JP2023542720A - 電気光学デバイス - Google Patents
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Abstract
本発明は、基板(1)と、基板(1)上に形成された光導波路(10a、10b)と、光導波路上に形成される上部電極(7、8)とを有する電気光学デバイスを提供する。電気光学デバイスは、基板と上部電極との間に形成されたバッファ層(31、33)を更に備え、光導波路(10a、10b)とバッファ層(31)との境界部には、光導波路及びバッファ層と組成が異なる酸化物層(32)が形成される。本発明によって提供される電気光学デバイスにより、光の伝搬損失が抑制され得る。
Description
技術分野
[0001] 本発明は、光通信及び光学測定の分野のための電気光学デバイスに関する。
[0001] 本発明は、光通信及び光学測定の分野のための電気光学デバイスに関する。
背景技術
[0002] インターネットの普及に伴い、通信量が著しく増加し、光ファイバー通信の重要性は、非常に高い。光ファイバー通信は、電気信号を光信号に変換し、光ファイバーを介して光信号を伝送する通信モードであり、広帯域幅、低損失及び強い雑音抵抗の特性を有する。
[0002] インターネットの普及に伴い、通信量が著しく増加し、光ファイバー通信の重要性は、非常に高い。光ファイバー通信は、電気信号を光信号に変換し、光ファイバーを介して光信号を伝送する通信モードであり、広帯域幅、低損失及び強い雑音抵抗の特性を有する。
[0003] 電気信号を光信号に変換するモードとして、半導体レーザーを利用した直接変調モード及び光変調器を用いた外部変調モードがあることが知られている。直接変調は、光変調器を必要とせず、低コストであるが、高速変調の面で制限を有し、その結果、高速及び長距離用途では、外部光変調モードが使用される。
[0004] ニオブ酸リチウム膜(LN膜)を用いたマッハツェンダー光変調器が特許文献1に開示されている。ニオブ酸リチウム単結晶基板を用いた光変調器と比較して、ニオブ酸リチウム膜を用いた光変調器は、大幅な小型化及び低い駆動電圧を実現する。図9は、特許文献1に開示された既存の光変調器800の断面の構造を示す。ニオブ酸リチウム膜から作製された光導波路22a及び22bの対をサファイア基板21に形成し、信号電極24a及び接地電極24bを、バッファ層23を介して光導波路22a及び22bの上部にそれぞれ構成する。光変調器800は、1つの信号電極24aを有するいわゆる単一駆動型光変調器であり、信号電極24a及び接地電極24bは、対称構造であり、従って、光導波路22a及び22bに印加される電場は、大きさが同じであり、符号が反対である。
[0005] 特許文献1において、LN膜は、バッファ層23と直接接触し、バッファ層23の境界位置におけるニオブ酸リチウム膜は、酸素欠陥を起こしやすく、その結果、伝搬損失の悪化を引き起こす。
発明の概要
[0007] 本発明は、上述の問題を考慮して完成されたものであり、LN膜の酸素欠陥を抑制するために、バッファ層の境界位置におけるLN膜に酸素を供給することができる電気光学デバイスを提供することを目的とする。電気光学デバイスは、基板と、基板上に形成された光導波路と、光導波路上に形成される上部電極とを備え、電気光学デバイスは、基板と上部電極との間に形成されたバッファ層を更に備え、光導波路とバッファ層との境界部には、光導波路及びバッファ層と組成が異なる酸化物層が形成される。
[0007] 本発明は、上述の問題を考慮して完成されたものであり、LN膜の酸素欠陥を抑制するために、バッファ層の境界位置におけるLN膜に酸素を供給することができる電気光学デバイスを提供することを目的とする。電気光学デバイスは、基板と、基板上に形成された光導波路と、光導波路上に形成される上部電極とを備え、電気光学デバイスは、基板と上部電極との間に形成されたバッファ層を更に備え、光導波路とバッファ層との境界部には、光導波路及びバッファ層と組成が異なる酸化物層が形成される。
[0008] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、光導波路は、基板上に形成されたスラブ部と、スラブ部上に***して形成されたリッジ部とを備え、酸化物層は、少なくともリッジ部の上面に形成されている。
