JPH11212041A - 半導体光素子 - Google Patents
半導体光素子Info
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- JPH11212041A JPH11212041A JP10016728A JP1672898A JPH11212041A JP H11212041 A JPH11212041 A JP H11212041A JP 10016728 A JP10016728 A JP 10016728A JP 1672898 A JP1672898 A JP 1672898A JP H11212041 A JPH11212041 A JP H11212041A
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- semiconductor
- layer
- optical
- inp
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速動作が可能で且つ低コストな光通信シス
テムに適用し得る半導体光素子を提供する。 【解決手段】 半導体基部２１と、素子として機能する
光伝搬部２２とを設けた。光伝搬部２２の端面２４間の
距離２５を２００μｍ以下に設定し、これをエッチング
処理により実現した。半導体基部２１の全長２３を２５
０μｍ以上に設定した。
テムに適用し得る半導体光素子を提供する。 【解決手段】 半導体基部２１と、素子として機能する
光伝搬部２２とを設けた。光伝搬部２２の端面２４間の
距離２５を２００μｍ以下に設定し、これをエッチング
処理により実現した。半導体基部２１の全長２３を２５
０μｍ以上に設定した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信に使用す
る光変調器や半導体レーザ等の半導体光素子に関するも
のである。
る光変調器や半導体レーザ等の半導体光素子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】いわゆる幹線系および加入者系光通信シ
ステムにおいては、デジタル信号を光信号に変換する半
導体光デバイスが必要である。この半導体光デバイス
は、種々のデジタル信号を光強度の大小に変換するもの
である。このような電気−光変換の方法として、電界吸
収型光変調器を電気−光変換素子として用いる方法と、
半導体レーザへの注入電流を直接変換して電気−光変換
を行う方法との２つの方法が広く知られている。
ステムにおいては、デジタル信号を光信号に変換する半
導体光デバイスが必要である。この半導体光デバイス
は、種々のデジタル信号を光強度の大小に変換するもの
である。このような電気−光変換の方法として、電界吸
収型光変調器を電気−光変換素子として用いる方法と、
半導体レーザへの注入電流を直接変換して電気−光変換
を行う方法との２つの方法が広く知られている。
【０００３】図１１は、電気−光変換に用いられる従来
の光変調器Ｓ１を示す斜視図である。この光変調器Ｓ１
の構造を簡単に説明すると、光変調器Ｓ１は、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板１上に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２，ｎ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ−ＳＣＨ層３，ＩｎＧａＡｓおよびＩｎＧａＡｓ
Ｐが交互に積層されたＭＱＷ光吸収層４，ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ−ＳＣＨ層５，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層６が順
次積層されており、これらにより形成される半導体層の
両側には、Ｆｅ−ＩｎＰ埋込層７が形成されている。そ
して、これら半導体層およびＦｅ−ＩｎＰ埋込層７の上
部に、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層８，ｐ−ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層９およびＳｉＯ2 絶縁膜１０が順次積層さ
れている。また、参照符号１１は、Ｃｒ／Ａｕ蒸着膜お
よびＡｕメッキ層が積層された電極を示している。な
お、図示していないが、ｎ−ＩｎＰ基板１の裏面には、
ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜およびＡｕメ
ッキ層が積層された電極が形成されている。
の光変調器Ｓ１を示す斜視図である。この光変調器Ｓ１
の構造を簡単に説明すると、光変調器Ｓ１は、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板１上に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２，ｎ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ−ＳＣＨ層３，ＩｎＧａＡｓおよびＩｎＧａＡｓ
Ｐが交互に積層されたＭＱＷ光吸収層４，ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ−ＳＣＨ層５，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層６が順
次積層されており、これらにより形成される半導体層の
両側には、Ｆｅ−ＩｎＰ埋込層７が形成されている。そ
して、これら半導体層およびＦｅ−ＩｎＰ埋込層７の上
部に、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層８，ｐ−ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層９およびＳｉＯ2 絶縁膜１０が順次積層さ
れている。また、参照符号１１は、Ｃｒ／Ａｕ蒸着膜お
よびＡｕメッキ層が積層された電極を示している。な
お、図示していないが、ｎ−ＩｎＰ基板１の裏面には、
ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜およびＡｕメ
ッキ層が積層された電極が形成されている。
【０００４】また、図１２は、電気−光変換に用いられ
る従来の半導体レーザＳ２を示す斜視図である。この半
導体レーザＳ２の構造は、基本的に上記光変調器Ｓ１と
同様であって、ｎ−ＩｎＰ基板１上に、ｎ−ＩｎＰバッ
ファ層２，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３，ＩｎＧａ
ＡｓおよびＩｎＧａＡｓＰが交互に積層されたＭＱＷ活
性層４ａ，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層５，ｐ−Ｉｎ
Ｐ第１クラッド層６が順次積層されており、これらによ
り形成される半導体層の両側にｐ−ＩｎＰ第１ブロック
層１２，ｎ−ＩｎＰブロック層１３およびｐ−ＩｎＰ第
２ブロック層１４が積層されている。そして、さらにこ
れらの上部に、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層８，ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層９およびＳｉＯ2 絶縁膜１０が順
次積層されている。また、参照符号１１は、Ｃｒ／Ａｕ
蒸着膜およびＡｕメッキ層が積層された電極を示してい
る。なお、図示していないが、ｎ−ＩｎＰ基板１の裏面
には、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜および
Ａｕメッキ層が積層された電極が形成されている。
る従来の半導体レーザＳ２を示す斜視図である。この半
導体レーザＳ２の構造は、基本的に上記光変調器Ｓ１と
同様であって、ｎ−ＩｎＰ基板１上に、ｎ−ＩｎＰバッ
ファ層２，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３，ＩｎＧａ
ＡｓおよびＩｎＧａＡｓＰが交互に積層されたＭＱＷ活
性層４ａ，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層５，ｐ−Ｉｎ
Ｐ第１クラッド層６が順次積層されており、これらによ
り形成される半導体層の両側にｐ−ＩｎＰ第１ブロック
層１２，ｎ−ＩｎＰブロック層１３およびｐ−ＩｎＰ第
２ブロック層１４が積層されている。そして、さらにこ
れらの上部に、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層８，ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層９およびＳｉＯ2 絶縁膜１０が順
次積層されている。また、参照符号１１は、Ｃｒ／Ａｕ
蒸着膜およびＡｕメッキ層が積層された電極を示してい
る。なお、図示していないが、ｎ−ＩｎＰ基板１の裏面
には、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜および
Ａｕメッキ層が積層された電極が形成されている。
【０００５】次に、光変調器Ｓ１および半導体レーザＳ
２の動作について簡単に説明する。まず、光変調器Ｓ１
では、ＭＱＷ吸収層４に逆バイアス電圧を印加すると、
