(57)【要約】      （修正有）【課題】受発光素子モジュールを小型化すること。【解決手段】被照射物に光を照射して、被照射物での反射光を検知する受発光素子モジュール１であって、一導電型の半導体材料からなる基板３３と、基板の一主面上に積層された複数の半導体層を含んだ、それぞれ波長の異なる光を出射する複数の発光部を有する発光素子３１と、基板の一主面に逆導電型の不純物を含む領域を含んだ、複数の発光部の光の正反射光を受光する１つの受光部を有する受光素子と、を備える。【選択図】図１
2016181650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一導電型の半導体材料からなる基板と、
前記基板の一主面上に積層された複数の半導体層を含んだ、それぞれ波長の異なる光を出射する複数の発光部を有する発光素子と、
前記基板の前記一主面に逆導電型の不純物を含む領域を含んだ、前記複数の発光部の光の正反射光を受光する１つの受光部を有する受光素子と、を備える、受発光素子モジュール。
【請求項２】
前記受光素子を第１受光素子としたときに、前記複数の発光部の光の拡散反射光を受光する第２受光素子をさらに備える、請求項１に記載の受発光素子モジュール。
【請求項３】
前記発光素子は、前記第１受光素子と前記第２受光素子との間に配されている、請求項２に記載の受発光素子モジュール。
【請求項４】
前記発光素子および前記第１受光素子の間の距離は、前記発光素子および前記第２受光素子の間の距離よりも大きい、請求項３に記載の受発光素子モジュール。
【請求項５】
前記第１受光素子および前記第２受光素子を上面から視たときに、
前記第２受光素子の面積は、前記第１受光素子の面積よりも小さい、請求項２〜４のいずれかに記載の受発光素子モジュール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の受発光素子モジュールと、
前記受発光素子モジュールに電気的に接続され、前記受発光素子モジュールを制御する制御用回路と、を備え、
前記発光素子から被照射物に光を照射し、該被照射物からの反射光に応じて出力される前記受光素子からの出力電流に応じて前記被照射物に含まれる物質の量を検出する、センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受発光素子モジュールおよび受発光素子モジュールを備えたセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子から被照射物へ光を照射し、被照射物へ入射する光に対する正反射光と拡散反射光とを受光素子によって受光することで被照射物の特性を検出するセンサ装置が種々提案されている。（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７―１８７５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、発光素子として、複数波長の光を照射する発光素子を使用する場合がある。この場合、例えば光の焦点が被照射物上に位置するように発光素子を配置した場合、波長の異なる光は焦点までの光路長が異なるため、波長ごとの正反射光を受光する位置のずれが大きくなりやすく、波長ごとに受光部が必要になることがあった。そのため、受発光素子モジュールが大型化しやすかった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みて案出されたものであり、受発光素子モジュールを小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る受発光素子モジュールは、一導電型の半導体材料からなる基板と、前記基板の一主面上に積層された複数の半導体層を含んだ、それぞれ波長の異なる光を出射する複数の発光部を有する発光素子と、前記基板の前記一主面に逆導電型の不純物を含む領域を含んだ、前記複数の発光部の光の正反射光を受光する１つの受光部を有する受光素子と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る受発光素子モジュールによれば、受発光素子モジュールを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る受発光素子モジュールを模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る受発光素子モジュールを模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る受発光素子モジュールの一部を拡大した拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るセンサ装置のを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（受発光素子モジュール）
以下に、本発明の一実施形態に係る受発光素子モジュールについて、図１〜図３を参照
