌ１を入射せし
める、その入力光Ｌ１の輝度が小となれば、これ
に応じて光検出部８の半導体層３（（フオトトラ
ンジスタ構成でみたコレクタ層）に流れる入力光
Ｌ１に基く電流即ち光検出部８の入力光Ｌ１に基
く出力電流（フオトトランジスタ構成でみたコレ
クタ電流）が小となり、又これに応じて発光部９
（レーザダイオード構成）に流れる電流が小とな
り、而して発光部９に流れる電流が或る値（これ
を閾値電流と称す）以下に小となれば、発光部９
にてのレーザ発振が得られなくなるものである
が、この場合発光部９に流れる電流が光検出部８
の入力光Ｌ１に基く出力電流のみであるので、発
光部９に流れる電流が閾値電流以下となれば発光
部９にてのレーザ発振が得られなくなるとせる、
そのレーザ発振の閾値電流が比較的大なるもので
ある。
導体装置の場合、光検出部８（フオトトランジス
タ構成）に半導体層４（フオトトランジスタ構成
でみたベース層）に達する入力光Ｌ１を入射せし
める、その入力光Ｌ１の輝度が小となれば、これ
に応じて光検出部８の半導体層３（（フオトトラ
ンジスタ構成でみたコレクタ層）に流れる入力光
Ｌ１に基く電流即ち光検出部８の入力光Ｌ１に基
く出力電流（フオトトランジスタ構成でみたコレ
クタ電流）が小となり、又これに応じて発光部９
（レーザダイオード構成）に流れる電流が小とな
り、而して発光部９に流れる電流が或る値（これ
を閾値電流と称す）以下に小となれば、発光部９
にてのレーザ発振が得られなくなるものである
が、この場合発光部９に流れる電流が光検出部８
の入力光Ｌ１に基く出力電流のみであるので、発
光部９に流れる電流が閾値電流以下となれば発光
部９にてのレーザ発振が得られなくなるとせる、
そのレーザ発振の閾値電流が比較的大なるもので
ある。
依つて第１図にて上述せる従来の光増幅用半導
体装置の場合、光検出部８に入射せしめる入力光
Ｌ１によつて発光部９にてレーザ発振が得られる
とせる、その入力光Ｌ１の輝度の最小値が比較的
大であり、この為アナロガスな光増幅機能が入力
光Ｌ１の輝度が或る値以下の範囲で得られなく
て、その範囲が大であり、この点実用性に問題が
あるという欠点を有していた。
体装置の場合、光検出部８に入射せしめる入力光
Ｌ１によつて発光部９にてレーザ発振が得られる
とせる、その入力光Ｌ１の輝度の最小値が比較的
大であり、この為アナロガスな光増幅機能が入力
光Ｌ１の輝度が或る値以下の範囲で得られなく
て、その範囲が大であり、この点実用性に問題が
あるという欠点を有していた。
依つて本発明は第１図にて上述せる従来の光増
幅用半導体装置を基礎とするも、上述せる欠点の
ない新規な光増幅用半導体装置を提案せんとする
もので、以下詳述する所より明らかとなるであろ
う。
幅用半導体装置を基礎とするも、上述せる欠点の
ない新規な光増幅用半導体装置を提案せんとする
もので、以下詳述する所より明らかとなるであろ
う。
第３図は本願第１番目の発明による光増幅用半
導体装置の第１の実施例を示し、第１図との対応
部分には同一符号を附して示すも、第１図にて上
述せる構成に於てその光検出部８を構成せる半導
体層５（フオトトランジスタ構成のエミツタ層）
内に、その半導体層４側とは反対側より形成され
てなる態様を以つて、半導体層５に連接せる、そ
の半導体層５とは逆の導電型即ちＰ型を有する半
導体層３１が設けられ、而して半導体層５及び３
１を以つて、PN接合型発光ダイオード構成の光
検出部８に対するバイアス光を発生するバイアス
光発光部３２が構成され、又半導体層３１に電極
３３が附されてなることを除いては第１図の場合
と同様の構成を有する。尚この場合第２図のエネ
ルギ準位図に対応せる第４図のエネルギ準位図で
示す如く、半導体層３１の禁止帯幅をＥg31とす
るとき、 Ｅg31＝Ｅg5 ……(4) なる関係を有するものである。
導体装置の第１の実施例を示し、第１図との対応
部分には同一符号を附して示すも、第１図にて上
述せる構成に於てその光検出部８を構成せる半導
体層５（フオトトランジスタ構成のエミツタ層）
内に、その半導体層４側とは反対側より形成され
てなる態様を以つて、半導体層５に連接せる、そ
の半導体層５とは逆の導電型即ちＰ型を有する半
導体層３１が設けられ、而して半導体層５及び３
１を以つて、PN接合型発光ダイオード構成の光
検出部８に対するバイアス光を発生するバイアス
光発光部３２が構成され、又半導体層３１に電極
３３が附されてなることを除いては第１図の場合
と同様の構成を有する。尚この場合第２図のエネ
ルギ準位図に対応せる第４図のエネルギ準位図で
示す如く、半導体層３１の禁止帯幅をＥg31とす
るとき、 Ｅg31＝Ｅg5 ……(4) なる関係を有するものである。
以上が本願第１番目の発明による光増幅用半導
体装置の第１の実施例の構成であるが、斯る構成
によれば、それが上述せる事項を除いては第１図
の場合と同様の構成を有し、一方バイアス光発光
部３２（PN接合型発光ダイオード構成）が光検
出部８（フオトトランジスタ構成）よりみて発光
部９（レーザダイオード構成）側とは反対側に構
成されているも、その半導体層５が光検出部８を