量子閉じ込めシュタルク効果により、エキシトンの吸収
スペクトルが長波長側にシフトする。このため、外部か
ら入射された光は、上記印加電圧による光吸収の変化に
より変調される。
２の動作について簡単に説明する。まず、光変調器Ｓ１
では、ＭＱＷ吸収層４に逆バイアス電圧を印加すると、
量子閉じ込めシュタルク効果により、エキシトンの吸収
スペクトルが長波長側にシフトする。このため、外部か
ら入射された光は、上記印加電圧による光吸収の変化に
より変調される。
【０００６】一方、半導体レーザＳ２では、ＭＱＷ活性
層４ａに、順方向電流を注入すると、注入電流がしきい
値を越えたときに誘導放出が生じてレーザ光が出射され
る。このレーザ光の強度は、注入電流の大小により変化
するので、注入電流を変調することで、強度変調された
光信号が得られる。このようにして、種々のデジタル信
号を光強度の大小に変換することができるようになって
いる。
層４ａに、順方向電流を注入すると、注入電流がしきい
値を越えたときに誘導放出が生じてレーザ光が出射され
る。このレーザ光の強度は、注入電流の大小により変化
するので、注入電流を変調することで、強度変調された
光信号が得られる。このようにして、種々のデジタル信
号を光強度の大小に変換することができるようになって
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光変調器Ｓ
１では、吸収層４が寄生容量として働く。このため、高
速変調を実現するには、変調器長Ｌ１を短く（２００μ
ｍ以下）しなければならないという要請がある。また、
半導体レーザＳ２では、低しきい値化および高効率化の
ために、レーザ長Ｌ２を短く（２００μｍ以下）しなけ
ればならないという要請がある。
１では、吸収層４が寄生容量として働く。このため、高
速変調を実現するには、変調器長Ｌ１を短く（２００μ
ｍ以下）しなければならないという要請がある。また、
半導体レーザＳ２では、低しきい値化および高効率化の
ために、レーザ長Ｌ２を短く（２００μｍ以下）しなけ
ればならないという要請がある。
【０００８】しかしながら、変調器長Ｌ１およびレーザ
長Ｌ２の寸法を２００μｍ以下と短くすると、光変調器
Ｓ１および半導体レーザＳ２の製造工程におけるへき開
作業が困難となる。また、光変調器Ｓ１および半導体レ
ーザＳ２の幅Ｗ１，Ｗ２は、通常２５０μｍ〜３００μ
ｍであり、厚さＤ１，Ｄ２は、約１００μｍであること
から、変調器長Ｌ１およびレーザ長Ｌ２を２００μｍ以
下とすると、光変調器Ｓ１および半導体レーザＳ２のハ
ンドリングが困難となり、アセンブリ時の歩留の低下を
招くという不都合があった。その結果、光変調器Ｓ１お
よび半導体レーザＳ２、さらにはこれらを用いたデバイ
スの製品コストが上昇してしまうという問題があった。
そこで、本発明の目的は、高速動作が可能で、光通信シ
ステムに適用し得る半導体光素子をコスト安価に提供す
ることにある。
長Ｌ２の寸法を２００μｍ以下と短くすると、光変調器
Ｓ１および半導体レーザＳ２の製造工程におけるへき開
作業が困難となる。また、光変調器Ｓ１および半導体レ
ーザＳ２の幅Ｗ１，Ｗ２は、通常２５０μｍ〜３００μ
ｍであり、厚さＤ１，Ｄ２は、約１００μｍであること
から、変調器長Ｌ１およびレーザ長Ｌ２を２００μｍ以
下とすると、光変調器Ｓ１および半導体レーザＳ２のハ
ンドリングが困難となり、アセンブリ時の歩留の低下を
招くという不都合があった。その結果、光変調器Ｓ１お
よび半導体レーザＳ２、さらにはこれらを用いたデバイ
スの製品コストが上昇してしまうという問題があった。
そこで、本発明の目的は、高速動作が可能で、光通信シ
ステムに適用し得る半導体光素子をコスト安価に提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）に係
る半導体光素子は、対向する一対の端面および当該端面
間に形成された光導波路を有する半導体光素子におい
て、光が上記光導波路を伝搬する方向に沿う方向の素子
全長は、２５０μｍ以上に設定され、かつ上記一対の端
面間の距離は、２００μｍ以下に設定されていることを
特徴とするものである。
る半導体光素子は、対向する一対の端面および当該端面
間に形成された光導波路を有する半導体光素子におい
て、光が上記光導波路を伝搬する方向に沿う方向の素子
全長は、２５０μｍ以上に設定され、かつ上記一対の端
面間の距離は、２００μｍ以下に設定されていることを
特徴とするものである。
【００１０】本発明（請求項２）に係る半導体光素子
は、所要の半導体層を積層することによって長さ方向に
直交する仮想面で切断した断面が略Ｕ字状に形成され
た、光伝搬に寄与しない半導体基部と、断面略Ｕ字状に
形成された半導体基部の内側中央部に当該半導体基部の
長さ方向と交差する方向に沿って配置され、当該半導体
基部の長さ方向に沿って対向する一対の端面および当該
端面間に形成された光導波路を有する光伝搬部とを含
み、上記半導体基部の長さ方向の寸法は、２５０μｍ以
上に設定され、かつ上記端面間の寸法は、２００μｍ以
下に設定されていることを特徴とするものである。
は、所要の半導体層を積層することによって長さ方向に
直交する仮想面で切断した断面が略Ｕ字状に形成され
た、光伝搬に寄与しない半導体基部と、断面略Ｕ字状に
形成された半導体基部の内側中央部に当該半導体基部の
長さ方向と交差する方向に沿って配置され、当該半導体
基部の長さ方向に沿って対向する一対の端面および当該
端面間に形成された光導波路を有する光伝搬部とを含
み、上記半導体基部の長さ方向の寸法は、２５０μｍ以
上に設定され、かつ上記端面間の寸法は、２００μｍ以
下に設定されていることを特徴とするものである。
【００１１】本発明（請求項３）に係る半導体光素子
は、請求項２記載の半導体光素子において、上記半導体
基部および光伝搬部は、上記所要の半導体層の一部をエ
ッチング処理することによって一体的に形成されたもの
であることを特徴とするものである。
は、請求項２記載の半導体光素子において、上記半導体
基部および光伝搬部は、上記所要の半導体層の一部をエ
ッチング処理することによって一体的に形成されたもの
であることを特徴とするものである。
【００１２】本発明（請求項４）に係る半導体光素子
は、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体光素子
において、上記端面に対向した状態で光ファイバが設け
られていることを特徴とするものである。
は、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体光素子
において、上記端面に対向した状態で光ファイバが設け
られていることを特徴とするものである。
【００１３】本発明（請求項５）に係る半導体光素子
は、請求項４記載の半導体光素子において、上記光ファ
イバは、上記半導体基部に設けられており、当該半導体
基部には、上記端面と光ファイバの端面とが近接するの
を規制する近接規制面が形成されていることを特徴とす
るものである。
は、請求項４記載の半導体光素子において、上記光ファ
イバは、上記半導体基部に設けられており、当該半導体
基部には、上記端面と光ファイバの端面とが近接するの
を規制する近接規制面が形成されていることを特徴とす
るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１．に係る
半導体光素子としての光変調器の斜視図である。図１を
参照して、光変調器２０は、ブロック状の半導体基部２
１と、これに一体的に形成された光伝搬部２２とを有し
ている。半導体基部２１の長さ方向の寸法２３は、２５
０μｍに設定されている。なお、本実施の形態では、当
該寸法２３を２５０μｍに設定したが、２５０μｍ以上
であれば、適宜変更してよい。
て説明する。 実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１．に係る
半導体光素子としての光変調器の斜視図である。図１を
参照して、光変調器２０は、ブロック状の半導体基部２
１と、これに一体的に形成された光伝搬部２２とを有し
ている。半導体基部２１の長さ方向の寸法２３は、２５
０μｍに設定されている。なお、本実施の形態では、当
該寸法２３を２５０μｍに設定したが、２５０μｍ以上
であれば、適宜変更してよい。
【００１５】また、光伝搬部２２は、光伝搬に寄与する
部分であって、光変調器として機能する部分である。光
伝搬部２２には、一対の端面２４が形成されている。な
お、図１は斜視図であるから、一方の端面２４のみが図
に現れており、他方の端面は図に現れていないが、他方
の端面は、一方の端面２４の裏面側に対向するように形
成されている。この光伝搬部２２の長さ寸法２５、すな
わち端面間距離は、２００μｍに設定されている。な
お、本実施の形態では、当該寸法２５を２００μｍに設
定したが、２００μｍ以下であれば、適宜変更してよ
い。
部分であって、光変調器として機能する部分である。光
伝搬部２２には、一対の端面２４が形成されている。な
お、図１は斜視図であるから、一方の端面２４のみが図
に現れており、他方の端面は図に現れていないが、他方
の端面は、一方の端面２４の裏面側に対向するように形
成されている。この光伝搬部２２の長さ寸法２５、すな
わち端面間距離は、２００μｍに設定されている。な
お、本実施の形態では、当該寸法２５を２００μｍに設
定したが、２００μｍ以下であれば、適宜変更してよ
い。
【００１６】以下、半導体基部２１および光伝搬部２２
の構造について詳しく説明する。半導体基部２１は、断
