JPH06204549A - 導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆動方法 - Google Patents
導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆動方法Info
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- JPH06204549A JPH06204549A JP4358411A JP35841192A JPH06204549A JP H06204549 A JPH06204549 A JP H06204549A JP 4358411 A JP4358411 A JP 4358411A JP 35841192 A JP35841192 A JP 35841192A JP H06204549 A JPH06204549 A JP H06204549A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一個の素子で、１０波程度の波長多重光信号
から各波長ごとの光信号を同時に選択検出することがで
きる導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆動
方法を提供する。 【構成】 半導体基板２１上に形成された光吸収層２５
およびクラッド層２３、２７を有し、基板２１に平行方
向に形成された光の導波路構造を有する導波路型受光素
子において、前記光吸収層２５を多重量子井戸構造で構
成し、且つ、該光吸収層２５を吸収端波長が異なる複数
の多重量子井戸構造を導波路の伝搬方向に形成して構成
し、異なる吸収端波長を有する該光吸収層２５の数と同
数以上の電極２９と、それらの各々の電極２９と対をな
す電極３０を設ける。
から各波長ごとの光信号を同時に選択検出することがで
きる導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆動
方法を提供する。 【構成】 半導体基板２１上に形成された光吸収層２５
およびクラッド層２３、２７を有し、基板２１に平行方
向に形成された光の導波路構造を有する導波路型受光素
子において、前記光吸収層２５を多重量子井戸構造で構
成し、且つ、該光吸収層２５を吸収端波長が異なる複数
の多重量子井戸構造を導波路の伝搬方向に形成して構成
し、異なる吸収端波長を有する該光吸収層２５の数と同
数以上の電極２９と、それらの各々の電極２９と対をな
す電極３０を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、波長多重通信に対応す
る導波路型受光素子とその製造方法、駆動方法に関す
る。
る導波路型受光素子とその製造方法、駆動方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】光ファイバ通信において、伝送容量を増大
させるために波長多重方式は重要な技術である。この方
式では、異なる波長の光に異なる信号をのせ、一本の光
ファイバで伝送する。従って、この方式においては、波
長選択型の受光素子が重要なデバイスになる。その様な
波長選択型受光素子には、例えば、文献１に報告されて
いるものがある。図５（ａ）はその素子の斜視図であ
る。図中、１はｎ+ −ＧａＡｓ基板、２はｎ−Ａｌ0.25
Ｇａ0.75Ａｓクラッド層、３はアンドープＧａＡｓ／Ａ
ｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ多重量子井戸構造、４はｐ−Ａｌ
0.25Ｇａ0.75Ａｓクラッド層、５はｐ+ −ＧａＡｓコン
タクト層、６はｎ電極、７はｐ電極である。この素子
は、プロトン照射による絶縁層８（ドット部分）によ
り、二つの多重量子井戸構造からなる導波路型ディテク
タ１、２に分割され、これらのディテクタ１、２は縦続
接続されている。この素子の動作原理は以下の通りであ
る。即ち、λ1 、λ2 （λ1 ＜λ2 ）の２波長で多重さ
れた光信号がディテクタ１側端面から導波路９に入射
し、伝搬する。ここで、波長選択には量子閉じ込めシュ
タルク効果（quantum-confined Stark effect:ＱＣＳ
Ｅ）が利用される。この効果によると、多重量子井戸構
造に垂直な電界を印加すると、光の吸収端を長波長側に
シフトさせることができる。そこで、ディテクタ２に電
界を印加すると、ディテクタ１では、波長λ1 の光のみ
を検出し、ディテクタ２では、波長λ2 の光のみを検出
するようにすることができる。図５（ｂ）は、上記素子
の逆バイアス電圧による光電流スペクトラムの変化を示
す図である。耐圧を高々１８Ｖとすると、波長の変化は
３０ｎｍ程度になる。 文献１：Appl.Phys.Lett.49(1986)233.
