JP3091448B2 - 光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置

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JP3091448B2
JP3091448B2 JP11006689A JP668999A JP3091448B2 JP 3091448 B2 JP3091448 B2 JP 3091448B2 JP 11006689 A JP11006689 A JP 11006689A JP 668999 A JP668999 A JP 668999A JP 3091448 B2 JP3091448 B2 JP 3091448B2
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正則 広瀬
徹 鶴田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光情報処理、光計
測、光通信等に使用する発光と受光を共に有した光半導
体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光情報処理、光計測、光通信等に
使用する光半導体装置として、光源と受光部(光検出
器)とが同一パッケージ内にあるものが利用されるよう
になってきた。
【0003】以下、従来の光半導体装置について説明す
る。図は従来の光半導体装置の平面レイアウトを概略
的に示す平面図である。また、図は、図に示した半
導体基板1のA−A’線断面を模式的に示す断面図であ
る。また、図は、図に示した半導体基板1のB−
B’線断面を模式的に示す断面図である。
【0004】図、図および図において、1は表面
に矩形の凹部1aを設けた半導体基板であり、例えばS
iからなる。2は信号検出用光を出射する光源となる半
導体レーザ素子で、例えばGaAsからなり、凹部1a
に信号検出用光の光軸が半導体基板1の表面と略平行な
状態となるように搭載され、半導体基板1と一体化され
ている。
【0005】上記の凹部1aは、半導体レーザ素子2の
信号検出用光を一つの傾斜側面で半導体基板1の表面に
対してほぼ垂直な方向に反射するように構成されてい
る。また、凹部1aの底面における半導体レーザ素子2
の載置箇所には、図示は省略しているが、半導体レーザ
素子2に電圧を加えるための一方の電極が形成されてお
り、他方の電極は半導体レーザ素子2の凹部1aへの固
着面と反対側の面に形成されている。
【0006】3,4,5,6,7,8は半導体基板1の
表面の凹部1aの周辺領域、例えば半導体基板1の表面
における半導体レーザ素子2の信号検出用光の出射方向
を前方として凹部1aの側方の領域に選択的に形成され
た受光部となる信号検出用受光素子(不純物拡散層)で
あり、例えばSiからなる。上記の半導体基板1と信号
検出用受光素子3,4,5,6,7,8とは導電型が逆
になっており、半導体基板1と信号検出用受光素子3,
4,5,6,7,8の間には、逆バイアスとなるような
電圧が印加されている。
【0007】12は半導体基板1の表面における凹部1
aの後方の領域に設けられて半導体レーザー素子2の信
号検出用光の光量の検出を行うモニタ領域であり、例え
ばSiからなる。上記の半導体基板1とモニタ領域12
とは導電型が逆になっており、半導体基板1とモニタ領
域12の間には逆バイアスとなるような電圧が印加され
ている。モニタ領域12の不純物濃度は信号検出用受光
素子3,4,5,6,7,8の部分同程度に構成され
ている。
【0008】この光半導体装置は、図において、矢符
9で示すように、半導体レーザ素子2の信号検出用光が
半導体基板1の表面とほぼ平行に出射し、正面にある凹
部1aの傾斜側面で反射されて半導体基板1の表面とほ
ぼ直交する方向に照射される。
【0009】この際、半導体レーザ素子2の信号検出用
光が半導体基板1に入射して生じたキャリアが信号検出
用受光素子3,4,5,6,7,8の信号検出レベルに
悪影響を及ぼさないように、信号検出用受光素子3,
4,5,6,7,8は半導体レーザ素子2からの信号検
出用光の出射方向から外れた位置、例えば、半導体基板
1の表面における半導体レーザ素子2の信号検出用光の
出射方向を前方として凹部1aの側方の領域に形成され
ている。なお、信号検出用受光素子3,4,5,6,
7,8の位置は、半導体レーザ素子2の周辺領域であれ
ばよく、その個数は少なくとも1つ以上であればよい。
【0010】以上のように構成された光半導体装置つい
て、以下その動作を説明する。まず、半導体レーザ素子
2から出射された信号検出用光は対物レンズ(図示せ
ず)を通し光記録媒体(図示せず)に集光され、光記録
媒体の信号に相当する光が反射され、信号検出用受光素
子3,4,5,6,7,8に集光され、信号検出用受光
素子3,4,5,6,7,8から光信号が出力される。