[0009] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、酸化物層は、更にリッジ部の側面に形成されている。
[0010] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、酸化物層は、更にスラブ部の上面に形成されている。
[0011] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、酸化物層は、単一元素酸化物であり、且つアモルファスである。
[0012] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、酸化物層における酸素のモル比は、60%以上である。
[0013] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、酸化物層は、Cr、Al、Si、Ti、Mn及びTaのいずれか1つの酸化物である。
[0014] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、バッファ層は、M-Si-O系に属し、Mは、Al、Zr、Hf、La、Ba、Bai、Ti、Ca、Mo及びInの少なくとも1つ以上である。
[0015] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、酸化物層は、リッジ部の側面及びスラブ部の上面のみに形成される。
[0016] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、酸化物層は、リッジ部の側面のみに形成される。
[0017] 更に、本発明によって提供される電気光学デバイスにおいて、好ましくは、酸化物層は、スラブ部の上面のみに形成される。
[0018] 本発明によって提供される電気光学デバイスにより、光伝搬損失を低減するために、バッファ層の境界位置におけるLN膜の酸素欠陥を抑制することができる。
図面の簡単な説明
[0019]本発明の第1の実施形態による光変調器100の上面図であり、光導波路のみを示す。
[0019]本発明の第1の実施形態による光変調器100の上面図であり、進行波電極を含む光変調器100の全体を示す。
[0019]図1(a)及び図1(b)における線A-A’に沿った光変調器100の概略断面図である。
[0019]本発明の別の実施形態による光変調器200の概略断面図である。
[0019]本発明の別の実施形態による光変調器300の概略断面図である。
[0019]本発明の別の実施形態による光変調器400の概略断面図である。
[0019]本発明の別の実施形態による光変調器500の概略断面図である。
[0019]本発明の別の実施形態による光変調器600の概略断面図である。
[0019]本発明の別の実施形態による光変調器700の概略断面図である。
[0019]先行技術における光変調器800の概略断面図である。
実施形態の説明
[0020] 本発明を実施する形態について、図面を参照して詳細に後述する。
[0020] 本発明を実施する形態について、図面を参照して詳細に後述する。
[0021] 図1(a)及び図1(b)は、本発明の一実施形態による光変調器(光電デバイス)100の上面図である。図1(a)は、光導波路のみを示し、図1(b)は、進行波電極を含む光変調器100の全体を示す。
[0022] 図1(a)及び図1(b)に示すように、光変調器100は、基板1上に形成され、互いに平行に配置された第1及び第2の光導波路10a及び10bを有するマッハツェンダー光導波路10と、第1の光導波路10aに沿って配置された第1の電極7と、第2の光導波路10bに沿って配置された第2の電極8とを設けられる。
[0023] マッハツェンダー光導波路10は、マッハツェンダー干渉計の構造を有する光導波路である。マッハツェンダー光導波路10は、分岐部10cを介して1つの入力光導波路10iから分岐された第1及び第2の光導波路10a及び10bを備え、第1及び第2の光導波路10a及び10bは、合波部10dを介して1つの出力光導波路10oに結合される。入力光Siは、分岐部10cを介して分岐され、第1及び第2の光導波路10a及び10bでそれぞれ進み、次に合波部10dで波結合され、変調信号Soとして出力光導波路10oから出力される。
