(57)【要約】【課題】  集積化の容易な受光素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る受光素子１００は，  基板１０１と、  基板１０１の上方に、順に積み重ねられた複数の受光部１１０，１５０と、  複数の受光部１１０，１５０のそれぞれを電気的に分離する分離層１３０と、  複数の受光部１１０，１５０のうちの最上の受光部１５０の上方に形成された光学部材１７０と、を含み、  各受光部１１０，１５０は、  コンタクト層１１２，１５２と、  コンタクト層１１２，１５２の上方に形成された光吸収層１１４，１５４と、  光吸収層１１４，１５４の上方に形成された他のコンタクト層１１６，１５６と、を含み、  光学部材１７０は、波長の異なる複数の光λ１，λ２の焦点を，各光吸収層１１４，１５４のうちの少なくとも２層の光吸収層１１４，１５４の内部に合わせる。【選択図】      図１
2006173330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に、順に積み重ねられた複数の受光部と、
前記複数の受光部のそれぞれを電気的に分離する分離層と、
前記複数の受光部のうちの最上の受光部の上方に形成された光学部材と、を含み、
各前記受光部は、
コンタクト層と、
前記コンタクト層の上方に形成された光吸収層と、
前記光吸収層の上方に形成された他のコンタクト層と、を含み、
前記光学部材は、波長の異なる複数の光の焦点を、各前記光吸収層のうちの少なくとも２層の前記光吸収層の内部に合わせる、受光素子。
【請求項２】
請求項１において、
前記光学部材は、前記受光部の数と同数の光の焦点のそれぞれを、各前記光吸収層の内部に合わせる、受光素子。
【請求項３】
請求項１または２において、
各前記光吸収層のうちの少なくとも２層は、同じ材質である、受光素子。
【請求項４】
基板と、
前記基板の上方に、該基板側から配置された、第１コンタクト層と、第１光吸収層と、第２コンタクト層と、を含む第１受光部と、
前記第２コンタクト層の上方に形成された分離層と、
前記分離層の上方に、該分離層側から配置された、第３コンタクト層と、第２光吸収層と、第４コンタクト層と、を含む第２受光部と、
前記第４コンタクト層の上方に形成された光学部材と、を含み、
前記光学部材は、第１波長の光の焦点を、前記第１光吸収層内に合わせ、第２波長の光の焦点を、前記第２光吸収層内に合わせる、受光素子。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１光吸収層と、前記第２光吸収層とは、同じ材質である、受光素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記光学部材は、一体的に積み重ねられた複数のレンズ部を有する、受光素子。
【請求項７】
請求項６において、
各前記レンズ部の平面視における中心は、前記光学部材に入射する光の中心と同一または略同一である、受光素子。
【請求項８】
請求項６または７において、
前記複数のレンズ部のうちの少なくとも２つのレンズ部は、異なる屈折率を有する、受光素子。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかにおいて、
前記複数のレンズ部のうちの少なくとも２つのレンズ部の外縁は、異なる曲率半径を有する、受光素子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の受光素子と、
ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と、を含む、光電子集積素子。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載の受光素子と、
発光素子と、を含む、光モジュール。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光モジュールを有する、光伝達装置。
【請求項１３】
基板の上方に、複数の受光部を順に積み重ねて形成する工程と、
前記複数の受光部のそれぞれを電気的に分離する分離層を形成する工程と、
前記複数の受光部のうちの最上の受光部の上方に光学部材を形成する工程と、を含み、
各前記受光部を形成する工程は、
コンタクト層を形成する工程と、
前記コンタクト層の上方に光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に他のコンタクト層を形成する工程と、を含み、
前記光学部材は、波長の異なる複数の光の焦点を、各前記光吸収層のうちの少なくとも２層の前記光吸収層の内部に合わせるように形成される、受光素子の製造方法。
【請求項１４】
基板の上方に、少なくとも、第１コンタクト層、第１光吸収層、第２コンタクト層、分離層、第３コンタクト層、第２光吸収層、および、第４コンタクト層を構成するための半導体層を順に積層して半導体多層膜を形成する工程と、
前記半導体多層膜をパターニングすることにより、第１コンタクト層、第１光吸収層、第２コンタクト層、分離層、第３コンタクト層、第２光吸収層、および、第４コンタクト層を形成する工程と、
前記第４コンタクト層の上方に光学部材を形成する工程と、を含み、
前記光学部材は、第１波長の光の焦点を、前記第１光吸収層内に合わせ、第２波長の光の焦点を、前記第２光吸収層内に合わせるように形成される、受光素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４において、
前記光学部材は、該光学部材の材料を含む液滴を吐出する液滴吐出法によって形成される、受光素子の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記光学部材を形成する工程の前に、前記液滴を堰き止めるための堰き止め部材を形成する工程を含む、受光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子およびその製造方法、光モジュール、並びに、光伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重方式（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）の光通信に用いられる光素子は、例えば光導波路を用いて波長分割を行う（例えば、特開２００１−５７４４０号公報参照）。この場合、光導波路を用いるため、集積化が困難な場合がある。
【０００３】
例えば、特開２０００−２５２５１１号公報には、吸収波長の異なる２つのフォトダイオードを個別に作製し、ハンダなどを用いて接着して積み重ねて（実装工程）、上下のフォトダイオードにより波長分割を行う技術が開示されている。この場合、例えば、実装工程の再現性、実装工程後のデバイスの信頼性などに問題がある場合がある。
