JPH08234148A - 光半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
光半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH08234148A JPH08234148A JP7040178A JP4017895A JPH08234148A JP H08234148 A JPH08234148 A JP H08234148A JP 7040178 A JP7040178 A JP 7040178A JP 4017895 A JP4017895 A JP 4017895A JP H08234148 A JPH08234148 A JP H08234148A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
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- H01S5/0265—Intensity modulators
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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-
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- G02F2202/10—Materials and properties semiconductor
- G02F2202/102—In×P and alloy
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- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2077—Methods of obtaining the confinement using lateral bandgap control during growth, e.g. selective growth, mask induced
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高速変調可能な半導体光変調器、及び光源が集
積された半導体光変調器を提供する。 【構成】ｎ型ＩｎＰの基板１上に形成された光吸収層４
の側面にｉ−ＩｎＰ層６を形成しｐ−ＩｎＰの埋め込み
層７、埋め込み層のｐｎ接合１３の容量を大幅に低減で
き高速変調を可能にする。その製造方法はｎ型ＩｎＰ基
板上に形成された二本のＳｉＯ2 膜のストライプマスク
に挟まれた領域に有機金属気相成長法により光吸収層４
がｎ−ＩｎＰクラッド層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層５に
挟まれたダブルヘテロ層を成長する工程に於いて、ｐ−
ＩｎＰクラッド層５が三角形になるまで成長する工程、
前記ストライプマスクの対向する内側の側縁部の部分的
に除去する工程、ｉ−ＩｎＰ層６、ｐ−ＩｎＰ層よりな
る埋め込み層７を成長する工程を含むことを特徴とす
る。
積された半導体光変調器を提供する。 【構成】ｎ型ＩｎＰの基板１上に形成された光吸収層４
の側面にｉ−ＩｎＰ層６を形成しｐ−ＩｎＰの埋め込み
層７、埋め込み層のｐｎ接合１３の容量を大幅に低減で
き高速変調を可能にする。その製造方法はｎ型ＩｎＰ基
板上に形成された二本のＳｉＯ2 膜のストライプマスク
に挟まれた領域に有機金属気相成長法により光吸収層４
がｎ−ＩｎＰクラッド層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層５に
挟まれたダブルヘテロ層を成長する工程に於いて、ｐ−
ＩｎＰクラッド層５が三角形になるまで成長する工程、
前記ストライプマスクの対向する内側の側縁部の部分的
に除去する工程、ｉ−ＩｎＰ層６、ｐ−ＩｎＰ層よりな
る埋め込み層７を成長する工程を含むことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信に用いられる光半
導体装置、特に高速動作に適した光変調器、光源が集積
された光変調器、及びその製造方法に関する。
導体装置、特に高速動作に適した光変調器、光源が集積
