JP2740169B2

JP2740169B2 - 集積半導体装置

Info

Publication number: JP2740169B2
Application number: JP62168906A
Authority: JP
Inventors: ジャン・ルイ・ジャンネ; マルコ・エルマン
Original assignee: フィリップスエレクトロニクスネムローゼフェンノートシャップ
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1987-07-08
Publication date: 1998-04-15
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: CA1291556C; JPS6387766A; US4893162A; FR2601505B1; EP0252565B1; EP0252565A1; DE3789687T2; DE3789687D1; FR2601505A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、軸を有し、所定の波長帯域で動作する光導
波路G₁と光検出器Ｄとの間を結合するカップリング手段
を具えた集積半導体装置において、このカップリング手
段は、III−Ｖ化合物の半絶縁基板Ｓの表面に、以下に
示すIII−Ｖ化合物の層、すなわち、III−Ｖ化合物の制
限層C₀と、III−Ｖ化合物の透明層C₁と、を具え、前記
透明層C₁は、動作導波路に対して、透明であって、前記
制限層C₀の屈折率より大きい屈折率を具え、前記光導波
路G₁は、前記透明層C₁に形成され、該カップリング手段
は、さらに、動作導波路に対するIII−Ｖ化合物の吸収
層C₃を具え、前記吸収層C₃は、前記光導波路G₁の屈折率
より大きい屈折率を具え、前記光検出器Ｄは、前記吸収
層C₃に形成され、前記吸収層C₃は、前記光導波路G₁の頂
部に堆積して設け、前記吸収層C₃は、前記光導波路G₁に
垂直に直接結合させて設けた集積半導体装置に関するも
のである。本発明による装置を、例えばマッハ・ツェンダータイ
プの干渉計のチャネルのうちの一つすなわち光切替マト
リックスの出力チャネルの出力信号を検出するのに適用
することができ、これにより例えば不所望なドリフトを
補償するために電極電圧を調整する負帰還を制御する。
この装置を、例えば双安定光学装置を製造するのに用い
ることもできる。このような結合装置は、「集積導波路を介して証明す
るモノリシックInGaAsフォトダイオード配列」と題す
る。「エレクトロニックレタース（Electronics Lett
ers）」Vol.21,No9（1985年４月25日）に記載されてい
る。この文献には、ｎ＋型で220μｍの厚さを有し、硫
黄がドープされた100配向のリン化インジウム（InP）基
板の頂部に形成されたアレイが記載されており、この基
板の一方の表面に集積導波路が形成され、かつ、その他
方の表面にインジウム−ガリウム砒素（InGaAs）PINフ
ォトダイオードが形成されている。この装置は２段階で
製造される。第１段階では、活性層として作用し、３μ
ｍの厚さを有するｎ型の非ドープインジウム−ガリウム
砒素（InGaAs）層の液相エピタキシャル成長工程による
フォトダイオードの形成、次いで二つの四元InGaAsP肉
薄緩衝層の形成、これに続くリン化インジウム（InP）
キャップ層の形成を行う。このリン化インジウムキャッ
プ層により、第２エピタキシャル工程中装置を保護しよ
うとしている。この第２のエピタキシャル工程中、導波
路が、第１にリン化インジウム（InP）、第２にInGaAsP
（λｇ＝1Z036μｍ）、第３にリン化インジウム（InP）
の３層によって基板の反対の表面に配置される。光が、
