JPH08111559A

JPH08111559A - 半導体発受光素子及び装置

Info

Publication number: JPH08111559A
Application number: JP24368394A
Authority: JP
Inventors: Masato Shishikura; 正人宍倉; Hitoshi Nakamura; 均中村; Shinji Tsuji; 伸二辻; Shoichi Hanatani; 昌一花谷; Shigehisa Tanaka; 滋久田中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1994-10-07
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】情報サービス網の拡充に向け、コンパクトで
しかも低コストな双方向半導体発受光素子および装置を
提供する。【構成】面型の素子で、信号光を検出するための光吸
収層２２と信号光を発するための活性層２５有し、しか
もそれらが積層あるいは一体化されている。また、光フ
ァイバ２７を固定するための円形の溝が能動層上のｐ−
ＩｎＰ基板２１形成され、送受信波長帯より長波長の信
号光は透過する。【効果】本発明の面型半導体発受光素子およびその装
置を用いれば、コンパクトでしかも低コストな双方向光
送受信モジュールを作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光通信分野、特に光加入
者系、光インタコネクション等に用いられる半導体発受
光素子および半導体発受光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報産業の発展と情報サービスへ
のニーズの進展から、一般家庭への情報サービスの拡充
を図るため、加入者系の全光化を目指した光加入者系シ
ステムの開発が進められている。このシステムで用いら
れる光送受信モジュールは、対象が一般家庭であること
からコンパクトで低価格であることが望まれる。

【０００３】現在、経済上の観点から、光加入者系シス
テムの一つとして、波長１．３μｍ帯を用いた時分割双
方向多重通信と映像分配サービス行う波長１．５μｍ帯
光信号が波長多重されるシステムが挙げられる。これに
は１．３μｍ一芯双方向光送受信機能とともに、１．３
／１．５μｍ波長多重合分波機能を兼ね備えた光送受信
モジュールが必要である。

【０００４】従来、上記１．３／１．５μｍ波長多重合
分波機能等を有する光回路には、光ファイバを部品とし
て用いていた。光ファイバを部品で構成する光回路は光
ファイバの曲げ半径による制限からモジュールを小型化
することは困難であった。そこで、ＩＥＥＥＰｈｏｔ
ｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒ，Ｖ
ｏｌ．４，Ｎｏ．６，ｐ６６０（１９９２）記載の
光送受信モジュールでは、低損失で再現性、耐環境性に
優れ、光ファイバとも整合性の良い石英系光波回路を用
いている。石英系光波回路は、光ファイバ部品を用いる
よりも小型でかつ生産性に優れたものである。また、こ
の石英系光波回路に半導体発光素子および受光素子を端
面ハイブリッド実装することにより、光送受信モジュー
ルを作製している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、
１．３／１．５μｍ分波器や１．３μｍ３ｄＢ結合器等
の光波回路として、石英系の光導波路を採用している。
この石英系導波路基板は、光ファイバで構成するよりも
小型であるが、幅３ｍｍ、長さ２６ｍｍと依然大きい。
この基板は、光送受信モジュールのほぼ半分の大きさを
占めており、経済性の観点から更なる小型化が必要であ
る。

【０００６】また、送信器である半導体レーザと受信器
であるフォトダイオードを端面ハイブリッド実装してい
る。この手法は３次元の位置あわせが必要であり、時間
も掛かり、また部品点数も多いので、材料および実装に
かかるコストを低減することは困難である。

【０００７】本発明の目的は、光波回路の小型化を図る
と同時に、部品点数および位置あわせ等の実装コストを
低減し、経済性に優れた低コストの光送受信モジュール
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、信号光の入出射方向が基板面内垂直方
向で、上下に配置された半導体あるいは誘電体で構成さ
れた反射鏡構造の間に発光機能と受光機能を同時に有す
る半導体層からなる面型発受光素子において、外部信号
光入射側の反射鏡構造の反射率を、反射鏡に電流等を注
入することによって制御する。

【０００９】また、信号光の入出射方向が基板面内垂直
方向で、上下に配置された半導体あるいは誘電体で構成
された反射鏡構造の間に発光機能を有する半導体層と、
上下に配置された反射鏡構造の外側であり、外部信号光
入射側に受光機能を有する半導体層からなる面型発受光
素子において、受光機能を有する半導体層に電圧を印加
する等の方法を用いて光吸収効率を制御する。