させるために波長多重方式は重要な技術である。この方
式では、異なる波長の光に異なる信号をのせ、一本の光
ファイバで伝送する。従って、この方式においては、波
長選択型の受光素子が重要なデバイスになる。その様な
波長選択型受光素子には、例えば、文献１に報告されて
いるものがある。図５（ａ）はその素子の斜視図であ
る。図中、１はｎ+ −ＧａＡｓ基板、２はｎ−Ａｌ0.25
Ｇａ0.75Ａｓクラッド層、３はアンドープＧａＡｓ／Ａ
ｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ多重量子井戸構造、４はｐ−Ａｌ
0.25Ｇａ0.75Ａｓクラッド層、５はｐ+ −ＧａＡｓコン
タクト層、６はｎ電極、７はｐ電極である。この素子
は、プロトン照射による絶縁層８（ドット部分）によ
り、二つの多重量子井戸構造からなる導波路型ディテク
タ１、２に分割され、これらのディテクタ１、２は縦続
接続されている。この素子の動作原理は以下の通りであ
る。即ち、λ1 、λ2 （λ1 ＜λ2 ）の２波長で多重さ
れた光信号がディテクタ１側端面から導波路９に入射
し、伝搬する。ここで、波長選択には量子閉じ込めシュ
タルク効果（quantum-confined Stark effect:ＱＣＳ
Ｅ）が利用される。この効果によると、多重量子井戸構
造に垂直な電界を印加すると、光の吸収端を長波長側に
シフトさせることができる。そこで、ディテクタ２に電
界を印加すると、ディテクタ１では、波長λ1 の光のみ
を検出し、ディテクタ２では、波長λ2 の光のみを検出
するようにすることができる。図５（ｂ）は、上記素子
の逆バイアス電圧による光電流スペクトラムの変化を示
す図である。耐圧を高々１８Ｖとすると、波長の変化は
３０ｎｍ程度になる。 文献１：Appl.Phys.Lett.49(1986)233.
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記素子では、多重量
子井戸構造の吸収端が必ずしも理想的に急峻でなく、あ
る幅を持つ。従って、異なる波長の間のクロストローク
を低減するためには、波長間隔をある程度大きくとる必
要がある。一方で、ＱＣＳＥで吸収端波長のシフトをあ
る程度以上に大きくすることは、耐圧の点で制約があ
る。これらの要因のために、上記素子においては、一個
の集積化受光素子で選択検出できる波長の数を多くする
ことができないという問題があった。例えば、図５
（ｂ）の特性を有する素子では、耐圧を１８Ｖ以下とす
ると、波長間隔が１０ｎｍ程度以上必要であるから、選
択できる波長の数は２〜３となる。実用上からは１０波
以上の選択機能が望まれている。
子井戸構造の吸収端が必ずしも理想的に急峻でなく、あ
る幅を持つ。従って、異なる波長の間のクロストローク
を低減するためには、波長間隔をある程度大きくとる必
要がある。一方で、ＱＣＳＥで吸収端波長のシフトをあ
る程度以上に大きくすることは、耐圧の点で制約があ
る。これらの要因のために、上記素子においては、一個
の集積化受光素子で選択検出できる波長の数を多くする
ことができないという問題があった。例えば、図５
（ｂ）の特性を有する素子では、耐圧を１８Ｖ以下とす
ると、波長間隔が１０ｎｍ程度以上必要であるから、選
択できる波長の数は２〜３となる。実用上からは１０波
以上の選択機能が望まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆
動方法を提供するものである。本発明の第１発明は、半
導体基板上に形成された光吸収層およびクラッド層を有
し、基板に垂直および平行方向に形成された実屈折率差
または実効屈折率差により基板に平行方向に形成された
光の導波路構造を有する導波路型受光素子において、前
記光吸収層は多重量子井戸構造からなり、且つ、該光吸
収層は吸収端波長が異なる複数の多重量子井戸構造が導
波路の伝搬方向に形成されてなり、異なる吸収端波長を
有する該光吸収層の数と同数以上の電極と、それらの各
々の電極と対をなす同数の電極もしくは共通電極が設け
られている導波路型受光素子である。
決した導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆
動方法を提供するものである。本発明の第１発明は、半
導体基板上に形成された光吸収層およびクラッド層を有
し、基板に垂直および平行方向に形成された実屈折率差
または実効屈折率差により基板に平行方向に形成された
光の導波路構造を有する導波路型受光素子において、前
