JPH10107389A - 半導体光電子素子の製造方法およびこの方法によって製造される素子および素子マトリックス - Google Patents

半導体光電子素子の製造方法およびこの方法によって製造される素子および素子マトリックス

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JPH10107389A
JPH10107389A JP9249069A JP24906997A JPH10107389A JP H10107389 A JPH10107389 A JP H10107389A JP 9249069 A JP9249069 A JP 9249069A JP 24906997 A JP24906997 A JP 24906997A JP H10107389 A JPH10107389 A JP H10107389A
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レオン・ゴルドスタン
Francois Brillouet
フランソワ・ブリルエ
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カトリーヌ・フオルタン
Joel Jacquet
ジヨエル・ジヤケ
Paul Salet
ポール・サレ
Jean Luc Lafragette
ジヤン・リユツク・ラフラジエツト
Antonina Plais
アントニーナ・プレ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒ化ガリウムの単位胞とともに結晶化可能な
少なくとも一つの材料をリン化インジウムの結晶ウェー
ハ（Ｐ１）上に折出させるためのエピタキシャル折出方
法。 【解決手段】 このような結晶化可能な材料は変成層を
形成する。このような変成層は、マトリックスの面発光
レーザの共振空洞を形成するための半導体ブラグミラー
（４３、Ｍ２）となる。このマトリックスは、ケイ素の
支持体（５０）によって固設される。本発明は光通信に
適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、とくにＶＣＳＥ
Ｌ、すなわち垂直キャビティ面発光レーザ（Vertical C
avity Surface Emitting Laser）型面発光半導体レーザ
などの光電子素子の製造に関する。この発明に関する他
の素子は、マイクロキャビティ発光ダイオードおよび電
気同調可能な光フィルタである。より詳細には本発明
は、光ファイバ通信システム内で通常使用されるスペク
トル窓の一つの中に入るために、送信またはろ波された
光が約１３００または１５００μｍの波長をもたなけれ
ばならない場合のこのような素子の製造に関する。この
ような波長における素子の動作は、この素子に特有な光
電子相互作用の場であり、リン化インジウムＩｎＰの単
結晶板内で形成される活性構造により得られる。この材
料の結晶格子は立方晶系である。
【０００２】
【従来の技術】このようなレーザまたは他の素子のいく
つかの要素は、同じく立方晶系結晶格子を有するがリン
化インジウムの結晶単位胞とは異なるヒ化ガリウムの結
晶単位胞をともなうヒ化ガリウムおよび／または他の材
料から成ると有利である。とくに、レーザまたはマイク
ロキャビティエレクトロルミネセンスダイオードの光学
空洞の端部のうちの一つを構成するブラグのミラーがこ
れに該当する。また、この空洞内に含まれる光学的に活
性な層内に電荷担体を注入する励起電流密度を閉じ込め
るあるいは均一化することができる電気閉じ込め層も該
当することがある。優れた結晶品質は、たとえばレーザ
の活性層を構成すべき半導体板に関しても、半導体ブラ
グミラーなど他の要素に関しても、レーザの良好な動作
のために不可欠であるであると思われるため、結晶の適
合性の問題が生じる。この難しい問題は、リン化インジ
ウムの結晶格子へのヒ化ガリウムの結晶格子の接合をい
かに適切に実現するかの問題であり、この実現は、所期
の良好な動作に適合するという意味において適切でなけ
ればならない。
【０００３】前記問題を防止または解消しつつ上記波長
において発光する面発光レーザを製造するために複数の
既知の方法が提供または実施されている。
【０００４】第一の既知の方法によれば、レーザの少な
くともブラグミラーに関して、リン化インジウムと、単
位胞においてリン化インジウムに適合させた四元材料Ｇ
ａｉｎＡｓＰとの交互の層によってこのミラーを構成す
ることにより、この問題は防止される。二つの材料の屈
折率の差異が小さいことから、必要とされる大きな反射
率を考慮すると、多数の対の層を形成する必要がある。
この数は４０を上回り、そのためにミラーの光学帯の幅
が小さくなり、大きな電気抵抗が発生する。このミラー
を通して励起電流を投入する場合には大きな電気抵抗は
障害となる。また四元材料により、排熱の妨げとなる抵
抗が生じる。この第一の既知の方法は、P. Salet, C. S
tarck, A. Pinquierの報文「High reflectivity semico
nductormirrors for 1.3 um emitting lasers、 Cleo 9
6」に記述されている。
【０００５】同じ問題は、ブラグのミラーの材料がＡｌ
ＩｎＡｓおよびＧａＡｌＩｎＡｓの組成を有する第二の
既知の方法において単位胞の適合を行うことによっても
防止される。この第二の既知の方法の欠点は第一の方法
の欠点と同様である。
【０００６】同じ問題は、ブラグのミラーの材料がＡｌ
ＡｓＳｂおよびＡｌＧａＡｓＳｂの組成を有する第三の
既知の方法において単位胞の適合を行うことによっても
防止される。残念ながらこれらの材料は異なる二つの相
に分解する傾向がある。この第三の既知の方法は、J.C.
Harmand,F.Jeannes,G.Le RouxおよびM. Juhelの論文「A
lAsSb: AlGaAsSb Bragg stacks for 1.55 um wavelengt
h grown by MBE」、Elec. Lett. Vol 31, 1995, 1669に
記述されている。
【０００７】第四の既知の方法によって当該問題は解消
される。すなわち、ブラグのミラーの結晶格子はヒ化ガ
リウムの単位胞を有し、リン化インジウムのウェーハに
接続される。このミラーの材料はヒ化アルミニウムＡｌ
Ａｓおよびヒ化ガリウムである。こらの材料により、高
い反射率と低い熱抵抗および電気抵抗が得られる。ミラ
ーは、ヒ化ガリウムから成る第二ウェーハへのエピタキ
シャル折出又は折出（デポジッション）方法により形成
される。この第二ウェーハは、相互に押しつけることに
より水素下にて６００℃で第一ウェーハに溶接され、こ
のようにして結合された二つのウェーハのアセンブリは
「複合ウェーハ」と呼ばれることがある。
【０００８】このようにして溶接することができるウェ
ーハの寸法が限られているため、この第四の既知の方法
は高価である。実際、レーザの経済的な製造は通常、大
寸法のウェーハを作製し、次に場合によってはこれを切
断し、そのようにして分離した各部分がレーザあるいは
単数または複数のレーザマトリックスとなるようにする
ことによって実現される。この第四の既知の方法によっ
て形成される複合ウェーハはその寸法が限られているた
め、本方法が経済的になるように、それぞれが十分に多
数のレーザを構成することができない。また、製造され
るレーザのしきい電圧は比較的高い。この第四の方法は
「ウェーハフュージョン（wafer fusion）」という国際
的な名称で知られ、フランス語では「liaison par fusi
on」という語に訳すことができよう。この方法は、D.I.