された光変調器、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバー通信技術の進歩に伴い、よ
り長距離、より大容量の伝送システムの開発が進められ
ている。現在商用に供されているのは半導体レーザを直
接変調する方式であるが、この方式では活性層中への注
入電流を変動させるため、これらにともない屈折率が変
動したチャーピングと呼ばれるレーザーの波長揺らぎが
生じる。一方、長距離化には用いる半導体レーザの波長
を１．３μｍ帯のものから１．５５μｍ帯のものに変え
ることが光ファイバーの伝送損失の点から有効である。
しかし、１．５５μｍ帯の光を用いる場合、すでに敷設
されている通常の波長分散補償の無い光ファイバーでギ
ガビット伝送を行おうとすると、前述のチャーピングに
より波長分散に起因する受信側での感度劣化が生じ、既
設の光ファイバーを用いて伝送距離、容量を大きくして
いく上で支障となっている。
り長距離、より大容量の伝送システムの開発が進められ
ている。現在商用に供されているのは半導体レーザを直
接変調する方式であるが、この方式では活性層中への注
入電流を変動させるため、これらにともない屈折率が変
動したチャーピングと呼ばれるレーザーの波長揺らぎが
生じる。一方、長距離化には用いる半導体レーザの波長
を１．３μｍ帯のものから１．５５μｍ帯のものに変え
ることが光ファイバーの伝送損失の点から有効である。
しかし、１．５５μｍ帯の光を用いる場合、すでに敷設
されている通常の波長分散補償の無い光ファイバーでギ
ガビット伝送を行おうとすると、前述のチャーピングに
より波長分散に起因する受信側での感度劣化が生じ、既
設の光ファイバーを用いて伝送距離、容量を大きくして
いく上で支障となっている。
【０００３】この問題を解決する手段として、レーザは
ＤＣ駆動させ外部変調器で光強度を変調させることによ
りレーザのチャーピングを押さえる方式が近年注目を浴
びている。この外部変調器の中でも半導体を用いた電界
吸収型ものは、装置の小型化、組立の容易化等の利点が
あり更に光源となる半導体レーザとの集積化が可能であ
るなど、その開発への期待が大きい。
ＤＣ駆動させ外部変調器で光強度を変調させることによ
りレーザのチャーピングを押さえる方式が近年注目を浴
びている。この外部変調器の中でも半導体を用いた電界
吸収型ものは、装置の小型化、組立の容易化等の利点が
あり更に光源となる半導体レーザとの集積化が可能であ
るなど、その開発への期待が大きい。
【０００４】一方、二本の成長阻止マスクに挟まれた領
域に選択有機金属気相成長法（選択ＭＯＶＰＥ成長）に
より光導波路を形成する技術は、導波路方向でバンドギ
ャップ制御が可能、低損失な光導波路形成が可能である
など、光集積素子製造に有力な技術である。この技術を
用いた従来の光変調器としては、二本の成長素子マスク
に挟まれた領域に選択ＭＯＶＰＥ成長により光吸収層を
含む台形のダブルヘテロ層（ＤＨ層）を成長した後、Ｄ
Ｈ層両脇の成長阻止マスクの一部を除去しクラッド層を
成長させた構造のものが知られていた〔例えば、特開平
４−３０３９８２参照〕。
域に選択有機金属気相成長法（選択ＭＯＶＰＥ成長）に
より光導波路を形成する技術は、導波路方向でバンドギ
ャップ制御が可能、低損失な光導波路形成が可能である
など、光集積素子製造に有力な技術である。この技術を
用いた従来の光変調器としては、二本の成長素子マスク
に挟まれた領域に選択ＭＯＶＰＥ成長により光吸収層を
含む台形のダブルヘテロ層（ＤＨ層）を成長した後、Ｄ
Ｈ層両脇の成長阻止マスクの一部を除去しクラッド層を
成長させた構造のものが知られていた〔例えば、特開平
４−３０３９８２参照〕。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来の光変調器は
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、光変調器の製造工程
及びその構造はｎ−ＩｎＰの基板３０上に１．８μｍ間
隔で二本のＳｉＯ2 のストライプマスク３１を形成し、
このストライプマスクに挟まれた領域に導波領域となる
ｎ−ＩｎＰクラッド層を５００オングストローム
（Ａ）、ＭＱＷ活性層、ｐ−ＩｎＰクラッド層を５００
Ａを選択ＭＯＶＰＥ成長で積層し台形のダブルヘテロ層
３２を形成し（図５（ａ））、この導波領域に隣接する
ＳｉＯ2 をそれぞれ２μｍ除去し、ｐ−ＩｎＰ層３３で
埋め込み、更にｐ−ＩｎＧａＡｓのコンタクト層３５を