記光吸収層は多重量子井戸構造からなり、且つ、該光吸
収層は吸収端波長が異なる複数の多重量子井戸構造が導
波路の伝搬方向に形成されてなり、異なる吸収端波長を
有する該光吸収層の数と同数以上の電極と、それらの各
々の電極と対をなす同数の電極もしくは共通電極が設け
られている導波路型受光素子である。
【０００５】また、本発明の第２発明は、半導体基板も
しくはエピウェハ上に、導波路の伝搬方向に間隔が変化
するパターンを有する絶縁膜マスクを形成し、次いで、
該半導体基板もしくはエピウェハ上に、複数の多重量子
井戸構造を、気相成長法、ガスソースＭＢＥ法又はＣＢ
Ｅ法で同時成長させることにより光吸収層を形成する工
程を有する前記発明の導波路型受光素子の製造方法であ
る。
しくはエピウェハ上に、導波路の伝搬方向に間隔が変化
するパターンを有する絶縁膜マスクを形成し、次いで、
該半導体基板もしくはエピウェハ上に、複数の多重量子
井戸構造を、気相成長法、ガスソースＭＢＥ法又はＣＢ
Ｅ法で同時成長させることにより光吸収層を形成する工
程を有する前記発明の導波路型受光素子の製造方法であ
る。
【０００６】また、本発明の第３発明は、半導体基板も
しくはエピウェハ上に、導波路の伝搬方向に幅が変化す
る凸型リッジストライプを形成し、次いで、該半導体基
板もしくはエピウェハ上に、複数の多重量子井戸構造
を、気相成長法、ガスソースＭＢＥ法又はＣＢＥ法で同
時成長させることにより光吸収層を形成する工程を有す
る前記発明の導波路型受光素子の製造方法である。
しくはエピウェハ上に、導波路の伝搬方向に幅が変化す
る凸型リッジストライプを形成し、次いで、該半導体基
板もしくはエピウェハ上に、複数の多重量子井戸構造
を、気相成長法、ガスソースＭＢＥ法又はＣＢＥ法で同
時成長させることにより光吸収層を形成する工程を有す
る前記発明の導波路型受光素子の製造方法である。
【０００７】さらに、本発明の第４発明は、光吸収層の
同一吸収端波長領域内に設けられた複数の電極の各々
と、それらの電極と対をなす各電極もしくは共通電極と
の間に異なる値の電圧を印加することにより、異なる吸
収端波長を実現する前記発明の導波路型受光素子の駆動
方法である。
同一吸収端波長領域内に設けられた複数の電極の各々
と、それらの電極と対をなす各電極もしくは共通電極と
の間に異なる値の電圧を印加することにより、異なる吸
収端波長を実現する前記発明の導波路型受光素子の駆動
方法である。
【０００８】
【作用】第１発明のように、導波路の伝搬方向に形成さ
れた、吸収端波長が異なる複数の多重量子井戸構造によ
り光吸収層を構成する。そうして、吸収端波長の長さの
順に複数の多重量子井戸構造を設置し、吸収端波長の短
い多重量子井戸構造の方から光を入射すると、各多重量
子井戸構造において、その吸収端波長よりも短い波長を
検出することができる。また、各多重量子井戸構造に電
圧を独立して印加することができる手段が設けられてい
るので、ＱＣＳＥを利用して、各多重量子井戸構造への
印加電圧の大きさを変えることにより、吸収端波長を長
波長側にシフトできる。従って、吸収端波長が異なる複
数の多重量子井戸構造にそれぞれＱＣＳＥを利用するこ
とにより、一個の素子で、波長多重光信号から多くの波
長の光信号を同時に選択検出することができる。
れた、吸収端波長が異なる複数の多重量子井戸構造によ
り光吸収層を構成する。そうして、吸収端波長の長さの
順に複数の多重量子井戸構造を設置し、吸収端波長の短
い多重量子井戸構造の方から光を入射すると、各多重量
子井戸構造において、その吸収端波長よりも短い波長を
検出することができる。また、各多重量子井戸構造に電
圧を独立して印加することができる手段が設けられてい
るので、ＱＣＳＥを利用して、各多重量子井戸構造への
印加電圧の大きさを変えることにより、吸収端波長を長
波長側にシフトできる。従って、吸収端波長が異なる複
数の多重量子井戸構造にそれぞれＱＣＳＥを利用するこ
とにより、一個の素子で、波長多重光信号から多くの波
長の光信号を同時に選択検出することができる。
【０００９】第２発明は、前記第１発明の素子の光吸収
層の形成法に関するものである。即ち、導波路の伝搬方
向に間隔が順次小さくなるようなパターンを有する絶縁
膜マスクを形成し、次いで、このようなウェハ上に、多
重量子井戸構造を気相成長法、ガスソースＭＢＥ法又は
ＣＢＥ法により形成する。そうると、一回の成長で、吸
収端波長のことなる多重量子井戸構造を同時に形成する
ことができる（文献２参照）。また、第３発明のよう
