JPS6068676A - 波長選択形受光器 - Google Patents
波長選択形受光器Info
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- JPS6068676A JPS6068676A JP58176366A JP17636683A JPS6068676A JP S6068676 A JPS6068676 A JP S6068676A JP 58176366 A JP58176366 A JP 58176366A JP 17636683 A JP17636683 A JP 17636683A JP S6068676 A JPS6068676 A JP S6068676A
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- semiconductor
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/111—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by at least three potential barriers, e.g. photothyristors
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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】
本発明は波長選択機能を有する半導体受光器に関するも
のである。
のである。
従来のこの種装置は半導体基板に垂直方向にバンドギャ
ップエネルギの異なる半導体感光層が積層され、それぞ
れに設けられたＰＮ接合において光電変換がおこなわれ
るように構成されていた。
ップエネルギの異なる半導体感光層が積層され、それぞ
れに設けられたＰＮ接合において光電変換がおこなわれ
るように構成されていた。
第１図はＴ、Ｐ、ＬＥＥ等によってエレクトロニクス・
レターの１５巻１３号（１９７９年）に報告されたもの
である。半導体層４および７はそれぞれ吸収ピーク波長
が１．１８μｍ＋１．０ｓμｍになるような組成をイ」
するＩｎＧａＡｓＰで構成されている。さらに、 ＰＮ
接合９がそれぞれの層内に個別に形成されている。
レターの１５巻１３号（１９７９年）に報告されたもの
である。半導体層４および７はそれぞれ吸収ピーク波長
が１．１８μｍ＋１．０ｓμｍになるような組成をイ」
するＩｎＧａＡｓＰで構成されている。さらに、 ＰＮ
接合９がそれぞれの層内に個別に形成されている。
本装置を動作させるに＋ｄ、光ビームを装置上部よりＰ
Ｎ接合９を通して入射する。この時、入射光ビームにお
いて波長１６０８μｍ以下を有するものは半導体層７に
おいて吸収され、電極１１．１２より電気信号として外
部に取り出される。一方、残りの光ビームは半導体層４
において吸収され、電極１２．１３より電気信号として
取り出される。以上、説明したように従来のこの種装置
は光入射が半導体基板および半導体感光層に対して垂直
方向になるように構成されているため、装置がメサ構造
になること、さらに共通用電極１２ｉ／ｉ：接続する半
導体層の抵抗による電圧変動に基づく漏話が生ずること
、また、分離が三波長領域にしかできない等の欠点があ
った。
Ｎ接合９を通して入射する。この時、入射光ビームにお
いて波長１６０８μｍ以下を有するものは半導体層７に
おいて吸収され、電極１１．１２より電気信号として外
部に取り出される。一方、残りの光ビームは半導体層４
において吸収され、電極１２．１３より電気信号として
取り出される。以上、説明したように従来のこの種装置
は光入射が半導体基板および半導体感光層に対して垂直
方向になるように構成されているため、装置がメサ構造
になること、さらに共通用電極１２ｉ／ｉ：接続する半
導体層の抵抗による電圧変動に基づく漏話が生ずること
、また、分離が三波長領域にしかできない等の欠点があ
った。
本発明はこれらの欠点を除去するだめ、受光器を光導波
路形とするとともにブレーナ化を図り、さらに三波長以
上の波長選択機能をもたせるように（−た波長選択形蛍
光器を提供するものである。
路形とするとともにブレーナ化を図り、さらに三波長以
上の波長選択機能をもたせるように（−た波長選択形蛍
光器を提供するものである。
以下本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の実施例であって、ｎ形のＩｎＰ基板２
