JPS59129469A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPS59129469A JPS59129469A JP58004433A JP443383A JPS59129469A JP S59129469 A JPS59129469 A JP S59129469A JP 58004433 A JP58004433 A JP 58004433A JP 443383 A JP443383 A JP 443383A JP S59129469 A JPS59129469 A JP S59129469A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 40
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、出力光をモニタする受光素子を一体化した構
成の半導体発光素子に関する。
成の半導体発光素子に関する。
光ファイバ通信において、半導体発光素子として発光ダ
イオード、ン金妥ダイオード等が盛んに使われている。
イオード、ン金妥ダイオード等が盛んに使われている。
しかし、これら半導体発光素子において、非線形ひずみ
が存在するため、なんらかのひずみ補償が必要である。
が存在するため、なんらかのひずみ補償が必要である。
このひずみ補償法の一つとして、発光素子の光信号の一
部を受光素子でモニタし発光素子の駆動回路に帰還する
光−電気帰還法がある。この構成として半導体発光素子
の出力光の一部を検出する受光素子を発光素子の上面、
下面あるいは側面へ一体的に構成する型のものが提案さ
れている。
部を受光素子でモニタし発光素子の駆動回路に帰還する
光−電気帰還法がある。この構成として半導体発光素子
の出力光の一部を検出する受光素子を発光素子の上面、
下面あるいは側面へ一体的に構成する型のものが提案さ
れている。
第１図は、従来のモニタ用の受光素子を一体化した半導
体発光素子の一例を示すものである。
体発光素子の一例を示すものである。
Ｐ型半導体基板１０１にＰ型層１０２、ｎ型層１０３を
積層して発光素子１１を形成している。
積層して発光素子１１を形成している。
Ｐ型基板１０１とＰ型層１０２との間には電流狭窄部１
５を定義するｎ型層１０４′ｔ−埋込んで、いわゆる電
流狭窄型ＬＥＤとしている。１θ５はカソード電極、１
０６はアノード電極である。
５を定義するｎ型層１０４′ｔ−埋込んで、いわゆる電
流狭窄型ＬＥＤとしている。１θ５はカソード電極、１
０６はアノード電極である。
この発光素子１１の出力光をモニタする受光素子１３は
、この上に絶縁膜１２を介してＰ型層１０７とｎ型層１
０８を順次積層して構成している。１０９．．１１０は
それぞれ受光素子１３のカソード電極、アノード電極で
ある。この半導体発光素子１１において、駆動信号電流
はアノード電極１０６から電流狭窄部１５を集中して通
過し、電極１０５へ流れて行く構成になっており、電流
を集中させることから発光効率を高めることが出来、有
効な手段となっている。
、この上に絶縁膜１２を介してＰ型層１０７とｎ型層１
０８を順次積層して構成している。１０９．．１１０は
それぞれ受光素子１３のカソード電極、アノード電極で
ある。この半導体発光素子１１において、駆動信号電流
はアノード電極１０６から電流狭窄部１５を集中して通
過し、電極１０５へ流れて行く構成になっており、電流
を集中させることから発光効率を高めることが出来、有
効な手段となっている。
一方、この発光素子１１から発生した光信号は、受光素
子１３でその一部が吸収検出され、残りが透過して外部
へ出力光として取り出され、例えば光ファイバ１４に結
合されることになる。
子１３でその一部が吸収検出され、残りが透過して外部
へ出力光として取り出され、例えば光ファイバ１４に結
合されることになる。
ところでこの従来構造では、発光素子１１の出力光を受
光素子１３を透過させて取り出すようになっているため
、素子設計が非常に困難である。何故なら、受光素子１
３を透過する出力光の波長範囲や透過率を所望の値に設
定するためには、発光素子１１の発光波長は勿論、受光
素子１３のＰｎ接合の空乏層幅や吸収特性を精密に設計
する必要があるからである。また第１図のものは構造的
にも複雑であり、製造工程制御も容易ではない。
光素子１３を透過させて取り出すようになっているため