全表面を通過するフォトダイオードに案内される。この
ために、光導波路を形成する層に異方性エッチングを行
うことにより、ファセットを、フォトダイオードの下で
これら層を横切るように形成す。プレーナタイプのフォ
トダイオードの製造では、イジウム−ガリウム砒素（In
GaAs）層の100μｍ直径での亜鉛原子（Zn）拡散、プラ
ズマ堆積されたSi₃N₄層による外側表面不活性化並びに
チタン及び金（Ti及びAu）金属化によるｐ及びｎ接触の
形成を行う。上記文献に記載された装置は、信号の存在を検出する
ために使用する場合には以下の不都合を有する。 −第１に、フォトダイオードが形成される検出器は、導
波路が形成される基板表面と異なる表面に形成される。
これは、例えばケーシングすなわち基板のあらゆる他の
支持素子に基板を配置するには不都合である。 −第２に、光ビームが基板を通過する必要があるため、
非常に肉厚な標準的な330μｍの目安の半絶縁基板を用
いることができない。 −第３に、スラブから反射された光はもはや案内されな
い。この装置では、基板が厚くなるに従って増大する損
失が発生する。 −第４に、既知の装置では反射された光が案内されない
ので、複数の装置を互いに隣接して配置することができ
ない。実際には、このような状態では、各装置が、隣接
する装置に対する信号の一部を受信する。したがって既
知の装置を、例えば、異なる波長の信号を搬送する複数
の光導波路によって出力部が形成されたデマルチプレキ
シングシステム（demultiplixing system）の出力部の
信号を検出するのに使用することができない。その理由
は、この装置を使用すると、これら信号の不所望なマル
チプレキシングが生じるおそれがあるからである。 −第５に、光導波路から搬送される全信号を検出器に送
信する必要がある。このため、この信号を、既知の装置
が一つのチャネルしか有しないために、この検出動作以
外に使用することができない。その結果、この装置は、
例えば全信号取り出すことなく信号検出を実行する必要
がある場合や、検出器が他の動作を行うために用いられ
る場合のように、信号の存在を簡単に検出するのには不
適切である。本発明の目的は、これら不都合を除去することができ
る装置を提供することである。本発明によれば、この目的を、軸を有し、所定の帯域
で動作する光導波路G₁と光検出器Ｄとの間を結合するカ
ッリング手段を具えた集積半導体装置において、このカ
ップリング手段は、III−Ｖ化合物の半絶縁基板Ｓの表
面に、以下に示すIII−Ｖ化合物の層、すなわち、III−
Ｖ化合物の制限層C₀と、III−Ｖ化合物の透明層C₁と、
を具え、前記透明層C₁は、動作導波路に対して、透明で
あって、前記制限層C₀の屈折率より大きい屈折率を具
え、前記光導波路G₁は、前記透明層C₁に形成され、該カ
ップリング手段は、さらに、動作導波路に対するIII−
Ｖ化合物の吸収層C₃を具え、前記吸収層C₃は、前記光導
波路G₁の屈折率より大きい屈折率を具え、前記光検出器
Ｄは、前記吸収層C₃に形成され、前記吸収層C₃は、前記
光導波路G₁の頂部に堆積して設け、前記吸収層C₃は、前
記光導波路G₁に垂直に直接結合させて設けた集積半導体
装置において、前記光導波路G₁の頂部に形成された前記
吸収層C₃は、所定値を有するカップリング長と称する長
さL₂に亘って、前記光導波路G₁の前記軸に並行に延在
し、前記所定値は、前記光導波路G₁から到来し、前記光
検出器Ｄによって検出される光強度の所定量に相当し、
光強度の前記所定量は、前記光導波路G₁における光強度
伝搬の全量よりも小さいことを特徴とする集積半導体装
置によって達成することができる。本発明による半導体装置は以下の利点を有する。 −一つ又は複数の導波路を光検出器と同一の基板表面に
配置することにより、カプセル封止及び他の関連する半