【特許文献１】特開２００１−５７４４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２５２５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、集積化の容易な受光素子およびその製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、前記受光素子を含む光モジュール、および該光モジュールを有する光伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る受光素子は、
基板と、
前記基板の上方に、順に積み重ねられた複数の受光部と、
前記複数の受光部のそれぞれを電気的に分離する分離層と、
前記複数の受光部のうちの最上の受光部の上方に形成された光学部材と、を含み、
各前記受光部は、
コンタクト層と、
前記コンタクト層の上方に形成された光吸収層と、
前記光吸収層の上方に形成された他のコンタクト層と、を含み、
前記光学部材は、波長の異なる複数の光の焦点を、各前記光吸収層のうちの少なくとも２層の前記光吸収層の内部に合わせる。
【０００６】
この受光素子によれば、前記複数の受光部を、前記分離層を介して順に積み重ねているので、デバイスの小型化を図ることができる。その結果、受光素子の集積化を容易に行うことができる。
【０００７】
なお、本発明において、特定のもの（以下、「Ａ」という）の上方に形成された他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）とは、Ａ上に直接形成されたＢと、Ａ上に、Ａ上の他のものを介して形成されたＢと、を含む。また、本発明において、Ａの上方にＢを形成するとは、Ａ上に直接Ｂを形成する場合と、Ａ上に、Ａ上の他のものを介してＢを形成する場合と、を含む。
【０００８】
本発明に係る受光素子において、
前記光学部材は、前記受光部の数と同数の光の焦点のそれぞれを、各前記光吸収層の内部に合わせることができる。
【０００９】
本発明に係る受光素子において、
各前記光吸収層のうちの少なくとも２層は、同じ材質であることができる。
【００１０】
本発明に係る受光素子は、
基板と、
前記基板の上方に、該基板側から配置された、第１コンタクト層と、第１光吸収層と、第２コンタクト層と、を含む第１受光部と、
前記第２コンタクト層の上方に形成された分離層と、
前記分離層の上方に、該分離層側から配置された、第３コンタクト層と、第２光吸収層と、第４コンタクト層と、を含む第２受光部と、
前記第４コンタクト層の上方に形成された光学部材と、を含み、
前記光学部材は、第１波長の光の焦点を、前記第１光吸収層内に合わせ、第２波長の光の焦点を、前記第２光吸収層内に合わせる。
【００１１】
本発明に係る受光素子において、
前記第１光吸収層と、前記第２光吸収層とは、同じ材質であることができる。
【００１２】
本発明に係る受光素子において、
前記光学部材は、一体的に積み重ねられた複数のレンズ部を有することができる。
【００１３】
本発明に係る受光素子において、
各前記レンズ部の平面視における中心は、前記光学部材に入射する光の中心と同一または略同一であることができる。
【００１４】
本発明に係る受光素子において、
前記複数のレンズ部のうちの少なくとも２つのレンズ部は、異なる屈折率を有することができる。
【００１５】
本発明に係る受光素子において、
前記複数のレンズ部のうちの少なくとも２つのレンズ部の外縁は、異なる曲率半径を有することができる。
【００１６】
本発明に係る光電子集積素子は、上述の受光素子と、
ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と、を含む。
【００１７】
本発明に係る光モジュールは、上述の受光素子と、
発光素子と、を含む。
【００１８】
本発明に係る光伝達装置は、上述の光モジュールを有する。
【００１９】
本発明に係る受光素子の製造方法は、
基板の上方に、複数の受光部を順に積み重ねて形成する工程と、
前記複数の受光部のそれぞれを電気的に分離する分離層を形成する工程と、
前記複数の受光部のうちの最上の受光部の上方に光学部材を形成する工程と、を含み、
各前記受光部を形成する工程は、
コンタクト層を形成する工程と、
前記コンタクト層の上方に光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に他のコンタクト層を形成する工程と、を含み、
前記光学部材は、波長の異なる複数の光の焦点を、各前記光吸収層のうちの少なくとも２層の前記光吸収層の内部に合わせるように形成される。
【００２０】
この受光素子の製造方法によれば、受光素子を再現性良く製造することができ、かつ、信頼性が良好な受光素子を提供することができる。
【００２１】
本発明に係る受光素子の製造方法は、
基板の上方に、少なくとも、第１コンタクト層、第１光吸収層、第２コンタクト層、分離層、第３コンタクト層、第２光吸収層、および、第４コンタクト層を構成するための半導体層を順に積層して半導体多層膜を形成する工程と、
前記半導体多層膜をパターニングすることにより、第１コンタクト層、第１光吸収層、第２コンタクト層、分離層、第３コンタクト層、第２光吸収層、および、第４コンタクト層を形成する工程と、
前記第４コンタクト層の上方に光学部材を形成する工程と、を含み、
前記光学部材は、第１波長の光の焦点を、前記第１光吸収層内に合わせ、第２波長の光の焦点を、前記第２光吸収層内に合わせるように形成される。
【００２２】
本発明に係る受光素子の製造方法において、
前記光学部材は、該光学部材の材料を含む液滴を吐出する液滴吐出法によって形成されることができる。
【００２３】
本発明に係る受光素子の製造方法において、
前記光学部材を形成する工程の前に、前記液滴を堰き止めるための堰き止め部材を形成する工程を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
１．第１の実施形態
１−１．受光素子の構造
図１は、本実施形態に係る受光素子１００を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す受光素子１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ線における断面を示す図である。
【００２６】
本実施形態に係る受光素子１００は、図１および図２に示すように、基板１０１と、第１受光部１１０と、分離層１３０と、第２受光部１５０と、光学部材１７０と、を含む。本実施形態においては、第１受光部１１０および第２受光部１５０がｐｉｎ型フォトダイオードとして機能する場合について説明する。
【００２７】
基板１０１としては、例えば、ＧａＡｓ基板またはＩｎＰ基板などを用いることができる。