Babic, K.Treubel, R.P.Mirin, N.M.Margalit, J.E.Bow
ers, E.L.Hu, D.E.Mars, L.YangおよびK.CareyのPhoto
n.Techn. lett. vol 7. 1225, 1995掲載論文において記
述されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ブラグミラ
ー、またはヒ化ガリウムおよび同じ結晶単位胞の材料に
関する独自の特性を有する別の要素を含みながらも、単
位胞の異なる二つの結晶格子の結合がこれらのレーザま
たはダイオードの性能を損ねないようにした、リン化イ
ンジウムと組み合わされた波長で発光する面発光レーザ
またはマイクロキャビティエレクトロルミネセンスダイ
オードを安価に製造できるようにすることを目的とす
る。より一般的には、本発明はこのような素子を製造す
るためにこれら二種類の材料を簡単かつ効果的に結合で
きるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】これらの目的のため、本
発明はとくに、ヒ化ガリウムの単位胞で結晶化可能な少
なくとも一つの材料をリン化インジウムの単位胞を有す
る結晶ウェーハ上に折出させるために、エピタキシャル
折出方法を使用する少なくとも一つの変成折出操作を含
み、その結果、この結晶化可能な材料が、この素子の機
能的光路上においてこのウェーハと直列に配設された少
なくとも一つの変成層を形成することを特徴とする半導
体光電子素子の製造方法を対象とする。
【００１１】本発明の他の目的については後記する。
【００１２】添付の図面を使用して、本発明に関する種
々の有効な措置について説明するとともに、この発明の
種々の実施形態について単なる例として記述する。これ
らの図は、種々の面発光レーザの種々の製造段階におけ
る断面図である。同じ性質の二つの要素がこれらの図の
うちの二つにおいて示され、これら種々のレーザ内で同
等の機能を果たす時には、この二つの要素は同一の参照
数字および／または文字で示すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１および図２において示してあ
る半導体層の下から上に向かっての連続順は、これらの
層の折出段階の連続順を示し、図示したレーザはこのよ
うなレーザのマトリックスに属する。
【００１４】以降、半導体ウェーハの表面は水平であ
り、これらのウェーハ及びこれらのウェーハ上に折出し
た層の厚さは垂直であると想定することにする。もちろ
ん、製造された素子は任意の方向に配設することができ
る。
【００１５】本発明による前記第一の方法は、前記に記
載の第四の既知の方法と同様に、以下の操作を含む。こ
れらの操作によって折出される層を図１に示す。
【００１６】− リン化インジウムＩｎＰを主成分とす
るウェーハを形成する。この第一の方法を説明するため
に、以降、場合に応じてこのウェーハを「第一ウェー
ハ」と呼ぶことにする。このウェーハは、下面Ｆ１およ
び上面Ｆ２となる二つの主要水平面を有する。このウェ
ーハ内に含まれる活性構造は、下から上に向かって、 ・ 本発明のこの第一方法においては通常Ｎ型である、
第一の導電型の下部注入層３と、 ・ 三元または四元組成の活性材料または量子井戸から
成りリン化インジウムの結晶単位胞を有する活性層４
と、 ・ 別の導電型、すなわち通常Ｐ型である上部注入層５
とを含む。
【００１７】この構造は、垂直方向、および注入層の導
電型によって規定される直接方向を有する励起電流が通
過するようになっている。そのためこの構造は、波長が
１２００〜２０００ｎｍであって通常１３００または１
５００ｎｍ程度である光を増幅することができる。
【００１８】− 第一ウェーハの上面上へ、ヒ化ガリウ
ムＧａＡｓの結晶単位胞を有する材料から成る第二半導
体ウェーハＰ２を設置する。二つのウェーハを重ね合せ
ることにより、下面Ｆ１および上面Ｆ３を有する複合ウ
ェーハが形成される。第二ウェーハに結合された要素
は、製造すべきレーザ内で種々の機能を果たすことがで
きる。この機能の二つについては後記する。
【００１９】− 製造すべきレーザ用の垂直共振光学空
洞を構成するため、下面上に下部ミラーＭ１を形成し、
複合ウェーハの上面上に上部ミラー１３を形成する。こ
のレーザの光がこの空洞から出ることができるように、
これらのミラーのうちの一つは部分的に透明になってい
る。
【００２０】− 最後に、活性構造を通じて前記励起電
流を注入することができるように、複合ウェーハの下面
上に下部電極１６を、上面上に上部電極１２をそれぞれ
形成する。
【００２１】本発明によれば、第二ウェーハの設置は、
前記エピタキシャル折出方法による折出操作に置き換え
られる。この操作により、第一ウェーハの上面上で変成
層が次第に成長する。
【００２２】エピタキシャル折出方法は通常、折出が行
われる基板と結晶的に連続する層が結果として形成され
ることがわかっている。しかし、本発明の範囲内では、
ヒ化ガリウムとリン化インジウムの単位胞の不一致が顕
著であることから、このような方法を使用すると、接触
している材料の結晶格子内で機械的応力および転位が発
生する。折出層の厚さ方向においては非常に多数の転位
が相次いで発生する。その場合、この材料はこれらの層
と同様に、「変成した」とされる。この材料は、同じ組
成の他の結晶化材料と比べ比較的高い転位密度をもつこ
とができ、材料が折出されるウェーハに近いところでは
これらの転位が比較的均一に分布することができる。さ
らに、第一ウェーハの結晶格子に印加される応力によっ
て、格子に転位を発生させることができる。ところで、
この第一ウェーハ内に含まれる活性構造内で顕著な転位
が発生すると、レーザの機能が妨げられる。それがおそ
らく、第二ウェーハを設置するにあたりエピタキシャル
折出方法を使用しなくてもよいようにするために、前記
に記載の第四の既知の製造方法が複雑な段階を含んでい
た理由の一つであろう。しかしながら、本発明の範囲内
では、このような折出方法により第一ウェーハの結晶格
子内で発生する応力は、このウェーハの上面を起点とす
る浅い部分に制限され得ることが予測され、また下部に
ある活性構造の動作は、このような応力によって引き起
こされる転位の影響をほとんど受け得ないことがことが
わかった。
【００２３】また、おそらく全てが不可欠ということで
はないが、措置によっては、活性構造の機能を何ら損ね
ることなくそのまま維持する上で有効に寄与したものが
あることがわかった。これらの措置のうちの一つによれ
ば、変成折出操作に先立ち、リン化インジウムの結晶単
位胞を有するブロック層６の折出を行う。このブロック