導体装置との同時製造を容易にする。さらに、基板を標
準的な厚さにすることができる。 −光が常に案内されるため、本発明による装置を、不所
望なマルチプレクシングが存在するおそれなく隣接る光
導波路の表面に配置することができる。 −光検出器から取り出される光量はカップリング長の関
数であり、したがって、この光量を、光導波路から搬送
される信号を処理する装置の動作が妨害されない程度に
十分小さくすることができる。 −光検出器から取り出される光量により、例えば、光導
波路に位置する偏光電極を調整する負帰還を与えるのに
十分な情報を発生させる。 −本発明による装置を、所望ならばコミュニケーション
システムに使用することができる。本発明による集積半導体装置の実施例を図面を参照し
て詳細に説明する。第1a図に示すように、上から見た本発明によるカップ
リング手段を具えた集積半導体装置の一方を光導波路G₁
に接続するとともに、その他方を光検出器Ｄに接続す
る。第1b図は、第1a図に示す装置のＩ−Ｉ′線上の断面を
示す。第1b図に線図的に示すように、この装置は第１に
III−Ｖ化合物の半導体基板Ｓの一方の表面に堆積され
るとともに適合性結晶メッシュ（compatible crystalli
ne mesh）及び屈折率n₀を有する制限層C₀を含む。この制限層C₀の頂部に、前の層に適合する結晶メッシ
ュ及びn₁＞n₀の屈折率を有するIII−Ｖ半導体化合物の
層C₁を堆積する。屈折率n₁を有するこの層C₁に、例えば後に説明する堆
積工程によって光導波路を構成する細条を形成する。こ
のために、C₁を形成する材料を、例えばλ_１≒1.3μｍ
又はλ_２≒1.55μｍとする電気通信用波長に対して選定
される波長帯域の透明化合物から選択する。第1c図は、第1a図に示す装置のＪ−Ｊ′線上の断面を
示す。第1c図に線図的に示すように、この装置は、層C₁の頂
部に堆積されるとともに前の層に適合する結晶メッシュ
n₃＞n₁＞n₀の屈折率を有するIII−Ｖ化合物の層C₃を含
む。このキャップ層C₃に、光検出器Ｄを、例えば後に説明
する堆積プロセスによって形成する。このために、C₃層
を形成する材料にも、選定された動作波長の範囲内の吸
収化合物から選択する。層C₃に堆積された光検出器を、導波路G₁の表面に堆積
し、かつ、L₂のカップリング長全体に亘って導波路G₁の
軸線に平行に層C₃と結合する。この装置に種々の屈折率の材料が含まれることを考慮
すると、光導波路G₁に導入される信号φ_１は、カップリ
ング長L₂及び屈折率の関数である信号部φ_２で吸収層C₃
に入る。したがって、所定の屈折率を有する材料に対し
て選定されたカップリング長に従って、光検出器Ｄによ
って受信される信号の割合φ_２を、数％からほぼ100％
に変えることができる。第1d図は、第1a図に示す装置のＫ−Ｋ′線上の断面を
示す。さらに、光検出器は、例えば層C₃とともにpn接合
を形成する層C₄と、電極E₁及びE₂とを具える。これらの状況において、小さい割合の信号Φ_２を取り
出す場合、本発明による装置を、本発明の一部を形成し
ないためここでは説明しない信号処理装置（図示せず）
に信号Φ_１それ自体が導波路G₁を介して伝送される際、
信号の存在を検出するのに使用することができる。従っ
て、この場合、本発明による装置は、使用するのに好適
な二つの光学チャネル、すわわち以後主導波路と称する
導波路G₁に主信号φ_１を搬送する第１チャネルと、検出
用信号の信号部φ_２を搬送する第２チャネルとを設け
る。それに対して、全信号φ_１が検出器によって取り出さ
れる場合、本発明による装置の動作は、従来既知の装置
の動作と同一である。しかしながら、いずれの場合にも、すなわち１チャネ
ルの場合でも２チャネルの場合でも、本発明による装置
によれば、既に説明したように既知の装置に比べて次の