しつつ説明する。なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る受発光素子モジュールを上下方向（Ｚ軸方向）に切断したときの断面図であり、受発光素子モジュール１の概略を模式的に示している。図２は、受発光素子モジュールの発光素子および受光素子における断面を模式的に示している。図３は、受発光素子モジュールの発光素子および受光素子を模式的に示した上面図である。
【００１１】
受発光素子モジュール１は、被照射物２の物質の量を検出するセンサ装置として機能する。例えば、受発光素子モジュール１は、被照射物２が含んでいる水分量、液体中のアルコール量または樹脂量、あるいは血管を流れる血液中のヘモグロビンの量の検出への適用が考えられる。
【００１２】
受発光素子モジュール１は、図１に示すように、複数の波長の光を出射する発光素子３１と、複数の波長の光を受光する受光素子３２とを備えており、被照射物２に光を照射して被照射物２で反射した反射光を受光する機能を有する。その結果、受発光素子モジュール１は、例えば、発光素子３１が水に吸収される波長の光と、水に吸収されない波長の光を出射して、両方の光の反射光の変化を検知することで、被照射物２の水分量を測定することができる。
【００１３】
また、受発光素子モジュール１は、発光素子３１から出射した光の光路上に位置したレンズ４と、レンズ４を支えるとともに発光素子３１および受光素子３２を囲んだ枠体５とを備えている。なお、本実施形態では、レンズ４は複数あり、複数のレンズ４のそれぞれは、発光素子３１および受光素子３２のそれぞれに対応した位置に配置されている。なお、レンズ４および枠体５は、樹脂材料等を用いて、例えば押出成形等によって形成される。
【００１４】
発光素子３１は、波長の異なる光を出射する複数の発光部３１ｘを有している。発光素子３１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザーダイオード（ＬＤ）などが使用される。受発光素子モジュール１で物質を検出する場合、発光素子３１は、検出したい物質に吸収される波長の光と、検出したい物資に吸収されない光とを出射する必要がある。なお、発光素子３１の波長は、例えば６５０ｎｍ以上９４０ｎｍ以下に設定される。
【００１５】
受光素子３２は、複数の発光部３１ｘが出射する、波長の異なる光を受光する受光部３２ｘを１つのみ有する。受光素子３２は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）またはフォトトランジスタ（ＰＴ）などが使用される。受発光素子モジュール１を、吸湿計として活用する場合には、受光素子３２は、例えば６５０ｎｍ以上９４０ｎｍ以下の波長の光を受光可能に設定される。
【００１６】
本実施形態に係る受発光素子モジュール１は、図２（ａ）に示すように、１つの基板３３上に発光素子３１と受光素子３２とを一体的に形成したものである。すなわち、発光素子３１は、一導電型を呈する半導体材料からなる基板３３の上面に、複数の半導体層を積層して形成されている。また、受光素子３２は、基板３３の上面における発光素子３１に近接した領域に、逆導電型の不純物をドーピングすることによって形成されている。
【００１７】
以下、受発光素子モジュール１の構成について、具体的に説明する。なお、以下の説明において、発光素子３１の説明は、１つの発光部３１ｘを有している場合の説明である。
【００１８】
基板３３は、本実施形態においては、ｎ型の半導体材料からなる。すなわち、本実施形態では、一導電型はｎ型であり、逆導電型はｐ型である。ｎ型の不純物濃度に限定はない
が、高い電気抵抗を有することが望ましい。本実施形態では、シリコン（Ｓｉ）基板にｎ型の不純物としてリン（Ｐ）を１×１０１７〜２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度で含むシリコン（Ｓｉ）基板を用いている。ｎ型の不純物としては、リン（Ｐ）の他に、例えば窒素（Ｎ２）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）およびビスマス（Ｂｉ）などが挙げられ、ドーピング濃度は、例えば１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３に設定される。
【００１９】
発光素子３１は、図２（ｂ）に示すように、基板３３上に、バッファ層３１ａ、ｎ型コンタクト層３１ｂ、ｎ型クラッド層３１ｃ、活性層３１ｄ、ｐ型クラッド層３１ｅおよびｐ型コンタクト層３１ｆが順次積層されて形成されている。
【００２０】
まず、基板３３の上面には、基板３３と基板３３の一主面３３ｓに積層される半導体層（本実施形態の場合は後に説明するｎ型コンタクト層３１ｂ）との格子定数の差を緩衝するバッファ層３１ａが形成されている。これによって、基板３３と半導体層の間に発生する格子歪などの格子欠陥を少なくし、ひいては基板３３の一主面３３ｓに形成される半導体層全体の格子欠陥または結晶欠陥を少なくする機能を有する。なお、バッファ層３３ａおよびその上面に形成される半導体層は、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長：Metal-organic Chemical Vapor Deposition）法により形成すればよい。