成長させる（図５（ｂ））。ところで、光変調器の高速
動作には低容量化が必須となるが、従来の構造（図５
（ｃ））では、埋込み層のｐｎ接合３４の寄生容量が大
きくＧｂ／ｓ動作をさせる事が困難であった。尚、図中
で３５はコンタクト層、３６はＳｉＯ2 、３７はｐ側電
極、３８はｎ側電極、３９は無反射膜である。
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、光変調器の製造工程
及びその構造はｎ−ＩｎＰの基板３０上に１．８μｍ間
隔で二本のＳｉＯ2 のストライプマスク３１を形成し、
このストライプマスクに挟まれた領域に導波領域となる
ｎ−ＩｎＰクラッド層を５００オングストローム
（Ａ）、ＭＱＷ活性層、ｐ−ＩｎＰクラッド層を５００
Ａを選択ＭＯＶＰＥ成長で積層し台形のダブルヘテロ層
３２を形成し（図５（ａ））、この導波領域に隣接する
ＳｉＯ2 をそれぞれ２μｍ除去し、ｐ−ＩｎＰ層３３で
埋め込み、更にｐ−ＩｎＧａＡｓのコンタクト層３５を
成長させる（図５（ｂ））。ところで、光変調器の高速
動作には低容量化が必須となるが、従来の構造（図５
（ｃ））では、埋込み層のｐｎ接合３４の寄生容量が大
きくＧｂ／ｓ動作をさせる事が困難であった。尚、図中
で３５はコンタクト層、３６はＳｉＯ2 、３７はｐ側電
極、３８はｎ側電極、３９は無反射膜である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光変調器は、ｎ
型ＩｎＰ基板上に形成された光吸収層の側面の埋め込み
層が同一導電型の低濃度層であることを特徴とする。
又、その製造方法は、ｎ型ＩｎＰ基板上に二本のＳｉＯ
2 膜ストライプパターンと形成する工程と、このストラ
イプパターンに挟まれた領域に有機金属気相成長法によ
り光吸収層がｎ型ＩｎＰ層、ｐ型ＩｎＰ層に挟まれたダ
ブルヘテロ層を前記ｐ型ＩｎＰ層が三角形になるまで成
長する工程と、前記ストライプパターンの対向する内側
の側縁部を部分的に除去する工程と、ｉ−ＩｎＰ層およ
びｐ−ＩｎＰ層よりなる埋込み層を成長する工程とを含
むことを特徴とする。
型ＩｎＰ基板上に形成された光吸収層の側面の埋め込み
層が同一導電型の低濃度層であることを特徴とする。
又、その製造方法は、ｎ型ＩｎＰ基板上に二本のＳｉＯ
2 膜ストライプパターンと形成する工程と、このストラ
イプパターンに挟まれた領域に有機金属気相成長法によ
り光吸収層がｎ型ＩｎＰ層、ｐ型ＩｎＰ層に挟まれたダ
ブルヘテロ層を前記ｐ型ＩｎＰ層が三角形になるまで成
長する工程と、前記ストライプパターンの対向する内側
の側縁部を部分的に除去する工程と、ｉ−ＩｎＰ層およ
びｐ−ＩｎＰ層よりなる埋込み層を成長する工程とを含
むことを特徴とする。
【０００７】また、本発明は電界吸収型光変調器とレー
ザが集積された光半導体装置において、ＩｎＰ基板上に
形成された光吸収層及び発光層がその側面の埋込み層と
同一導電型の低濃度層であることを特徴とする。そし
て、その製造方法は、ｎ型ＩｎＰ基板上に二本のＳｉＯ
2 膜ストライプパターンを形成する工程と、このストラ
イプパターンに挟まれた領域にＭＯＶＰＥ法により光吸
収層及び発光層がｎ型ＩｎＰ層、ｐ型ＩｎＰ層に挟まれ
たダブルヘテロ層を、前記ｐ型ＩｎＰ層が三角形になる
まで成長する工程と、前記ストライプパターンの対向す
る内側の側縁部を部分的に除去する工程と、ｉ−ＩｎＰ
層およびｐ−ＩｎＰ層よりなる埋込み層を成長する工程
とを含むことを特徴とする。
ザが集積された光半導体装置において、ＩｎＰ基板上に
形成された光吸収層及び発光層がその側面の埋込み層と
同一導電型の低濃度層であることを特徴とする。そし
て、その製造方法は、ｎ型ＩｎＰ基板上に二本のＳｉＯ
2 膜ストライプパターンを形成する工程と、このストラ
イプパターンに挟まれた領域にＭＯＶＰＥ法により光吸
収層及び発光層がｎ型ＩｎＰ層、ｐ型ＩｎＰ層に挟まれ
たダブルヘテロ層を、前記ｐ型ＩｎＰ層が三角形になる
まで成長する工程と、前記ストライプパターンの対向す
る内側の側縁部を部分的に除去する工程と、ｉ−ＩｎＰ
層およびｐ−ＩｎＰ層よりなる埋込み層を成長する工程
とを含むことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。図１は本発明の第１の実施例の光変調器の製造
工程を、図２は図１の実施例の光変調器の断面構造図を
示す。本実施例では、（１００）面方位のｎ−ＩｎＰよ
