JP2003185985A - 光回路装置及びその製造方法 - Google Patents
光回路装置及びその製造方法Info
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Abstract
同一の化合物半導体上に集積し得る光回路装置及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 III−V族化合物半導体より成る基板1
0と、基板上に形成され、基板にほぼ格子整合し、カル
コパイライト型の結晶構造を有する磁性半導体層14と
を有している。
Description
の製造方法に係り、特に、ファラデー回転子を有する光
回路装置及びその製造方法に関する。
は、ある方向(順方向)に対しては光をほとんど減衰す
ることなく伝送し、反対方向(逆方向)に対しては光を
伝送しない、一方向のみに光を伝送する非相反光デバイ
スである。
レーザの外部で反射されて半導体レーザに再度導入され
ると、半導体レーザの動作が不安定になり、雑音の増加
を招く。光アイソレータは、かかる反射光を除去するた
めに、半導体レーザの出力側に設けられる。
明する。図10は、従来の光アイソレータを示す概念図
である。
ファラデー回転子122と、ファラデー回転子122を
挟むように設けられた偏光子119a、119bと、永
久磁石120a、120bとにより構成されている。
帯等の長波長領域の光が用いられている。かかる長波長
領域用のファラデー回転子122としては、一般に、バ
ルク状のイットリウム鉄ガーネット(YIG)が用いら
れている。
は、偏向子の偏光面の成分のみが偏向子120aを通過
し、ファラデー回転子122に導入される。ファラデー
回転子122に導入された順方向の光は、ファラデー効
果により偏光面が45度回転し、偏向子119bを通っ
て出射される。
119bの偏光面の成分のみが偏向子119bを通過
し、ファラデー回転子122に導入される。ファラデー
回転子122に導入された逆方向の光は、順方向に導入
された光の場合とは逆方向に偏光面が45度回転するた
め、偏向子の偏光面とは90度ずれることになり、偏向
子からは出射されない。
に光を伝送することができる。
して、光サーキュレータ(OpticalCirculator)が提案
されている。
環関係にあって、入射光と出射光とを分離する機能を有
する非相反光デバイスである。
説明する。図11は、従来の光サーキュレータを示す概
念図である。図11(a)は、従来の光サーキュレータ
の構成を示す概念図である。図11(b)は、図11
(a)に示す光サーキュレータの動作を示す概念図であ
る。
ータは、ファラデー回転子122と、1/2波長板12
3と、偏光ビームスプリッタ125a、125bと、ミ
ラー127a、127bとにより構成されている。
(b)に示すように、ポート1から入射される光はポー
ト2のみから出射され、ポート2から入射される光はポ
ート3のみから出射され、ポート3から入射される光は
ポート4のみから出射され、ポート4から入射される光
はポート1のみから出射される。
光素子、光変調器、半導体光増幅器、光合波器、光分波
器等の光素子が同一の基板上に形成された光回路装置が
提案されている。かかる光素子はいずれも化合物半導体
を用いて形成することが可能であるため、同一の化合物
半導体基板上に集積することが可能である。なお、1.