面が略Ｕ字状に形成されており、所定の半導体層を積層
することにより構成されている。具体的に説明すると、
本実施の形態では、半導体基部２１は、ｎ−ＩｎＰ基板
２１ａを有し、このｎ−ＩｎＰ基板２１ａ上に、Ｆｅ−
ＩｎＰ層２７，ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層２８，ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層２９およびＳｉＯ2 絶縁膜３０
が順次積層されている。各層の厚みは、本実施の形態で
は、Ｆｅ−ＩｎＰ層２７が２．５μｍ，ｐ−ＩｎＰ第２
クラッド層２８が３．５μｍ，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層２９が１．０μｍおよびＳｉＯ2 絶縁膜３０が
０．２μｍに設定されている。
の構造について詳しく説明する。半導体基部２１は、断
面が略Ｕ字状に形成されており、所定の半導体層を積層
することにより構成されている。具体的に説明すると、
本実施の形態では、半導体基部２１は、ｎ−ＩｎＰ基板
２１ａを有し、このｎ−ＩｎＰ基板２１ａ上に、Ｆｅ−
ＩｎＰ層２７，ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層２８，ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層２９およびＳｉＯ2 絶縁膜３０
が順次積層されている。各層の厚みは、本実施の形態で
は、Ｆｅ−ＩｎＰ層２７が２．５μｍ，ｐ−ＩｎＰ第２
クラッド層２８が３．５μｍ，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層２９が１．０μｍおよびＳｉＯ2 絶縁膜３０が
０．２μｍに設定されている。
【００１７】また、光伝搬部２２は、略Ｕ字状に形成さ
れた半導体基部２１の内側の中央部に、いわばクロスメ
ンバーを配した状態で一体的に形成されている。光伝搬
部２２は、半導体基部２１と同様に、所定の半導体層が
積層されたものである。具体的に説明すると、本実施の
形態では、光伝搬部２２は、半導体基部２１のｎ−Ｉｎ
Ｐ基板２１ａに連続したｎ−ＩｎＰ基板２２ａを有し、
このｎ−ＩｎＰ基板２２ａ上に、ｎ−ＩｎＰバッファ層
３２，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３３，ＩｎＧａＡ
ｓおよびＩｎＧａＡｓＰが積層されたＭＱＷ光吸収層３
４，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３５，ｐ−ＩｎＰ第
１クラッド層３６が順次積層されている。
れた半導体基部２１の内側の中央部に、いわばクロスメ
ンバーを配した状態で一体的に形成されている。光伝搬
部２２は、半導体基部２１と同様に、所定の半導体層が
積層されたものである。具体的に説明すると、本実施の
形態では、光伝搬部２２は、半導体基部２１のｎ−Ｉｎ
Ｐ基板２１ａに連続したｎ−ＩｎＰ基板２２ａを有し、
このｎ−ＩｎＰ基板２２ａ上に、ｎ−ＩｎＰバッファ層
３２，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３３，ＩｎＧａＡ
ｓおよびＩｎＧａＡｓＰが積層されたＭＱＷ光吸収層３
４，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３５，ｐ−ＩｎＰ第
１クラッド層３６が順次積層されている。
【００１８】これら半導体層（参照符号３２〜３６で示
された半導体層）は、光が伝搬する光導波路を形成して
おり、当該半導体層の両側には、Ｆｅ−ＩｎＰ層２７が
形成されている。さらに、このＦｅ−ＩｎＰ層２７の上
部には、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層２８，ｐ−ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層２９およびＳｉＯ2 絶縁膜３０が順次
積層されている。なお、これらＦｅ−ＩｎＰ層２７，ｐ
−ＩｎＰ第２クラッド層２８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層２９およびＳｉＯ2 絶縁膜３０は、それぞれ、上
記半導体基部２１のＦｅ−ＩｎＰ層２７，ｐ−ＩｎＰ第
２クラッド層２８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層２９
およびＳｉＯ2 絶縁膜３０に連続して一体的に形成され
たものである。
された半導体層）は、光が伝搬する光導波路を形成して
おり、当該半導体層の両側には、Ｆｅ−ＩｎＰ層２７が
形成されている。さらに、このＦｅ−ＩｎＰ層２７の上
部には、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層２８，ｐ−ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層２９およびＳｉＯ2 絶縁膜３０が順次
積層されている。なお、これらＦｅ−ＩｎＰ層２７，ｐ
−ＩｎＰ第２クラッド層２８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層２９およびＳｉＯ2 絶縁膜３０は、それぞれ、上
記半導体基部２１のＦｅ−ＩｎＰ層２７，ｐ−ＩｎＰ第
２クラッド層２８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層２９
およびＳｉＯ2 絶縁膜３０に連続して一体的に形成され
たものである。
【００１９】また、上記光導波路を形成する各層の厚み
は、本実施の形態では、ｎ−ＩｎＰバッファ層３２が
０．２μｍ，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３３が５０
ｎｍ，ＩｎＧａＡｓおよびＩｎＧａＡｓＰが積層された
ＭＱＷ光吸収層３４が９ｎｍ（ＩｎＧａＡｓ：３ｎｍ，
ＩｎＧａＡｓＰ：６ｎｍ），ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣ
Ｈ層３５が５０ｎｍ，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層３６が
０．２μｍに設定されている。
は、本実施の形態では、ｎ−ＩｎＰバッファ層３２が
０．２μｍ，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３３が５０
ｎｍ，ＩｎＧａＡｓおよびＩｎＧａＡｓＰが積層された
ＭＱＷ光吸収層３４が９ｎｍ（ＩｎＧａＡｓ：３ｎｍ，
ＩｎＧａＡｓＰ：６ｎｍ），ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣ
Ｈ層３５が５０ｎｍ，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層３６が
０．２μｍに設定されている。
【００２０】加えて、参照符号４１は、Ｃｒ／Ａｕ蒸着
膜およびＡｕメッキ層が積層された電極を示している。
なお、図示していないが、ｎ−ＩｎＰ基板２１ａの裏面
には、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜および
Ａｕメッキ層が積層された電極が形成されている。
膜およびＡｕメッキ層が積層された電極を示している。
なお、図示していないが、ｎ−ＩｎＰ基板２１ａの裏面
には、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜および
Ａｕメッキ層が積層された電極が形成されている。
【００２１】次に、図２および図３を参照して、光変調
器２０の製造方法について説明する。図２は、図１にお
いて矢印Ｉの方向から見た正面図である。図２（ａ）を
参照して、まず、ｎ−ＩｎＰ基板２１ａ上にＭＯＣＶＤ
法等を用いてｎ−ＩｎＰバッファ層３２，ｎ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ−ＳＣＨ層３３，ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ
−ＭＱＷ活性層３４，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３
５，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層３６を順次形成する。各
層の厚みは、上述した通りである。
器２０の製造方法について説明する。図２は、図１にお
いて矢印Ｉの方向から見た正面図である。図２（ａ）を
参照して、まず、ｎ−ＩｎＰ基板２１ａ上にＭＯＣＶＤ
法等を用いてｎ−ＩｎＰバッファ層３２，ｎ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ−ＳＣＨ層３３，ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ
−ＭＱＷ活性層３４，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３
５，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層３６を順次形成する。各
層の厚みは、上述した通りである。
【００２２】図２（ｂ）を参照して、次に、エッチング
により、光伝搬部２２のコア部となる半導体層（リッジ
