JPS63278380A - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
- Publication number
- JPS63278380A JPS63278380A JP62115425A JP11542587A JPS63278380A JP S63278380 A JPS63278380 A JP S63278380A JP 62115425 A JP62115425 A JP 62115425A JP 11542587 A JP11542587 A JP 11542587A JP S63278380 A JPS63278380 A JP S63278380A
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- Japan
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- photodetector
- electrode
- light
- type electrode
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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】
［概要］
同一半導体基板上に、形状が対称をなし、且つ、電極を
逆導電型にした一対の受光素子を設け、該受光素子から
の配線も対称的に構成した受光装置である。
逆導電型にした一対の受光素子を設け、該受光素子から
の配線も対称的に構成した受光装置である。
このような受光装置は、光信号の強度雑音を相殺できて
、受信レベルが向上する。
、受信レベルが向上する。
［産業上の利用分野］
本発明は半導体受光装置に係り、特に、高性能な半導体
受光装置に関する。
受光装置に関する。
現在まで、長波長帯光通信はレーザの直接強度変調、受
光素子の直接検波という使い易くて安定なシステムを用
いて発展してきた。
光素子の直接検波という使い易くて安定なシステムを用
いて発展してきた。
しかし、昨今、一層高速で大容量な情報量を伝送するた
めに、周波数や位相を変調して伝送するシステム、所謂
、コヒーレント光伝送システムが脚光を浴びてきており
、それに適応できる高性能な受光装置が要望されている
。
めに、周波数や位相を変調して伝送するシステム、所謂
、コヒーレント光伝送システムが脚光を浴びてきており
、それに適応できる高性能な受光装置が要望されている
。
［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］コヒー
レント光通信用の受光装置としては、レーザ光の強度雑
音を低減させることが感度向上のために必要と考えられ
、その雑音を相殺する目的でＤ Ｂ ＯＲ（Ｄｕａｌ
Ｂａ１ａｎｃｅｄ ０ｐｔｉｃａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ
；デュアルバランス型光受信器）が提案され、例えば
、２個の単体受光素子（フォトダイオード）を直列に外
部配線で接続して、そのような構造のＤＢＯＲによって
、コヒーレント光伝送システムの検討が続けられている
。
レント光通信用の受光装置としては、レーザ光の強度雑
音を低減させることが感度向上のために必要と考えられ
、その雑音を相殺する目的でＤ Ｂ ＯＲ（Ｄｕａｌ
Ｂａ１ａｎｃｅｄ ０ｐｔｉｃａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ
；デュアルバランス型光受信器）が提案され、例えば
、２個の単体受光素子（フォトダイオード）を直列に外
部配線で接続して、そのような構造のＤＢＯＲによって
、コヒーレント光伝送システムの検討が続けられている
。
しかし、ＧＨｚ級の高周波領域では配線の非対称性によ
っても特性が非対称になり、上記例のような２個の単体
受光素子を接続しただけの構造では、リアクタンスやキ
ャパシタンスが相異して、十分に相殺できないと思われ
る。
っても特性が非対称になり、上記例のような２個の単体
受光素子を接続しただけの構造では、リアクタンスやキ
ャパシタンスが相異して、十分に相殺できないと思われ
る。
本発明は、そのような問題点を低減させる半導体受光装
置を提案するものである。
置を提案するものである。
［問題点を解決するための手段］
その目的は、同一半導体基板上に一対の受光素子が対称
形をなして設けられ、該一対の受光素子はｎ型電極とｐ
型電極とがお互いに逆位置になって対称しており、且つ
、該一対の受光素子から導出する配線が対称をなしてい
る半導体受光装置によって達成される。
形をなして設けられ、該一対の受光素子はｎ型電極とｐ
型電極とがお互いに逆位置になって対称しており、且つ
、該一対の受光素子から導出する配線が対称をなしてい
る半導体受光装置によって達成される。
また、このような受光素子と他の能動素子とを同一半導
体基板上に構成させた半導体受光装置に構成する。
体基板上に構成させた半導体受光装置に構成する。
［作用］
即ち、本発明は、対称形状で、お互いに電極の導電型を
逆にした一対の受光素子を同一基板上に設け、且つ、導
出する配線も対称的に構成する。
逆にした一対の受光素子を同一基板上に設け、且つ、導
出する配線も対称的に構成する。
また、このような受光素子と他の能動素子とをモノリシ
ックに構成する。
ックに構成する。
そうすれば、雑音が効果的に相殺できて、受信レヘルが
向上する受光装置が得られる。
向上する受光装置が得られる。
［実施例］
以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図（ａｌは本発明にかかる受光装置の平面図、第１
図（′ｂ）は同図（′ｂ）のＡＡ’断面図である。同図
において、Ｄ、Ｄ’は一対の受光素子、１はＩｎＰ基板
、２．２’はｎ−−Ｇａ１ｎＡｓ受光素子基板、３゜３
“はｎ型電極、４，４“はｐ型電極、 ５． ６゜６
“は配線、７．８．８”は接続電極を示している。
