JP2005286198A - 光集積素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】バットジョイント構造における光学的結合のばらつきを縮小できGaAs基板を用いる光集積素子を提供する。
【解決手段】GaAs基板3は、所定の軸に沿って配列された第1の領域3aおよび第2の領域3bを有する。第1のクラッド層5は、GaAs基板3の第1の領域3a上に設けられた第1の部分5aと、GaAs基板3の第2の領域3b上に設けられた第2の部分5bとを含む。活性領域9は、1.3エレクトロンボルトより小さいバンドギャップの量子井戸構造を有しており、また第1のクラッド層5の第1の部分5a上に設けられている。第2のクラッド層7は、活性領域9上に設けられている。GaAsコア半導体層10は、第1のクラッド層5の第1の部分5aに設けられており、活性領域9にバットジョイントする。第3のクラッド層14は、GaAsコア半導体層10上に設けられている。
【選択図】 図1
【解決手段】GaAs基板3は、所定の軸に沿って配列された第1の領域3aおよび第2の領域3bを有する。第1のクラッド層5は、GaAs基板3の第1の領域3a上に設けられた第1の部分5aと、GaAs基板3の第2の領域3b上に設けられた第2の部分5bとを含む。活性領域9は、1.3エレクトロンボルトより小さいバンドギャップの量子井戸構造を有しており、また第1のクラッド層5の第1の部分5a上に設けられている。第2のクラッド層7は、活性領域9上に設けられている。GaAsコア半導体層10は、第1のクラッド層5の第1の部分5aに設けられており、活性領域9にバットジョイントする。第3のクラッド層14は、GaAsコア半導体層10上に設けられている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、光集積素子に関する。
文献1(特開平11−87844号公報)には、半導体光結合回路が記載されている。半導体光結合回路は、InP基板上に設けられており直列に結合された複数の光導波路を含む。活性層部の光導波路は、InGaAsP活性層と、InPクラッド層とを含み、ガイド部の光導波路は、InGaAsPコア層と、InPクラッド層とを含む。InP基板上には、InGaAlAs半導体から成るエッチング停止層が設けられている。エッチング停止層により、活性層部の半導体層をエッチングで除いたとき、該エッチングによるダメージのない表面が得られる。この表面上に、ガイド部のためのInGaAsPコア層およびInPクラッド層が成長される。エッチング停止層を用いて、大きなサイドエッチングによる光結合面の窪み或いは突起状の形状による光学的、形状的な問題を解決する。
特開平11−87844号公報
文献1に記載された光集積素子は、InGaAs(P)/InP系材料を用いており、現在入手可能な3インチのInPウエハを用いて作製される。InP半導体よりも大きさバンドギャップを有する半導体は、InP半導体に格子整合しない。これ故に、活性層の半導体とこの活性層の周囲に設けられる光閉じ込め層およびクラッド層の半導体との間のバンドギャップ差をさらに大きくできない。活性層へのキャリア閉じ込めを向上させることができない。
一方、GaAs基板を用いて、波長1マイクロメートル以上の長波長帯の光を発生する光集積素子を作製することができる。光集積素子は、窒素を含むIII−V化合物半導体からなり、2元を超える多元系の半導体層を含む。バットジョイント構造を含む光集積素子では、一方の光導波路のための半導体層を成長した後に、他方の光導波路のための半導体層を成長する。これ故に、他方の光導波路のための半導体層は、一方の光導波路のための半導体層の端面上に成長される。この結晶成長において、半導体層の端面あたりでは、原料ガスの不均一な拡散により、組成および膜厚が不均一な半導体層が成長される。故に、バットジョイント構造における光結合は、光集積素子毎にばらつくことになる。
本発明は、上記の事項を鑑みて為されたものであり、バットジョイント構造における光学的結合のばらつきを縮小できGaAs基板を用いる光集積素子を提供することを目的とする。
本発明の一側面によれば、光集積素子は、(a)所定の軸に沿って配列された第1および第2の領域を有するGaAs基板と、(b)前記GaAs基板の前記第1の領域上に設けられた第1の部分と前記GaAs基板の前記第2の領域上に設けられた第2の部分とを含む第1導電型の第1のクラッド層と、(c)1.3エレクトロンボルトより小さいバンドギャップの量子井戸構造を有しており前記第1のクラッド層の前記第1の部分上に設けられた活性領域と、(d)前記活性領域上に設けられた第2導電型の第2のクラッド層と、(e)前記第1のクラッド層の前記第2の部分に設けられており前記活性領域にバットジョイントするGaAsコア半導体層と、(f)前記GaAsコア半導体層上に設けられた第3のクラッド層とを備えることを特徴とする。
この光集積素子によれば、活性領域およびコア半導体層の両方は、第1のクラッド層上に設けられているので、活性領域とコア半導体層との境界において段差が小さい。また、二元系のGaAs半導体から成るコア半導体層を用いるので、コア半導体層のIII族元素とV族元素との比のばらつきが、コア半導体層と活性領域との間のバットジョイント領域において小さくなる。活性領域を含む能動素子とGaAsコア半導体層を含む受動素子との間の光学的結合ロスにおいて、製造ばらつきが小さくなる。
本発明に係る光集積素子では、前記GaAsコア半導体層の厚さは前記活性領域の厚さと実質的に等しいことが好ましい。
この光集積素子によれば、GaAsコア半導体層の厚さは活性領域の厚さと実質的に等しいので、両者のモードフィールド間の軸ずれがなく、活性領域を含む能動素子とGaAsコア半導体層を含む受動素子との間の光学的結合が良好になる。
本発明に係る光集積素子は、前記活性領域は、GaAs半導体から成る光閉じ込め層と量子井戸構造層とを含み、前記GaAsコア半導体層は、前記光閉じ込め層および前記量子井戸構造層にバットジョイントしており、前記光閉じ込め層は、前記活性領域と前記第1のクラッド層との間および前記活性領域と前記第2のクラッド層との間の少なくともいずれか一方に設けられるようにしてもよい。
この光集積素子によれば、GaAsコア半導体層は、GaAs半導体から成る光閉じ込め層にバットジョイントしているので、両者の屈折率不整合がなく、活性領域を含む能動素子とGaAsコア半導体層を含む受動素子との間の反射が小さくなる。
本発明に係る光集積素子では、前記活性領域は、少なくとも窒素元素を含むIII−V化合物半導体から成る半導体層を含むことができる。
