JP5812002B2 - 受光素子及びそれを備えた光通信デバイス、並びに受光素子の製造方法及び光通信デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、Silicon on Insulator(SOI)基板上に集積したポリゲルマニウムを用いた導波路検出器が開示されている。
また、非特許文献1には、Si層を下地層として、SiO2膜のトレンチ部分にGe層を選択エピタキシャル成長させ、さらにGe層をSiO2膜上に横方向成長させることにより、欠陥密度が低いGe層を形成する方法が開示されている。
また、非特許文献1には欠陥密度が低いGe層を形成する方法が開示されているが、この方法を受光素子の製造方法に適用することについては開示されていない。
本発明の目的は、上述した課題である、受光素子の感度が低いという課題を解決する受光素子及びそれを備えた光通信デバイス、並びに受光素子の製造方法及び光通信デバイスの製造方法を提供することにある。
また、本発明の光通信デバイスは、基板と、基板上に位置する下クラッド層と、下クラッド層上に位置する光導波路と、光導波路上に位置する中間層と、中間層上に位置する光吸収層と、光吸収層上に位置する一対の電極と、を有し、光吸収層は単結晶構造のIV族半導体又はIII−V族半導体からなり、光吸収層は、光導波路を伝播する光信号を吸収する受光素子を備える。
また、本発明の受光素子の製造方法は、基板と、基板上に位置する下クラッド層と、下クラッド層上に位置する光導波路と、光導波路上に位置する中間層と、基板上に位置する成長下地層と、を有する第1の素子の成長下地層から、成長下地層に略垂直な方向に結晶を成長させ、成長した結晶が中間層の高さに達した後に、結晶を中間層の上面に略平行な方向に成長させて、中間層上に光吸収層を形成し、光吸収層上に一対の電極を形成する。
また、本発明の光通信デバイスの製造方法は、基板と、基板上に位置する下クラッド層と、下クラッド層上に位置する光導波路と、光導波路上に位置する中間層と、基板上に位置する成長下地層と、を有する第1の素子の成長下地層から、成長下地層に略垂直な方向に結晶を成長させ、成長した結晶が中間層の高さに達した後に、結晶を中間層の上面に略平行な方向に成長させて、中間層上に光吸収層を形成し、光吸収層上に一対の電極を形成して得た受光素子を、用いて光通信デバイスを形成する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る別の受光素子の断面図である。
図3AI〜3DIおよび図3AII〜3DIIは、本発明の第1の実施形態に係る受光素子の製造方法を示す図であって、所定の工程における素子の(AI)平面図(AII)の3AI−3AI線断面図および(AII)平面図、別の工程における素子の(BI)平面図(BII)の3BI−3BI線断面図および(BII)平面図、さらに別の工程における素子の(CI)平面図(CII)の3CI−3CI線断面図および(CII)平面図、並びに、さらに別の工程における素子の(DI)平面図(DII)の3DI−3DI線断面図および(DII)平面図である。
図4AI〜4DIおよび図4AII〜4DIIは、本発明の第1の実施形態に係る受光素子の製造方法を示す図であって、所定の工程における素子の(AI)平面図(AII)の4AI−4AI線断面図および(AII)平面図、別の工程における素子の(BI)平面図(BII)の4BI−4BI線断面図および(BII)平面図、さらに別の工程における素子の(CI)平面図(CII)の4CI−4CI線断面図および(CII)平面図、並びに、さらに別の工程における素子の(DI)平面図(DII)の4DI−4DI線断面図および(DII)平面図である。
図5A〜5Cは、本発明の第2の実施形態に係る受光素子の(A)平面図、(B)平面図(A)の5B−5B線断面図、および(C)平面図(A)の5C−5C線断面図である。
図6AI〜BIおよび図6AII〜6BIIは、本発明の第2の実施形態に係る受光素子の製造方法を示す図であって、所定の工程における素子の(AI)平面図(AII)の6AI−6AI線断面図および(AII)平面図、並びに、別の工程における素子の(BI)平面図(BII)の6BI−6BI線断面図および(BII)平面図である。
図7Aおよび図7Bは、本発明の第3の実施形態に係る受光素子の(A)平面図、(B)平面図(A)の7B−7B線断面図である。
図8は、本発明の第4の実施形態に係る受光素子の断面図である。
図9は、本発明の第5の実施形態に係る受光素子の断面図である。
図10は、本発明の第6の実施形態に係る光通信デバイスの断面図である。
図11は、本発明の第7の実施形態に係る光通信デバイスの断面図である。
〔実施形態1〕
