JP2003177367A - 半導体光素子 - Google Patents
半導体光素子Info
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- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
- H01S5/0422—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers with n- and p-contacts on the same side of the active layer
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 半絶縁性基板を用いたハイメサリッジ構造の
半導体光素子であって、良好なオーミック接合が得ら
れ、かつ光強度の低下を防止した半導体光素子を提供す
る。 【解決手段】 ハイメサリッジ構造を有する導波路型の
半導体光素子において、半絶縁性基板１と、半絶縁性基
板上に形成されたリッジ部であって、半絶縁性基板上に
順次積層された下部クラッド層２、コア層３、及び上部
クラッド層４とを含むリッジ部とを備え、下部クラッド
層が、リッジ部から側方に延在して、上面に電極が載置
された高濃度層２ａと、該高濃度層よりキャリア濃度が
低く、コア層に接した低濃度層２ｂとを含む。
半導体光素子であって、良好なオーミック接合が得ら
れ、かつ光強度の低下を防止した半導体光素子を提供す
る。 【解決手段】 ハイメサリッジ構造を有する導波路型の
半導体光素子において、半絶縁性基板１と、半絶縁性基
板上に形成されたリッジ部であって、半絶縁性基板上に
順次積層された下部クラッド層２、コア層３、及び上部
クラッド層４とを含むリッジ部とを備え、下部クラッド
層が、リッジ部から側方に延在して、上面に電極が載置
された高濃度層２ａと、該高濃度層よりキャリア濃度が
低く、コア層に接した低濃度層２ｂとを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等に用いる
半導体光素子に関し、特に、半絶縁性基板を用いたハイ
メサリッジ構造の半導体光素子に関する。
半導体光素子に関し、特に、半絶縁性基板を用いたハイ
メサリッジ構造の半導体光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、全体が７００で表される、従
来の半導体光変調器素子の斜視図である。半導体光変調
素子７００は、半絶縁性ＩｎＰの基板１を含む。基板１
の上には、ｎ−ＩｎＰ下部クラッド層２、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ光吸収層３、ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層４、及びｐ−
ＩｎＧａＡｓコンタクト層５が、順次積層されている。
ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層３は、単一組成の層であって
も、量子井戸構造であっても良い。最上層のコンタクト
層５から、下部クラッド層２の途中までは、メサエッチ
ングされてリッジ部１０が形成されている（ハイメサリ
ッジ構造）。基板１上には、リッジ部１０の片側に下部
クラッド層２が残されている。リッジ部のコンタクト層
５の上には、Ｔｉ／Ａｕアノード電極６が設けられてい
る。また、下部クラッド層２の上には、Ｔｉ／Ａｕカソ
ード電極７が設けられている。
来の半導体光変調器素子の斜視図である。半導体光変調
素子７００は、半絶縁性ＩｎＰの基板１を含む。基板１
の上には、ｎ−ＩｎＰ下部クラッド層２、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ光吸収層３、ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層４、及びｐ−
ＩｎＧａＡｓコンタクト層５が、順次積層されている。
ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層３は、単一組成の層であって
も、量子井戸構造であっても良い。最上層のコンタクト
層５から、下部クラッド層２の途中までは、メサエッチ
ングされてリッジ部１０が形成されている（ハイメサリ
ッジ構造）。基板１上には、リッジ部１０の片側に下部
クラッド層２が残されている。リッジ部のコンタクト層
５の上には、Ｔｉ／Ａｕアノード電極６が設けられてい
る。また、下部クラッド層２の上には、Ｔｉ／Ａｕカソ
ード電極７が設けられている。
【０００３】半導体光変調器素子７００では、一の端面
（入射側端面）から、光吸収層３近傍に入った入射光２
１が、他の端面（出射側端面）から出射光２２として出
る。この時、半導体光変調器素子７００のアノード電極
６とカソード電極７との間に、電圧（変調電気信号）を
印加すると、フランツケルディッシュ効果、又は量子閉
じ込めシュタルク効果により、半導体層である光吸収層
３の光吸収係数が変化する。これにより、出射側の端面
より、強度変調された出射光２２が得られる。
（入射側端面）から、光吸収層３近傍に入った入射光２
１が、他の端面（出射側端面）から出射光２２として出
る。この時、半導体光変調器素子７００のアノード電極
６とカソード電極７との間に、電圧（変調電気信号）を
印加すると、フランツケルディッシュ効果、又は量子閉
じ込めシュタルク効果により、半導体層である光吸収層
３の光吸収係数が変化する。これにより、出射側の端面
より、強度変調された出射光２２が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】カソード電極７のオー
ミック接合抵抗を十分小さくするためには、ｎ−ＩｎＰ
下部クラッド層２のキャリア濃度を７×１０１８ｃｍ
−３以上とする必要がある。しかしながら、以下の式
（１）からわかるように、キャリア濃度が高いほど、半
導体の光吸収係数（自由キャリア損失）は大きくなる
（H. C. Casey, Jr andM..B. Panish, "Heterostructur
e Lasers", Academic Press, (1978), Chapter.3）。
ミック接合抵抗を十分小さくするためには、ｎ−ＩｎＰ