りなる基板１上に熱ＣＶＤ法によりＳｉＯ2 を１５０ｎ
ｍ堆積させ、〈０１１〉方向に間隔が１．５μｍで幅８
μｍの一対のＳｉＯ2 のストライプマスク２を通常のフ
ォトリソグラフィーとウェットエッチングにより形成す
る。次に、選択ＭＯＶＰＥ成長により成長圧力７５Ｔｏ
ｒｒ、成長温度６２５℃でキャリア濃度５ｘ１０17ｃｍ
-3で層厚０．１μｍのｎ−ＩｎＰクラッド層３、波長組
成１．４６μｍで層厚０．２μｍのノンドープのｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰよりなる光吸収層４、キャリア濃度５ｘ１
０17ｃｍ-3のｐ−ＩｎＰクラッド層５を成長が停止する
まで積層しＤＨ層を形成する（図１（ａ））。このとき
上記のマスク配置では（１１１）Ｂ面上では成長しない
ため、成長層の断面は三角形となり成長が停止する。
尚、ＭＯＶＰＥ成長ではノンドープ層はｎ型の伝導層と
なる。
明する。図１は本発明の第１の実施例の光変調器の製造
工程を、図２は図１の実施例の光変調器の断面構造図を
示す。本実施例では、（１００）面方位のｎ−ＩｎＰよ
りなる基板１上に熱ＣＶＤ法によりＳｉＯ2 を１５０ｎ
ｍ堆積させ、〈０１１〉方向に間隔が１．５μｍで幅８
μｍの一対のＳｉＯ2 のストライプマスク２を通常のフ
ォトリソグラフィーとウェットエッチングにより形成す
る。次に、選択ＭＯＶＰＥ成長により成長圧力７５Ｔｏ
ｒｒ、成長温度６２５℃でキャリア濃度５ｘ１０17ｃｍ
-3で層厚０．１μｍのｎ−ＩｎＰクラッド層３、波長組
成１．４６μｍで層厚０．２μｍのノンドープのｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰよりなる光吸収層４、キャリア濃度５ｘ１
０17ｃｍ-3のｐ−ＩｎＰクラッド層５を成長が停止する
まで積層しＤＨ層を形成する（図１（ａ））。このとき
上記のマスク配置では（１１１）Ｂ面上では成長しない
ため、成長層の断面は三角形となり成長が停止する。
尚、ＭＯＶＰＥ成長ではノンドープ層はｎ型の伝導層と
なる。
【０００９】次に、ストライプパターンの開口幅を通常
のフォトリソグラフィとウェットエッチングにより５μ
ｍに拡げ再度ＭＯＶＰＥ成長法によりノンドープのｉ−
ＩｎＰ層６を０．３μｍ、キャリア濃度５ｘ１０17ｃｍ
-3のｐ−ＩｎＰからなる埋め込み層７を１．８μｍ、キ
ャリア濃度５ｘ１０18ｃｍ-3のｐ−ＩｎＧａＡｓからな
るコンタクト層８を０．２μｍ成長する（図１
（ｂ））。このとき、ｉ−ＩｎＰ層６の成長においては
まず（１００）面でのみ成長が始まり（１１１）Ｂ面で
の成長は（１００）面での成長につれて下部よりはじま
る。従って三角形の頂点付近ではｉ−ＩｎＰは成長しな
い。それに続くｐ−ＩｎＰ層成長に於いては、ＤＨ層は
完全に埋め込まれその断面形状は台形となる。
のフォトリソグラフィとウェットエッチングにより５μ
ｍに拡げ再度ＭＯＶＰＥ成長法によりノンドープのｉ−
ＩｎＰ層６を０．３μｍ、キャリア濃度５ｘ１０17ｃｍ
-3のｐ−ＩｎＰからなる埋め込み層７を１．８μｍ、キ
ャリア濃度５ｘ１０18ｃｍ-3のｐ−ＩｎＧａＡｓからな
るコンタクト層８を０．２μｍ成長する（図１
（ｂ））。このとき、ｉ−ＩｎＰ層６の成長においては
まず（１００）面でのみ成長が始まり（１１１）Ｂ面で
の成長は（１００）面での成長につれて下部よりはじま
る。従って三角形の頂点付近ではｉ−ＩｎＰは成長しな
い。それに続くｐ−ＩｎＰ層成長に於いては、ＤＨ層は
完全に埋め込まれその断面形状は台形となる。
【００１０】次に、熱ＣＶＤ法によりＳｉＯ2 ９を３５
０ｎｍ堆積させ通常のフォトリソグラフィとウェットエ
ッチングによりコンタクト用の窓を開け、Ｔｉ／Ａｕを
それぞれ１００／３００ｎｍスパッタ法により堆積さ
せ、通常のフォトリソグラフィとウェットエッチングに
よりパッド構造のｐ側電極１０を形成する。次に、ウェ
ハーを１００μｍに研磨し、裏面にｎ側電極１１となる
Ｔｉ／Ａｕをそれぞれ１００／３００ｎｍスパッタ法に
より堆積させ、Ｎ2 雰囲気中で４３０℃のシンターを行
う。最後に素子長３００μｍに劈開し、ＳｉＮｘの無反
射膜１２をスパッタ法により劈開面に形成し図２に示す
素子が完成する。
０ｎｍ堆積させ通常のフォトリソグラフィとウェットエ
ッチングによりコンタクト用の窓を開け、Ｔｉ／Ａｕを
それぞれ１００／３００ｎｍスパッタ法により堆積さ
せ、通常のフォトリソグラフィとウェットエッチングに