に、導波路の伝搬方向に幅が変化する凸型リッジストラ
イプを形成し、次いで、該ウェハ上に、複数の多重量子
井戸構造を、気相成長法、ガスソースＭＢＥ法又はＣＢ
Ｅ法により形成しても、一回の成長で、吸収端波長のこ
となる多重量子井戸構造を同時に形成することができ
る。 文献２：J. Crystal Growth 107(1991)226.
層の形成法に関するものである。即ち、導波路の伝搬方
向に間隔が順次小さくなるようなパターンを有する絶縁
膜マスクを形成し、次いで、このようなウェハ上に、多
重量子井戸構造を気相成長法、ガスソースＭＢＥ法又は
ＣＢＥ法により形成する。そうると、一回の成長で、吸
収端波長のことなる多重量子井戸構造を同時に形成する
ことができる（文献２参照）。また、第３発明のよう
に、導波路の伝搬方向に幅が変化する凸型リッジストラ
イプを形成し、次いで、該ウェハ上に、複数の多重量子
井戸構造を、気相成長法、ガスソースＭＢＥ法又はＣＢ
Ｅ法により形成しても、一回の成長で、吸収端波長のこ
となる多重量子井戸構造を同時に形成することができ
る。 文献２：J. Crystal Growth 107(1991)226.
【００１０】
【実施例】以下、図１に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。本実施例の作製工程を以下に示す。 １）ｎ−ＩｎＰ基板２１上に、ＭＯＣＶＤ法によりｎ−
ＩｎＰバッファ層２２、ｎ−Ａｌ0.47Ｉｎ0.53Ａｓクラ
ッド層２３を順次積層する。 ２）次いで、図１（ａ）に示すように、変化する間隙
（例えばｄ1 ＝２００μｍ、ｄ2 ＝１６０μｍ、ｄ3 ＝
１２０μｍ、ｄ4 ＝８０μｍ、ｄ5 ＝６０μｍ）を有す
るＳｉＯ2 絶縁膜マスク２４からなるフォトマスクパタ
ーンを形成する。 ３）次いで、ＭＯＣＶＤ法を用いたマスク付き選択成長
法により、Ａｌ0.47Ｉｎ0.53Ａｓ／Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ａ
ｓ多重量子井戸構造２５およびｐ−ＡｌＧａＩｎＡｓ層
２６を積層する。この方法により、ＳｉＯ2 絶縁膜マス
ク２４の間隙に積層された多重量子井戸構造２５は、厚
さ、組成が間隙の幅により変化し、間隙幅が小さいほ
ど、光吸収端波長は長くなる。 ４）次いで、ＳｉＯ2 絶縁膜マスク２４を除去し、ｐ−
ＩｎＰクラッド層２７およびｐ−ＧａＩｎＡｓ層２８を
積層する。 ５）次いで、３μｍ幅のストライプ状にｐ−ＧａＩｎＡ
ｓ層２８およびｐ−ＩｎＰクラッド層２７の一部をエッ
チングにより除去する。 ６）次いで、プロトン照射により、電極２９の各々に対
応した異なる素子毎に電気的に絶縁する。 ７）次いで、図１（ｂ）に示すように、ＴｉＰｔＡｕか
らなるｐ電極２９を各フォトディテクタ、ＰＤ1 〜ＰＤ
5 に２個づつ設ける。 ９）最後に、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕからなるｎ電極３０を
設ける。このようにして形成された素子の斜視図を図１
（ｃ）に示す。
を詳細に説明する。本実施例の作製工程を以下に示す。 １）ｎ−ＩｎＰ基板２１上に、ＭＯＣＶＤ法によりｎ−
ＩｎＰバッファ層２２、ｎ−Ａｌ0.47Ｉｎ0.53Ａｓクラ
ッド層２３を順次積層する。 ２）次いで、図１（ａ）に示すように、変化する間隙
（例えばｄ1 ＝２００μｍ、ｄ2 ＝１６０μｍ、ｄ3 ＝
１２０μｍ、ｄ4 ＝８０μｍ、ｄ5 ＝６０μｍ）を有す
るＳｉＯ2 絶縁膜マスク２４からなるフォトマスクパタ
ーンを形成する。 ３）次いで、ＭＯＣＶＤ法を用いたマスク付き選択成長
法により、Ａｌ0.47Ｉｎ0.53Ａｓ／Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ａ
ｓ多重量子井戸構造２５およびｐ−ＡｌＧａＩｎＡｓ層
２６を積層する。この方法により、ＳｉＯ2 絶縁膜マス
ク２４の間隙に積層された多重量子井戸構造２５は、厚
さ、組成が間隙の幅により変化し、間隙幅が小さいほ
ど、光吸収端波長は長くなる。 ４）次いで、ＳｉＯ2 絶縁膜マスク２４を除去し、ｐ−
ＩｎＰクラッド層２７およびｐ−ＧａＩｎＡｓ層２８を
積層する。 ５）次いで、３μｍ幅のストライプ状にｐ−ＧａＩｎＡ
ｓ層２８およびｐ−ＩｎＰクラッド層２７の一部をエッ
チングにより除去する。 ６）次いで、プロトン照射により、電極２９の各々に対
応した異なる素子毎に電気的に絶縁する。 ７）次いで、図１（ｂ）に示すように、ＴｉＰｔＡｕか
らなるｐ電極２９を各フォトディテクタ、ＰＤ1 〜ＰＤ
