JPH0389577A - 半導体光装置 - Google Patents
半導体光装置Info
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- JPH0389577A JPH0389577A JP22686589A JP22686589A JPH0389577A JP H0389577 A JPH0389577 A JP H0389577A JP 22686589 A JP22686589 A JP 22686589A JP 22686589 A JP22686589 A JP 22686589A JP H0389577 A JPH0389577 A JP H0389577A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 17
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- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims 1
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザと光出力モニター用フォトダイオードと
が複数個集積された半導体装置に関する。
が複数個集積された半導体装置に関する。
光通信技術の進歩に伴ないその適用分野は基幹回線から
加入者系回線、ローカルエリアネットワーク、データリ
ンク等へと多様化して来ている。
加入者系回線、ローカルエリアネットワーク、データリ
ンク等へと多様化して来ている。
伝送システムとしても基幹回線の様に一本の光ファイバ
で大量の情報を伝送するものだけでなく、たとえばコン
ピュータのデータバス等の様に多数本の光ファイバでデ
ー、夕を並列に伝送する様なものも必要となる。このよ
うな並列伝送システムでは、光デバイスを７レイ化集積
する事が光ファイバとの結合を容易にする、装置を小型
化できる等実装上非常に重要となってくる。特に半導体
レーザでは、光出力モニター用のフォトダイオードも同
時に集積化する事が非常に重要である。
で大量の情報を伝送するものだけでなく、たとえばコン
ピュータのデータバス等の様に多数本の光ファイバでデ
ー、夕を並列に伝送する様なものも必要となる。このよ
うな並列伝送システムでは、光デバイスを７レイ化集積
する事が光ファイバとの結合を容易にする、装置を小型
化できる等実装上非常に重要となってくる。特に半導体
レーザでは、光出力モニター用のフォトダイオードも同
時に集積化する事が非常に重要である。
ところで、通信に用いられる光デバイスはＩｎＰを基板
に用い、１．３〜１，５μｍ帯の波長域で用いられる。
に用い、１．３〜１，５μｍ帯の波長域で用いられる。
一方、従来からは半導体レーザと光出力モニター用フォ
トダイオードをｎ−型ＩｎＰ基板上に形成されたものが
知られていたが（電子情報通信学会、光量子エレクトロ
ニクス研究会予稿０ＱＥ８７−５２ Ｐ、４１〜Ｐ、４
６（１９８７）番孔 照）’７’ｌＪ Ｉ ｎ Ｐ基板は１．３〜１．５μｍ
帯の波長光を殆んど吸収しない為、半導体レーザとフォ
トダイオードを各々１個ずつ集積した場合は問題ないが
多数個集積した場合には、基板を介して半導体レーザの
自然放出光成分や散乱光成分が隣接するフォトダイオー
ドへ回り込み、クロストークが生じているためフォトダ
イオードでの光出力モニターが正確に行なえないといっ
た欠点を有していた。
トダイオードをｎ−型ＩｎＰ基板上に形成されたものが
知られていたが（電子情報通信学会、光量子エレクトロ
ニクス研究会予稿０ＱＥ８７−５２ Ｐ、４１〜Ｐ、４
６（１９８７）番孔 照）’７’ｌＪ Ｉ ｎ Ｐ基板は１．３〜１．５μｍ
帯の波長光を殆んど吸収しない為、半導体レーザとフォ
トダイオードを各々１個ずつ集積した場合は問題ないが
多数個集積した場合には、基板を介して半導体レーザの
自然放出光成分や散乱光成分が隣接するフォトダイオー
ドへ回り込み、クロストークが生じているためフォトダ
イオードでの光出力モニターが正確に行なえないといっ
た欠点を有していた。
本発明の目的はこのような問題点を解決し半導体レーザ
と光出力モニター用フォトダイオードとを多数個集積し
た場合に、光出力モニター用フォトダイオードのクロス
トークを小さく抑えることのできる半導体装置を提供す
ることにある。
と光出力モニター用フォトダイオードとを多数個集積し
た場合に、光出力モニター用フォトダイオードのクロス
トークを小さく抑えることのできる半導体装置を提供す
ることにある。
本発明の半導体装置は、ｐ型ＩｎＰ基板上に形成された
ＩｎＰ及びＩｎＧａＡｓＰよりなるレーザ層を電気的に
分離し、一部なレーザとして、一部をフォトダイオード
として機能させる素子が複数個配置されている。レーザ
層は、ｐ型ＩｎＰクラッド層、ＩｎＧａＡｓＰ活性層、
ｎ型ＩｎＰクラッド層を含むダブルへテロウェハーの発
光領域（活性領域）とすべき領域の両側に溝を形成した
後、ｐ型ＩｎＰ層、ｎ型ＩｎＰ層、ｐ型ＩｎＰ層、ｎ型
ＩｎＰ層、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層を順次積層して横モー
ド制御と電流狭窄がなされていることを特徴とする構造
になっている。
ＩｎＰ及びＩｎＧａＡｓＰよりなるレーザ層を電気的に
分離し、一部なレーザとして、一部をフォトダイオード
として機能させる素子が複数個配置されている。レーザ
層は、ｐ型ＩｎＰクラッド層、ＩｎＧａＡｓＰ活性層、
ｎ型ＩｎＰクラッド層を含むダブルへテロウェハーの発
光領域（活性領域）とすべき領域の両側に溝を形成した
後、ｐ型ＩｎＰ層、ｎ型ＩｎＰ層、ｐ型ＩｎＰ層、ｎ型
ＩｎＰ層、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層を順次積層して横モー