よりパッド構造のｐ側電極１０を形成する。次に、ウェ
ハーを１００μｍに研磨し、裏面にｎ側電極１１となる
Ｔｉ／Ａｕをそれぞれ１００／３００ｎｍスパッタ法に
より堆積させ、Ｎ2 雰囲気中で４３０℃のシンターを行
う。最後に素子長３００μｍに劈開し、ＳｉＮｘの無反
射膜１２をスパッタ法により劈開面に形成し図２に示す
素子が完成する。
【００１１】本実施例では０．３μｍのｉ−ＩｎＰ層６
を埋込み層７に導入したことにより、埋込み層のｐｎ接
合１３の容量が大幅に低減され、従来０Ｖバイアス時に
４ｐＦであった素子容量が２ｐＦ以下となった。この結
果、２．４Ｇｂ／ｓ変調時に於いても良好な応答が得ら
れた。又、結晶成長工程も従来に比べ回数が同じであ
り、ＤＨ層の断面形状も自己制御されるため制御性、再
現性の点からも優れている。
を埋込み層７に導入したことにより、埋込み層のｐｎ接
合１３の容量が大幅に低減され、従来０Ｖバイアス時に
４ｐＦであった素子容量が２ｐＦ以下となった。この結
果、２．４Ｇｂ／ｓ変調時に於いても良好な応答が得ら
れた。又、結晶成長工程も従来に比べ回数が同じであ
り、ＤＨ層の断面形状も自己制御されるため制御性、再
現性の点からも優れている。
【００１２】図３は本発明の第２の実施例の光変調器と
ＤＦＢレーザとの集積素子の製造工程図、図４は第２の
実施例の光変調器とＤＦＢレーザとの集積素子の構造図
を示す。本実施例の製造工程は（１００）面方位のｎ−
ＩｎＰよりなる基板１４に干渉露光法とウェットエッチ
ングによりレーザ部１５に〈０１１〉方向に周期２４
１．７ｎｍの回折格子１６を形成する。次に、熱ＣＶＤ
法によりＳｉＯを１５０ｎｍ堆積させ、図３（ａ）の上
面図に示すように、〈０１１〉方向に間隔が１．５μｍ
でレーザ部１５では幅１８μｍ、長さ５００μｍ、変調
器部１７では幅５μｍ、長さ２００μｍの一対のＳｉＯ
2 のストライプマスク１８を通常のフォトリソグラフィ
とウェットエッチングにより形成する。
ＤＦＢレーザとの集積素子の製造工程図、図４は第２の
実施例の光変調器とＤＦＢレーザとの集積素子の構造図
を示す。本実施例の製造工程は（１００）面方位のｎ−
ＩｎＰよりなる基板１４に干渉露光法とウェットエッチ
ングによりレーザ部１５に〈０１１〉方向に周期２４
１．７ｎｍの回折格子１６を形成する。次に、熱ＣＶＤ
法によりＳｉＯを１５０ｎｍ堆積させ、図３（ａ）の上
面図に示すように、〈０１１〉方向に間隔が１．５μｍ
でレーザ部１５では幅１８μｍ、長さ５００μｍ、変調
器部１７では幅５μｍ、長さ２００μｍの一対のＳｉＯ
2 のストライプマスク１８を通常のフォトリソグラフィ
とウェットエッチングにより形成する。
【００１３】次に、図３（ｂ）の側面図、図３（ｃ）の
ＡＡ′断面図、図３（ｄ）のＢＢ′断面図に示すように
ＭＯ−ＶＰＥ成長法により成長圧力７５Ｔｏｒｒ、成長
温度６２５℃で波長組成１．１３μｍのキャリア濃度５
ｘ１０17ｃｍ-3のｎ−ＩｎＧａＡｓＰからなるガイド層
１９を０．１μｍ、レーザ部１５でバンドギャップ波長
組成が１．５６μｍとなるようなノンドープのＩｎＧａ
Ａｓ井戸層、波長組成１．１５μｍのＩｎＧａＡｓＰを
バリア層とする７層の多重量子井戸層２０、キャリア濃
度１ｘ１０17ｃｍ-3のｐ−ＩｎＰからなるクラッド層２
１を成長が停止するまで積層しＤＨ層を形成する。この
とき上記のマスク配置では（１１１）Ｂ面上では成長し
ないため、成長層の断面は三角形となる成長が停止す
る。従ってレーザ部と変調器部とでは成長速度が異なる
が共に三角形の断面形状を形成することができる。
ＡＡ′断面図、図３（ｄ）のＢＢ′断面図に示すように
ＭＯ−ＶＰＥ成長法により成長圧力７５Ｔｏｒｒ、成長
温度６２５℃で波長組成１．１３μｍのキャリア濃度５
ｘ１０17ｃｍ-3のｎ−ＩｎＧａＡｓＰからなるガイド層
１９を０．１μｍ、レーザ部１５でバンドギャップ波長
組成が１．５６μｍとなるようなノンドープのＩｎＧａ
Ａｓ井戸層、波長組成１．１５μｍのＩｎＧａＡｓＰを
バリア層とする７層の多重量子井戸層２０、キャリア濃
度１ｘ１０17ｃｍ-3のｐ−ＩｎＰからなるクラッド層２
１を成長が停止するまで積層しＤＨ層を形成する。この
とき上記のマスク配置では（１１１）Ｂ面上では成長し
ないため、成長層の断面は三角形となる成長が停止す
る。従ってレーザ部と変調器部とでは成長速度が異なる
が共に三角形の断面形状を形成することができる。
【００１４】次に、図３（ｅ）に示すようにストライプ