構成せる半導体層５を兼ねており、又半導体装置
３１がその禁止帯幅Ｅg31をして半導体層５の禁
止帯幅Ｅg5と同じであるので、入力光Ｌ１を第３
図に示す如くにバイアス光発光部３２側の外部よ
りこれを通つて光検出部８に入射せしめ得、依つ
て第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装置
の場合と同様に、電極１０及び１１間に電極１０
側を正とするバイアス用電源１２を負荷１３を通
じて接続せる状態に於て、光検出部８（フオトト
ランジスタ構成）に半導体層４（フオトトランジ
スタ構成でみたベス層）に達する入力光Ｌ１を入
射せしめる場合、第１図にて上述せる光増幅用半
導体装置の場合と同様にバイアス用電源１２の電
圧に対する負荷１３に流れる電流の関係が入力光
Ｌ１の輝度をパラメータとせるフオトトランジス
タのコレクタ電圧−電流特性と同様の電圧−電流
特性を以つて得られ、而して入力光Ｌ１に基く出
力光Ｌ２が入力光Ｌ１の輝度に応じたものとして
得られ、依つて第１図にて上述せる従来の光増幅
用半導体装置の場合と同様にアナログガスな光増
幅機能を得ることが出来、そしてその光増幅機能
が、光検出部８を構成せる半導体層５の禁止帯幅
Ｅg5が半導体層４のそれＥg4に比し大であるの
で、大なる光増幅度を以つて、又発光部９を構成
せる半導体層１の禁止帯幅Ｅg1が半導体層２のそ
れＥg2に比し大であるので、高い発光効率を以つ
て得ることが出来、更に光検出部８を構成せる半
導体層４の禁止帯幅Ｅg4と発光部９を構成せる半
導体層２のそれＥg2とを異ならしめることにより
光増幅機能が波長変換機能を伴つたものとして得
られる等の特徴を有するものである。
体装置の第１の実施例の構成であるが、斯る構成
によれば、それが上述せる事項を除いては第１図
の場合と同様の構成を有し、一方バイアス光発光
部３２（PN接合型発光ダイオード構成）が光検
出部８（フオトトランジスタ構成）よりみて発光
部９（レーザダイオード構成）側とは反対側に構
成されているも、その半導体層５が光検出部８を
構成せる半導体層５を兼ねており、又半導体装置
３１がその禁止帯幅Ｅg31をして半導体層５の禁
止帯幅Ｅg5と同じであるので、入力光Ｌ１を第３
図に示す如くにバイアス光発光部３２側の外部よ
りこれを通つて光検出部８に入射せしめ得、依つ
て第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装置
の場合と同様に、電極１０及び１１間に電極１０
側を正とするバイアス用電源１２を負荷１３を通
じて接続せる状態に於て、光検出部８（フオトト
ランジスタ構成）に半導体層４（フオトトランジ
スタ構成でみたベス層）に達する入力光Ｌ１を入
射せしめる場合、第１図にて上述せる光増幅用半
導体装置の場合と同様にバイアス用電源１２の電
圧に対する負荷１３に流れる電流の関係が入力光
Ｌ１の輝度をパラメータとせるフオトトランジス
タのコレクタ電圧−電流特性と同様の電圧−電流
特性を以つて得られ、而して入力光Ｌ１に基く出
力光Ｌ２が入力光Ｌ１の輝度に応じたものとして
得られ、依つて第１図にて上述せる従来の光増幅
用半導体装置の場合と同様にアナログガスな光増
幅機能を得ることが出来、そしてその光増幅機能
が、光検出部８を構成せる半導体層５の禁止帯幅
Ｅg5が半導体層４のそれＥg4に比し大であるの
で、大なる光増幅度を以つて、又発光部９を構成
せる半導体層１の禁止帯幅Ｅg1が半導体層２のそ
れＥg2に比し大であるので、高い発光効率を以つ
て得ることが出来、更に光検出部８を構成せる半
導体層４の禁止帯幅Ｅg4と発光部９を構成せる半
導体層２のそれＥg2とを異ならしめることにより
光増幅機能が波長変換機能を伴つたものとして得
られる等の特徴を有するものである。
又第３図にて上述せる本願第１番目の発明によ
る光増幅用半導体装置の場合、第１図にて上述せ
る従来の光増幅用半導体装置の場合と同様に、光
検出部８に半導体層４に達する入力光Ｌ１を入射
せしめる、その入力光Ｌ１の輝度が小となれば、
これに応じて光検出部８の入力光Ｌ１に基く出力
電流従つて発光部９に流れる電流が小となり、而
して発光部９に流れる電流が閾値電流以下に小と
なれば、発光部９にてのレーザ発振が得られなく
なるものである。
る光増幅用半導体装置の場合、第１図にて上述せ
る従来の光増幅用半導体装置の場合と同様に、光
検出部８に半導体層４に達する入力光Ｌ１を入射
せしめる、その入力光Ｌ１の輝度が小となれば、
これに応じて光検出部８の入力光Ｌ１に基く出力
電流従つて発光部９に流れる電流が小となり、而
して発光部９に流れる電流が閾値電流以下に小と
なれば、発光部９にてのレーザ発振が得られなく
なるものである。
然し乍ら第３図にて上述せる本願第１番目の発
明による光増幅用半導体装置の場合、電極１１及
び３３間に電極３３側を正とするバイアス用電源
３４を接続すれば、バイアス光発光部３２にて発
光が得られ、而してその光がバイアス光LBとし
て光検出部８に入射し、その半導体層４に達し、
依つて光検出部８の出力電流が、バイアス光LB
に基くバイアス電流に入力光Ｌ１に基く電流の重