メサ）を形成する。当該半導体層の幅（メサの幅）は、
本実施の形態では約１μｍに設定されている。この場合
のエッチング処理としては、たとえばＨＢｒによるウェ
ットエッチングを採用することができる。
により、光伝搬部２２のコア部となる半導体層（リッジ
メサ）を形成する。当該半導体層の幅（メサの幅）は、
本実施の形態では約１μｍに設定されている。この場合
のエッチング処理としては、たとえばＨＢｒによるウェ
ットエッチングを採用することができる。
【００２３】図２（ｃ）を参照して、次いで、ＭＯＣＶ
Ｄ法等により、上記半導体層の両側に、Ｆｅ−ＩｎＰ層
２７を形成する。
Ｄ法等により、上記半導体層の両側に、Ｆｅ−ＩｎＰ層
２７を形成する。
【００２４】図２（ｄ）を参照して、さらに、これらＦ
ｅ−ＩｎＰ層２７等の上部全面に、ｐ−ＩｎＰ第２クラ
ッド層２８およびｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層２９を
ＭＯＣＶＤ法等により順次積層する。
ｅ−ＩｎＰ層２７等の上部全面に、ｐ−ＩｎＰ第２クラ
ッド層２８およびｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層２９を
ＭＯＣＶＤ法等により順次積層する。
【００２５】図３は、以上のようにして形成された半導
体層（光変調器２０の中間体）を示す斜視図である。
体層（光変調器２０の中間体）を示す斜視図である。
【００２６】次に、図３の一点鎖線で囲まれ、矢印III
で示した部分にエッチング処理を施す。具体的には、ブ
ロムメタノールを用いたウェットエッチング，ＨＣｌを
用いたウェットエッチングまたはメタンと水素とを用い
たドライエッチングにより、上記形成された半導体層の
一点鎖線で囲まれた部分を除去する。これにより、図１
に示したように、半導体基部２１および光伝搬部２２が
形成される。このときのエッチングの深さは、好ましく
は、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３３を除去する程度
である。
で示した部分にエッチング処理を施す。具体的には、ブ
ロムメタノールを用いたウェットエッチング，ＨＣｌを
用いたウェットエッチングまたはメタンと水素とを用い
たドライエッチングにより、上記形成された半導体層の
一点鎖線で囲まれた部分を除去する。これにより、図１
に示したように、半導体基部２１および光伝搬部２２が
形成される。このときのエッチングの深さは、好ましく
は、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層３３を除去する程度
である。
【００２７】次に、図１に示すように、ＳｉＯ2 絶縁膜
３０をスパッタ法等により形成した後、このＳｉＯ2 絶
縁膜３０の電極４１を形成する部分に対応する部分をエ
ッチング処理により除去する。この場合のエッチング処
理としては、ＨＦによるウェットエッチング等を採用す
ることができる。続いて、スパッタ法等によりＣｒ／Ａ
ｕ蒸着膜を形成した後、Ａｕメッキ層をパターン形成す
る。さらに、半導体基部２１ａの裏面にＡｕＧｅ／Ｎｉ
／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜を形成した後、Ａｕメッキ層
をパターン形成する。これにより、電極４１等の形成が
完了する。
３０をスパッタ法等により形成した後、このＳｉＯ2 絶
縁膜３０の電極４１を形成する部分に対応する部分をエ
ッチング処理により除去する。この場合のエッチング処
理としては、ＨＦによるウェットエッチング等を採用す
ることができる。続いて、スパッタ法等によりＣｒ／Ａ
ｕ蒸着膜を形成した後、Ａｕメッキ層をパターン形成す
る。さらに、半導体基部２１ａの裏面にＡｕＧｅ／Ｎｉ
／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜を形成した後、Ａｕメッキ層
をパターン形成する。これにより、電極４１等の形成が
完了する。
【００２８】その後、ウェハを短冊状にへき開し、エッ
チングで形成した光伝搬部２２の両端面に反射防止膜を
形成した後、ダイシング分離を行うことにより、図１に
示す光変調器２０が完成する。
チングで形成した光伝搬部２２の両端面に反射防止膜を
形成した後、ダイシング分離を行うことにより、図１に
示す光変調器２０が完成する。
【００２９】なお、図１では、図３に示した一点鎖線で
囲んだ部分のエッチング処理としてドライエッチングを
採用し、そのエッチングマスクに使用したＳｉＯ2 膜を
そのまま次の電極の穴開け用のＳｉＯ2 膜として使用し
た態様を示している。
囲んだ部分のエッチング処理としてドライエッチングを
採用し、そのエッチングマスクに使用したＳｉＯ2 膜を
そのまま次の電極の穴開け用のＳｉＯ2 膜として使用し
た態様を示している。
【００３０】本実施の形態に係る光変調器２０によれ
ば、光伝搬部２２の端面２４間の距離２５を２００μｍ
以下に設定できるから、光変調器２０の寄生抵抗を小さ
くすることができる。つまり、光変調器２０の光伝搬に
寄与する部分、すなわち、光通信システムにおいてデジ
タル信号の光信号への変換に寄与する部分の長さ寸法２
５を２００μｍ以下に設定できるから、光変調器２０の
寄生抵抗を小さくすることができ、その結果、高速動作
が可能な光変調器２０を提供することができる。しか
も、光変調器２０の長さ方向寸法２３を２５０μｍ以上
に設定できるから、光変調器２０のハンドリングが容易
となり、生産効率を上げることができるという利点があ
る。
ば、光伝搬部２２の端面２４間の距離２５を２００μｍ
以下に設定できるから、光変調器２０の寄生抵抗を小さ
くすることができる。つまり、光変調器２０の光伝搬に
寄与する部分、すなわち、光通信システムにおいてデジ
タル信号の光信号への変換に寄与する部分の長さ寸法２
５を２００μｍ以下に設定できるから、光変調器２０の
寄生抵抗を小さくすることができ、その結果、高速動作
が可能な光変調器２０を提供することができる。しか
も、光変調器２０の長さ方向寸法２３を２５０μｍ以上
に設定できるから、光変調器２０のハンドリングが容易
となり、生産効率を上げることができるという利点があ
る。
【００３１】従って、高速動作が可能で、しかも光通信
システムに適用し得る光変調器２０をコスト安価に提供
することができ、ひいては、これを用いた光デバイスを
コスト安価に提供することができるという効果がある。
システムに適用し得る光変調器２０をコスト安価に提供
することができ、ひいては、これを用いた光デバイスを
コスト安価に提供することができるという効果がある。
【００３２】さらに、本実施の形態では、エッチング処
理により半導体基部２１および光伝搬部２２を構成する
から、端面２４をきわめて容易かつ良好に形成すること
ができる。従って、光変調器２０の製造が容易となり、
一層コストを抑えることができるという利点がある。
理により半導体基部２１および光伝搬部２２を構成する
から、端面２４をきわめて容易かつ良好に形成すること
ができる。従って、光変調器２０の製造が容易となり、
一層コストを抑えることができるという利点がある。
【００３３】また、本実施の形態では、図４に示すよう
な変形例が考えられる。図４は、本実施の形態の変形例
に係る光変調器２０の斜視図である。同図を参照して、
この変形例に係る光変調器２０は、図１に示す光変調器
２０に光ファイバ４０，４２を取り付けたものである。
なお、本変形例において、光ファイバ４０は、外部から
光変調器２０に光を導くためのものであり、光ファイバ
４２は、光変調器２０から外部に光を取り出すためのも
のである。
な変形例が考えられる。図４は、本実施の形態の変形例
に係る光変調器２０の斜視図である。同図を参照して、
この変形例に係る光変調器２０は、図１に示す光変調器
２０に光ファイバ４０，４２を取り付けたものである。
なお、本変形例において、光ファイバ４０は、外部から
光変調器２０に光を導くためのものであり、光ファイバ
４２は、光変調器２０から外部に光を取り出すためのも
のである。
【００３４】この光ファイバ４０，４２は、図３におい
てエッチング処理することにより形成された凹部４５
（図１参照）に嵌め合わされており、光ファイバ４０，
４２の端面と光伝搬部２２の端面２４とが対向配置され
ている。つまり、光ファイバ４０，４２のコア部が、光
変調器２０のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ−ＭＱＷ活
性層３４への入出力光の方向に沿って配置されている。
てエッチング処理することにより形成された凹部４５
（図１参照）に嵌め合わされており、光ファイバ４０，
４２の端面と光伝搬部２２の端面２４とが対向配置され
ている。つまり、光ファイバ４０，４２のコア部が、光
変調器２０のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ−ＭＱＷ活
性層３４への入出力光の方向に沿って配置されている。
【００３５】光ファイバ４０，４２と光変調器２０との
接合には、たとえばエポキシ樹脂等の接着剤を用いるこ
とができる。なお、上記凹部４５の形状は、光ファイバ
４０，４２の外形に対応させて適宜変更することが可能
であり、これにより、光ファイバ４０，４２を確実に係
合させることが可能となる。凹部４５の寸法は、たとえ
ば、幅１００〜１５０μｍ，深さ５〜５０μｍ，奥行き
（チップ全長−変調器長）５０μｍに設定することがで
きる。
接合には、たとえばエポキシ樹脂等の接着剤を用いるこ