マスク１８の開口幅を通常のフォトリソグラフィとウェ
ットエッチングにより７μｍに拡げ再度ＭＯ−ＶＰＥ成
長法によりｉ−ＩｎＰ層２２を０．３μｍ、キャリア濃
度５ｘ１０17ｃｍ-3のｐ−ＩｎＰからなる埋め込み層２
３を１．８μｍ、キャリア濃度５ｘ１０18ｃｍ-3のｐ−
ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層２４を０．３μｍ成
長する。
マスク１８の開口幅を通常のフォトリソグラフィとウェ
ットエッチングにより７μｍに拡げ再度ＭＯ−ＶＰＥ成
長法によりｉ−ＩｎＰ層２２を０．３μｍ、キャリア濃
度５ｘ１０17ｃｍ-3のｐ−ＩｎＰからなる埋め込み層２
３を１．８μｍ、キャリア濃度５ｘ１０18ｃｍ-3のｐ−
ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層２４を０．３μｍ成
長する。
【００１５】次に、熱ＣＶＤ法によりＳｉＯ2 ２５を３
５０ｎｍ堆積させ通常のフォトリソグラフィとウェット
エッチングによりコンタクト用の窓を開け、Ｔｉ／Ａｕ
をそれぞれ１００／３００ｎｍスパッタ法により堆積さ
せ、通常のフォトリソグラフィとウェットエッチングに
よりｐ側電極２６を形成しウェハーを１００μｍに研磨
した後、裏面にｎ側電極２７となるＴｉ／Ａｕをそれぞ
れ１００／３００ｎｍスパッタ法により堆積させ、Ｎ2
雰囲気中で４３０℃のシンターを行う。最後にそれぞれ
レーザー部、変調器部の中央で劈開し、ＳｉＮｘ膜をス
パッタ法によりレーザ側の端面に高反射膜２８、変調器
側の端面に無反射膜２９を形成し図４に示す素子が完成
する。本実施例ではレーザの閾値１０ｍＡ、１００ｍＡ
での光出力８ｍＷが得られ、また、変調器部の容量を埋
込み層のｐｎ接合を２ｐＦ以下に低減できたことにより
２．４Ｇｂ／ｓ変調時に於いて良好な変調出力波形が得
られた。
５０ｎｍ堆積させ通常のフォトリソグラフィとウェット
エッチングによりコンタクト用の窓を開け、Ｔｉ／Ａｕ
をそれぞれ１００／３００ｎｍスパッタ法により堆積さ
せ、通常のフォトリソグラフィとウェットエッチングに
よりｐ側電極２６を形成しウェハーを１００μｍに研磨
した後、裏面にｎ側電極２７となるＴｉ／Ａｕをそれぞ
れ１００／３００ｎｍスパッタ法により堆積させ、Ｎ2
雰囲気中で４３０℃のシンターを行う。最後にそれぞれ
レーザー部、変調器部の中央で劈開し、ＳｉＮｘ膜をス
パッタ法によりレーザ側の端面に高反射膜２８、変調器
側の端面に無反射膜２９を形成し図４に示す素子が完成
する。本実施例ではレーザの閾値１０ｍＡ、１００ｍＡ
での光出力８ｍＷが得られ、また、変調器部の容量を埋
込み層のｐｎ接合を２ｐＦ以下に低減できたことにより
２．４Ｇｂ／ｓ変調時に於いて良好な変調出力波形が得
られた。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光変調器
は、ｎ型ＩｎＰ基板上に形成された光吸収層の側面の埋
め込み層を同一導電型の低濃度層とすることにより、埋
め込み層のｐｎ接合容量を２ｐＦ以下に低減でき、２．
４Ｇｂ／ｓの高速変調を可能にした。
は、ｎ型ＩｎＰ基板上に形成された光吸収層の側面の埋
め込み層を同一導電型の低濃度層とすることにより、埋
め込み層のｐｎ接合容量を２ｐＦ以下に低減でき、２．
４Ｇｂ／ｓの高速変調を可能にした。
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例の光変
調器の製造工程を示す断面図である。
調器の製造工程を示す断面図である。
【図２】第１の実施例の光変調器の断面構造図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第２の実施例の光変
調器とＤＦＢレーザとの集積素子の製造工程を示す図で
ある。
調器とＤＦＢレーザとの集積素子の製造工程を示す図で
ある。
【図４】第２の実施例の光変調器とＤＦＢレーザとの集
積素子の構造図である。
積素子の構造図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は従来の光変調器の製造工程及
び構造図である。
び構造図である。