畳されてなる態様を以つて、入力光Ｌ１に基く電
流の外バイアス光LBに基くバイアス電流を有す
るものとして得られ、この為光検出部８の出力電
流が第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装
置の場合に比しバイアス光LBに基くバイアス電
流分大なる値を有するものとして得られ、依つて
発光部９にてレーザ発振が得られなくなるとせ
る、そのレーザ発振の閾値電流が第１図の光増幅
用半導体装置の場合に比し小なるものとして得ら
れるものである。
明による光増幅用半導体装置の場合、電極１１及
び３３間に電極３３側を正とするバイアス用電源
３４を接続すれば、バイアス光発光部３２にて発
光が得られ、而してその光がバイアス光LBとし
て光検出部８に入射し、その半導体層４に達し、
依つて光検出部８の出力電流が、バイアス光LB
に基くバイアス電流に入力光Ｌ１に基く電流の重
畳されてなる態様を以つて、入力光Ｌ１に基く電
流の外バイアス光LBに基くバイアス電流を有す
るものとして得られ、この為光検出部８の出力電
流が第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装
置の場合に比しバイアス光LBに基くバイアス電
流分大なる値を有するものとして得られ、依つて
発光部９にてレーザ発振が得られなくなるとせ
る、そのレーザ発振の閾値電流が第１図の光増幅
用半導体装置の場合に比し小なるものとして得ら
れるものである。
この為第３図にて上述せる本願第１番目の発明
による光増幅用半導体装置の場合、光検出部８に
入射せしめる入力光Ｌ１によつて発光部９にてレ
ーザ発振が得られるとせる、その入力光Ｌ１の輝
度の最小値が、第１図にて上述せる従来の光増幅
用半導体装置の場合に比し小であり、従つてアナ
ロガスな光増幅機能が入力光Ｌ１の輝度が或る値
以下の範囲で得られないとしても、その範囲が第
１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装置の場
合に比し小であり、依つて実用性に優れていると
いう大なる特徴を有するものである。
による光増幅用半導体装置の場合、光検出部８に
入射せしめる入力光Ｌ１によつて発光部９にてレ
ーザ発振が得られるとせる、その入力光Ｌ１の輝
度の最小値が、第１図にて上述せる従来の光増幅
用半導体装置の場合に比し小であり、従つてアナ
ロガスな光増幅機能が入力光Ｌ１の輝度が或る値
以下の範囲で得られないとしても、その範囲が第
１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装置の場
合に比し小であり、依つて実用性に優れていると
いう大なる特徴を有するものである。
次に第５図を伴なつて本願第１番目の発明によ
る光増幅用半導体装置の第２の実施例を述べる
に、第３図との対応部分には同一符号を附しして
詳細説明はこれを省略するも、第３図にて上述せ
る構成に於て、光検出部８を構成する半導体層と
発光部を構成する半導体層とを兼ねている半導体
層３が、光検出部８を構成せる半導体層４側に於
ける、例えばその半導体層４と同じInGaAsP系
の半導体でなる半導体層部３ａと、発光部９を構
成せる半導体層２側に於ける、例えば半導体層１
と同じInPの半導体でなり、第４図のエネルギ準
位図に対応せる第６図のエネルギ準位図で示す如
く半導体層２に比し大なる禁止帯幅Ｅg3b（Ｅg3b
＞Ｅg2）を有する半導体層部３ｂとよりなること
を除いては、第３図の場合と同様の構成を有す
る。
る光増幅用半導体装置の第２の実施例を述べる
に、第３図との対応部分には同一符号を附しして
詳細説明はこれを省略するも、第３図にて上述せ
る構成に於て、光検出部８を構成する半導体層と
発光部を構成する半導体層とを兼ねている半導体
層３が、光検出部８を構成せる半導体層４側に於
ける、例えばその半導体層４と同じInGaAsP系
の半導体でなる半導体層部３ａと、発光部９を構
成せる半導体層２側に於ける、例えば半導体層１
と同じInPの半導体でなり、第４図のエネルギ準
位図に対応せる第６図のエネルギ準位図で示す如
く半導体層２に比し大なる禁止帯幅Ｅg3b（Ｅg3b
＞Ｅg2）を有する半導体層部３ｂとよりなること
を除いては、第３図の場合と同様の構成を有す
る。
以上が本願第１番目の発明による光増幅用半導
体装置の第２の実施例の構成であるが、斯る構成
によれば、それが上述せる事項を除いては第３図
の場合と同様の構成を有し、一方半導体層３が半
導体層４側の半導体層部３ａと半導体層２側の半
導体層部３ｂとよりなるとしても、その半導体層
２側の半導体層部３ｂが半導体層２に比し大なる
禁止帯幅を有するので、詳細説明はこれを省略す
るも、第３図にて上述せる本願第１番目の発明の
第１の実施例の場合と同様の優れた特徴を有する
ものである。但し本例の場合半導体層３を構成せ
る半導体層４側の半導体層部３ａの存在の為に、
光検出部８を構成せる半導体層４及び発光部９を
構成せる半導体層２間に於ける耐圧が第３図にて
上述せる実施例の場合に比し大であり、従つて電