とができる。なお、上記凹部４５の形状は、光ファイバ
４０，４２の外形に対応させて適宜変更することが可能
であり、これにより、光ファイバ４０，４２を確実に係
合させることが可能となる。凹部４５の寸法は、たとえ
ば、幅１００〜１５０μｍ，深さ５〜５０μｍ，奥行き
（チップ全長−変調器長）５０μｍに設定することがで
きる。
【００３６】この変形例によれば、光変調器２０と光フ
ァイバ４０，４２との光軸合わせを容易かつ確実に行う
ことができるという利点がある。
ァイバ４０，４２との光軸合わせを容易かつ確実に行う
ことができるという利点がある。
【００３７】さらに、図５に示すように、凹部４５を段
付き形状とすることもできる。凹部４５をこのような形
状とすることにより、段部に一種の当たり面４３（近接
規制面）が形成される。この当たり面４３は、光ファイ
バ４０，４２を凹部４５内に配置したときに、光ファイ
バ４０，４２の端面と光変調器２０の端面２４とが接し
ない構造とすることができる。これにより、光ファイバ
４０，４２からの機械的衝撃が光変調器２０に直接及ぶ
ことがなく、光変調器２０の損傷を防いで信頼性を向上
させることができるという利点がある。
付き形状とすることもできる。凹部４５をこのような形
状とすることにより、段部に一種の当たり面４３（近接
規制面）が形成される。この当たり面４３は、光ファイ
バ４０，４２を凹部４５内に配置したときに、光ファイ
バ４０，４２の端面と光変調器２０の端面２４とが接し
ない構造とすることができる。これにより、光ファイバ
４０，４２からの機械的衝撃が光変調器２０に直接及ぶ
ことがなく、光変調器２０の損傷を防いで信頼性を向上
させることができるという利点がある。
【００３８】実施の形態２．次に、本発明の実施の形態
２．について説明する。図６は、本発明の実施の形態
２．に係る半導体光素子としての半導体レーザの斜視図
である。図６を参照して、半導体レーザ５０は、ブロッ
ク状の半導体基部５１と、これに一体的に形成された光
伝搬部５２とを有している。半導体基部５１の長さ方向
の寸法５３は、２５０μｍに設定されている。なお、当
該寸法５３は、２５０μｍ以上であれば、適宜変更して
よい。
２．について説明する。図６は、本発明の実施の形態
２．に係る半導体光素子としての半導体レーザの斜視図
である。図６を参照して、半導体レーザ５０は、ブロッ
ク状の半導体基部５１と、これに一体的に形成された光
伝搬部５２とを有している。半導体基部５１の長さ方向
の寸法５３は、２５０μｍに設定されている。なお、当
該寸法５３は、２５０μｍ以上であれば、適宜変更して
よい。
【００３９】また、光伝搬部５２は、光伝搬に寄与する
部分であって、半導体レーザとして機能する部分であ
る。光伝搬部５２には、一対の共振器端面５４が形成さ
れている。なお、図６は斜視図であるから、一方の共振
器端面５４のみが図に現れており、他方の共振器端面は
図に現れていないが、他方の共振器端面は、一方の共振
器端面５４の裏面側に対向するように形成されている。
この光伝搬部５２の長さ寸法５５、すなわち共振器端面
間距離は、２００μｍに設定されている。なお、当該寸
法５５は、２００μｍ以下であれば、適宜変更してよ
い。
部分であって、半導体レーザとして機能する部分であ
る。光伝搬部５２には、一対の共振器端面５４が形成さ
れている。なお、図６は斜視図であるから、一方の共振
器端面５４のみが図に現れており、他方の共振器端面は
図に現れていないが、他方の共振器端面は、一方の共振
器端面５４の裏面側に対向するように形成されている。
この光伝搬部５２の長さ寸法５５、すなわち共振器端面
間距離は、２００μｍに設定されている。なお、当該寸
法５５は、２００μｍ以下であれば、適宜変更してよ
い。
【００４０】以下、半導体基部５１および光伝搬部５２
の構造について詳しく説明する。半導体基部５１は、長
さ方向に沿う仮想面で切断した断面が略Ｕ字状に形成さ
れており、所定の半導体層を積層することにより構成さ
れている。具体的に説明すると、本実施の形態では、半
導体基部５１は、ｎ−ＩｎＰ基板５１ａを有し、このｎ
−ＩｎＰ基板５１ａ上に、ｐ−ＩｎＰ第１電流ブロック
層５７ａ，ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層５７ｂ，ｐ−Ｉｎ
Ｐ第２電流ブロック層５７ｃ，ｐ−ＩｎＰ第２クラッド
層５８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５９，およびＳ
ｉＯ2 絶縁膜６０が順次積層されている。各層の厚み
は、本実施の形態では、ｐ−ＩｎＰ第１電流ブロック層
５７ａが１．０μｍ，ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層５７ｂ
が１．０μｍ，ｐ−ＩｎＰ第２電流ブロック層５７ｃが
１．０μｍ，ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層５８が３．５μ
ｍ，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５９が１．０μｍ，
およびＳｉＯ2 絶縁膜６０が０．２μｍに設定されてい
る。
の構造について詳しく説明する。半導体基部５１は、長
さ方向に沿う仮想面で切断した断面が略Ｕ字状に形成さ
れており、所定の半導体層を積層することにより構成さ
れている。具体的に説明すると、本実施の形態では、半
導体基部５１は、ｎ−ＩｎＰ基板５１ａを有し、このｎ
−ＩｎＰ基板５１ａ上に、ｐ−ＩｎＰ第１電流ブロック
層５７ａ，ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層５７ｂ，ｐ−Ｉｎ
Ｐ第２電流ブロック層５７ｃ，ｐ−ＩｎＰ第２クラッド
層５８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５９，およびＳ
ｉＯ2 絶縁膜６０が順次積層されている。各層の厚み
は、本実施の形態では、ｐ−ＩｎＰ第１電流ブロック層
５７ａが１．０μｍ，ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層５７ｂ
が１．０μｍ，ｐ−ＩｎＰ第２電流ブロック層５７ｃが
１．０μｍ，ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層５８が３．５μ
ｍ，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５９が１．０μｍ，
およびＳｉＯ2 絶縁膜６０が０．２μｍに設定されてい
る。
【００４１】また、光伝搬部５２は、略Ｕ字状に形成さ
れた半導体基部５１の内側の中央部から端部にわたっ
て、いわばクロスメンバーを配した状態で一体的に形成
されている。光伝搬部５２は、半導体基部５１と同様
に、所定の半導体層が積層されたものである。具体的に
説明すると、本実施の形態では、光伝搬部５２は、半導
体基部５１のｎ−ＩｎＰ基板５１ａと共通する基板上
に、ｎ−ＩｎＰバッファ層５２ａ，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ
−ＳＣＨ層５３，ＩｎＧａＡｓおよびＩｎＧａＡｓＰが
積層されたＭＱＷ活性層５４，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−Ｓ
ＣＨ層５５，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層５６が順次積層
されている。
れた半導体基部５１の内側の中央部から端部にわたっ
て、いわばクロスメンバーを配した状態で一体的に形成
されている。光伝搬部５２は、半導体基部５１と同様
に、所定の半導体層が積層されたものである。具体的に
説明すると、本実施の形態では、光伝搬部５２は、半導
体基部５１のｎ−ＩｎＰ基板５１ａと共通する基板上
に、ｎ−ＩｎＰバッファ層５２ａ，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ
−ＳＣＨ層５３，ＩｎＧａＡｓおよびＩｎＧａＡｓＰが
積層されたＭＱＷ活性層５４，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−Ｓ
ＣＨ層５５，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層５６が順次積層
されている。
【００４２】これら半導体層（参照符号５２ａ〜５６で
示された半導体層）は、光が伝搬する光導波路のコア部
を形成しており、当該半導体層の両側には、電流ブロッ
ク層が形成されている。この電流ブロック層は、上記ｐ
−ＩｎＰ第１電流ブロック層５７ａ，ｎ−ＩｎＰ電流ブ
ロック層５７ｂ，およびｐ−ＩｎＰ第２電流ブロック層
５７ｃにより構成されている。
示された半導体層）は、光が伝搬する光導波路のコア部
を形成しており、当該半導体層の両側には、電流ブロッ
ク層が形成されている。この電流ブロック層は、上記ｐ
−ＩｎＰ第１電流ブロック層５７ａ，ｎ−ＩｎＰ電流ブ
ロック層５７ｂ，およびｐ−ＩｎＰ第２電流ブロック層
５７ｃにより構成されている。
【００４３】さらに、この電流ブロック層の上部には、
ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層５８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコン
タクト層５９，およびＳｉＯ2 絶縁膜６０が順次積層さ