【００１０】上記２つの発光機能と受光機能を一体化し
た面型半導体発受光素子において、以下の手段を組み合
わせる。上記半導体発受光素子の発光領域からの発光光
をモニタする受光部を反射鏡構造の外側でかつ外部から
の信号光入射側とは反対側に配置する。発光部からの出
射光上の半導体基板に円形の溝等の光ファイバを固定す
る手段を有する。発光領域または受光領域のメサ直径が
光ファイバの直径と同等あるいはそれ以下にする。発光
領域の発光波長と受光領域の受光波長が１．３μｍ帯等
の同一波長帯であり、それよりも長波長帯の１．５５μ
ｍ帯等の信号光は透過する。半導体部をＩｎ_1-x-yＡｌ_x
Ｇａ_yＡｓ_1-zＰ_z系（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ
≦１）半導体で構成する。片側の同一面、特に信号光の
入出射面とは反対側の同一面に、電圧印加あるいは信号
入出力用の電極構造を設ける。

【００１１】上記手段を組み合わせた半導体発受光素子
をアレー状またはマトリックス状に配置する。また、そ
れらあるいは単体の半導体発受光素子の同一基板上に電
子デバイスをモノリシックに、あるいは電子デバイスを
集積化した集積回路基板、特に主にＳｉで構成された集
積回路基板上にハイブリッドに集積化する。

【００１２】

【作用】低コスト光モジュールの実現には、１．３／
１．５５μｍ分波器や１．３μｍ結合器等から構成され
る光回路部をコンパクトにすること、部品点数を少なく
すること、実装を簡便にすること等が挙げられる。

【００１３】本発明の面型半導体発受光素子では、電流
注入等による反射鏡の反射率を制御し、受光領域のバン
ドギャップを受光波長と同程度とすることにより、安定
な発光と受光感度の向上が図れ、しかも受光波長よりも
長波長の信号光を透過することができる。また、多重量
子井戸構造等で構成された受光領域に電圧を印加するこ
とで吸収端波長近傍の吸収効率を制御することができる
ので、送信時には透明化し、受信時には電圧印加により
信号光を吸収し、しかも受信波長よりも長波長の信号光
を透過することができる。さらに送信光の変調が受光領
域の電圧変調によっても可能となる。したがって、１．
３μｍ結合器や１．３／１．５５μｍ分波器等の光回路
基板が不用となり、部品点数が少なく、実装も簡便とな
るので、コンパクトなしかも低コストな光送受信モジュ
ールを構成することが可能となる。また、発光領域か
らの光出力をモニタするための受光部を半導体発受光素
子に一体化することにより、部品点数および実装コスト
の低減を図ることができる。

【００１４】さらに、片側の同一面上に電極を配置する
ことによりワイヤが不用なフリップチップ実装が可能と
なり、また、基板に円形の溝を設けることにより差し込
むだけで光ファイバを固定することができるので、実装
を容易にすることができる。

【００１５】Ｉｎ_1-x-yＡｌ_xＧａ_yＡｓ_1-zＰ_z系の化合
物半導体で構成することにより、高性能な１．３μｍ帯
の半導体レーザとフォトダイオードを構成することがで
き、１．５５μｍ帯の信号光に対して透明にすることが
可能となる。

【００１６】また、電子デバイスをモノリシックもしく
はハイブリッドに集積化することにより、光送受信モジ
ュールをコンパクトにしかも低コストに作製することが
可能となる。特に、高性能で低コストなＳｉ系材料を用
いて集積回路を構成することにより、より一層の低コス
ト化が可能となる。