極１０及び１１間でみた耐圧が第３図にて上述せ
る実施例の場合に比し大であるという特徴を有す
るものである。
体装置の第２の実施例の構成であるが、斯る構成
によれば、それが上述せる事項を除いては第３図
の場合と同様の構成を有し、一方半導体層３が半
導体層４側の半導体層部３ａと半導体層２側の半
導体層部３ｂとよりなるとしても、その半導体層
２側の半導体層部３ｂが半導体層２に比し大なる
禁止帯幅を有するので、詳細説明はこれを省略す
るも、第３図にて上述せる本願第１番目の発明の
第１の実施例の場合と同様の優れた特徴を有する
ものである。但し本例の場合半導体層３を構成せ
る半導体層４側の半導体層部３ａの存在の為に、
光検出部８を構成せる半導体層４及び発光部９を
構成せる半導体層２間に於ける耐圧が第３図にて
上述せる実施例の場合に比し大であり、従つて電
極１０及び１１間でみた耐圧が第３図にて上述せ
る実施例の場合に比し大であるという特徴を有す
るものである。
次に第７図を伴なつて本願第２番目の発明によ
る光増幅用半導体装置の第１の実施例を述べる
に、第１図との対応部分には同一符号を附し詳細
説明はこれを省略するも、第１図にて上述せる構
成に於て、その光検出部８を構成せる半導体層５
（フオトトランジスタ構成のエミツタ層）及び電
極１１間に介挿せる態様を以つて、半導体層５に
連接せる、その半導体層５と同じ導電型即ちＮ型
を有する半導体層７１が設けられ、又その半導体
層７１内に、その半導体層５側とは反対側より形
成されてなる態様を以つて、半導体層７１に連接
せる、その半導体層７１とは逆の導電型即ちＰ型
を有する半導体層７２が設けられ、この場合半導
体層７１及び７２が例えばInGaAsP系の半導体
でなり、依つて半導体層７１及び７２の禁止帯幅
を夫々Ｅg71及びＥg72とするとき、第２図のエネ
ルギ準位図に対応せる第８図のエネルギ準位図で
示す如く、 Ｅg4＜Ｅg71＜Ｅg5 ……(5) Ｅg4＜Ｅg72＜Ｅg5 ……(6) なる関係を有し、而して半導体層７１及び７２を
以つて、PN接合型発光ダイオード構成の光検出
部８に対するバイアス光を発生するバイアス光発
光部７３が構成され、又半導体層７２に電極７４
が附されてなることを除いては第１図の場合と同
様の構成を有する。
る光増幅用半導体装置の第１の実施例を述べる
に、第１図との対応部分には同一符号を附し詳細
説明はこれを省略するも、第１図にて上述せる構
成に於て、その光検出部８を構成せる半導体層５
（フオトトランジスタ構成のエミツタ層）及び電
極１１間に介挿せる態様を以つて、半導体層５に
連接せる、その半導体層５と同じ導電型即ちＮ型
を有する半導体層７１が設けられ、又その半導体
層７１内に、その半導体層５側とは反対側より形
成されてなる態様を以つて、半導体層７１に連接
せる、その半導体層７１とは逆の導電型即ちＰ型
を有する半導体層７２が設けられ、この場合半導
体層７１及び７２が例えばInGaAsP系の半導体
でなり、依つて半導体層７１及び７２の禁止帯幅
を夫々Ｅg71及びＥg72とするとき、第２図のエネ
ルギ準位図に対応せる第８図のエネルギ準位図で
示す如く、 Ｅg4＜Ｅg71＜Ｅg5 ……(5) Ｅg4＜Ｅg72＜Ｅg5 ……(6) なる関係を有し、而して半導体層７１及び７２を
以つて、PN接合型発光ダイオード構成の光検出
部８に対するバイアス光を発生するバイアス光発
光部７３が構成され、又半導体層７２に電極７４
が附されてなることを除いては第１図の場合と同
様の構成を有する。
以上が本願第２番目の発明による光増幅用半導
体装置の第１の実施例の構成であるが斯る構成に
よれば、それが上述せる事項を除いては第１図の
場合と同様の構成を有し、一方バイアス光発光部
７３（PN接合型発光ダイオード構成）が光検出
部８（フオトトランジスタ構成）よりみて発光部
９（レーザダイオード構成）側とは反対側に構成
されているも、それを構成せる半導体層７１及び
７２がそれ等の禁止帯幅Ｅg71及びＥg72をして光
検出部８を構成せる半導体層４及び５の禁止帯幅
Ｅg4及びＥg5に比し夫々大及び小であるので、入
力光Ｌ１を第８図に示す如くにバイアス光発光部
７３側の外部よりこれを通つて光検出部８に入射
せしめ得、依つて第１図にて上述せる従来の光増
幅用半導体装置の場合と同様に、電極１０及び１
１間に電極１０側を正とするバイアス用電源１２
を負荷１３を通じて接続せる状態に於て、光検出
部８（フオトトランジスタ構成）に半導体層４
（フオトトランジスタ構成でみたベース層）に達
する入力光Ｌ１を入射せしめる場合、第１図にて
上述せる光増幅用半導体装置の場合と同様にバイ
アス用電源１２の電圧に対する負荷１３に流れる
電流の関係が入力光Ｌ１の輝度をパラメータとせ
るフオトトランジスタのコレクタ電圧−電流特性
と同様の電圧−電流特性を以つて得られ、而して
入力光Ｌ１に基く出力光Ｌ２が入力光Ｌ１の輝度
に応じたものとして得られ、依つて第１図にて上
述せる従来の光増幅用半導体装置の場合と同様に
アナロガスな光増幅機能を得ることが出来、そし
てその光増幅機能が、光検出部８を構成せる半導
体層５の禁止帯幅Ｅg5が半導体層４のそれＥg4に