この光集積素子によれば、窒素を含むIII−V化合物半導体は、GaAs基板に好適であり、また長波長領域の光を処理できる光集積素子を提供できる。
本発明に係る光集積素子では、前記第1のクラッド層は、GaAs半導体に格子整合するGaInP半導体から成ることができる。
この光集積素子によれば、GaAs半導体に格子整合するGaInP半導体では、GaInP半導体の組成は一意に決まるので、第1のクラッド層の組成一様性が高まる。また、このクラッド層は、アルミニウム元素をIII族として含まないので、アルミニウム元素に起因する酸化および異常成長が生じない。
本発明に係る光集積素子では、前記コア半導体領域は、第1導電型のGaAs半導体層と第2導電型のGaAs半導体層とを含み、前記第1導電型のGaAs半導体層は、前記第2導電型のGaAs半導体層と接合しており、前記第2導電型のGaAs半導体層は、前記第1導電型のGaAs半導体層と前記第1のクラッド層との間に設けられていることが好ましい。
この光集積素子によれば、GaAs基板の第1の領域上に、第1導電型の第1のクラッド層および第2の導電型の第2のクラッド層が順に配列されており、GaAs基板の第2の領域上に、コア半導体領域の第2導電型のGaAs半導体層および第1導電型のGaAs半導体層が順に配列される。活性領域を含む能動素子を流れる電流が、GaAsコア半導体層を介して流れることを防ぐことができる。
本発明に係る光集積素子では、前記活性領域は、前記コア半導体層に光学的に結合された端面を有しており、前記活性領域の前記端面は(111)面を有しており、前記コア半導体層は、前記端面および前記第1のクラッド層上に設けられていることが好ましい。
この光集積素子によれば、活性領域の(111)端面が順メサ構造になるので、活性領域とコア半導体層との間のバットジョイント領域でボイドが生じない。活性領域の(111)端面は、所定の軸に対して傾斜しているので、活性領域とコア半導体層との間のバットジョイント領域において反射された光は、活性領域およびコア半導体層に入射しない。
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
以上説明したように、本発明によれば、バットジョイント構造における光学的結合のばらつきを縮小できGaAs基板を用いる光集積素子が提供される。
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の光集積素子、およびこの光集積素子を作製する方法に係わる実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
(第1の実施の形態)
図1(A)は、本実施の形態に係る半導体光集積素子を示す図面である。図1(B)は、半導体領域の構造を示す図面である。図2(A)は、図1(A)に示されたI−I線に沿ってとられた断面を示す図面である。
(第1の実施の形態)
図1(A)は、本実施の形態に係る半導体光集積素子を示す図面である。図1(B)は、半導体領域の構造を示す図面である。図2(A)は、図1(A)に示されたI−I線に沿ってとられた断面を示す図面である。
光集積素子1は、GaAs基板3と、第1のクラッド層5(例えばn型)と、第2のクラッド層7(例えばp型)と、活性領域9(例えばアンドープ)と、GaAsコア半導体層10と、第3のクラッド層14とを備える。GaAs基板3は、所定の軸に沿って配列された第1の領域3aおよび第2の領域3bを有する。第1のクラッド層5は、第1導電型を有しており、GaAs基板3の第1の領域3a上に設けられた第1の部分5aと、GaAs基板3の第2の領域3b上に設けられた第2の部分5bとを含む。第1の部分5aの厚さは第2の部分5bの厚さは実質的に同じである。活性領域9は、図1(B)に示されるように、1.3エレクトロンボルト(1エレクトロンボルトは1.602×10−19ジュールであり、本技術分野の慣用に従い、本件において単位エレクトロンボルトを用いる)より小さいバンドギャップの量子井戸構造を有しており、また第1のクラッド層5の第1の部分5a上に設けられている。第2のクラッド層7は、第2導電型を有しており、また活性領域9上に設けられている。GaAsコア半導体層10は、第1のクラッド層5の第1の部分5aに設けられており、また活性領域9にバットジョイントする。第3のクラッド層14は、GaAsコア半導体層10上に設けられている。
この光集積素子1によれば、二元系のGaAs半導体から成るコア半導体層10を用いるので、コア半導体層10のIII族元素とV族元素との比のばらつきが、コア半導体層10と活性領域9との間のバットジョイント領域において小さくなる。また、活性領域9およびコア半導体層10の両方は、第1のクラッド層5上に設けられているので、活性領域9とコア半導体層10との境界において段差が生じない。活性領域9を含む第1の半導体光素子1a(例えば、能動素子)とGaAsコア半導体層10を含む第2の半導体光素子1b(例えば、受動素子)との間の光学的結合ロスの製造ばらつきが小さくなる。
図2(A)に示されるように、光集積素子1では、GaAsコア半導体層10の厚さDCOREは活性領域9の厚さDACTIVEと実質的に等しいことが好ましい。
この光集積素子1によれば、GaAsコア半導体層10の厚さDCOREが活性領域の厚さDACTIVEとほぼ等しいので、両者のモードフィールドの軸ずれがなく、活性領域9を含む第1の半導体光素子1a(例えば能動素子)とGaAsコア半導体層を含む第2の半導体光素子1b(例えば、受動素子)との間の光学的結合ロスが小さくできる。
一般的な製造方法により、GaAsコア半導体層10の厚さDCOREを活性領域の厚さDACTIVEに等しくなるようにGaAsコア半導体層10を成長すると、活性領域9の上面9sを基準にして、GaAsコア半導体層10の上面10sの位置が、例えば−10ナノメートル程度から+10ナノメートル程度までの範囲にある。
光集積素子1は、GaAs基板3を用いて作製されており1.3エレクトロンボルト以下の長波長領域の光の処理する。好適な実施例では、第1の部分9aは、長波長領域の光(1.0マイクロメートル以上の波長成分を含む光)を発生する活性領域9であることができ、また量子井戸構造を有する光導波路であることができる。GaAs基板3は、(100)面の表面3cを有する低抵抗な第1導電型の半導体から成ることができる。
一実施例では、活性領域9は、少なくとも窒素元素を含むIII−V化合物半導体から成る半導体層を含む。窒素を含むIII−V化合物半導体はGaAs基板3に好適であり、この半導体層によれば、バンドギャップが1.3エレクトロンボルト以下の長波長領域の光を処理できる光集積素子が提供される。