ド制御と電流狭窄がなされていることを特徴とする構造
になっている。
次に図面を用いて本発明の詳細な説明する。第１図は本
発明の一実施例の半導体レーザと光出力モニター用フォ
トダイオードをアレイ化集積した半導体装置の概観図を
示す。図に示すように本実施例ではｐ型ＩｎＰ基板ｌ上
にＩｎＰ及びＩｎＧａＡｓＰよりなる半導体レーザ２と
光出力モニター用フォトダイオード３がアレイ状に３０
０μｍピッチで集積され、各素子はドライエツチングに
より形威した溝により電気的分離とレーザの共振器ミラ
ー形成がなされている。
発明の一実施例の半導体レーザと光出力モニター用フォ
トダイオードをアレイ化集積した半導体装置の概観図を
示す。図に示すように本実施例ではｐ型ＩｎＰ基板ｌ上
にＩｎＰ及びＩｎＧａＡｓＰよりなる半導体レーザ２と
光出力モニター用フォトダイオード３がアレイ状に３０
０μｍピッチで集積され、各素子はドライエツチングに
より形威した溝により電気的分離とレーザの共振器ミラ
ー形成がなされている。
第２図は半導体装置の断面構造図を示し、第２図（ａ）
はレーザの共振器方向、第２図（ｂ）は（ａ）の垂直方
向の断面をそれぞれ示す。図に示す様に、この半導体装
置は、まずｐ型ＩｎＰ基板１上に層厚０．１μｍのノン
ドープＩｎＧａＡｓＰよりなる活性層４１層厚１μｍ、
キャリア濃度ｌＸｌ０”ｏ＝３のｎ型ＩｎＰよりなるク
ラッド層５を積層した後、平行な２本の溝を形成し、こ
の溝に挟まれたストライプ領域を活性領域とする。この
溝の形成は、フォトダイオードをマスクとして臭素とメ
タノールの混合液によるエツチングで行なう。次にキャ
リア濃度Ｉ Ｘ ｌ Ｏ”ｃｍ−”のｐ型の第１埋込み
層６．キャリア濃度Ｉ Ｘ １０ ”ｃｍ−”のｎ型Ｉ
ｎＰの第２壕込層７．キャリア濃度ｌ×１０目Ｃｆｆ１
”−”のｐ型ＩｎＰの第３埋込み層８．キャリア濃度ｌ
×１０ ”ａｍ−”のｎ型ＩｎＦ’の第４埋込み層９．
キャリア濃度５ Ｘ １０ ”ｃｍ−”のｎ型ＩｎＧａ
ＡｓＰのキャップ層１０を積層してレーザ層を形成した
後、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ側電極１１を形威し、フォ
トレジストをマスクとしてＣＩＩ ２の反応性イオンビ
ームエツチングにより図示の如く溝を形成して素子分離
と、レーザの共振器端面形成を行なう。
はレーザの共振器方向、第２図（ｂ）は（ａ）の垂直方
向の断面をそれぞれ示す。図に示す様に、この半導体装
置は、まずｐ型ＩｎＰ基板１上に層厚０．１μｍのノン
ドープＩｎＧａＡｓＰよりなる活性層４１層厚１μｍ、
キャリア濃度ｌＸｌ０”ｏ＝３のｎ型ＩｎＰよりなるク
ラッド層５を積層した後、平行な２本の溝を形成し、こ
の溝に挟まれたストライプ領域を活性領域とする。この
溝の形成は、フォトダイオードをマスクとして臭素とメ
タノールの混合液によるエツチングで行なう。次にキャ
リア濃度Ｉ Ｘ ｌ Ｏ”ｃｍ−”のｐ型の第１埋込み
層６．キャリア濃度Ｉ Ｘ １０ ”ｃｍ−”のｎ型Ｉ
ｎＰの第２壕込層７．キャリア濃度ｌ×１０目Ｃｆｆ１
”−”のｐ型ＩｎＰの第３埋込み層８．キャリア濃度ｌ
×１０ ”ａｍ−”のｎ型ＩｎＦ’の第４埋込み層９．
キャリア濃度５ Ｘ １０ ”ｃｍ−”のｎ型ＩｎＧａ
ＡｓＰのキャップ層１０を積層してレーザ層を形成した
後、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ側電極１１を形威し、フォ
トレジストをマスクとしてＣＩＩ ２の反応性イオンビ
ームエツチングにより図示の如く溝を形成して素子分離
と、レーザの共振器端面形成を行なう。
この後、基板裏面にＴｉ／Ａｕのｐ側電極１２を形成し
て完成する。
て完成する。
本実施例ではｐ型ＩｎＰ基板の吸収係数が５０〜６０ｃ
ｍ−’ある為、基板を介して回り込む自然放出光は従来
のｎ型基板を用いた場合に比べ約８ｄＢ低減される。ま
た光出力モニター用フォトダイオードとなるストライプ
状活性領域の両側、すなわち、ストライプを挟む平行な
２本の溝の外側にあるＩｎＧａＡｓＰ層で活性領域の活
性層４と結合しないレーザ光が結合し、光の回り込みを
おさえる事ができる為、光出力モニター用フォトダイオ
ードのクロストークを大幅に低減できる。
ｍ−’ある為、基板を介して回り込む自然放出光は従来
のｎ型基板を用いた場合に比べ約８ｄＢ低減される。ま
た光出力モニター用フォトダイオードとなるストライプ
状活性領域の両側、すなわち、ストライプを挟む平行な
２本の溝の外側にあるＩｎＧａＡｓＰ層で活性領域の活
性層４と結合しないレーザ光が結合し、光の回り込みを
おさえる事ができる為、光出力モニター用フォトダイオ
ードのクロストークを大幅に低減できる。
以上説明したように本発明によれば、クロストークの小
さい光出力モニター用フォトダイオードと半導体レーザ
が複数個集積された半導体装置が得られる。
さい光出力モニター用フォトダイオードと半導体レーザ
が複数個集積された半導体装置が得られる。
第１図は本発明の一実施例の半導体レーザと光出力モニ
ター用フォトダイオードをプレイ化集積した半導体装置
の概観図を、第２図は各素子の断面構造図を示す。図中
で、１はｐ型ＩｎＰ基板、２は半導体レーザ、３は光出
力モニター用フォトダイオード、４は活性層、５はクラ
ッド層、６は第１埋込み層、７は第２埋込み層、８は第
３埋個み層、９は第４埋込み層、１０はキャップ層、１
１はｎ側電極、１２はｐ側電極である。
ター用フォトダイオードをプレイ化集積した半導体装置
の概観図を、第２図は各素子の断面構造図を示す。図中
で、１はｐ型ＩｎＰ基板、２は半導体レーザ、３は光出
力モニター用フォトダイオード、４は活性層、５はクラ
ッド層、６は第１埋込み層、７は第２埋込み層、８は第
３埋個み層、９は第４埋込み層、１０はキャップ層、１
１はｎ側電極、１２はｐ側電極である。
Claims (1)
- ｐ型ＩｎＰ基板上に形成されたＩｎＰ及びＩｎＧａＡｓ