図1(A)は、本発明の第1の実施形態に係る受光素子100の平面図である。図1(B)は、図1(A)の平面図の1B−1B線断面図である。図1(C)は、図1(A)平面図の1C−1C線断面図である。なお、説明の便宜のために、図1(A)の図中には上クラッド層107を表さないこととする。受光素子100は、図1(B)、(C)に示すように、Siなどからなる基板104と、基板104上に位置する下クラッド層105と、下クラッド層105上に位置する光導波路101とを備える。下クラッド層105には、例えば、SiO2を用いることができる。また、光導波路101には、例えば、Siを用いることができる。さらに、光導波路101上には、SiO2などからなる中間層106が配置される。さらに、中間層106上には光吸収層102が配置される。さらに、光吸収層102上には、一対の電極103が配置される。光吸収層102は単結晶構造のSixGe1−x(0≦x≦1)からなる。光吸収層102は、光導波路101を伝播する光信号を吸収する。受光素子100は、電極103や光吸収層102を被覆する上クラッド層107を有する。
本実施形態の受光素子100によれば、光吸収層102は単結晶構造のSixGe1−x(0≦x≦1)からなる。そのため、本実施形態の受光素子100が備える光吸収層102の欠陥密度は、特許文献1に記載の多結晶構造のポリゲルマニウムを堆積して形成される光吸収層の欠陥密度より小さい。その結果、本実施形態の受光素子100では、電極103の間に発生する暗電流を小さくすることができ、受光素子100の感度の低下を防ぐことができる。すなわち、受光素子100を高感度化することができる。
また、本実施形態の受光素子100によれば、光導波路101と光吸収層102とが光結合する箇所に不純物ドーピング領域が不要となる。そのため、光導波路101を伝播する光信号が、光吸収層102に至る前に、不純物により吸収されるのを防ぐことができる。
また、本実施形態の受光素子100は、光吸収層102の下に屈折率が比較的小さいSiO2からなる中間層106を備えることとしたため、強い光閉じ込め効果を得ることができる。その結果、受光素子100は高速に動作することができる。また、光吸収層102が吸収する光の吸収長を短くすることができる。
前述の説明では、基板104、光導波路101、光吸収層102などの材料を具体的に特定したが、本実施形態に係る受光素子100の各構成はこれらの材料に限定されるものではない。各構成に用いる材料は、目的や使用波長に応じて適宜選択することができ、例えば、Si、Ge、C、SnなどのIV族やIII−V族の半導体を用いることとしても良い。特に好ましくは、標準的シリコンCMOSプロセスを利用できるSiの基板104を用い、光通信波長帯を吸収することのできるSixGe1−x(0≦x≦1)を光吸収層102に用いるのが良い。
基板104には、バルクSi基板を用いても良いし、SOI基板を用いても良い。下クラッド層105、中間層106、上クラッド層107には、SiおよびSixGe1−xとの親和性が高いSiO2、SiON、SiNなどを用いるのが望ましく、特に、安定した状態の膜を容易に形成することが可能なSiO2を用いるのが望ましい。
光吸収層102を構成するSiとGeの組成比は、入射光波長および成膜条件を鑑みて適宜決定されることとしても良い。このとき、光吸収層102が入射光波長に対して十分な吸収係数を有するように、光吸収層102を構成するSiとGeの組成比を決定するのが望ましい。
光吸収層102を構成するSiとGeの組成比を制御することにより、光の吸収長を短くすることができる。例えば、光通信波長帯を用いる場合、SixGe1−x(0≦x≦1)のxを0として、光吸収層102をGeのみから構成することで、光の吸収長を短くすることができる。
中間層106の厚さは薄い方が望ましく、特に、光導波路101の厚さと同程度以下にするのが望ましい。これにより、光導波路101を伝播してきた光信号を光吸収層102に短い結合長で移行させることができる。
また、受光素子の高速動作を実現するためには、対になる電極103の間隔を小さくすることが望ましく、より具体的には1μm以下にするのが望ましい。
受光素子100は上クラッド層107を備えない構成としても良い。なお、上クラッド層107は、クラッドとしての機能を備えるだけではなく、保護膜としての機能も備える。
電極103上の上クラッド層107をエッチング等で除去しても良い。これにより、電極103と外部の回路とを電気的に接続することができる。