下部クラッド層２のキャリア濃度を７×１０１８ｃｍ
−３以上とする必要がある。しかしながら、以下の式
（１）からわかるように、キャリア濃度が高いほど、半
導体の光吸収係数（自由キャリア損失）は大きくなる
（H. C. Casey, Jr andM..B. Panish, "Heterostructur
e Lasers", Academic Press, (1978), Chapter.3）。
【０００５】
αｆｃ：自由キャリア損失
ｎ、ｐ：電子、正孔密度（単位：ｃｍ−３）
【０００６】このため、下部クラッド層２のキャリア濃
度を高くするほど、半導体光変調器素子７００から出射
する出射光２２の強度が低下するという問題があった。
度を高くするほど、半導体光変調器素子７００から出射
する出射光２２の強度が低下するという問題があった。
【０００７】そこで、本発明は、半絶縁性基板を用いた
ハイメサリッジ構造の半導体光素子において、良好なオ
ーミック接合が得られ、かつ光強度の低下を防止した半
導体光素子の提供を目的とする。
ハイメサリッジ構造の半導体光素子において、良好なオ
ーミック接合が得られ、かつ光強度の低下を防止した半
導体光素子の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハイメサリッ
ジ構造を有する導波路型の半導体光素子であって、半絶
縁性基板と、該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部で
あって、該半絶縁性基板上に順次積層された下部クラッ
ド層、コア層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部と
を備え、該下部クラッド層が、リッジ部から側方に延在
して、上面に電極が載置された高濃度層と、該高濃度層
よりキャリア濃度が低く、該コア層に接した低濃度層と
を含むことを特徴とする半導体光素子である。かかる半
導体光素子では、下部クラッド層が、高濃度層と低濃度
層からなり、高濃度層上に電極が設けられているため、
電極のオーミック抵抗が小さくなる。また、コア層の近
傍は低濃度層となっているため、光の吸収損失が低減で
きる。従って、かかる構造を用いることにより、電極の
オーミック特性が良好であり、かつ光強度の低下が少な
い半導体光素子を提供できる。
ジ構造を有する導波路型の半導体光素子であって、半絶
縁性基板と、該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部で
あって、該半絶縁性基板上に順次積層された下部クラッ
ド層、コア層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部と
を備え、該下部クラッド層が、リッジ部から側方に延在
して、上面に電極が載置された高濃度層と、該高濃度層
よりキャリア濃度が低く、該コア層に接した低濃度層と
を含むことを特徴とする半導体光素子である。かかる半
導体光素子では、下部クラッド層が、高濃度層と低濃度
層からなり、高濃度層上に電極が設けられているため、
電極のオーミック抵抗が小さくなる。また、コア層の近
傍は低濃度層となっているため、光の吸収損失が低減で
きる。従って、かかる構造を用いることにより、電極の
オーミック特性が良好であり、かつ光強度の低下が少な
い半導体光素子を提供できる。
【０００９】また、本発明は、ハイメサリッジ構造を有
する導波路型の半導体光素子であって、半絶縁性基板
と、該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、
該半絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コ
ア層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部とを備え、
該上部クラッド層が、該コア層に接した低濃度層と、該
低濃度層よりキャリア濃度の高い高濃度層とを含むこと
を特徴とする半導体光素子でもある。かかる半導体光素
子では、上部クラッド層が、高濃度層と低濃度層からな
り、高濃度層上に、例えばコンタクト層を介して電極が
設けられるため、電極のオーミック抵抗が小さくなる。
また、コア層の近傍は低濃度層となっているため、光の
吸収損失が低減できる。従って、かかる構造を用いるこ
とにより、電極のオーミック特性が良好であり、かつ光
強度の低下が少ない半導体光素子を提供できる。
する導波路型の半導体光素子であって、半絶縁性基板
と、該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、
該半絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コ
ア層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部とを備え、
該上部クラッド層が、該コア層に接した低濃度層と、該
低濃度層よりキャリア濃度の高い高濃度層とを含むこと
を特徴とする半導体光素子でもある。かかる半導体光素
子では、上部クラッド層が、高濃度層と低濃度層からな
り、高濃度層上に、例えばコンタクト層を介して電極が
設けられるため、電極のオーミック抵抗が小さくなる。
また、コア層の近傍は低濃度層となっているため、光の
吸収損失が低減できる。従って、かかる構造を用いるこ
とにより、電極のオーミック特性が良好であり、かつ光
強度の低下が少ない半導体光素子を提供できる。
【００１０】上記高濃度層のキャリア濃度は、好適には
略７×１０１８ｃｍ−３以上、略１×１０１９ｃｍ−３
以下の濃度であり、上記低濃度層のキャリア濃度は、好
適には略１×１０１７ｃｍ−３以上、略３×１０１７ｃ
ｍ−３以下の濃度である。
略７×１０１８ｃｍ−３以上、略１×１０１９ｃｍ−３
以下の濃度であり、上記低濃度層のキャリア濃度は、好
適には略１×１０１７ｃｍ−３以上、略３×１０１７ｃ
ｍ−３以下の濃度である。
【００１１】上記半絶縁性基板、上記下部クラッド層に
含まれる上記低濃度層及び上記高濃度層、及び上記上部
クラッド層は、例えばＩｎＰからなり、上記コア層がＩ
ｎＧａＡｓＰからなるとする構成が考えられる。
含まれる上記低濃度層及び上記高濃度層、及び上記上部
クラッド層は、例えばＩｎＰからなり、上記コア層がＩ
ｎＧａＡｓＰからなるとする構成が考えられる。