図（′ｂ）は同図（′ｂ）のＡＡ’断面図である。同図
において、Ｄ、Ｄ’は一対の受光素子、１はＩｎＰ基板
、２．２’はｎ−−Ｇａ１ｎＡｓ受光素子基板、３゜３
“はｎ型電極、４，４“はｐ型電極、 ５． ６゜６
“は配線、７．８．８”は接続電極を示している。
本実施例はＩｎＰ基板１上の対称位置に、ｎ−−Ｇａｌ
ｎＡｓ受光素子層２，２“の２つがメサ状に設けられ、
その素子層２，２′に一対の受光素子り。
ｎＡｓ受光素子層２，２“の２つがメサ状に設けられ、
その素子層２，２′に一対の受光素子り。
Ｄｏが作製されて、受光素子ＤＯｎ型電極電極受光素子
Ｄ“のｎ型電極３′とは電極位置が逆になり、また、受
光素子ＤＯｐ型電極電極受光素子Ｄ°のｐ型電極４“と
も電極位置が逆になっているが、受光素子りのｎ型電極
３と受光素子Ｄ“のｐ型電極４′とは電極位置が対称し
ており、且つ、受光素子りのｐ型電極４と受光素子Ｄ°
のｎ型電極３°とも電極位置が対称をなしている。
Ｄ“のｎ型電極３′とは電極位置が逆になり、また、受
光素子ＤＯｐ型電極電極受光素子Ｄ°のｐ型電極４“と
も電極位置が逆になっているが、受光素子りのｎ型電極
３と受光素子Ｄ“のｐ型電極４′とは電極位置が対称し
ており、且つ、受光素子りのｐ型電極４と受光素子Ｄ°
のｎ型電極３°とも電極位置が対称をなしている。
従って、これらの電極下の素子層には同一導電型の領域
が設けられていて（第１図（ト））参照）、一対の受光
素子り、Ｄ’はｐ型頭域とｎ型領域とを交互に並列にし
た櫛形状の横型ＰＩＮダイオードである。そして、画素
子は対称形をなしているものである。
が設けられていて（第１図（ト））参照）、一対の受光
素子り、Ｄ’はｐ型頭域とｎ型領域とを交互に並列にし
た櫛形状の横型ＰＩＮダイオードである。そして、画素
子は対称形をなしているものである。
更に、配線６．６”が対称しており、接続電極８．８′
も対称位置にある。なお、接続電極７は信号の出力端、
接続電極８．８“は電源端で、第２図に第１図で説明し
た受光装置の回路図を示している。
も対称位置にある。なお、接続電極７は信号の出力端、
接続電極８．８“は電源端で、第２図に第１図で説明し
た受光装置の回路図を示している。
このように作製すれば、フォトダイオード（受光素子）
の対称性が極めて良好になり、レーザ光の強度雑音を高
効率に相殺できる。
の対称性が極めて良好になり、レーザ光の強度雑音を高
効率に相殺できる。
次に、第３図は上記の受光装置を使用する応用例を示し
ている。即ち、コヒーレント光伝送の基本例として、受
信部において光ファイバＦによって伝送されてきた信号
光りを局部発振光Ｌｘによって干渉させて、精度良く位
相変調信号を取り出す方式が知られているが、従来、フ
ォトカプラＣに入力した後は不要であった一方の光ファ
イバＦ°をそのまま活かし、本発明にかかる受光装置の
一方の受光素子Ｄ°に入力して、２つの信号光を画素子
から５０％ずつ取り出す。その時、両受光素子り、Ｄ’
に生じる光電流ｉ、ｉ“は差動合成されるが、その位相
がπだけずれるために出力はその和となって得られる。
ている。即ち、コヒーレント光伝送の基本例として、受
信部において光ファイバＦによって伝送されてきた信号
光りを局部発振光Ｌｘによって干渉させて、精度良く位
相変調信号を取り出す方式が知られているが、従来、フ
ォトカプラＣに入力した後は不要であった一方の光ファ
イバＦ°をそのまま活かし、本発明にかかる受光装置の
一方の受光素子Ｄ°に入力して、２つの信号光を画素子
から５０％ずつ取り出す。その時、両受光素子り、Ｄ’
に生じる光電流ｉ、ｉ“は差動合成されるが、その位相
がπだけずれるために出力はその和となって得られる。
一方、信号光に重畳してきた強度雑音の位相はランダム
なために、受光素子り、Ｄ’の雑音はその差が出力にな
って、その結果として強度雑音は低減される。
なために、受光素子り、Ｄ’の雑音はその差が出力にな
って、その結果として強度雑音は低減される。
次に、第４図は上記の受光素子Ｄ（Ｄ’）と接合型電界
効果トランジスタ（Ｊ−ＦＥＴ）ＴとをＩｎＰ基板１上
に搭載させた断面図を示している。
効果トランジスタ（Ｊ−ＦＥＴ）ＴとをＩｎＰ基板１上
に搭載させた断面図を示している。
最近、光素子と電子素子をモノリシックに作製する光電
子集積回路（ＯＢＩＣ）の研究が進んでいるが、本発明
にかかる受光装置も第３図のように構成して、容易な製
造プロセスで集積化が可能であり、受信用０ＥＩＣとし
て利用できるものである。
子集積回路（ＯＢＩＣ）の研究が進んでいるが、本発明
にかかる受光装置も第３図のように構成して、容易な製
造プロセスで集積化が可能であり、受信用０ＥＩＣとし
て利用できるものである。
以上のように、本発明にかかる受光装置によれば、レー
ザ光の強度雑音を効率良く相殺できて、受信信号レベル
を高めることができる。
ザ光の強度雑音を効率良く相殺できて、受信信号レベル
を高めることができる。
［発明の効果］
上記の説明から明らかなように、本発明にががる半導体
受光装置は顕著に強度雑音を低減できて、受信レベルを
向上し、コヒーレント光伝送の発展に役立つものである
。
受光装置は顕著に強度雑音を低減できて、受信レベルを
向上し、コヒーレント光伝送の発展に役立つものである
。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明にかかる受光装置の平
面図と断面図、 第２図は本発明にかかる受光装置の回路図、第３図は本
発明にかかる受光装置の応用例を示す図、 第４図は本発明の受光装置を搭載したＯＢＩＣの断面図
である。 図において、 Ｄ、Ｄ’は受光素子、 １はＩｎＰ基板、２．２′は
ｎ”’ −ＧａｌｎＡｓ受光素子層、３．３°はｎ−電
極、 ４．４′はｐ−電極、５．６．６“は配線、 ？
、８．８’は接続電極、Ｆは光ファイバ、 Ｃは
フォトカブラ、Ｌは信号光、 Ｌｘは局部発振
光、Ｔは接合型トランジスタ を示している。 巻延引に小）ろうυ巴第１置 館 １ 図 レト、イ壬−明に〃いろ１項？尤萼遣氏ロ芸ン呵４ンＡ
３２ 図 本発明に小）ろ受光ノど」りへ用イ列Ｅ水Ｖ閃Ｎ受ゴ→