【００２８】
第１受光部１１０は、基板１０１上に設けられている。第１受光部１１０は、第１コンタクト層１１２と、第１光吸収層１１４と、第２コンタクト層１１６と、を含む。第１コンタクト層１１２は基板１０１上に設けられ、第１光吸収層１１４は第１コンタクト層１１２上に設けられ、第２コンタクト層１１６は第１光吸収層１１４上に設けられている。第１コンタクト層１１２は、柱状の半導体堆積体を構成する。第１コンタクト層１１２の平面形状は、例えば、四角形または円形とすることができる。図示の例では、四角形としている。第１光吸収層１１４および第２コンタクト層１１６は、一体的な柱状の半導体堆積体を構成する。第１光吸収層１１４および第２コンタクト層１１６の平面形状は、例えば、四角形または円形とすることができる。図示の例では、四角形としている。
【００２９】
基板１０１として例えばＧａＡｓ基板を用いる場合には、第１コンタクト層１１２は例えばｎ型ＧａＡｓ層からなり、第１光吸収層１１４は例えばアンドープのＧａＩｎＮＡｓ層からなり、第２コンタクト層１１６は例えばｐ型ＧａＡｓ層からなることができる。また、基板１０１として例えばＩｎＰ基板を用いる場合には、第１コンタクト層１１２は例えばｎ型ＩｎＧａＡｓ層からなり、第１光吸収層１１４は例えばアンドープのＩｎＧａＡｓ層からなり、第２コンタクト層１１６は例えばｐ型ＩｎＧａＡｓ層からなることができる。従って、ｐ型の第２コンタクト層１１６、アンドープの第１光吸収層１１４、およびｎ型の第１コンタクト層１１２により、ｐｉｎ構造が形成される。
【００３０】
第１コンタクト層１１２上には、図１および図２に示すように、第１電極１１３が形成されている。第１電極１１３の平面形状は、例えば、図示の例のような四角形とすることができる。第１電極１１３は、第１光吸収層１１４と接しないように形成されている。第２コンタクト層１１６上には、第２電極１１７が形成されている。第２電極１１７の平面形状は、例えば、図示の例のような四角形とすることができる。第２電極１１７は、分離層１３０と接しないように形成されることができる。これらの第１電極１１３および第２電極１１７は、第１受光部１１０を駆動するために使用される。
【００３１】
分離層１３０は、第１受光部１１０上に設けられている。より具体的には、分離層１３０は、第２コンタクト層１１６上に設けられている。分離層１３０は、柱状の半導体堆積体を構成する。分離層１３０の平面形状は、例えば、四角形または円形とすることができる。図示の例では、四角形としている。
【００３２】
分離層１３０は、第１受光部１１０と、第２受光部１５０と、を電気的に分離している。より具体的には、分離層１３０は、第２コンタクト層１１６と、後述する第３コンタクト層１５２と、を電気的に分離している。即ち、分離層１３０としては、絶縁性または半絶縁性の層を用いることができる。例えば、分離層１３０としては、ＩｎＡｌＡｓ層を酸化した層、ＡｌＧａＡｓ層を酸化した層、ＩｎＧａＡｓＰ層を酸化した層、アンドープのＧａＡｓ層、アンドープのＩｎＧａＡｓ層、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層などを用いることができる。
【００３３】
第２受光部１５０は、分離層１３０上に設けられている。第２受光部１５０は、第３コンタクト層１５２と、第２光吸収層１５４と、第４コンタクト層１５６と、を含む。第３コンタクト層１５２は分離層１３０上に設けられ、第２光吸収層１５４は第３コンタクト層１５２上に設けられ、第４コンタクト層１５６は第２光吸収層１５４上に設けられている。第３コンタクト層１５２は、柱状の半導体堆積体を構成する。第３コンタクト層１５２の平面形状は、例えば、四角形または円形とすることができる。図示の例では、四角形としている。第２光吸収層１５４および第４コンタクト層１５６は、一体的な柱状の半導体堆積体を構成する。第２光吸収層１５４および第４コンタクト層１５６の平面形状は、例えば、四角形または円形とすることができる。図示の例では、円形としている。
【００３４】
基板１０１として例えばＧａＡｓ基板を用いる場合には、第３コンタクト層１５２は例えばｎ型ＧａＡｓ層からなり、第２光吸収層１５４は例えばアンドープのＧａＩｎＮＡｓ層からなり、第４コンタクト層１５６は例えばｐ型ＧａＡｓ層からなることができる。また、基板１０１として例えばＩｎＰ基板を用いる場合には、第３コンタクト層１５２は例えばｎ型ＩｎＧａＡｓ層からなり、第２光吸収層１５４は例えばアンドープのＩｎＧａＡｓ層からなり、第４コンタクト層１５６は例えばｐ型ＩｎＧａＡｓ層からなることができる。従って、ｐ型の第４コンタクト層１５６、アンドープの第２光吸収層１５４、およびｎ型の第３コンタクト層１５２により、ｐｉｎ構造が形成される。
【００３５】
なお、第１光吸収層１１４と、第２光吸収層１５４とは、同じ材質であることもできるし、異なる材質であることもできる。ここで、異なる材質とは、同じ構成元素からなる化合物で、各元素の組成比が異なる場合を含む概念である。後述するが、本実施形態に係る受光素子１００により、狭い範囲の波長帯の波長分割を行う際には、同じ材質であることが望ましい。逆に、本実施形態に係る受光素子１００により、広い範囲の波長帯の波長分割を行う際には、異なる材質であることが望ましい。また、第１光吸収層１１４にて吸収される光が、第２光吸収層１５４にて吸収されるのを抑制することができるように、第１光吸収層１１４および第２光吸収層１５４の材質を選択することができる。
【００３６】
第３コンタクト層１５２上には、図１および図２に示すように、第３電極１５３が形成されている。第３電極１５３の平面形状は、例えば、図示の例のような四角形とすることができる。第３電極１５３は、第２光吸収層１５４と接しないように形成されている。第４コンタクト層１５６上には、第４電極１５７が形成されている。第４電極１５７の平面形状は、例えば、図示の例のようなリング状とすることができる。第４電極１５７には開口部１８２が設けられており、この開口部１８２によって第４コンタクト層１５６の上面の一部が露出する。この露出した面が、第２受光部１５０における光の入射面１８０である。従って、開口部１８２の平面形状および大きさを適宜設定することにより、入射面１８０の形状および大きさを適宜設定することができる。図示の例では、入射面１８０の平面形状は、円形である。これらの第３電極１５３および第４電極１５７は、第２受光部１５０を駆動するために使用される。
【００３７】
第４電極１５７上には、堰き止め部材１７６が設けられている。堰き止め部材１７６は、光学部材１７０の材料を含む光学部材前駆体１７０ａを堰き止めることができる（図９および図１０参照）。即ち、堰き止め部材１７６の形状を制御することによって、光学部材１７０の形状を制御することができる。堰き止め部材１７６の平面形状は、例えば、図示の例のようなリング状とすることができる。堰き止め部材１７６の断面形状は、例えば、四角形または三角形とすることができる。図示の例では、長方形としている。本実施形態では、堰き止め部材１７６の上面の位置は、入射面１８０の位置に比べ、７．２μｍ高くなっている。なお、第４電極１５７を堰き止め部材として用いることもできる。即ち、第４電極１５７は、光学部材前駆体１７０ａを堰き止めることもできる。