【００１７】また、アレー状またはマトリックス状に本
素子を配置することにより、低コストな光インタコネク
ション用等の光送受信モジュールの作製が可能である。

【００１８】

【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。

【００１９】実施例１図１はＩｎ_1-xＧａ_xＡｓ_1-yＰ_y（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１）系化合物半導体を用いた本発明の一実施例の断面構
造図である。ｐ−ＩｎＰ基板１上に有機金属気相成長法
により、ｎ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ上部多層反射鏡２
を２０周期、ｎ−ＩｎＰ上部クラッド層３を０．６３μ
ｍ、歪を加えたＩｎＧａＡｓＰ層を井戸層とした歪Ｉｎ
ＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝１．１５μｍ）多
重量子井戸活性層４を２．５周期、ｐ−ＩｎＰ下部クラ
ッド層５を０．６３μｍ、ｐ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ
下部多層反射鏡６を２５周期、順次積層した。ここで、
上部多層反射鏡２および下部多層反射鏡６はＩｎＰ、Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（λｇ＝１．２μｍ）をそれぞれ光学膜厚
である１０４．２ｎｍ、９６．２ｎｍとした。多重量子
井戸活性層４の井戸層は圧縮歪を加えたＩｎＧａＡｓＰ
を５ｎｍ、障壁層であるＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝１．１
５μｍ）を１０ｎｍとした。この多重量子井戸活性層４
は面発光レーザの活性層であり、かつフォトダイオード
の光吸収層である。エッチングにより上記多層構造にメ
サ構造を形成し、再び有機金属気相成長法により、電流
狭窄構造であるｐ−ＩｎＰ８、ｎ−ＩｎＰ９、ｐ−Ｉｎ
Ｐ１０の各層を埋込成長した。その後、ｐ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ（λｇ＝１．２μｍ）コンタクト層７で平坦化を行
った。ｎ型コンタクトおよび上部多層反射鏡２に電流を
注入するｐ型コンタクト形成のためのメサエッチング行
い、ＳｉＯ₂１１を形成し、真空蒸着によりｐ型電極１
２、ｎ型電極１３、ｐ型電極１４を形成した。最後に、
光ファイバ１６を固定するための円形の溝を能動層上の
ｐ−ＩｎＰ基板１形成し、反射防止膜１５を形成した。

【００２０】本実施例の半導体発受光素子のサイズは５
００μｍ×５００μｍである。本素子の発振波長は１．
３μｍであり、しきい値電流は５ｍＡ程度であった。ま
た、１．３μｍ光に対する受光感度は、ｐ型電極１２と
ｎ型電極１３を用いて上部多層反射鏡２に電流注入する
ことにより反射率を低下させることで、量子効率約５０
％を得た。１．５５μｍ光の透過ロスは１ｄＢ程度であ
った。したがって、素子のサイズは５００μｍ×５００
μｍとコンパクトでかつ低コストな光送受信素子を作製
することができた。また、構成元素にＡｌを含んだＩｎ
_1-x-yＡｌ_xＧａ_yＡｓ_1-zＰ_z系の化合物半導体を用いて
も同様の効果が得られる。

【００２１】実施例２図２はＩｎ_1-xＧａ_xＡｓ_1-yＰ_y（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１）系化合物半導体を用いた本発明の一実施例の断面構
造図である。ｐ−ＩｎＰ基板２１上に有機金属気相成長
法により、アンドープＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子
井戸光吸収層２２を５０周期、ｎ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡ
ｓＰ上部多層反射鏡２３を２０周期、ｎ−ＩｎＰ上部ク
ラッド層２４を０．６３μｍ、歪を加えたＩｎＧａＡｓ
Ｐ層を井戸層とした歪ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ
（λｇ＝１．１５μｍ）多重量子井戸活性層２５を２．
５周期、ｐ−ＩｎＰ下部クラッド層２６を０．６３μ
ｍ、ｐ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ下部多層反射鏡２７を
２５周期、順次積層した。ここで、多重量子井戸光吸収
層２２はＩｎＰ障壁層を５ｎｍ、ＩｎＧａＡｓＰ井戸層
５ｎｍで構成され、上部多層反射鏡２３および下部多層
反射鏡２７はＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝１．２μ
ｍ）をそれぞれ光学膜厚である１０４．２ｎｍ、９６．
２ｎｍとした。多重量子井戸活性層２５の井戸層は圧縮
歪を加えたＩｎＧａＡｓＰを５ｎｍ、障壁層であるＩｎ
ＧａＡｓＰ（λｇ＝１．１５μｍ）を１０ｎｍとした。
エッチングにより上記多層構造にメサ構造を形成し、再
び有機金属気相成長法により、電流狭窄構造であるｐ−
ＩｎＰ２９、ｎ−ＩｎＰ３０、ｐ−ＩｎＰ３１の各層を
埋込成長した。その後、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝
１．２μｍ）コンタクト層２８で平坦化を行った。ｎ型
コンタクトおよび多重量子井戸光吸収層２２に電界を印
加するｐ型コンタクト形成のためのメサエッチング行
い、ＳｉＯ₂３２を形成し、真空蒸着によりｐ型電極３
３、ｎ型電極３４、ｐ型電極３５を形成した。最後に、
光ファイバ３７を固定するための円形の溝を能動層上の
ｐ−ＩｎＰ基板２１形成し、反射防止膜３６を形成し
た。