【００１２】上記低濃度層の膜厚は、好適には、略０．
１μｍ以上、略０．６μｍ以下である。発光モードを基
本モードに維持しながら、低濃度層での光吸収損失を抑
えることができるからである。
１μｍ以上、略０．６μｍ以下である。発光モードを基
本モードに維持しながら、低濃度層での光吸収損失を抑
えることができるからである。
【００１３】上記低濃度層の膜厚は、更に好適には、略
０．１μｍ以上、略０．５μｍ以下である。
０．１μｍ以上、略０．５μｍ以下である。
【００１４】また、上記低濃度層と上記高濃度層との間
に、ＩｎＧａＡｓＰ又はＩｎＡｌＡｓからなるエッチン
グストッパ層を含むものであっても良い。かかるエッチ
ングストッパ層を有することにより、リッジ部を正確に
形成でき、製造歩留りが向上する。このため、半導体光
素子を安価に提供できる。
に、ＩｎＧａＡｓＰ又はＩｎＡｌＡｓからなるエッチン
グストッパ層を含むものであっても良い。かかるエッチ
ングストッパ層を有することにより、リッジ部を正確に
形成でき、製造歩留りが向上する。このため、半導体光
素子を安価に提供できる。
【００１５】また、本発明は、ハイメサリッジ構造を有
する導波路型の半導体光素子であって、半絶縁性基板
と、該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、
該半絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コ
ア層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部とを備え、
該下部クラッド層が、リッジ部から側方に延在して、上
面に電極が載置されたバンドギャップエネルギの小さい
ナローギャップ層と、該ナローギャップ層よりバンドギ
ャップエネルギが大きく、該コア層に接したワイドギャ
ップ層とを含むことを特徴とする半導体光素子でもあ
る。かかる半導体光素子では、バンドギャップエネルギ
の小さいナローギャップ層上に電極が設けられているた
め、オーミック接合部の抵抗が小さくなる。また、コア
層に隣接する下部クラッド層は、ワイドギャップ層とな
っているため、コア層への光の閉じ込め効果が大きくで
きるとともに、光の吸収損失も小さくなる。
する導波路型の半導体光素子であって、半絶縁性基板
と、該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、
該半絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コ
ア層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部とを備え、
該下部クラッド層が、リッジ部から側方に延在して、上
面に電極が載置されたバンドギャップエネルギの小さい
ナローギャップ層と、該ナローギャップ層よりバンドギ
ャップエネルギが大きく、該コア層に接したワイドギャ
ップ層とを含むことを特徴とする半導体光素子でもあ
る。かかる半導体光素子では、バンドギャップエネルギ
の小さいナローギャップ層上に電極が設けられているた
め、オーミック接合部の抵抗が小さくなる。また、コア
層に隣接する下部クラッド層は、ワイドギャップ層とな
っているため、コア層への光の閉じ込め効果が大きくで
きるとともに、光の吸収損失も小さくなる。
【００１６】上記半絶縁性基板が例えばＩｎＰからな
り、上記ナローギャップ層がＩｎＧａＡｓＰからなり、
上記ワイドギャップ層がＩｎＰからなる構成とすること
ができる。
り、上記ナローギャップ層がＩｎＧａＡｓＰからなり、
上記ワイドギャップ層がＩｎＰからなる構成とすること
ができる。
【００１７】また、本発明は、上記ナローギャップ層と
上記ワイドギャップ層との界面に、上記該リッジ部の長
手方向に、該ナローギャップ層と該ワイドギャップ層と
の繰り返し構造からなる回折格子が設けられたことを特
徴とする半導体光素子でもある。かかる回折格子を有す
ることにより、ブラッグ波長を有する光の透過効率が向
上する。
上記ワイドギャップ層との界面に、上記該リッジ部の長
手方向に、該ナローギャップ層と該ワイドギャップ層と
の繰り返し構造からなる回折格子が設けられたことを特
徴とする半導体光素子でもある。かかる回折格子を有す
ることにより、ブラッグ波長を有する光の透過効率が向
上する。
【００１８】また、本発明は、ハイメサリッジ構造を有
する導波路型の半導体光素子であって、半絶縁性基板
と、該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、
該半絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コ
ア層、上部クラッド層、及びコンタクト層とを含むリッ
ジ部とを備え、該上部クラッド層とコンタクト層との界
面に、該リッジ部の長手方向に、該上部クラッド層と該
コンタクト層との繰り返し構造からなる回折格子が設け
られたことを特徴と半導体光素子でもある。かかる回折
格子を有することにより、ブラッグ波長を有する光の透
過効率が向上する。
する導波路型の半導体光素子であって、半絶縁性基板
と、該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、
該半絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コ
ア層、上部クラッド層、及びコンタクト層とを含むリッ
ジ部とを備え、該上部クラッド層とコンタクト層との界
面に、該リッジ部の長手方向に、該上部クラッド層と該
コンタクト層との繰り返し構造からなる回折格子が設け
られたことを特徴と半導体光素子でもある。かかる回折
格子を有することにより、ブラッグ波長を有する光の透
過効率が向上する。
【００１９】上記回折格子のピッチは、好適には、上記
コア層を透過する光の波長の略２分の１である。回折格
子のピッチをこのように設計することにより、コア層で
の変調光等の透過効率が向上する。
コア層を透過する光の波長の略２分の１である。回折格
子のピッチをこのように設計することにより、コア層で
の変調光等の透過効率が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、全体が１
００で表される、本実施の形態にかかる半導体光変調器