この際、モニタ領域12で半導体レーザ素子2の信号検
出用光の光量を監視し、その値が一定となるように半導
体レーザ素子2が制御される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の構成では、半導体レーザ素子2からは、矢符9で
示す方向に信号検出用光が出射されるが、その他に信号
検出用光以外の不要な光(以下、迷光という)が生じ
る。
【0012】以下、迷光について具体的に説明する。こ
の光半導体装置に関係する光としては、半導体レーザ素
子2から出るレーザ光(前面から出る光および後面から
出る光)と、例えば光ディスク、光磁気ディスク等の媒
体からの反射による戻り光とがあるが、本発明で問題と
しているのは、半導体レーザ素子2から出るレーザ光に
よる迷光である。
【0013】レーザ光には、信号検出に有効な光と無効
な光とがある。レーザ光は上下方向および左右方向とも
に180度に拡がって出射される(角度が大きいほど光
量は少ない)が、半導体レーザ素子2の前面から正面方
向に向かって出る光が信号検出に有効な光(信号検出用
光)であり、それ以外の方向(斜め方向ないし真横方
向)に向かって出る光が無効な光であり、これが迷光と
なり、これが半導体基板1に照射されると、迷光キャリ
アが発生する。
【0014】また、半導体レーザ素子2の後面から出る
光も、上下方向および左右方向ともに180度に拡がっ
て出射され(角度が大きいほど光量は少ない)、特に背
面方向に向かって出る光、つまりモニタ領域12付近に
照射される光は半導体レーザ素子2の光量検出を行うた
めに用いられており、それ以外の方向(斜め方向ないし
真横方向)に向かって出る光が迷光となり、それが半導
体基板1の凹部1aの底面あるいは側面などに照射され
ることによって生じるキャリアの一部はモニタ領域12
に捕捉されるが、残りの大部分は迷光キャリアとなって
信号検出用受光素子3,4,5,6,7,8に悪影響を
与える。
【0015】半導体レーザ素子2は、前面が凹部1aの
傾斜側面(前部側面)にごく近接して設置され、前面か
ら出る迷光はほとんどが凹部1aの傾斜側面に当たり、
迷光キャリアが信号検出用受光素子3,4,5,6,
7,8に与える影響は少ない。しかし、半導体レーザ素
子2の後面と凹部1aの後部側面との間は比較的大きく
離れているため、半導体レーザ素子2の後面から出る迷
光が凹部1aの底面や側面に照射されやすく、この凹部
1aの底面や側面は、信号検出用受光素子3,4,5,
6,7,8の形成位置から距離が短いため、凹部1aの
底面や側面周辺で発生した迷光キャリアは信号検出用受
光素子3,4,5,6,7,8に悪影響を与えやすい。
【0016】つまり、半導体レーザ素子2の後面から出
る迷光が半導体基板1の表面、特に凹部1aの底面もし
くは側面に直接的あるいは間接的に照射されることによ
り、半導体基板1の表面の凹部周辺に迷光キャリアが発
生する。特に、半導体レーザ素子2から信号検出用受光
素子3,4,5,6,7,8の方向に出て半導体基板1
の表面の凹部周辺、つまり凹部1aの側面に照射される
迷光によって発生した迷光キャリアは、信号検出用受光
素子3,4,5,6,7,8の周辺に位置することにな
る。同様に、凹部1aの底面に照射される迷光によって
発生した迷光キャリアも、信号検出用受光素子3,4,
5,6,7,8の周辺に位置することになる。その結
果、迷光キャリアは信号検出用受光素子3,4,5,
6,7,8に吸収され、実際の信号レベルより大きいレ
ベルの光信号が信号検出用受光素子3,4,5,6,
7,8から出力されるという問題があった。
【0017】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、光記録媒体の信号をより正確に出力することができ
る光半導体装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】 の発明の光半導体装
置は、半導体レーザ素子からなり信号検出用光を出射す
る光源と、光源の信号検出用光の光軸が基板表面と略平
行な状態となるように光源を搭載しかつ光源の信号検出
用光を一つの側面で基板表面に対してほぼ垂直な方向に
反射させる凹部を表面に設けた半導体基板と、半導体基
板の表面における光源の周辺領域に少なくとも1つ以上
設けた受光部と、光源の信号検出用光の出射方向を前方
として凹部の底面における光源の少なくとも後方の領域
に設けた第1の遮光領域と、凹部のうち少なくとも光源
と受光部の間に存在する側面に設けた第2の遮光領域と
を備えている(請求項)。
【0019】この構成によれば、光源の後面から広範囲
に拡がって出射される迷光(直接光だけでなく反射光も
含む)が凹部の底面における光源の少なくとも後方の領
域から半導体基板内部に侵入することを第1の遮光領域
により防ぎ、迷光が半導体基板内部に侵入することに起
因して発生する迷光キャリアの発生を抑えることができ