本実施形態に係る受光素子100は、MSM(Metal−Semiconductor−Metal)型フォトダイオードであっても良く、PIN(P−type−Intrinsic−N−type)型フォトダイオードであっても良い。受光素子100をMSM型フォトダイオードとする場合、電極103には、標準的なシリコンCMOSプロセスで使用され、半導体と良好なショットキー接合を形成する金属を用いるのが望ましい。また、電極103には、半導体表面との密着性を高めるための金属やバリアメタルなどの複数の金属材料を用いても良い。図1に示す受光素子100は、一方の電極103、光吸収層102、他方の電極103で構成するラテラル方向(横方向)のMSM構造を有するフォトダイオードである。
受光素子がPIN型フォトダイオードである例を、図2を用いて説明する。図2は、受光素子150の断面図である。受光素子150は、ラテラル方向(横方向)のPIN構造を備えている。受光素子150は、基板104と、基板104上に位置する下クラッド層105と、下クラッド層105上に位置する光導波路101とを備える。さらに、光導波路101上には、中間層106が配置される。さらに、中間層106上には光吸収層102が配置される。さらに、光吸収層102の上に、p型半導体108とn型半導体109が配置される。また、p型半導体108の上にp電極110が配置され、n型半導体109の上にn電極111が配置される。p型半導体108やn型半導体109には、Geなどを材料として用いることができるが、材料はこれに限定されるものではない。
PIN型フォトダイオードの製造プロセスでは、p電極110及びn電極111の近傍にイオン注入を行うため、MSM型フォトダイオードの製造プロセスよりも複雑である。しかしながら、PIN型フォトダイオードの方がMSM型フォトダイオードよりも暗電流を小さくすることができ、より安定した動作を実現することできる。
本実施形態に係る受光素子100を光通信デバイスの受光部として用いることができる。例えば、基板上に本発明の受光素子を形成し、さらに同一基板上にLSI電子回路をモノリシックに集積することにより、光インターコネクションモジュールを構成することができる。
次に本実施形態に係る受光素子の製造方法について図3、図4を用いて説明する。図3(AI)〜図3(DI)、図4(AI)〜図4(DI)は各製造工程における受光素子の断面図である。図3(AII)〜図3(DII)、図4(AII)〜図4(DII)は、各製造工程における受光素子の平面図である。なお、説明の便宜のために、図3(AII)〜図3(DII)、図4(AII)〜図4(DII)の図中には上クラッド層107を表さないこととする。
はじめに、基板104上に下クラッド層105を形成し、形成した下クラッド層105上に半導体層115を形成する(図3(AI),図3(AII))。なお、このような構造を備えるSOI基板を用いることとしても良い。
次に、半導体層115をエッチングして、光導波路101と成長下地層113とを形成する(図3(BI))。このとき、基板上の、光導波路101の一方の端部側の領域にのみ成長下地層113が配置されるように、半導体層115をエッチングすると良い(図3(BII))。
次に、化学気相成長法などを用いて中間層106を形成する(図3(CI),図3(CII))。
次に、Chemical Mechanical Polishing(CMP)などを用いて中間層106を平坦化する(図3(DI),図3(DII))。
次に、成長下地層113の領域上にある中間層106をエッチングなどにより除去する(図4(AI),図4(AII))。なお、図4(AI)、図4(AII)に示す状態の素子を第1の素子と呼ぶ。
次に、GeH4等を原料ガスとして、化学気相成長法などを用いて成長下地層113をエピタキシャル成長させる。その結果、まずは、成長下地層113の上に、縦方向に成長した結晶である縦方向成長半導体層114が形成される。ここで、縦方向とは、成長下地層113に略垂直な方向をいう。結晶は、縦方向成長半導体層114の成長面の高さが中間層106の高さに達しても、成長し続ける。すると、結晶は、縦方向成長半導体層114の横方向にも成長する。そして、横方向に成長した結晶により、中間層106の上に光吸収層102が形成される(図4(BI),図4(BII))。ここで、横方向とは、中間層106の上面に略平行な方向をいう。また、結晶が縦方向に成長することを縦方向成長と呼ぶこととする。また、縦方向成長する結晶が、さらに横方向に成長することを横方向成長と呼ぶこととする。
次に、成長下地層113と成長下地層の領域の上に形成された縦方向成長半導体層114をエッチング等により除去する(図4(CI),図4(CII))。
最後に、光吸収層102上に電極103を形成し、さらに、上クラッド層107を形成する(図4(DI),図4(DII))。