5 に２個づつ設ける。 ９）最後に、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕからなるｎ電極３０を
設ける。このようにして形成された素子の斜視図を図１
（ｃ）に示す。
【００１１】上記実施例の光電流の波長依存性を図２に
示す。図２からわかるように、絶縁マスクの間隔を２０
０μｍ〜６０μｍの間で変化させて多重量子井戸構造を
形成すると、同時成長でありながら、吸収端波長を約１
００ｎｍ程度変化させることができる。従って、吸収端
波長の間隔を２０ｎｍとすると、λ1 〜λ5 の５個の吸
収端波長をもつ光吸収層を一回の成長で形成することが
できる。また、ＱＣＳＥで選択できる波長間隔を１０ｎ
ｍとすると、λ1 〜λ5 の中間のλ1 ′〜λ5′を吸収
端波長とすることができるので、全体として１０個の波
長を選択することができる。なお、上記実施例では、マ
スク間隔を変化させることで吸収端波長を変化させた
が、メサ状リッジストライプを形成し、その幅を変化さ
せることで、同様に吸収端波長の異なる多重量子井戸構
造を同時成長させることもできる。
示す。図２からわかるように、絶縁マスクの間隔を２０
０μｍ〜６０μｍの間で変化させて多重量子井戸構造を
形成すると、同時成長でありながら、吸収端波長を約１
００ｎｍ程度変化させることができる。従って、吸収端
波長の間隔を２０ｎｍとすると、λ1 〜λ5 の５個の吸
収端波長をもつ光吸収層を一回の成長で形成することが
できる。また、ＱＣＳＥで選択できる波長間隔を１０ｎ
ｍとすると、λ1 〜λ5 の中間のλ1 ′〜λ5′を吸収
端波長とすることができるので、全体として１０個の波
長を選択することができる。なお、上記実施例では、マ
スク間隔を変化させることで吸収端波長を変化させた
が、メサ状リッジストライプを形成し、その幅を変化さ
せることで、同様に吸収端波長の異なる多重量子井戸構
造を同時成長させることもできる。
【００１２】また、上記実施例では、Ｐｉｎ型のＰＤ
（フォトダイオード）としたが、他の構造、即ちショッ
トキバリア型（文献３参照）、ＡＰＤなどでもよい。特
に、ショットキバリア型ＰＤの場合には、ショットキ接
合のリーク電流低減のために、多重量子バリア（ＭＱ
Ｂ）を用いてもよい。図３、４は、それぞれショットキ
バリア型導波路型受光素子とＭＱＢ−ショットキバリア
型の導波路型受光素子の断面図である。図中、３５はＡ
ｌＩｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ多重量子バリアである。な
お、多重量子井戸構造の材料としては、上記実施例の他
に、ＧａＩｎＡｓ（Ｐ）／ＩｎＰでもよく、歪み量子井
戸構造を用いてもよい。また、基板は上記実施例ではｎ
型としたが、半絶縁性基板の上にｎ型層を形成してもよ
い。さらに、マスク付き選択成長法は、ＭＯＣＶＤ法の
他に、ガスソースＭＢＥ法など他の気相成長法を用いて
もよい。上記素子は集積型ディテクタ、プリアンプなど
のＩＣと集積して、集積効果を高めることができる。 文献３：J. Appl. Phys. 64(1988)6536.
（フォトダイオード）としたが、他の構造、即ちショッ
トキバリア型（文献３参照）、ＡＰＤなどでもよい。特
に、ショットキバリア型ＰＤの場合には、ショットキ接
合のリーク電流低減のために、多重量子バリア（ＭＱ
Ｂ）を用いてもよい。図３、４は、それぞれショットキ
バリア型導波路型受光素子とＭＱＢ−ショットキバリア
型の導波路型受光素子の断面図である。図中、３５はＡ
ｌＩｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ多重量子バリアである。な
お、多重量子井戸構造の材料としては、上記実施例の他
に、ＧａＩｎＡｓ（Ｐ）／ＩｎＰでもよく、歪み量子井
戸構造を用いてもよい。また、基板は上記実施例ではｎ
型としたが、半絶縁性基板の上にｎ型層を形成してもよ
い。さらに、マスク付き選択成長法は、ＭＯＣＶＤ法の
他に、ガスソースＭＢＥ法など他の気相成長法を用いて
もよい。上記素子は集積型ディテクタ、プリアンプなど
のＩＣと集積して、集積効果を高めることができる。 文献３：J. Appl. Phys. 64(1988)6536.
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
波路の伝搬方向に形成された、吸収端波長が異なる複数
の多重量子井戸構造により光吸収層を構成し、ＱＣＳＥ