素子であり、図１（ａ）に斜視図を、図１（ｂ）に、
（ａ）のＩ−Ｉ方向の断面図を示す。
００で表される、本実施の形態にかかる半導体光変調器
素子であり、図１（ａ）に斜視図を、図１（ｂ）に、
（ａ）のＩ−Ｉ方向の断面図を示す。
【００２１】半導体光変調器素子１００は、半絶縁性Ｉ
ｎＰの基板１を含む。基板１の上には、ｎ−ＩｎＰ下部
クラッド層２、ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層（コア層）３、
ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層４、及びｐ−ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層５が、順次積層されている。ＩｎＧａＡｓＰ
光吸収層３は、単一組成の層であっても、量子井戸構造
であっても良い。最上層のコンタクト層５から、下部ク
ラッド層２の途中までは、メサエッチングされてリッジ
部１０が形成されている（ハイメサリッジ構造）。基板
１上には、リッジ部１０の片側に下部クラッド層２が残
されている。リッジ部１０の幅は、例えば２μｍであ
る。上部クラッド５上にはＴｉ／Ａｕからなるアノード
電極６が設けられ、下部クラッド層２の上には、Ｔｉ／
Ａｕからなるカソード電極７が設けられている。
ｎＰの基板１を含む。基板１の上には、ｎ−ＩｎＰ下部
クラッド層２、ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層（コア層）３、
ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層４、及びｐ−ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層５が、順次積層されている。ＩｎＧａＡｓＰ
光吸収層３は、単一組成の層であっても、量子井戸構造
であっても良い。最上層のコンタクト層５から、下部ク
ラッド層２の途中までは、メサエッチングされてリッジ
部１０が形成されている（ハイメサリッジ構造）。基板
１上には、リッジ部１０の片側に下部クラッド層２が残
されている。リッジ部１０の幅は、例えば２μｍであ
る。上部クラッド５上にはＴｉ／Ａｕからなるアノード
電極６が設けられ、下部クラッド層２の上には、Ｔｉ／
Ａｕからなるカソード電極７が設けられている。
【００２２】本実施の形態にかかる半導体光変調器素子
１００では、更に、下部クラッド層２が、上層の高濃度
層２ａと、下層の低濃度層２ｂとからなる。図１に示す
ように、高濃度層２ａは、リッジ部１０の側方にも広が
っている。一方、低濃度層２ｂは、リッジ部１０のみに
形成されている。
１００では、更に、下部クラッド層２が、上層の高濃度
層２ａと、下層の低濃度層２ｂとからなる。図１に示す
ように、高濃度層２ａは、リッジ部１０の側方にも広が
っている。一方、低濃度層２ｂは、リッジ部１０のみに
形成されている。
【００２３】図２は、ｎ型のＩｎＰ層にオーミック電極
を接触させた場合の、ＩｎＰ層のキャリア濃度と、コン
タクト抵抗率との関係である。図２からわかるように、
電極が良好なオーミック接触となるための目標値である
コンタクト抵抗率１×１０− ６Ωｃｍ−２を実現するた
めには、ＩｎＰ層のキャリア濃度を７×１０１８ｃｍ
−３以上とすることが必要となる。従って、カソード電
極７とオーミック接触する高濃度層２のキャリア濃度
は、例えば７×１０１８ｃｍ−３以上、１×１０１ ９ｃ
ｍ−３以下であることが好ましい。
を接触させた場合の、ＩｎＰ層のキャリア濃度と、コン
タクト抵抗率との関係である。図２からわかるように、
電極が良好なオーミック接触となるための目標値である
コンタクト抵抗率１×１０− ６Ωｃｍ−２を実現するた
めには、ＩｎＰ層のキャリア濃度を７×１０１８ｃｍ
−３以上とすることが必要となる。従って、カソード電
極７とオーミック接触する高濃度層２のキャリア濃度
は、例えば７×１０１８ｃｍ−３以上、１×１０１ ９ｃ
ｍ−３以下であることが好ましい。
【００２４】一方、上述の式（１）から、光吸収係数
（αｆｃ）を１０ｃｍ−１以下として、光吸収損失を抑
えるためには、光吸収層３に接する低濃度層２ｂのキャ
リア濃度は、３×１０１７ｃｍ−３以下とする必要があ
る。このため、低濃度層２ｂのキャリア濃度は、１×１
０１７ｃｍ−３以上、３×１０１７ｃｍ−３以下である
ことが好ましい。
（αｆｃ）を１０ｃｍ−１以下として、光吸収損失を抑
えるためには、光吸収層３に接する低濃度層２ｂのキャ
リア濃度は、３×１０１７ｃｍ−３以下とする必要があ
る。このため、低濃度層２ｂのキャリア濃度は、１×１
０１７ｃｍ−３以上、３×１０１７ｃｍ−３以下である
ことが好ましい。
【００２５】図３は、図１に示す半導体光変調器素子１
００における、低濃度層（低濃度ｎ−ＩｎＰクラッド
層）２ｂの膜厚と、光導波路での光吸収係数との関係で
ある。図３では、濃度層２ｂのキャリア濃度を３×１０
１７ｃｍ−３、その吸収係数を０．９ｃｍ−１とし、ま
た、高濃度層２ａのキャリア濃度を７×１０１８ｃｍ−
３、その吸収係数を０．９ｃｍ−１とした。図３に示す
ように、低濃度層２ｂの膜厚を０．５〜０．６μｍより
大きくすると、光導波路の光分布が、基本モード（単一
モード）から高次モードに移る。従って、基本モードの
光分布を得るためには、低濃度層２ｂの膜厚を、０．６
μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下とする必要があ
る。一方、低濃度層２ｂでの光吸収損失を抑えるため
に、低濃度層２ｂの光吸収係数は、少なくとも０．５ｃ
ｍ−１以下である必要がある。従って、図３より、低濃
度層２ｂの膜厚は、少なくとも約０．１μｍ以上とする
必要がある。以上の結果より、低濃度層２ｂの膜厚は、
好適には約０．１μｍ以上、約０．６μｍ以下であり、
更に好適には、約０．１μｍ以上、約０．５μｍ以下で
ある。
００における、低濃度層（低濃度ｎ−ＩｎＰクラッド
層）２ｂの膜厚と、光導波路での光吸収係数との関係で
ある。図３では、濃度層２ｂのキャリア濃度を３×１０
１７ｃｍ−３、その吸収係数を０．９ｃｍ−１とし、ま
た、高濃度層２ａのキャリア濃度を７×１０１８ｃｍ−
３、その吸収係数を０．９ｃｍ−１とした。図３に示す
ように、低濃度層２ｂの膜厚を０．５〜０．６μｍより