【００２１】
本実施形態におけるバッファ層３１ａは、不純物を含まないガリウム砒素（ＧａＡｓ）からなり、その厚さが２〜３μｍ程度とされている。なお、基板３３と基板３３の一主面３３ｓに積層される半導体層との格子定数の差が大きくない場合には、バッファ層３１ａは省略してもよい。
【００２２】
バッファ層３１ａの上面には、ｎ型コンタクト層３１ｂが形成されている。ｎ型コンタクト層３１ｂは、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）にｎ型不純物であるシリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などがドーピングされており、ドーピング濃度は１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度に設定される。バッファ層３１ａの厚さは、例えば０．８〜１μｍ程度に設定される。
【００２３】
本実施形態では、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）が１×１０１８〜２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３のドーピング濃度でドーピングされている。ｎ型コンタクト層３１ｂの上面の一部は露出しており、この露出している部分に発光素子側の第１電極３４ａを介して、配線基板６とワイヤボンディングまたはフリップチップ接続などによって電気的に接続されている。ｎ型コンタクト層３１ｂは、ｎ型コンタクト層３１ｂに接続される発光素子側の第１電極３１ａとの接触抵抗を下げる機能を有している。
【００２４】
発光素子側の第１電極３４ａは、例えば金（Ａｕ）アンチモン（Ｓｂ）合金、金（Ａｕ）ゲルマニウム（Ｇｅ）合金またはＮｉ系合金などが使用される。第１電極３４ａの厚さは、例えば０．５〜５μｍ程度に設定される。そして、第１電極３４ａは、基板３３の上面からｎ型コンタクト層３１ｂの上面を覆うように形成される絶縁層３１ｇの上に配置されているため、基板３３およびｎ型コンタクト層３１ｂ以外の半導体層とは電気的に絶縁されている。
【００２５】
絶縁層３１ｇは、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）または酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの無機絶縁膜や、ポリイミドなどの有機絶縁膜などで形成される。絶縁層３１ｇの厚さは、例えば０．１〜１μｍ程度に設定される。
【００２６】
ｎ型コンタクト層３１ｂの上面には、ｎ型クラッド層３１ｃが形成されており、後に説明する活性層３１ｄに正孔を閉じ込める機能を有している。ｎ型クラッド層３１ｃは、ア
ルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）にｎ型不純物であるシリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などがドーピングされており、ドーピング濃度は１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とされるとともに、その厚さが０．２〜０．５μｍ程度とされている。本実施形態では、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）が１×１０１７〜５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３のドーピング濃度でドーピングされている。
【００２７】
ｎ型クラッド層３１ｃの上面には、活性層３１ｄが形成されており、電子や正孔などのキャリアが集中して、再結合することによって光を発する発光部３１ｘとして機能する。活性層３１ｄは、不純物を含まないアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）である。活性層３１ｄの厚さは、例えば０．１〜０．５μｍ程度に設定される。なお、本実施形態の活性層３１ｄは、不純物を含まない層であるが、ｐ型不純物を含むｐ型活性層であっても、ｎ型不純物を含むｎ型活性層であってもよく、活性層のバンドギャップがｎ型クラッド層３１ｃおよび後に説明するｐ型クラッド層３１ｅのバンドギャップよりも小さくなっていればよい。
【００２８】
