DE10203696A1

DE10203696A1 - Optoelectronic device has at least two monolithic integrated components coupled in series to provide PINIP structure

Info

Publication number: DE10203696A1
Application number: DE10203696A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Stegmueller
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2003-07-24

Abstract

The optoelectronic device has at least two monolithic integrated components (1,2,3) formed in a semiconductor material and coupled via a waveguide, at least two of the components coupled in series to provide a PINIP structure. The components (1,2,3) of the optoelectronic device can be provided by a laser diode (3), an electroabsorption modulator (1) and an optical amplifier (2), with a control device for differential mode operation of the components.

Description

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an optoelectronic component according to the preamble of claim 1.

Für die elektronische Datenübertragung bei Datenraten von mehreren Gbit/s mittels optoelektronischer Bauelemente ist es erforderlich, die Lichtintensität effizient zu steuern. Die dabei verwendeten Bauelemente weisen in der Regel elektrooptische Modulatoren auf, die nicht Silizium-basiert sein können. Im Bereich von mehr als 10 Gbit/s, sind die zur Steuerung der Modulatoren erforderlichen Spannungshübe von mehr als 0,5 V bei einem Extinktionsverhältnis von mehr als 10 dB mit Silizium-basierten Systemen nicht realisierbar. For electronic data transmission at data rates of It is several Gbit / s using optoelectronic components required to control the light intensity efficiently. The components used thereby usually have electro-optic modulators that are not silicon-based can. In the range of more than 10 Gbit / s, the are Control of the modulators required voltage swings of more than 0.5 V with an extinction ratio of more than 10 dB not feasible with silicon-based systems.

Die effiziente Ansteuerung des optoelektronischen Bauelementes stellt somit ein Problem dar. Für eine einzelne Komponente eines Bauelementes allein ist aus Yamada et al. "Electroabsorption modulator with PINIP structure", Electronic letters, 5th February 1998, Vol. 34, No. 3 pp. 304-306 bekannt, zwei Elektroabsorptionsmodulatoren miteinander zu koppeln, so dass aus den beiden PIN-Strukturen, eine PINIP-Struktur entsteht. Damit ist aber noch nicht das Problem gelöst, ein optoelektronische Bauelement mit mehreren Komponenten effizient anzusteuern. The efficient control of the optoelectronic Component is therefore a problem. For a single Component of a component alone is from Yamada et al. "Electroabsorption modulator with PINIP structure", Electronic letters, 5th February 1998, vol. 34, no. 3 pp. 304-306 known to couple two electroabsorption modulators with one another, so that from the two PIN structures, a PINIP structure arises. This does not solve the problem, however Optoelectronic component with multiple components efficiently head for.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optoelektronisches Bauelement zu schaffen, das sich effizient ansteuern lässt. The present invention is based on the object to create optoelectronic component that is efficient can be controlled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrooptisches Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by an electro-optical Component solved with the features of claim 1.

Durch die Kopplung mindestens zweier Komponenten des optoelektronischen Bauelements in Serie zu einer zusammengehörigen PINIP-Struktur ist es möglich, die Komponenten und das gesamte Bauelement selbst effizient anzusteuern. Insbesondere ist es möglich, einen hinreichend hohen angelegten Spannungshub für mehrere Komponenten des Bauelements zu verwenden. By coupling at least two components of the optoelectronic component in series to an associated PINIP structure it is possible the components and that to control the entire component efficiently. In particular is it is possible to have a sufficiently high voltage swing to be used for several components of the component.

Vorteilhaft ist es, wenn eine der Komponenten des optoelektronischen Bauelementes eine Laserdiode, ein elektrooptischer Modulator, insbesondere ein Elektroabsorptionsmodulator oder ein optischer Verstärker ist. Durch eine Serienschaltung dieser Komponenten lassen sich PINIP-Strukturen im Bauelement erzeugen. It is advantageous if one of the components of the optoelectronic component, a laser diode electro-optical modulator, in particular an electro-absorption modulator or is an optical amplifier. Through a series connection These components can be PINIP structures in the component produce.