大きくすると、光導波路の光分布が、基本モード（単一
モード）から高次モードに移る。従って、基本モードの
光分布を得るためには、低濃度層２ｂの膜厚を、０．６
μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下とする必要があ
る。一方、低濃度層２ｂでの光吸収損失を抑えるため
に、低濃度層２ｂの光吸収係数は、少なくとも０．５ｃ
ｍ−１以下である必要がある。従って、図３より、低濃
度層２ｂの膜厚は、少なくとも約０．１μｍ以上とする
必要がある。以上の結果より、低濃度層２ｂの膜厚は、
好適には約０．１μｍ以上、約０．６μｍ以下であり、
更に好適には、約０．１μｍ以上、約０．５μｍ以下で
ある。
【００２６】このように、半導体光変調器素子１００で
は、クラッド層２が、高濃度層２ａと低濃度層２ｂから
なり、カソード電極７が高濃度層２ａ上に設けられてい
るため、カソード電極７のオーミック抵抗が小さくな
る。また、ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層３の近傍は低濃度層
２ｂとなっているため、光の吸収損失を低減できる。従
って、かかる構造を用いることにより、カソード電極７
のオーミック特性が良好であり、かつ光強度の低下が少
ない半導体光変調器素子１００を提供できる。
は、クラッド層２が、高濃度層２ａと低濃度層２ｂから
なり、カソード電極７が高濃度層２ａ上に設けられてい
るため、カソード電極７のオーミック抵抗が小さくな
る。また、ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層３の近傍は低濃度層
２ｂとなっているため、光の吸収損失を低減できる。従
って、かかる構造を用いることにより、カソード電極７
のオーミック特性が良好であり、かつ光強度の低下が少
ない半導体光変調器素子１００を提供できる。
【００２７】次に、図４を参照しながら、半導体光変調
器素子１００の製造方法について説明する。図４は、図
１のＩ−Ｉ方向における断面図であり、図中、図１と同
一符号は、同一又は相当箇所を示す。
器素子１００の製造方法について説明する。図４は、図
１のＩ−Ｉ方向における断面図であり、図中、図１と同
一符号は、同一又は相当箇所を示す。
【００２８】かかる製造方法では、まず、図４（ａ）に
示すように、半絶縁性のＩｎＰからなる基板１を準備
し、その上に、有機金属気相成長法を用いて、高キャリ
ア濃度ｎ−ＩｎＰの高濃度層２ａ、低キャリア濃度ｎ−
ＩｎＰの低濃度層２ｂ、ＩｎＧａＡｓＰの光吸収層３、
ｐ−ＩｎＰの上部クラッド層４、及びｐ−ＩｎＧａＡｓ
のコンタクト層５を順次、結晶成長させる。各層の層厚
は、例えば、高濃度層２ａが１．５μｍ、低濃度層２ｂ
が０．３μｍ、光吸収層３が０．３μｍ、上部クラッド
層４が１．５μｍ、そしてコンタクト層５が０．３μｍ
とする。また、各層のキャリア濃度は、特に、低濃度層
２ｂが３×１０１７ｃｍ−１、高濃度層２ａが７×１０
１８ｃｍ−１とする。なお、高濃度層２ａと低濃度層２
ｂから、下部クラッド層２が形成される。また、ＩｎＧ
ａＡｓＰの光吸収層３は、単一組成の層であっても、量
子井戸構造であっても良い。
示すように、半絶縁性のＩｎＰからなる基板１を準備
し、その上に、有機金属気相成長法を用いて、高キャリ
ア濃度ｎ−ＩｎＰの高濃度層２ａ、低キャリア濃度ｎ−
ＩｎＰの低濃度層２ｂ、ＩｎＧａＡｓＰの光吸収層３、
ｐ−ＩｎＰの上部クラッド層４、及びｐ−ＩｎＧａＡｓ
のコンタクト層５を順次、結晶成長させる。各層の層厚
は、例えば、高濃度層２ａが１．５μｍ、低濃度層２ｂ
が０．３μｍ、光吸収層３が０．３μｍ、上部クラッド
層４が１．５μｍ、そしてコンタクト層５が０．３μｍ
とする。また、各層のキャリア濃度は、特に、低濃度層
２ｂが３×１０１７ｃｍ−１、高濃度層２ａが７×１０
１８ｃｍ−１とする。なお、高濃度層２ａと低濃度層２
ｂから、下部クラッド層２が形成される。また、ＩｎＧ
ａＡｓＰの光吸収層３は、単一組成の層であっても、量
子井戸構造であっても良い。
【００２９】次に、図４（ｂ）に示すように、メタン、
酸素、及び水素の混合ガスをエッチングガスとして用い
たドライエッチングにより、ハイメサリッジ型の光導波
路構造を形成する。リッジ部１０の幅（図面の横方向）
は約２μｍ、リッジ部の高さ（図面の上下方向）は約
２．５μｍとする。
酸素、及び水素の混合ガスをエッチングガスとして用い
たドライエッチングにより、ハイメサリッジ型の光導波
路構造を形成する。リッジ部１０の幅（図面の横方向）
は約２μｍ、リッジ部の高さ（図面の上下方向）は約
２．５μｍとする。
【００３０】最後に、図４（ｃ）に示すように、レジス
トマスク（図示せず）を形成し、電子ビーム蒸着法によ
りＴｉ／Ａｕ層を形成し、リフトオフ法を用いてアノー
ド電極６及びカソード電極７を形成する。以上の工程
で、図１に示す、ハイメサリッジ型の光導波路構造を有
する半導体光変調器素子１００が完成する。
トマスク（図示せず）を形成し、電子ビーム蒸着法によ
りＴｉ／Ａｕ層を形成し、リフトオフ法を用いてアノー
ド電極６及びカソード電極７を形成する。以上の工程
で、図１に示す、ハイメサリッジ型の光導波路構造を有
する半導体光変調器素子１００が完成する。
【００３１】図５は、全体が２００で表される、本実施
の形態にかかる他の半導体光変調器素子の断面図であ
る。図５は、図１（ａ）のＩ−Ｉと同じ方向の断面図で
あり、図５中、図１と同一符号は、同一又は相当箇所を
示す。
の形態にかかる他の半導体光変調器素子の断面図であ
る。図５は、図１（ａ）のＩ−Ｉと同じ方向の断面図で
あり、図５中、図１と同一符号は、同一又は相当箇所を
示す。
【００３２】半導体光変調器素子２００では、下部クラ
ッド層２を構成する高濃度層２ａと低濃度層２ｂとの間
に、エッチングストッパ層８が設けられている。他の構
成は、半導体光変調器素子１００と同じである。エッチ
ングストッパ層８は、リッジ部のエッチング工程におい
て、特に低濃度層２ｂに対するエッチング選択比の高い
材料が用いられる。半導体光変調器素子２００では、低
濃度層２ｂがＩｎＰからなるので、エッチングストッパ
層８には、例えば、ＩｎＧａＡｓＰやＩｎＡｌＡｓを用
いる。エッチングストッパ層８のキャリア濃度は、上部
にカソード電極７が形成されることから、高濃度層２ａ
と同じく１〜３×１０１８ｃｍ−３程度が好ましい。ま