本実施形態の受光素子100の製造方法によれば、横方向成長を用いて光吸収層102を形成することにより、光吸収層102中の欠陥密度を小さくすることができる。これは、横方向成長を用いることにより、光吸収層102を単結晶構造とすることができるためである。その結果、電極103の間に生じる暗電流を抑えることができ、高感度な受光素子100を製造することが可能となる。
また、横方向成長を用いて光吸収層102を形成することにより、簡便に、光吸収層102をセルフアライメントで精度良く光導波路101に光結合させることができる。このようにして製造された受光素子100においては、エバネッセント結合により、光信号が導波路101から光吸収層102へ高効率に伝えられる。
また、横方向成長を用いて光吸収層102を形成することにより、光吸収層102中の欠陥密度を、縦方向成長を用いて形成した光吸収層の欠陥密度よりも小さくすることができる。これは、例えば、Siからなる成長下地層113からSiGeの結晶を成長させた場合、SiとSiGeの格子定数の違いに起因した貫通転位が、縦方向成長により得られるSiGeに多く含まれるのに対し、横方向成長により得られるSiGeには僅かしか含まれないためである。
化学気相成長法などを用いて縦方向成長半導体層114を形成する際には、中間層106はマスク層として機能する。このように、中間層106が光導波路101をマスクすることにより、光導波路101の上部には、SixGe1−x(0≦x≦1)を縦方向に成長させずに、縦方向成長半導体層114から横方向に成長した光吸収層102を中間層上に形成することができる。
また、本実施形態の受光素子100の製造方法によれば、成長下地層113と縦方向成長半導体層114をエッチング等により除去している。そのため、受光素子100は成長下地層113と縦方向成長半導体層114を備えず、受光素子100を使用するときに、光導波路101を伝播する光信号が成長下地層113に漏れることがない。また、光導波路101を伝播する光信号が縦方向成長半導体層114に吸収されることがない。そのため、受光素子100の感度をより高くすることができる。
なお、上述の説明では、光導波路101と成長下地層113とを、同一の半導体層116から形成することとしたが、それぞれを独立に形成することも可能である。なお、同一の半導体層116から光導波路101と成長下地層113とを形成することにより、製造工程を簡易にすることができる。
成長下地層113に用いる半導体材料は特に限定されるものではなく、Si、Ge、C、SnなどのIV族やIII−V族の半導体を用いることとしても良い。
成長下地層113に用いる半導体材料として、例えば、単結晶Siを用いることができる。成長下地層113に単結晶Siを用いた場合、結晶品質の良い単結晶構造のSixGe1−x(0≦x≦1)を得ることができる。例えば、成長時に用いるガスの比率を変えることにより、成長物の組成比率を変化させて単結晶Si,単結晶Geを得ることができる。
上述の説明では、成長下地層113に単結晶構造の半導体材料を用いて、光吸収層102が単結晶構造である受光素子100の製造方法について説明したが、成長下地層113及び光吸収層102は単結晶構造に限定されるものではない。例えば、成長下地層に多結晶Si又はアモルファスSiなどを用いて、多結晶構造又はアモルファス構造の光吸収層を形成しても良い。この場合においても、横方向成長を用いて多結晶構造又はアモルファス構造の光吸収層を形成することにより、光吸収層中の欠陥密度を、縦方向成長を用いて形成した多結晶構造又はアモルファス構造の光吸収層の欠陥密度よりも小さくすることができる。これは、例えば、Siからなる成長下地層113からSiGeの結晶を成長させた場合、SiとSiGeの格子定数の違いに起因した貫通転位が、縦方向成長により得られるSiGeに多く含まれるのに対し、横方向成長により得られるSiGeには僅かしか含まれないためである。光吸収層中の欠陥密度を小さくすることにより電極の間に生じる暗電流を抑えることができるため、本実施形態に係る製造方法により、高感度な受光素子を製造することが可能となる。
〔第2の実施形態〕
次に本発明の第2の実施形態の受光素子200について説明する。図5(A)は、本発明の第2の実施形態に係る受光素子200の平面図である。図5(B)は、図5(A)の平面図の5B−5B線断面図である。なお、説明の便宜のために、図5(A)の図中には、上クラッド層207を表さないこととする。図5(C)は、図5(A)平面図の5C−5C線断面図である。受光素子200は、図5(B)、図5(C)に示すように、基板204と、基板204上に位置する下クラッド層205と、下クラッド層205上に位置する光導波路201とを備える。さらに、光導波路201上には中間層206が配置される。さらに、中間層206上には光吸収層202が配置される。さらに、光吸収層202上には、一対の電極203が配置される。光吸収層202は単結晶構造のIV族半導体又はIII−V族半導体からなる。光吸収層202は、光導波路201を伝播する光信号を吸収する。受光素子200は、電極203や光吸収層202を被覆する上クラッド層207を有する。