【００２２】本実施例の半導体発受光素子のサイズは５
００μｍ×５００μｍである。本素子の発振波長は１．
３μｍであり、しきい値電流は５ｍＡ程度であった。ま
た、多重量子井戸光吸収層２２は無バイアス時には１．
３μｍ、１．５５μｍ光双方に対して透明である。一
方、逆バイアスを加えることにより１．５５μｍ光に対
しては透明であるが、１．３μｍ光に対して受光感度を
有するようになる。逆バイアスを加えたときの量子効率
は約７０％であった。１．５５μｍ光の透過ロスは１ｄ
Ｂ程度であった。また、多重量子井戸光吸収層２２の印
加電圧に変調を掛けることにより、直接変調と同様な送
信光の変調特性が得られた。したがって、素子のサイズ
は５００μｍ×５００μｍとコンパクトでかつ低コス
ト、高効率な光送受信素子を作製することができた。ま
た、構成元素にＡｌを含んだＩｎ_1-x-yＡｌ_xＧａ_yＡｓ
_1-zＰ_z系の化合物半導体を用いても同様の効果が得られ
る。

【００２３】実施例３図３は実施例２の半導体発受光素子にモニタ用の受光部
を一体化した本発明の一実施例の構造図である。ｐ−Ｉ
ｎＰ基板４１上に有機金属気相成長法により、アンドー
プＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸光吸収層４２を
５０周期、ｎ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ上部多層反射鏡
４３を２０周期、ｎ−ＩｎＰ上部クラッド層４４を０．
６３μｍ、歪を加えたＩｎＧａＡｓＰ層を井戸層とした
歪ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝１．１５μ
ｍ）多重量子井戸活性層４５を２．５周期、ｐ−ＩｎＰ
下部クラッド層４６を０．６３μｍ、ｐ−ＩｎＰ／Ｉｎ
ＧａＡｓＰ下部多層反射鏡４７を２５周期、順次積層し
た。ここで、多重量子井戸光吸収層４２はＩｎＰ障壁層
を５ｎｍ、ＩｎＧａＡｓＰ井戸層５ｎｍで構成され、上
部多層反射鏡４３および下部多層反射鏡４７はＩｎＰ、
ＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝１．２μｍ）をそれぞれ光学膜
厚である１０４．２ｎｍ、９６．２ｎｍとした。多重量
子井戸活性層４５の井戸層は圧縮歪を加えたＩｎＧａＡ
ｓＰを５ｎｍ、障壁層であるＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝
１．１５μｍ）を１０ｎｍとした。エッチングにより上
記多層構造にメサ構造を形成し、再び有機金属気相成長
法により、電流狭窄構造であるｐ−ＩｎＰ４９、ｎ−Ｉ
ｎＰ５０、ｐ−ＩｎＰ５１の各層を埋込成長した。その
後、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝１．２μｍ）コンタク
ト層４８で平坦化を行い、アンドープＩｎＧａＡｓＰ
（λｇ＝１．４μｍ）モニタ光吸収層５２、ｎ−ＩｎＰ
コンタクト層５３を成長した。電極コンタクト形成のた
めのメサエッチング行い、ＳｉＯ₂５４を形成し、真空
蒸着によりｐ型電極５５、ｎ型電極５６、ｎ型電極５
７、ｐ型電極５８を形成した。最後に、光ファイバ６０
を固定するための円形の溝を能動層上のｐ−ＩｎＰ基板
４１形成し、反射防止膜５９を形成した。

【００２４】実施例２と同様な特性が得られ、さらにｎ
型電極５７、ｐ型電極５８に逆バイアスを加えることで
送信光をモニタすることができた。

【００２５】実施例４図４は実施例２の半導体発受光素子をＳｉの電子デバイ
スで構成された集積回路にハイブリッド実装した本発明
の一実施例の構造図である。実施例３の半導体発受光素
子６１をＳｉ系の電子デバイス６２で構成された集積回
路基板６３にＡｕＳｎ半田を用いてフリップチップ実装
した。その後、光ファイバ６４を半導体発受光素子６１
の円形溝に固定した。１．３μｍ双方向光伝送を行った
結果、良好な伝送特性が得られた。

【００２６】実施例５図５は実施例２の半導体発受光素子と同一基板上に電子
デバイスをモノリシック集積化した本発明の一実施例の
上面図である。実施例３の半導体発受光素子７１を形成
した後に、Ｉｎ_1-x-yＡｌ_xＧａ_yＡｓ系の化合物半導体
を用いて電子デバイス７２をモノリシックに集積化して
光電子集積回路７３を作製した。電子集積回路部の結晶
成長法には分子線エピタキシ法を用いた。１．３μｍ双
方向光伝送を行った結果、良好な伝送特性が得られた。
また、１．５５μｍ光の透過ロスは実施例３と同程度で
あった。