また、好適な実施例では、活性領域9は、少なくともガリウム元素、ヒ素元素および窒素元素を含むIII−V化合物半導体から成る半導体層を含む。ガリウム元素、ヒ素元素および窒素を含むIII−V化合物半導体は、GaAs基板3に好適であり、この半導体層によれば、長波長領域の光を処理できる光集積素子が提供される。例えば、光集積素子が発光素子を含む場合、該光を処理できる光集積素子は光を発生することができ、光集積素子が変調素子を含む場合、該光を処理できる光集積素子は光を変調することができる。
さらに、光集積素子1では、上記のIII−V化合物半導体は、アンチモン元素および燐元素の少なくともいずれか一方を構成元素としてさらに含むことができる。アンチモン元素および燐元素をさらに含むIII−V化合物半導体は、GaAs基板3に好適であり、このIII−V化合物半導体によれば、長波長領域の光を処理できる。アンチモン元素(Sb)はサーファクタントとして、GaInNAsの3次元成長を抑制するので、GaInNAsの結晶性が改善される。また、燐元素(P)は、例えば次のような寄与があり、GaNAsおよびGaInNAsの局所的結晶歪を低減することができ、また、結晶成長中の窒素(N)の結晶への取り込み量を増大させる。
光集積素子1では、活性領域9は、GaNAs半導体、GaInNAs半導体、GaNAsSb半導体、GaNAsP半導体、GaNAsSbP半導体、GaInNAsSb半導体、GaInNAsP半導体、GaInNAsSbPのいずれかから成る半導体層を含むことができる。この光集積素子1によれば、例示として示された該半導体材料が、少なくとも窒素元素を含むIII−V化合物半導体として利用できる。
第1および第2のクラッド層5、7のバンドギャップは、半導体領域9のバンドギャップより大きい。光集積素子1が半導体発光素子を含む場合、第1および第2のクラッド層5、7は、活性領域9にキャリアを閉じ込めることができる。
また、第1および第2のクラッド層5、7の屈折率は、半導体領域9の屈折率より小さい。第1および第2のクラッド層5、7は、活性領域9に光を閉じ込めることができる。
光集積素子1では、第1のクラッド層5は、AlGaInP半導体、GaInP半導体およびAlGaAs半導体から成ることができる。第2のクラッド層7は、AlGaInP半導体、GaInP半導体およびAlGaAs半導体から成ることができる。AlGaInP半導体、GaInP半導体およびAlGaAs半導体によれば、高バンドギャップのクラッド層5、7が提供される。
この光集積素子1の活性領域9は、第1の光閉じ込め層11(例えばアンドープ)、量子井戸構造層12(例えばアンドープ)および第2の光閉じ込め層13(例えばアンドープ)を備えることができる。量子井戸構造層12は、第1の光閉じ込め層11と第2の光閉じ込め層13との間に設けられている。第1の光閉じ込め層11および第2の光閉じ込め層13は、GaAs基板3の第1の領域3a上に設けられている。第1の光閉じ込め層11および第2の光閉じ込め層13のバンドギャップは、第1のクラッド層5および第2のクラッド層7のバンドギャップより小さい。光閉じ込め層11、13は量子井戸構造層12にキャリアを閉じ込め、第1および第2のクラッド層5、9は活性領域9に光を閉じ込める。この光集積素子1によれば、GaAs基板3を用いて作製されており長波長領域の光の処理する光集積素子1が提供される。好適な実施例では、第1の光閉じ込め層11および第2の光閉じ込め層13は、GaInAsP半導体からなる。
光集積素子1は、活性領域9は、GaAs半導体から成る光閉じ込め層11および/または13と、量子井戸構造層12とを含むことができる。前記GaAsコア半導体層10は、光閉じ込め層11および/または13並びに量子井戸構造層12にバットジョイントしている。光閉じ込め層11は活性領域9と第1のクラッド層5との間に位置しており、光閉じ込め層11は活性領域9と第2のクラッド層7との間に位置している。
この光集積素子1によれば、GaAsコア半導体層10は、GaAs半導体から成る光閉じ込め層11、13にバットジョイントしているので、活性領域9を含む第1の半導体光素子1a(例えば、能動素子)とGaAsコア半導体層を含む第2の半導体光素子1b(例えば、受動素子)との間の光学的結合ロスが小さくなる。
光集積素子1では、第1のクラッド層5は、GaAs半導体に格子整合するGaInP半導体から成ることが好ましい。GaInP半導体は三元系であるけれども、GaAs半導体に格子整合するGaInP半導体の組成が一意的に決まる。これ故に、第1のクラッド層5の組成のばらつきが小さく、組成一様性が高まる。また、このクラッド層5は、アルミニウム元素をIII族として含まないので、アルミニウム元素に起因する酸化および異常成長が生じない。
この光集積素子1は、半導体から成るブロック領域15を更に備える。ブロック領域15は、活性領域9上に設けられた半導体リッジ17を埋め込んでおり、活性領域9上に設けられている。この光集積素子1によれば、リッジ型の光集積素子が提供される。ブロック領域15は、例えば、高抵抗な半導体から成り、また半導体リッジ17に電流を閉じ込めるために設けられる。
この光集積素子1は、ブロック領域15および半導体リッジ17上に設けられた第4のクラッド層19(例えばp型)を含むことができる。第4のクラッド層19は、第2導電型の半導体から成り、また半導体領域9およびコア半導体層10の屈折率より小さな屈折率を有している。
光集積素子1では、ブロック領域16は、AlGaInP半導体、GaInP半導体およびAlGaAs半導体から成ることができる。AlGaInP半導体、GaInP半導体およびAlGaAs半導体によれば、高バンドギャップのブロック領域が提供される。
この光集積素子1は、第1のクラッド層5の第1の部分5aおよび第4のクラッド層19上に設けられたコンタクト層21(例えばp型)を更に備えることができる。コンタクト層21は、第2導電型の半導体から成り、また低抵抗な半導体から成る。光集積素子1の第1の半導体光素子1aは、第1の電極23および第2の電極25を含む、第1の電極23はコンタクト層19上に設けられており、第2の電極25はGaAs基板3の裏面3d上に設けられている。例えば、第1の電極23はアノード電極として用いられ、また第2の電極25はカソード電極として用いられる。
光集積素子に好適的な半導体材料を示せば、
第1、第2、第3および第4のクラッド層:AlGaInP半導体、GaInP半導体、AlGaAs半導体、GaInAsP半導体
光閉じ込め層:GaAs半導体、GaInAsP半導体、AlGaAs半導体、AlGaInP半導体、GaInP半導体
活性領域の井戸層:GaNAs半導体、GaInNAs半導体、GaNAsSb半導体、GaNAsP半導体、GaNAsSbP半導体、GaInNAsSb半導体、GaInNAsP半導体、GaInNAsSbP半導体