さらに、受光素子200は、下クラッド層205上に位置する成長下地層213と、成長下地層213上に位置する縦方向成長半導体層214とを備える。
本実施形態の受光素子200によれば、光吸収層202は単結晶構造のIV族半導体又はIII−V族半導体からなる。そのため、本実施形態の受光素子200が備える光吸収層202の欠陥密度は小さい。その結果、本実施形態の受光素子200では、電極203の間に発生する暗電流を小さくすることができ、受光素子200の感度の低下を防ぐことができる。
次に、本実施形態に係る受光素子の製造方法について図6を用いて説明する。
図6(AI)〜図6(BI)は各製造工程における受光素子の断面図である。図6(AII)〜図6(BII)は、各製造工程における受光素子の平面図である。なお、説明の便宜のために、図6(AII)〜図6(BII)の図中には上クラッド層207を表さないこととする。
始めに、図6(AI),図6(AII)に示す受光素子を用意する。この受光素子を製造する方法は、第1の実施形態で図3(AI)〜図3(DI)、図4(AI)〜(図4(BI)を用いて説明した受光素子の製造方法と同じであるため、説明を省略する。
次に、光吸収層202上に電極203を形成し、さらに、上クラッド層207を形成する(図6(BI),図6(BII))。
本実施形態に係る受光素子の製造方法は、第1の実施形態に係る受光素子の製造方法と比べて、製造工程が少ない。これは、第1の実施形態に係る受光素子の製造方法では、成長下地層113と縦方向成長半導体層114をエッチング等により除去したのに対し(図4(CI)),本実施形態ではこの除去工程を省いたためである。つまり、本実施形態の製造方法では、成長下地層213、縦方向成長半導体層214をエッチング等により除去しない。そのため、本実施形態に係る受光素子の製造方法は製造工程が少なくなり、本製造方法を用いてより低コストで受光素子を製造することが可能となる。
なお、上述の説明では、成長下地層213に単結晶構造の半導体材料を用いて、光吸収層202が単結晶構造である受光素子200の製造方法について説明したが、成長下地層213及び光吸収層202は単結晶構造に限定されるものではない。すなわち、成長下地層213に多結晶構造又はアモルファス構造のIV族やIII−V族の半導体を用いて、多結晶構造又はアモルファス構造の光吸収層を得ることができる。
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について図7を用いて説明する。図7(A)は、本発明の第3の実施形態に係る受光素子300の平面図である。図7(B)は、図7(A)の平面図の7B−7B線断面図である。なお、説明の便宜のために、図7(A)の図中に上クラッド層307を表さないこととする。受光素子300は、図7(A)、(B)に示すように、基板304と、基板304上に位置する下クラッド層305と、下クラッド層305上に位置する光導波路301とを備える。さらに、光導波路301上には、中間層306が配置される。さらに、中間層306上には光吸収層302が配置される。さらに、光吸収層302上には、一対の電極303が配置される。光吸収層302は単結晶構造のIV族半導体又はIII−V族半導体からなる。光吸収層302は、光導波路301を伝播する光信号316を吸収する。受光素子300は、電極303や光吸収層302を被覆する上クラッド層307を有する。
さらに、図7(B)に示すように、光吸収層302の端部のみが中間層306を介して光導波路301の上に位置する。
本実施形態に係る受光素子300によれば、光吸収層302の端部のみが中間層306を介して光導波路301上に位置するため、光導波路301から光吸収層302へ移った光信号316が光導波路301に戻るのを防ぐことができ、光吸収長をより短くすることができる。
〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態について図8を用いて説明する。図8に、本発明の第4の実施形態に係る受光素子400の平面図を示す。受光素子400は、第1の実施形態に係る受光素子と同様に、基板、下クラッド層、中間層、光導波路、光吸収層、一対の電極及び上クラッド層を備える。なお、説明の便宜のために、図8の図中には、上クラッド層、中間層、光吸収層及び電極を表さないこととする。
受光素子400は、光導波路401の端部がテーパ構造417を有し、このテーパ構造417が中間層を介して光吸収層の下に位置する。このため、光導波路401と光吸収層との光結合箇所における光の反射や散乱を低減することができ、受光素子をより高感度化することができる。