る。また、光源から出射された迷光が凹部のうち光源と
受光部の間に存在する側面から半導体基板内部に侵入す
ることを第2の遮光領域により防ぎ、迷光が半導体基板
内部に侵入することに起因して発生する迷光キャリアの
発生を抑えることができる。この場合、光源の前面から
広範囲に拡がって出射される迷光が凹部のうち光源と受
光部の間に存在する側面から半導体基板内部に侵入する
ことを第2の遮光領域により防ぐこともできる。その結
果、迷光キャリアが受光部に吸収されることを抑えるこ
とができ、光記録媒体の信号をより正確に出力すること
ができる。
【0020】上記構成において、凹部の底面における光
源の斜め後方の領域にも第1の遮光領域を形成すれば、
迷光が、凹部の底面における光源の斜め後方の領域から
半導体基板内部に侵入することを防ぎ、迷光が半導体基
板に侵入することに起因して発生する迷光キャリアの発
生をいっそう抑えることができる。その結果、迷光キャ
リアが受光部に吸収されることをいっそう抑えることが
でき、光記録媒体の信号をより正確に出力することがで
きる(請求項)。
【0021】さらに、凹部の底面における光源の全周の
領域に第1の遮光領域を形成すれば、迷光が、凹部の底
面における光源の全周の領域から半導体基板内部に侵入
することを防ぎ、迷光が半導体基板に侵入することに起
因して発生する迷光キャリアの発生をさらにいっそう抑
えることができる。この場合、光源の前面から広範囲に
拡がって出射される迷光が凹部の底面における凹部の前
方の領域から半導体基板内部に侵入することを第1の遮
光領域により防ぐこともできる。その結果、迷光キャリ
アが受光部に吸収されることをさらにいっそう抑えるこ
とができ、光記録媒体の信号をより正確に出力すること
ができる(請求項3)。
【0022】第の発明の光半導体装置は、半導体レー
ザ素子からなり信号検出用光を出射する光源と、光源の
信号検出用光の光軸が基板表面と略平行な状態となるよ
うに光源を搭載しかつ光源の信号検出用光を一つの側面
で基板表面に対してほぼ垂直な方向に反射させる凹部を
表面に設けた半導体基板と、半導体基板の表面における
光源の周辺領域に少なくとも1つ以上設けた受光部と、
光源の信号検出用光の出射方向を前方として凹部の底面
における光源の少なくとも後方の領域に設けた迷光キャ
リア吸収領域と、凹部のうち少なくとも光源と受光部の
間に存在する側面に設けた遮光領域とを備えている(請
求項)。
【0023】この構成によれば、光源の後面から広範囲
に拡がって出射される迷光(直接光だけでなく反射光も
含む)が、凹部の底面における光源の少なくとも後方の
領域から半導体基板内部に侵入することに起因して発生
する迷光キャリアを迷光キャリア吸収領域で吸収するこ
とができる。また、光源から出射された迷光が凹部のう
ち光源と受光部の間に存在する側面から半導体基板内部
に侵入することを遮光領域により防ぎ、迷光が半導体基
板内部に侵入することに起因して発生する迷光キャリア
の発生を抑えることができる。この場合、光源の前面か
ら広範囲に拡がって出射される迷光が凹部のうち光源と
受光部の間に存在する側面から半導体基板内部に侵入す
ることを遮光領域により防ぐこともできる。その結果、
迷光キャリアが受光部に吸収されることを抑えることが
でき、光記録媒体の信号をより正確に出力することがで
きる。
【0024】上記構成において、凹部の底面における光
源の斜め後方の領域にも迷光キャリア吸収領域を形成す
れば、迷光が、凹部の底面における光源の斜め後方の領
域から半導体基板内部に侵入することに起因して発生す
る迷光キャリアを迷光キャリア吸収領域で吸収すること
ができる。その結果、迷光キャリアが受光部に吸収され
ることをいっそう抑えることができ、光記録媒体の信号
をより正確に出力することができる(請求項)。
【0025】さらに、凹部の底面における光源の全周の
領域に迷光キャリア吸収領域を形成すれば、迷光が、凹
部の底面における光源の全周の領域から半導体基板内部
に侵入することに起因して発生する迷光キャリアを迷光
キャリア吸収領域で吸収することができる。この場合、
光源の前面から広範囲に拡がって出射される迷光が凹部
の底面における凹部の前方の領域から半導体基板内部に
侵入することに起因して発生する迷光キャリアを迷光キ
ャリア吸収領域で吸収することもできる。その結果、迷
光キャリアが受光部に吸収されることをさらにいっそう
抑えることができ、光記録媒体の信号をより正確に出力
することができる(請求項)。
【0026】
【発明の実施の形態】〔第1の実施の形態:請求項1〜
3に対応〕 以下、本発明の第1の実施の形態について、図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に
おける光半導体装置の平面レイアウトを概略的に示す平
面図である。図2は、図1に示した半導体基板1のA−
A’線断面を模式的に示す断面図である。図3は、図1