層は、四元組成の材料から成る。この層により、ヒ化ガ
リウム内で発生する転位を効果的に阻止することができ
る。この層はたとえばＧａ0.2Ｉｎ0.8Ａｓ0.44Ｐ0.56の
組成を有する。
【００２４】使用するエピタキシャル折出方法はたとえ
ば分子ビームエピタキシである。ただし、ＭＯＶＰＥと
よばれる気相成長技術を利用することもできる。
【００２５】変成折出操作は、５００℃未満の温度、た
とえば４５０または４００℃にて行うことが有利と思わ
れる。
【００２６】さらに別の長所を有する別の特徴によれ
ば、上部ミラー１３はブラグミラーである。このミラー
は、ヒ化ガリウムＡｓＧａから成るまたはヒ化ガリウム
を主成分とする層と、ヒ化ガリウムとは屈折率が著しく
異なるかヒ化ガリウムと単位胞が一致する、屈折率コン
トラスト材料の層との垂直方向に交互に連続する部分で
構成される。この屈折率コントラスト材料は通常、ヒ化
アルミニウムＡｌＡｓを主成分とする。ヒ化アルミニウ
ムはたとえばＡｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓの組成を有する。この
ようなミラーにより周知のように、少なくとも９９．８
％前後と非常に高い反射率が得られるが、これはレーザ
が動作する上で必要であり金属ミラーでは不可能であろ
う。本発明の一環として、驚くべきことに、半導体のブ
ラグミラーが変成層で構成されていてもミラーの品質は
ほとんど低下せず、とくに、レーザの動作に支障をきた
す可能性のある光の損失をもたらさなかったことがわか
った。したがって下部ミラーはきわめて部分的に透明で
ある。下部ミラーはたとえば多重誘電型である。下部ミ
ラーの反射率はたとえば９９．７％前後である。下部ミ
ラーは以下の操作により作製される。
【００２７】− くり抜き部分２０を形成するためにウ
ェーハＰ１の下面Ｆ１から基板１を局部的にエッチング
する操作。このくり抜き部分は底部２１を有する。この
くり抜き部分は十分に深く、この底部とこのウェーハの
上面との間のウェーハＰ１の減少された厚さが、共振空
洞に適する厚さと等しくなっている。この厚さはこの空
洞の軸Ａ方向に想定すべきものである。くり抜き部分の
外側のウェーハが有する表面２２がこのウェーハにおい
て取り扱い強度を維持するのに十分であるように、くり
抜き部分の表面寸法は限定される。
【００２８】− くり抜き部分２０の底部２１上に、交
互する屈折率を有し、誘電材料から成る連続層を折出さ
せる操作。
【００２９】上部ウェーハが多数の半導体層の重ね合せ
により構成されることは、活性層の機能上の完全性を維
持する上で有効であると思われる。しかしながら、単位
胞が不一致の状態でこれら半導体層を折出させると、異
なる屈折率を有する層同士の間でとくに形成される界面
において、表面のざらつきが発生することがわかった。
このようなざらつきは分散により光損を引き起こすこと
があり、そのような光損は、共振空洞内で光学振動が発
生するのを妨げるおそれがある。しかしながら、本発明
によれば、このようなざらつきが十分に抑制され、その
結果、レーザの共振光学空洞内にそのような層が存在し
ながらもレーザの良好な作動が可能であることがわかっ
た。
【００３０】このようなざらつきを制限するのに有効な
措置によれば、第二ウェーハＰ２内で重ねられた半導体
層７、９、１０、１３、１４は、０．１〜５モル％の比
率のインジウムを含み、０．５〜１モル％、たとえば１
モル％前後であることが好ましい。インジウムを添加す
ることにより、ざらつきのない「滑らかな」層を形成す
ることができる。
【００３１】電極に関しては、そのうちの少なくとも一
つを光学共振空洞に対し横に配設しなければならない。
これは、部分的に透明なミラーと同じ主要面上にある電
極である。この電極がこの空洞の軸Ａ上に配設されてい
れば、この電極によりこの空洞から光が出るのが防止さ
れるであろう。一つまたは二つの電極をこのような位置
にすることにより、励起電流は共振空洞から離れたとこ
ろを通過するようになる。ところで、活性層のレベルで
は、励起電流はこの空洞の軸の近傍に閉じ込めることが
好ましい。これを行うために、光学空洞の近傍を除いて
は電気的に絶縁されるようその表面の一部分上で酸化さ
れている層を、半導体ウェーハ内に内蔵することが知ら
れている。しかしながら、電流の閉じ込めは、この目的
のためにエッチング操作により水平寸法が制限されてい
る上部ミラーの上方に上部電極を配置することによって
も実現される。この場合、部分的に酸化された層は通
常、励起電流の密度を均一化する上で有益である。この
層は、ヒ化ガリウムと同じ結晶単位胞を有するヒ化アル
ミニウムＡｌＡｓで構成されることが有利である。その
ような理由から、半導体第二ウェーハＰ２を形成する折
出操作には、ヒ化アルミニウム層９の折出、および共振
光学空洞の軸Ａから離れる側面区域８内におけるこの層
の酸化を含めるのが好ましい。
【００３２】次に、本発明の四つの実施形態についてよ
り詳細に記述する。
【００３３】図１のように、本発明による第一レーザを
作製するために、以下に示す順序で半導体層が折出され
た。まず第一ウェーハＰ１を形成するために、以下の層
が特に明記がない限りリン化インジウムＩｎＰで構成さ
れた。
【００３４】− 厚さ０．１ｍｍで、３×１０18ｃｍ-3
でＮドープされた基板１。
【００３５】− １１８０ｎｍの特性波長を有するＧａ
ＩｎＡｓＰから成るエッチストップ層２。この層は厚さ
５０ｎｍで、１×１０18ｃｍ-3でＮドープされる。ウェ
ーハＰ１の下面Ｆ１の中央部分のエッチング時には、こ
の層によりエッチングの深さを制限し、表面が形成さ
れ、その表面上に、誘電層から成る下部ミラーＭ１が折
出された。
【００３６】− 厚さ１０００〜２０００ｎｍで、１×
１０18ｃｍ-3でＮドープされた下部注入層３。
【００３７】− 三元または四元材料あるいは多重量子
井戸から成り、１３００または１５００ｎｍの特性波長
を有する活性層４。この層は厚さ１００〜１０００ｎｍ
で、ドープされていない。
【００３８】− 厚さ１００〜２０００ｎｍで、２×１
０18ｃｍ-3でＰドープされた上部注入層５。
【００３９】ウェーハＰ１の上面Ｆ２上には、ＧａＩｎ
ＡｓＰから成り、３０ｎｍというように、この層が光学
的役割を果たすことができないきわめて薄い厚さを有す
る層６が折出された。
【００４０】次に、第二ウェーハＰ２を形成するため
に、以下の層が折出され、これらの層は特に明記がない
限りヒ化ガリウムで構成された。
【００４１】− 厚さ３００〜５００ｎｍで、２×１０
18ｃｍ-3でＰドープされた下部層７。この層の周辺区域
は酸化され、材料ＡＩＯｘから成り励起電流密度の閉じ
込めまたは均一化に有効な誘電遮蔽８を構成する。