活性領域のバリア層:GaAs半導体、GaInAs半導体
ブロック層:AlGaInP半導体、GaInP半導体、AlGaAs半導体
コンタクト層:GaAs半導体
である。
第1、第2、第3および第4のクラッド層:AlGaInP半導体、GaInP半導体、AlGaAs半導体、GaInAsP半導体
光閉じ込め層:GaAs半導体、GaInAsP半導体、AlGaAs半導体、AlGaInP半導体、GaInP半導体
活性領域の井戸層:GaNAs半導体、GaInNAs半導体、GaNAsSb半導体、GaNAsP半導体、GaNAsSbP半導体、GaInNAsSb半導体、GaInNAsP半導体、GaInNAsSbP半導体
活性領域のバリア層:GaAs半導体、GaInAs半導体
ブロック層:AlGaInP半導体、GaInP半導体、AlGaAs半導体
コンタクト層:GaAs半導体
である。
図2(B)は、本実施の形態に係る光集積素子の変形例を示す図面である。光集積素子2では、コア半導体領域10は、第1導電型のGaAs半導体層10aと第2導電型のGaAs半導体層10bとを含むことができる。第1導電型の第1のクラッド層5および第2の導電型の第2のクラッド層7が、GaAs基板3の第1の領域3a上に順に配列されており、また、第2導電型のGaAs半導体層10bおよび第1導電型のGaAs半導体層10aがGaAs基板3の第2の領域3b上に順に配列される。第1導電型のGaAs半導体層10aは、第2導電型のGaAs半導体層10bと接合してpn接合を形成している。第2導電型のGaAs半導体層(例えば、P導電型)10bは、第1導電型のGaAs半導体層(例えば、N導電型)10aと第1のクラッド層5(例えば、N導電型)との間に設けられている。この光集積素子2では、活性領域9を含む第1の半導体光素子1a(例えば、能動素子)のための電流が、GaAsコア半導体層10を介して第1のクラッド層5に流れることを防ぐことができる。また、コア半導体層10の厚さが活性領域9の厚さにほぼ等しいので、GaAs半導体層10aと第2のクラッド層との接触面積は十分に小さい。
また、光集積素子2では、活性領域9は、コア半導体層10に光学的に結合された端面9aを有しており、活性領域9の端面9aは主に(111)面から構成されており、コア半導体層10は端面9aおよび第1のクラッド層5上に設けられていることが好ましい。この光集積素子2によれば、活性領域9の(111)端面9aが順メサ構造になるので、活性領域9とコア半導体層10との間のバットジョイント領域でボイドが生じない。活性領域9の(111)端面9aは、所定の軸Axに対して傾斜しているので、活性領域9とコア半導体層10との間のバットジョイント領域において僅かな量の光LREF1(またはLREF2)が反射されるけれども、該反射された光LREF1(またはLREF2)は活性領域9およびコア半導体層10に入射しない。所定の軸は、例えば<1−10>方向(これと等価な結晶方向を含む)に向いていることが好ましい。
第1の半導体光素子1aは、図1(B)に示される量子井戸構造を有する。好適な実施例では、この量子井戸構造は単一または多重量子井戸構造を有する。活性領域9の量子井戸構造は、井戸層27aおよびバリア層29aを含む。活性領域9の量子井戸構造のエネルギは、コア半導体層10のバンドギャップエネルギより小さい。また、第1の半導体光素子1aの活性領域9は、図1(B)に示される量子井戸構造を有しており、また第2の半導体光素子1bのGaAsコア半導体層に第1のクラッド層5上においてバットジョイントしている。第1の半導体光素子1aからの光は、素子の境界において非常に僅かに反射され、入射光の大部分は第2の半導体光素子1bの光導波路に入射する。また、第2の半導体光素子1bからの光は、素子の境界において非常に僅かに反射され、入射光の大部分は第1の半導体光素子1aの光導波路に入射する。
以上、説明したように、本実施の形態によれば、バットジョイント構造における光学的結合のばらつきを縮小できGaAs基板を用いる光集積素子が提供される。
(第2の実施の形態)
次いで、図3(A)、図3(B)、図3(C)および図3(D)は、第2の実施の形態に係る光集積素子を作製する方法を示す図面である。
次いで、図3(A)、図3(B)、図3(C)および図3(D)は、第2の実施の形態に係る光集積素子を作製する方法を示す図面である。
図3(A)に示されるように、複数のIII−V化合物半導体膜をGaAsウエハ41上に堆積する。この堆積は、例えば有機金属気相成長(OMVPE)装置を用いて行われる。第1のクラッド膜43、活性領域44、第2のクラッド膜51、およびキャップ膜53を順にGaAsウエハ41に成長する。活性領域47は、第1の光閉じ込め膜45、量子井戸構造膜47および第2の光閉じ込め膜49を含む。GaAsウエハ41および第1のクラッド膜43は第1の導電型を有しており、第2のクラッド膜51は第2の導電型を有する。量子井戸構造膜47は、第1の実施の形態で説明したように、井戸膜およびバリア膜を含む量子井戸構造を有している。キャップ膜53としては、例えば、GaAs膜を用いることができる。キャップ膜53は、下に設けられた半導体膜を保護する。GaAsウエハ41の第1の領域41a上には、第1の半導体光素子が形成されることになり、GaAsウエハ41の第2の領域41b上には、第2の半導体光素子が形成されることになる。
膜厚の一実施例によれば、
GaAs光閉じ込め膜45:150ナノメートル
GaInNAs量子井戸構造膜47:1ナノメートル
GaAs光閉じ込め膜49:150ナノメートル
GaInPクラッド膜51:1500ナノメートル
GaAsキャップ膜53:100ナノメートル
である。
GaAs光閉じ込め膜45:150ナノメートル
GaInNAs量子井戸構造膜47:1ナノメートル
GaAs光閉じ込め膜49:150ナノメートル
GaInPクラッド膜51:1500ナノメートル
GaAsキャップ膜53:100ナノメートル
である。
図3(B)に示されるように、GaAsウエハ41の第2の領域41b上にマスク55を形成する。マスク55は、例えばシリコン窒化膜から成ることができる。好適な実施例では、マスク55のエッジ55aは、GaAs基板41の(0、−1、−1)面(結晶学的に等価な面を含む)に沿って伸びている。これにより、バットジョイント接合界面が該(0、−1、−1)面と平行に伸びている。
図3(C)に示されるように、マスク55を用いて、第2の半導体光素子のための領域41b上のキャップ膜53、第2のクラッド膜51、活性領域44(第2の光閉じ込め膜49、量子井戸構造膜47、第1の光閉じ込め膜45を含む)を除去して、第1の半導体光素子のための領域41a上に、キャップ膜53a、第2のクラッド膜51a、活性領域44a(第2の光閉じ込め膜49a、量子井戸構造膜47aおよび第1の光閉じ込め膜45a)を形成する。