Vorteilhaft kann eine Steuereinrichtung (elektrische Treiber) für mindestens eine der Komponenten und/oder das Bauelement im Differential-Modus verwendet werden, da dann ein größerer Spannungshub (etwa der doppelte) als im Single-Ended Modus zur Verfügung steht. Dies gilt dann, wenn die Aussteuerspannung im Single-Endes Modus größer ist als die Diodenspannung im Durchlaßbetrieb des optischen Verstärkers. Im Vergleich zum Single-Ended Modus einer Steuereinrichtung ist der größere Spannungshub der Steuereinrichtung im Differential-Modus z. B. dafür geeignet, einen elektrooptischen Modulator zu betreiben, der mit einem optischen Verstärkter in Serie geschaltet ist. A control device (electric driver) can advantageously for at least one of the components and / or the component be used in differential mode because then a larger one Voltage swing (about twice that) than in single-ended mode is available. This applies if the Control voltage in single-end mode is greater than the diode voltage in the pass mode of the optical amplifier. Compared to the single-ended mode of a control device is Larger voltage swing of the control device in differential mode z. B. suitable for an electro-optical modulator operate that with an optical amplifier in series is switched.

Vorteilhafterweise weist mindestens eine Verbindungsleitung zwischen Steuereinheit und Bauelement einen Wanderwellenkontakt auf. Advantageously has at least one connecting line between control unit and component Traveling wave contact.

Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn ein p-Kontakt einer Komponente, insbesondere eines Elektroabsorptionsmodulators oder eines optischen Verstärkers Teil mindestens einer Verbindungsleitung zwischen Steuereinrichtung und Bauelement ist. It is also advantageous if a p-contact Component, in particular an electroabsorption modulator or an optical amplifier part of at least one Connection line between control device and component is.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bauelements ist zwischen einem Massen-Anschluss und einer PINIP-Struktur des Bauelements eine semiisolierende Schicht, insbesondere aus Fe:InP angeordnet. In a further advantageous embodiment of the Component according to the invention is between a ground connection and a PINIP structure of the component semi-insulating layer, in particular made of Fe: InP.

Vorteilhafterweise sind zwischen mindestens zwei Komponenten Gräben angeordnet, so dass die Komponenten optisch und elektrisch stark entkoppelt werden. Für eine starke elektrische Entkopplung weist mindestens ein Graben vorteilhafterweise eine Ionenimplantation auf. Damit wird die Verwendung des Differential-Modus der Steuereinrichtung ermöglicht. Are advantageously between at least two components Trenches arranged so that the components look and feel are strongly electrically decoupled. For a strong electrical Decoupling advantageously has at least one trench an ion implantation. This will use the Differential mode of the control device allows.

Für eine einfache Herstellung des Bauelementes ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine aktive Schicht des Wellenleiters eine Multi-Quantum-Well-Struktur aufweist, insbesondere mit mindestens zwei unterschiedlichen Quantum-Well-Typen. Damit können insbesondere die elektrooptischen Eigenschaften der unterschiedlichen Quantum-Well-Typen genutzt werden, was bei Bauformen mit nur einem Quantum-Well-Typ nicht möglich. It is for simple manufacture of the component advantageous if at least one active layer of the Waveguide has a multi-quantum well structure, in particular with at least two different quantum well types. In particular, the electro-optical properties of the different quantum well types are used, what not possible for designs with only one quantum well type.

Vorteilhafterweise weist mindestens eine aktive Schicht eine Quanten-Punktstruktur aufweist. At least one active layer advantageously has one Has quantum dot structure.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below with reference to the Figures of the drawings in several embodiments explained. Show it:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelementes; Fig. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of the optoelectronic component according to the invention;

Fig. 1a eine schematische Schnittansicht einer Variante der ersten Ausführungsform; Figure 1a is a schematic sectional view of a variant of the first embodiment.

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelementes; Fig. 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of the optoelectronic component according to the invention;

Fig. 2a eine schematische Schnittansicht einer Variante der zweiten Ausführungsform; FIG. 2a is a schematic sectional view of a variant of the second embodiment;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelementes; Fig. 3 is a schematic plan view of an embodiment of the optoelectronic component according to the invention;

Fig. 4a-c drei schematische Schnittansichten betreffend die unterschiedliche Varianten lateraler Anordnungen von Schichten bei dem erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelement. Fig. 4a-c show three schematic cross-sectional views relating to different variants lateral assemblies of layers in the inventive optoelectronic component.

In Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelementes dargestellt. Diese erste Ausführungsform weist, von rechts nach Links gesehen, als Komponenten eine Laserdiode 3, einen Elektroabsorptionsmodulator 1 (EAM) und einen optischen Verstärker (semiconductor optical amplifier SOA) 2 auf. Alle drei Komponenten 1, 2, 3 sind monolithisch mit einem Halbleitermaterial integriert. In Fig. 1 is a sectional view through a first embodiment of an optoelectronic component according to the invention. Viewed from right to left, this first embodiment has as components a laser diode 3 , an electroabsorption modulator 1 (EAM) and an optical amplifier (semiconductor optical amplifier SOA) 2 . All three components 1 , 2 , 3 are monolithically integrated with a semiconductor material.

Im folgenden wird zunächst die horizontale Abfolge der Komponenten 1, 2, 3 dargestellt, anschließend die vertikale Schichtenfolge. In the following, the horizontal sequence of components 1 , 2 , 3 is shown first, followed by the vertical layer sequence.

In der Fig. 1 ist rechts der Bereich der Laserdiode 3 dargestellt. Die Laserdiode 3 ist hier in an sich bekannter Weise als DFB-Laser mit einem Bragg-Gitter 8 ausgebildet. Das Bragg-Gitter 8 ist dabei nur im Bereich der Laserdiode 3 angeordnet. Das Bragg-Gitter 8 muss sich dabei nicht über die gesamte Länge der Laserdiode 3 erstrecken. In einer alternativen Ausführungsform kann auch eine DBR-Laserstruktur verwendet werden. The area of the laser diode 3 is shown on the right in FIG. 1. The laser diode 3 is designed here in a manner known per se as a DFB laser with a Bragg grating 8 . The Bragg grating 8 is arranged only in the area of the laser diode 3 . The Bragg grating 8 does not have to extend over the entire length of the laser diode 3 . In an alternative embodiment, a DBR laser structure can also be used.

An die Laserdiode 3 schließt sich der Elektroabsorptionsmodulator 1 an, wobei zwischen dem Bereich der Laserdiode 3 und dem Elektroabsorptionsmodulator 1 ein erster Graben 5 in das Halbleitermaterial eingebracht ist. Mit dem Elektroabsorptionsmodulator 1 ist es möglich, durch eine Änderung des elektrischen Feldes die Bandstruktur des Halbleiters zu beeinflussen, so dass die Intensität des durch den Elektroabsorptionsmodulator 1 transmittierten Laserlichts gesteuert werden kann. Durch diese Modulation sind sehr hochfrequente Datenübertragungen möglich. Grundsätzlich sind auch andere Bauweisen von elektrooptischen Modulatoren möglich. To the laser diode 3, the electro-absorption modulator 1 connects to, a first trench is introduced into the semiconductor material 5 between the region of the laser diode 3 and the electro-absorption modulator. 1 With the electroabsorption modulator 1 , it is possible to influence the band structure of the semiconductor by changing the electric field, so that the intensity of the laser light transmitted by the electroabsorption modulator 1 can be controlled. This modulation enables very high-frequency data transmissions. In principle, other designs of electro-optical modulators are also possible.

An den Elektroabsorptionsmodulator 1 schließt sich ein Bereich für einen optischen Verstärker 2 in an sich bekannter Bauart an. Zwischen dem Elektroabsorptionsmodulator 1 und dem optischen Verstärker 2 ist ein zweiter Graben 6 angeordnet. The electroabsorption modulator 1 is followed by a region for an optical amplifier 2 in a construction known per se. A second trench 6 is arranged between the electroabsorption modulator 1 and the optical amplifier 2 .

In vertikaler Erstreckung des Bauelements ist zuunterst eine semi-isolierende (z. B. aus Fe:InP) Schicht 33 als Substrat angeordnet. Unterhalb des elektrooptischen Bauelements ist ein Masse-Anschluss 40 vorgesehen. In the vertical extent of the component, a semi-insulating (eg made of Fe: InP) layer 33 is arranged at the bottom as a substrate. A ground connection 40 is provided below the electro-optical component.