た、膜厚は１０〜２００ｎｍ程度が好ましい。
ッド層２を構成する高濃度層２ａと低濃度層２ｂとの間
に、エッチングストッパ層８が設けられている。他の構
成は、半導体光変調器素子１００と同じである。エッチ
ングストッパ層８は、リッジ部のエッチング工程におい
て、特に低濃度層２ｂに対するエッチング選択比の高い
材料が用いられる。半導体光変調器素子２００では、低
濃度層２ｂがＩｎＰからなるので、エッチングストッパ
層８には、例えば、ＩｎＧａＡｓＰやＩｎＡｌＡｓを用
いる。エッチングストッパ層８のキャリア濃度は、上部
にカソード電極７が形成されることから、高濃度層２ａ
と同じく１〜３×１０１８ｃｍ−３程度が好ましい。ま
た、膜厚は１０〜２００ｎｍ程度が好ましい。
【００３３】このように、ＩｎＧａＡｓＰやＩｎＡｌＡ
ｓからなるエッチングストッパ層８を挿入することによ
り、メタン、酸素、及び水素の混合ガスをエッチングガ
スに用いてリッジ部１０を形成する工程において、エッ
チング量の制御性が上がり、製造歩留りが向上する。こ
のため、半導体光変調器素子２００の低コスト化が可能
となる。
ｓからなるエッチングストッパ層８を挿入することによ
り、メタン、酸素、及び水素の混合ガスをエッチングガ
スに用いてリッジ部１０を形成する工程において、エッ
チング量の制御性が上がり、製造歩留りが向上する。こ
のため、半導体光変調器素子２００の低コスト化が可能
となる。
【００３４】図６は、全体が３００で表される、本実施
の形態にかかる他の半導体光変調器素子の断面図であ
る。図６は、図１（ａ）のＩ−Ｉと同じ方向の断面図で
あり、図５中、図１と同一符号は、同一又は相当箇所を
示す。
の形態にかかる他の半導体光変調器素子の断面図であ
る。図６は、図１（ａ）のＩ−Ｉと同じ方向の断面図で
あり、図５中、図１と同一符号は、同一又は相当箇所を
示す。
【００３５】半導体光変調器素子３００では、下層クラ
ッド層２と同様に、上部クラッド層４を、ｎ−ＩｎＰの
高濃度層４ａとｎ−ＩｎＰの低濃度層４ｂから形成され
ている。他の構成は、半導体光変調器素子１００と同じ
である。
ッド層２と同様に、上部クラッド層４を、ｎ−ＩｎＰの
高濃度層４ａとｎ−ＩｎＰの低濃度層４ｂから形成され
ている。他の構成は、半導体光変調器素子１００と同じ
である。
【００３６】高濃度層４ａは、例えば、キャリア濃度が
１×１０１８ｃｍ−３、膜厚が１．５μｍであり、低濃
度層４ｂは、例えば、キャリア濃度が３×１０１８ｃｍ
−３、膜厚が０．３μｍである。
１×１０１８ｃｍ−３、膜厚が１．５μｍであり、低濃
度層４ｂは、例えば、キャリア濃度が３×１０１８ｃｍ
−３、膜厚が０．３μｍである。
【００３７】このように、半導体光変調器素子３００で
は、クラッド層４が、高濃度層４ａと低濃度層４ｂから
なり、アノード電極６が高濃度層４ａ上に設けられてい
るため、アノード電極６のオーミック抵抗が小さくな
る。また、ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層３の近傍は低濃度層
４ｂとなっているため、光の吸収損失を低減できる。従
って、かかる構造を用いることにより、アノード電極６
のオーミック特性が良好であり、かつ光強度の低下が少
ない半導体光変調器素子３００を提供できる。
は、クラッド層４が、高濃度層４ａと低濃度層４ｂから
なり、アノード電極６が高濃度層４ａ上に設けられてい
るため、アノード電極６のオーミック抵抗が小さくな
る。また、ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層３の近傍は低濃度層
４ｂとなっているため、光の吸収損失を低減できる。従
って、かかる構造を用いることにより、アノード電極６
のオーミック特性が良好であり、かつ光強度の低下が少
ない半導体光変調器素子３００を提供できる。
【００３８】実施の形態２．図７は、全体が４００で表
される、本実施の形態にかかる半導体光変調器素子の断
面図である。図７は、図１（ａ）のＩ−Ｉと同じ方向の
断面図であり、図７中、図１と同一符号は、同一又は相
当箇所を示す。
される、本実施の形態にかかる半導体光変調器素子の断
面図である。図７は、図１（ａ）のＩ−Ｉと同じ方向の
断面図であり、図７中、図１と同一符号は、同一又は相
当箇所を示す。
【００３９】半導体光変調器素子４００では、下部クラ
ッド層２を、バンドギャップエネルギの小さいナローギ
ャップ層２ｃとバンドギャップエネルギの大きいワイド
ギャップ層２ｄから構成する。ナローギャップ層２ｃに
は、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層を用いるが、代わりにｎ−Ｉ
ｎＧａＡｓ層を用いても良い。また、ワイドギャップ層
２ｄには、実施の形態１と同じくｎ−ＩｎＰ層を用い
る。他の構成は、半導体光変調器素子１００と同じであ
る。
ッド層２を、バンドギャップエネルギの小さいナローギ
ャップ層２ｃとバンドギャップエネルギの大きいワイド
ギャップ層２ｄから構成する。ナローギャップ層２ｃに
は、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層を用いるが、代わりにｎ−Ｉ
ｎＧａＡｓ層を用いても良い。また、ワイドギャップ層
２ｄには、実施の形態１と同じくｎ−ＩｎＰ層を用い
る。他の構成は、半導体光変調器素子１００と同じであ
る。
【００４０】かかる半導体光変調器素子４００では、カ
ソード電極７が、バンドギャップエネルギの小さいナロ
ーギャップ層２ｃ上に設けられているため、オーミック
接合部の抵抗が小さくなる。一方、ＩｎＧａＡｓＰの光
吸収層３に隣接する下部クラッド層２は、ワイドギャッ
プ層２ｄとなっているため、バンドギャップが大きく、
ワイドギャップ層２ｄでの光の吸収損失が小さくなる。
従って、半導体光変調器素子４００では、カソード電極
が良好なオーミック特性を有し、かつ、光強度の低下を
防止できる。
ソード電極７が、バンドギャップエネルギの小さいナロ
ーギャップ層２ｃ上に設けられているため、オーミック
接合部の抵抗が小さくなる。一方、ＩｎＧａＡｓＰの光
吸収層３に隣接する下部クラッド層２は、ワイドギャッ
プ層２ｄとなっているため、バンドギャップが大きく、
ワイドギャップ層２ｄでの光の吸収損失が小さくなる。
従って、半導体光変調器素子４００では、カソード電極
が良好なオーミック特性を有し、かつ、光強度の低下を
