JPS607500Y2 - 光電変換半導体装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、光センサーに好適な光電変換半導体装置、特
に集積化した半導体レーザと光検出器とからなる光電変
換半導体装置に関するものである。

従来技術と問題点 近時、半導体レーザを用いて物体にレーザ光を照射し、
その反射光強度を光検出器で検出して種々の情報を読取
る光センターが注目されている。

従来の半導体レーザはダブルへテロ接合面と平行な方向
に出力光が導出されるものであるから、半導体レーザを
構成する半導体基板上に、その出力光と平行方向の入力
光を検出する為の光検出器を形威しようとすると、受光
面積が極めて小さいものしか製作することができないも
のであった。

考案の目的 本考案は、同一基板上に、半導体レーザの出力光の導出
方向と平行の入力光を大きな受光面積で受光することが
できる光検出器を形威し得るようにすることを目的とす
るものである。

以下実施例について詳細に説明する。

考案の実施例 図は本考案の実施例の概略断面図であり、１は電極、２
は半導体基板で、例えばｎ−ＧａＡｓ基板が用いられ、
そのｎ−ＧａＡｓ基板２上に液相成長法等により、順次
ｎ−ＧａＡｌＡｓ層３ｔ ３ａｔ ｐ−ＧａＡｓ層４ｔ
４ａ、ストライプ状に形威されたｐ−ＧａＡｌＡｓ層５
及び全面が同一ノｐ −ＧａＡＩＡｓ層５ａ、ｐ−Ｇａ
Ａｓ層６，６ａを形威し、エツチング等により半導体レ
ーザＡ１反射部Ｂ１光検出器Ｃを形成分離する溝を形成
し、半導体レーザＡの最上層には電極７、光検出器Ｃの
最上層には受光面以外に電極７ａを形成し、且つ光検出
器Ｃのｐ−ＧａＡｓ層６ａを受光面に相当する部分だけ
エツチングで除去する。

又半導体レーザＡの活性層（ｐ−ＧａＡｓ層４）の両側
に共振器を構成する鏡面８を形成腰この鏡面８と対向し
た反射部の略４５０の傾射面に反射面９を金属蒸着等に
より形成する。

従って半導体レーザＡの出力光は基板の面方向に出射さ
れるものであるが、共振器面に対向して形成された反射
面９により反射されてダブルへテロ接合面に対してほぼ
垂直の方向に出力光１０として導出される。

又光検出器Ｃはｐ−ＧａＡｓ層４ａとｎ−ＧａＡｌＡｓ
層３ａとのｐ−ｎ接合によるフォト・ダイオードとして
構成される。

即ち半導体レーザＡの出力光１０と平行の入力光１１を
光検出器Ｃで検出することができ、その受光面は平面内
のパターンで任意の大きさとすることができるものであ
る。

又反射部Ｂの傾斜面は、結晶方向の選定により異方性エ
ツチングで略４５°の傾斜面とすることができるもので
あり、例えば１１２の結晶面とすると、鏡面８と反射面
９を形成する略４５°の傾斜面とをエツチングによって
同時に形成することができる。

この場合、１１２面と垂直な鏡面８は１１１面、略４５
°の傾斜面９は００１面付近の結晶面となる。

なお光検出器Ｃの構成は半導体レーザＡと同様なダブル
へテロ接合構造とする必要はなく、選択拡散等の手段に
よって半導体基板２上にｐ−ｎ接合面を形成するように
することもできる。

考案の効果 以上説明したように、本考案は、少なくともｎ−ＧａＡ
ｌＡｓ層等の第１結晶層とｐ −ＧａＡｓ層等の第２結
晶層とのへテロ接合面と、この第２結晶層とｐ−ＧａＡ
ｌＡｓ層等の第３結晶層とのへテロ接合面とを形成した
同一基板２上に、半導体レーザＡと、反射面Ｂと、光検
出器Ｃとを形成したものであり、半導体レーザＡの活性
層と、光検出器Ｃのｐ−ｎ接合面を構成する結晶層とは
、同一の第２結晶層を利用しているので、同一基板上に
半導体レーザＡと光検出器Ｃとを容易に形成することが
でき、且つ小型化することができる利点がある。

又半導体レーザＡの出力光は反射面Ｃにより基板２とほ
ぼ垂直方向に反射され、光検出器Ｃに入射される光と平
行関係となるので、光センサとして使用した場合に大き
な効果が得られる。

即ち、光センサは、発光部と受光部とから構成されるも
のであり、受光部にはその受光面に垂直に光を入射させ
る関係上、発光部を被検知物体に対して傾射した位置に
設けると、受光部は発光部から離して配置する必要が生
じ、反射角度が大きくなることから、受光できる光量が
減少する。

その反対に被検知物体の直上位置に発光部を配置したと
すると、受光部を発光部に接近させ且つ発光部と受光部
とは被検知物体から離して配置しなければならなくなる
。

従って被検知物体との距離が長くなるので、受光部への
入射光量が減少する。

しかし、本考案の構成を用いた光センサによると、受光
部の半導体レーザＡと受光部の光検出器Ｃとは隣接して
形成されると共に、出力光と入射光とを平行関係とする
ことができるので、被検知物体に接近して配置すること
が可能となり、反射光も増加するから、Ｓ／Ｎを改善す
ることができるものとなる。

更に出力光と入射光とは平行関係であるから、同一光学
系を用いることができる利点がある。

なお半導体レーザＡは実施例のＧａＡｓ−ＧａＡｌＡｓ
系以外に例えばＰｂＴｅ −Ｐｂ５ｎＴｅ系、ＧａＩｎ
Ｐ系等種々の構成とし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例の概略断面図である。 １．７．７ａは電極、２はｎ−ＧａＡｓ基板、３．３ａ
はｎ−ＧａＡｌＡｓ層、４，４ａはｐ−ＧａＡｓ層、５
，５ａはｐ−ＧａＡｌＡｓ層、６，６ａはｐ−ＧａＡｓ
層、８は鏡面、９は反射面、Ａは半導体レーザ、Ｂは反
射部、Ｃは光検出器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも第１結晶層と第２結晶層とのへテロ接合面と
   、該第２結晶層と第３結晶層とのへテロ接合面とを形威
   した同一基板上に、前記第２結晶層を活性層とし且つ該
   活性層の両側に共振器面を形威した半導体レーザと、該
   半導体レーザの共振器に対向して前記基板のほぼ垂直方
   向に前記半導体レーザの出力光を反射させる反射面と、
   前記第１結晶層と前記第２結晶層又は該第２結晶層と前
   記第３結晶層との間のｐ−ｎ接合面が前記基板の面方向
   と同一面方向に形威され、且つ前記基板のほぼ垂直方向
   に入射される入力光を受ける受光面が前記基板の面方向
   と同一面方向に形威された光検出器とを隣接して形威し
   たことを特徴とする光電変換半導体装置。