【００２７】実施例６図６は実施例２の半導体発受光素子をマトリックス状に
集積化した本発明の一実施例の構造図である。形成方法
は実施例３と同様であり、８１は半導体発受光素子、８
２は半導体発受光素子をマトリックス状に集積化した基
板である。均一な発光および受光特性が得られ、その特
性は実施例３と同様であった。

【００２８】

【発明の効果】本発明の面型半導体発受光素子およびそ
の装置を用いれば、コンパクトでしかも低コストな双方
向光送受信モジュールを作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１の面型半導体発受光素子の断面
構造図。

【図２】本発明実施例２の面型半導体発受光素子の断面
構造図。

【図３】本発明実施例３の面型半導体発受光素子の断面
構造図。

【図４】本発明実施例４のハイブリッド集積双方向光送
受信装置の構造図。

【図５】本発明実施例５のモノリシック集積双方向光送
受信装置上面図。

【図６】本発明実施例６のマトリックス集積面型半導体
発受光素子の構造図。

【符号の説明】

１・・・ｐ−ＩｎＰ基板、２・・・ｎ−ＩｎＰ／ＩｎＧ
ａＡｓＰ上部多層反射鏡、３・・・ｎ−ＩｎＰ上部クラ
ッド層、４・・・歪ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸活性層、５・・・ｐ−ＩｎＰ下部クラッド
層、６・・・ｐ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ下部多層反射
鏡、７・・・ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、８・・
・ｐ−ＩｎＰブロック層、９・・・ｎ−ＩｎＰブロック
層、１０・・・ｐ−ＩｎＰブロック層、１１・・・Ｓｉ
Ｏ₂、１２・・・ｐ型電極、１３・・・ｎ型電極、１４
・・・ｐ型電極、１５・・・反射防止膜、１６・・・光
ファイバ、２１・・・ｐ−ＩｎＰ基板、２２・・・アン
ドープＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸光吸収層、
２３・・・ｎ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ上部多層反射
鏡、２４・・・ｎ−ＩｎＰ上部クラッド層、２５・・・
歪ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸活性
層、２６・・・ｐ−ＩｎＰ下部クラッド層、２７・・・
ｐ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ下部多層反射鏡、２８・・
・ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、２９・・・ｐ−Ｉ
ｎＰブロック層、３０・・・ｎ−ＩｎＰブロック層、３
１・・・ｐ−ＩｎＰブロック層、３２・・・ＳｉＯ₂、
３３・・・ｐ型電極、３４・・・ｎ型電極、３５・・・
ｐ型電極、３６・・・反射防止膜、３７・・・光ファイ
バ、４１・・・ｐ−ＩｎＰ基板、４２・・・アンドープ
ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸光吸収層、４３・
・・ｎ−ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ上部多層反射鏡、４４
・・・ｎ−ＩｎＰ上部クラッド層、４５・・・歪ＩｎＧ
ａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸活性層、４６・
・・ｐ−ＩｎＰ下部クラッド層、４７・・・ｐ−ＩｎＰ
／ＩｎＧａＡｓＰ下部多層反射鏡、４８・・・ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層、４９・・・ｐ−ＩｎＰブロッ
ク層、５０・・・ｎ−ＩｎＰブロック層、５１・・・ｐ
−ＩｎＰブロック層、５２・・・モニタ光吸収層、５３
・・・ｎ−ＩｎＰコンタクト層、５４・・・ＳｉＯ₂、
５５・・・ｐ型電極、５６・・・ｎ型電極、５７・・・
ｎ型電極、５８・・・ｐ型電極、５９・・・反射防止
膜、６０・・・光ファイバ、６１・・・実施例２の半導
体発受光素子、６２・・・Ｓｉ系の電子デバイス、６３
・・・集積回路基板、６４・・・光ファイバ、７１・・
・実施例２の半導体発受光素子、７２・・・Ｉｎ_1-x-y
Ａｌ_xＧａ_yＡｓ系電子デバイス、７３・・・光電子集積
回路、８１・・・半導体発受光素子、８２・・・４×４
半導体発受光素子集積化基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花谷昌一東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者田中滋久東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号光の入出射方向が基板面内垂直方向