顕著な利点が得られる。 −導波路及び検出器が基板の同一表面に配置される。 −光が基板を通過しない。 −光が常に案内される。本発明の実施例では、基板ＳをA_III−B_V二元化合物と
する（ここで、Ａ及びＢを、りん化インジウム（InP）
を形成するインジウム（In）元素及びりん（Ｐ）元素と
する。）。この基板を、Feイオンがドーピングされた半
絶縁性のものとすることができる。本例では、制限層C₀を、cm³当たり約10¹⁸の不純物を
含むりん化インジウム（InP）とすることができるA_III
−B_Vn⁺化合物とし、主導波路を形成する層C₁を、故意に
ドープしないりん化インジウム（InP）とすることがで
きるA_III−B_Vn^-化合物とする。したがってこの材料は、
波長λの関数として吸収係数αを与える第2b図の曲線I^B
によって示すように、λ_１≒1.3μｍの波長に対して透
明である。それに対して、この材料は、λ_１≒1.3μｍ
の波長に対して値n₁波長λの関数として曲線I_Aによって
第2a図に示した屈折率を有する。吸収層C₃を形成する材料を、好適には三元（A_IIIX_III
Y_V）化合物（ここでＡをインジウム（In）とし、Ｘをガ
リウム（Ga）とし、Ｙを砒素（As）とする。）、すなわ
ちGaInAsとすることができる。この材料を好適には、式
（A_IIIX_IIIB_VY_V）（ここでＡをインジウム（In）とし、
Ｘをガリウム（Gaとし、Ｙを砒素（As）とし、Ｂをリン
（Ｐ）とする。）の四元化合物及び化合物（Ga_xIn_1-xAs
_yP_1-y）（ここで濃度ｙを0.7以上の目安とする。）で構
成することもできる。実際には、波長の関数としてこの
四元化合物の屈折率の変化を示す第2a図の曲線III_Aは、
λ_１＝1.3μｍにおいてこの屈折率n₃が導波路G₁の屈性
率n₁より十分大きいことを示す。それに対して、波長の
関数としてこの化合物の吸収係数αを示する第2b図の曲
線III_Bは、λ_１＝1.3μｍにおいてこの化合物が検出動
作を実現するのにかなり重要な吸収を有することを示
す。さらに、第2a及び2b図から、三元GaInAs化合物の屈折
率が四元化合物Ga_xIn_1-xAs_yP_1-y（ここでｙ＞0.7）の屈
折率より高くなり、かつ、前記三元化合物の吸収係数が
前記四元化合物の吸収係数よりも大きいことが導き出せ
る。式Ga_xIn_1-xAs_yP_1-y（ここで0.7＜ｙ≦１）の四元化
合物が対応する前記三元化合物と前記四元化合物との間
の値を有する屈折率及び吸収係数となることも導き出せ
る。これにより、検出器Ｄを形成する吸収層C₃を形成す
るのに好適に使用すことができる化合物のセットを規定
することができる。第2a及び2b図の曲線から、四元化合物を、屈折率に対
して関係n₁＜n₃を得るように透明層を形成するために選
定することができ、かつ、吸収係数が動作波長の透明領
域に対応することも導き出せる。例えば、次の関係0.1
≦ｙ＜0.7を得ることができる。最後に、他の波長基準
λ_２＝1.55μｍを用いる必要がある場合、第２図の曲線
により、層C₁,C₃を形成するための前記条件に適合した
式の化合物を選択することができる。光検出器Ｄを構成するために層C₃とともにpn接合を形
成するようにした層C₄を好適には、C₃層の区域にZn又は
Cdのようなイオンを注入することによって得ることがで
き、層C₄の表面に、接点を有する電極E₁を、従来既知の
方法で、例えば多層Ti−Pt−Auによって設ける。光検出
器を動作させるために、層C₀が見える区域に製造するこ
とができる第２電極E₂が要求される。この区域を、例え
ばキャップ層のエッチング除去によって明確にし、その
上に例えば多層Au−Ge−Niを堆積する。本発明による装置を、制限層C₀について説明した組成
に基づく化合物の基板上に直接製造することもできる。