に示した半導体基板1のB−B’線断面を模式的に示す
断面図である。
【0027】図1、図2および図3において、1は表面
に矩形の凹部1aを設けた半導体基板であり、例えばS
iからなる。2は信号検出用光を出射する光源となる半
導体レーザ素子で、例えばGaAsからなり、凹部1a
に信号検出用光の光軸が半導体基板1の表面と略平行な
状態となるように搭載され、半導体基板1と一体化され
ている。
【0028】上記の凹部1aは、半導体レーザ素子2の
信号検出用光を一つの傾斜側面で半導体基板1の表面に
対してほぼ垂直な方向に反射するように構成されてい
る。また、凹部1aの底面における半導体レーザ素子2
の載置箇所には半導体レーザ素子2に電圧を加えるため
の一方の電極が形成されており、他方の電極は半導体レ
ーザ素子2の凹部1aへの固着面と反対側の面に形成さ
れている。
【0029】3,4,5,6,7,8は半導体基板1の
表面の凹部1aの周辺領域、つまり半導体レーザ素子2
の周辺領域、例えば、半導体基板1の表面における半導
体レーザ素子2の信号検出用光の出射方向を前方として
凹部1aの側方の領域に選択的に形成された受光部とな
る信号検出用受光素子(不純物拡散層)であり、例えば
Siからなる。上記の半導体基板1と信号検出用受光素
子3,4,5,6,7,8とは導電型が逆になってお
り、半導体基板1と信号検出用受光素子3,4,5,
6,7,8の間には、逆バイアスとなるような電圧が印
加されている。
【0030】12は半導体基板1の表面における凹部1
aの後方の領域に設けられて半導体レーザー素子2の信
号検出用光の光量の検出を行うモニタ領域であり、例え
ばSiからなる。上記の半導体基板1とモニタ領域12
とは導電型が逆になっており、半導体基板1とモニタ領
域12の間には逆バイアスとなるような電圧が印加され
ている。モニタ領域12の不純物濃度は信号検出用受光
素子3,4,5,6,7,8の部分同程度に構成され
ている。以上の構成は従来例の構成と同じである。
【0031】13は凹部1aの底面に設けられた遮光領
域で、反射率の高い物質により構成されている。この遮
光領域13は、半導体レーザ素子2から発生した迷光、
特に半導体レーザ素子2の後面から出る迷光(直接光も
しくは反射光)が凹部1aの底面から半導体基板1内に
侵入することを防ぎ、半導体基板1の表面の凹部1aの
周辺における迷光キャリアの発生を抑える作用がある。
【0032】この遮光領域13は、例えばSiからなる
半導体基板1上に例えばAuを蒸着することによって例
えば鏡面反射膜状に形成されている。その厚さとして
は、光が透過しない程度であればよいが、0.3μm以
上が望ましい。また、反射率は基板に光が入射しない方
がよいので、高い程よく、95%以上が望ましい。
【0033】また、この遮光領域13は、金属膜からな
り、前述した半導体レーザ素子2の一方の電極を兼ねて
いるが、上記半導体レーザ素子2の一方の電極と別々に
形成してもよい。
【0034】また、この遮光領域13は、半導体レーザ
素子2の一方の電極を兼ねているので、半導体レーザ素
子2の直下およびその周囲に形成しているが、半導体レ
ーザ素子2の一方の電極とは別に形成する場合には、半
導体レーザ素子2の周囲に形成するだけでもよい。
【0035】また、この遮光領域13は、凹部1aの底
面における半導体レーザ素子2の後方の領域に形成する
だけでも、半導体レーザ素子2の後面から出る迷光ある
いはその反射光が凹部1aから半導体基板1の内部に入
ることを防止して迷光キャリアの発生を抑える上で有効
である。
【0036】また、凹部1aの底面における半導体レー
ザ素子2の斜め後方の領域にも遮光領域13を形成する
ことで、後方の領域のみ形成する場合より迷光キャリア
の発生を抑える上でいっそう有効となる。
【0037】また、凹部1aの底面における半導体レー
ザ素子2の全周の領域に遮光領域13を形成すること
で、後方と斜め後方にのみ形成する場合より迷光キャリ
アの発生を抑える上でいっそう有効となる。つまり、こ
のようにすると、半導体レーザ素子2の前面から広範囲
に拡がって出射される迷光が凹部1aの底面における凹
部1aの前方あるいは側方の領域から半導体基板1内部
に侵入することを遮光領域13により防ぐこともでき
る。
【0038】10は、凹部1aの側面のうちの半導体レ
ーザ素子2と信号検出用受光素子3,4,5,6,7,
8の間に存在する側面に選択的に設けられた遮光領域
で、反射率の高い物質により構成されている。この遮光
領域10は、半導体レーザ素子2から発生した迷光、特
に半導体レーザ素子2の後面から発生した迷光(直接光
もしくは反射光)が凹部1aの側面から信号検出用受光
素子3,4,5,6,7,8の方向に半導体基板1内に
侵入することを防ぎ、半導体基板1の表面の凹部1aの
周辺(つまり、信号検出用受光素子3,4,5,6,
7,8の周辺)における迷光キャリアの発生を抑える作
用がある。