[0024] 上から見た場合、第1の電極7は、第1の光導波路10aを覆い、同様に、上から見た場合、第2の電極8は、第2の光導波路10bを覆う。換言すれば、第1の電極7は、バッファ層(後述される)を介して第1の光導波路10a上に形成され、同様に、第2の電極8は、バッファ層を介して第2の光導波路10b上に形成される。例えば、第1の電極7を交流(AC)信号に接続し、「ジャンプ」電極と呼ぶことができる。例えば、第2の電極を接地し、「接地」電極と呼ぶことができる。
[0025] 電気信号(変調信号)が第1の電極7に入力される。第1及び第2の光導波路10a及び10bは、電気光学効果を有する材料(例えば、ニオブ酸リチウムなど)によって形成され、従って第1及び第2の光導波路10a及び10bに印加される電場により、第1及び第2の光導波路10a及び10bの屈折率は、+Δn及び-Δnでそれぞれ変化し、光導波路の対間の位相差が変化する。位相差の変化によって変調された信号光が出力光導波路10oから出力される。
[0026] 図2は、図1(a)及び図1(b)における線A-A’に沿った光変調器100の概略断面図である。
[0027] 図2に示すように、この実施形態による光変調器100は、少なくとも、基板1、導波路層2、第1のバッファ層31及び電極層4を順次積層することによって形成された多層構造を有する。基板1は、例えば、サファイア基板であり、ニオブ酸リチウム膜で構成された導波路層2が基板1の表面に形成される。導波路層2は、スラブ部2sと、スラブ部2sから***するリッジ部2rとによって形成された第1及び第2の光導波路10a及び10bを備える。
[0028] 第1及び第2の光導波路10a及び10bで伝搬する光が第1の電極7又は第2の電極8によって吸収されることを防止するために、第1のバッファ層31が少なくとも導波路層2のリッジ部2rの上面に形成される。従って、第1のバッファ層31は、光導波路と信号電極との間の中間層として効果を発揮しさえすればよく、第1のバッファ層31の材料が非金属である限り、第1のバッファ層31を幅広く選択することができる。例えば、第1のバッファ層31は、絶縁材料(例えば、金属酸化物、金属窒化物及び金属炭化物など)で製造されたセラミック層を使用することができる。バッファ層の材料は、結晶性材料又はアモルファス(非晶質)材料であり得る。より好ましい実施形態として、第1のバッファ層31は、屈折率が導波路層2の屈折率よりも低い材料(例えば、Al2O3、SiO2、LaAlO3、LaYO3、ZnO、HfO2、MgO、Y2O3など)を使用することができる。
[0029] 第1の電極7及び第2の電極8は、電極層4に配置される。第1の電極7は、少なくとも第1のバッファ層31を介して第1の光導波路10aと対向しており、第1の光導波路10a内を進む光を変調するために、第1の光導波路10aに対応するリッジ部2rと重複するように設定される。第2の電極8は、少なくとも第1のバッファ層31を介して第2の光導波路10bと対向しており、第2の光導波路10b内を進む光を変調するために、第2の光導波路10bに対応するリッジ部2rと重複するように設定される。
[0030] 導波路層2が電気光学材料で形成される限り、導波路層2は、特に限定されないが、好ましくは、導波路層2は、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)によって形成される。これは、ニオブ酸リチウムが大きい電気光学定数を有し、光学デバイス(例えば、光変調器など)の構成材料として使用するのに適しているためである。導波路層2がニオブ酸リチウム膜である場合の本発明の構造について詳細に後述する。
[0031] 基板1の屈折率がニオブ酸リチウム膜の屈折率よりも低い限り、基板1は、特に限定されず、好ましくは、基板1は、ニオブ酸リチウム膜をエピタキシャル膜として形成することができる基板である。詳細には、好ましくは、基板1は、サファイア単結晶基板又はシリコン単結晶基板である。単結晶基板の結晶配向は、特に限定されない。ニオブ酸リチウム膜は、異なる結晶配向を有する単結晶基板の上にc軸配向エピタキシャル膜として容易に形成することができる。c軸配向ニオブ酸リチウム膜は、3回対称性を有するため、下の単結晶基板は、同じ対称性を有することが好ましい。従って、単結晶サファイア基板は、c平面を有することが好ましく、単結晶シリコン基板は、(111)表面を有することが好ましい。