れている。なお、これら電流ブロック層，ｐ−ＩｎＰ第
２クラッド層５８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５９
およびＳｉＯ2 絶縁膜６０は、それぞれ、上記半導体基
部５１のｐ−ＩｎＰ第１電流ブロック層５７ａ，ｎ−Ｉ
ｎＰ電流ブロック層５７ｂ，ｐ−ＩｎＰ第２電流ブロッ
ク層５７ｃ，ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層５８，ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層５９，およびＳｉＯ2 絶縁膜６０
に連続して一体的に形成されたものである。
ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層５８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコン
タクト層５９，およびＳｉＯ2 絶縁膜６０が順次積層さ
れている。なお、これら電流ブロック層，ｐ−ＩｎＰ第
２クラッド層５８，ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５９
およびＳｉＯ2 絶縁膜６０は、それぞれ、上記半導体基
部５１のｐ−ＩｎＰ第１電流ブロック層５７ａ，ｎ−Ｉ
ｎＰ電流ブロック層５７ｂ，ｐ−ＩｎＰ第２電流ブロッ
ク層５７ｃ，ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層５８，ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層５９，およびＳｉＯ2 絶縁膜６０
に連続して一体的に形成されたものである。
【００４４】また、上記光導波路のコア部を形成する各
層の厚みは、本実施の形態では、ｎ−ＩｎＰバッファ層
５２ａが０．２μｍ，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層５
３が５０ｎｍ，ＩｎＧａＡｓおよびＩｎＧａＡｓＰが積
層されたＭＱＷ活性層５４が９ｎｍ（ＩｎＧａＡｓ：３
ｎｍ，ＩｎＧａＡｓＰ：６ｎｍ），ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
−ＳＣＨ層５５が５０ｎｍ，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層
５６が０．２μｍに設定されている。
層の厚みは、本実施の形態では、ｎ−ＩｎＰバッファ層
５２ａが０．２μｍ，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層５
３が５０ｎｍ，ＩｎＧａＡｓおよびＩｎＧａＡｓＰが積
層されたＭＱＷ活性層５４が９ｎｍ（ＩｎＧａＡｓ：３
ｎｍ，ＩｎＧａＡｓＰ：６ｎｍ），ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
−ＳＣＨ層５５が５０ｎｍ，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層
５６が０．２μｍに設定されている。
【００４５】加えて、参照符号４１は、Ｃｒ／Ａｕ蒸着
膜およびＡｕメッキ層が積層された電極を示している。
なお、図示していないが、ｎ−ＩｎＰ基板５１ａの裏面
には、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜および
Ａｕメッキ層が積層された電極が形成されている。
膜およびＡｕメッキ層が積層された電極を示している。
なお、図示していないが、ｎ−ＩｎＰ基板５１ａの裏面
には、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜および
Ａｕメッキ層が積層された電極が形成されている。
【００４６】次に、図７および図８を参照して、半導体
レーザ５０の製造方法について説明する。図７は、図６
において矢印Ｉの方向から見た正面図である。図７
（ａ）を参照して、まず、ｎ−ＩｎＰ基板５１ａ上にＭ
ＯＣＶＤ法等を用いてｎ−ＩｎＰバッファ層５２ａ，ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層５３，ＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ
ＧａＡｓＰ−ＭＱＷ活性層５４，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−
ＳＣＨ層５５，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層５６を順次形
成する。各層の厚みは、上述した通りである。
レーザ５０の製造方法について説明する。図７は、図６
において矢印Ｉの方向から見た正面図である。図７
（ａ）を参照して、まず、ｎ−ＩｎＰ基板５１ａ上にＭ
ＯＣＶＤ法等を用いてｎ−ＩｎＰバッファ層５２ａ，ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層５３，ＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ
ＧａＡｓＰ−ＭＱＷ活性層５４，ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ−
ＳＣＨ層５５，ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層５６を順次形
成する。各層の厚みは、上述した通りである。
【００４７】図７（ｂ）を参照して、次に、エッチング
により、光伝搬部２２のコア部となる半導体層（光導波
路のコア部となるリッジメサ）を形成する。当該半導体
層の幅（メサの幅）は、本実施の形態では約１μｍに設
定されている。この場合のエッチング処理としては、た
とえばＨＢｒを用いたウェットエッチングを採用するこ
とができる。
により、光伝搬部２２のコア部となる半導体層（光導波
路のコア部となるリッジメサ）を形成する。当該半導体
層の幅（メサの幅）は、本実施の形態では約１μｍに設
定されている。この場合のエッチング処理としては、た
とえばＨＢｒを用いたウェットエッチングを採用するこ
とができる。
【００４８】図７（ｃ）を参照して、次いで、ＭＯＣＶ
Ｄ法等により、上記半導体層の両側に電流ブロック層
（ｐ−ＩｎＰ第１電流ブロック層５７ａ，ｎ−ＩｎＰ電
流ブロック層５７ｂ，ｐ−ＩｎＰ第２電流ブロック層５
７ｃ）を形成する。
Ｄ法等により、上記半導体層の両側に電流ブロック層
（ｐ−ＩｎＰ第１電流ブロック層５７ａ，ｎ−ＩｎＰ電
流ブロック層５７ｂ，ｐ−ＩｎＰ第２電流ブロック層５
７ｃ）を形成する。
【００４９】図７（ｄ）を参照して、さらに、この電流
ブロック層の上部に、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層５８，
およびｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５９をＭＯＣＶＤ
法等により順次積層する。
ブロック層の上部に、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層５８，
およびｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５９をＭＯＣＶＤ
法等により順次積層する。
【００５０】図８は、以上のようにして形成された半導
体層（半導体レーザ５０の中間体）を示す斜視図であ
る。
体層（半導体レーザ５０の中間体）を示す斜視図であ
る。
【００５１】次に、図８の一点鎖線で囲まれ、矢印III
で示した部分にエッチング処理を施す。具体的には、ブ
ロムメタノールを用いたウェットエッチング，ＨＣｌを
用いたウェットエッチングまたはメタンと水素とを用い
たドライエッチングにより、上記形成された半導体層の
一点鎖線で囲まれた部分を除去する。これにより、図６
に示したように、半導体基部５１および光伝搬部５２が
形成される。このときのエッチングの深さは、好ましく
は、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層５３を除去する程度
である。
で示した部分にエッチング処理を施す。具体的には、ブ
ロムメタノールを用いたウェットエッチング，ＨＣｌを
用いたウェットエッチングまたはメタンと水素とを用い
たドライエッチングにより、上記形成された半導体層の
一点鎖線で囲まれた部分を除去する。これにより、図６
に示したように、半導体基部５１および光伝搬部５２が
形成される。このときのエッチングの深さは、好ましく
は、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ層５３を除去する程度
である。
【００５２】次に、図６に示すように、ＳｉＯ2 絶縁膜
６０をスパッタ法等により形成した後、このＳｉＯ2 絶
縁膜６０の電極４１を形成する部分に対応する部分をエ
ッチング処理により除去する。そして、スパッタ法等に
よりＣｒ／Ａｕ蒸着膜を形成した後、Ａｕメッキ層をパ
ターン形成する。さらに、半導体基部５１ａの裏面にＡ
ｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜を形成した後、
Ａｕメッキ層をパターン形成する。これにより、電極４
１等の形成が完了する。
６０をスパッタ法等により形成した後、このＳｉＯ2 絶