【0039】この遮光領域10は、たとえばSiからな
る半導体基板1上に例えばAuを蒸着することによって
例えば鏡面反射膜状に形成されている。その厚さとして
は、光が透過しない程度であればよいが、0.3μm以
上が望ましい。また、反射率は基板に光が入射しない方
がよいので、高い程よく、95%以上が望ましい。
【0040】上記の遮光領域13と遮光領域10を設け
た点が従来例とは異なる。
【0041】以上のように構成されたこの実施の形態の
光半導体装置について、以下、その動作を説明する。
【0042】まず、半導体基板1上の半導体レーザ素子
2から信号検出用光を出射すると同時に迷光が発生し、
上記迷光が凹部1aの底面に入射しようとするが、凹部
1aの底面に遮光領域13を設けると、凹部1aの底面
から半導体基板1内に迷光が侵入することを防ぎ、迷光
が半導体基板内部に侵入することに起因して、半導体基
板1の表面の凹部1aの周辺において半導体基板1の表
面に迷光キャリアが発生することを抑える。
【0043】また、半導体基板1上の半導体レーザ素子
2から信号検出用光を出射すると同時に迷光が発生し、
上記迷光が凹部1aの側面に入射しようとするが、矩形
の凹部1aの4側面のうちの半導体レーザ素子2と信号
検出用受光素子3,4,5,6,7,8の間に存在する
2側面に遮光領域10を設けると、信号検出用受光素子
3,4,5,6,7,8の周辺から半導体基板1内に迷
光が侵入することを防ぎ、半導体基板1の表面の凹部1
aの周辺(つまり、信号検出用受光素子3,4,5,
6,7,8の周辺)において半導体基板1の表面に迷光
キャリアが発生することを抑える。
【0044】また、半導体レーザ素子2の前面から広範
囲に拡がって出射される迷光が凹部1aのうち半導体レ
ーザ素子2と信号検出用受光素子3〜8の間に存在する
側面から半導体基板1内部に侵入することを遮光領域1
0により防ぐこともできる。
【0045】なお、基本的な動作は従来例と同様であ
る。
【0046】以上のように、第1の実施の形態によれ
ば、凹部1aの底面に設けた遮光領域13により、半導
体基板1の凹部1aの底面からの半導体基板1内への迷
光の侵入を防ぎ、半導体基板1の表面の凹部1aの周辺
において迷光キャリアの発生を抑えることができる。そ
の結果、迷光キャリアが信号検出用受光素子3,4,
5,6,7,8に吸収されることを防ぎ、光記録媒体の
信号をより正確に出力することができる。
【0047】また、凹部1aの側面のうちの半導体レー
ザ素子2と信号検出用受光素子3,4,5,6,7,8
の間に存在する側面に設けた遮光領域10により、半導
体基板1の凹部1aの側面のうちの信号検出用受光素子
3,4,5,6,7,8の周 辺の側面からの半導体基板
1内への迷光の侵入を防ぎ、半導体基板1の表面の凹部
1aの周辺(つまり、信号検出用受光素子3,4,5,
6,7,8の周辺)における迷光キャリアの発生を抑え
ることができる。その結果、半導体基板1の表面の凹部
1aの周辺において迷光キャリアが信号検出用受光素子
3,4,5,6,7,8に吸収されることを防ぎ、光記
録媒体の信号をより正確に出力することができる。
【0048】〔第2の実施の形態:請求項4〜6に対
応〕 以下、本発明の第2の実施の形態について、図面を参照
しながら説明する。図4は本発明の第2の実施の形態に
おける光半導体装置の平面レイアウトを概略的に示す平
面図である。図5は、図4に示した半導体基板1のA−
A’線断面を模式的に示す断面図である。図6は、図4
に示した半導体基板1のB−B’線断面を模式的に示す
断面図である。
【0049】図4、図5および図6において、1は表面
に矩形の凹部1aを設けた半導体基板であり、例えばS
iからなる。2は信号検出用光を出射する光源となる半
導体レーザ素子で、例えばGaAsからなり、凹部1a
に信号検出用光の光軸が半導体基板1の表面と略平行な
状態となるように搭載され、半導体基板1と一体化され
ている。
【0050】上記の凹部1aは、半導体レーザ素子2の
信号検出用光を一つの傾斜側面で半導体基板1の表面に
対してほぼ垂直な方向に反射するように構成されてい
る。また、凹部1aの底面における半導体レーザ素子2
の載置箇所には半導体レーザ素子2に電圧を加えるため
の一方の電極が形成されており、他方の電極は半導体レ
ーザ素子2の凹部1aへの固着面と反対側の面に形成さ
れている。
【0051】3,4,5,6,7,8は半導体基板1の
表面の凹部1aの周辺領域、つまり半導体レーザ素子2
の周辺領域、例えば半導体基板1の表面における半導体
レーザ素子2の信号検出用光の出射方向を前方として凹
部1aの側方の領域に選択的に形成された受光部となる
信号検出用受光素子(不純物拡散層)であり、例えばS
iからなる。上記の半導体基板1と信号検出用受光素子
3,4,5,6,7,8とは導電型が逆になっており、
半導体基板1と信号検出用受光素子3,4,5,6,