Ｐよりなるレーザ層を電気的に分割し、一部をレーザと
して、一部をフォトダイオードとして機能させる素子が
複数個配置されていることを特徴とする半導体光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226865A JP2545994B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226865A JP2545994B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389577A true JPH0389577A (ja) | 1991-04-15 |
| JP2545994B2 JP2545994B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16851786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1226865A Expired - Fee Related JP2545994B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545994B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0634823A1 (en) * | 1993-07-12 | 1995-01-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Semiconductor laser array with reduced crosstalk and method of making the same |
| US5500869A (en) * | 1993-03-23 | 1996-03-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array device, semiconductor laser device, and production methods therefor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58102590A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-18 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置 |
| JPS6214479A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 発光・受光装置 |
| JPS62199969U (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-19 | ||
| JPS63108790A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光出力モニタ付半導体レ−ザ |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1226865A patent/JP2545994B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58102590A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-18 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置 |
| JPS6214479A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 発光・受光装置 |
| JPS62199969U (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-19 | ||
| JPS63108790A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光出力モニタ付半導体レ−ザ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500869A (en) * | 1993-03-23 | 1996-03-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array device, semiconductor laser device, and production methods therefor |
| EP0634823A1 (en) * | 1993-07-12 | 1995-01-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Semiconductor laser array with reduced crosstalk and method of making the same |
| BE1007282A3 (nl) * | 1993-07-12 | 1995-05-09 | Philips Electronics Nv | Opto-electronische halfgeleiderinrichting met een array van halfgeleiderdiodelasers en werkwijze ter vervaardiging daarvan. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2545994B2 (ja) | 1996-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |