(57)【要約】【課題】製造コストを削減することが可能な光半導体モジュール及び受光素子を提供すること。【解決手段】本発明は、発光素子６２と、上面３４及び側面３２に反射防止膜が設けられた受光面を備える受光素子６０と、発光素子６０からの出射光７２が、少なくとも受光素子６０の側面３２の受光面に光結合される位置関係で、発光素子６２と受光素子６０とを搭載する搭載部５２と、を具備する光半導体モジュールである。本発明によれば、発光素子６２と受光素子６０とを同じ搭載部５２上に搭載できるため、製造工数の削減、部品の削減が可能となり、製造コストを削減することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
上面及び側面に反射防止膜が設けられた受光面を備える受光素子と、
前記発光素子からの出射光が、少なくとも前記受光素子の側面の受光面に光結合される位置関係で、前記発光素子と前記受光素子とを搭載する搭載部と、
を具備することを特徴とする光半導体モジュール。
【請求項２】
前記発光素子と前記受光素子とは、前記搭載部の同一平面に搭載されてなることを特徴とする請求項１記載の光半導体モジュール。
【請求項３】
前記受光素子の前記上面は、前記発光素子の上面より低いことを特徴とする請求項１記載の光半導体モジュール。
【請求項４】
前記発光素子と相対する前記受光素子の前記側面とは反対側の別の側面に設けられた反射膜を具備することを特徴とする請求項１記載の光半導体モジュール。
【請求項５】
前記受光素子の側面の形状は逆メサであることを特徴とする請求項３記載の光半導体モジュール。
【請求項６】
前記受光素子の前記側面の表面は平面状であることを特徴とする請求項１記載の光半導体モジュール。
【請求項７】
前記受光素子は光吸収層と前記光吸収層を挟む第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層とを有し、
前記発光素子と前記受光素子を挟んで反対側に設けられ、それぞれ第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層に接続された第１パッド及び第２パッドを具備することを特徴とする請求項１記載の光半導体モジュール。
【請求項８】
前記第１パッド及び前記第２パッドのいずれか一方は、前記第１パッド及び前記第２パッドの他方の両側に設けられていることを特徴とする請求項７記載の光半導体モジュール。
【請求項９】
前記反射防止膜は多層膜であることを特徴とする請求項１記載の光半導体モジュール。
【請求項１０】
前記受光素子は光吸収層と前記光吸収層を挟む第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層とを有し、
少なくとも前記第２導電型半導体層は前記側面まで延在していることを特徴とする請求項１記載の光半導体モジュール。
【請求項１１】
前記反射膜は、ＳｉＯ２／ＴｉＯ２、ＴｉＯＮ、Ｓｉ、Ａｕ、Ａｇ及びＡｕＧｅのいずれかであることを特徴とする請求項４記載の光半導体モジュール。
【請求項１２】
発光素子からの出力光をモニターする受光素子であって、上面及び側面に反射防止膜が設けられた受光面を備えてなることを特徴とする受光素子。
【請求項１３】
前記受光素子の側面の形状は、逆メサであることを特徴とする請求項１２記載の受光素子。
【請求項１４】
前記受光素子の側面の一部に設けられた反射膜を具備することを特徴とする請求項１２記載の受光素子。
【請求項１５】
前記反射膜は、ＳｉＯ２／ＴｉＯ２、ＴｉＯＮ、Ｓｉ、Ａｕ、Ａｇ及びＡｕＧｅのいずれかであることを特徴とする請求項１４記載の受光素子。
【請求項１６】
前記受光素子の前記上面に設けられた電極と、
前記電極と接続され前記受光面の外側の領域に引き出された配線と、
前記配線と接続された電極パッドとを備えることを特徴とする請求項１２記載の受光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体モジュール及び受光素子に関し、特に発光素子と受光素子とを有する光半導体モジュール及びそれに用いる受光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ等の発光素子を搭載した光半導体モジュールは光通信等に用いられている。例えば光通信に用いる光半導体モジュールにおいては、発光素子から発射される光出力を一定に保つことが求められている。そこで、発光素子と受光素子とを有し、発光素子の光出力の一部を受光素子で受光し、受光素子の出力をフィードバックし、発光素子の光出力を一定に保つ光半導体モジュールが用いられている。
【０００３】
図１は上記従来の光半導体モジュールの模式図である。レーザダイオード（ＬＤ）チップである発光素子６２が専用の搭載キャリア５３を介しモジュールパッケージ５０に搭載されている。プレーナ型のフォトダイオード（ＰＤ）チップである受光素子８０が搭載キャリア５１を介しパッケージ５０に搭載されている。光を伝搬する光ファイバ５６及び集光レンズ５４が固定部（不図示）を介しパッケージ５０に固定されている。発光素子６２は光を出射する活性層６６を有している。受光素子８２は光吸収層８４と光透過層８５とを有し、光透過層８５内に受光領域である不純物拡散領域８６を有する。
【０００４】
発光素子６２の前方側面６７から出射された前方出射光７０は集光レンズ５４により光ファイバ５６に入射する。一方、後方側面６８から後方出射光７２が出射し受光素子８０の不純物拡散領域８６に入射する。後方出射光７２は前方出射光７０の光出力強度のモニターのための光である。このため、後方出射光７２の強度は前方出射光７０に比べ非常に小さくてよい。受光素子８０（ＬＤモニター）は出射光７２の光強度に応じ、電気信号を出力する。制御部（不図示）が、電気信号に応じ発光素子６２の光出力強度を制御する。これにより、前方出射光７０の光出力強度を一定に保つことができる。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２には、発光素子の搭載面と受光素子の搭載面とが平行であり、発光素子から発射された光が反射し受光素子に入射する光半導体モジュールが開示されている。特許文献３には、発光素子の搭載面と受光素子の搭載面とが平行であり、図１の従来例に対し受光素子が直接搭載面に搭載された光半導体モジュールが開示されている。
【特許文献１】特開平５−１７５６１４号公報
【特許文献２】特開平１０−３２１９００号公報
【特許文献３】特開昭５９−９６７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＤ等の発光素子は搭載面（搭載部等に搭載される面）に対し側面から光を出射する。一方、ＰＤ等の受光素子は搭載面に対し上面で光を受光する。このため、図１の従来例においては、発光素子６２の後方側面６８から出射される光を受光素子８０の上面の不純物拡散領域８６で受光している。これを実現するためには、発光素子６２の搭載面に対し受光素子８０の搭載面をほぼ垂直にすることが求められる。よって、図１のように、発光素子６２の搭載キャリア５３と受光素子８０の搭載キャリア５１とを別に設けることとなる。このため、組立工数、部品数及び製造コストが増大する。
【０００７】
また、特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、発光素子と受光素子とを同一搭載キャリアに搭載することは可能である。しかし、発光素子から出射した光を反射する部材が必要である。よって、製造コストが増大してしまう。特許文献３に記載の技術は、特に部材を必要としないため、図１の従来例に比べ製造コストは増大しない。しかし、プレーナ型の受光素子を発光素子と平行に搭載しているため、図１に比べて受光感度が低減されてしまう。さらに、受光面以外の光吸収層から発光素子の光が余分に入射されるため、この入射された光のほとんどが電気信号に変更されないなどの課題も有する。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、製造コストを削減し、従来と同等の受光感度を得ることが可能な光半導体モジュール及び受光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明においては、発光素子と、上面及び側面に反射防止膜が設けられた受光面を備える受光素子と、前記発光素子からの出射光が、少なくとも前記受光素子の側面の受光面に光結合される位置関係で、前記発光素子と前記受光素子とを搭載する搭載部と、を具備している。本発明によれば、発光素子と受光素子とを同じ搭載部上に搭載できるため、製造工数、部品及び製造コストを削減しつつ、受光感度特性も良好にすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記発光素子と前記受光素子とは、前記搭載部の同一平面に搭載されてなる構成とすることができる。この構成によれば、発光素子と受光素子とを搭載する搭載部の部品数を削減し製造コストを削減することができる。
【００１１】
上記構成において、前記受光素子の前記上面は、前記発光素子の上面より低い構成とすることができる。この構成によれば、受光素子が側面と上面で出射光を受光することができる。
【００１２】
上記構成において、前記発光素子と相対する前記受光素子の前記側面とは反対側の別の側面に設けられた反射膜を具備する構成とすることができる。この構成によれば、受光素子の感度をより向上させることができる。
【００１３】
上記構成において、前記受光素子の側面の形状は逆メサである構成とすることができる。この構成によれば、側面から入射する光がより屈折するため、受光素子の感度をより向上させることができる。
【００１４】
上記構成において、前記受光素子の前記側面の表面は平面状である構成とすることができる。この構成によれば、出射光が入射する側面が平面なため、受光素子の感度をより向上させることができる。
【００１５】
上記構成において、前記受光素子は光吸収層と前記光吸収層を挟む第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層とを有し、前記発光素子と前記受光素子を挟んで反対側に設けられ、それぞれ第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層に接続された第１パッド及び第２パッドを具備する構成とすることができる。この構成によれば、パッドに接続する例えばワイヤにより出射光が散乱されることがなく、受光素子の出射光に対する感度をより高めることができる。
【００１６】
上記構成において、前記第１パッド及び前記第２パッドのいずれか一方は、前記第１パッド及び前記第２パッドの他方の両側に設けられている構成とすることができる。この構成によれば、実装形態によらず例えばワイヤがクロスすることを抑制することができる。
【００１７】
上記構成において、前記側面に設けられた反射防止膜を具備する構成とすることができる。さらに、上記構成において、前記反射防止膜は多層膜である構成とすることができる。
【００１８】
上記構成において、前記受光素子は光吸収層と前記光吸収層を挟む第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層とを有し、少なくとも前記第２導電型半導体層は前記側面まで延在している構成とすることができる。この構成によれば、受光素子は側面から入射した光も電気信号に変換することができる。よって、受光素子の感度を向上させることができる。
【００１９】
上記構成において、記反射膜は、ＳｉＯ２／ＴｉＯ２、ＴｉＯＮ、Ｓｉ、Ａｕ、Ａｇ及びＡｕＧｅのいずれかである構成とすることができる。
【００２０】
本発明は、発光素子からの出力光をモニターする受光素子であって、上面及び側面に反射防止膜が設けられた受光面を備えてなることを特徴とする受光素子である。本発明によれば、受光素子を発光素子と同じ搭載部上に搭載できるため、製造工数の削減、部品の削減が可能となり、製造コストを削減することができ、さらには従来と同等の受光感度も維持することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、発光素子と受光素子とを同じ搭載部上に搭載できるため、製造工数の削減、部品の削減が可能となり、製造コストを削減することができ、さらには従来と同等の受光感度も維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１においては受光素子８０としてはプレーナ型の受光素子が用いられることが多い。プレーナ型の受光素子は、光透過層８５に例えばＰ型の不純物拡散領域８６を例えばイオン注入法や拡散法により形成している。このため、製造が簡単であり、光通信用及びＬＤモニター用途に一般的に用いられている。一方、発明者は、受光素子８０として本発明のメサ型の受光素子を用いることにより、従来に比べて、組立工数、製造コストを削減でき、かつ受光感度も良好な光半導体モジュールを提供できることを見出した。以下にその原理を説明する。
【００２３】
図２はメサ型の受光素子の断面図である。例えばＩｎＰ（インジウムリン）半絶縁性基板１０上にＮ型−ＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウム砒素）からなる第１導電型半導体層１２、ｉ−ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層１４、Ｐ型−ＩｎＧａＡｓからなる第２導電型（第１導電型と反対の導電型）半導体層１６が積層している。周囲の積層は第１導電型半導体層１２にまで達するように除去され、メサが形成されている。第１導電型半導体層１２に接続するＡｕＧｅ（金ゲルマニウム）からなる第１電極２２、第２導電型半導体層１６に接続するＡｕＺｎ（金亜鉛）からなる第２電極２４が形成されている。上面３４の受光領域２１以外の領域、例えば側面３２に接するようにＳｉＮ（窒化シリコン）からなる保護膜１７が形成されている。受光領域２１及び保護膜１７上にＳｉＮからなる反射防止膜１８が形成されている。第１電極２２及び第２電極２４はＴｉ（チタン）／Ｐｔ（白金）／Ａｕ（金）からなる配線２６を介しＡｕからなるパッド２８に接続される（第２電極２４に接続する配線及びパッドは図示していない）。基板１０の下面にはＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属膜３０が形成されている。
【００２４】
図２のメサ型の受光素子は第１導電型半導体層１２と第２導電型半導体層１６の間に電圧を印加する。受光領域２１に入射した光は光吸収層１４において吸収され、第１導電型半導体層１２と第２導電型半導体層１６との間に電流が流れる。この電流を電気信号として出力する。
【００２５】
例えば、メサ型の受光素子においては、図２のように、側面３２近傍の光吸収層１４の上下にも第１導電型半導体層１２及び第２導電型半導体層１６が設けられている。このため、側面３２から光吸収層１４に入射した光を電気信号に変換することができる。一方、プレーナ型の受光素子の場合、図１のように、第２導電型半導体層１６に相当する不純物拡散領域８６が光透過層８５の一部にしか形成されていない。そのため、受光素子の側面から光が入射しても、側面の近傍の光吸収層８４の上には不純物拡散領域８６が設けられていない。このため、側面から光吸収層１４に入射した光の多くは電気信号に変換されない。
【００２６】
また、図２のメサ型の受光素子は、受光モジュール用途に使用するため暗電流低減が求められている。そこで、メサ部側面３２にはリーク電流低減のための保護膜１７（パッシベーション膜）が形成されている。これにより、メサ部の上面３４領域に受光領域２１を形成することとなり、ＬＤチップと同一平面に搭載しても、ＬＤのモニターをするのに十分な受光感度を得ることができなかった。以上のことから、ＬＤのモニターとして例えばメサ型の受光素子を用いることは非常識であった。そこで、本発明者は以下の検知から本発明の受光素子を見出したのである。その知見とは、光モニター用の受光素子の場合、受信用と異なり暗電流低減が求められず保護膜１７を用いず、反射防止膜１８を配置するだけでもモニター用受光素子の役割を十分に満たすことである。
【００２７】
本発明の原理は、側面から光を出射する発光素子の出射光をメサ部の側面で受光可能な受光素子で受光することである。これにより、発光素子と受光素子の搭載面を平行とすることができる。よって、従来に比べて製造工数や部品数を削減し、製造コストを削減することができ、かつ受光感度も維持することができる。以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２８】
図３は実施例１に係る光半導体モジュールの模式図である。発光素子６２は、例えばファブリペロー型ＬＤまたは分布帰還型ＬＤである。受光素子６０は後述するメサ型の受光素子であり、基板１０上にメサ部２０を有している。図１に対し、搭載キャリア５２上に発光素子６２及び受光素子６０が搭載されている。受光素子６０は、発光素子６２の後方側面６８から出射した後方出射光７２を側面３２で受光する。その他の構成は図１と同じであり説明を省略する。
【００２９】
図４は実施例１に用いる受光素子６０の断面図である。図３の受光素子に対し、保護膜が形成されておらず、メサ部２０の側面３２及び上面３４には反射防止膜１８が直接形成されている。その他の構成は図３と同じであり説明を省略する。
【００３０】
図５（ａ）から図６（ｃ）は受光素子６０の製造工程を示す断面図である。図５（ａ）のように、ＩｎＰ基板１０上に、第１導電型半導体層１２、光吸収層１４及び第２導電型半導体層１６を例えばＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用い成長する。図５（ｂ）のように、第２導電型半導体層１６、光吸収層１４及び第１導電型半導体層１２の所定領域をエッチングし、メサ部２０を形成する。図５（ｃ）のように、ＣＶＤ法を用い膜厚が１００ｎｍ〜３００ｎｍのＳｉＮからなる反射防止膜１８を形成する。
【００３１】
図６（ａ）のように、第１導電型半導体層１２に接続する第１電極２２及び第２導電型半導体層１６に接続する第２電極２４を蒸着法を用い形成する。図６（ｂ）のように、蒸着法を用い第１電極２２、第２電極２４に接続する配線２６を形成する。メッキ法を用い配線２６に接続するパッド２８を形成する。図６（ｃ）のように、基板１０を下面から研磨し薄くする。下面に蒸着法を用い金属膜３０を形成する。以上により、受光素子６０が完成する。
【００３２】
ここで、図２の受光素子と図４の受光素子との相違を以下に説明する。図２の受光素子においては、上面３４の第２導電型半導体層１６上には保護膜１７が形成されておらず、反射防止膜１８が形成されている。この反射防止膜１８により、所望の波長の光の反射を防止している。ところが、側面３２には保護膜１７と反射防止膜１８とが形成されている。このため、側面３２から入射した所望の波長の光が反射されてしまう。一方、図４の受光素子６０においては、保護膜１７（パッシベーション膜）が形成されていないため、側面３２から入射した所望の波長の光の反射を抑制することができる。なお、図２において、保護膜１７は側面３２近傍のリーク電流に起因した暗電流を抑制するために設けられている。ＬＤモニター用の受光素子６０は暗電流に厳しくない。これにより、保護膜１７が設けられていない図４の受光素子６０をＬＤモニター用の受光素子として用いることができる。
【００３３】
実施例１においては、光半導体モジュールは、パッケージ５０上に搭載キャリア５２（搭載部）を介し搭載され側面６８から光を出射する発光素子６２と、パッケージ５０上に搭載キャリア５２を介し搭載され発光素子６２から出射された光を側面３２で受光する受光素子６２と、を有している。つまり、受光素子６０は、上面３４及び側面３２に反射防止膜１８が設けられている。すなわち、上面３４及び側面３２に反射防止膜１８が設けられた受光面を有する。搭載部である搭載キャリア５２は発光素子６２からの出射光が、少なくとも受光素子６０の側面３２の受光面に光結合される位置関係で、発光素子６２と受光素子とを搭載している。これにより、発光素子６２及び受光素子６０を同じ搭載キャリア５２上に搭載できる。つまり、発光素子６２と受光素子６０とは、搭載キャリア５２の同一平面上に搭載されている。このため、製造工数の削減、部品の削減が可能となり、製造コストを削減でき、受光感度も良好にすることができる。
【００３４】
また、図４のように、受光素子６０の第１導電型半導体層１２及び第２導電型半導体層１６は側面３２に接していることが好ましい。つまり。少なくとも第２導電型半導体層１６は側面３２にまで延在していることが好ましい。これにより、側面３２から光吸収層１４に入射した光を電気信号に変換することができる。このようにメサ型の受光素子であることが好ましい。
【実施例２】
【００３５】
図７（ａ）は実施例２に係る光半導体モジュールの模式図である。実施例１の図３に対し、受光素子６０の上面３４が発光素子６２の活性層６６より低く設けられている。その他の構成は図３と同じであり説明を省略する。
【００３６】
受光素子６０の上面３４が発光素子６２の活性層６６より低いことにより、図７（ｂ）のように、受光素子６０は、発光素子６２の後方側面６８より出射された後方出射光７２ａを側面３２で受光し、後方出射光７２ｂを上面３４で受光することができる。これにより、受光素子６０の後方出射光７２に対する感度をより高めることができる。
【００３７】
実施例２のように、受光素子６０の上面３４は、発光素子６２の活性層６６より低いことが好ましい。しかしながら、活性層６６は発光素子６２の上面６９より１μｍ程度低いだけでる。一方、発光素子６２及び受光素子６０の厚さは１００μｍ程度である。つまり、図７（ａ）の発光素子６０の活性層６６と受光素子６０の上面３４との高さｈ１は、発光素子６２の上面６９と受光素子６０の上面３４との高さｈ２と実質的に同じである。よって、実効的には、受光素子６０の上面３４は、発光素子６２の上面６９より低ければよい。
【００３８】
発光素子６２の厚さは一般的に１００μｍから１５０μｍである。よって、受光素子６０の厚さは１００μｍ以下であることが好ましい。
【実施例３】
【００３９】
図８は実施例３に係る光半導体モジュールの模式図である。実施例１の図３に対し、発光素子６２と相対する受光素子６０の出射光７２が入射する側面３２とは反対側の別の側面３３に、高反射膜３６（ＨＲ）が設けられている。図９は図８の受光素子６０の断面図である。図４に対し受光素子６０の側面３２の反対の側面３３に側面側から膜厚が２００ｎｍ〜３００ｎｍのＳｉＯ２（酸化シリコン）／膜厚が１００ｎｍ〜２００ｎｍのＴｉＯ２（酸化チタン）膜、膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍのＴｉＯＮ（酸化窒化チタン）膜、膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍのＳｉ膜、膜厚が１００ｎｍ〜２００ｎｍのＡｕ膜、膜厚が１００ｎｍ〜２００ｎｍのＡｇ膜、膜厚が１００ｎｍ〜２００ｎｍのＡｕＧｅ膜等の高反射膜３６が設けられている。これらの高反射膜３６は、例えばスパッタ法や真空蒸着法により成膜が可能である。その他の構成は実施例１の図３、図４と同じで有り説明を省略する。
【００４０】
実施例３によれば、図８のように、受光素子６０のメサ部２０に入射した光のうちメサ部２０を通過した光７２ｃが高反射膜３６により反射する。反射した光７２ｄは再度光吸収層１４を通過する際に光吸収層１４により吸収される。よって、受光素子６０の出射光７２に対する感度をより高めることができる。
【実施例４】
【００４１】
図１０は実施例４に係る光半導体モジュールの模式図、図１１は受光素子の断面図である。実施例２の図７（ａ）、図８に対し、受光素子６０の側面３２ａの形状が逆メサである。その他の構成は図７（ａ）、図８と同じであり説明を省略する。逆メサはメサ部２０を形成する際に、ウェットエッチングを用い結晶の面方位を利用することにより形成することができる。
【００４２】
実施例４によれば、受光素子６０の上面３４は発光素子６２の上面６９より低い。このため、図１１のように、斜め下に伝搬する光７２ａが受光素子６０の側面３２ａに入射する。この際、側面３２ａが逆メサのため、光が屈折し光吸収層１４に入射した光７２ｅは、ほぼ水平方向に伝搬する。よって、光７２ｅは光吸収層１４を長く通過し光吸収層１４に吸収しやすくなる。よって、受光素子６０の出射光７２ａに対する感度をより高めることができる。なお、逆メサの角度は、受光素子６０と発光素子６２との距離、高さｈ１や光吸収層１４の屈折率等に基づき設定されることが好ましい。
【実施例５】
【００４３】
図１２は実施例５に係る光半導体モジュールの受光素子６０の断面図である。実施例１の図４に対し、反射防止膜１８が、膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度のＳｉＯ２膜からなる保護膜１８ａ及び膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度のＳｉＮ膜からなる調整膜１８ｂの２層で形成されている。保護膜１８ａは側面３２、３３を保護する膜であり、第１導電型半導体層１２と第２導電型半導体層１６との間のリーク電流を抑制する。一方、調整膜１８ｂは反射防止膜１８が入射する光の波長に対し反射防止する機能を有するように調整する膜である。これにより、図２の受光素子の保護膜１７と同様に保護膜１８ａにより前述のリーク電流を抑制することができる。さらに、保護膜１８ａと調整膜１８ｂとで所望の波長の光の反射を抑制することができる。図１３は実施例５の変形例である。実施例５の図１２に対し、保護膜１８ｃがｉ−ＩｎＰからなっている。このように、反射防止膜１８は側面３２、３３の光吸収層１４に接して設けられていることが好ましい。反射防止膜１８は実施例１のように単層膜でもよいし、実施例５のように２層以上の多層膜でもよい。また、反射防止膜１８内の保護膜１８ａ、１８ｃは実施例５のように絶縁膜でもよいし、実施例５の変形例のように半導体膜でもよい。
【実施例６】
【００４４】
図１４は実施例６に係る光半導体モジュールの受光素子６０の断面図である。実施例１の図４に対し、第１導電型半導体層１２ａがＮ型のＩｎＰ、第２導電型半導体層１６ａがＰ型のＩｎＰからなる。実施例６のように、受光素子６０、発光素子６２を構成する材料は任意に選択することができる。
【実施例７】
【００４５】
図１５は比較例の受光素子の斜視模式図である。基板１０上にメサ部２０が設けられている。メサ部２０上面３４には第２電極２４が設けられている。メサ部２０の周囲の第１導電型半導体層（不図示）上には第１電極２２が設けられている。第１パッド２８及び第２パッド２９が基板１０上に設けられており、第１パッド２８及び第２パッド２９はそれぞれ配線２６、２７を介しそれぞれ第１電極２２及び第２電極２４に接続している。第１パッド２８及び第２パッド２９にはそれぞれワイヤ（不図示）が接合し、ワイヤを通じ受光素子の電気信号を例えば制御部（不図示）に取り出すことができる。比較例においては、発光素子６２の出射光７２が第１パッド２８方向から入射するため、第１パッド２８に接続したワイヤにより出射光７２の一部が散乱してしまう。
【００４６】
図１６は実施例７の受光素子の斜視模式図である。第２電極２４は受光素子のメサ部２０の上面に設け、第１電極２２はメサ部２０の周辺に設けられている。配線２６及び２７はそれぞれ第１電極２２及び第２電極２４に接続され受光面の外側の領域に引き出されている。第１パッド２８及び第２パッド２９（電極パッド）はそれぞれ配線２６及び２７に接続されている。図１６は比較例の図１５に対し、第１パッド２８及び第２パッド２９が受光素子のメサ部２０を挟んで発光素子６２の反対側に設けられている。これにより、比較例のようにワイヤにより出射光７２が散乱されることがなく、受光素子６０の出射光７２に対する感度をより高めることができる。
【００４７】
また、第１パッド２８は第２パッド２９の両側に設けられている。第１パッド２８のいずれかにワイヤを接続すればよいため、光半導体モジュールのパッケージ側のパッドの位置にかかわらず、第１パッド２８に接続するワイヤと第２パッド２９に接続するワイヤとがクロスすることを抑制することができる。なお、第２パッド２９の両側に第１パッド２８が設けられていても良い。
【実施例８】
【００４８】
図１７は実施例８の受光素子の斜視模式図である。図１７は実施例７の図１６に対し、メサ部２０ｂが四角柱の形状をなしている。このため、側面３２ｂの表面は平面状である。これにより、出射光７２がより側面３２ｂに照射する。よって、受光素子６０の出射光７２に対する感度をより高めることができる。なお、メサ部２０の側面のうち出射光７２が入射する側面が平面状であればよく、その他の側面は曲面でも良い。
【００４９】
実施例１から実施例７において、発光素子６２及び受光素子６０は搭載キャリア５２を介しパッケージ５０上に直接搭載しても良い。つまり、パッケージ５０を発光素子６２及び受光素子６０が搭載される搭載部としてもよい。また、第１導電型半導体層１２がＮ型、第２導電型半導体層がＰ型の例であったが、第１導電型半導体層１２と第２導電型半導体層１６とは反対導電層であればよく、第１導電型半導体層１２がＰ型、第２導電型半導体層１６がＮ型でもよい。
【００５０】
また、実施例１から実施例７においては、受光素子としてメサ型のフォトダイオードを例に説明したが、本発明は、ＰＩＮ型、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、その他の受光素子にも適用できる。
【００５１】
以上、発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は従来の光半導体モジュールの模式図である。
【図２】図２は受光素子の断面図である。
【図３】図３は実施例１に係る光半導体モジュールの模式図である。
【図４】図４は実施例１の受光素子の断面図である。
【図５】図５（ａ）から図５（ｃ）は実施例１の受光素子の製造工程を示す断面図（その１）である。
【図６】図６（ａ）から図６（ｃ）は実施例１の受光素子の製造工程を示す断面図（その２）である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は実施例２に係る光半導体モジュールの模式図である。
【図８】図８は実施例３に係る光半導体モジュールの模式図である。
【図９】図９は実施例３の受光素子の断面図である。
【図１０】図１０は実施例４に係る光半導体モジュールの模式図である。
【図１１】図１１は実施例４の受光素子の断面図である。
【図１２】図１２は実施例５の受光素子の断面図である。
【図１３】図１３は実施例５の変形例の受光素子の断面図である。
【図１４】図１４は実施例６の受光素子の断面図である。
【図１５】図１５は比較例の受光素子の斜視模式図である。
【図１６】図１６は実施例７の受光素子の斜視模式図である。
【図１７】図１７は実施例８の受光素子の斜視模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０          基板
１２          第１導電型半導体層
１４          光吸収層
１６          第２導電型半導体層
１８          反射防止膜
２０          メサ部
２２          第１電極
２４          第２電極
２６、２７    配線
２８          第１パッド
２９          第２パッド
３０          金属膜
３２          側面
３４          上面
３５          別の側面
３６          反射膜
５０          パッケージ
５２          搭載キャリア
５４          集光レンズ
５６          光ファイバ
６０          受光素子
６２          発光素子
６６          活性層
６７          前方側面
６８          後方側面
６９          上面