一実施例では、まず、リン酸系エッチャントを用いてGaAsキャップ膜53をエッチングする。次いで、塩酸系エッチャントを用いてGaInPクラッド膜51をエッチングする。この後、リン酸系エッチャントを用いて、GaAs光閉じ込め膜49、GaInNAs量子井戸構造膜47およびGaAs光閉じ込め膜45をエッチングする。リン酸系エッチャントを用いる場合、GaInPクラッド膜43のエッチングレートは、GaAs光閉じ込め膜45のエッチングレートに比べて十分に小さいので、GaInPクラッド膜43はリン酸系エッチャントによって実質的にエッチングされない。このエッチング条件によれば、上記のような選択的エッチングが可能になる。また、マスク55のエッジ55aに沿って現れるエッチング面SEtchは、順メサ形状になる。また、エッチング面SEtchを主要に構成する結晶面は(111)面となる(結晶学的に等価な面を含む)。
図3(D)に示されるように、マスク55を除去すること無く、GaAsウエハ41の第2の領域41b上の第1のクラッド膜43上およびエッチング面SEtch上にコア半導体膜48を選択的にOMVPE法で成長する。好適には、コア半導体膜48の厚さは、ほぼ活性領域47の厚さに合わされている。GaAs基板3上に全てのエリアにわたって第1のクラッド膜43の厚さは同じであるので、コア半導体膜48の厚さは活性領域47の厚さに実質的に等しくできる。次いで、コア半導体膜48上に、第3のクラッド膜50を選択的にOMVPE法で成長する。
引き続いて、光集積素子を作製する方法を説明する。図4(A)、図4(B)、図4(C)、図4(D)、図4(E)および図4(F)は、第2の実施の形態に係る光集積素子を作製する方法を示す図面である。図5(A)、図5(B)、図5(C)および図5(D)は、第2の実施の形態に係る光集積素子を作製する方法を示す図面である。例えば、図4(A)は第1の半導体光素子の製造工程を示しており、図4(B)は、同一の製造工程において第2の半導体光素子を示している。図4(A)はA−A線にそってとられた断面を示しており、図4(B)はB−B線にそってとられた断面を示している。
図4(A)および図4(B)に示されるように、半導体膜の積層物65a、65b上に、誘電体膜といったマスク67を形成する。誘電体膜としては、例えば、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜等を用いることができる。マスク67は、例えばストライプ形状である。
図4(C)および図4(D)に示されるように、このマスク67とエッチャントを用いて、第2のクラッド膜51および第3のクラッド50を部分的にエッチングする。エッチングされた第2のクラッド膜51aは、光閉じ込め膜49の表面を覆う第1の部分51bと、該第1の部分51b上に位置する第2の部分51cとから成る。第2の部分51cは、所定の軸の方向に伸びるリッジストライプである。また、エッチングされた第3のクラッド膜50aは、コア半導体膜48の表面を覆う第1の部分50bと、該第1の部分50b上に位置する第2の部分50cとから成る。第2の部分50c、51cの形状は、所定の軸の向きおよびエッチャントの種類に依って変わる。
図4(E)および図4(F)に示されるように、半導体から成るブロック膜69が、マスク67を除去すること無く、第2のクラッド膜51aおよび第2のクラッド膜50a上に形成される。ブロック膜69は、マスク67上には堆積されること無く、第2のクラッド膜51aの第1の部分51bおよび第3のクラッド膜50aの第1の部分50b上に選択的に成長される。この成長により、リッジ形状の第2の部分50c、51cが埋め込まれる。ブロック膜69は、電極からのキャリアをリッジ形状の第2の部分51cに閉じ込めるために用いられる。この半導体膜69は、例えばOMVPE装置を用いて成長される。一実施例では、ブロック膜69は、高抵抗の半導体から成ることができる。また、別の実施例では、ブロック膜69は、第2のクラッド膜51aの導電型と異なる導電型を有することができる。
図5(A)および図5(B)に示されるように、第2のクラッド膜51a、第3のクラッド膜50aおよびブロック膜69上に、第4のクラッド膜71を堆積する。次いで、GaAsウエハ41の第1の領域41a上にコンタクト膜73を順に堆積する。第4のクラッド膜71およびコンタクト膜73の導電型は、第2のクラッド膜51aの導電型と同じである。これらの半導体膜71、73は、例えばOMVPE装置を用いて成長される。
図5(C)および図5(D)に示されるように、コンタクト膜73上に第1の電極75を形成すると共に、GaAsウエハ41の裏面に第2の電極77を形成する。この結果、光集積素子79が得られる。
光集積素子79では、第1の半導体光素子のための量子井戸構造(例えば、能動素子の活性層)を有する活性領域を第1のクラッド膜上に形成した後に、第2の半導体光素子のためのコア半導体膜(例えば、受動素子の導波路層)および第3のクラッド膜を第1のクラッド膜上に形成している。これ故に、コア半導体膜の厚さを活性領域の厚さに合わせることができる。その結果、第1の半導体光素子と第2の半導体光素子との間のインターフェースでの導波光の反射は、ほぼ抑えられる。これによって、ウエハ面の全体にわたって、光結合のばらつきの小さい光集積素子が実現される。
また、この光集積素子79の構造によれば、以下のような利点がある。
(1)GaAsウエハ上の素子の位置に依存した光集積素子の特性のばらつきが小さい。これまでのバットジョイント構造では、光導波路のコア膜に、3元を超える多元結晶(例えば、四元系GaInNAs半導体)を用いるので、コア膜の組成が不均一になりやすい。組成の不均一に起因して、光導波路により構成される光集積素子の特性は、素子のウエハ上の位置に応じて変化する。結果的に、歩留まりが低下してしまう。
(2)光集積素子の光導波路のパターンに応じた光集積素子の特性のばらつきが小さい。これまでのバットジョイント構造では、光導波路のコア半導体層の組成、膜厚等は、ジョイントの段差の近傍で変化してしまう。光集積素子の光導波路のパターンに応じて、光集積素子の特性のばらつきが比較的大きくなる。これ故に、光集積素子の光導波路のパターン毎に、製造条件を見直しすることが必要である。
(3)能動素子と受動素子(例えば、光導波路)との結合損失を小さくできる。これまでのバットジョイント構造では、光導波路のジョイントの段差の近傍では、原料ガスの拡散に乱れが生じ、原料ガスの不均一が生じる。この不均一を改善することができない。この結果、能動素子と受動素子との結合損失が大きくなる。