、素子設計が非常に困難である。何故なら、受光素子１
３を透過する出力光の波長範囲や透過率を所望の値に設
定するためには、発光素子１１の発光波長は勿論、受光
素子１３のＰｎ接合の空乏層幅や吸収特性を精密に設計
する必要があるからである。また第１図のものは構造的
にも複雑であり、製造工程制御も容易ではない。
本発明の目的は、上述した欠点を除去し、設計が容易で
構造も簡単な、モニタ用受光素子を一体化した半導体発
光素子を提供することにある。
構造も簡単な、モニタ用受光素子を一体化した半導体発
光素子を提供することにある。
本発明は、電流狭窄部を定義するために発光集子内に埋
設される層が形成する接合を受光接合部として用いるこ
とを特徴とするものである。
設される層が形成する接合を受光接合部として用いるこ
とを特徴とするものである。
即ち、本発明においては、第１導電型の第１半導体層上
に電流狭窄部を定義する第２導電型の第２半導体層が直
接には低濃度半導体層を介して形成され、この上に前記
電流狭窄部をおおうように第１導電型の第３半導体層お
よび第２導電型の第４半導体層が順次積層されて発光接
合部を構成する。そして、前記第１半導体層と第２半導
体層間のｐｎまたはｐｉｎ接合を前記発光接合部から発
せられる出力光をモニタする受光接合部とする。
に電流狭窄部を定義する第２導電型の第２半導体層が直
接には低濃度半導体層を介して形成され、この上に前記
電流狭窄部をおおうように第１導電型の第３半導体層お
よび第２導電型の第４半導体層が順次積層されて発光接
合部を構成する。そして、前記第１半導体層と第２半導
体層間のｐｎまたはｐｉｎ接合を前記発光接合部から発
せられる出力光をモニタする受光接合部とする。
本発明によれば、発光素子そのものの一部、即ち素子内
に電流狭窄のために埋込まれる層が形成する接合をその
まま受光素子として利用するため、全体の構造が簡単に
なり、製造工程も容易になる。
に電流狭窄のために埋込まれる層が形成する接合をその
まま受光素子として利用するため、全体の構造が簡単に
なり、製造工程も容易になる。
また本発明によれば、一体化される受光素子は、発光接
合部から外部へ取出されて例えば光ファイバ等に結合す
る有効な出力光をさえぎることはなく、いわば発光素子
のもれ出力光をモニタ光として検出するようになる。従
って受光素子は従来のように、透過と吸収の割合を考慮
する必要はなく、全吸収となるように設計することがで
きる。これは発光素子およびこれに一体化される受光素
子の設計条件が非常に緩くなることを意味し、従ってま
た、発光素子の非線形ひずみ補償も正確に行なうことが
可能となる。
合部から外部へ取出されて例えば光ファイバ等に結合す
る有効な出力光をさえぎることはなく、いわば発光素子
のもれ出力光をモニタ光として検出するようになる。従
って受光素子は従来のように、透過と吸収の割合を考慮
する必要はなく、全吸収となるように設計することがで
きる。これは発光素子およびこれに一体化される受光素
子の設計条件が非常に緩くなることを意味し、従ってま
た、発光素子の非線形ひずみ補償も正確に行なうことが
可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。
第２図は、一実施例の概略構成図である。Ｐ型のＧａＡ
ａ基板（第１半導体層）２０１を用い、その主面に電流
狭窄部２３を形成すべくＩ型ＧａＡｓ層２０２を介して
れ型ＧａＡｓ層（第２半導体層）２０３を形成している
。このＧａＡｓ基板２０１とｉ型ＧａＡｓ層２０２およ
びｎ型ＧａＡｓ層２０３が形成するｐｌｎ接合部が受光
素子２１を構成する。そしてこの上にｎ型ＧａＡｓ層２
０３の周辺に電極取出し領域を残して電流狭窄部２３を
おおうようにＰ＋型Ｇ”ｆ−ｘＡＡ’ＸＡＩ層（第３半
導体層）２０５．１型Ｇ ａ １−１ Ａ Ｊ ｘ Ａ
ｓ層（第４半導体層）２０６およびｎ型層 ａｘ Ａ
１１−ｘＡｓ層２０７を積層形成して、ヘテロ接合構造
の発光素子２２を構成している。２０８は発光素子２２
のカソード電極、２０４は受光累子２１のカソード電極
であり、２０９は画素子に共通のアノード電極である。
ａ基板（第１半導体層）２０１を用い、その主面に電流
狭窄部２３を形成すべくＩ型ＧａＡｓ層２０２を介して
れ型ＧａＡｓ層（第２半導体層）２０３を形成している
。このＧａＡｓ基板２０１とｉ型ＧａＡｓ層２０２およ
びｎ型ＧａＡｓ層２０３が形成するｐｌｎ接合部が受光