【００４２】− レーザの発光波長の３／４に等しい光
学的厚さを有し３×１０19ｃｍ-3でＰドープされた接触
層１０。
【００４３】− リン化インジウムおよびガリウムＧａ
ＩｎＰから成るエッチストップ層１１。この層内のイン
ジウムおよびガリウムの比率は、ヒ化ガリウムと単位胞
が一致するように選択される。この層は厚さ１０〜５０
ｎｍで、ドープされていない。この層は、レーザの上部
ミラー１３を側面で制限するためのウェーハＰ１および
Ｐ２を含む複合ウェーハの上面Ｆ３上で後に行われるエ
ッチングの侵食深さを制限する役割を有する。
【００４４】−上部ミラー１３。このミラーは、レーザ
の波長の１／４に等しい同じ光学的厚さを有するドープ
されていない二つの層で各々が構成される２０〜３０対
の層５を含む。各対の層のうちの片方の材料は、Ｇａ
0.1Ａｌ0.9Ａｓの組成を有し、ヒ化ガリウムの単位胞と
単位胞が一致している。他方の層の材料はヒ化ガリウム
である。
【００４５】− 厚さが約２００ｎｍで、ドープされて
いない相整合層１４。この層は、ミラー１３と、光を反
射しミラー１３と協動する上部金属層１５との間に適当
な光学的距離を導入することを目的とする。
【００４６】層１３および１４のアセンブリは、上部ミ
ラー１３を側面で制限するためにエッチングされた。こ
のエッチングの後、複合ウェーハの上面Ｆ３上に金Ａｕ
および／またはタングステンＷの金属層が折出された。
上部ミラー上ではこの層は追加反射板１５となる。層１
１および接触層１０上では、この金属層はミラー１３の
周囲の上部電極１２となる。
【００４７】下部電極１６は、下部ミラーＭ１の周囲の
下面Ｆ１上に折出された。レーザへの励起電流は、１７
などの電源により後にこれらの電極に供給されることに
なる。
【００４８】同じく本発明の実施の形態において説明す
る他の三つのレーザの作製は、以下に示す点を除き、前
記の説明と同様である。
【００４９】図１に示す第二のレーザでは、上部ミラー
１３は、屈折率が交互に異なる誘電層の折出により作製
された。
【００５０】図２に示す第三のレーザでは、上部ミラー
１３は、同時に上部電極３５にもなる補足反射ミラー１
５からレーザ励起電流を注入することができるようにす
るために半導体層がＰドープされることを除いては第一
のレーザにおける場合と同じ対の半導体層から成る。接
触層が果たした役割と同様の電気伝導という役割は、こ
こでは従ってドープされた層１４が果たす。
【００５１】第三のレーザにとくに類似し同じく図２に
示す第四のレーザでは、ミラーが有する電気抵抗および
光学損を低減するために半導体層がＮドープされること
を除いてはミラー１３は第三のレーザにおける場合と同
じ対の半導体層から成る。したがって層７、９および１
１もＮドープされ、励起電流は、層５および７によって
形成されるトンネル接合部Ｎ／Ｐによって伝達される。
【００５２】本発明による第二の方法は、とくに、前記
に記載の目的だけでなく追加的な目的も達成できる点
で、第一の方法とは若干異なり、その結果、この第二の
方法は本発明の好ましい実施形態となっている。これら
の追加的な目的は、面発光レーザなどの素子の製造に関
して生じる問題についての追加的な説明の後に示すこと
にする。
【００５３】ブラグミラーは、前記に示したように、自
然結晶単位胞がヒ化ガリウムの自然結晶単位胞であるよ
うな材料からなる変成層を折出させることにより、前記
に記述したようなリン化インジウムＰ１のウェーハ上に
形成すると有利であり、通常、これらの材料のうちの一
つはヒ化ガリウムそのものである。したがって、本発明
による第一の方法の場合とは異なり、このような変成層
により下部ミラーを作製することが有益となることがあ
る。また、このようなレーザの共振光学空洞を構成する
二つのミラーは、このレーザが良好に動作できるように
する目的で決定される距離だけ間隔を取らなくてはなら
ないことがわかっている。したがってこれら二つのミラ
ーは、Ｐ１などのウェーハの両側の主要な二つの面上に
配設し、このウェーハの厚みによって必然的に間隔が取
られるようにしなければならない。
【００５４】ところでレーザの製造過程においては、こ
のようなウェーハは種々の取り扱いをうける。経済的な
方法で多数のレーザをまとめて製造することができるよ
うにするためには、このウェーハはかなり大きな面積を
有さなければならない。これらの取り扱いに耐えるため
には、このような面積をもつウェーハはたとえば０．１
ｍｍなど比較的大きな厚さを有さなければならない。こ
の厚さは、レーザの光学空洞の二つのミラーの間の比較
的小さな距離、たとえば０．０４ｍｍよりはるかに大き
い。したがって、半導体ウェーハの取り扱いが行えるの
に必要な比較的大きな厚さと、製造すべき各レーザの光
学空洞を形成する二つのミラーの間に設定されるべき比
較的小さな厚さとをいかにして両立させるかという厚さ
の問題が生じる。
【００５５】既知の方法ではこの問題の解決が不完全で
ある。第一の既知の方法によれば、各光学空洞のミラー
はヒ化ガリウムを主成分とするブラグのミラーである。
このようなミラーはそれぞれ、リン化インジウムを主成
分とするウェーハのある一つの面、たとえば上面上に配
設しなければならない。そのために、ミラーはまずエピ
タキシャル折出により比較的厚いヒ化ガリウムの基板上
に作製される。次に、ウェーハフュージョンにより、ミ
ラーはリン化インジウムのウェーハに組み付けられる。
ミラーは、ウェーハを薄くするためにこのウェーハの反
対側の面、たとえば下面をエッチングすることができる
ように、ウェーハを物理的に補強する。同様の第二の操
作により第二ミラーを配設することができ、光学空洞が
形成される。この第一の既知の方法は、組み付けること
ができるミラーおよびウェーハの寸法にこのような限度
があることからコスト高であり、そのため、同一のウェ
ーハから作製することができるレーザ数が限られる。さ
らに、ウェーハと、ウェーハフュージョンによりウェー
ハに組み付けられるミラーとの界面に結晶転位が発生す
るが、これらの転位は、この方法によって製造されるレ
ーザの動作に影響を及ぼすような転位である。最後に、
この方法では三つの半導体基板が必要である。
【００５６】第二の既知の方法によれば、この厚さの問
題を解決するために、活性構造のエピタキシャル折出に
より、比較的厚いリン化インジウムの基板１の上面にウ
ェーハを作製する。誘電層を有する局部的なミラーはこ
のウェーハの上面上に配設される。次に、図１に示す第
一のレーザの製造に関して前記に記載したように、この
基板の下面はマスクを通して局部的にエッチングされ、
各チップ用のくり抜き部分が形成される。次に、誘電層
を有するミラーは、各チップを光学空洞内に収納するた