１上に光導波路２３ （２６，２７）およびＰＮ接合２
８゜２９が設けられた構成になっている。第３図は第２
図のＡ−Ａ’面における断面構造図を示したものである
。ｎ形ＩｎＰ基板２１の上にｎ形ＩｎＰ層２２．ｎ形Ｉ
ｎＧａＡｓＰ層２３．２６．２７、ｎ形ＩｎＰ層２４．
２５が積層されている。１だ、破線で示した部分２８．
２９はＩ）Ｎ接合であり、それぞれのｐ形半導体層には
電極３０゜３１が個別に配置されている。また、基板２
１側にはｎ側電極３２が、さらに表面保護膜としてＳｉ
Ｎ４膜３３が設けられている。このような構成において
、各半導体層の屈折率の大小関係は、半導体層２２゜２
４．２５＜半導体層２３．２６．２７である。まだ、バ
ンドギャップエネルギの大小関係は半導体層２７〈半導
体層２６＜半導体層２３＜半導体層２２．２４．２５と
なっている。
１上に光導波路２３ （２６，２７）およびＰＮ接合２
８゜２９が設けられた構成になっている。第３図は第２
図のＡ−Ａ’面における断面構造図を示したものである
。ｎ形ＩｎＰ基板２１の上にｎ形ＩｎＰ層２２．ｎ形Ｉ
ｎＧａＡｓＰ層２３．２６．２７、ｎ形ＩｎＰ層２４．
２５が積層されている。１だ、破線で示した部分２８．
２９はＩ）Ｎ接合であり、それぞれのｐ形半導体層には
電極３０゜３１が個別に配置されている。また、基板２
１側にはｎ側電極３２が、さらに表面保護膜としてＳｉ
Ｎ４膜３３が設けられている。このような構成において
、各半導体層の屈折率の大小関係は、半導体層２２゜２
４．２５＜半導体層２３．２６．２７である。まだ、バ
ンドギャップエネルギの大小関係は半導体層２７〈半導
体層２６＜半導体層２３＜半導体層２２．２４．２５と
なっている。
次に、本装置の動作方法について述べる。一方の端面Ａ
′から半導体層２３に入射された光ビームは、半導体層
２３．２６．２３．２７．２３と伝搬してゆく。このと
き、半導体＃２６の吸収端波長が１．３ミクロンである
ため、入射光ビームのうち波長が１３ミクロン以下の光
は第４図に示す電気信号４１として電極３０．３２によ
り取り出される。なお、第４図中に破線で示した電気信
号４０は半導体層２３により吸収されたものであるが、
取り出し電極を設けていないため実際に外部に取り出す
ことはできない。電気４に号４２は半導体層２７により
吸収され、電極３１．３２により取り出されたものであ
る。第２，３図に示した実施例では、信号塩シ出し用半
導体吸収層は２６．２７と２個所しか設けていないが、
さらに追加することにより、電気信号４３．４４を取り
出すことも可能である。
′から半導体層２３に入射された光ビームは、半導体層
２３．２６．２３．２７．２３と伝搬してゆく。このと
き、半導体＃２６の吸収端波長が１．３ミクロンである
ため、入射光ビームのうち波長が１３ミクロン以下の光
は第４図に示す電気信号４１として電極３０．３２によ
り取り出される。なお、第４図中に破線で示した電気信
号４０は半導体層２３により吸収されたものであるが、
取り出し電極を設けていないため実際に外部に取り出す
ことはできない。電気４に号４２は半導体層２７により
吸収され、電極３１．３２により取り出されたものであ
る。第２，３図に示した実施例では、信号塩シ出し用半
導体吸収層は２６．２７と２個所しか設けていないが、
さらに追加することにより、電気信号４３．４４を取り
出すことも可能である。
以上の説明においてはｎ形ＩｎＰ基板を用いた実施例に
ついて述べたが、ｐ形、ｎ形を交換することによりｐ形
ＩｎＰ基板によっても本装置を構成することができる。
ついて述べたが、ｐ形、ｎ形を交換することによりｐ形
ＩｎＰ基板によっても本装置を構成することができる。
さらに、導電形半導体基板の代りに半絶縁性基板を用い
てもよい。その際、表面のｎ形ＩｎＰ層２５Ｖｃｎ側電
極を設ければよい。また、半導体材料においてもＧａＡ
ｓ −ＧａＡＡＡｓ ＋ ＧａＳｂ −ＧａＡＬＡｓＳ
ｂを用いて、本装置を構成することができる。
てもよい。その際、表面のｎ形ＩｎＰ層２５Ｖｃｎ側電
極を設ければよい。また、半導体材料においてもＧａＡ
ｓ −ＧａＡＡＡｓ ＋ ＧａＳｂ −ＧａＡＬＡｓＳ
ｂを用いて、本装置を構成することができる。
第５図は本装置の製作手順を述べたものである。
まず、（ａ）に示すように、ｎ形ＩｎＰ基板２１上にｎ
形ＩｎＰ ２２ と吸収端波長が１２８ミクロン波長で
あるｎ形ＩｎＧａＡｓＰ層２３を液相成長法で成長した