素子２１を構成する。そしてこの上にｎ型ＧａＡｓ層２
０３の周辺に電極取出し領域を残して電流狭窄部２３を
おおうようにＰ＋型Ｇ”ｆ−ｘＡＡ’ＸＡＩ層（第３半
導体層）２０５．１型Ｇ ａ １−１ Ａ Ｊ ｘ Ａ
ｓ層（第４半導体層）２０６およびｎ型層 ａｘ Ａ
１１−ｘＡｓ層２０７を積層形成して、ヘテロ接合構造
の発光素子２２を構成している。２０８は発光素子２２
のカソード電極、２０４は受光累子２１のカソード電極
であり、２０９は画素子に共通のアノード電極である。
２４は発光素子２２からの出力光を結合する光ファイバ
である。
である。
具体的には、例えばＧＩＬｌ−ｘＡｌｊｊＡｓ層２０５
゜２０７としテｆｆｉ −０，２〜０．４のものを用い
、また”ｔ−ｘＡｌｘＡｔｘ層２θ６としてはｘ ｓｗ
Ｏ，１のものを用いれば、発光素子２２の発光波長は
０．８μｍとなり、ＧａＡｍのｐｉｎ接合からなる受光
素子２１はその出力光に対してほぼ全吸収の条件を満た
すことができる。
゜２０７としテｆｆｉ −０，２〜０．４のものを用い
、また”ｔ−ｘＡｌｘＡｔｘ層２θ６としてはｘ ｓｗ
Ｏ，１のものを用いれば、発光素子２２の発光波長は
０．８μｍとなり、ＧａＡｍのｐｉｎ接合からなる受光
素子２１はその出力光に対してほぼ全吸収の条件を満た
すことができる。
この実施例によれば、発光素子２２から上方に取出され
て光ファイバ２４に入力される出力光は何らさえぎられ
ることなく、受光素子２１は上記発光素子２２の接合部
から下方に放射されるいわばもれ出力光を検出すること
になる。
て光ファイバ２４に入力される出力光は何らさえぎられ
ることなく、受光素子２１は上記発光素子２２の接合部
から下方に放射されるいわばもれ出力光を検出すること
になる。
従って素子設計は容易であり、受光素子２１がｐｉｎ接
合を用いた高速動作型であることと相まって、光−電気
帰還法による非直線ひずみ補償を正確に行なうことが可
能となる。またＰ型ＧａＡｓ基板２０１ 、ｉ型ＧａＡ
ｓ層２０２．ｎ型層ａＡｍ層２０３およびアノード電極
２０５は発光素子２２と受光素子２１で共用しており、
受光素子として格別の半導体層形成を必要としないため
、構造および製造工程が従来に比べて非常に簡単である
。
合を用いた高速動作型であることと相まって、光−電気
帰還法による非直線ひずみ補償を正確に行なうことが可
能となる。またＰ型ＧａＡｓ基板２０１ 、ｉ型ＧａＡ
ｓ層２０２．ｎ型層ａＡｍ層２０３およびアノード電極
２０５は発光素子２２と受光素子２１で共用しており、
受光素子として格別の半導体層形成を必要としないため
、構造および製造工程が従来に比べて非常に簡単である
。
なお本発明は上記実施例に限られない。例えば電流狭窄
層としてのｉ型ａｓｈｓ＄２ｏｚを省いてＰｎ接合型と
してこれを受光接合部として用いてもよい。要するに本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。
層としてのｉ型ａｓｈｓ＄２ｏｚを省いてＰｎ接合型と
してこれを受光接合部として用いてもよい。要するに本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。
第１図は、従来のモニタ用受光素子一体型の半導体発光
素子を示す断面図、第２図は、本発明の実施例によるモ
ニタ用受光素子一体型の半導体発光素子を示す断面図で
ある。 ２０１−Ｐ型ＧａＡ１基板（第１半導体＃）、２０２−
１型ＧａＡｓＪ ２θＢ−ｎ型ＧａＡｇ層（第２半導
体層）、２０４・・・カソード電極、２０５−−−ｐ
型Ｇａ１−ｚＡｌｘＡｓ層（第３半導体層）、２０６・
・・ｎ−型Ｇ ＆ Ｉ−ｚ Ａ Ｚ Ｘ Ａ ８層（第
４半導体層）、２０７−・ｎ＋型Ｑ５−ｚＡｌｊｘｋｓ
Ｊ緬、２０８・・・カソード電極、２０９・・・アノー
ド電極、２１・・・受光素子、２１・・・発光素子、２
３・・・電流狭窄部。
素子を示す断面図、第２図は、本発明の実施例によるモ
ニタ用受光素子一体型の半導体発光素子を示す断面図で
ある。 ２０１−Ｐ型ＧａＡ１基板（第１半導体＃）、２０２−
１型ＧａＡｓＪ ２θＢ−ｎ型ＧａＡｇ層（第２半導
体層）、２０４・・・カソード電極、２０５−−−ｐ
型Ｇａ１−ｚＡｌｘＡｓ層（第３半導体層）、２０６・
・・ｎ−型Ｇ ＆ Ｉ−ｚ Ａ Ｚ Ｘ Ａ ８層（第
４半導体層）、２０７−・ｎ＋型Ｑ５−ｚＡｌｊｘｋｓ
Ｊ緬、２０８・・・カソード電極、２０９・・・アノー