(4)光集積素子の光導波路のパターンに応じた能動素子と受動素子(例えば、光導波路)との結合損失のばらつきが小さい。これまでのバットジョイント構造では、ジョイントに起因する段差に近傍において、半導体の組成、膜厚等が、光導波路のパターンに依存して変化してしまう。
また、本実施例に係る埋め込みリッジ型光集積素子では、横モード閉じ込めに活性層及び導波層のエッチングが不要なので、このエッチングによる欠陥に起因して光集積素子の特性は劣化せず、それ故に光集積素子の高信頼性が高められる。また、水平横方向の光閉じ込めが強すぎないので、導波光の染み出しが大きくできる。光の合分波器の方向性結合部に用いる場合、結合される隣接導波路間の距離を大きくできる。プロセスマージンを大きくできる。
以上、説明したように、本実施の形態によれば、バットジョイント構造における光学的結合のばらつきを縮小できGaAs基板を用いる光集積素子を製造する方法が提供される。
(第3の実施の形態)
図6(A)は、第3の実施の形態に係る半導体光集積素子を示す図面である。図6(B)は、半導体領域の構造を示す図面である。
図6(A)は、第3の実施の形態に係る半導体光集積素子を示す図面である。図6(B)は、半導体領域の構造を示す図面である。
光集積素子101は、GaAs基板3と、第1のクラッド層105(例えばn型)と、第2のクラッド層107(例えばp型)と、活性領域109(例えばアンドープ)と、GaAsコア半導体層110と、第3のクラッド層114とを備える。GaAs基板3は、所定の軸に沿って配列された第1の領域3aおよび第2の領域3bを有する。第1のクラッド層105は、第1導電型を有しており、GaAs基板3の第1の領域3a上に設けられた第1の部分105aと、GaAs基板3の第2の領域3b上に設けられた第2の部分105bとを含む。活性領域9は、図6(B)に示されるように、1.3エレクトロンボルト(1エレクトロンボル=1.602×10−19ジュール)より小さいバンドギャップの量子井戸構造を有しており、また第1のクラッド層105の第1の部分105a上に設けられている。第2のクラッド層107は、第2導電型を有しており、また活性領域109上に設けられている。GaAsコア半導体層110は、第1のクラッド層105の第1の部分105aに設けられており、また活性領域109にバットジョイントする。第3のクラッド層114は、GaAsコア半導体層110上に設けられている。
この光集積素子101によれば、二元系のGaAs半導体から成るコア半導体層110を用いるので、コア半導体層110のIII族元素とV族元素との比のばらつきが、コア半導体層110と活性領域109との間のバットジョイント領域において小さくなる。また、活性領域109およびコア半導体層110の両方は、第1のクラッド層105上に設けられているので、活性領域109とコア半導体層110との境界において段差が生じない。活性領域109を含む第1の半導体光素子101a(例えば、能動素子)とGaAsコア半導体層110を含む第2の半導体光素子101b(例えば、受動素子)との間の光学的結合ロスの製造ばらつきが小さくなる。
光集積素子101では、図2(A)に示される光集積素子1と同様に、GaAsコア半導体層110の厚さは活性領域109の厚さと実質的に等しいことが好ましい。これ故に、活性領域109を含む第1の半導体光素子101a(例えば能動素子)とGaAsコア半導体層110を含む第2の半導体光素子101b(例えば、受動素子)との間の光学的結合が良好になる。また、図2(B)に示される光集積素子2と同様に、活性領域109の端面は、所定の軸Axに関して傾斜する(111)面であることが好ましい。さらに、図2(B)に示される光集積素子2と同様に、コア半導体層110は、互いに接合するP型半導体層およびN型半導体層を含むことができる。
好適な実施例では、活性領域109は、1.3マイクロメートル帯および1.55マイクロメートル帯といった長波長帯の波長成分を含む光を発生するために設けられることができ、またコア半導体層110は、量子井戸構造を有する光導波路のために設けられることができる。
一実施例では、光集積素子101の活性領域109は、光集積素子1と同様に、少なくとも窒素元素を含むIII−V化合物半導体から成る半導体層を含む。また、好適な実施例では、光集積素子101の半導体領域109は、光集積素子1と同様に、少なくともガリウム元素、ヒ素元素および窒素元素を含むIII−V化合物半導体から成る半導体層を含む。さらに、光集積素子101のIII−V化合物半導体は、アンチモン元素および燐元素の少なくともいずれか一方を構成元素としてさらに含むことができる。
この光集積素子101では、半導体メサ117は、第1の光閉じ込め層111(例えばアンドープ)、量子井戸構造層112および第2の光閉じ込め層113(例えばアンドープ)を更に備えることができる。量子井戸構造層112は、第1の光閉じ込め層111と第2の光閉じ込め層113との間に設けられている。第1の光閉じ込め層111および第2の光閉じ込め層113は、GaAs基板3の第1の領域3a上に設けられている。第1の光閉じ込め層111および第2の光閉じ込め層113のバンドギャップは、第1のクラッド層105および第2のクラッド層107のバンドギャップより小さい。
光集積素子101は、活性領域109、第1のクラッド層105の一部および第2のクラッド層107を含む半導体メサ117を含む。半導体メサ117内において、第1のクラッド層105上においてコア半導体層110が活性領域109にジョイントしているので、コア半導体層110と活性領域109との間の光結合が良好になる。GaAs基板3を用いて作製されており長波長領域の光の処理する光集積素子101が提供される。
この光集積素子101は、半導体から成るブロック領域115を更に備える。ブロック領域115は、半導体メサ117a、117bを埋め込んでおり、第1のクラッド層105の第1の部分105b上に設けられている。この光集積素子1によれば、埋め込み型光集積素子が提供される。ブロック領域115は、例えば、PN埋め込み構造を含むことができる。ブロック領域115は、例えば、第2導電型のブロック層115aおよび第1導電型ブロック層105bを含んでおり、半導体メサ117に電流を閉じ込めるために設けられる。
光集積素子101では、ブロック領域115は、AlGaInP半導体、GaInP半導体およびAlGaAs半導体から成ることができる。AlGaInP半導体、GaInP半導体およびAlGaAs半導体によれば、高バンドギャップのブロック領域が提供される。