[0032] 本明細書で使用されるような用語「エピタキシャル膜」は、結晶配向が下の基板又は膜に対して位置合わせされている膜を意味する。膜面をX-Y平面とし、膜厚方向をZ軸とした場合、結晶がX軸、Y軸及びZ軸方向に整列させられている。例えば、まず2θ-θX線回折による配向位置でピーク強度を測定し、次に極点を確認することにより、エピタキシャル膜の存在を確認することができる。
[0033] 詳細には、まず、2θ-θX線回折測定において、目標平面を除く全ピーク強度は、目標平面上の最大ピーク強度の10%以下、好ましくは5%以下である必要がある。例えば、c軸配向エピタキシャルニオブ酸リチウム膜において、(00L)平面を除くピーク強度は、(00L)平面上の最大ピーク強度の10%以下、好ましくは5%以下である。(00L)は、(001)、(002)及び他の均等な平面を総称する一般的な表現である。
[0034] 次に、測定において極点が観測される必要がある。第1の配向位置でピーク強度を確認するという条件下では、単一方向における配向のみが示される。第1の条件を満たしても、面内結晶配向が不均一である場合、X線強度は、特定の角度で増加せず、極点を観測することができない。LiNbO3は、三方晶系結晶系を有するため、単結晶LiNbO3(014)の極点は、3つとなる。ニオブ酸リチウム膜の場合、c軸の周りで180度回転させた結晶が、対称的に結合された、いわゆる双晶結晶状態でエピタキシャルに成長することが知られている。この場合、3つの極点は、対称的に2つ結合されて6つの極点を形成する。ニオブ酸リチウム膜を、(100)平面を有する単結晶シリコン基板に形成する場合、基板は、4回対称性を有するため、4×3=12個の極点が観測される。本発明において、双晶結晶状態でエピタキシャルに成長されたニオブ酸リチウム膜も、エピタキシャル膜とみなされる。
[0035] ニオブ酸リチウム膜の組成は、LixNbAyOzである。Aは、Li、Nb及びO以外の元素を示す。数xは、0.5~1.2、好ましくは0.9~1.05の範囲である。数yは、0~0.5の範囲である。数zは、1.5~4、好ましくは2.5~3.5の範囲である。元素Aの例は、K、Na、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mo、W、Fe、Co、Ni、Zn、Sc及びCeを単独で又は組み合わせて含む。
[0036] 例えば、スパッタ法、CVD法又はゾルゲル法などの膜形成方法によってニオブ酸リチウム膜を形成することが望ましい。ニオブ酸リチウム膜のc軸を単結晶基板の主面と垂直に配向させる場合、電場をc軸と平行に印加し、これにより電場の強度に比例して光屈折率を変える。単結晶基板がサファイアである場合、ニオブ酸リチウム膜は、サファイア単結晶基板に直接エピタキシャル成長によって形成される。単結晶基板がシリコンである場合、ニオブ酸リチウム膜は、基板に形成されたクラッド層(図示せず)にエピタキシャル成長によって形成される。クラッド層(図示せず)は、ニオブ酸リチウム膜よりも低い屈折率を有し、エピタキシャル成長に適しているはずである材料で形成される。
[0037] ニオブ酸リチウム膜用の形成方法として、ニオブ酸リチウム単結晶基板を薄く研磨するか又はスライスする方法が知られている。この方法は、単結晶と同じ特性を得ることができるという利点があり、本発明に適用可能である。
[0038] この実施形態において、導波路層2及び第1のバッファ層31の境界部に、導波路層2及び第1のバッファ層31と異なる組成の酸化物層32が形成される。詳細には、図2に示すように、酸化物層32は、第1のバッファ層31の下に形成され、リッジ部2rの上面を覆う。更に、酸化物層32は、リッジ部2rの間及びスラブ部2sの上にも形成される。酸化物層32をリッジ部2rの上面に形成することにより、LN膜の酸素欠陥を抑制するために、酸化物層32における酸素をLN膜に供給することができる。
[0039] 上から見た場合、第2のバッファ層33は、第1及び第2の光導波路10a及び10bと第2のバッファ層33とが重複しない位置に形成される。第2のバッファ層33は、導波路層2の上面のリッジ部2rが形成されていない領域全体を覆い、リッジ部2rの側面も第2のバッファ層33で覆われ、その結果、リッジ部2rの粗い側面のために生成される散乱損失を防止することができる。第2のバッファ層33の厚さは、導波路層2のリッジ部2rの高さと略同じである。第2のバッファ層33の材料は、特に規定されず、例えば酸化ケイ素(SiO2)を使用することができる。ここで、第2のバッファ層33及び酸化物層32は、異なる工程で形成された膜層である。更に、第2のバッファ層33の材料は、第1のバッファ層31の材料と同じであっても、第1のバッファ層31の材料と異なってもよい。