【００３８】
光学部材１７０は、第１レンズ部１７２と、第２レンズ部１７４と、を含む。第１レンズ部１７２は、第４電極１５７の一部および入射面１８０の上に形成されている。第１レンズ部１７２は、堰き止め部材１７６の内側の側面と接し、堰き止め部材１７６の上面と接しないように形成されている。第２レンズ部１７４は、第１レンズ部１７２の上に積み重ねられている。即ち、第１レンズ部１７２と、第２レンズ部１７４とは、一体的に形成されている。第２レンズ部１７４は、第１レンズ部１７２および堰き止め部材１７６の上に形成されている。第２レンズ部１７４は、堰き止め部材１７６の外側の側面と接しないように形成されている。
【００３９】
第１レンズ部１７２の平面視における中心と、第２レンズ部１７４の平面視における中心とは、光学部材１７０に入射する光の中心と同一または略同一となるように形成されることができる。
【００４０】
第１レンズ部１７２および第２レンズ部１７４の形状は、凸状であることができる。より具体的には、第１レンズ部１７２および第２レンズ部１７４の形状は、例えば、図示の例のような１つの球の一部を切り取った形状とすることができる。
【００４１】
なお、本実施形態においては、光学部材１７０が２つのレンズ部（第１レンズ部１７２および第２レンズ部１７４）からなる場合について説明しているが、光学部材１７０を構成するレンズ部の数は特に限定されず、１つ以上であることができる。例えば、光学部材１７０を構成するレンズ部の数を２以上とし、かつ、各レンズ部が異なる屈折率を有する（外側になるほど、屈折率を小さくする）ことにより、光を効率良く屈折させることができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、受光素子１００が２つの受光部（第１受光部１１０および第２受光部１５０）を有する場合について説明しているが、受光素子１００が有する受光部の数は、２以上であれば、特に限定されない。受光素子１００が有する受光部の数は、受光素子１００により波長分割される光の数に応じて、適宜設定することができる。受光素子１００により行われる波長分割については、後述する。
【００４３】
また、本実施形態においては、第１受光部１１０および第２受光部１５０がｐｉｎ型フォトダイオードとして機能する場合について説明しているが、本発明は、ｐｉｎ型フォトダイオード以外の受光素子にも適用可能である。なお、本発明を適用できる受光素子としては、例えば、ｐｎ型フォトダイオード、アバランシェ型フォトダイオード、ＭＳＭ型フォトダイオードなどが挙げられる。
【００４４】
１−２．受光素子の動作
本実施形態の受光素子１００の動作を以下に示す。なお、下記の受光素子１００の駆動方法は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
【００４５】
受光素子１００は、波長の異なる複数の光からなる複数の光信号を、それぞれの光信号に対応した電流信号に変換する機能を有する。具体的には、以下の通りである。
【００４６】
まず、受光素子１００の外部から出射された波長の異なる複数の光が、受光素子１００に入射される。より具体的には、例えば、まず、発光素子（図示せず）から、波長の異なる複数の光が出射される。この複数の光が、例えば、光導波路（図示せず）の一方の端面に入射され、光導波路内を伝播し、他方の端面から出射される。この出射された複数の光が、受光素子１００の第２レンズ部１７４に入射される。ここでは、便宜上、波長λ１の光（以下、「第１波長の光λ１」と言う。）および波長λ２の光（以下、「第２波長の光λ２」と言う。）が第２レンズ部１７４に入射される例について説明する。また、波長λ１は、波長λ２よりも長い場合について説明する。例えば、波長λ１は、１．５５μｍ、波長λ２は、１．３１μｍとすることができる。第１波長の光λ１および第２波長の光λ２の経路は、図１において、矢印により模式的に示されている。例えば、第２レンズ部１７４に入射される第１波長の光λ１および第２波長の光λ２と、水平面との成す角θは、８３．７°とすることができる。また、例えば、第２レンズ部１７４に入射される第１波長の光λ１および第２波長の光λ２としては、光学部材１７０が存在しない場合に、入射面１８０におけるスポット半径が２０μｍとなるような絞り光を用いることができる。
【００４７】
第１波長の光λ１および第２波長の光λ２は、第２レンズ部１７４の外部（例えば、空気）と第２レンズ部１７４との界面において屈折される。このとき、第１波長の光λ１と第２波長の光λ２とは波長が異なるため、屈折角が異なる。具体的には、第１波長の光λ１は、第２波長の光λ２に比べ、屈折角が大きい。その結果、図１に示すように、第１波長の光λ１に比べ、第２波長の光λ２の方が、より集光される。
【００４８】
次に、第２レンズ部１７４内を伝播した第１波長の光λ１および第２波長の光λ２は、第１レンズ部１７２に入射される。第１波長の光λ１および第２波長の光λ２は、第２レンズ部１７４と第１レンズ部１７２との界面において屈折される。このとき、上述した第２レンズ部１７４の外部と第２レンズ部１７４との界面における屈折の場合と同様に、第１波長の光λ１は、第２波長の光λ２に比べ、屈折角が大きい。その結果、図１に示すように、第１波長の光λ１に比べ、第２波長の光λ２の方が、より集光される。
【００４９】
そして、光学部材１７０（第１レンズ部１７２および第２レンズ部１７４）によって、第１波長の光λ１に比べ、より集光された第２波長の光λ２の焦点は、図１に示すように、第２光吸収層１５４内に合わされる。その結果、第２波長の光λ２は、第２光吸収層１５４にて主として吸収される。具体的には、まず、第１レンズ部１７２内を伝播した第２波長の光λ２は、入射面１８０から第２受光部１５０に入射される。次に、第２波長の光λ２は、第４コンタクト層１５６を透過し、第２光吸収層１５４にて主として吸収される。
【００５０】
同様に、光学部材１７０によって集光された第１波長の光λ１の焦点は、図１に示すように、第１光吸収層１１４内に合わされる。その結果、第１波長の光λ１は、第１光吸収層１１４にて主として吸収される。具体的には、まず、第１レンズ部１７２内を伝播した第１波長の光λ１は、入射面１８０から第２受光部１５０に入射される。次に、第１波長の光λ１は、第２受光部１５０内および分離層１３０内を伝播し、第１受光部１１０に入射される。次に、第１波長の光λ１は、第２コンタクト層１１６を透過し、第１光吸収層１１４にて主として吸収される。
【００５１】
上述したように、光がその焦点位置に存在する光吸収層にて主として吸収される理由は、以下の通りである。
【００５２】
例えば、図３に示すように、光源１０を固定した状態において、フォトダイオード１２を、受光面１４に対して垂直方向（図３に示す矢印Ｍの方向）に移動させて、受光感度測定を行った。図３は、受光感度の測定方法を模式的に示す図である。なお、図３においては、フォトダイオード１２を構成する各層（各電極を含む。）の表示が省略されている。光源１０としては、ハロゲンランプからの光を分光器により波長制御したものを用いた。また、光源１０から発せられた光ａをレンズ１６により絞り、焦点位置におけるスポット径を５０μｍφとした。フォトダイオード１２の受光面１４の径は、２００μｍφとした。従って、焦点位置を受光面１４の位置にすることにより、光源１０から発せられた光ａのすべてをフォトダイオード１２の受光面１４に入射させることができる。フォトダイオード１２としては、ＧａＡｓ系のものを用いた。受光面１４から光吸収層の上面までの距離は、０．１μｍとした。光吸収層の膜厚は、３．５μｍとした。
【００５３】
図４は、受光面１４の位置に対する受光感度の測定結果を示す図である。受光感度は、波長が８５０ｎｍの光のデータのみを抽出している。図４では、受光面１４においてスポット径が最小となる位置（焦点位置）を、横軸の原点（ゼロ）とした。横軸の負の方向は、フォトダイオード１２と光源１０とが遠ざかる方向（−Ｚ方向）、横軸の正の方向は、フォトダイオード１２と光源１０とが近づく方向（＋Ｚ方向）とした。図４に示すように、受光面１４の位置が原点付近である場合に、受光感度が最大となることが分かる。フォトダイオード１２の移動距離のオーダーに対して、受光面１４から光吸収層の上面までの距離のオーダーは、２桁から３桁程度小さい。従って、図４に示す結果において、受光面１４の位置は、光吸収層の位置にほぼ等しいと考えることができる。即ち、図４に示す結果は、光吸収層内に焦点位置が合わされる場合に、受光感度が最大となることを示している。そしてこのことは、光がその焦点位置に存在する光吸収層にて主として吸収されることを意味する。
【００５４】
従って、本実施形態に係る受光素子１００において、第１波長の光λ１は、第１光吸収層１１４にて主として吸収される結果、第１光吸収層１１４において光励起が生じ、電子および正孔が生じる。そして、第１電極１１３と第２電極１１７との間に印加された電界により、電子は第１電極１１３に、正孔は第２電極１１７にそれぞれ移動する。その結果、第１受光部１１０において、第１コンタクト層１１２から第２コンタクト層１１６の方向に電流（光電流）が生じる。即ち、第１波長の光λ１からなる光信号を、電流信号に変換することができる。
【００５５】
同様に、第２波長の光λ２は、第２光吸収層１５４にて主として吸収される結果、第２光吸収層１５４において光励起が生じ、電子および正孔が生じる。そして、第３電極１５３と第４電極１５７との間に印加された電界により、電子は第３電極１５３に、正孔は第４電極１５７にそれぞれ移動する。その結果、第２受光部１５０において、第３コンタクト層１５２から第４コンタクト層１５６の方向に電流（光電流）が生じる。即ち、第２波長の光λ２からなる光信号を、電流信号に変換することができる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、便宜上、波長の異なる２つの光（第１波長の光λ１および第２波長の光λ２）が光学部材１７０に入射される例について説明しているが、光学部材１７０に入射される波長の異なる光の数は、２以上であれば、特に限定されない。光学部材１７０に入射される波長の異なる光の数は、受光素子１００の使用形態に応じて、適宜設定することができる。
【００５７】
１−３．受光素子の製造方法
次に、本実施形態に係る受光素子１００の製造方法の一例について、図１、図２、図５〜図１０を用いて説明する。図５〜図１０は、図１および図２に示す受光素子１００の一製造工程を模式的に示す断面図であり、それぞれ図１に示す断面図に対応している。
【００５８】
（１）まず、基板１０１を用意する。以下では、基板１０１として、ＩｎＰ基板を用いた例について説明する。
【００５９】
次に、基板１０１の表面１０１ａに、エピタキシャル成長させることにより、図５に示すように、半導体多層膜１２０が形成される。ここで、半導体多層膜１２０は例えば、ｎ型ＩｎＧａＡｓ層からなる第１コンタクト層１１２、アンドープのＩｎＧａＡｓ層からなる第１光吸収層１１４、ｐ型ＩｎＧａＡｓ層からなる第２コンタクト層１１６、ＩｎＡｌＡｓ層からなる層（以下、「分離層となる層」と言う。）１３０ａ、ｎ型ＩｎＧａＡｓ層からなる第３コンタクト層１５２、アンドープのＩｎＧａＡｓ層からなる第２光吸収層１５４、およびｐ型ＩｎＧａＡｓ層からなる第４コンタクト層１５６からなる。これらの層を順に基板１０１上に積層させることにより、半導体多層膜１２０が形成される。なお、各層の材質の組成は、適宜決定することができる。例えば、第１光吸収層１１４にて吸収される光が、第２光吸収層１５４にて吸収されるのを抑制することができるように、第１光吸収層１１４の材質の組成と、第２光吸収層１５４の材質の組成とを異ならせることができる。具体的には、例えば、第１光吸収層１１４は、Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層からなり、第２光吸収層１５４は、Ｉｎ０．４Ｇａ０．６Ａｓ層からなることができる。また、分離層となる層１３０ａであるＩｎＡｌＡｓ層のＡｌ組成を高くすることにより、後の酸化工程（図６参照）において、分離層となる層１３０ａを酸化し易くすることができる。本発明において、ＩｎＡｌＡｓ層のＡｌ組成とは、III族元素に対するアルミニウム（Ａｌ）の組成である。
【００６０】
半導体多層膜１２０を構成する各層の膜厚は、上述したように、第１波長の光λ１の焦点が第１光吸収層１１４内に合い、第２波長の光λ２の焦点が第２光吸収層１５４内に合うような値に適宜設定することができる。また、半導体多層膜１２０を構成する各層の膜厚は、光軸ずれによる焦点位置のずれを考慮して設定することもできる。例えば、半導体多層膜１２０を構成する各層の膜厚は、第１コンタクト層１１２の膜厚が０．２μｍ、第１光吸収層１１４の膜厚が０．３μｍ、第２コンタクト層１１６の膜厚が０．１μｍ、分離層となる層１３０ａの膜厚が０．２μｍ、第３コンタクト層１５２の膜厚が０．２μｍ、第２光吸収層１５４の膜厚が０．３μｍ、第４コンタクト層１５６の膜厚が０．１μｍなどとすることができる。
【００６１】
エピタキシャル成長を行う際の温度は、成長方法や原料、基板１０１の種類、あるいは形成する半導体多層膜１２０の種類、厚さ、およびキャリア密度によって適宜決定されるが、一般に、４５０℃〜８００℃であるのが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法、あるいはＬＰＥ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法などを用いることができる。