比し大であるので、大なる光増幅度を以つて、又
発光部９を構成せる半導体層１の禁止帯幅Ｅg1が
半導体層２のそれＥg2に比し大であるので、高い
発光効率を以つて得ることが出来、更に光検出部
８を構成せる半導体層４の禁止帯幅Ｅg4と発光部
９を構成せる半導体層２のそれＥg2とを異ならし
めることにより光増幅機能が波長変換機能を伴つ
たものとして得られる等の特徴を有するものであ
る。
体装置の第１の実施例の構成であるが斯る構成に
よれば、それが上述せる事項を除いては第１図の
場合と同様の構成を有し、一方バイアス光発光部
７３（PN接合型発光ダイオード構成）が光検出
部８（フオトトランジスタ構成）よりみて発光部
９（レーザダイオード構成）側とは反対側に構成
されているも、それを構成せる半導体層７１及び
７２がそれ等の禁止帯幅Ｅg71及びＥg72をして光
検出部８を構成せる半導体層４及び５の禁止帯幅
Ｅg4及びＥg5に比し夫々大及び小であるので、入
力光Ｌ１を第８図に示す如くにバイアス光発光部
７３側の外部よりこれを通つて光検出部８に入射
せしめ得、依つて第１図にて上述せる従来の光増
幅用半導体装置の場合と同様に、電極１０及び１
１間に電極１０側を正とするバイアス用電源１２
を負荷１３を通じて接続せる状態に於て、光検出
部８（フオトトランジスタ構成）に半導体層４
（フオトトランジスタ構成でみたベース層）に達
する入力光Ｌ１を入射せしめる場合、第１図にて
上述せる光増幅用半導体装置の場合と同様にバイ
アス用電源１２の電圧に対する負荷１３に流れる
電流の関係が入力光Ｌ１の輝度をパラメータとせ
るフオトトランジスタのコレクタ電圧−電流特性
と同様の電圧−電流特性を以つて得られ、而して
入力光Ｌ１に基く出力光Ｌ２が入力光Ｌ１の輝度
に応じたものとして得られ、依つて第１図にて上
述せる従来の光増幅用半導体装置の場合と同様に
アナロガスな光増幅機能を得ることが出来、そし
てその光増幅機能が、光検出部８を構成せる半導
体層５の禁止帯幅Ｅg5が半導体層４のそれＥg4に
比し大であるので、大なる光増幅度を以つて、又
発光部９を構成せる半導体層１の禁止帯幅Ｅg1が
半導体層２のそれＥg2に比し大であるので、高い
発光効率を以つて得ることが出来、更に光検出部
８を構成せる半導体層４の禁止帯幅Ｅg4と発光部
９を構成せる半導体層２のそれＥg2とを異ならし
めることにより光増幅機能が波長変換機能を伴つ
たものとして得られる等の特徴を有するものであ
る。
又第７図にて上述せる本願第２番目の発明によ
る光増幅用半導体装置の場合、第１図にて上述せ
る従来の光増幅用半導体装置の場合と同様に、光
検出部８に半導体層４に達する入力光Ｌ１を入射
せしめる、その入力光Ｌ１の輝度が小となれば、
これに応じて光検出部８の入力光Ｌ１に基く出力
電流従つて発光部９に流れる電流が小となり、而
して発光部９に流れる電流が閾値電流以下に小と
なれば、発光部９にてのレーザ発振が得られなく
なるものである。
る光増幅用半導体装置の場合、第１図にて上述せ
る従来の光増幅用半導体装置の場合と同様に、光
検出部８に半導体層４に達する入力光Ｌ１を入射
せしめる、その入力光Ｌ１の輝度が小となれば、
これに応じて光検出部８の入力光Ｌ１に基く出力
電流従つて発光部９に流れる電流が小となり、而
して発光部９に流れる電流が閾値電流以下に小と
なれば、発光部９にてのレーザ発振が得られなく
なるものである。
然し乍ら第７図にて上述せる本願第２第目の発
明による光増幅用半導体装置の場合、電極１１及
び７４間に電極７４側を正とするバイアス用電源
７５を接続すれば、バイアス光発光部７３にて発
光が得られ、而してその光がバイアス光LBとし
て光検出部８に入射し、その半導体層４に達し、
依つて光検出部８の出力電流が、バイアス光LB
に基くバイアス電流に入力光Ｌ１に基く電流の重
畳されてなる態様を以つて、入力光Ｌ１に基く電
流の外バイアス光LBに基くバイアス電流を有す
るものとして得られ、この為光検出部８の出力電
流が第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装
置の場合に比しバイアス光LBに基くバイアス電
流分大なる値を有するものとして得られ、依つて
発光部９にてレーザ発振が得られなくなるとせ
る、そのレーザ発振の閾値電流が第１図の光増幅
用半導体装置の場合に比し小なるものとして得ら
れるものである。
明による光増幅用半導体装置の場合、電極１１及
び７４間に電極７４側を正とするバイアス用電源
７５を接続すれば、バイアス光発光部７３にて発
光が得られ、而してその光がバイアス光LBとし
て光検出部８に入射し、その半導体層４に達し、
依つて光検出部８の出力電流が、バイアス光LB
に基くバイアス電流に入力光Ｌ１に基く電流の重
畳されてなる態様を以つて、入力光Ｌ１に基く電
流の外バイアス光LBに基くバイアス電流を有す
るものとして得られ、この為光検出部８の出力電
流が第１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装
置の場合に比しバイアス光LBに基くバイアス電
