光半導体とは　電気を光に、光を電気に変える半導体、LED・レーザー・受光素子

光半導体は、光と電気を互いに変換する半導体の総称です。電気を流すと光る素子と、光が当たると電気を生む素子に分かれます。照明のLED、光ファイバー通信のレーザー、カメラのイメージセンサー、医療機器のX線の検出器などに使われます。

光る仕組みと、受ける仕組み

半導体の中で、電子と、電子が抜けた穴（正孔）が出会って結びつくと、そのエネルギーが光として出ます。これがLEDや半導体レーザーの光る仕組みです。出る光の色（波長）は材料で決まります。シリコンは光を出しにくい材料のため、発光素子にはガリウムヒ素、インジウムリン、窒化ガリウムなどの化合物半導体を使います。

受光素子はその逆です。光が当たると電子と正孔の組が生まれ、電流として取り出せます。可視光や近赤外の光はシリコンで受けられるため、フォトダイオードやイメージセンサーの多くはシリコンで作ります。光通信で使う長い波長には、化合物半導体の受光素子を使います。

光半導体の主な種類

種類	働き	主な材料	使い道
LED	電気を光に	窒化ガリウムなど	照明、表示
半導体レーザー	電気を光に（波長のそろった光）	インジウムリン、ガリウムヒ素	光通信、加工、センサー
フォトダイオード	光を電気に	シリコン、化合物	医療のCT、計測、光通信
イメージセンサー	光を画素ごとに電気に	シリコン	カメラ、検査装置

浜松ホトニクスの光半導体事業

浜松ホトニクスは、光の検出と発光の技術を軸にする会社で、光半導体を独立した事業として開示しています。シリコンフォトダイオードやイメージセンサーなどの素子です。2026年9月期の光半導体事業の売上高は919億7,600万円で15.7%増、営業利益は171億1,800万円で36.0%増えました。会社は、新興国のX線CT向けのフォトダイオード、半導体製造・検査装置向けのイメージセンサー、工場の自動化向けのフォトダイオードが増えたと説明しています。8インチ（200mm）のウエハーの前工程の新しい棟も、2026年9月期に動き始めました。

光通信の部品の会社

コヒレントは、AIデータセンターの配線が銅線から光に移っていると説明しています。米コヒレントの2026年7〜9月期のデータセンター・通信部門の売上は19億5,170万ドルで、前年同期比約79%増えました。米ルメンタムの7〜9月期の売上は12億6,260万ドルで、136.5%増えています。

関連する用語

• 化合物半導体：2種類以上の元素でできた半導体。ガリウムヒ素、インジウムリン、窒化ガリウムなど。
• シリコンフォトニクス：シリコンのチップの上に光の回路を作る技術。
• CMOSイメージセンサー：光を画素ごとに電気に変える半導体。

浜松ホトニクスは、2027年9月期の連結の売上高を2,700億円、営業利益を320億円と見込んでいます。