］にηλ）ろ毛さ慴循軌し鴫Ｅｔｃつ１叱り−６１）し
≧）第 ４ 図
面図と断面図、 第２図は本発明にかかる受光装置の回路図、第３図は本
発明にかかる受光装置の応用例を示す図、 第４図は本発明の受光装置を搭載したＯＢＩＣの断面図
である。 図において、 Ｄ、Ｄ’は受光素子、 １はＩｎＰ基板、２．２′は
ｎ”’ −ＧａｌｎＡｓ受光素子層、３．３°はｎ−電
極、 ４．４′はｐ−電極、５．６．６“は配線、 ？
、８．８’は接続電極、Ｆは光ファイバ、 Ｃは
フォトカブラ、Ｌは信号光、 Ｌｘは局部発振
光、Ｔは接合型トランジスタ を示している。 巻延引に小）ろうυ巴第１置 館 １ 図 レト、イ壬−明に〃いろ１項？尤萼遣氏ロ芸ン呵４ンＡ
３２ 図 本発明に小）ろ受光ノど」りへ用イ列Ｅ水Ｖ閃Ｎ受ゴ→
］にηλ）ろ毛さ慴循軌し鴫Ｅｔｃつ１叱り−６１）し
≧）第 ４ 図
Claims (2)
- （１）同一半導体基板上に一対の受光素子が対称形をな
して設けられ、該一対の受光素子はｎ型電極とｐ型電極
とがお互いに逆位置になつて対称しており、且つ、該一
対の受光素子から導出する配線が対称をなしていること
を特徴とする半導体受光装置。 - （２）上記の受光素子と他の能動素子とが同一半導体基
板上に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の半導体受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62115425A JPS63278380A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62115425A JPS63278380A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 半導体受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63278380A true JPS63278380A (ja) | 1988-11-16 |
Family
ID=14662251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62115425A Pending JPS63278380A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63278380A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5252852A (en) * | 1989-03-14 | 1993-10-12 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having flip chip bonding pads matched with pin photodiodes in a symmetrical layout configuration |
| WO2007033610A1 (en) * | 2005-09-26 | 2007-03-29 | Hongkong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. | Photo-detectors and optical devices incorporating same |
| JP2009141308A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Fujifilm Corp | フォトダイオード |
| JP2011520258A (ja) * | 2008-05-05 | 2011-07-14 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | ナノワイヤベースのフォトダイオード |
| JP2018082089A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 日本電信電話株式会社 | 光検出器 |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP62115425A patent/JPS63278380A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5252852A (en) * | 1989-03-14 | 1993-10-12 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having flip chip bonding pads matched with pin photodiodes in a symmetrical layout configuration |
| WO2007033610A1 (en) * | 2005-09-26 | 2007-03-29 | Hongkong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. | Photo-detectors and optical devices incorporating same |
| JP2009141308A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Fujifilm Corp | フォトダイオード |
| JP2011520258A (ja) * | 2008-05-05 | 2011-07-14 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | ナノワイヤベースのフォトダイオード |
| JP2018082089A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 日本電信電話株式会社 | 光検出器 |
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