この光集積素子101は、ブロック領域115および半導体メサ117a、117b上に設けられた第4のクラッド層19(例えばp型)を含むことができる。第4のクラッド層19は、第2導電型の半導体から成り、また半導体領域109の屈折率より小さな屈折率を有している。
この光集積素子101は、第4のクラッド層19上に設けられたコンタクト層21(例えばp型)を更に備えることができる。光集積素子101の第1の半導体光素子101aは、第1の電極23および第2の電極25を含む。第1の電極23はコンタクト層19上に設けられており、第2の電極25はGaAs基板3の裏面3d上に設けられている。
光集積素子101は、光集積素子1と同様な半導体材料を用いて作製されることができる。第1の半導体光素子101aの活性領域109は、図8(B)に示される量子井戸構造を有しており、また第2の半導体光素子101bのGaAsコア半導体層にバットジョイントしている。第1の半導体光素子101aからの光は、素子の境界において非常に僅かに反射され、入射光の大部分は第2の半導体光素子101bの光導波路に入射する。また、第2の半導体光素子101bからの光は、素子の境界において非常に僅かに反射され、入射光の大部分は第1の半導体光素子101aの光導波路に入射する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、バットジョイント構造における光学的結合のばらつきを縮小できGaAs基板を用いる光集積素子が提供される。
(第4の実施の形態)
図7は、第4の実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。この光集積素子102は、第2のクラッド層106および活性領域108を含む半導体メサ118を有する。半導体メサ118は、第1のクラッド層104を含まず、第1のクラッド層104上に位置する。半導体メサ118が、第1のクラッド層104に対して選択的にエッチングされる。
図7は、第4の実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。この光集積素子102は、第2のクラッド層106および活性領域108を含む半導体メサ118を有する。半導体メサ118は、第1のクラッド層104を含まず、第1のクラッド層104上に位置する。半導体メサ118が、第1のクラッド層104に対して選択的にエッチングされる。
第2のクラッド層106の材料は、例えばクラッド層にAlGaInP半導体またはGaInP半導体であることができる。活性領域108内の光閉じ込め層の材料は、AlGaAs半導体、GaAs半導体、またはGaAsに格子整合するGaInAsP半導体である。活性領域108の井戸層の材料は、GaNAs半導体、GaInNAs半導体、GaNAsSb半導体、GaNAsP半導体、GaNAsSbP半導体、GaInNAsSb半導体、GaInNAsP半導体、またはGaInNAsSbP半導体であることができる。バリア層の材料は、GaAs半導体またはGaInAs半導体であることができる。選択的なエッチングは、これらの材料、および塩酸系エッチャントといった選択エッチング液を用いることによって可能である。
この光集積素子102では、第1のクラッド層104がエッチング停止層として働くので、半導体メサ118の深さの再現性および面内均一性が改善される。また、半導体メサ118の幅は該メサの深さに応じて変るので、上記の改善によって、半導体メサ118の幅の再現性および面内均一性も向上する。この結果、光集積素子102がレーザダイオードを含むとき、レーザ特性の再現性および面内均一性も向上する。
以上、説明したように、本実施の形態によれば、バットジョイント構造における光学的結合のばらつきを縮小できGaAs基板を用いる光集積素子が提供される。
(第5の実施の形態)
図8(A)、図8(B)、図8(C)、図8(D)、図8(E)、図8(F)、図9(A)、図9(B)、図9(C)、図9(D)、図9(E)および図9(F)は、第5の実施の形態に係る埋め込みヘテロ構造の光集積素子を作製する方法を示す図面である。
図8(A)、図8(B)、図8(C)、図8(D)、図8(E)、図8(F)、図9(A)、図9(B)、図9(C)、図9(D)、図9(E)および図9(F)は、第5の実施の形態に係る埋め込みヘテロ構造の光集積素子を作製する方法を示す図面である。
第2の実施の形態に記載される方法を用いて、複数のIII−V化合物半導体膜をGaAsウエハ41上に堆積する。第1のクラッド膜43、活性領域44、第2のクラッド膜51、およぶキャップ膜53を順にGaAsウエハ41に成長する。受動素子および能動素子の両者がモノリシックに集積する光集積素子のためにエピタキシャルウエハEを作製する。
活性領域44は、第1の実施の形態で説明したように、井戸膜およびバリア膜を含む量子井戸構造を有している。第1の半導体光素子のための活性領域44がGaAsウエハ41の第1の領域41a上に形成されており、第2の半導体光素子のためのコア半導体層がGaAsウエハ41の第2の領域41b上に形成されている。
引き続いて、このエピタキシャルウエハEを用いて、光集積素子を作製する方法を説明する。図8(A)および図8(B)に示されるように、半導体膜の積層物65上に、誘電体膜といったマスク167を形成する。誘電体膜としては、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜等を用いることができる。
図8(C)および図8(D)に示されるように、このマスク167とエッチャントを用いて、第2のクラッド膜51、第3のクラッド膜50、活性領域47およびコア半導体膜48をエッチングすると共に、第1のクラッド膜43を部分的にエッチングする。エッチングされた活性領域144aおよび第2のクラッド膜151aは半導体メサ117aを形成しており、エッチングされた第3のクラッド膜150aおよびコア半導体膜148aは半導体メサ117bを形成する。また、エッチングされた第1のクラッド膜143は、GaAsウエハ41の表面を覆う第1の部分143aと、該第1の部分143a上に位置する第2の部分143bとから成る。第2の部分143bは、所定の軸の方向に伸びるメサストライプであり、半導体メサ117a、117bに含まれる。半導体メサ117a、117bの形状は、所定の軸の向きおよびエッチャントの種類に依って変わる。