縁膜６０の電極４１を形成する部分に対応する部分をエ
ッチング処理により除去する。そして、スパッタ法等に
よりＣｒ／Ａｕ蒸着膜を形成した後、Ａｕメッキ層をパ
ターン形成する。さらに、半導体基部５１ａの裏面にＡ
ｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ蒸着膜を形成した後、
Ａｕメッキ層をパターン形成する。これにより、電極４
１等の形成が完了する。
【００５３】その後、ウェハを短冊状に劈開し、その劈
開端面およびエッチングで形成した他方の端面に反射防
止膜を形成した後、ダイシング分離を行うことにより、
図６に示す半導体レーザ５０が完成する。
開端面およびエッチングで形成した他方の端面に反射防
止膜を形成した後、ダイシング分離を行うことにより、
図６に示す半導体レーザ５０が完成する。
【００５４】本実施の形態に係る半導体レーザ５０によ
れば、光伝搬部５２の共振器端面５４間の距離２５を２
００μｍ以下に設定できるるから、半導体レーザ５０の
寄生抵抗を小さくすることができる。つまり、半導体レ
ーザ５０の光伝搬に寄与する部分、すなわち、光通信シ
ステムにおいて、デジタル信号の光信号への変換に寄与
する部分の長さ寸法５５を２００μｍ以下に設定できる
から、半導体レーザ５０の寄生抵抗を小さくすることが
でき、その結果、高速動作が可能な半導体レーザ５０を
提供することができる。しかも、半導体レーザ５０の長
さ方向寸法５３を２５０μｍ以上に設定できるから、半
導体レーザ５０のハンドリングが容易となり、生産効率
を上げることができるという利点がある。
れば、光伝搬部５２の共振器端面５４間の距離２５を２
００μｍ以下に設定できるるから、半導体レーザ５０の
寄生抵抗を小さくすることができる。つまり、半導体レ
ーザ５０の光伝搬に寄与する部分、すなわち、光通信シ
ステムにおいて、デジタル信号の光信号への変換に寄与
する部分の長さ寸法５５を２００μｍ以下に設定できる
から、半導体レーザ５０の寄生抵抗を小さくすることが
でき、その結果、高速動作が可能な半導体レーザ５０を
提供することができる。しかも、半導体レーザ５０の長
さ方向寸法５３を２５０μｍ以上に設定できるから、半
導体レーザ５０のハンドリングが容易となり、生産効率
を上げることができるという利点がある。
【００５５】従って、高速動作が可能で、しかも光通信
システムに適用し得る半導体レーザ５０をコスト安価に
提供することができ、引いては、これを用いた光デバイ
スをコスト安価に提供することができるという効果があ
る。
システムに適用し得る半導体レーザ５０をコスト安価に
提供することができ、引いては、これを用いた光デバイ
スをコスト安価に提供することができるという効果があ
る。
【００５６】さらに、本実施の形態では、エッチング処
理により半導体基部５１および光伝搬部５２を構成する
から、共振器端面５４をきわめて容易かつ良好に形成す
ることができる。従って、半導体レーザ５０の製造が容
易となり、一層コストを抑えることができるという利点
がある。
理により半導体基部５１および光伝搬部５２を構成する
から、共振器端面５４をきわめて容易かつ良好に形成す
ることができる。従って、半導体レーザ５０の製造が容
易となり、一層コストを抑えることができるという利点
がある。
【００５７】また、本実施の形態では、図９に示すよう
な変形例が考えられる。図９は、本実施の形態の変形例
に係る半導体レーザ５０の斜視図である。同図を参照し
て、この変形例に係る半導体レーザ５０は、図６に示す
半導体レーザ５０に光ファイバ４０を取り付けたもので
ある。
な変形例が考えられる。図９は、本実施の形態の変形例
に係る半導体レーザ５０の斜視図である。同図を参照し
て、この変形例に係る半導体レーザ５０は、図６に示す
半導体レーザ５０に光ファイバ４０を取り付けたもので
ある。
【００５８】この光ファイバ４０は、図８においてエッ
チング処理することにより形成された凹部６５（図６参
照）に嵌め合わされており、光ファイバ４０の端面と光
伝搬部５２の共振器端面５４とが対向配置されている。
つまり、光ファイバ４０のコア部が、半導体レーザ５０
のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ−ＭＱＷ活性層５４へ
の入出力光の方向に沿って配置されている。
チング処理することにより形成された凹部６５（図６参
照）に嵌め合わされており、光ファイバ４０の端面と光
伝搬部５２の共振器端面５４とが対向配置されている。
つまり、光ファイバ４０のコア部が、半導体レーザ５０
のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ−ＭＱＷ活性層５４へ
の入出力光の方向に沿って配置されている。
【００５９】光ファイバ４０と半導体レーザ５０との接
合には、たとえばエポキシ樹脂等の接着剤を用いること
ができる。なお、上記凹部６５の寸法は、たとえば、幅
１００〜１５０μｍ、深さ５０μｍ、奥行きは５０μｍ
（半導体レーザ５０の全長−レーザ部共振器長）とする
ことができる。このとき、使用する光ファイバは半径が
４０〜５０μｍ程度のものを使用すれば活性層５４と光
ファイバ４０のコア部との光軸の位置合わせを容易に行
うことができる。また、凹部６５の形状は、光ファイバ
４０の外形に対応させて適宜変更することが可能であ
り、これにより、光ファイバ４０を確実に係合させるこ
とも可能となる。
合には、たとえばエポキシ樹脂等の接着剤を用いること
ができる。なお、上記凹部６５の寸法は、たとえば、幅
１００〜１５０μｍ、深さ５０μｍ、奥行きは５０μｍ
（半導体レーザ５０の全長−レーザ部共振器長）とする
ことができる。このとき、使用する光ファイバは半径が
４０〜５０μｍ程度のものを使用すれば活性層５４と光
ファイバ４０のコア部との光軸の位置合わせを容易に行
うことができる。また、凹部６５の形状は、光ファイバ
４０の外形に対応させて適宜変更することが可能であ
り、これにより、光ファイバ４０を確実に係合させるこ
とも可能となる。
【００６０】この変形例によれば、半導体レーザ６０と
光ファイバ４０との光軸合わせを容易かつ確実に行うこ
とができるという利点がある。
光ファイバ４０との光軸合わせを容易かつ確実に行うこ
とができるという利点がある。
【００６１】さらに、図１０に示すように、凹部６５を
段付き形状とすることもできる。凹部６５をこのような
形状とすることにより、段部に一種の当たり面６３（近
接規制面）が形成される。この当たり面６３は、光ファ
イバを凹部６５内に配置したときに、光ファイバの端面
と半導体レーザ５０の共振器端面５４とが接しない構造
とすることができる。これにより、光ファイバからの機
械的衝撃が半導体レーザ５０に直接及ぶことがなく、半
導体レーザ５０の損傷を防いで信頼性を向上させること
ができるという利点がある。
段付き形状とすることもできる。凹部６５をこのような
形状とすることにより、段部に一種の当たり面６３（近
接規制面）が形成される。この当たり面６３は、光ファ
イバを凹部６５内に配置したときに、光ファイバの端面
と半導体レーザ５０の共振器端面５４とが接しない構造
とすることができる。これにより、光ファイバからの機
械的衝撃が半導体レーザ５０に直接及ぶことがなく、半
導体レーザ５０の損傷を防いで信頼性を向上させること
ができるという利点がある。
【００６２】なお、本実施の形態では、ｎ型基板上に半
導体レーザを構成したが、ｐ型基板上に構成しても良
い。また半絶縁性基板上にｐまたはｎ型コンタクト層を
形成した後、半導体レーザ部を構成してもよい。
導体レーザを構成したが、ｐ型基板上に構成しても良
い。また半絶縁性基板上にｐまたはｎ型コンタクト層を
形成した後、半導体レーザ部を構成してもよい。
【００６３】また、本実施の形態では、ファブリペロー
型半導体レーザの例を示したが、回折格子を有するＤＦ
Ｂレーザ、ＤＢＲレーザであってもよい。
型半導体レーザの例を示したが、回折格子を有するＤＦ
Ｂレーザ、ＤＢＲレーザであってもよい。
【００６４】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、半導体光
素子の光伝搬に寄与する部分、すなわち、光通信システ
ムにおいて、デジタル信号の光信号への変換に寄与する
部分の長さ寸法を２００μｍ以下に設定しているから、
半導体光素子の寄生抵抗を小さくすることができる。ま
た、素子全長を２５０μｍ以上に設定しているから、半
導体光素子のハンドリングが容易となり、生産効率を上
げることができる。これにより、高速動作が可能で、し
かも光通信システムに適用し得る半導体光素子をコスト
安価に提供することができる。
素子の光伝搬に寄与する部分、すなわち、光通信システ
ムにおいて、デジタル信号の光信号への変換に寄与する
部分の長さ寸法を２００μｍ以下に設定しているから、
半導体光素子の寄生抵抗を小さくすることができる。ま
た、素子全長を２５０μｍ以上に設定しているから、半
導体光素子のハンドリングが容易となり、生産効率を上
げることができる。これにより、高速動作が可能で、し
かも光通信システムに適用し得る半導体光素子をコスト
安価に提供することができる。
【００６５】請求項２に係る発明によれば、半導体基部
の全長を２５０μｍ以上に設定したので、半導体光素子
のハンドリングが容易となり、生産効率を上げることが
できる。また、光伝搬部の共振器端面間の距離を２００
μｍ以下に設定しているから、半導体光素子の寄生抵抗
を小さくすることができる。これにより、高速動作が可
能で、しかも光通信システムに適用し得る半導体光素子