Auf den n-dotierten Schichten 32 ist eine Multi-Quantum-Well- Struktur (MQW-Struktur) als Modulatorschicht 31 aufgewachsen, die für den Elektroabsorptionsmodulator 1 vorgesehen ist. Die Dicke A der Modulatorschicht 30 beträgt zwischen ca. 0 und 500 nm. MQW-Strukturen nutzen den Quantum Confined Stark Effect in III-V Halbleitersystemen (z. B. InGaAlAs/GaAs oder In-GaAsP/InP) aus. A multi-quantum well structure (MQW structure) has been grown as a modulator layer 31 on the n-doped layers 32 and is provided for the electroabsorption modulator 1 . The thickness A of the modulator layer 30 is between approximately 0 and 500 nm. MQW structures utilize the quantum confined stark effect in III-V semiconductor systems (e.g. InGaAlAs / GaAs or In-GaAsP / InP).

Eine MQW-Struktur ist auch als aktive Schicht 30 für die Laserdiode 1 darüber angeordnet. Die aktive Schicht 30 weist eine Dicke B von 0 bis 500 nm auf. An MQW structure is also arranged as an active layer 30 for the laser diode 1 above it. The active layer 30 has a thickness B of 0 to 500 nm.

Das Verhältnis der Schichtdicken ausgedrückt in B/(A + B) ist größer als 0 und maximal 1. The ratio of the layer thicknesses expressed in B / (A + B) is greater than 0 and maximum 1.

Oberhalb der aktiven Schicht 30 sind p-dotierte Schichten 34 angeordnet. P-doped layers 34 are arranged above the active layer 30 .

In der dargestellten Ausführungsform weisen die Schichten, insbesondere die Modulatorschicht 30 und die aktive Schicht 31 über die gesamte Länge des Bauelementes die gleiche Dicke auf, da eine solche Struktur einfach herstellbar ist. Die aktive Schicht ist im übrigen für alle Komponenten 1, 2, 3 eine gemeinsame Schicht. In the embodiment shown, the layers, in particular the modulator layer 30 and the active layer 31, have the same thickness over the entire length of the component, since such a structure can be easily produced. The active layer is moreover a common layer for all components 1 , 2 , 3 .

Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Schichtdicken über die Länge des Bauelementes nicht konstant sind. In principle, it is also possible that the layer thicknesses are not constant over the length of the component.

Auch können für die aktive Schicht Quantenpunkt-Strukturen verwendet werden. Quantum dot structures can also be used for the active layer be used.

Für die Serienschaltung der Komponenten 1, 2, 3, hier eine Serienschaltung des optischen Verstärkers 2 mit dem Elektroabsorptionsmodulator 1, ist ein negativer Kontakt 10 am Elektroabsorptionsmodulator und am optischen Verstärker 2 ein positiver Kontakt 20 angeordnet. For the series connection of components 1 , 2 , 3 , here a series connection of the optical amplifier 2 with the electroabsorption modulator 1 , a negative contact 10 is arranged on the electroabsorption modulator and on the optical amplifier 2 a positive contact 20 .

Durch die nebeneinander angeordneten, in Serie geschalteten Komponenten 1, 2, die für sich jeweils eine PIN-Struktur aufweisen ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine elektrische PINIP-Struktur im Bauelement zu realisieren. Der optische Verstärker 2 wird damit in Vorwärtsrichtung, der Elektroabsorptionsmodulator 1 wird in Rückwärtsrichtung betrieben. Due to the side-by-side, series-connected components 1 , 2 , each of which has a PIN structure, it is possible in the present embodiment to implement an electrical PINIP structure in the component. The optical amplifier 2 is thus operated in the forward direction, the electroabsorption modulator 1 is operated in the reverse direction.

Mit einer solchen Struktur ist es möglich, den Elektroabsorptionsmodulator 1 mit einem Differential-Modus einer hier nicht dargestellten Steuereinheit (Treiber) zu betreiben. Dabei wird hier der optische Verstärker 2 so hoch positiv vorgespannt, dass für die optische Verstärkung genügend Strom vorhanden ist, wobei der Spannungshub der Steuereinrichtung ausreicht, um den Elektroabsorptionsmodulator 1 ebenfalls zu betreiben. Insbesondere in Verbindung mit MQW-Strukturen, die mehr als einen Quantum-Well-Typ aufweisen, eignet sich der Differential-Modus, da neben der elektronischen Ansteuerung des Elektroabsorptionsmodulators 1 eine optische Verstärkung erreichbar ist. With such a structure, it is possible to operate the electroabsorption modulator 1 with a differential mode of a control unit (driver), not shown here. Here, the optical amplifier 2 is biased so highly positively that there is sufficient current for the optical amplification, the voltage swing of the control device being sufficient to also operate the electroabsorption modulator 1 . The differential mode is particularly suitable in connection with MQW structures that have more than one quantum well type, since in addition to the electronic control of the electroabsorption modulator 1, optical amplification can be achieved.

Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements weist aufgrund der Gräben 5, 6 eine starke optische und eine starke elektrische Entkopplung der Komponenten 1, 2, 3 auf. Die elektrischen Kontakte sind hier im Bereich des Materials eines Dotierungstyps (hier vorteilhafterweise der p- Dotierung) isoliert. Due to the trenches 5 , 6, the first embodiment of the component according to the invention has a strong optical and a strong electrical decoupling of the components 1 , 2 , 3 . The electrical contacts are isolated here in the area of the material of a doping type (here advantageously the p-doping).

In Fig. 1a wird eine Variante der ersten Ausführungsform beschrieben, in der der zweite Graben 6 tief bis in die ndotierte Schicht 32 gezogen ist. Damit werden der Elektroabsorptionsmodulator und der optische Verstärker im optischen Wellenleiter voneinander getrennt. Zur Verdeutlichung des funktionellen Prinzips ist eine Triodenschaltung 60 schematisch dargestellt. A variant of the first embodiment is described in FIG. 1 a , in which the second trench 6 is drawn deep into the doped layer 32 . This separates the electroabsorption modulator and the optical amplifier in the optical waveguide. A triode circuit 60 is shown schematically in order to clarify the functional principle.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine Serienschaltung eines optischen Verstärkers 2 und eines Elektroabsorptionsmodulator 1 beschrieben. Grundsätzlich ist es möglich auch andere Kombinationen der Komponenten in Serie zu schalten. In Fig. 2 wird grundsätzlich der gleiche Aufbau eines optoelektronischen Bauelements beschrieben, so dass auf die obigen Ausführungen Bezug genommen wird. In the present exemplary embodiment, a series connection of an optical amplifier 2 and an electroabsorption modulator 1 has been described. In principle, it is also possible to connect other combinations of the components in series. In FIG. 2, the same structure of an optoelectronic device is described in principle, so reference is made to the above embodiments reference.

Die zweite Ausführungsform, die in Fig. 2 dargestellt ist, ähnelt der ersten Ausführungsform, da auch hier Gräben 5, 6 zwischen den Komponenten 1, 2, 3 angeordnet sind. Die elektrische Isolation wird aber hier mittels einer Ionenimplantation 7 erreicht, was eine schwache optische, aber eine starke elektrische Entkopplung zur Folge hat. Wie bei der Beschreibung zu Fig. 1, liegt eine Isolation der Kontakte auf einem Material gleicher Dotierung vor. The second embodiment, which is shown in FIG. 2, is similar to the first embodiment, since trenches 5 , 6 are also arranged between the components 1 , 2 , 3 here. However, the electrical insulation is achieved here by means of an ion implantation 7 , which results in a weak optical but a strong electrical decoupling. As in the description of FIG. 1, the contacts are insulated on a material of the same doping.

In Fig. 2a ist eine Variante der zweiten Ausführungsform dargestellt, bei der die Gräben S. 6 mit Ionenimplantation versehen sind. Der zweite Graben ist dabei analog zur der Variante gemäß Fig. 1a bis in die n-dotierte Schicht gezogen. Die Beschreibung zur Fig. 1a ist analog heranzuziehen. FIG. 2a shows a variant of the second embodiment, in which the trenches p. 6 are provided with ion implantation. The second trench is drawn analogously to the variant according to FIG. 1a into the n-doped layer. The description of FIG. 1a is to be used analogously.

In Fig. 3 wird im wesentlichen die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelementes in einer Draufsicht dargestellt. Entlang des Wellenleiters 50 sind von rechts nach links die Laserdiode 3, der Elektroabsorptionsmodulator 1 und der optische Verstärker 2 angeordnet. In Fig. 3 the first embodiment of the optoelectronic component according to the invention is shown in a plan view substantially. The laser diode 3 , the electroabsorption modulator 1 and the optical amplifier 2 are arranged from right to left along the waveguide 50 .