なお、図8に示す例では、テーパ構造417を有する光導波路401が基板の一端から他端に渡って配置されているが、第3の実施形態と同様に、基板の一端から他端の距離に対する光導波路401の長さを短くして、テーパ構造417の端部のみを光吸収層の下に位置させても良い。
〔第5の実施形態〕
次に、本発明の第5の実施形態について図9を用いて説明する。図9は、本発明の第5の実施形態に係る受光素子500の断面図である。受光素子500は、第1の実施形態に係る受光素子100と同様に、基板504、下クラッド層505、中間層506、光導波路501、光吸収層502、一対の電極503及び上クラッド層507を備える。
さらに、光吸収層502上にはSiyGe1−y(0≦y≦1、y≠x)層518が配置される。SiyGe1−y(0≦y≦1、y≠x)層518は、光吸収層502を伝播する光の波長を吸収しない組成からなる。このように、SiyGe1−y(0≦y≦1、y≠x)層518が光吸収層502上に配置されることで、電極503に吸収される光の割合を低減することができ、受光素子500をより高感度化することができる。
なお、SiyGe1−y(0≦y≦1、y≠x)層518は、上クラッド層よりも屈折率が大きい材料からなるものであれば良いため、例えば、SiyGe1−y(0≦y≦1、y≠x)層518の代わりにSiN層を用いても良い。ただし、SiyGe1−y(0≦y≦1、y≠x)層518の方が屈折率が大きいため、これを用いるのがより望ましい。
〔第6の実施形態〕
次に、本発明の第6の実施形態について図10を用いて説明する。図10は、受光素子600を搭載した40Gbps伝送用の光通信デバイス627の断面図である。受光素子600は、モジュール筐体626内に配置されたチップキャリア623上に搭載される。受光素子600は、光ファイバ624およびレンズ620と光結合する。また、受光素子600は、電気配線621を介してプリアンプIC622と電気的に接続される。
本実施形態によれば、光通信デバイス627は高感度な受光素子600を備えるため、光通信デバイス627を高性能化することができる。
〔第7の実施形態〕
次に、本発明の第7の実施形態について図11を用いて説明する。図11は、受光素子700を搭載した光通信デバイスの断面図である。この光通信デバイスはチップ間インターコネクションモジュール728である。第1の搭載ボード735に搭載された光信号入力ファイバ739からの光信号は、凹面鏡736により受光素子700に照射される。その後、光信号はフォトダイオード用電気配線層738を伝わる。そして、光信号に応じた電流がLSIパッケージ729に搭載されたLSIに流れる。フォトダイオード用電気配線層738は、LSIパッケージ729のフォトダイオード用電気配線ビア732に電気的に接続されている。ここで、光信号の入力には光ファイバの代わりに平面光導波路など一般的に知られた他の方法を用いることもできる。また、凹面鏡736の代わりに凸レンズなどの集光機構を用いることもできる。また、フォトダイオードの直後のフォトダイオード用電気配線層738の途中に電気信号増幅のためのプリアンプを置くこともできる。
LSIからの電気信号は、光源および変調用電気配線ビア730から第2の搭載ボード737に搭載された光源および変調用電気配線層733を通って、電気変調機構を備えたVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser;面発光レーザ)光源731により光信号に変換される。この光信号は凹面鏡736で反射されて光信号出力ファイバ734に送られる。なお、電気変調機構を備えたVCSEL光源731の代わりに、電気により光信号を変調する他の機構、例えば外部光源からの光信号を電気光学効果または熱光学効果により変調するマッハツエンダー型の変調器を用いても良い。
本実施形態によれば、チップ間インターコネクションモジュール728は高感度な受光素子700を備えるため、チップ間インターコネクションモジュール728を高性能化することができる。
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
この出願は、2010年7月16日に出願された日本出願特願2010−161707を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)基板と、前記基板上に位置する下クラッド層と、前記下クラッド層上に位置する光導波路と、前記光導波路上に位置する中間層と、前記中間層上に位置する光吸収層と、前記光吸収層上に位置する一対の電極と、を有し、前記光吸収層は単結晶構造のIV族半導体又はIII−V族半導体からなり、前記光吸収層は、前記光導波路を伝播する光信号を吸収する受光素子。