防止できる。
【００４１】実施の形態３．図８は、全体が５００で表
される、本実施の形態にかかる半導体光変調器素子５０
０の斜視図である。図８中、図７と同一符号は、同一又
は相当箇所を示す。半導体光変調器素子５００では、下
層クラッド層２を構成するナローギャップ層２ｃと、ワ
イドギャップ層２ｄとが、回折格子１１を形成してい
る。図８に示すように、回折格子１１は、リッジ部１０
の長手方向（光の進行方向）に向って繰り返し構造とな
っている。これにより、ブラッグ波長を有する光の透過
効率が向上する。
される、本実施の形態にかかる半導体光変調器素子５０
０の斜視図である。図８中、図７と同一符号は、同一又
は相当箇所を示す。半導体光変調器素子５００では、下
層クラッド層２を構成するナローギャップ層２ｃと、ワ
イドギャップ層２ｄとが、回折格子１１を形成してい
る。図８に示すように、回折格子１１は、リッジ部１０
の長手方向（光の進行方向）に向って繰り返し構造とな
っている。これにより、ブラッグ波長を有する光の透過
効率が向上する。
【００４２】具体的には、回折格子１１は、ＩｎＧａＡ
ｓＰ（ナローギャップ層２ｃ）／ＩｎＰ（ワイドギャッ
プ層２ｄ）の繰り返し構造からなる。また、回折格子の
ピッチ（格子間隔）は、半導体光変調器素子５００に入
射する光の波長（導波路内での波長）の略１／２とす
る。例えば、波長１．５５μｍの光が半導体光変調器素
子５００に入射して変調される場合には、回折格子１１
のピッチは略２４００Åとなる。回折格子１１のピッチ
をこのように設定することにより、波長１．５５μｍ近
傍の光の伝播特性が向上し、光の伝播損失の低減が可能
となる。
ｓＰ（ナローギャップ層２ｃ）／ＩｎＰ（ワイドギャッ
プ層２ｄ）の繰り返し構造からなる。また、回折格子の
ピッチ（格子間隔）は、半導体光変調器素子５００に入
射する光の波長（導波路内での波長）の略１／２とす
る。例えば、波長１．５５μｍの光が半導体光変調器素
子５００に入射して変調される場合には、回折格子１１
のピッチは略２４００Åとなる。回折格子１１のピッチ
をこのように設定することにより、波長１．５５μｍ近
傍の光の伝播特性が向上し、光の伝播損失の低減が可能
となる。
【００４３】なお、回折格子１１は、ナローギャップ層
２ｃのリッジ部形成領域に、フォトリソグラフィ工程と
エッチング工程を用いて、所定のピッチの凹凸を形成し
た後に、ワイドギャップ層２ｄ等を有機金属気相成長法
を用いて堆積させ、実施の形態１と同じ方法でリッジ部
１０を形成することにより作製する。
２ｃのリッジ部形成領域に、フォトリソグラフィ工程と
エッチング工程を用いて、所定のピッチの凹凸を形成し
た後に、ワイドギャップ層２ｄ等を有機金属気相成長法
を用いて堆積させ、実施の形態１と同じ方法でリッジ部
１０を形成することにより作製する。
【００４４】このように、半導体光変調器素子５００で
は、下層クラッド層２が回折格子１１を有することによ
り、光の伝播損失が抑制でき、低損失の半導体光変調器
素子とすることができる。
は、下層クラッド層２が回折格子１１を有することによ
り、光の伝播損失が抑制でき、低損失の半導体光変調器
素子とすることができる。
【００４５】図９は、全体が６００で表される、本実施
の形態にかかる他の半導体光変調器素子である。半導体
光変調器素子６００では、上層クラッド層４とコンタク
ト層５との間に回折格子１２が形成されている。回折格
子１２では、ＩｎＰ（上層クラッド層４）／ＩｎＧａＡ
ｓ（コンタクト層５）の繰り返し構造が、リッジ部１０
の長手方向に形成され、ピッチは、半導体光変調器素子
６００に入射する光の波長の略１／２となっている。
の形態にかかる他の半導体光変調器素子である。半導体
光変調器素子６００では、上層クラッド層４とコンタク
ト層５との間に回折格子１２が形成されている。回折格
子１２では、ＩｎＰ（上層クラッド層４）／ＩｎＧａＡ
ｓ（コンタクト層５）の繰り返し構造が、リッジ部１０
の長手方向に形成され、ピッチは、半導体光変調器素子
６００に入射する光の波長の略１／２となっている。
【００４６】半導体光変調器素子６００では、光吸収層
３の上部に回折格子１２を形成することにより、光の伝
播損失を抑制し、低損失の半導体光変調器素子としてい
る。
３の上部に回折格子１２を形成することにより、光の伝
播損失を抑制し、低損失の半導体光変調器素子としてい
る。
【００４７】なお、以上の実施の形態で説明した半導体
光変調器素子において、半導体層の導電型（ｐ型、ｎ
型）を逆にすることも可能である。また、実施の形態１
〜３では、光吸収層３をＩｎＧａＡｓＰ層としたが、Ｉ
ｎＧａＡｌＡｓ層を用いることもできる。また、実施の
形態１〜３では、ＩｎＰ基板を用いた場合について述べ
たが、基板にＧａＡｓ半絶縁性基板を用い、クラッド層
をＡｌＧａＡｓ層又はＧａＡｓ層、光吸収層をＡｌＧａ
Ａｓ／ＧａＡｓ層としても構わない。更に、本実施の形
態１〜３では、半導体光変調器素子について説明した
が、導波路型フォトディテクタ等の受光素子にも適用す
ることができる。また、実施の形態１及び２の構造につ
いては、レーザダイオード等の発光素子にも適用するこ
とができる。
光変調器素子において、半導体層の導電型（ｐ型、ｎ
型）を逆にすることも可能である。また、実施の形態１
〜３では、光吸収層３をＩｎＧａＡｓＰ層としたが、Ｉ
ｎＧａＡｌＡｓ層を用いることもできる。また、実施の
形態１〜３では、ＩｎＰ基板を用いた場合について述べ
たが、基板にＧａＡｓ半絶縁性基板を用い、クラッド層
をＡｌＧａＡｓ層又はＧａＡｓ層、光吸収層をＡｌＧａ
Ａｓ／ＧａＡｓ層としても構わない。更に、本実施の形
態１〜３では、半導体光変調器素子について説明した
が、導波路型フォトディテクタ等の受光素子にも適用す
ることができる。また、実施の形態１及び２の構造につ
いては、レーザダイオード等の発光素子にも適用するこ
とができる。
【００４８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、半絶縁性基板を用いたハイメサリッジ構造の半導
体光素子において、電極のオーミック特性が良好で、か
つ光損失の少ない半導体光素子が提供できる。
では、半絶縁性基板を用いたハイメサリッジ構造の半導
体光素子において、電極のオーミック特性が良好で、か
つ光損失の少ない半導体光素子が提供できる。
【００４９】また、かかる半導体光素子を、安価に提供