後、（ｂ）に示すように、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ層２３を
ストライプ状に選択エツチングする。次Ｋ （ｃ）に示
すように、再度液相成長により吸収端波長が１３ミクロ
ン。
形ＩｎＰ ２２ と吸収端波長が１２８ミクロン波長で
あるｎ形ＩｎＧａＡｓＰ層２３を液相成長法で成長した
後、（ｂ）に示すように、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ層２３を
ストライプ状に選択エツチングする。次Ｋ （ｃ）に示
すように、再度液相成長により吸収端波長が１３ミクロ
ン。
１３２ミクロンであるＩｎＧａＡｓＰ層２６を（ｂ）で
形成したストライプ部分に個別に成長する。さらに、（
ｄ’）に示すように、これらＩｎＧａＡｓＰ層２３．２
６を（ｂ）で形成したストライプと直交方向にメサエッ
チングした後、（ｅ）Ｋ示すように、液相成長法により
ｎ形ＩｎＰ層２４．２５の成長をおこない、メザ部を埋
め込み構造とする。最後に、第３図により説明し／こよ
５Ｋ、１３ミクロン、１．３２ミクロン組成のＩｎＧａ
ＡｓＰ層２３．２６の全域にわたってそれぞれ個別にＰ
、Ｎ接合が形成されるように、上部ｎ形ＩｎＰ層２５よ
りｐ形不純物を導入した後、それぞれのｐ形半導体層お
よび基板側ＩｎＰ層２Ｊにそれぞれ電極３０゜３］と３
２を形成すればよい。
形成したストライプ部分に個別に成長する。さらに、（
ｄ’）に示すように、これらＩｎＧａＡｓＰ層２３．２
６を（ｂ）で形成したストライプと直交方向にメサエッ
チングした後、（ｅ）Ｋ示すように、液相成長法により
ｎ形ＩｎＰ層２４．２５の成長をおこない、メザ部を埋
め込み構造とする。最後に、第３図により説明し／こよ
５Ｋ、１３ミクロン、１．３２ミクロン組成のＩｎＧａ
ＡｓＰ層２３．２６の全域にわたってそれぞれ個別にＰ
、Ｎ接合が形成されるように、上部ｎ形ＩｎＰ層２５よ
りｐ形不純物を導入した後、それぞれのｐ形半導体層お
よび基板側ＩｎＰ層２Ｊにそれぞれ電極３０゜３］と３
２を形成すればよい。
以上説明したように本発明装置は光導波路構造を利用し
たものであるから、プレーナ形にできることはもちろん
であり、選択波長領域を２以上にできるなどの利点があ
る。
たものであるから、プレーナ形にできることはもちろん
であり、選択波長領域を２以上にできるなどの利点があ
る。
第１図（づ従来の波長選択特性図の断面図、第２図は本
発明装置゛の一実施例を示す斜視図、第３図は第２図の
Ａ−Ａ’面に沿う断面図、第４図は本発明装置の波長選
択特性図、第５図は本発明装置の製作手順を説明するだ
めの斜視図である。 １・・・従来の波長選択形骨光器、 ２・・・基板、３
．６．８・・・半導体層、４．７ ’−ＩｎＧａＡｓＰ
層、 ５．９・・・ＰＮ接合、 １０・・・絶縁膜、１
１．１２．１３・・・電極、 ２０・・・本発明装置、
２１− ｎ形ＩｎＰ基板、 ２２ 、２４．２５− ｎ
形ＩｎＰ層、 ２３ ＝−ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ層（コア
部）、２６ 、２７−＝ ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ層（複数
の領域）、２８、２９・・・ＰＮ接合、 ３０．３１．
３２・・・電極、２３・・・ＳｉＮ、膜、 ４０、４１．４２．４３．４４・・・電気信号。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 白水常雄 外１名 汚３ 口 乃４０ ５反 長 〔ミフ口ソ〕
発明装置゛の一実施例を示す斜視図、第３図は第２図の
Ａ−Ａ’面に沿う断面図、第４図は本発明装置の波長選
択特性図、第５図は本発明装置の製作手順を説明するだ
めの斜視図である。 １・・・従来の波長選択形骨光器、 ２・・・基板、３
．６．８・・・半導体層、４．７ ’−ＩｎＧａＡｓＰ
層、 ５．９・・・ＰＮ接合、 １０・・・絶縁膜、１
１．１２．１３・・・電極、 ２０・・・本発明装置、
２１− ｎ形ＩｎＰ基板、 ２２ 、２４．２５− ｎ
形ＩｎＰ層、 ２３ ＝−ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ層（コア
部）、２６ 、２７−＝ ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ層（複数
の領域）、２８、２９・・・ＰＮ接合、 ３０．３１．