めにこれらのくり抜き部分の底部に配設される。この第
二の既知の方法は以下の欠点を有する。
【００５７】− くり抜き部分同士の間隔がそのまま残
っている場合でも、くり抜きを行うことによって半導体
ウェーハが脆弱化する − 方法の実施が長時間になり、慎重さを要する − くり抜き部分の側面が垂直方向に対し大きく傾いて
いる。これらのくり抜き部分が相互に重なり合っていな
いため、これらの部分の底部上に配設されるミラー同士
の間隔が大きくなる。そのため、レーザ同士の間隔が
０．５ｍｍを超えるように大きくなり、したがって同一
のウェーハから作製することができるレーザ数が限られ
る。
【００５８】本発明はとくに以下の追加的目的を有す
る。
【００５９】− リン化インジウムと組み合わされた波
長で発光する面発光半導体レーザなどの光電子素子を経
済的かつ確実に製造できるようにする − レーザマトリックスを構成するために同一のウェー
ハ上に形成された素子間で良好な電気的分離が行えるよ
うにする − このようにして作製される素子の活性構造内で発生
する熱の良好な散逸が行えるようにする 図３から図９は、本発明に適合しこれらの追加的目的を
達成することができる第二の方法を示す図である。これ
らの図に示す要素が図１および図２に示す要素と同様で
ある時は、そのような要素は、同じ参照文字および／ま
たは数か、３０だけ増加した参照番号で示すことがで
き、図３の層３１はたとえば図１の層１と同様である。
また、図５〜図９において図示する新規層の折出操作の
順序は、層がこれらの図の上から下に向かって連続する
順序に対応する。
【００６０】本発明による第二の方法の諸段階をまず、
第一の方法にも適するように一般的に記述し、次に、こ
の第二の方法だけに対応するように具体的に説明する。
反復を制限するために、重要でない操作は、両者の方法
にとって有益である場合でも片方の方法に関してのみ記
述することを理解されたい。
【００６１】両者の方法に共通な重要な操作は以下の通
りである。
【００６２】− ウェーハＰ１を形成する。このウェー
ハは、下面Ｆ１と上面Ｆ２との間に厚さを有する。この
厚さは、ウェーハの取り扱いができる機械的強度をこの
ウェーハに付与するのに十分である。以降、このような
機械的強度を「取り扱い強度」と呼ぶことにする。
【００６３】− ウェーハの上面上に少なくとも一つの
上部ミラー１３または４３を形成する。この上部ミラー
はブラグミラーである。このミラーは、ヒ化ガリウムＡ
ｓＧａなどの材料と、第一の方法について前記に記述し
たような屈折率コントラスト材料とから交互に構成され
る変成層を垂直方向に連続して折出させることによって
形成される。これらの層は上部ミラーの層となる。
【００６４】− ウェーハＰ１の下面上に少なくとも一
つの下部ミラーＭ１またはＭ２を形成して、作製すべき
各素子用の垂直共振光学空洞を構成する。各共振光学空
洞は、その軸Ａに沿って相互に対向する下部ミラーと上
部ミラーとのアセンブリによって構成される。これらの
二つのミラーのうちの少なくとも一つは、素子の外部に
ある装置にこの空洞を光学的に結合することができるよ
うに幾分透明である。
【００６５】− 最後に、下部電極１６および４６、な
らびに上部電極１２、１５または４５を、ウェーハＰ１
の下面および上面上にそれぞれ形成し、作製すべき各素
子についてこのウェーハを通して制御電気信号を印加で
きるようにする。
【００６６】より詳細には、ウェーハＰ１はエピタキシ
ャル折出操作によって、第一の導電型を有する基板１ま
たは３１上に形成される。この第一の導電型は、例とし
て示した第一の方法および第二の方法のどちらを想定す
るかによりｎ型またはＰ型となる、この操作において
は、以下の項目が順に行われる。
【００６７】− 第一の導電型を有するバッファ層３０
を折出させる − 第一の導電型を有する下部ドープ層３または３３を
折出させる − 活性層４または３４を折出させる − 第一の導電型とは反対の第二の導電型を有する上部
ドープ層５または３５を折出させ、活性層を作製する。
【００６８】通常、制御電気信号は、下部および上部ド
ープ層から前記活性層内に電荷担体を注入するための励
起電流であり、前記素子は、面発光レーザまたはマイク
ロキャビティエレクトロルミネセンスダイオードであ
る。ただしこの素子は、たとえば電子吸収振幅変調器、
位相変調器、または同調フィルタとすることもできる。
その場合、活性層は増幅機能ではなく、光吸収または移
相機能を有することになる。以後、前記素子によって変
調またはろ波された光を「この素子からの光」と呼ぶこ
とにし、この素子内で光が通った経路は、前記に記載の
「機能光路」となる。この光路は、光学空洞の内側にあ
る軸Ａの部分上に伸びる。
【００６９】本発明によれば、この方法は通常、素子の
マトリックスの表面内に相互に並置された複数の光電子
素子を含む素子のマトリックスの製造に適用される。操
作のうちのいくつかは、作製するマトリックスの表面全
体に延びる少なくとも一つの層を折出または除去するこ
とによって行われる集合的製造操作である。このような
集合的製造操作によって折出される層は、４６などの集
合層となる。ウェーハＰ１はこのような操作の集合によ
って形成され、この集合自体もこのような操作となる。
本方法はさらに、少なくとも一つの分離操作を含む。こ
のような分離操作は、集合層の複数の領域を相互に分離
させ、作製すべき光電子素子にこれらの領域をそれぞれ
割り当てるための、この集合層の局部的エッチングを含
む。
【００７０】より詳細には、本発明による第二の方法で
は、少なくとも一つの下部ミラーを形成する操作自体も
以下の集合的製造操作を含む。
【００７１】− 下面５２および上面５４を有し、前記
取り扱い強度となる機械的強度を支持体に付与する厚さ
を有する支持体５０を用意する − ウェーハＰ１の前記上面Ｆ２の上部にこの支持体を
設置する − この支持体をウェーハフュージョンによりこのウェ
ーハに固定する。このウェーハフュージョンは、各上部
ミラー４３上にこの支持体の下面５２を熱間押圧するこ
とによって行われる。
【００７２】− ウェーハＰ１をその下面Ｆ１からエッ
チングする。このエッチングにより基板３１、次にエッ
チストップ層３２が除去され、共振空洞に関する所期の
厚さがこのウェーハに付与される。エッチングにより下
面Ｆ１が新規下面Ｆ４に換わる。
【００７３】− 最後に、この新規下面上に、集合層を
構成しＭ２などの各下部ミラーを構成するために交互す
る屈折率を有する連続層を折出させる。このミラーは、
前記に記述したようにして構成される変成層を垂直方向
に連続して折出させることによって形成されるブラグの
ミラーである。これらの層は下部ミラーの層となる。