１，１４，３０ 基板 ２，１８，３１ ストライプマスク ３ ｎ−ＩｎＰクラッド層 ４ 光吸収層 ５ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ６，２２ ｉ−ＩｎＰ層 ７，２３ 埋込み層 ８，２４，３５ コンタクト層 ９，２５，３６ ＳｉＯ2 １０，２６，３７ ｐ側電極 １１，２７ ｎ側電極 １２，２９，３９ 無反射膜 １３，３４ 埋込み層のｐｎ接合 １５ レーザ部 １６ 回折格子 １７ 変調器部 １９ ガイド層 ２０ 多重量子井戸層 ２１ クラッド層 ２８ 高反射膜 ３２ 台形のダブルヘテロ層 ３３ ｐ−ＩｎＰ層
Claims (4)
- 【請求項１】 電界吸収型光変調器であって、ＩｎＰ基
板上に形成された光吸収層とその側面の埋め込み層が同
一導電型の低濃度層であることを特徴とする光半導体装
置。 - 【請求項２】 電界吸収型光変調器とレーザが集積され
た素子であって、ＩｎＰ基板上に形成された光吸収層及
び発光層がその側面の埋め込み層と同一導電型の低濃度
層であることを特徴とする光半導体装置。 - 【請求項３】 前記電界吸収型光変調器の製造方法に於
いて、ｎ型ＩｎＰ基板上に二本のＳｉＯ2 膜ストライプ
パターンを形成する工程と、前記ストライプパターンに
挟まれた領域に有機金属気相成長法による光吸収層がｎ
型ＩｎＰ層、ｐ型ＩｎＰ層に挟まれたダブルヘテロ層を
前記ｐ型ＩｎＰ層が三角形になるまで成長する工程と、
前記ストライプパターンの対向する内側の側縁部を部分
的に除去する工程と、ｉ−ＩｎＰ層およびｐ−ＩｎＰ層
よりなる埋込み層を成長する工程とを有することを特徴
とする光半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記電界吸収型光変調器とレーザが集積
された素子の製造方法に於いて、ｎ型ＩｎＰ基板上に二
本のＳｉＯ2 膜ストライプパターンを形成する工程と、
前記ストライプパターンに挟まれた領域に有機金属気相
成長法により光吸収層及び発光層がｎ型ＩｎＰ層、ｐ型
ＩｎＰ層に挟まれたダブルヘテロ層を、前記ｐ型ＩｎＰ
層が三角形になるまで成長する工程と、前記ストライプ
パターンの対向する内側の側縁部を部分的に除去する工
程と、ｉ−ＩｎＰ層およびｐ−ＩｎＰ層よりなる埋込み
層を成長する工程とを有することを特徴とする光半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7040178A JPH08234148A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 光半導体装置及びその製造方法 |
| US08/608,332 US5811838A (en) | 1995-02-28 | 1996-02-28 | Electro-absorption type semiconductor optical modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7040178A JPH08234148A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 光半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08234148A true JPH08234148A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12573533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7040178A Pending JPH08234148A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 光半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5811838A (ja) |
| JP (1) | JPH08234148A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424774B1 (ko) * | 1998-07-22 | 2004-05-17 | 삼성전자주식회사 | 선택영역회절격자형성과선택영역성장을위한마스크및이를이용한반도체소자의제조방법 |
| US6229189B1 (en) * | 1998-12-24 | 2001-05-08 | Hughes Electronics Corporation | Multi-function optoelectronic device structure |