3μm帯や1.55μm帯の光通信に用いられる半導体
レーザを集積する場合には、InP基板、InGaAs
基板、GaAs基板等のIII−V族化合物半導体基板が
用いられる。
たファラデー回転子122の材料として用いられている
イットリウム鉄ガーネットは、InP基板等のIII−V
族化合物半導体基板上に形成することが極めて困難な材
料である。このため、イットリウム鉄ガーネットを用い
てファラデー回転子122を構成した場合には、ファラ
デー回転子122と半導体レーザ等とを同一の化合物半
導体基板上に集積することはできなかった。
材料として、II−VI族磁性半導体や、MnAsを含むII
I−V族磁性半導体を用いることが提案されている。
体を用いたファラデー回転子は、短波長領域の光にしか
用いることができないものであり、光通信に用いられる
1.3μm帯や1.55μm帯の長波長領域の光に用い
ることはできない。また、III−V族化合物半導体基板
上にII−VI族磁性半導体を成長した場合には、良好な結
晶性を有するII−VI族磁性半導体を成長することができ
ず、光損失が大きくなってしまう。従って、ファラデー
回転子の材料としてII−VI族磁性半導体を用いた場合に
は、ファラデー回転子と半導体レーザとが同一のIII−
V族化合物半導体基板上に集積された光回路装置を提供
することは困難である。
は、光吸収が大きく、キュリー温度が低く、良好な結晶
性も得られない。このため、ファラデー回転子の材料と
してMnAsを含むIII−V族磁性半導体を用いた場合
も、ファラデー回転子と半導体レーザとが同一のIII−
V族化合物半導体基板上に集積された光回路装置を提供
することは困難である。
体レーザ等とともに同一の化合物半導体上に集積し得る
光回路装置及びその製造方法を提供することにある。
化合物半導体より成る基板と、前記基板上に形成され、
前記基板にほぼ格子整合し、カルコパイライト型の結晶
構造を有する磁性半導体層とを有することを特徴とする
光回路装置により達成される。
体より成る基板上に、前記基板にほぼ格子整合し、カル
コパイライト型の結晶構造を有する磁性半導体層を形成
する工程を有することを特徴とする光回路装置の製造方
法により達成される。
原理について説明する。
1-XAs基板、GaAs基板等のIII−V族化合物半導体
基板上に、良好なファラデー回転子を形成する技術は、
未だ提案されていなかった。
デー回転子の材料として、III−V族化合物半導体基板
に格子整合し得るカルコパイライト型の結晶構造を有す
る磁性半導体を用いることに想到した。
性半導体はファラデー効果を得ることが可能な材料であ
るため、かかる材料を用いればファラデー回転子を構成
することが可能となる。しかも、基板に格子整合し得る
カルコパイライト型の結晶構造を有する磁性半導体は、
結晶欠陥が少ないため、光損失の小さいファラデー回転
子を構成することが可能となる。また、カルコパイライ
ト型の結晶構造を有する磁性半導体は、大きなベルデ定
数を得ることが可能であるため、ファラデー回転子の長
さを短くすることが可能となり、ひいては光回路装置の
微細化を図ることが可能となる。
板に格子整合し得るカルコパイライト型の結晶構造を有
する磁性半導体は、未だ報告されていない。
て、III−V族化合物半導体基板に格子整合し得るカル
コパイライト型の結晶構造を有する磁性半導体を求め
た。
格子整合し得るカルコパイライト型の結晶構造を有する
磁性半導体について説明する。
を用いる場合を例に説明する。
を有する磁性半導体の格子定数については、未だ報告さ
れていない。
文献1という)には、Mnを含むII−VI族化合物半導体
混晶のアニオン−カチオン間距離についてのデータが示
されている。文献1に示されているデータから、Mn−
S間のアニオン−カチオン間距離を求めると、3.97
オングストロームとなる。また、Mn−Se間のアニオ
ン−カチオン間距離を求めると、4.17オングストロ
ームとなる。また、Mn−Te間のアニオン−カチオン
間距離を求めると、4.51オングストロームとなる。
CHEMICAL BOND, Cornell University Press, New Yor
k, 1960(以下、文献2という)には、S、Se、Te
の四面体型共有結合半径が記載されている。文献2によ
れば、Sの四面体型共有結合半径は1.04オングスト
ロームであり、Seの四面体型共有結合半径は1.14
オングストロームであり、Teの四面体型共有結合半径
は1.32オングストロームである。これらの値から、