を利用することにより、一個の素子で、１０波以上の波
長多重光信号から各波長ごとの光信号を同時に選択検出
することができるという優れた効果がある。また、マス
ク付き選択成長法により、上記複数の多重量子井戸構造
を一回の気相成長により形成することができるという優
れた効果もある。
波路の伝搬方向に形成された、吸収端波長が異なる複数
の多重量子井戸構造により光吸収層を構成し、ＱＣＳＥ
を利用することにより、一個の素子で、１０波以上の波
長多重光信号から各波長ごとの光信号を同時に選択検出
することができるという優れた効果がある。また、マス
ク付き選択成長法により、上記複数の多重量子井戸構造
を一回の気相成長により形成することができるという優
れた効果もある。
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ本発明に
係る導波路型受光素子の一実施例の絶縁膜マスクからな
るフォトマスクパターンを示す図、上面図および斜視図
である。
係る導波路型受光素子の一実施例の絶縁膜マスクからな
るフォトマスクパターンを示す図、上面図および斜視図
である。
【図２】上記実施例の光電流の波長依存性を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施例であるショットキバリア型
導波路型受光素子の断面図である。
導波路型受光素子の断面図である。
【図４】本発明のさらなる他の実施例であるＭＱＢ−シ
ョットキバリア型の導波路型受光素子の断面図である。
ョットキバリア型の導波路型受光素子の断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来の波長選択型
受光素子の斜視図およびその逆バイアス電圧による光電
流スペクトラムの変化を示す図である。
受光素子の斜視図およびその逆バイアス電圧による光電
流スペクトラムの変化を示す図である。
２１ ｎ−ＩｎＰ基板 ２２ ｎ−ＩｎＰバッファ層 ２３ ｎ−Ａｌ0.47Ｉｎ0.53Ａｓクラッド層 ２４ 絶縁膜マスク ２５ 多重量子井戸構造 ２６ ｐ−ＡｌＧａＩｎＡｓ層 ２７ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ２８ ｐ−ＧａＩｎＡｓ層 ２９ ｐ電極 ３０ ｎ電極 ３５ 多重量子バリア
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された光吸収層およ
びクラッド層を有し、基板に垂直および平行方向に形成
された実屈折率差または実効屈折率差により基板に平行
方向に形成された光の導波路構造を有する導波路型受光
素子において、前記光吸収層は多重量子井戸構造からな
り、且つ、該光吸収層は吸収端波長が異なる複数の多重
量子井戸構造が導波路の伝搬方向に形成されてなり、異
なる吸収端波長を有する該光吸収層の数と同数以上の電
極と、それらの各々の電極と対をなす同数の電極もしく
は共通電極が設けられていることを特徴とする導波路型
受光素子。 - 【請求項２】 半導体基板上に、導波路の伝搬方向に間
隔が変化するパターンを有する絶縁膜マスクを形成し、
次いで、該基板上に、複数の多重量子井戸構造を、気相
成長法、ガスソースＭＢＥ法又はＣＢＥ法で同時成長さ
せることにより光吸収層を形成する工程を有することを
特徴とする請求項１記載の導波路型受光素子の製造方
法。 - 【請求項３】 半導体基板上に、導波路の伝搬方向に幅
が変化する凸型リッジストライプを形成し、次いで、該
基板上に、複数の多重量子井戸構造を、気相成長法、ガ
スソースＭＢＥ法又はＣＢＥ法で同時成長させることに
より光吸収層を形成する工程を有することを特徴とする
請求項１記載の導波路型受光素子の製造方法。 - 【請求項４】 光吸収層の同一吸収端波長領域内に設け
られた複数の電極の各々と、それらの電極と対をなす各
電極もしくは共通電極との間に異なる値の電圧を印加す
ることにより、異なる吸収端波長を実現することを特徴