7,8の間には、逆バイアスとなるような電圧が印加さ
れている。
【0052】12は半導体基板1の表面における凹部1
aの後方の領域に設けられて半導体レーザー素子2の信
号検出用光の光量の検出を行うモニタ領域であり、例え
ばSiからなる。上記の半導体基板1とモニタ領域12
とは導電型が逆になっており、半導体基板1とモニタ領
域12の間には逆バイアスとなるような電圧が印加され
ている。モニタ領域12の不純物濃度は信号検出用受光
素子3,4,5,6,7,8の部分同程度に構成され
ている。以上の構成は従来例の構成と同じである。
【0053】14は凹部1aの底面に設けられた迷光キ
ャリア吸収領域で、例えばSiからなる。上記の半導体
基板1と迷光キャリア吸収領域14とは導電型が逆にな
っており、半導体基板1と迷光キャリア吸収領域14の
間には逆バイアスとなるような電圧が印加されている。
この場合、迷光キャリア吸収領域14に対して逆バイア
スを印加して空乏層を拡げることによって、この領域が
p型のときには正孔を、またn型のときには電子を吸収
するようになっている。
【0054】迷光キャリア吸収領域14の不純物濃度は
信号検出用受光素子3,4,5,6,7,8の部分
程度に構成されている。この迷光キャリア吸収領域14
は、半導体レーザ素子2から発生した迷光、特に半導体
レーザ素子2の後面から出る迷光(直接光もしくは反射
光)が凹部1aの底面から半導体基板1内に侵入するこ
とに起因して半導体基板1の表面の凹部1aの周辺で発
生する迷光キャリアを吸収する作用がある。
【0055】この迷光キャリア吸収領域14は、半導体
レーザ素子2の直下およびその周囲に形成しているが、
半導体レーザ素子2の周囲に形成するだけでもよい。
【0056】また、この迷光キャリア吸収領域14は、
凹部1aの底面における半導体レーザ素子2の後方の領
域に形成するだけでも、半導体レーザ素子2の後面から
出る迷光あるいはその反射光が凹部1aから半導体基板
1の内部に入ることにより発生する迷光キャリアを吸収
する上で有効である。
【0057】また、凹部1aの底面における半導体レー
ザ素子2の斜め後方の領域にも迷光キャリア吸収領域1
4を形成することで、後方の領域のみ形成する場合より
迷光キャリアを吸収する上でいっそう有効となる。
【0058】また、凹部1aの底面における半導体レー
ザ素子2の全周の領域に迷光キャリア吸収領域14を形
成することで、後方と斜め後方にのみ形成する場合より
迷光キャリアを吸収する上でいっそう有効となる。つま
り、この場合、半導体レーザ素子2の前面から広範囲に
拡がって出射される迷光が凹部1aの底面における凹部
1aの前方あるいは側方の領域から半導体基板1内部に
侵入することに起因して発生する迷光キャリアを迷光キ
ャリア吸収領域14で吸収することもできる。
【0059】10は、凹部1aの側面のうちの半導体レ
ーザ素子2と信号検出用受光素子3,4,5,6,7,
8の間に存在する側面に選択的に設けられた遮光領域
で、反射率の高い物質により構成されている。この遮光
領域10は、半導体レーザ素子2から発生した迷光、特
に半導体レーザ素子2の後面から発生した迷光(直接光
もしくは反射光)が凹部1aの側面から信号検出用受光
素子3,4,5,6,7,8の方向に半導体基板1内に
侵入することを防ぎ、半導体基板1の表面の凹部1aの
周辺(つまり、信号検出用受光素子3,4,5,6,
7,8の周辺)における迷光キャリアの発生を抑える作
用がある。
【0060】この遮光領域10は、たとえばSiからな
る半導体基板1上に例えばAuを蒸着することによって
例えば鏡面反射膜状に形成されている。その厚さとして
は、光が透過しない程度であればよいが、0.3μm以
上が望ましい。また、反射率 は基板に光が入射しない方
がよいので、高い程よく、95%以上が望ましい。
【0061】上記の迷光キャリア吸収領域14と遮光領
域10を設けた点が従来例と異なる。
【0062】以上のように構成されたこの実施の形態の
光半導体装置について、以下、その動作を説明する。
【0063】まず、半導体基板1上の半導体レーザ素子
2から信号検出用光を出射すると同時に迷光が発生し、
上記迷光が凹部1aの底面に入射するが、凹部1aの底
面に迷光キャリア吸収領域14を設けると、凹部1aの
底面から半導体基板1内に迷光が侵入することに起因し
て半導体基板1の表面の凹部1aの周辺において発生す
る迷光キャリアを吸収することができる。
【0064】また、半導体基板1上の半導体レーザ素子
2から信号検出用光を出射すると同時に迷光が発生し、
上記迷光が凹部1aの側面に入射しようとするが、矩形
の凹部1aの4側面のうちの半導体レーザ素子2と信号
検出用受光素子3,4,5,6,7,8の間に存在する
2側面に遮光領域10を設けると、信号検出用受光素子
3,4,5,6,7,8の周辺から半導体基板1内に迷
光が侵入することを防ぎ、半導体基板1の表面の凹部1
aの周辺(つまり、信号検出用受光素子3,4,5,