[0040] 酸化物層32は、好ましくは、単一元素酸化物であり、且つアモルファスである。酸化物層32がアモルファスである場合、酸素を酸化物層32からLN膜に供給することは、結晶化の場合よりも容易である。
[0041] 酸化物層32の酸素のモル比は、好ましくは、60%以上である。酸素のモル比が高い場合、酸素をアニーリング処理でLN膜に充填することができる。酸化物層32は、Cr、Al、Si、Ti、Mn及びTaからなる群から選択される少なくとも1つの酸化物であり得る。上述の金属から選択される1種類の金属からなる金属酸化物を使用することが好ましい。更に、金属酸化物は、炭素、窒素又は水素などの元素を含み得る。炭素は、特に好ましい元素である。元素の含有量は、好ましくは、5原子パーセント以下、より好ましくは0.1原子パーセント~3原子パーセントである。元素の含有量の測定値は、EDS(エネルギー分散X線分光法)によって得ることができる。
[0042] 第1のバッファ層31は、好ましくは、M-Si-O系であり得、Mは、Al、Zr、Hf、La、Ba、Bai、Ti、Ca、Mo及びInの少なくとも1つである。
[0043] 基本的に、第1のバッファ層31の組成は、酸化物層32の組成と異なる。更に好ましくは、第1のバッファ層31は、酸化物層32における構成金属よりも重い金属をドープした組成で構成される。例えば、M-Si-O系における材料が好ましい。特に、酸化物層32にSi-O酸化物が使用される場合、第1のバッファ層31は、M-Si-O系(Mの質量数>Siの質量数)であることが、より好ましい。
[0044] 更に、金属酸化物は、炭素、窒素又は水素などの元素を含み得る。炭素は、特に好ましい元素である。元素の含有量は、好ましくは、5原子パーセント以下、より好ましくは0.1原子パーセント~3原子パーセントである。元素の含有量の測定値は、EDS(エネルギー分散X線分光法)によって得ることができる。
[0045] 更に、酸化物層32の膜密度が高いほど、酸化物層32の酸素組成比が高くなる。酸化物層32は、例えば、CVD膜形成、スパッタリング膜形成などによって形成される。酸化物層32を形成した後、アニーリング処理を実行する。
[0046] 光変調器100において、酸化物層32を導波路層2のリッジ部2rと第1のバッファ層31との間に形成することにより、バッファ層の境界位置におけるLN膜の酸素欠陥に起因する伝搬損失を抑制することができる。
[0047] 図3は、本発明の別の実施形態による光変調器200の概略断面図である。図3に示すように、酸化物層32は、第1のバッファ層31の下に形成され、リッジ部2r及びスラブ部2sの上面を覆う。更に、酸化物層32は、リッジ部2rの間にも形成される。換言すれば、リッジ部2rの側面も酸化物層32で覆われる。
[0048] 光変調器200において、酸化物層32を導波路層2と第1のバッファ層31との間に形成することにより、バッファ層の境界位置におけるLN膜の酸素欠陥に起因する伝搬損失を抑制することができる。
[0049] 図4は、本発明の別の実施形態による光変調器300の概略断面図である。図4に示すように、酸化物層32は、導波路層2の外面に沿って延在する。換言すれば、酸化物層32は、リッジ部2rの上面及び側面、並びにスラブ部2sの上面を覆う。第2のバッファ層33は、酸化物層32を覆い、第2のバッファ層33の厚さは、酸化物層32の最上面の高さと略同じである。酸化物層32及び第2のバッファ層33を覆うように第1のバッファ層31を形成する。ここで、第1のバッファ層31及び第2のバッファ層33は、同一のバッファ層から形成することもできる。
[0050] 光変調器300において、酸化物層32をLN膜の境界に沿って配置することにより、バッファ層の境界位置におけるLN膜の酸素欠陥に起因する伝搬損失を抑制することができる。