活性層３１ｄの上面には、ｐ型クラッド層３１ｅが形成されており、活性層３１ｄに電子を閉じ込める機能を有している。ｐ型クラッド層３１ｅは、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）にｐ型不純物である亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）または炭素（Ｃ）などがドーピングされている。なお、ｐ型不純物のドーピング濃度は、例えば１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度に設定される。ｐ型クラッド層３１ｅの厚さは、例えば０．２〜０．５μｍ程度に設定される。本実施形態では、ｐ型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）が１×１０１９〜５×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３のドーピング濃度でドーピングされている。
【００２９】
ｐ型クラッド層３１ｅの上面には、ｐ型コンタクト層３１ｆが形成されている。ｐ型コンタクト層３１ｆは、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）にｐ型不純物である亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）または炭素（Ｃ）などがドーピングされている。ｐ型不純物のドーピング濃度は、例えば１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度に設定される。ｐ型コンタクト層３１ｆの厚さは、例えば０．２〜０．５μｍ程度に設定される。
【００３０】
ｐ型コンタクト層３１ｆは、発光素子側の第２電極３４ｂを介して、配線基板６とワイヤボンディングまたはフリップチップ接続などによって電気的に接続されている。ｐ型コンタクト層３１ｆは、ｐ型コンタクト層３１ｆに接続される発光素子側の第２電極３４ｂとの接触抵抗を下げる機能を有している。
【００３１】
また、ｐ型コンタクト層３１ｆの上面には、ｐ型コンタクト層３１ｆの酸化を防止する機能を有するキャップ層（図示せず）を形成してもよい。キャップ層は、例えば不純物を含まないガリウム砒素（ＧａＡｓ）で形成して、その厚さを０．０１〜０．０３μｍ程度とすればよい。
【００３２】
発光素子側の第２電極３４ｂは、例えば金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）と、密着層であるニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）とを組み合わせたＡｕＮｉ、ＡｕＣｒ、ＡｕＴｉまたはＡｌＣｒ合金などで形成される。第２電極３４ｂの厚さは、例えば０．５〜５μｍ程度に設定される。また、第２電極３４ｂは、基板３３の上面からｐ型コンタクト層３１ｆの上面を覆うように形成される絶縁層３１ｇの上に配置されているため、基板３３およびｐ型コンタクト層３１ｆ以外の半導体層とは電気的に絶縁されている。
【００３３】
このようにして構成された発光素子３ａは、発光素子側の第１電極３４ａと発光素子側
の第２電極３４ｂとの間にバイアスを印加することによって、発光部３１ｄ（活性層３１ｄ）が発光して、光の光源として機能する。
【００３４】
なお、本実施形態における発光素子３は、複数の発光部３１ｘを有している。本実施形態における発光素子３では、上記の半導体層の積層体を平面方向（ＸＹ平面方向）または上下方向（Ｚ軸方向）に複数形成する。その結果、複数の発光部３１ｘを有している。
【００３５】
なお、本実施形態においては、アルミニウム（Ａｌ）とガリウム（Ｇａ）との混晶比を調整することによって、発光部３１ｘ（活性層３１ｄ）から出る光の波長を変化させることができる。本実施形態においては、発光部３１ｘの光の波長は、例えば６５０ｎｍ以上９４０ｎｍ以下になる。
【００３６】
受光素子３２は、図２（ａ）に示すように、基板３３の一主面３３ｓにｐ型半導体領域３２ａを設けることによって、ｎ型の基板３３とでｐｎ接合を形成して構成される。ｐ型半導体領域３２ａは、基板３３にｐ型不純物を高濃度に拡散させて形成されている。ｐ型不純物としては、例えば亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）、インジウム（Ｉｎ）またはセレン（Ｓｅ）などが挙げられる。ｐ型半導体のドーピング濃度は、例えば１×１０１６〜１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度に設定される。本実施形態では、ｐ型半導体領域３２ａの厚さが０．５〜３μｍ程度となるように、ホウ素（Ｂ）がｐ型不純物として拡散されている。
【００３７】
ｐ型半導体領域３２ａは、受光素子側の第１電極（図示せず）と電気的に接続されており、ｎ型半導体である基板３３には、受光素子側の第２電極（図示せず）が電気的に接続されている。
【００３８】
受光素子側の第１電極は、基板３３の上面に絶縁層３１ｇを介して配置されているため、基板３３と電気的に絶縁されている。
【００３９】