７０          前方出射光
７２          出射光
【図１】
2008244368.tif 000003
【図２】
2008244368.tif 000004
【図３】
2008244368.tif 000005
【図４】
2008244368.tif 000006
【図５】
2008244368.tif 000007
【図６】
2008244368.tif 000008
【図７】
2008244368.tif 000009
【図８】
2008244368.tif 000010
【図９】
2008244368.tif 000011
【図１０】
2008244368.tif 000012
【図１１】
2008244368.tif 000013
【図１２】
2008244368.tif 000014
【図１３】
2008244368.tif 000015
【図１４】
2008244368.tif 000016
【図１５】
2008244368.tif 000017
【図１６】
2008244368.tif 000018
【図１７】
2008244368.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月4日(2008.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
図１は上記従来の光半導体モジュールの模式図である。レーザダイオード（ＬＤ）チップである発光素子６２が専用の搭載キャリア５３を介しモジュールパッケージ５０に搭載されている。プレーナ型のフォトダイオード（ＰＤ）チップである受光素子８０が搭載キャリア５１を介しパッケージ５０に搭載されている。光を伝搬する光ファイバ５６及び集光レンズ５４が固定部（不図示）を介しパッケージ５０に固定されている。発光素子６２は光を出射する活性層６６を有している。受光素子８０は光吸収層８４と光透過層８５とを有し、光透過層８５内に受光領域である不純物拡散領域８６を有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記構成において、前記反射防止膜は多層膜である構成とすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図４は実施例１に用いる受光素子６０の断面図である。図２の受光素子に対し、保護膜が形成されておらず、メサ部２０の側面３２及び上面３４には反射防止膜１８が直接形成されている。その他の構成は図２と同じであり説明を省略する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
実施例１においては、光半導体モジュールは、パッケージ５０上に搭載キャリア５２（搭載部）を介し搭載され側面６８から光を出射する発光素子６２と、パッケージ５０上に搭載キャリア５２を介し搭載され発光素子６２から出射された光を側面３２で受光する受光素子６０と、を有している。つまり、受光素子６０は、上面３４及び側面３２に反射防止膜１８が設けられている。すなわち、上面３４及び側面３２に反射防止膜１８が設けられた受光面を有する。搭載部である搭載キャリア５２は発光素子６２からの出射光が、少なくとも受光素子６０の側面３２の受光面に光結合される位置関係で、発光素子６２と受光素子とを搭載している。これにより、発光素子６２及び受光素子６０を同じ搭載キャリア５２上に搭載できる。つまり、発光素子６２と受光素子６０とは、搭載キャリア５２の同一平面上に搭載されている。このため、製造工数の削減、部品の削減が可能となり、製造コストを削減でき、受光感度も良好にすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
実施例１から実施例８において、発光素子６２及び受光素子６０は搭載キャリア５２を介さずパッケージ５０上に直接搭載しても良い。つまり、パッケージ５０を発光素子６２及び受光素子６０が搭載される搭載部としてもよい。また、第１導電型半導体層１２がＮ型、第２導電型半導体層がＰ型の例であったが、第１導電型半導体層１２と第２導電型半導体層１６とは反対導電層であればよく、第１導電型半導体層１２がＰ型、第２導電型半導体層１６がＮ型でもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、実施例１から実施例８においては、受光素子としてメサ型のフォトダイオードを例に説明したが、本発明は、ＰＩＮ型、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、その他の受光素子にも適用できる。