図8(E)および図8(F)に示されるように、ブロック領域169が、マスク167を除去すること無く、第1のクラッド膜143a(エッチングされている)上に形成される。ブロック領域169は、マスク167上には堆積されること無く、第1のクラッド膜143の第1の部分143a上に選択的に成長される。この成長により、半導体メサ117a、117bが埋め込まれる。ブロック膜169は、電極からのキャリアを半導体メサ117aに閉じ込めるために用いられる。この半導体膜169は、例えばOMVPE装置を用いて成長される。一実施例では、ブロック領域169は、ブロック領域169は、第1のクラッド膜143aの導電型と異なる導電型を有する第1の半導体膜169aと、第2のクラッド膜151aの導電型と異なる導電型を有する第2の半導体膜169bとを含むことができる。第2の半導体膜169bは、第1の半導体膜169a上に形成され、これによりPN分離を実現している。また、別の実施例では、ブロック膜167は、高抵抗の半導体から成ることができる。
図9(A)および図9(B)に示されるように、第3のクラッド膜150aおよび第2のクラッド膜151aおよびブロック膜169上に、第4のクラッド膜171を堆積する。次いで、第2のクラッド膜151a上にコンタクト膜173を形成する。第3のクラッド膜171およびコンタクト膜173の導電型は、第2のクラッド膜151aの導電型と同じである。これらの半導体膜171、173は、例えばOMVPE装置を用いて成長される。
図9(C)および図9(D)に示されるように、コンタクト膜173上に第1の電極175を形成すると共に、GaAsウエハ41の裏面に第2の電極177を形成する。この結果、光集積素子179が得られる。
光集積素子179では、第1の半導体光素子のための量子井戸構造を有する活性領域(例えば、能動素子の活性層)を第1のクラッド膜上に形成した後に、第2の半導体光素子のためのコア半導体膜(例えば、受動素子の導波路層)および第3のクラッド膜を第1のクラッド膜上に形成している。これ故に、コア半導体膜の厚さを活性領域の厚さに合わせることができる。その結果、第1の半導体光素子と第2の半導体光素子との間のインターフェースでの導波光の反射は、ほぼ抑えられる。これによって、ウエハ面の全体にわたって、光結合のばらつきの小さい光集積素子が実現される。
以上、説明したように、本実施の形態によれば、バットジョイント構造における光学的結合のばらつきを縮小できGaAs基板を用いる光集積素子を製造する方法が提供される。
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。光集積素子において集積される能動素子としては、例えば、発光ダイオード、半導体レーザ、半導体光増幅素子、電界吸収型変調素子、マッハツェンダ型光変調素子、方向性結合型光変調素子、およびフォトダイオード等の受光素子といったものが挙げられる。また、受動素子としては、例えば直線および曲線の光導波路、およびY分岐素子、方向性結合器、MMI、AWGといった光合分波器が挙げられる。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
1…光集積素子、3…GaAs基板、5…第1のクラッド層、7…第2のクラッド層、9…活性領域、10…コア半導体層、11…第1の光閉じ込め層、12…量子井戸構造層、13…第2の光閉じ込め層、14…第3のクラッド層、17…半導体リッジ、19…第4のクラッド層、21…コンタクト層、23、25…電極、41…GaAsウエハ、43…第1のクラッド膜、44…活性領域、45…第1の光閉じ込め膜、47…量子井戸構造層、49…第2の光閉じ込め膜、50、50a…第3のクラッド膜、51、51a…第2のクラッド膜、71…第4のクラッド膜、73…コンタクト膜、75、77…電極、79、179…光集積素子、101、102…光集積素子、105…第1のクラッド層、107…第2のクラッド層、109…活性領域、110…コア半導体層、111…第1の光閉じ込め層、112…量子井戸構造層、112…第3のクラッド層、113…第2の光閉じ込め層、114…第3のクラッド層、117a、117b…半導体メサ
Claims (7)
- 所定の軸に沿って配列された第1および第2の領域を有するGaAs基板と、
前記GaAs基板の前記第1の領域上に設けられた第1の部分と前記GaAs基板の前記第2の領域上に設けられた第2の部分とを含む第1導電型の第1のクラッド層と、
1.3エレクトロンボルトより小さいバンドギャップの量子井戸構造を有しており前記第1のクラッド層の前記第1の部分上に設けられた活性領域と、
前記活性領域上に設けられた第2導電型の第2のクラッド層と、
前記第1のクラッド層の前記第2の部分に設けられており前記活性領域にバットジョイントするGaAsコア半導体層と、
前記GaAsコア半導体層上に設けられた第3のクラッド層と
を備えることを特徴とする光集積素子。 - 前記GaAsコア半導体層の厚さは前記活性領域の厚さと実質的に等しいことを特徴とする請求項1に記載された光集積素子。
- 前記活性領域は、GaAs半導体から成る光閉じ込め層と、量子井戸構造層とを含み、
前記GaAsコア半導体層は、前記光閉じ込め層および前記量子井戸構造層にバットジョイントしており、
前記光閉じ込め層は、前記活性領域と前記第1のクラッド層との間および前記活性領域と前記第2のクラッド層との間の少なくともいずれか一方に設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された光集積素子。 - 前記活性領域は、少なくとも窒素元素を含むIII−V化合物半導体から成る半導体層を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された光集積素子。
- 前記第1のクラッド層は、GaAs半導体に格子整合するGaInP半導体から成ることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載された光集積素子。
- 前記GaAsコア半導体層は、第1導電型のGaAs半導体層と第2導電型のGaAs半導体層とを含み、
前記第1導電型のGaAs半導体層は、前記第2導電型のGaAs半導体層と接合しており、
前記第2導電型のGaAs半導体層は、前記第1導電型のGaAs半導体層と前記第1のクラッド層との間に設けられている、ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載された光集積素子。 - 前記活性領域は、前記GaAsコア半導体層に光学的に結合された端面を有しており、
前記活性領域の前記端面は(111)面を有しており、
前記GaAsコア半導体層は、前記端面および前記第1のクラッド層上に設けられている、ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載された光集積素子。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080603 |