をコスト安価に提供することができる。
の全長を２５０μｍ以上に設定したので、半導体光素子
のハンドリングが容易となり、生産効率を上げることが
できる。また、光伝搬部の共振器端面間の距離を２００
μｍ以下に設定しているから、半導体光素子の寄生抵抗
を小さくすることができる。これにより、高速動作が可
能で、しかも光通信システムに適用し得る半導体光素子
をコスト安価に提供することができる。
【００６６】請求項３に係る発明によれば、請求項２に
係る発明と同様の作用効果を奏する。特に、本請求項に
係る発明では、エッチング処理により半導体基部および
光伝搬部を構成するから、端面の形成がきわめて容易で
ある。従って、半導体光素子の製造が容易となり、光通
信システムに適用し得る半導体光素子を一層コスト安価
に提供することができる。
係る発明と同様の作用効果を奏する。特に、本請求項に
係る発明では、エッチング処理により半導体基部および
光伝搬部を構成するから、端面の形成がきわめて容易で
ある。従って、半導体光素子の製造が容易となり、光通
信システムに適用し得る半導体光素子を一層コスト安価
に提供することができる。
【００６７】請求項４に係る発明によれば、請求項１な
いし３のいずれかに係る発明と同様の作用効果を奏す
る。加えて、本請求項に係る発明では、光ファイバが設
けられているから、光通信システムに適用し得る半導体
光デバイスを安価に提供することができるという利点が
ある。
いし３のいずれかに係る発明と同様の作用効果を奏す
る。加えて、本請求項に係る発明では、光ファイバが設
けられているから、光通信システムに適用し得る半導体
光デバイスを安価に提供することができるという利点が
ある。
【００６８】請求項５に係る発明によれば、請求項４に
係る発明と同様の作用効果を奏する。特に、本請求項に
係る発明では、近接規制面によって、端面と光ファイバ
の端面とが必要以上に近接するのを避けることができ
る。すなわち、端面と光ファイバとを非接触状態に保つ
ことができるので、両者が接触することによる半導体光
素子の損傷を防止することができる。その結果、半導体
光デバイスの性能，信頼性を向上させることができる。
係る発明と同様の作用効果を奏する。特に、本請求項に
係る発明では、近接規制面によって、端面と光ファイバ
の端面とが必要以上に近接するのを避けることができ
る。すなわち、端面と光ファイバとを非接触状態に保つ
ことができるので、両者が接触することによる半導体光
素子の損傷を防止することができる。その結果、半導体
光デバイスの性能，信頼性を向上させることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る光変調器の斜
視図である。
視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る光変調器の製
造工程の一部を（ａ）〜（ｄ）の順に示す図である。
造工程の一部を（ａ）〜（ｄ）の順に示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る光変調器の製
造工程における中間体の斜視図である。
造工程における中間体の斜視図である。
【図４】 この発明の実施の形態１の変形例に係る光変
調器の斜視図である。
調器の斜視図である。
【図５】 この発明の実施の形態１の他の変形例に係る
光変調器の斜視図である。
光変調器の斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態２に係る半導体レーザ
の斜視図である。
の斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態２に係る半導体レーザ
の製造工程の一部を（ａ）〜（ｄ）の順に示す図であ
る。
の製造工程の一部を（ａ）〜（ｄ）の順に示す図であ
る。
【図８】 この発明の実施の形態２に係る半導体レーザ
の製造工程における中間体の斜視図である。
の製造工程における中間体の斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態２の変形例に係る半導
体レーザの斜視図である。
体レーザの斜視図である。
【図１０】 この発明の実施の形態２の他の変形例に係
る半導体レーザの斜視図である。
る半導体レーザの斜視図である。
【図１１】 従来の光変調器の構造を示す斜視図であ
る。
る。
【図１２】 従来の半導体レーザの構造を示す斜視図で
ある。
ある。
【符号の説明】 ２０ 光変調器，２１ 半導体基部，２２ 光伝搬部，
２３ 長さ方向寸法，２４ 端面，２５ 共振器端面間
距離，４３ 当たり面，５０ 半導体レーザ，５１ 半
導体基部，５２ 光伝搬部，５３ 長さ方向寸法，５４
共振器端面 ５５ 共振器端面間距離，６３ 当たり面。
２３ 長さ方向寸法，２４ 端面，２５ 共振器端面間
距離，４３ 当たり面，５０ 半導体レーザ，５１ 半
導体基部，５２ 光伝搬部，５３ 長さ方向寸法，５４
共振器端面 ５５ 共振器端面間距離，６３ 当たり面。
Claims (5)
- 【請求項１】 対向する一対の端面および当該端面間に
形成された光導波路を有する半導体光素子において、 光が上記光導波路を伝搬する方向に沿う方向の素子全長
は、２５０μｍ以上に設定され、かつ上記一対の端面間
の距離は、２００μｍ以下に設定されていることを特徴
とする半導体光素子。 - 【請求項２】 所要の半導体層を積層することによって
長さ方向に直交する仮想面で切断した断面が略Ｕ字状に
形成された、光伝搬に寄与しない半導体基部と、 断面略Ｕ字状に形成された半導体基部の内側中央部に当
該半導体基部の長さ方向と交差する方向に沿って配置さ
れ、当該半導体基部の長さ方向に沿って対向する一対の
端面および当該端面間に形成された光導波路を有する光
伝搬部とを含み、 上記半導体基部の長さ方向の寸法は、２５０μｍ以上に
設定され、かつ上記端面間の寸法は、２００μｍ以下に
設定されていることを特徴とする半導体光素子。 - 【請求項３】 請求項２記載の半導体光素子において、 上記半導体基部および光伝搬部は、上記所要の半導体層
の一部をエッチング処理することによって一体的に形成
されたものであることを特徴とする半導体光素子。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
導体光素子において、 上記端面に対向した状態で光ファイバが設けられている
ことを特徴とする半導体光素子。 - 【請求項５】 請求項４記載の半導体光素子において、 上記光ファイバは、上記半導体基部に設けられており、 当該半導体基部には、上記端面と光ファイバの端面とが
近接するのを規制する近接規制面が形成されていること
を特徴とする半導体光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016728A JPH11212041A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016728A JPH11212041A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212041A true JPH11212041A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11924335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10016728A Pending JPH11212041A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11212041A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010539522A (ja) * | 2007-09-10 | 2010-12-16 | ザ センター フォー インテグレーテッド フォトニクス リミテッド | 電界吸収型光変調器 |
| JP2011199031A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Denso Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2016046393A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体レーザ素子 |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP10016728A patent/JPH11212041A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010539522A (ja) * | 2007-09-10 | 2010-12-16 | ザ センター フォー インテグレーテッド フォトニクス リミテッド | 電界吸収型光変調器 |
| JP2011199031A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Denso Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2016046393A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体レーザ素子 |
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