流分大なる値を有するものとして得られ、依つて
発光部９にてレーザ発振が得られなくなるとせ
る、そのレーザ発振の閾値電流が第１図の光増幅
用半導体装置の場合に比し小なるものとして得ら
れるものである。
この為第７図にて上述せる本願第２番目の発明
による光増幅用半導体装置の場合、光検出部８に
入射せしめる入力光Ｌ１によつて発光部９にてレ
ーザ発振が得られるとせる、その入力光Ｌ１の輝
度の最小値が、第１図にて上述せる従来の光増幅
用半導体装置の場合に比し小であり、従つてアナ
ロガスな光増幅機能が入力光Ｌ１の輝度が或る値
以下の範囲で得られないとしても、その範囲が第
１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装置の場
合に比し小であり、依つて実用性に優れていると
いう大なる特徴を有するものである。
による光増幅用半導体装置の場合、光検出部８に
入射せしめる入力光Ｌ１によつて発光部９にてレ
ーザ発振が得られるとせる、その入力光Ｌ１の輝
度の最小値が、第１図にて上述せる従来の光増幅
用半導体装置の場合に比し小であり、従つてアナ
ロガスな光増幅機能が入力光Ｌ１の輝度が或る値
以下の範囲で得られないとしても、その範囲が第
１図にて上述せる従来の光増幅用半導体装置の場
合に比し小であり、依つて実用性に優れていると
いう大なる特徴を有するものである。
又第７図にて上述せる本願第２番目の発明によ
る光増幅用半導体装置の場合、バイアス光発光部
７３を構成せる半導体層７１及び７２の禁止帯幅
Ｅg71及びＥg72が光検出部８を構成せるバイアス
光発光部７３側の半導体装置５の禁止帯幅Ｅg5に
比し小であるので、バイアス光発光部７３にて得
られるバイアス光LBが不必要に光検出部８を構
成せる半導体層５に吸収されることなしに半導体
層４に達し、依つて光検出部８にてバイアス光
LBに基くバイアス電流を効率良く得ることが出
来、従つて上述せる優れた特徴が全体として効率
良く得られるという大なる特徴を有するものであ
る。
る光増幅用半導体装置の場合、バイアス光発光部
７３を構成せる半導体層７１及び７２の禁止帯幅
Ｅg71及びＥg72が光検出部８を構成せるバイアス
光発光部７３側の半導体装置５の禁止帯幅Ｅg5に
比し小であるので、バイアス光発光部７３にて得
られるバイアス光LBが不必要に光検出部８を構
成せる半導体層５に吸収されることなしに半導体
層４に達し、依つて光検出部８にてバイアス光
LBに基くバイアス電流を効率良く得ることが出
来、従つて上述せる優れた特徴が全体として効率
良く得られるという大なる特徴を有するものであ
る。
次に第９図を伴なつて本願第２番目の発明によ
る光増幅用半導体装置の第２の実施例を述べる
に、第７図との対応部分には同一符号を附して詳
細説明はこれを省略するも、第７図にて上述せる
構成に於て、光検出部８を構成する半導体層と発
光部９を構成する半導体層とを兼ねている半導体
層３が、光検出部８を構成せる半導体層４側に於
ける、例えばその半導体層４と同じInGaAsP系
の半導体でなる半導体層部３ａと、発光部９を構
成せる半導体層２側に於ける、例えば半導体層１
と同じInPの半導体でなり、第４図のエネルギ準
位図に対応せる第１０図のエネルギ準位図で示す
如く半導体層２に比し大なる禁止帯幅Ｅg3b（Ｅg3
ｂ＞Ｅg2）を有する半導体層部３ｂとよりなるこ
とを除いては、第７図の場合と同様の構成を有す
る。
る光増幅用半導体装置の第２の実施例を述べる
に、第７図との対応部分には同一符号を附して詳
細説明はこれを省略するも、第７図にて上述せる
構成に於て、光検出部８を構成する半導体層と発
光部９を構成する半導体層とを兼ねている半導体
層３が、光検出部８を構成せる半導体層４側に於
ける、例えばその半導体層４と同じInGaAsP系
の半導体でなる半導体層部３ａと、発光部９を構
成せる半導体層２側に於ける、例えば半導体層１
と同じInPの半導体でなり、第４図のエネルギ準
位図に対応せる第１０図のエネルギ準位図で示す
如く半導体層２に比し大なる禁止帯幅Ｅg3b（Ｅg3
ｂ＞Ｅg2）を有する半導体層部３ｂとよりなるこ
とを除いては、第７図の場合と同様の構成を有す
る。
以上が本願第２番目の発明による光増幅用半導
体装置の第２の実施例の構成であるが、斯る構成
によれば、それが上述せる事項を除いては第７図
の場合と同様の構成を有し、一方半導体層３が半
導体層４側の半導体層部３ａと半導体層２側の半
導体層部３ｂとよりなるとしても、その半導体層
２側の半導体層部３ｂが半導体層２に比し大なる
禁止帯幅を有するので、詳細説明はこれを省略す
るも、第７図にて上述せる本願第２番目の発明の
第１の実施例の場合と同様の優れた特徴を有する
ものである。但し本例の場合半導体層３を構成せ
る半導体層４側の半導体層部３ａの存在の為に、
光検出部８を構成せる半導体層４及び発光部９を
構成せる半導体層２間に於ける耐圧が第３図にて
上述せる実施例の場合に比し大であり、従つて電
極１０及び１１間でみた耐圧が第７図にて上述せ
る実施例の場合に比し大であるという特徴を有す
るものである。
体装置の第２の実施例の構成であるが、斯る構成