で、上下に配置された半導体あるいは誘電体で構成され
た反射鏡構造の間に発光機能と受光機能を同時に有する
半導体層からなる面型発受光素子において、外部信号光
入射側の反射鏡構造の反射率を制御する手段を有するこ
とを特徴とする半導体発受光素子。
【請求項２】請求項１記載の面型発受光素子において、
外部から電流を注入することにより、反射鏡構造の反射
率を制御することを特徴とする半導体発受光素子。
【請求項３】信号光の入出射方向が基板面内垂直方向
で、上下に配置された半導体あるいは誘電体で構成され
た反射鏡構造の間に発光機能を有する半導体層と、上下
に配置された反射鏡構造の外側であり、外部信号光入射
側に受光機能を有する半導体層からなる面型発受光素子
において、該受光機能を有する半導体層の光吸収効率を
制御する手段を有することを特徴とする半導体発受光素
子。
【請求項４】請求項３記載の面型発受光素子において、
外部から電圧を印加することにより、受光機能を有する
半導体層である光吸収層の吸収効率を制御することを特
徴とする半導体発受光素子。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発
受光素子において、上記発光機能を有する半導体層から
の発光光をモニタするための受光部を、外部からの信号
光を受光する半導体層とは別に設け、これを上下に配置
された反射鏡構造の外側であり、外部信号光入射側とは
反対側に配置することを特徴とする半導体発受光素子。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発
受光素子において、光ファイバを固定する手段を有する
ことを特徴とする半導体発受光素子。
【請求項７】請求項６記載の半導体発受光素子におい
て、上記半導体発受光素子が形成された半導体基板に光
ファイバを固定するための円形の溝を有し、その溝が発
光機能を有する半導体層からの出射光上に形成されてい
ることを特徴とする半導体発受光素子。
【請求項８】請求項７記載の半導体発受光素子におい
て、発光領域または受光領域のメサ直径が、信号光を入
出射するための光ファイバの直径と同等あるいはそれよ
りも小さいことを特徴とする半導体発受光素子。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の半導体発
受光素子において、発光機能を有する半導体層で発光す
る波長と、受光機能を有する半導体層で受光する波長が
同一波長帯であることを特徴とする半導体発受光素子。
【請求項１０】請求項９記載の半導体発受光素子におい
て、発光波長帯および受光波長帯よりも長波長帯の信号
光が、該半導体発受光素子を透過することを特徴とする
半導体発受光素子。
【請求項１１】請求項１０記載の半導体発受光素子にお
いて、該半導体発受光素子の発振波長帯および受信波長
帯が１．３μｍ帯であり、１．５５μｍ帯の信号光は該
半導体発受光素子を透過することを特徴とする半導体発
受光素子。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載の半導
体発受光素子において、該半導体発受光素子の半導体部
がＩｎ_1-x-yＡｌ_xＧａ_yＡｓ_1-zＰ_z系（０≦ｘ≦１、０
≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）の化合物半導体で構成されるこ
とを特徴とする半導体発受光素子。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載の半導
体発受光素子において、該半導体発受光素子の片側の同
一面側のみに、少なくとも１組の電圧印加または信号入
出力のための電極構造を有することを特徴とする半導体
発受光素子。
【請求項１４】請求項１３記載の半導体発受光素子にお
いて、該半導体発受光素子の信号光の入出射面とは反対
側の同一面のみに、少なくとも１組の電圧印加または信
号入出力のための電極構造を有することを特徴とする半
導体発受光素子。
【請求項１５】信号光の入出射方向が基板面内垂直方向
で、上下に配置された半導体あるいは誘電体で構成され
た反射鏡構造の間に発光機能と受光機能を同時に有する
半導体層からなる素子であって、外部信号光入射側の反
射鏡構造の反射率を制御する手段を有する半導体発受光
素子を複数アレー状またはマトリックス状に配置するこ
とを特徴とする半導体発受光装置。
【請求項１６】請求項１５記載の半導体発受光装置にお
いて、該半導体発受光素子と同一基板上に電子デバイス
をモノリシックに集積化することを特徴とする半導体発
受光装置。
【請求項１７】請求項１６記載の半導体発受光装置にお
いて、主に電子デバイスからなる集積回路基板上に、該
半導体発受光素子をハイブリッドに集積化することを特
徴とする半導体発受光装置。
【請求項１８】請求項１７記載の半導体発受光装置にお
いて、主に電子デバイスからなる集積回路基板として、
主にＳｉで構成される集積回路基板を用いることを特徴
とする半導体発受光装置。