【００６２】
（２）次に、図６に示すように、半導体多層膜１２０をパターニングし、所望の形状の第１コンタクト層１１２、第１光吸収層１１４、第２コンタクト層１１６、分離層となる層１３０ａ、第３コンタクト層１５２、第２光吸収層１５４、および第４コンタクト層１５６を形成する。これにより、第１受光部１１０および第２受光部１５０が形成される。半導体多層膜１２０のパターニングは、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術により行うことができる。
【００６３】
次に、図６に示すように、例えば４００℃程度の水蒸気雰囲気中に、上記工程によって第１受光部１１０および第２受光部１５０が形成された基板１０１を投入することにより、分離層となる層１３０ａを側面から酸化して、分離層１３０が形成される。分離層となる層１３０ａの酸化は、分離層となる層１３０ａの全体が酸化されるまで行われる。
【００６４】
以上の工程により、第１受光部１１０と、分離層１３０と、第２受光部１５０との積層体が形成される。
【００６５】
（３）次に、図７に示すように、第１コンタクト層１１２上に第１電極１１３が形成され、第２コンタクト層１１６上に第２電極１１７が形成され、第３コンタクト層１５２上に第３電極１５３が形成され、第４コンタクト層１５６上に第４電極１５７が形成される。
【００６６】
これらの電極は、例えば、公知の電極形成技術（例えば、真空蒸着法と、リフトオフ法と、アニール処理との組み合わせ）を用いて形成することができる。なお、第４電極１５７は、開口部１８２を有するように形成される。この開口部１８２によって、第４コンタクト層１５６の上面の一部が露出する。この露出した面が入射面１８０となる。第１電極１１３および第３電極１５３としては、例えば、金（Ａｕ）と亜鉛（Ｚｎ）の合金と、金（Ａｕ）との積層膜などを用いることができる。第２電極１１７および第４電極１５７としては、例えば、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）の合金と、ニッケル（Ｎｉ）と、金（Ａｕ）との積層膜などを用いることができる。なお、第１〜第４電極１１３，１１７，１５３，１５７としては、例えば、アニール処理を行わずに電極形成することができる金属（ノンアロイ金属）などを用いることもできる。ノンアロイ金属としては、例えば、タングステンシリサイド（ＷＳｉｘ）などが挙げられる。
【００６７】
（４）次に、図８に示すように、第４電極１５７上に堰き止め部材１７６を形成する。堰き止め部材１７６としては、例えば、ポリイミドなどの樹脂、ＳｉＮなどの誘電体層などを用いることができる。堰き止め部材１７６は、例えば、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングされることができる。
【００６８】
（５）次に、図９に示すように、第１レンズ部前駆体１７２ａを形成する。具体的には、第４コンタクト層１５６の上面に対して、第１レンズ部１７２を形成するための液体材料の液滴１７２ｂを吐出して、第１レンズ部前駆体１７２ａを形成する。液滴１７２ｂの吐出は、第１レンズ部１７２が所望の形状となるような第１レンズ部前駆体１７２ａが形成されるまで行われる。このとき、第１レンズ部前駆体１７２ａは、堰き止め部材１７６の内側の側面によって堰き止められる。前記液体材料は、エネルギー（光、熱など）を付加することによって硬化可能な性質を有する。前記液体材料としては、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の前駆体が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば紫外線硬化型のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂などが挙げられる。また、熱硬化型樹脂としては、高屈折率金属酸化物ナノ粒子を添加した熱硬化性ポリマー、熱硬化型のポリイミド系樹脂などが例示できる。
【００６９】
液滴１７２ｂを吐出する方法としては、例えば、ディスペンサ法または液滴吐出法が挙げられる。ディスペンサ法は、液滴を吐出する方法として一般的な方法であり、比較的広い領域に液滴１７２ｂを吐出する場合に有効である。また、液滴吐出法は、液滴吐出用のインクジェットヘッド１９２を用いて液滴を吐出する方法であり、液滴を吐出する位置についてμｍオーダーの単位で制御が可能である。また、吐出する液滴の量を、ピコリットルオーダーの単位で制御することができるため、微細な構造の第１レンズ部１７２を作製することができる。
【００７０】
液滴吐出法としては、例えば、（ｉ）熱により液体中の気泡の大きさを変化させることで圧力を生じさせ、液体をインクジェットノズル１９０から吐出させる方法や、（ii）圧電素子により生じた圧力によって液体をインクジェットノズル１９０から吐出させる方法などがある。圧力の制御性の観点からは、前記（ii）の方法が望ましい。
【００７１】
インクジェットヘッド１９２のインクジェットノズル１９０の位置と、液滴１７２ｂの吐出位置とのアライメントは、一般的な半導体集積回路の製造工程における露光工程や検査工程で用いられる公知の画像認識技術を用いて行なわれる。例えば、図９に示すように、インクジェットヘッド１９２のインクジェットノズル１９０の位置と、第４電極１５７の開口部１８２とのアライメントを画像認識により行う。アライメント後、インクジェットヘッド１９２に印加する電圧を制御した後、液滴１７２ｂを吐出する。
【００７２】
例えば、インクジェットノズル１９０から吐出される液滴１７２ｂの吐出角度にある程度のばらつきがある場合に、液滴１７２ｂが着弾した位置が堰き止め部材１７６の開口部１７７の内側であれば、堰き止め部材１７６で囲まれた領域に第１レンズ部前駆体１７２ａが濡れ広がり、自動的に位置の補正がなされる。
【００７３】
（６）次に、図１０に示すように、第１レンズ部前駆体１７２ａを硬化させて、第１レンズ部１７２を形成する。具体的には、第１レンズ部前駆体１７２ａに対して、エネルギー（光、熱など）を付与する。第１レンズ部前駆体１７２ａを硬化する際は、第１レンズ部前駆体１７２ａの材料の種類により適切な方法を用いる。具体的には、例えば、熱エネルギーの付加、あるいは、紫外線、レーザ光等の光照射が挙げられる。
【００７４】
第１レンズ部１７２の構造および材質は、上述したように、第１波長の光λ１の焦点が第１光吸収層１１４内に合い、第２波長の光λ２の焦点が第２光吸収層１５４内に合うように適宜選択されることができる。例えば、第１レンズ部１７２の外縁の曲率半径は、２５μｍ、第１レンズ部１７２の最高点の入射面１８０からの高さは、３２μｍなどとすることができる。また、例えば、第１レンズ部１７２の材質は、第１波長の光λ１に対する屈折率が１．９８、第２波長の光λ２に対する屈折率が２．００である高屈折率金属酸化物ナノ粒子を添加した熱硬化性ポリマーなどを用いることができる。