３２・・・電極、２３・・・ＳｉＮ、膜、 ４０、４１．４２．４３．４４・・・電気信号。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 白水常雄 外１名 汚３ 口 乃４０ ５反 長 〔ミフ口ソ〕
Claims (2)
- （１）第１の導電形を有する半導体基板上に、矩形断面
を有し第１の導電形の半導体よりなるコア部と、該コア
部の周囲を埋め込む第１の導電形の半導体よりなるクラ
ッド部とで形成された光導波路が積層されており、該光
導波部の前記コア部には光の伝搬方向に該コア部の半導
体の本来のバンドギャップエネルギよりも小さなバンド
ギャップエネルギを有する複数の領域が該コア内で互い
に分離されて各領域のバンドギャップエネルギの値が相
異なりかつ各バンドギャップエネルギが順次小さくなる
ように配置され、さらに、前記複数の領域にそれぞれ別
個に接するよ５にその領域の導電形とは相補の導電形を
有する分離された複数の部分が形成されることによって
分離された複数のＰＮ接合が形成され、該複数のＰＮ接
合で発生される電気信号を外部に取り出すだめに複数の
電極が当該ＰＮ接合毎に設けられていることを特徴とす
る波長選択形受光器。 - （２）前記半導体基板として半絶縁形の半導体基板が用
いられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の波長選択形受光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176366A JPS6068676A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 波長選択形受光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176366A JPS6068676A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 波長選択形受光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6068676A true JPS6068676A (ja) | 1985-04-19 |
Family
ID=16012359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58176366A Pending JPS6068676A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 波長選択形受光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6068676A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269572A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Nec Corp | 波長多重弁別型半導体受光素子 |
| JPS63283080A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 端面受光型フォトダイオ−ド |
| JPH01292867A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-27 | Hitachi Ltd | 受光装置 |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP58176366A patent/JPS6068676A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269572A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Nec Corp | 波長多重弁別型半導体受光素子 |
| JPS63283080A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 端面受光型フォトダイオ−ド |
| JPH01292867A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-27 | Hitachi Ltd | 受光装置 |
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