によれば、それが上述せる事項を除いては第７図
の場合と同様の構成を有し、一方半導体層３が半
導体層４側の半導体層部３ａと半導体層２側の半
導体層部３ｂとよりなるとしても、その半導体層
２側の半導体層部３ｂが半導体層２に比し大なる
禁止帯幅を有するので、詳細説明はこれを省略す
るも、第７図にて上述せる本願第２番目の発明の
第１の実施例の場合と同様の優れた特徴を有する
ものである。但し本例の場合半導体層３を構成せ
る半導体層４側の半導体層部３ａの存在の為に、
光検出部８を構成せる半導体層４及び発光部９を
構成せる半導体層２間に於ける耐圧が第３図にて
上述せる実施例の場合に比し大であり、従つて電
極１０及び１１間でみた耐圧が第７図にて上述せ
る実施例の場合に比し大であるという特徴を有す
るものである。
尚上述に於ては本願第１及び第２番目の発明の
夫々につき僅かな実施例を述べたに過ぎず、例え
ば第３図、第５図、第７図及び第９図にて上述せ
る構成に於てその半導体層５を半導体層４側の半
導体層部と半導体層４側とは反対側の半導体層部
とよりなるものとし、而して前者の半導体層部を
後者の半導体層部に比し小なる不純物濃度を有す
るものとし、これにより半導体層５及び４間の
PN接合容量（フオトトランジスタ構成のエミツ
タ・ベース間接合容量）を第３図、第５図、第７
図及び第９図の場合に比し小ならしめ、依つて光
増幅応答機能を上述せる本願第１及び第２番目の
発明による実施例の場合に比し、より優れたもの
として得られる様にすることも出来、又上述に於
てＰ型をＮ型、Ｎ型をＰ型と読み替えた構成とす
ることも出来（但し半導体層２はＰ型及びＮ型の
何れであつても良い）、その他本発明の精神を脱
することなしに種々の変型変更をなし得るであろ
う。
夫々につき僅かな実施例を述べたに過ぎず、例え
ば第３図、第５図、第７図及び第９図にて上述せ
る構成に於てその半導体層５を半導体層４側の半
導体層部と半導体層４側とは反対側の半導体層部
とよりなるものとし、而して前者の半導体層部を
後者の半導体層部に比し小なる不純物濃度を有す
るものとし、これにより半導体層５及び４間の
PN接合容量（フオトトランジスタ構成のエミツ
タ・ベース間接合容量）を第３図、第５図、第７
図及び第９図の場合に比し小ならしめ、依つて光
増幅応答機能を上述せる本願第１及び第２番目の
発明による実施例の場合に比し、より優れたもの
として得られる様にすることも出来、又上述に於
てＰ型をＮ型、Ｎ型をＰ型と読み替えた構成とす
ることも出来（但し半導体層２はＰ型及びＮ型の
何れであつても良い）、その他本発明の精神を脱
することなしに種々の変型変更をなし得るであろ
う。
又上述に於ては第３図、第５図、第７図及び第
９図に示す本願発明の実施例の構成の製法につき
特には述べなかつたが、それ等本願発明の実施例
の構成は、半導体層５を半導体基板として、その
一面上に半導体層４，３，２及び１をそれ等の順
に順次積層して形成し、又第３図及び第５図の場
合半導体基板内にその半導体層４〜１側とは反対
側の面側より半導体層３１を形成し、第７図及び
第９図の場合半導体基板の半導体層４〜１側とは
反対側の面上に半導体層７１を形成して后その半
導体層７１内に半導体層７２を形成するという製
法をとつて得ることが出来るものである。
９図に示す本願発明の実施例の構成の製法につき
特には述べなかつたが、それ等本願発明の実施例
の構成は、半導体層５を半導体基板として、その
一面上に半導体層４，３，２及び１をそれ等の順
に順次積層して形成し、又第３図及び第５図の場
合半導体基板内にその半導体層４〜１側とは反対
側の面側より半導体層３１を形成し、第７図及び
第９図の場合半導体基板の半導体層４〜１側とは
反対側の面上に半導体層７１を形成して后その半
導体層７１内に半導体層７２を形成するという製
法をとつて得ることが出来るものである。
第１図は従来の光増幅用半導体装置を示す略線
的断面図、第２図はそのエネルギ準位を示す図、
第３図は本願第１番目の発明による光増幅用半導
体装置の第１の実施例を示す略線的断面図、第４
図はそのエネルギ準位を示す図、第５図は本願第
１番目の発明による光増幅用半導体装置の第２の
実施例を示す略線的断面図、第６図はそのエネル
ギ準位を示す図、第７図は本願第２番目の発明に
よる光増幅用半導体装置の第１の実施例を示す略
線的断面図、第８図はそのエネルギ準位を示す
図、第９図は本願第２番目の発明による光増幅用
半導体装置の第２の実施例を示す略線的断面図、
第１０図はそのエネルギ準位を示す図である。 図中１，２，３，４，５，３１，７１及び７２
は半導体層、８は光検出部、９は発光部、１０，
１１，３３及び７４は電極、３２及び７３はバイ
アス光発光部、３ａ，３ｂは半導体層部を夫々示
す。
的断面図、第２図はそのエネルギ準位を示す図、
第３図は本願第１番目の発明による光増幅用半導
体装置の第１の実施例を示す略線的断面図、第４
図はそのエネルギ準位を示す図、第５図は本願第
１番目の発明による光増幅用半導体装置の第２の
実施例を示す略線的断面図、第６図はそのエネル
ギ準位を示す図、第７図は本願第２番目の発明に