この場合、検出器の第２電極E₂を基板の裏面に配置する
ことができる。本発明の第１実施例上記実施例によって提案された本発明のこの第１応用
例を用いるために、信号の小部分のみを光検出器Ｄによ
って受信し、それに対して信号の大部分が導波路G₁内に
伝播され続けるようにカップリング長を設定した場合に
のみ、装置又は二つの変形例のうちのいずれか一方を本
発明において使用する。本発明のこの第１使用例を第3a図に示す。この第3a図
は、欧州特許明細書第0179507号に記載された技術に基
づいて単結晶半導体基板Ｓ上に完全かつモノリシックに
集積されたマッハ・ツェンダータイプの干渉計を示す。
この干渉計は、例えばλ_１＝1.33μｍの波長を有する単
色光信号φ_Ｅを進入させる光導波路G_Eを具える。この光ビームφ_２は、光ビームφ_Ｅを振幅が等しい二
つのビームφ₁₁及びφ₁₂に分割する半反射プレートM₁₀
と出合う。ビームφ₁₁及びφ₁₂が半反射プレートM₂₀に
よって再結合される前に、枝路B₁₁及びB₁₂中のφ₁₁及び
φ₁₂によってカバーされる光学的距離は同一となる。枝
路B₁₁及びB₁₂中のこれら経路は、全反射ミラーM₁₁及びM
₁₂それぞれからの反射だけでなく、二つの電極K₁₁及びK
₁₂のうちの一つを貫通する電界の影響も被る。同時に、
電位差がこのために、これら電極のうちの一方（例えば
K₁₂）と例えば基板上に選定されたアース電極との間に
印加され、かつ、他方の電極（例えばK₁₁）を装置の対
称のためにのみ製造し、この他方の電極をアースに接続
する。第3b図は、電極K₁₂に印加される電圧V₁の変動を時間
ｔの関数として示す。第3c図は、電圧V₁の変動から導き出される光強度I_(Q)
の変動を時間の関数として示す。第3d図は、出力枝路G₁の光ビームφ_１を符号化する信
号Ｑの形態を示す。ここで、信号重を、出力枝路Ｇ′_１
中の光ビームφ′_１を符号化する信号Ｑの相補形とす
る。第3e図は、出力枝路G₁及びＧ′_１中の信号Ｑ及びＱの
光強度I_(Q)の変動を移相Δφの関数として示す。最後
に、第3f図は、吸収係数 T_E＝I_max/I_E＝I_(Q)/I_(Q) の変動をI_(Q)とI_(Q)との間の移相誤差δφの関数として
示す。第3e図及び第3f図を比較すると、僅かに補足的な移相
誤差δφが、理論的には相反する移相を有するはずであ
るI_(Q)とI_(Q)との間に現れると、吸収係数T_Eは非常に急
速に減少し、実際にはもやは消光される。このことは、
例えば電極K₁₁又はK₁₂により温度変化の関数としてバイ
アス電圧が発生するために起こりうる。本発明による装置を干渉計の出力枝路のうちの一つに
挿入する場合、吸光がないか否か、より簡単には最大に
到達するか否かを本発明による装置によって検出するこ
とができ、かつ、装置10（図示せず）を、電極K₁₁（及
びK₁₂）の電圧の値を調整するよう動作させることがで
きる。本発明の第２実施例双安定光学装置は、EIE（パリ、リュデアサス所
在）のアラインカレンコ氏による文献から既知であ
り、この装置は、半導体基板上に集積されるとともに電
極によって横側から結合された二つの光導体と、集積さ
れていない信号検出器とを具える。本発明による検出器を製造する場合、この双安定装置
を改善することができる。れがあるからである。本発明による装置の製造プロセス本発明の好適な製造プロセスを、例を挙げて以下詳細
に説明する。このプロセスは気相エピタキシャル成長（VPE）又は
液相エピタキシャル成長（LPE）から開始するが、VPE成
長の方が好適である。第１層C₀すなわち制限層を、単結晶配向された基板Ｓ
上に堆積する。次いで、溝１を、異方性エッチングによ
り層C₀に形成して、この溝が結晶ファセットにより形成
された長手方向側面を有するようにする（第1b図）。次いで、層C₁を、好適にはVPE成長により層C₀の頂部