【００７４】下部電極４６を形成する操作は、 − 集合層となる下部電極層を折出させることによって
行う集合的製造操作と、 − 下部電極層のエッチングで構成される分離操作とを
含む。
【００７５】少なくとも一つの下部ミラーＭ２を折出さ
せる操作は、 − 下部ミラー層を折出させることによって行う集合的
製造操作と、 − これらの下部ミラー層のエッチングで構成される分
離操作とを含む。
【００７６】図８および図９によれば、追加分離操作に
より、ウェーハＰ１の前記下面から上部注入層までウェ
ーハがエッチングされる。
【００７７】上部ミラー４３は部分的に透明であって第
二の導電型を有し、支持体５０は半導体かつ透明であっ
て同じく第二の導電型を有することが好ましい。その場
合、上部電極を形成する操作は、 − 支持体５０の上面５４上に上部電極層４５を折出さ
せることにより行う集合折出操作と、 − この上部電極層内に、作製すべき各素子用の窓５６
を形成するエッチング操作とを含む。この窓は、この素
子の光が通過できるようにこの素子の光学空洞の軸Ａの
周囲に延びる。
【００７８】支持体５０はケイ素から成ることが好まし
い。しかしながら、本発明の他の実施形態として、光も
素子への励起電流もこの支持体を通過しなくてもよい形
態が可能である。その場合、この支持体をチッ化アルミ
ウムなど他の材料で構成することもできる。
【００７９】本発明はさらに、作製すべき各素子用の排
熱器５８を形成する操作を含むことが好ましい。この操
作は、金などの良好な熱伝導材料の塊を、ウェーハの下
面Ｆ１上、下部ミラーＭ２上および／またはこの素子の
下部電極４６上に折出させることによって行う。
【００８０】この措置は、素子の活性構造によって構成
される熱源に可能な限り近いところに排熱器があるとい
う長所を有する。熱の排出にあたり、熱が支持体を通過
しなければならない場合には、このような長所は存在し
ない。
【００８１】より詳細には、本発明による第二の方法を
実施するために、以下の値および組成を例として示すこ
とができよう。とくに明記がない限り、ウェーハＰ１の
層はリン化インジウムＩｎＰから成る。
【００８２】− 基板３１：厚さ０．２５または０．３
ｍｍ、直径：５０ｍｍ − バッファ層３０：厚さ１０００ｎｍ − エッチストップ層３２：四元材料ＧａＩｎＡｓＰ、
特性波長１１８０ｎｍ、厚さ１５０ｎｍ − 下部注入ドープ層３３：１×１０18ｃｍ-3でＰドー
プ、厚さ２７０ｎｍ − 活性層３４：１５５０ｎｍの特性波長を有する厚さ
１０ｎｍの７〜９個の量子井戸、１１８０ｎｍの特性波
長を有する厚さ１０ｎｍの障壁により分離されている。
【００８３】− 上部注入ドープ層３５：１×１０18ｃ
ｍ-3でＮドープ、厚さ２７０ｎｍ − 上部ミラー４３：ＡｌＡｓおよびＧａＡｓで交互に
構成される２３．５対の層、厚さ約１００ｎｍ、１×１
０18ｃｍ-3でＮドープ − 結晶ケイ素支持体５０は厚さ０．３ｍｍ、直径７５
ｍｍである。
【００８４】− 上部ミラー４３と支持体５０との間の
ウェーハフュージョンは、６００または７００℃、３０
〜１５０ｇ／ｃｍ2の圧力の水素束下で、２０分〜１時
間、行われる。
【００８５】− 下部ミラーＭ２は、分子ビームエピタ
キシにより折出される。このミラーはそのドーピングの
種類がＰ型である点でのみミラー４３と異なる。
【００８６】− 下部接触層４４は厚さ１００ｎｍであ
り、３×１０19ｃｍ-3でＰドープされる。
【００８７】前記の説明から、本発明による第二の方法
にしたがい実現される光電子素子のマトリックスは、少
なくとも以下の要素を含むことがわかる。
【００８８】− リン化インジウムの単位胞を有し、か
つマトリックスに関する所期の機械的強度よりも低い機
械的強度を有する結晶ウェーハＰ１ − ヒ化ガリウムの単位胞とともに結晶化が可能な材料
から成る変成層４３、Ｍ２。これらの変成層はウェーハ
Ｐ１上に形成され、マトリックスの各素子の機能光路Ａ
上にこのウェーハとともに直列に配設される。
【００８９】− 最後に、変成層およびウェーハＰ１の
材料とは異なる材料から成る支持体５０。この支持体
は、ウェーハの機械的強度より高い機械的強度を有す
る。支持体はウェーハフュージョンにより変成層４３に
直接固定され、マトリックスに所期の機械的強度が付与
される。
【００９０】前記説明はとくにレーザの製造に関するも
のであった。
【００９１】マイクロキャビティエレクトロルミネセン
スダイオードの製造は、二つのミラーの間の空洞の長さ
およびこれらのミラーの反射率において、前記の種類の
レーザの製造と異なる。本発明の範囲内でこの長さおよ
びこれらの反射率に関して実施すべき値は、この範囲外
にあるダイオードに関して当業者にとって既知の値と同
じある。
【００９２】また、同調フィルタの製造は、二つのミラ
ーが部分的に透明でなければない点、および異なる電気
分極、さらに場合によっては変化する電気分極で、活性
構造が動作する点がとくに異なる。ここでも、これらの
値に関して実施すべき値は、当業者にとって既知の値と
同じである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第一の方法の二つの態様によって
製造される第一および第二レーザを示す図である。
【図２】本発明による第一の方法のさらに別の二つの態
様によって製造される第三および第四レーザを示す図で
ある。
【図３】本発明による第二の方法によるレーザマトリッ
クスであって、第二レーザを含むレーザマトリックスの
製造の連続する段階を示す図である。
【図４】本発明による第二の方法によるレーザマトリッ
クスであって、第二レーザを含むレーザマトリックスの
製造の連続する段階を示す図である。
【図５】本発明による第二の方法によるレーザマトリッ
クスであって、第二レーザを含むレーザマトリックスの
製造の連続する段階を示す図である。
【図６】本発明による第二の方法によるレーザマトリッ
クスであって、第二レーザを含むレーザマトリックスの
製造の連続する段階を示す図である。
【図７】本発明による第二の方法によるレーザマトリッ
クスであって、第二レーザを含むレーザマトリックスの
製造の連続する段階を示す図である。
【図８】本発明による第二の方法によるレーザマトリッ
クスであって、第二レーザを含むレーザマトリックスの
製造の連続する段階を示す図である。
【図９】本発明による第二の方法によるレーザマトリッ
クスであって、第二レーザを含むレーザマトリックスの
製造の連続する段階を示す図である。
【符号の説明】