Mnの四面体型共有結合半径を求めると、1.42オン
グストロームとなる。
a、Si、Ge、Sn、P、As、Sb等の四面体共有
結合半径も示されている。
の結晶構造を有するZn−IV−V2型、Cd−IV−V
2型、及び、Mn−IV−V2型の化合物の結晶におけるア
ニオン−カチオン間の平均結合距離を求めると、図1に
示すようになる。
オン間の平均結合距離を示す図である。図1の横軸は、
アニオン−カチオン間の平均結合距離を示している。図
1の縦方向は、特段の意味はない。図1の破線は、In
Pより成る結晶のアニオン−カチオン間距離を示してい
る。
晶構造を有する化合物(以下、カルコパイライト型化合
物ともいう)の結晶のアニオン−カチオン間の平均結合
距離のみならず、ジンクブレンド型の結晶構造を有する
化合物(以下、ジンクブレンド型化合物ともいう)の結
晶のアニオン−カチオン間の平均結合距離も示されてい
る。ジンクブレンド型化合物は、図1において点線で囲
まれている。
板と格子整合し得るカルコパイライト型の結晶構造を有
する四元化合物は、図1を用いて、以下のようにして求
めることができる。
な位置関係にあり、少なくとも一方がMnを含み、2つ
の元素が共通する、カルコパイライト型の結晶構造を有
する三元化合物(以下、カルコパイライト型三元化合物
ともいう)どうしを組み合わせることにより求めること
ができる。図1の破線に対して対称的な位置関係にある
化合物を組み合わせれば、組み合わせにより求められる
化合物の結晶におけるアニオン−カチオン間の平均結合
距離は、図1の破線の位置となる。図1の破線の位置
は、InPのアニオン−カチオン間の平均結合距離であ
るため、上記のような組み合わせにより求められる化合
物の結晶におけるアニオン−カチオン間の平均結合距離
は、InPの結晶におけるアニオン−カチオン間の平均
結合距離とほぼ等しくなる。従って、上記のような組み
合わせにより求められる化合物の結晶は、InPと格子
整合することとなる。また、組み合わせに用いられるカ
ルコパイライト型三元化合物のうち少なくとも一方がM
nを含んでいるため、上記のような組み合わせにより得
られるカルコパイライト型の結晶構造を有する四元化合
物(以下、カルコパイライト型四元化合物ともいう)
は、遷移金属元素としてMnを含むこととなる。また、
組み合わせに用いられるカルコパイライト型三元化合物
は、二つの元素が互いに共通しているため、組み合わせ
により求められる化合物は、四元化合物となる。
関係にあり、一方が、Mnを含むカルコパイライト型化
合物であって、他方が、そのカルコパイライト型化合物
とV族元素が共通するジンクブレンド型の結晶構造を有
する化合物である組み合わせにより求めることができ
る。このような化合物の組み合わせであっても、遷移金
属元素であるMnを含み、InP基板と格子整合し得
る、カルコパイライト型四元化合物を求めることができ
る。
ト型四元化合物は、(T0.5IV0.5) XIII1-XV型、T0.5
(IVXIV′1-X)0.5V型、T0.5IV0.5VXV′1-X型、又
は(IIXT1-X)0.5IV0.5V型に大別される。なお、Tは
遷移金属元素、IIはII族元素、IIIはIII族元素、IV及び
IV′はIV族元素、V及びV′はV族元素である。また、
II0.5IV0.5V型とII−IV−V2型とは、同義である。
コパイライト型四元化合物としては、(Mn0.5S
i0.5)XIn1-XAs、(Mn0.5Ge0.5)XIn1-XA
s、又は(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XAsが考えられ
る。
に格子整合するための組成比Xは、計算上は0.54で
ある。従って、組成比Xを0.44〜0.64の範囲で
適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合する(Mn0.5
Si0.5)XIn1-XAsが得られる。
InPに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.
66である。従って、組成比Xを0.56〜0.76の
範囲で適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合する(M
n0.5Ge0.5)XIn1-XAsが得られる。
InPに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.