に堆積する。実際には、このプロセスによる溝の長手側
面の成長速度を、層C₀の頂部表面の成長速度より速くす
ることができる。したがって、VPE成長により、層C₁の
頂部表面には、プレーナタイプのうちの一つとなる。こ
のような結果を得るには、大抵の場合均一な厚さの層を
形成するMOVPE又はMBEと称されるタイプの成長ではより
困難となり、これらのタイプの成長では、溝にプレーナ
構造を得ることができない。このようにして溝には、導
波路G₁を形成する層C₁が充填される。最後に、適切なマスクの開口に、検出器Ｄを局所的に
エピタキシャル成長により形成する。この検出器Ｄは、
導波路G₁上を突出し、端子及び結晶ファセットにより形
成された長手方向面を有する。層C₄並びに電極E₁及びE₂を従来既知の方法で形成す
る。異方性エッチング及び局所的エピタキシーを含むこの
製造プロセスにより、光が導波路及び検出器内で特に良
好に制限され、損失をできるだけ低減することができ
る。同時に、光が常に案内されるため、これらの損失は
従来の装置に比べて低減される。第4a図及び第4b図は、本発明による装置の光の伝搬を
示す。第4a図は、カップリングの始めにおける第1c図の断面
に示す装置の等強度曲線を示し、これにより読出装置は
導波路G₁中の光の位置を判断することができる。第4b図は、所定のカップリング距離後の第1c図の断面
に示す位置の等強度曲線を示し、これにより読出装置
は、検出器Ｄの導波路G₁内のカップリングを通過する光
の位置を判断することができる。さらに、非局所的エピタキシャル成長させ、次いで適
切な形態のマスク開口に選択的エッチングを施すことに
より本発明による装置を製造することもできる。このような技術は等業者には既知である。最後に、この製造プロセスの最終工程において、基板
を、制限層C₀に好適な化合物と同一のものとする場合、
第１図の装置を単一のエピタキシャル工程で実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】第1a図は、光導波路に直接接合された本発明による装置
の一実施例の上面図、第1b図は、第1a図のＩ−Ｉ′線上の断面図、第1c図は、第1a図のＪ−Ｊ′線上の断面図、第1d図は、第1a図のＫ−Ｋ′線上の断面図、第2a図は、二元化合物InP−n^-（曲線I_A）、四元化合物G
a_xIn_1-xAs_yP_1-y（ｙ≒0.2）（曲線II_A）及び四元化合物
Ga_xIn_1-xAs_yP_1-y（ｙ≒0.7）（曲線III_A）の各屈性率
n₁,n₂,n₃の、波長λの関数としての変動、第2b図は、二元化合物InP−n^-（曲線I_A）、四元化合物G
a_xIn_1-xAs_yP_1-y（ｙ≒0.2）（曲線II_A）及び四元化合物
Ga_xIn_1-xAs_yP_1-y（ｙ≒0.7）（曲線III_A）の各吸収係数
αの、波長λの関数としての変動、第3a図は、本発明による装置を見えるマッハ・ツェンダ
ータイプの集積型干渉計を示す図、第3b〜ｆ図は、電圧変動又は電流変動としての第4a図の
干渉計の信号シーケンスを示す図、第4a図及び第4b図は、カップリングの始め及び所定のカ
ップリング距離の後の第1c図に対応する本発明による装
置の断面の等強度曲線を示す図である。Ｓ……半導体基板、C₀……制限層 C₁……第１透明層、C₃……吸収層 C₄……層、D,D₁,D₂……光検出器 E₁,E₂……電極、C₁……主導波路 L₁,L₂……カップリング長、M₁,M₂……反射ファセット M₁₀,M₂₀……半反射プレート、M₁₁,M₁₂……全反射ミラー K₁₁,K₁₂……電極、B₁₁,B₁₂……枝路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マルコ・エルマンフランス国95012 パリブールバールドレウイリ30 (56)参考文献特開昭61−32804（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−164534（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．軸を有し、所定の波長帯域で動作する光導波路G₁と