(付記2)前記光吸収層は、SixGe1−x(0≦x≦1)からなる付記1に記載の受光素子。
(付記3)前記光吸収層の端部のみが、前記中間層を介して前記光導波路上に位置する付記1又は2に記載の受光素子。
(付記4)前記光導波路の端部がテーパ構造を有し、前記端部が前記中間層を介して前記光吸収層下に位置する付記1から3のいずれか一項に記載の受光素子。
(付記5)前記光吸収層上にSiyGe1−y(0≦y≦1、y≠x)層が位置する付記1から4のいずれか一項に記載の受光素子。
(付記6)前記光導波路は、Siからなる付記1から5のいずれか一項に記載の受光素子。
(付記7)前記受光素子が、MSM型フォトダイオードまたはPIN型フォトダイオードである付記1から6のいずれか一項に記載の受光素子。
(付記8)付記1から7のいずれか一項に記載の受光素子を備える光通信デバイス。
(付記9)基板と、前記基板上に位置する下クラッド層と、前記下クラッド層上に位置する光導波路と、前記光導波路上に位置する中間層と、前記基板上に位置する成長下地層と、を有する第1の素子の前記成長下地層から、前記成長下地層に略垂直な方向に結晶を成長させ、成長した前記結晶が前記中間層の高さに達した後に、前記結晶を前記中間層の上面に略平行な方向に成長させて、前記中間層上に光吸収層を形成し、前記光吸収層上に一対の電極を形成する受光素子の製造方法。
(付記10)前記基板上に下クラッド層を形成し、前記下クラッド層上に半導体層を形成し、前記半導体層をエッチングして、前記光導波路と前記成長下地層とを形成して、前記第1の素子を用意する付記9に記載の受光素子の製造方法。
(付記11)前記光吸収層は、単結晶構造、多結晶、又はアモルファス構造のIV族半導体又はIII−V族半導体である付記9又は10に記載の受光素子の製造方法。
(付記12)前記成長下地層に単結晶構造、多結晶、又はアモルファス構造のIV族半導体又はIII−V族半導体を用いる付記9又は10に記載の受光素子の製造方法。
(付記13)前記光吸収層は、単結晶構造である付記11に記載の受光素子の製造方法。
(付記14)前記中間層上に前記光吸収層を形成した後に、前記成長下地層と、前記成長下地層の上に形成された前記結晶とを除去する付記9から13のいずれか一項に記載の受光素子の製造方法。
(付記15)前記結晶を、化学気相成長法を用いて形成する付記9から14のいずれか一項に記載の受光素子の製造方法。
(付記16)付記9から15のいずれか1項に記載の受光素子の製造方法により製造された受光素子を用いて光通信デバイスを形成する光通信デバイスの製造方法。
101、201、301、401、501 光導波路
102、202、302、502 光吸収層
103、203、303、503 電極
104、204、304、504 基板
105、205、305、505 下クラッド層
106、206、306、506 中間層
107、207、307、507 上クラッド層
108 p型半導体
109 n型半導体
110 p電極
111 n電極
113、213 成長下地層
114、214 縦方向成長半導体層
115 半導体層
316 光信号
417 テーパ構造
518 SiyGe1−y(0≦y≦1、y≠x)層
620 レンズ
621 電気配線
622 プリアンプIC
623 チップキャリア
624 光ファイバ
626 モジュール筐体
728 チップ間インターコネクションモジュール
729 LSIパッケージ
730 変調用電気配線ビア
731 VCSEL光源
732 フォトダイオード用電気配線ビア
733 光源および変調用電気配線層
734 光信号出力ファイバ
735 第1の搭載ボード
736 凹面鏡
737 第2の搭載ボード
738 フォトダイオード用電気配線層
739 光信号入力ファイバ
Claims (9)
- 基板と、
前記基板上に位置する下クラッド層と、
前記下クラッド層上に位置する光導波路と、
前記光導波路上に位置する中間層と、
前記中間層上に位置する光吸収層と、
前記光吸収層上に位置する一対の電極と、を有し、
前記光吸収層は単結晶構造のIV族半導体又はIII−V族半導体からなり、
前記光吸収層は、前記光導波路を伝播する光信号を吸収し、
前記光吸収層の端部のみが、前記中間層を介して前記光導波路上に位置する受光素子。 - 前記光吸収層は、SixGe1−x(0≦x≦1)からなる請求項1に記載の受光素子。
- 前記光導波路の端部がテーパ構造を有し、前記端部が前記中間層を介して前記光吸収層下に位置する請求項1または2に記載の受光素子。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の受光素子を備える光通信デバイス。