ド電極、２１・・・受光素子、２１・・・発光素子、２
３・・・電流狭窄部。
Claims (2)
- （１）第１導電型の第１半導体層上に電流狭窄部を定義
する第２導電型の第２半導体層が直接または低濃度半導
体層を介して形成され、この上に前記電流狭窄部をおお
うように第１導電型の第３半導体層および第２導電型の
第４半導体層が順次積層されて発光接合部を構成し、前
記第１半導体層と第２半導体層間のｐｎまたはｐｉｎ接
合を前記発光接合部から発せられる出力光をモニタする
受光接合部としたことを特徴とする半導体発光素子。 - （２） 前記第３半導体層および第４半導体層は前記
第２半導体層の周辺に電極取り出し領域を残した状態で
積層形成されている特許請求の範囲第１項記戦の半導体
発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004433A JPS59129469A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004433A JPS59129469A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59129469A true JPS59129469A (ja) | 1984-07-25 |
| JPH0155587B2 JPH0155587B2 (ja) | 1989-11-27 |
Family
ID=11584104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58004433A Granted JPS59129469A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59129469A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188385A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-17 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体発光素子 |
| DE19539033B4 (de) * | 1994-10-19 | 2006-05-04 | Denso Corp., Kariya | Licht emittierendes Halbleiterbauelement |
| JP2006147691A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Seiko Epson Corp | 光素子及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP58004433A patent/JPS59129469A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188385A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-17 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体発光素子 |
| JPH0728051B2 (ja) * | 1986-02-14 | 1995-03-29 | オムロン株式会社 | 半導体発光素子 |
| DE19539033B4 (de) * | 1994-10-19 | 2006-05-04 | Denso Corp., Kariya | Licht emittierendes Halbleiterbauelement |
| JP2006147691A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Seiko Epson Corp | 光素子及びその製造方法 |
| JP4572369B2 (ja) * | 2004-11-17 | 2010-11-04 | セイコーエプソン株式会社 | 光素子及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0155587B2 (ja) | 1989-11-27 |
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