Der positive Kontakt 20 ist Teil einer Verbindungsleitung zwischen dem optischen Verstärker 2 und der hier nicht dargestellten Steuereinrichtung. Der negative Kontakt 10 ist Teil einer Verbindungsleitung zwischen dem Elektroabsorptionsmodulator 1 und der Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung arbeitet im Differential-Modus. The positive contact 20 is part of a connecting line between the optical amplifier 2 and the control device, not shown here. The negative contact 10 is part of a connecting line between the electroabsorption modulator 1 and the control device. The control device works in differential mode.

Die beiden Komponenten 1, 2 sind, wie oben dargestellt, in Serie geschaltet. Anders als in der ersten Ausführungsform sind weist die Verbindungsleitung zur Steuereinrichtung Wanderwellenkontakte 10, 20 auf. The two components 1 , 2 are connected in series, as shown above. In contrast to the first embodiment, the connecting line to the control device has traveling wave contacts 10 , 20 .

Der Elektroabsorptionsmodulator 1 ist über einen Anschluss 53, der optische Verstärker 2 ist über einen weiteren Anschluss 54 mit dem hier nicht dargestellten HF-Abschlusswiderstand verbunden. The electroabsorption modulator 1 is connected via a connection 53 , the optical amplifier 2 is connected via a further connection 54 to the RF terminating resistor, not shown here.

Ferner ist ein positiver Kontakt 52 für die Laserdiode 3 vorgesehen. Auch sind mehrere Massekontakte 55 an der vorgesehen. Furthermore, a positive contact 52 is provided for the laser diode 3 . Several ground contacts 55 are also provided on the.

Alle genannten Kontakte und Anschlüsse sind an der Oberseite des optoelektronischen Bauelementes angeordnet. All the contacts and connections mentioned are on the top of the optoelectronic component.

In der Fig. 4a ist eine Schnittansicht quer zum Wellenleiter 50 dargestellt, wobei in der Ansicht der Fig. 4a die Schnittansicht durch den optischen Verstärker 2 geht. Seitlich neben dem Wellenleiter 50 und unterhalb der Massekontakte 55 ist eine dielektrische Beschichtung 56, z. B. aus BCB (bisbenzocyclobuten) angeordnet. Unterhalb der dielektrischen Beschichtung 56 ist eine elektrische Isolationsschicht 57 (dielektrisch z. B. SiN, SiO_x, Al₂O₃) angeordnet, die den Schichtenstapel jeweils seitlich umgibt. Der Schichtenstapel ist auf der semi-isolierenden Schicht 33 angeordnet. Unterhalb dieser ist der Masse-Anschluss 40 angeordnet. FIG. 4 a shows a sectional view transverse to the waveguide 50 , the sectional view going through the optical amplifier 2 in the view of FIG. 4 a . To the side of the waveguide 50 and below the ground contacts 55 is a dielectric coating 56 , for. B. made of BCB (bisbenzocyclobutene). An electrical insulation layer 57 (dielectric, for example SiN, SiO _x , Al ₂ O ₃ ), which in each case laterally surrounds the layer stack, is arranged below the dielectric coating 56 . The layer stack is arranged on the semi-insulating layer 33 . The ground connection 40 is arranged below this.

In Fig. 4b ist eine alternative Ausgestaltung des optoelektronischen Bauelementes dargestellt, bei dem ebenfalls seitlich zum Wellenleiter 50 dielektrische Beschichtungen 56 analog zu der Ausgestaltung gemäß Fig. 4a vorgesehen sind. Allerdings reichen diese dielektrischen Beschichtungen 56 tiefer, nämlich bis zur semi-isoliernden Schicht 33. Auch liegen die Massekontakte oben auf der dielektrischen Beschichtung 56 auf. FIG. 4b shows an alternative embodiment of the optoelectronic component, in which dielectric coatings 56 are also provided laterally to the waveguide 50, analogously to the embodiment according to FIG. 4a. However, these dielectric coatings 56 extend deeper, namely to the semi-insulating layer 33 . The ground contacts also lie on top of the dielectric coating 56 .

Anhand dieser Ausführungsform sollen einige Abmessungen dargestellt werden, die sinngemäß auch auf die anderen Varianten übertragbar sind. Based on this embodiment, some dimensions are shown, which also apply to the other variants are transferable.