光検出器Ｄとの間を結合するカッリング手段を具えた集
積半導体装置において、このカップリング手段は、III−Ｖ化合物の半絶縁基板
Ｓの表面に、以下に示すIII−Ｖ化合物の層、すなわち、 III−Ｖ化合物の制限層C₀と、 III−Ｖ化合物の透明層C₁と、を具え、前記透明層C₁は、動作導波路に対して、透明であって、
前記制限層C₀の屈折率より大きい屈折率を具え、前記光導波路G₁は、前記透明層C₁に形成され、該カップリング手段は、さらに、動作導波路に対するIII−Ｖ化合物の吸収層C₃ を具え、前記吸収層C₃は、前記光導波路G₁の屈折率より
大きい屈折率を具え、前記光検出器Ｄは、前記吸収層C₃に形成され、前記吸収層C₃は、前記光導波路G₁の頂部に堆積して設
け、前記吸収層C₃は、前記光導波路G₁に垂直に直接結合
させて設けた集積半導体装置において、前記光導波路G₁の頂部に形成された前記吸収層C₃は、所
定値を有するカップリング長と称する長さL₂に亘って、
前記光導波路G₁の前記軸に並行に延在し、前記所定値
は、前記光導波路G₁から到来し、前記光検出器Ｄによっ
て検出される光強度の所定量に相当し、光強度の前記所
定量は、前記光導波路G₁における光強度伝搬の全量より
も小さいことを特徴とする集積半導体装置。２．前記吸収層C₃の前記カップリング長L₂は、前記光導
波路G₁における主信号伝搬が実質上弱められないように
するため、前記光導波路G₁から到来し、前記光検出器Ｄ
によって検出される光強度の所定の実質上小さい量に相
当する所定の実質上小さい値を具えることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の集積半導体装置。３．基板ＳをA_IIIB_V化合物（ここにＡは例えばインジウ
ム元素（In）及びＢは例えばりん元素（Ｐ）を示す）と
し、制限層をn⁺導電型のA_IIIB_V化合物とし、第１透明層
C₁をn^-導電型のA_IIIB_V化合物とし、吸収層C₃を式GaInAs
_yP_1-y（ここに濃度ｙは、選定作動波長において化合物
の吸収特性を得るように選択する）で表わされる四元化
合物を形成するA_IIIX_III、B_VY_V化合物（ここにＡは例え
ばインジウム元素（In）、Ｘは例えばガリウム元素（G
a）、Ｂは例えばりん元素（Ｐ）及びＹは例えば砒素元
素（As）を示す）としたことを特徴とする特許請求の範
囲第１又は２項記載の集積半導体装置。４．選定作動波長λ＝1.3μｍの場合、濃度ｙを0.7≦ｙ
＜１の関係を満足させるようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載の集積半導体装置。５．透明層C₁を式GaInAs_yP_1-y（ここに濃度ｙは選定波
長に対する透明特性を得るように選択する）で表わされ
る四元化合物を形成するA_IIIX_III、B_VY_V化合物（ここに
Ａは例えばインジウム（In）、Ｘは例えばガリウム（G
a）、Ｂは例えばりん（Ｐ）及びＹは例えば砒素（As）
を示す）としたことを特徴とする特許請求の範囲第2,3
又は４項記載の集積半導体装置。６．λ＝1.3μｍの選定作動波長に対して、濃度ｙを0.1
≦ｙ＜0.7の関係を満足させるようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第５項記載の集積半導体装置。７．光導波路の縦面及び検出器の面を結晶学的面で制限
したことを特徴とする特許請求の範囲第１〜６項のいず
れかに記載の集積半導体装置。