| JP2001044566A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Nec Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| US7065300B1 (en) * | 2000-12-14 | 2006-06-20 | Finsiar Corporation | Optical transmitter including a linear semiconductor optical amplifier |
| DE10201103B4 (de) * | 2002-01-09 | 2004-05-13 | Infineon Technologies Ag | Optoelektronisches Bauelement |
| US8346028B2 (en) * | 2009-12-15 | 2013-01-01 | Kotura, Inc. | Optical device having modulator employing horizontal electrical field |
| US20220304186A1 (en) * | 2021-03-17 | 2022-09-22 | Amulaire Thermal Technology, Inc. | Heat-dissipating substrate with coating structure |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04105385A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Nec Corp | 光半導体素子の製造方法 |
| JPH04206985A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Nec Corp | 光半導体素子の製造方法 |
| JPH05110186A (ja) * | 1991-10-14 | 1993-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | モノリシツク光素子およびその製造方法 |
| JPH07202338A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Nec Corp | 光半導体装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2701569B2 (ja) * | 1991-04-01 | 1998-01-21 | 日本電気株式会社 | 光半導体素子の製造方法 |
| FR2716036B1 (fr) * | 1994-02-07 | 1997-07-11 | Mitsubishi Electric Corp | Couche semi-conductrice composée de haute résistance et procédé pour sa croissance cristalline. |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP7040178A patent/JPH08234148A/ja active Pending
-
1996
- 1996-02-28 US US08/608,332 patent/US5811838A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04105385A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Nec Corp | 光半導体素子の製造方法 |
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| JPH07202338A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Nec Corp | 光半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5811838A (en) | 1998-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970930 |