できる。
できる。
【図１】 本発明の実施の形態１にかかる半導体光変調
器素子の斜視図である。
器素子の斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかる半導体光変調
器素子の断面図である。
器素子の断面図である。
【図３】 ＩｎＰ層のキャリア濃度とコンタクト抵抗率
との関係である。
との関係である。
【図４】 ＩｎＰクラッド層の膜厚と光吸収係数との関
係である。
係である。
【図５】 本発明の実施の形態１にかかる半導体光変調
器素子の製造工程の断面図である。
器素子の製造工程の断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態１にかかる他の半導体光
変調器素子の断面図である。
変調器素子の断面図である。
【図７】 本発明の実施の形態２にかかる他の半導体光
変調器素子の断面図である。
変調器素子の断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態３にかかる半導体光変調
器素子の斜視図である。
器素子の斜視図である。
【図９】 本発明の実施の形態３にかかる他の半導体光
変調器素子の斜視図である。
変調器素子の斜視図である。
【図１０】 従来の半導体光変調器素子の斜視図であ
る。
る。
１ 基板、２ 下層クラッド層、２ａ 高濃度層、２ｂ
低濃度層、３ 光吸収層、４ 上層クラッド層、５
コンタクト層、６ アノード電極、７ カソード電極、
１０ リッジ部、１００ 半導体光変調器素子。
低濃度層、３ 光吸収層、４ 上層クラッド層、５
コンタクト層、６ アノード電極、７ カソード電極、
１０ リッジ部、１００ 半導体光変調器素子。
Claims (12)
- 【請求項１】 ハイメサリッジ構造を有する導波路型の
半導体光素子であって、 半絶縁性基板と、 該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、該半
絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コア
層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部とを備え、 該下部クラッド層が、リッジ部から側方に延在して、上
面に電極が載置された高濃度層と、該高濃度層よりキャ
リア濃度が低く、該コア層に接した低濃度層とを含むこ
とを特徴とする半導体光素子。 - 【請求項２】 ハイメサリッジ構造を有する導波路型の
半導体光素子であって、 半絶縁性基板と、 該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、該半
絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コア
層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部とを備え、 該上部クラッド層が、該コア層に接した低濃度層と、該
低濃度層よりキャリア濃度の高い高濃度層とを含むこと
を特徴とする半導体光素子。 - 【請求項３】 上記高濃度層のキャリア濃度が、略７×
１０１８ｃｍ−３以上、略１×１０１９ｃｍ−３以下の
濃度であり、上記低濃度層のキャリア濃度が、略１×１
０１７ｃｍ−３以上、略３×１０１７ｃｍ−３以下の濃
度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導
体光素子。 - 【請求項４】 上記半絶縁性基板、上記下部クラッド層
に含まれる上記低濃度層及び上記高濃度層、及び上記上
部クラッド層がＩｎＰからなり、上記コア層がＩｎＧａ
ＡｓＰからなることを特徴とする請求項１に記載の半導
体光素子。 - 【請求項５】 上記低濃度層の膜厚が、略０．１μｍ以
上、略０．６μｍ以下であることを特徴とする請求項４
に記載の半導体光素子。 - 【請求項６】 上記低濃度層の膜厚が、略０．１μｍ以
上、略０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項４
に記載の半導体光素子。 - 【請求項７】 上記低濃度層と上記高濃度層との間に、
ＩｎＧａＡｓＰ又はＩｎＡｌＡｓからなるエッチングス
トッパ層を含むことを特徴とする請求項４に記載の半導
体光素子。 - 【請求項８】 ハイメサリッジ構造を有する導波路型の
半導体光素子であって、 半絶縁性基板と、 該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、該半
絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コア
層、及び上部クラッド層とを含むリッジ部とを備え、 該下部クラッド層が、リッジ部から側方に延在して、上
面に電極が載置されたバンドギャップエネルギの小さい
ナローギャップ層と、該ナローギャップ層よりバンドギ
ャップエネルギが大きく、該コア層に接したワイドギャ
ップ層とを含むことを特徴とする半導体光素子。 - 【請求項９】 上記半絶縁性基板がＩｎＰからなり、上
記ナローギャップ層がＩｎＧａＡｓＰからなり、上記ワ
イドギャップ層がＩｎＰからなることを特徴とする請求
項８に記載の半導体光素子。 - 【請求項１０】 上記ナローギャップ層と上記ワイドギ
ャップ層との界面に、上記該リッジ部の長手方向に、該
ナローギャップ層と該ワイドギャップ層との繰り返し構
造からなる回折格子が設けられたことを特徴とする請求
項８又は９に記載の半導体光素子。 - 【請求項１１】 ハイメサリッジ構造を有する導波路型
の半導体光素子であって、 半絶縁性基板と、 該半絶縁性基板上に形成されたリッジ部であって、該半
絶縁性基板上に順次積層された下部クラッド層、コア
層、上部クラッド層、及びコンタクト層とを含むリッジ
部とを備え、 該上部クラッド層とコンタクト層との界面に、該リッジ
部の長手方向に、該上部クラッド層と該コンタクト層と
の繰り返し構造からなる回折格子が設けられたことを特
徴と半導体光素子。 - 【請求項１２】 上記回折格子のピッチが、上記コア層
を透過する光の波長の略２分の１であることを特徴とす
る請求項１０又は１１に記載の半導体光素子。
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