JP2006261300A - 半導体光素子、半導体光素子の製造方法および光モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 InGaAsP層で構成される回折格子とp型InPクラッド層の間に、回折格子と同程度の屈折率のInGaAsP薄膜層を挿入する構造を考案した。この構造では、活性層上の全領域にInGaAsP層が存在することとなり、p型InPクラッド層成長時の活性層近傍へのドーパントの熱拡散量が回折格子の有無や開口幅に依存しなくなり、安定した光出力、閾値電流、スロープ効率を得ることができる。
【選択図】 図2
Description
エピタキシャル成長工程では、基板全体が約600℃に加熱されるため、p型InPクラッド層8からのドーパントの熱拡散が起こる。しかし、活性層上の全領域にドーパントの固溶濃度が高いInGaAsP層が存在するので、ドーパントの熱拡散量が回折格子の有無や開口幅に依存しない。この結果、安定した光出力、閾値電流、スロープ効率を得ることができる。
これらの工程を経た後、素子長が200μmとなるようにウェハをバー状にへき開し、へき開面に反射保護膜15(図1の\\\)を形成した後、チップ状に素子を分離する。
本実施例の半導体光素子は、結晶成長工程でのドーパントの熱拡散に起因した半導体レーザの製造歩留りを飛躍的に向上させることができた。
また、上述した実施例では半導体レーザで説明したが、電界吸収型の変調器を集積したEA/DFB(Electro Absorption/Distributed FeedBack)レーザであっても良い。両者はともに半導体光素子である。
InGaAsP薄膜層16は、InGaAsP層6と屈折率が概ね等しければよい。また、InGaAsP薄膜層16は、p型InPクラッド層のドーパントが前記活性層の方向へ熱拡散することを抑制する拡散防止層といえる。上述した変形例は、本明細書の他の実施例でも適用できる。
エピタキシャル成長工程では、基板全体が約600℃に加熱されるため、p型InPクラッド層8からのドーパントの熱拡散が起こる。しかし、活性層上の全領域にドーパントの固溶濃度が高いInGaAsP層が存在するので、ドーパントの熱拡散量が回折格子の有無や開口幅に依存しない。この結果、安定した光出力、閾値電流、スロープ効率を得ることができる。
これらの工程を経た後、素子長が200μmとなるようにウェハをバー状にへき開し、へき開面に反射保護膜15を形成した後、チップ状に素子を分離する。
なお、活性層はInGaAsPでも他の材料であっても良い。InGaAsP薄膜層16は、拡散防止層でも、エッチング停止層でもある。
光モジュール300は、図示しない筐体を含む。筐体は、光ファイバの入力端とシリコン基板23に実装された光部品を収容する。
本実施例の光モジュールは、半導体レーザが高歩留りなので安価で作製することができた。
Claims (9)
- InP基板に形成された下側ガイド層と、活性層と、上側ガイド層と、回折格子層のエッチング停止層と、前記回折格子層をパタニングした回折格子と、p型クラッド層とからなる半導体光素子であって、
前記回折格子と前記p型クラッド層との間に前記p型クラッド層のドーパントが前記活性層の方向への熱拡散することを抑制する拡散防止層を有することを特徴とする半導体光素子。 - InP基板に形成された下側ガイド層と、活性層と、上側ガイド層と、回折格子層のエッチング停止層と、前記回折格子層をパタニングした回折格子と、p型クラッド層とからなる半導体光素子であって、
前記回折格子と前記p型クラッド層との間に前記回折格子層と組成が概ね等しい薄膜層を有することを特徴とする半導体光素子。 - 請求項2または請求項2に記載の半導体光素子であって、
前記活性層はInGaAsPまたはInGaAlAsであることを特徴とする半導体光素子。 - 請求項2または請求項2に記載の半導体光素子であって、
前記回折格子層はInxGa(1−x)AsyP(1−y)(ただし0≦x≦1、0≦y≦1)
であることを特徴とする半導体光素子。 - InP基板に形成されたn型InAlAs下側ガイド層と、InGaAlAs活性層と、p型InAlAs上側ガイド層と、InGaAsP回折格子層のInPエッチング停止層と、前記回折格子層をパタニングした回折格子と、InGaAsP薄膜層と、p型InPクラッド層とからなる半導体光素子であって、
前記p型InPクラッド層は前記InGaAsP薄膜層までエッチングされたリッジ型導波路を有することを特徴とする半導体光素子。 - InP基板に形成された下側ガイド層と、活性層と、上側ガイド層と、回折格子層のエッチング停止層と、前記回折格子層をパタニングした回折格子と、p型クラッド層とを有し、前記回折格子と前記p型クラッド層との間に前記p型クラッド層のドーパントが前記活性層の方向へ熱拡散することを抑制する拡散防止層を有する半導体光素子と、
前記半導体光素子からの光を伝送する光ファイバと、
前記半導体光素子と、前記光ファイバの一端とを収容する筐体とから構成される光モジュール。 - InP基板に、下側ガイド層と活性層と上側ガイド層とInPエッチング停止層と回折格子層とを成長するステップと、
導波路の形成部の前記回折格子層に回折格子を加工するステップと、
前記回折格子上に、p型InPクラッド層のドーパントが前記活性層の方向へ熱拡散することを抑制する拡散防止層と、前記p型InPクラッド層とを成長するステップとを含む半導体光素子の製造方法。 - 請求項7に記載の半導体光素子の製造方法であって、
前記導波路の両側の前記p型InPクラッド層を、前記拡散防止層までエッチングするステップをさらに含む半導体光素子の製造方法。 - InP基板に、InAlAs下側ガイド層とInGaAlAs活性層とInAlAs上側ガイド層とInPエッチング停止層と回折格子層とを成長するステップと、
導波路の形成部の前記回折格子層に回折格子を加工するステップと、
前記回折格子上に、p型InPクラッド層のドーパントが前記活性層の方向への熱拡散することを抑制する拡散防止層と、前記p型InPクラッド層とを成長するステップと、
前記導波路の両側の前記p型InPクラッド層を、前記拡散防止層までエッチングするステップとを含む半導体光素子の製造方法。
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