- 基板と、前記基板上に位置する下クラッド層と、前記下クラッド層上に位置する光導波路と、前記光導波路上に位置する中間層と、前記基板上に位置する成長下地層と、を有する第1の素子の前記成長下地層から、前記成長下地層に略垂直な方向に結晶を成長させ、
成長した前記結晶が前記中間層の高さに達した後に、前記結晶を前記中間層の上面に略平行な方向に成長させて、前記中間層上に光吸収層を形成し、
前記光吸収層上に一対の電極を形成する受光素子の製造方法。 - 前記基板上に下クラッド層を形成し、
前記下クラッド層上に半導体層を形成し、
前記半導体層をエッチングして、前記光導波路と前記成長下地層とを形成して、前記第1の素子を用意する請求項5に記載の受光素子の製造方法。 - 前記光吸収層は、単結晶構造、多結晶、又はアモルファス構造のIV族半導体又はIII−V族半導体である請求項5または6に記載の受光素子の製造方法。
- 前記光吸収層は、単結晶構造である請求項7に記載の受光素子の製造方法。
- 請求項5から8のいずれか1項に記載の受光素子の製造方法により製造された受光素子を用いて光通信デバイスを形成する光通信デバイスの製造方法。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006522465A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-09-28 | シオプティカル インコーポレーテッド | 薄膜シリコン・オン・インシュレータ(soi)プラットフォーム上に集積した多結晶ゲルマニウム・ベースの導波路検出器 |
JP2009540611A (ja) * | 2006-06-13 | 2009-11-19 | ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション | 光検出用のpinダイオード及び高速、高分解能画像検出 |
Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
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US7266263B2 (en) * | 2005-11-08 | 2007-09-04 | Massachusetts Institute Of Technology | Integrated waveguide photodetector apparatus with matching propagation constants and related coupling methods |
US20070104441A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Laterally-integrated waveguide photodetector apparatus and related coupling methods |
US7418166B1 (en) * | 2006-02-24 | 2008-08-26 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Device and approach for integration of optical devices and waveguides therefor |
US8330242B2 (en) * | 2008-03-28 | 2012-12-11 | Nec Corporation | Semiconductor light-receiving element |
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Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2006522465A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-09-28 | シオプティカル インコーポレーテッド | 薄膜シリコン・オン・インシュレータ(soi)プラットフォーム上に集積した多結晶ゲルマニウム・ベースの導波路検出器 |
JP2009540611A (ja) * | 2006-06-13 | 2009-11-19 | ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション | 光検出用のpinダイオード及び高速、高分解能画像検出 |
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