１、３１ 基板 ２、３２ エッチストップ層 ３、３３ 下部注入層 ４、３４ 活性層 ５、３５ 上部注入層 ６ 薄い層 ７ 下部層 ８ 誘電遮蔽 ９ ヒ化アルミニウム層 １０ 接触層 １１ エッチストップ層 １２、１５、４５ 上部電極 １３ ミラー １４ ドープ層 １６、４６ 下部電極 １７ 電源 ２０ くり抜き部分 ２１ 底部 ２２ ウェーハ表面 ３０ バッファ層 ４３ 上部ミラー ４４ 下部接触層 ５０ 支持体 ５２、Ｆ１ 下面 ５４、Ｆ２、Ｆ３ 上面 ５６ 各素子用の窓 ５８ 各素子用の排熱器 Ａ 機能光路 Ｆ４ 新規下面 Ｍ１、Ｍ２ 下部ミラー Ｐ１、Ｐ２ ウェーハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランソワ・ブリルエ フランス国、92140・クラマール、リユ・ デ・サブロン、57 (72)発明者 カトリーヌ・フオルタン フランス国、91460・マルクシ、ブルバー ル・ネラトン、17 (72)発明者 ジヨエル・ジヤケ フランス国、91470・リムール、リユ・ド ウ・ユルポワ、33 (72)発明者 ポール・サレ フランス国、92140・クラマール、アブニ ユ・ジヤン・ジオレス、93 (72)発明者 ジヤン・リユツク・ラフラジエツト フランス国、91630・マロル・アン・ユル ポワ、リユ・ドウ・ラ・プラス、14 (72)発明者 アントニーナ・プレ フランス国、75019・パリ、リユ・デ・フ エツト、17、

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エピタキシャル折出方法を使用して、ヒ
    化ガリウムの単位胞で結晶化可能な少なくとも一つの材
    料（７、９、１０、１３）をリン化インジウムの単位胞
    を有する結晶ウェーハ（Ｐ１）上に折出させる、少なく
    とも一つの変成折出操作を含み、その結果、この結晶化
    可能な材料が、この素子の機能光路（Ａ）においてこの
    ウェーハと直列に配設された少なくとも一つの変成層
    （７、９、１０、１３、４３）を形成することを特徴と
    する半導体光電子素子の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記ウェーハの取り扱いを可能にする取
    り扱い強度となる機械的強度を前記ウェーハに付与する
    のに十分な厚さを下面（Ｆ１）と上面（Ｆ２）との間に
    有する前記ウェーハ（Ｐ１）を形成する操作と、 前記ウェーハの前記上面上に、少なくとも一つの上部ミ
    ラー（１３、４３）、すなわち、ヒ化ガリウムＡｓＧａ
    を主成分とする材料と、ヒ化ガリウムとは屈折率が著し
    く異なるがヒ化ガリウムと単位胞が一致する、屈折率コ
    ントラスト材料とから交互に構成される垂直方向の一連
    の変成層を折出することによって形成されるブラグのミ
    ラーを形成する操作と、 軸（Ａ）に沿って相互に対向する下部ミラーと上部ミラ
    ーとのアセンブリによって構成される、作製すべき前記
    各素子用の軸（Ａ）を有する垂直共振光学空洞を構成す
    るために、前記ウェーハの前記下面上に、少なくとも一
    つが前記素子の外部にある装置にこの空洞を光学的に結
    合することができるように部分的に透明な少なくとも一
    つの下部ミラー（Ｍ１、Ｍ２）を形成する操作と、 作製すべき前記各素子ごとに前記ウェーハを通して制御
    電気信号を印加できるようにするために、このウェーハ
    の下面および上面上にそれぞれ下部電極（１６、４６）
    および上部電極（１２、１５、４５）を形成する操作と
    を含む請求項１に記載の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記変成折出操作の開始時に四元組成の
    ブロック層（６）の折出を行うことを特徴とする請求項
    ２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記エピタキシャル折出方法が分子ビー
    ムエピタキシであることを特徴とする請求項１に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 前記変成層（Ｐ２）が０．１〜５モル％
    の比率でインジウムを含むことを特徴とする請求項２に
    記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記インジウムの比率が０．５〜１％で
    ある請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記ウェーハ（Ｐ１）がエピタキシャル
    折出操作によって、第一の導電型の基板（１、３１）上
    に形成され、これらの操作が、 第一の導電型を有する下部ドープ層（３、３３）を折出
    させる操作と、 活性層（４、３４）を折出させる操作と、 第一の導電型とは反対の第二の導電型を有する上部ドー
    プ層（５、３５）を折出させ、活性層を作製する操作と
    をこの順に含む請求項２に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記変成折出操作が、ヒ化アルミニウム
    層（９）の折出、および共振空洞の前記軸（Ａ）から離
    れた側面区域（８）内におけるこの層の酸化を含むこと
    を特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 素子のマトリックスの表面内に相互に並
    置された前記の複数の光電子素子を含む素子のマトリッ
    クスの製造に適用され、前記操作のうちのいくつかが、
    前記マトリックスの表面全体に延びる少なくとも一つの
    層を折出または除去することによって行われる集合的製
    造操作であり、前記集合的製造操作によって折出される
    層が集合層（４ｂ）となり、前記ウェーハ（Ｐ１）を形
    成する前記操作が前記集合的製造操作であり、前記方法
    がさらに、少なくとも一つの分離操作を含み、前記各分
    離操作が、この集合層の複数の領域を相互に分離させ、
    かつ前記の作製すべき光電子素子にこれらの領域をそれ
    ぞれ割り当てるための、前記集合層の局部的エッチング
    を含む請求項７に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 少なくとも一つの下部ミラーを形成す
    る前記操作自体が、各前記共振空洞ごとに、 底部（２１）を有するくり抜き部分（２０）を形成する
    ためにウェーハ（Ｐ１）の前記下面（Ｆ１）から前記基
    板（１）を局部的にエッチングして、この底部とこのウ
    ェーハの前記上面との間の前記ウェーハの減少された厚
    さが、この空洞の前記軸（Ａ）方向の前記共振空洞に関