6,7,8の周辺)において半導体基板1の表面に迷光
キャリアが発生することを抑える。
【0065】また、半導体レーザ素子2の前面から広範
囲に拡がって出射される迷光が凹部1aのうち半導体レ
ーザ素子2と信号検出用受光素子3〜8の間に存在する
側面から半導体基板1内部に侵入することを遮光領域1
0により防ぐこともできる。
【0066】なお、基本的な動作は従来例と同様であ
る。
【0067】以上のように、第2の実施の形態によれ
ば、凹部1aの底面に設けた迷光キャリア吸収領域14
により、半導体基板1の凹部1aの底面からの半導体基
板1内へ侵入する迷光に起因して半導体基板1の表面の
凹部1aの周辺において発生する迷光キャリアを吸収す
ることができる。その結果、迷光キャリアが信号検出用
受光素子3,4,5,6,7,8に吸収されることを防
ぎ、光記録媒体の信号をより正確に出力することができ
る。
【0068】また、凹部1aの側面のうちの半導体レー
ザ素子2と信号検出用受光素子3,4,5,6,7,8
の間に存在する側面に設けた遮光領域10により、半導
体基板1の凹部1aの側面のうちの信号検出用受光素子
3,4,5,6,7,8の周辺の側面からの半導体基板
1内への迷光の侵入を防ぎ、半導体基板1の表面の凹部
1aの周辺(つまり、信号検出用受光素子3,4,5,
6,7,8の周辺)における迷光キャリアの発生を抑え
ることができる。その結果、半導体基板1の表面の凹部
1aの周辺において迷光キャリアが信号検出用受光素子
3,4,5,6,7,8に吸収されることを防ぎ、光記
録媒体の信号をより正確に出力することができる。
【0069】
【発明の効果】 請求項記載の発明の光半導体装置によ
れば、光源の後面から広範囲に拡がって出射される迷光
が凹部の底面における光源の少なくとも後方の領域から
半導体基板内部に侵入することを第1の遮光領域により
防ぎ、迷光が半導体基板内部に侵入することに起因して
発生する迷光キャリアの発生を抑えることができる。ま
た、光源から出射された迷光が凹部のうち光源と受光部
の間に存在する側面から半導体基板内部に侵入すること
を第2の遮光領域により防ぎ、迷光が半導体基板内部に
侵入することに起因して発生する迷光キャリアの発生を
抑えることができる。この場合、光源の前面から広範囲
に拡がって出射される迷光が凹部のうち光源と受光部の
間に存在する側面から半導体基板内部に侵入することを
第2の遮光領域により防ぐこともできる。その結果、迷
光キャリアが受光部に吸収されることを抑えることがで
き、光記録媒体の信号をより正確に出力することができ
る。
【0070】請求項記載の光半導体装置によれば、凹
部の底面における光源の斜め後方の領域にも第1の遮光
領域を形成したので、迷光が、凹部の底面における光源
の斜め後方の領域から半導体基板内部に侵入することを
防ぎ、迷光が半導体基板に侵入することに起因して発生
する迷光キャリアの発生をいっそう抑えることができ
る。その結果、迷光キャリアが受光部に吸収されること
をいっそう抑えることができ、光記録媒体の信号をより
正確に出力することができる。
【0071】請求項記載の光半導体装置によれば、凹
部の底面における光源の全周の領域に第1の遮光領域を
形成したので、迷光が、凹部の底面における光源の全周
の領域から半導体基板内部に侵入することを防ぎ、迷光
が半導体基板に侵入することに起因して発生する迷光キ
ャリアの発生をさらにいっそう抑えることができる。こ
の場合、光源の前面から広範囲に拡がって出射される迷
光が凹部の底面における凹部の前方の領域から半導体基
板内部に侵入することを第1の遮光領域により防ぐこと
もできる。その結果、迷光キャリアが受光部に吸収され
ることをさらにいっそう抑えることができ、光記録媒体
の信号をより正確に出力することができる。
【0072】請求項記載の発明の光半導体装置によれ
ば、光源の後面から広範囲に拡がって出射される迷光
が、凹部の底面における光源の少なくとも後方の領域か
ら半導体基板内部に侵入することに起因して発生する迷
光キャリアを迷光キャリア吸収領域で吸収することがで
きる。また、光源から出射された迷光が凹部のうち光源
と受光部の間に存在する側面から半導体基板内部に侵入
することを遮光領域により防ぎ、迷光が半導体基板内部
に侵入することに起因して発生する迷光キャリアの発生
を抑えることができる。この場合、光源の前面から広範
囲に拡がって出射される迷光が凹部のうち光源と受光部
の間に存在する側面から半導体基板内部に侵入すること
を遮光領域により防ぐこともできる。その結果、迷光キ
ャリアが受光部に吸収されることを抑えることができ、
光記録媒体の信号をより正確に出力することができる。
【0073】請求項記載の光半導体装置によれば、凹
部の底面における光源の斜め後方の領域にも迷光キャリ
ア吸収領域を形成したので、迷光が、凹部の底面におけ
る光源の斜め後方の領域から半導体基板内部に侵入する