Die Breite W des Wellenleiters 50 ist kleiner als 2 µm, die Breite B des mittleren Schichtenstapels des Bauelements ist gleich groß oder größer als die Breite W, aber kleiner als 20 µm. Die Breite D mit den dielektrischen Beschichtungen ist größer als die Breite B, aber kleiner als 200 µm. Die seitlich angeordnete Schichtstruktur weist eine Breite K von weniger als 80 µm auf. The width W of the waveguide 50 is less than 2 μm, the width B of the middle layer stack of the component is the same size or greater than the width W, but less than 20 μm. The width D with the dielectric coatings is larger than the width B, but less than 200 μm. The laterally arranged layer structure has a width K of less than 80 μm.

Die Variante gemäß Fig. 4c ist analog zu der Variante gemäß Fig. 4b aufgebaut, nur reichen die dielektrischen Schichten 56 nicht bis zur semi-isolierenden Schicht 33. The variant according to FIG. 4c is constructed analogously to the variant according to FIG. 4b, only the dielectric layers 56 do not extend to the semi-insulating layer 33 .

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von dem erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelement auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen. Bezugszeichenliste 1 Elektroabsorptionsmodulator
2 optischer Verstärker
3 Laserdiode
5 erster Graben
6 zweiter Graben
7 Ionenimplantation
8 Bragg-Gitter
10 Kontakt Elektroabsorptionsmodulator (negativ)
20 Kontakt optischer Verstärker (positiv)
30 aktive Schicht (Laserdiode)
31 Modulatorschicht
32 n-dotierte Schichten
33 Substrat (semi-isolierend)
34 p-dotierte Schichten
40 Masse-Anschluss
50 Wellenleiter
52 Kontakt für Laserdiode
53 Anschluss des Elektroabsorptionsmodulator zum HF-Abschlusswiderstand
54 Anschluss des optischen Verstärkers zum HF-Abschlusswiderstand
55 Massekontakt
56 dielektrische Beschichtung
57 elektrische Isolationsschicht
60 Triodenstruktur (schematisch)
A Dicke aktive Schicht Laserdiode (MQW-Struktur)
B Dicke Modulatorschicht
The embodiment of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiments specified above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the optoelectronic component according to the invention even in the case of fundamentally different types. REFERENCE SIGNS LIST 1 electroabsorption modulator
2 optical amplifiers
3 laser diode
5 first trench
6 second trench
7 ion implantation
8 Bragg grids
10 contact electro absorption modulator (negative)
20 contact optical amplifier (positive)
30 active layer (laser diode)
31 modulator layer
32 n-doped layers
33 substrate (semi-insulating)
34 p-doped layers
40 ground connection
50 waveguides
52 Contact for laser diode
53 Connection of the electroabsorption modulator to the HF terminating resistor
54 Connection of the optical amplifier to the RF terminating resistor
55 ground contact
56 dielectric coating
57 electrical insulation layer
60 triode structure (schematic)
A thick active layer laser diode (MQW structure)
B Thick modulator layer

Claims

1. Optoelectronic component with at least two components coupled via an optical waveguide in a monolithically integrated construction, characterized in that at least two of the components ( 1 , 2 , 3 ) of the component are coupled in series to form an associated PINIP structure.

2. Optoelectronic component according to claim 1, characterized in that one of the components ( 1 , 2 , 3 ) is a laser diode ( 3 ), electro-optical modulator, in particular an electro-absorption modulator ( 1 ) or an optical amplifier ( 2 ).

3. Optoelectronic component according to claim 1 or 2, characterized in that a control device for at least one component and / or the component has a differential mode for operating components ( 1 , 2 , 3 ) of the component.

4. Optoelectronic component according to claim 3, characterized characterized that at least one connecting line between control unit and component Has traveling wave contact.

5. Optoelectronic component according to 3, characterized in that a p-contact of a component ( 1 , 2 , 3 ), in particular an electro-absorption modulator ( 1 ) or an optical amplifier ( 2 ) is part of at least one connecting line between the control device and the component.

6. Optoelectronic component according to at least one of the preceding claims, characterized in that a semi-insulating layer ( 33 ), in particular made of Fe: InP, is arranged between a ground connection ( 40 ) and the PIN structure of the component.

7. Optoelectronic component according to at least one of the preceding claims, characterized in that trenches ( 5 , 6 ) are arranged between at least two components.

8. Optoelectronic component according to claim 9, characterized in that at least one trench ( 5 , 6 ) has an ion implantation.

9. Optoelectronic component according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one active layer of the waveguide Has multi-quantum well structure, in particular with at least two quantum well types.

10. Optoelectronic component according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one active layer is a quantum Has point structure.