よる光増幅用半導体装置の第１の実施例を示す略
線的断面図、第８図はそのエネルギ準位を示す
図、第９図は本願第２番目の発明による光増幅用
半導体装置の第２の実施例を示す略線的断面図、
第１０図はそのエネルギ準位を示す図である。 図中１，２，３，４，５，３１，７１及び７２
は半導体層、８は光検出部、９は発光部、１０，
１１，３３及び７４は電極、３２及び７３はバイ
アス光発光部、３ａ，３ｂは半導体層部を夫々示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１、第２、第３、第４及び第５の半導体層
がそれ等の順に順次積層され、上記第１及び第４
の半導体層と上記第２、第３及び第５の半導体層
とが互に逆の導電型を有し、上記第３の半導体層
が少くとも上記第２の半導体層側に於て当該第２
の半導体層に比し大なる禁止帯幅を有し、上記第
３、第４及び第５の半導体層を以つて増幅機能を
有する光検出部が、上記第１、第２及び第３の半
導体層を以つて発光部が構成されてなる光増幅用
半導体装置に於て、上記第５の半導体層に連接せ
る、当該第５の半導体層とは逆の導電型を有する
第６の半導体層を有し、上記第５及び第６の半導
体層を以つて上記光検出部に対するバイアス光を
発生するバイアス光発光部が構成されてなること
を特徴とする光増幅用半導体装置。 ２ 第１、第２、第３、第４及び第５の半導体層
がそれ等の順に順次積層され、上記第１及び第４
の半導体層と上記第２、第３及び第５の半導体層
とが互に逆の導電型を有し、上記第３の半導体層
が少くとも上記第２の半導体層側に於て当該第２
の半導体層に比し大なる禁止帯幅を有し、上記第
３、第４及び第５の半導体層を以つて増幅機能を
有する光検出部が、上記第１、第２及び第３の半
導体層を以つて発光部が構成されてなる光増幅用
半導体装置に於て、上記第５の半導体層に連接せ
る、当該第５の半導体層と同じ導電型を有する第
６の半導体層と、該第６の半導体層に連接せる、
当該第６の半導体層とは逆の導電型を有する第７
の半導体層とを有し、上記第６及び第７の半導体
層を以つて上記光検出部に対するバイアス光を発
生するバイアス光発光部が構成されてなることを
特徴とする光増幅用半導体装置。 ３ 特許請求の範囲第２項所載の光増幅用半導体
装置に於て、上記第６及び第７の半導体層が上記
第５の半導体層に比し小なる禁止帯幅を有するこ
とを特徴とする光増幅用半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4503281A JPS57160181A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Light amplifying semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4503281A JPS57160181A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Light amplifying semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57160181A JPS57160181A (en) | 1982-10-02 |
| JPS6244833B2 true JPS6244833B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=12707993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4503281A Granted JPS57160181A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Light amplifying semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57160181A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6037181A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-26 | Agency Of Ind Science & Technol | 発光素子 |
| JPS62281381A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-07 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光半導体素子 |
-
1981
- 1981-03-27 JP JP4503281A patent/JPS57160181A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57160181A (en) | 1982-10-02 |
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