【００７５】
次に、図１０に示すように、第２レンズ部前駆体１７４ａを形成する。具体的には、第１レンズ部１７２の上面に対して、第２レンズ部１７４を形成するための液体材料の液滴１７４ｂを吐出して、第２レンズ部前駆体１７４ａを形成する。このとき、第２レンズ部前駆体１７４ａは、堰き止め部材１７６の上面と外側の側面とによって構成される角部１７９によって堰き止められる。第２レンズ部前駆体１７４ａの形成は、上述した第１レンズ部前駆体１７２ａの形成と同様にして行うことができるので、詳細な説明については省略する。
【００７６】
（７）次に、図１および図２に示すように、第２レンズ部前駆体１７４ａを硬化させて、第２レンズ部１７４を形成する。第２レンズ部前駆体１７４ａの硬化は、上述した第１レンズ部前駆体１７２ａの硬化と同様にして行うことができるので、詳細な説明については省略する。
【００７７】
第２レンズ部１７４の構造および材質は、上述したように、第１波長の光λ１の焦点が第１光吸収層１１４内に合い、第２波長の光λ２の焦点が第２光吸収層１５４内に合うように適宜選択されることができる。例えば、第２レンズ部１７４の外縁の曲率半径は、４０μｍ、第２レンズ部１７４の最高点の入射面１８０からの高さは、６７μｍなどとすることができる。また、例えば、第２レンズ部１７４の材質は、第１波長の光λ１に対する屈折率が１．５８、第２波長の光λ２に対する屈折率が１．６であるエポキシ系樹脂などを用いることができる。なお、第１レンズ部１７２と、第２レンズ部１７４とは、同じ材質であることもできるし、異なる材質であることもできる。例えば、第１レンズ部１７２と、第２レンズ部１７４とが、異なる材質である場合には、光をより大きく屈折させることができる。この場合、第１レンズ部１７２の材質の屈折率は、第２レンズ部１７４の材質の屈折率よりも大きいことが好ましい。例えば、酢酸ビニルの屈折率は、１．４５０〜１．４７０、エポキシ系樹脂の屈折率は、１．５５０〜１．６１０、フェノキシ系樹脂の屈折率は、１．５９８、ポリイミドの屈折率は、１．７８０、高屈折率金属酸化物ナノ粒子を添加した熱硬化性ポリマーの屈折率は、２．０程度（あるいはそれ以上）などである。従って、これらの材質を適宜選択して、第１レンズ部１７２の材質の屈折率を、第２レンズ部１７４の材質の屈折率よりも大きくすることができる。
【００７８】
以上の工程により、図１および図２に示すように、本実施形態の受光素子１００が得られる。
【００７９】
１−４．作用・効果
本実施形態に係る受光素子１００によれば、上述したように、波長の異なる複数の光からなる複数の光信号を、それぞれの光信号に対応した電流信号に変換することができる。そして、光学部材１７０の構造および材質のうちの少なくとも一方を適宜選択することにより、所望の波長分割を行うことができる。例えば、非常に近接した波長を有する複数の光からなる複数の光信号を、それぞれの光信号に対応した電流信号に変換することにより、波長分割を行うことができる。従って、狭い範囲の波長帯の波長分割を行うことができる。また、当然ながら、広い範囲の波長帯の波長分割を行うこともできる。
【００８０】
また、本実施形態に係る受光素子１００によれば、入射面１８０の上方に光学部材１７０が形成されていることにより、光軸ずれの許容範囲が広がる。即ち、本実施形態に係る受光素子１００によれば、光軸トレランスが向上する。
【００８１】
また、本実施形態に係る受光素子１００によれば、第１受光部１１０と第２受光部１５０とを、分離層１３０のみを介して積層しているので、デバイスの小型化を図ることができる。その結果、受光素子１００の集積化を容易に行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態に係る受光素子１００の製造方法によれば、まず、基板１０１上に、第１受光部１１０となる層と、分離層１３０となる層と、第２受光部１５０となる層と、を積層して半導体多層膜１２０を形成し、その後、半導体多層膜１２０をパターニングすることにより、第１受光部１１０と、分離層１３０と、第２受光部１５０と、を形成する。従って、例えば、第１受光部１１０と、第２受光部１５０とを、ハンダなどを用いて接着して積み重ねるような場合に比べ、本実施形態に係る受光素子１００の製造方法によれば、受光素子１００を再現性良く製造することができ、かつ、信頼性が良好な受光素子１００を提供することができる。
【００８３】
２．第２の実施形態
次に、図１１を用いて、第１の実施形態に係る受光素子１００を適用した光電子集積素子３００および光モジュール７００について説明する。図１１は、本実施形態に係る光電子集積素子３００および光モジュール７００を模式的に示す断面図である。
【００８４】
光電子集積素子３００は、図１１に示すように、受光素子１００と、ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３５０とを含む。ＴＩＡ３５０は、例えば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタによって構成される。受光素子１００およびＴＩＡ３５０は、サブマウント基板４０６上に形成されている。
【００８５】
光モジュール７００は、受信部４００と、送信部５００と、電子回路部６００と、を含む。電子回路部６００は、増幅回路部６１０および駆動回路部６２０を含む。
【００８６】
受信部４００は、サブマウント基板４０６と、光電子集積素子３００と、筐体部４０２と、ガラス部４０４と、を含む。
【００８７】
送信部５００は、サブマウント基板５０８と、発光素子５１０と、モニタフォトダイオード５１２と、斜めガラス部５０４と、筐体部５０２と、を含む。発光素子５１０およびモニタフォトダイオード５１２は、サブマウント基板５０８上に形成されている。
【００８８】
筐体部４０２は、樹脂材料で形成され、後述するスリーブ４２０および集光部４０５と一体的に形成される。同様に筐体部５０２は、樹脂材料で形成され、後述するスリーブ５２０と一体的に形成される。樹脂材料としては、光を透過可能なものが選択され、例えば、プラスチック系光ファイバ（ＰＯＦ）に用いられるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ジアリルフタレート、フェニルメタクリレート、フッ素系ポリマー等を採用することができる。
【００８９】
スリーブ４２０、５２０は、外部から光ファイバなどの導光部材（図示せず）をはめ込み可能な形状に形成されており、収容空間４２２、５２２の周壁の一部を構成している。集光部４０５は、導光部材からの光信号を集光して送り出す。これにより、導光部材からの光の損失を低減して、受光素子１００と導光部材との光の結合効率を良好なものとすることができる。