受光素子側の第１電極、受光素子側の第２電極は、例えば金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）とクロム（Ｃｒ）または白金（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）の合金などで、その厚さが０．５〜５μｍ程度となるように形成されている。
【００４０】
このように構成された受光素子３２は、ｐ型半導体領域３２ａに光が入射すると、光電効果によって光電流が発生して、この光電流を受光素子側の第１電極を介して取り出すことによって、受光部３２ｘとして機能する。なお、受光素子側の第１電極と受光素子側の第２電極との間に逆バイアスを印加すれば、受光素子３２の光検出感度が高くなるので好ましい。
【００４１】
本実施形態に係る受発光素子モジュール１は、上述した通り、１つの基板３３上に発光素子３１と受光素子３２とを一体的に形成したものである。そして、発光素子３１は、それぞれ波長の異なる光を発する複数の発光部３１ｘを有している。また、受光素子３２は複数の発光部の光の正反射光を受光する１つの受光部３２ｘを有している。
【００４２】
このように、１つの受発光素子モジュール１における発光素子３１および受光素子３２を、１つの基板３３上に形成することによって、発光素子３１および受光素子３２を近接して配置することができる。その結果、受発光素子モジュール１の被照射物２に対する光の入射角を小さくすることができるため、波長ごとの光路長の平面方向（ＸＹ平面方向）成分の差を小さくすることができる。したがって、波長ごとの正反射光を受光する位置のずれを小さくすることができ、複数波長の正反射光を１つの受光部で受光することができ、受発光素子モジュール１を小型化させることが可能になる。
【００４３】
また、本構造によれば、ミラーなどで光を誘導する必要もないことから、光を誘導する機構も必要なくなり、部品点数を削減することができる。したがって、部品点数を削減できるという観点でも、受発光素子モジュール１を小型化させることが可能になる。
【００４４】
また、本発明では、拡散反射光ではなく、正反射光を受光するようにしていることから、拡散反射光を受光する場合と比較して、正反射光は被対象物２の表層からの反射であるから、被照射物２の表層の状態を測定しやすくなる。
【００４５】
なお、受発光素子モジュール１は、少なくとも１つの発光素子３１と、少なくとも１つの受光素子３２を有しているが、複数の発光素子３１と、複数の受光素子３２とを有していても構わない。なお、複数の受光素子３２は、それぞれ１つの受光部３２ｘを有しており、それぞれの受光素子３２が複数波長の光を受光する。
【００４６】
受発光素子モジュール１の受光素子３２は、正反射光を受光する受光素子３２（以下、第１受光素子３２Ａという）の他に、発光素子３１の光の拡散反射光を受光する第２受光素子３２Ｂを有していてもよい。その結果、受発光素子モジュール１が、正反射光だけでなく、拡散反射光も検知することができる。拡散反射光は、被対象物２の内部からの反射光であることから、被対象物２の内部を測定することができる。なお、第２受光素子３２Ｂについても、複数波長の光を受光する１つの受光部３２ｘを有している。なお、発光素子３１の光をレンズ４によって第１受光素子３２Ａ側に屈折させることによって、第１受光素子３２Ａは正反射光を受光できるようになり、一方で第２受光素子３２Ｂは拡散反射光を受光できるようになる。
【００４７】
発光素子３１は、図３（ａ）に示すように、第１受光素子３２Ａと第２受光素子３２Ｂとの間に配置されてもよい。第１受光素子３２Ａ、発光素子３１、第２受光素子３２Ｂは、一列に並んでいてもよい。このような構成とすれば、発光素子３１に対して第１受光素子３２Ａと第２受光素子３２Ｂが反対側に配置されていることから、それぞれの反射光の干渉をうけにくくなる。その結果、受発光素子モジュール１の精度を向上させることができる。
【００４８】
第１受光素子３２Ａは、発光素子３１と第１受光素子３２Ａとが並んでいる方向が長尺になる形状であってもよい。その結果、発光素子３１の波長が長くなっても、第１受光素子３２Ａで効果的に発光素子３１の正反射光を受光することができる。なお、第１受光素子３２Ａは、上面視した時に、例えば矩形状に形成される。
【００４９】
第２受光素子３２Ｂは、発光素子３１と第２受光素子３２Ｂとが並んでいる方向に直交する方向が長尺になる形状であってもよい。なお、第２受光素子３２Ｂは、上面視した時に、例えば矩形状に形成される。
【００５０】
発光素子３１および第１受光素子３２Ａの間の距離は、発光素子３１および第２受光素子３２Ｂの間の距離よりも大きくてもよい。その結果、発光素子３１の波長が長くなっても、第１受光素子３２Ａで効果的に発光素子３１の正反射光を受光することができる。なお、発光素子３１と第１受光素子３２Ａとの間の距離とは、発光素子３１の中央から第１受光素子３２Ａの中央までの距離であり、例えば１．５ｍｍ程度に設定される。発光素子３１と第２受光素子３２Ｂとの間の距離とは、発光素子３１の中央から第２受光素子３２Ｂの中央までの距離であり、例えば１．３ｍｍ程度に設定される。
【００５１】