    する所期の厚さと等しくなるように、このくり抜き部分
    が十分に深く、このくり抜き部分の外部のこのウェーハ
    が有する表面（２２）が、このウェーハにおいて前記取
    り扱い強度を維持するのに十分であるように、このくり
    抜き部分の表面寸法を限定する操作と、 このくり抜き部分の底部（２１）上に、交互する屈折率
    を有する連続層を折出させて前記下部ミラー（Ｍ１）を
    構成する操作とを含む請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 下部ミラー（Ｍ１）の前記層が誘電層
    である請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記上部電極（１５、４５）を形成す
    る操作が、 前記集合層となる上部電極層を折出させることによって
    行う前記集合的製造操作と、 前記上部電極層のエッチングで構成される前記分離操作
    とを含む請求項９に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 少なくとも一つの上部ミラー（１３）
    を折出させる前記操作が、 前記上部ミラー層を折出させることによって行う前記集
    合的製造操作と、 これらの上部電極層のエッチングで構成される前記分離
    操作とを含む請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 少なくとも一つの下部ミラーを形成す
    る前記操作自体が、 下面（５２）および上面（５４）を有し、前記取り扱い
    強度となる機械的強度を支持体に付与する厚さを有する
    支持体（５０）を用意する操作と、 ウェーハ（Ｐ１）の前記上面（Ｆ２）の上部にこの支持
    体を設置する操作と、 各前記上部ミラー（４３）上にこの支持体の前記下面
    （５２）を熱間押圧することによってウェーハフュージ
    ョンにより、この支持体をこのウェーハに固定する操作
    と、 下面（Ｆ１）を新規下面（Ｆ４）に換えることにより前
    記共振空洞に関する所期の厚さを前記ウェーハ（Ｐ１）
    に付与するために、このウェーハをその前記下面（Ｆ
    １）からエッチングする操作と、 この新規下面上に、前記集合層を構成し交互する屈折率
    を有する連続層を折出させて（Ｍ２などの）各前記下部
    ミラーを構成する操作とを含む前記集合的製造操作を含
    むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記下部ミラー（Ｍ２）が、ヒ化ガリ
    ウムＡｓＧａを主成分とする変成層と、ヒ化ガリウムと
    は屈折率が著しく異なるがヒ化ガリウムと単位胞が一致
    する、屈折率コントラスト材料とからなる垂直方向の一
    連の変成層を折出することによって形成されるブラグの
    ミラーである、請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記下部電極（４６）を形成する操作
    が、 前記集合層となる下部電極層を折出させることによって
    行う前記集合的製造操作と、 前記下部電極層のエッチングで構成される前記分離操作
    とを含む請求項１４に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 少なくとも一つの下部ミラー（Ｍ２）
    を折出させる前記操作が、 前記下部ミラー層を折出させることによって行う前記集
    合的製造操作と、 これらの下部ミラー層のエッチングで構成される前記分
    離操作とを含む請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記上部ミラー（４３）が部分的に透
    明であって第二の導電型を有し、前記支持体（５０）が
    半導体かつ透明であって同じく第二の導電型を有し、上
    部電極を形成する前記操作が、 支持体（５０）の前記上面（５４）上に上部電極層（４
    ５）を折出させることによって行う前記集合折出操作
    と、 この前記上部電極層内に、この素子の光が通過できるよ
    うにこの素子の光学空洞の前記軸（Ａ）の周囲に延びる
    各素子用の窓（５６）を形成するエッチング操作とを含
    むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記支持体（５０）がケイ素から成る
    ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 さらに、前記各素子用の排熱器（５
    ８）を形成する操作を含み、この操作が、良好な熱伝導
    材料の塊を、ウェーハの前記下面（Ｆ１）上、前記下部
    ミラー（Ｍ２）上および／またはこの素子の下部電極
    （４６）上に折出させることによって行われることを特
    徴とする請求項１８に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 リン化インジウムの単位胞を有する結
    晶ウェーハ（Ｐ１）と、 ヒ化ガリウムの単位胞とともに結晶化可能な材料から成
    り、この素子の機能光路（Ａ）上にこのウェーハととも
    に直列に前記ウェーハ上に配設される変成層（１３、４
    ３、M１、Ｍ２）とを含むことを特徴とする半導体光電
    子素子。
  22. 【請求項２２】 リン化インジウムの単位胞を有し、か
    つ前記マトリックスに関する所期の機械的強度よりも低
    い機械的強度を有する結晶ウェーハ（Ｐ１）と、 ヒ化ガリウムの単位胞とともに結晶化可能な材料から成
    り、前記ウェーハ上に形成され、前記マトリックスの各
    素子の機能光路（Ａ）上にこのウェーハとともに直列に
    配設される（４３、Ｍ２）変成層と、 前記変成層および前記ウェーハの材料とは異なる材料か
    ら成り、ウェーハの前記機械的強度より高い機械的強度
    を有し、ウェーハフュージョンにより変成層（４３）に
    直接固定されて、マトリックスに所期の機械的強度を付
    与する支持体（５０）とを含むことを特徴とする半導体
    光電子素子のマトリックス。
JP9249069A 1996-09-13 1997-09-12 半導体光電子素子の製造方法およびこの方法によって製造される素子および素子マトリックス Pending JPH10107389A (ja)

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