[0051] 図5は、本発明の別の実施形態による光変調器400の概略断面図である。図5に示すように、酸化物層32は、リッジ部2rの上面のみを覆う。第2のバッファ層33が、第1及び第2の光導波路10a及び10bと重複しない位置に形成される。第2のバッファ層33は、導波路層2の上面のうちでリッジ部2rが形成されていない領域全体を覆い、リッジ部2rの側面も第2のバッファ層33で覆われ、その結果、リッジ部2rの粗い側面のために生成される散乱損失を防止することができる。第2のバッファ層33の厚さは、酸化物層32の上面の高さと略同じである。酸化物層32及び第2のバッファ層33を覆うように第1のバッファ層31が形成される。ここで、第1のバッファ層31及び第2のバッファ層33は、同一のバッファ層から形成することもできる。
[0052] 光変調器400において、酸化物層32を第1及び第2の光導波路10a及び10bとバッファ層との間に配置することにより、バッファ層の境界位置におけるLN膜の酸素欠陥に起因する伝搬損失を抑制することができる。
[0053] 図6は、本発明の別の実施形態による光変調器500の概略断面図である。図6に示す光変調器500と、図4に示す光変調器300との違いは、酸化物層32がリッジ部2rの上面を覆っていない点のみである。光変調器500において、酸化物層32を導波路層2のスラブ部2sの上面及び導波路層2のリッジ部2rの側面に配置することにより、バッファ層の境界位置におけるLN膜の酸素欠陥に起因する伝搬損失を抑制することができる。
[0054] 図7は、本発明の別の実施形態による光変調器600の概略断面図である。図7に示す光変調器600と、図6に示す光変調器500との間の違いは、酸化物層32がリッジ部2rの側面のみを覆う点のみである。光変調器600において、酸化物層32を導波路層2のリッジ部2rの側面に配置することにより、バッファ層の境界位置におけるLN膜の酸素欠陥に起因する伝搬損失を抑制することができる。
[0055] 図8は、本発明の別の実施形態による光変調器700の概略断面図である。図8に示す光変調器700と、図6に示す光変調器500との間の違いは、酸化物層32がスラブ部2sの上面のみを覆う点のみである。光変調器700において、酸化物層32を導波路層2のスラブ部2sの上面に配置することにより、バッファ層の境界位置におけるLN膜の酸素欠陥に起因する伝搬損失を抑制することができる。
実施例
[0056] 図2に示す断面構造を有する電気光学デバイス100を実施例として使用する一方、酸化物層32を形成しない電気光学デバイスを比較例として使用する。実施例及び比較例における光の伝送減衰を比較する。
[0056] 図2に示す断面構造を有する電気光学デバイス100を実施例として使用する一方、酸化物層32を形成しない電気光学デバイスを比較例として使用する。実施例及び比較例における光の伝送減衰を比較する。
実施例1
[0057] 実施例1において、50nmの厚さを有するSiO2層32を、CVD膜形成によって第2のバッファ層33及びリッジ部2r上に形成し、SiO2層32は、アモルファスである。比較例1において、構造は、SiO2層32を形成しない点を除いて、実施例1における構造と同じである。実施例1の評価結果は、表1に示す通りである。
[0057] 実施例1において、50nmの厚さを有するSiO2層32を、CVD膜形成によって第2のバッファ層33及びリッジ部2r上に形成し、SiO2層32は、アモルファスである。比較例1において、構造は、SiO2層32を形成しない点を除いて、実施例1における構造と同じである。実施例1の評価結果は、表1に示す通りである。
[0058]
[0059] 50nmの厚さを有するSiO2酸化物膜を第2のバッファ層33及びリッジ部2r上に形成することにより、光の伝送損失を低減することができ、歩留まり率を向上させることができることが表1から分かる。
実施例2
[0060] 実施例2において、100nmの厚さを有するSiO2層32を、CVD膜形成によって第2のバッファ層33及びリッジ部2rに形成し、SiO2層32は、アモルファスである。比較例2において、構造は、SiO2層32を形成しない点を除いて、実施例2における構造と同じである。実施例2の評価結果は、表2に示す通りである。
[0060] 実施例2において、100nmの厚さを有するSiO2層32を、CVD膜形成によって第2のバッファ層33及びリッジ部2rに形成し、SiO2層32は、アモルファスである。比較例2において、構造は、SiO2層32を形成しない点を除いて、実施例2における構造と同じである。実施例2の評価結果は、表2に示す通りである。