とする請求項１記載の導波路型受光素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4358411A JPH06204549A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4358411A JPH06204549A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204549A true JPH06204549A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18459161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4358411A Pending JPH06204549A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 導波路型受光素子並びにその製造方法及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06204549A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09153638A (ja) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Nec Corp | 導波路型半導体受光装置およびその製造方法 |
| WO2004010183A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-01-29 | Intel Corporation | Tapered waveguide photodetector apparatus and methods |
| US7675130B2 (en) | 2008-06-27 | 2010-03-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Waveguide photodetector |
| JP2015501421A (ja) * | 2011-10-14 | 2015-01-15 | アストリアム リミテッド | 量子井戸層を有するデバイス |
| US11992694B2 (en) | 2019-02-07 | 2024-05-28 | SMART Photonics Holding B.V. | Building block for electro-optical integrated indium-phosphide based phase modulator |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP4358411A patent/JPH06204549A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09153638A (ja) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Nec Corp | 導波路型半導体受光装置およびその製造方法 |
| US5910012A (en) * | 1995-11-30 | 1999-06-08 | Nec Corporation | Waveguide type semiconductor photodetecting device method for fabricating |
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| US6819839B2 (en) | 2002-07-23 | 2004-11-16 | Intel Corporation | Tapered waveguide photodetector apparatus and methods |
| CN1317572C (zh) * | 2002-07-23 | 2007-05-23 | 英特尔公司 | 锥形波导光电探测器装置和方法 |
| US7675130B2 (en) | 2008-06-27 | 2010-03-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Waveguide photodetector |
| JP2015501421A (ja) * | 2011-10-14 | 2015-01-15 | アストリアム リミテッド | 量子井戸層を有するデバイス |
| US11992694B2 (en) | 2019-02-07 | 2024-05-28 | SMART Photonics Holding B.V. | Building block for electro-optical integrated indium-phosphide based phase modulator |
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