【００９０】
斜めガラス部５０４は、収容空間５２２内であって、スリーブ５２０と発光素子５１０との間に設けられている。斜めガラス部５０４は、発光素子５１０からの光を反射および透過させる。モニタフォトダイオード５１２は、斜めガラス部５０４によって反射された光を受け取る。駆動回路部６２０は、モニタフォトダイオード５１２が受け取った光の光量に応じて、発光素子５１０が発光する光量を調節する。斜めガラス部５０４を透過した光は、送信部５００のスリーブ５２０にはめ込まれる導光部材に送り出される。
【００９１】
発光素子５１０は、外部から入力した電気信号を光信号に変換して、導光部材を介して外部に出力する。受光素子１００は、導光部材を介して光信号を受信し、これを電流に変換し、変換した電流をＴＩＡ３５０に送る。ＴＩＡ３５０は、受け取った電流を電圧出力に変換し、増幅して、電子回路部６００に送る。増幅回路部６１０は、電圧出力が一定以上にならないように制御し、外部に出力する。なお、電気信号の出力端子や入力端子などの外部端子の説明は省略する。
【００９２】
このように、受光素子１００は、光電子集積素子３００、および光モジュール７００に用いられる。
【００９３】
３．第３の実施形態
図１２は、本発明を適用した第３の実施形態に係る光伝達装置９０を模式的に示す図である。光伝達装置９０は、コンピュータ、ディスプレイ、記憶装置、プリンタ等の電子機器９２を相互に接続するものである。電子機器９２は、情報通信機器であってもよい。光伝達装置９０は、ケーブル９４の両端にプラグ９６が設けられたものであってもよい。ケーブル９４は、導光部材（例えば光ファイバ）を含むことができる。プラグ９６は、第２の実施形態に係る光モジュール７００を内蔵する。なお、導光部材はケーブル９４に内蔵され、光モジュール７００はプラグ９６に内蔵されているため、図示されていない。導光部材と光モジュール７００との関係は、第２の実施形態にて説明した通りである。
【００９４】
導光部材の両端部にはそれぞれ、第２の実施形態に係る光モジュール７００が設けられている。図１１および図１２に示すように、導光部材の一方の端部に設置された受光素子１００は、光信号を電気信号に変換した後、この電気信号を、ＴＩＡ３５０および電子回路部６００を介して、電子機器９２に入力する。この導光部材の他方の端部には、発光素子５１０が設置されている。すなわち、この発光素子５１０において、電子機器９２から出力された電気信号が光信号に変換される。この光信号は導光部材を伝わり、受光素子１００に入力される。
【００９５】
以上説明したように、本実施形態の光伝達装置９０によれば、光信号によって、電子機器９２間の情報伝達を行うことができる。
【００９６】
４．第４の実施形態
図１３は、本発明を適用した第４の実施形態に係る光伝達装置９０の使用形態を模式的に示す図である。光伝達装置９０は、電子機器８０間に接続されている。電子機器８０として、液晶表示モニタまたはデジタル対応のＣＲＴ（金融、通信販売、医療、教育等の分野で使用されることがある。）、液晶プロジェクタ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、デジタルＴＶ、小売店のレジ（ＰＯＳ（Point of Sale Scanning）用）、ビデオ、チューナー、ゲーム装置、プリンタ等が挙げられる。
【００９７】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【００９８】
例えば、複数の受光素子１００をアレイ化することもできる。また、例えば、上述した実施形態において、各半導体層におけるｐ型とｎ型とを入れ替えても本発明の趣旨を逸脱するものではない。また、上述した実施形態の受光素子１００では、ＩｎＧａＡｓ系のもの、および、ＧａＩｎＮＡｓ系のものについて説明したが、入射光の波長に応じてその他の材料系、例えば、Ｓｉ系、Ｇｅ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＨｇＣｄＴｅ系などの半導体材料を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】第１の実施形態に係る受光素子を模式的に示す断面図。
【図２】第１の実施形態に係る受光素子を模式的に示す平面図。
【図３】受光感度の測定方法を模式的に示す図。
【図４】受光面の位置に対する受光感度の測定結果を示す図。
【図５】第１の実施形態に係る受光素子の製造方法を模式的に示す断面図。
【図６】第１の実施形態に係る受光素子の製造方法を模式的に示す断面図。
【図７】第１の実施形態に係る受光素子の製造方法を模式的に示す断面図。
【図８】第１の実施形態に係る受光素子の製造方法を模式的に示す断面図。
【図９】第１の実施形態に係る受光素子の製造方法を模式的に示す断面図。
【図１０】第１の実施形態に係る受光素子の製造方法を模式的に示す断面図。
【図１１】第２の実施形態に係る光モジュールを模式的に示す図。
【図１２】第３の実施形態に係る光伝達装置を模式的に示す図。
【図１３】第４の実施形態に係る光伝達装置の使用形態を模式的に示す図。
【符号の説明】
【０１００】
１０  光源、１２  フォトダイオード、１４  受光面、１６  レンズ、８０  電子機器、９０  光伝達装置、９２  電子機器、９４  ケーブル、９６  プラグ、１００  受光素子、１０１  基板、１１０  第１受光部、１１２  第１コンタクト層、１１３  第１電極、１１４  第１光吸収層、１１６  第２コンタクト層、１１７  第２電極、１２０  半導体多層膜、１３０  分離層、１５０  第２受光部、１５２  第３コンタクト層、１５３  第３電極、１５４  第２光吸収層、１５６  第４コンタクト層、１５７  第４電極、１７０  光学部材、１７２  第１レンズ部、１７４  第２レンズ部、１７６  堰き止め部材、１７７  開口部、１７９  角部、１８０  入射面、１８２  開口部、１９０  インクジェットノズル、１９２  インクジェットヘッド、３００  光電子集積素子、３５０  ＴＩＡ、４００  受信部、４０２  筐体部、４０４  ガラス部、４０５  集光部、４０６  サブマウント基板、４２０  スリーブ、４２２  収容空間、５００  送信部、５０２  筐体部、５０４  ガラス部、５０８  サブマウント基板、５１０  発光素子、５１２  モニタフォトダイオード、５２０  スリーブ、５２２  収容空間、６００  電子回路部、６１０  増幅回路部、６２０  駆動回路部、７００  光モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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