[0061]
[0062] 100nmの厚さを有するSiO2酸化物膜を第2のバッファ層33及びリッジ部2rに形成することにより、光の伝送損失を低減することができ、歩留まり率を向上させることができることが表2から分かる。
実施例3
[0063] 実施例3において、50nmの厚さを有するAl2O3層32を、スパッタリング膜形成によって第2のバッファ層33及びリッジ部2rに形成し、Al2O3層32は、アモルファスである。比較例3において、構造は、Al2O3層32を形成しない点のみを除いて、実施例3における構造と同じである。実施例3の評価結果は、表3に示す通りである。
[0063] 実施例3において、50nmの厚さを有するAl2O3層32を、スパッタリング膜形成によって第2のバッファ層33及びリッジ部2rに形成し、Al2O3層32は、アモルファスである。比較例3において、構造は、Al2O3層32を形成しない点のみを除いて、実施例3における構造と同じである。実施例3の評価結果は、表3に示す通りである。
[0064]
[0065] 50nmの厚さを有するAl2O3酸化物膜を第2のバッファ層33及びリッジ部2rに形成することにより、光の伝送損失を低減することができ、完成品率を向上させることができることが表3から分かる。
[0066] 本発明は、図面及び実施形態と併せて詳細に上述されているが、上述の説明は、決して本発明を限定しないことが理解され得る。例えば、光変調器100の上述の説明において、第1の電極は、信号電極として使用され、第2の電極は、接地電極として使用される。しかし、本発明は、この例に限定されず、第1及び第2の電極は、電場を光導波路に印加する任意の電極であり得る。当業者は、本発明の本質的な趣旨及び範囲から逸脱することなく、必要に応じて本発明に対する修正形態及び変更形態をなし得、これらの修正形態及び変更形態は、本発明の範囲内に入る。
[0067]
参照符号:
1 基板
2 導波路層
31 第1のバッファ層
32 酸化物層
33 第2のバッファ層
4 電極層
7 第1の電極
8 第2の電極
10 マッハツェンダー光導波路
10a 第1の光導波路
10b 第2の光導波路
10c 分岐部
10d 合波部
10i 入力光導波路
10o 出力光導波路
参照符号:
1 基板
2 導波路層
31 第1のバッファ層
32 酸化物層
33 第2のバッファ層
4 電極層
7 第1の電極
8 第2の電極
10 マッハツェンダー光導波路
10a 第1の光導波路
10b 第2の光導波路
10c 分岐部
10d 合波部
10i 入力光導波路
10o 出力光導波路
Claims (8)
- 基板と、前記基板上に形成された光導波路と、前記光導波路上に形成される上部電極とを含む電気光学デバイスであって、
前記基板と前記上部電極との間に形成されたバッファ層を更に含み、
前記光導波路と前記バッファ層との境界部には、前記光導波路及び前記バッファ層と組成が異なる酸化物層が形成されている、電気光学デバイス。 - 前記光導波路は、前記基板上に形成されたスラブ部と、前記スラブ部上に***して形成されたリッジ部とを備え、
前記酸化物層は、少なくとも前記リッジ部の上面に形成されている、請求項1に記載の電気光学デバイス。 - 前記酸化物層は、更に前記リッジ部の側面に形成されている、請求項2に記載の電気光学デバイス。
- 前記酸化物層は、更に前記スラブ部の上面に形成されている、請求項2又は3に記載の電気光学デバイス。
- 前記酸化物層は、単一元素酸化物であり、且つアモルファスである、請求項1~4のいずれか一項に記載の電気光学デバイス。
- 前記酸化物層における酸素のモル比は、60%以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の電気光学デバイス。
- 前記酸化物層は、Cr、Al、Si、Ti、Mn及びTaのいずれか1つの酸化物である、請求項1~6のいずれか一項に記載の電気光学デバイス。
- 前記バッファ層は、M-Si-O系であり、Mは、Al、Zr、Hf、La、Ba、Bai、Ti、Ca、Mo及びInの少なくとも1つである、請求項1~7のいずれか一項に記載の電気光学デバイス。
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