第１受光素子３２Ａおよび第２受光素子３２Ｂを上面から視たときに、第２受光素子３２Ｂの面積は、第１受光素子３２Ａの面積よりも小さくてもよい。その結果、受発光素子モジュール１を効果的に小型化することができる。なお、第１受光素子３２Ａを上面視した時に、第１受光素子３２Ａの面積は、例えば０．３２ｍｍ２程度に設定される。また、第２受光素子３２Ｂを上面視した時に、第２受光素子３２Ｂの面積は、例えば０．１６ｍｍ２程度に設定される。
【００５２】
発光素子３１の複数の発光部３１ｘは、第１受光素子３２Ａの片側に密集していてもよい。その結果、発光素子３１の焦点の調整をまとめて行うことができ、レンズなどの部品点数を削減することができるため、受発光素子モジュール１を効果的に小型化することができる。
【００５３】
また、発光素子３１が複数ある場合でも、複数の発光素子３１は、第１受光素子３２Ａの片側に密集していてもよい。その結果、発光素子３１の焦点の調整をまとめて行うことができ、レンズなどの部品点数を削減することができるため、受発光素子モジュール１を効果的に小型化することができる。
【００５４】
発光素子３１の複数の発光部は、同一のレンズで集光されてもよい。その結果、発光素子３１の焦点の調整をまとめて行うことができ、レンズなどの部品点数を削減することができるため、受発光素子モジュール１を効果的に小型化することができる。
【００５５】
発光素子３１の複数の発光部は、図３（ｂ）に示すように、上下方向（Ｚ軸方向）に積層されていてもよい。その結果、受光素子３２において、各波長の受光領域を集約しやすくなり、第１受光素子３２の面積を小さくすることができる。その結果、受発光素子モジュール１の面積を小型化することができる。
【００５６】
一方で、発光素子３１の複数の発光部が、図３（ｃ）に示すように、平面方向に離れて形成されている場合、複数の発光部において、波長が長い光を出射する発光部ほど、第１受光素子３２Ａから離れて配置されてもよい。その結果、第１受光素子３２Ａで効果的に発光素子３１の正反射光を受光することができる。
【００５７】
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００５８】
本実施形態においては、発光部３１ｘがアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）の場合を例に説明したが、発光部３１ｘが、例えばインジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）で形成されてもよい。この場合、発光部３１ｘから出る光の波長は、例えば、１１００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下になることから、受発光素子モジュール１は、吸収波長が１４５０ｎｍ前後である水分（Ｈ２Ｏ）の検出に利用することができる。
【００５９】
その結果、例えば水分量を検出する場合に、受発光素子モジュール１は、コピー機やプリンタなどの画像形成装置に組み込まれて、印刷紙の水分量（Ｈ２Ｏ）の変化などを検出する吸湿計として活用することができる。そのため、受発光素子モジュール１は、例えば、印刷紙が印刷に適した状態であるか否かを判別することができる。この場合、被照射物２は印刷紙となる。
【００６０】
なお、水分量を検出する場合、受発光素子モジュール１は、印刷紙の水分量の変化の検出に限らず、様々な他の用途も考えられる。例えば、受発光素子モジュール１は、布、フィルム、錠剤またはセラミックス中の水分量の変化も検出することができる。
【００６１】
（センサ装置）
次に、受発光素子モジュール１を備えたセンサ装置１００について説明する。図４に示
すように、本実施形態のセンサ装置１００は、受発光素子モジュール１と、受発光素子モジュール１に電気的に接続された制御用回路１０１とを有している。制御用回路１０１は、受発光素子モジュール１を制御するものである。制御用回路１０１は、例えば、発光素子３ａを駆動させるための駆動回路、受光素子３２からの電流を処理する演算回路または外部装置と通信するための通信回路等を含んでいる。なお、図４に示す破線の矢印は、発光素子３から出る光の経路を例示している。
【符号の説明】
【００６２】
１      受発光素子モジュール
２      被照射物
３１    発光素子
３１ａ  バッファ層
３１ｂ  ｎ型コンタクト層
３１ｃ  ｎ型クラッド層
３１ｄ  活性層
３１ｅ  ｐ型クラッド層
３１ｆ  ｐ型コンタクト層
３１ｇ  絶縁層
３１ｘ  発光部
３２    受光素子
３２ａ  ｐ型半導体領域
３２ｘ  受光部
３２Ａ  第１受光素子
３２Ｂ  第２受光素子
３３    基板
３４ａ  第１電極
３４ｂ  第２電極
４      レンズ
５      枠体
６      配線基板
【図１】
2016181650.tif 000003
【図２】
2016181650.tif 000004
【図３】
2016181650.tif 000005
【図４】
2016181650.tif 000006