ことに起因して発生する迷光キャリアを迷光キャリア吸
収領域で吸収することができる。その結果、迷光キャリ
アが受光部に吸収されることをいっそう抑えることがで
き、光記録媒体の信号をより正確に出力することができ
る。
【0074】請求項記載の光半導体装置によれば、凹
部の底面における光源の全周の領域に迷光キャリア吸収
領域を形成したので、迷光が、凹部の底面における光源
の全周の領域から半導体基板内部に侵入することに起因
して発生する迷光キャリアを迷光キャリア吸収領域で吸
収することができる。この場合、光源の前面から広範囲
に拡がって出射される迷光が凹部の底面における凹部の
前方の領域から半導体基板内部に侵入することに起因し
て発生する迷光キャリアを迷光キャリア吸収領域で吸収
することもできる。その結果、迷光キャリアが受光部に
吸収されることをさらにいっそう抑えることができ、光
記録媒体の信号をより正確に出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における光半導体装
置の構成を示す平面図である。
【図2】同光半導体装置の構成を示す断面図である。
【図3】同光半導体装置の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態における光半導体装
置の構成を示す平面図である。
【図5】同光半導体装置の構成を示す断面図である。
【図6】同光半導体装置の構成を示す断面図である。
【図7】従来の光半導体装置の構成を示す平面図であ
る。
【図8】同光半導体装置の構成を示す断面図である。
【図9】同光半導体装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 1a 凹部 2 半導体レーザ素子(光源) 3〜8 信号検出用受光素子(受光部) 10 遮光領域 12 モニタ領域 13 遮光領域 14 迷光キャリア吸収領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志水 雄三 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−191154(JP,A) 特開 平7−273370(JP,A) 特開 平7−73503(JP,A) 特開 平7−211985(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 H01L 31/02 - 31/12 H01S 33/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体レーザ素子からなり信号検出用光
    を出射する光源と、 前記光源の信号検出用光の光軸が基板表面と略平行な状
    態となるように前記光源を搭載しかつ前記光源の信号検
    出用光を一つの側面で基板表面に対してほぼ垂直な方向
    に反射させる凹部を表面に設けた半導体基板と、 前記半導体基板の表面における前記光源の周辺領域に少
    なくとも1つ以上設けた受光部と、 前記光源の信号検出用光の出射方向を前方として前記凹
    部の底面における前記光源の少なくとも後方の領域に設
    けた第1の遮光領域と、 前記凹部のうち少なくとも前記光源と前記受光部の間に
    存在する側面に設けた第2の遮光領域とを備えた光半導
    体装置。
  2. 【請求項2】 第1の遮光領域は、凹部の底面における
    光源の斜め後方の領域にも形成している請求項記載の
    光半導体装置。
  3. 【請求項3】 第1の遮光領域は、凹部の底面における
    光源の全周の領域に形成している請求項記載の光半導
    体装置。
  4. 【請求項4】 半導体レーザ素子からなり信号検出用光
    を出射する光源と、 前記光源の信号検出用光の光軸が基板表面と略平行な状
    態となるように前記光源を搭載しかつ前記光源の信号検
    出用光を一つの側面で基板表面に対してほぼ垂直な方向
    に反射させる凹部を表面に設けた半導体基板と、 前記半導体基板の表面における前記光源の周辺領域に少
    なくとも1つ以上設けた受光部と、 前記光源の信号検出用光の出射方向を前方として前記凹
    部の底面における前記光源の少なくとも後方の領域に設
    けた迷光キャリア吸収領域と、 前記凹部のうち少なくとも前記光源と前記受光部の間に
    存在する側面に設けた遮光領域とを備えた光半導体装
    置。
  5. 【請求項5】 迷光キャリア吸収領域は、凹部の底面に
    おける光源の斜め後方の領域にも形成している請求項
    記載の光半導体装置。
  6. 【請求項6】 迷光キャリア吸収領域は、凹部の底面に
    おける光源の全周の領域に形成している請求項記載の
    光半導体装置。
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