67である。従って、組成比Xを0.57〜0.77の
範囲で適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合する(M
n0.5Sn0.5)XGa1-XAsが得られる。
コパイライト型四元化合物としては、(Mn0.5(SiX
Sn1-X)0.5)As、又は(Mn0.5(GeXSn1-X)
0.5)Asが考えられる。
nPに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.4
2である。従って、組成比Xを0.32〜0.52の範
囲で適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合する(Mn
0.5(SiXSn1-X)0.5)Asが得られる。
sがInPに格子整合するための組成比Xは、計算上は
0.54である。従って、組成比Xを0.44〜0.6
4の範囲で適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合する
(Mn0.5(GeXSn1-X)0 .5)Asが得られる。
イライト型四元化合物としては、Mn0.5Si0.5PXS
b1-X、Mn0.5Si0.5AsXSb1-X、Mn0.5Ge0.5
PXSb1-X、Mn0.5Ge0.5AsXSb1-X、Mn0.5S
n0.5PXAs1-X、又はMn0.5Sn0.5PXSb1-Xが考
えられる。
整合するための組成比Xは、計算上は0.44である。
従って、組成比Xを0.34〜0.54の範囲で適宜設
定すれば、InPにほぼ格子整合するSn0.5Si0.5P
XSb1-Xが得られる。
Pに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.63
である。従って、組成比Xを0.53〜0.73の範囲
で適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合するMn0.5
Si0.5AsXSb1-Xが得られる。
に格子整合するための組成比Xは、計算上は0.53で
ある。従って、組成比Xを0.43〜0.63の範囲で
適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合するMn0.5G
e0.5PXSb1-Xが得られる。
Pに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.77
である。従って、組成比Xを0.67〜0.87の範囲
で適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合するMn0.5
Ge0.5AsXSb1-Xが得られる。
に格子整合するための組成比は、計算上は0.60であ
る。従って、組成比Xを0.50〜0.70の範囲で適
宜設定すれば、InPにほぼ格子整合するMn0.5Sn
0.5PXAs1-Xが得られる。
に格子整合するための組成比Xは、計算上は0.88で
ある。従って、組成比Xを0.78〜0.98の範囲で
適宜設定すれば、InPにほぼ格子整合するMn0.5S
n0.5PXSb1-Xが得られる。
パイライト型四元化合物としては、(ZnXMn1-X)
0.5Sn0.5Asが考えられる。
に格子整合するための組成比Xは、計算上は0.91で
ある。従って、組成比Xを0.81〜1の範囲で適宜設
定すれば、InPにほぼ格子整合する(ZnXMn1-X)
0.5Sn0.5Asが得られる。
カルコパイライト型四元化合物より成る磁性半導体につ
いて示したが、InPに格子整合し得るカルコパイライ
ト型化合物は四元化合物に限定されるものではなく、上
述したカルコパイライト型四元化合物を任意の比率で混
合することにより得られる五元以上のカルコパイライト
型化合物であってもよい。上述した組み合わせにより得
られるカルコパイライト型四元化合物はInPにほぼ格
子整合するため、上述した組み合わせにより得られるカ
ルコパイライト型四元化合物を任意の比率で組み合わせ
ることにより得られる五元以上のカルコパイライト型化
合物も、InPにほぼ格子整合し得る。
aAs基板に格子整合し得るカルコパイライト型の結晶
構造を有する磁性半導体について説明する。
を例に説明する。また、ここでは、遷移金属元素とし
て、上記と同様にMnを用いる場合を例に説明する。
オン間の平均結合距離を示す図である。図2の破線は、
In0.3Ga0.7Asより成る結晶のアニオン−カチオン
間の平均結合距離を示している。図2は、破線がIn
0.3Ga0.7Asより成る結晶のアニオン−カチオン間の
平均結合距離を示している点を除き、図1と同様であ
る。
Ga0.7Asと格子整合し得るカルコパイライト型四元
化合物は、図2を用い、上記と同様にして求めることが
できる。
られるカルコパイライト型四元化合物も、上記と同様
に、(T0.5IV0.5)XIII1-XV型、T0.5(IVXIV′1-X)
0.5V型、T0.5IV0.5VXV′1-X型、又は(IIXT1-X)
0.5IV0.5V型に大別される。
コパイライト型四元化合物としては、(Mn0.5S
i0.5)XIn1-XP、(Mn0.5Ge0.5)XIn1-XP、
(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XP、(Mn0.5Si0.5)X
In1-XAs、(Mn0.5Ge0.5)XGa1-XAs、(M
n0.5Sn0.5)XGa1-XAsが考えられる。
Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計算上
は0.31である。従って、組成比Xを0.21〜0.
41の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7Asに
ほぼ格子整合する(Mn0.5Si0.5)XIn1-XPが得ら
れる。
n0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計
算上は0.38である。従って、組成比Xを0.28〜
0.48の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7A
sにほぼ格子整合する(Mn 0.5Ge0.5)XIn1-XPが
得られる。
n0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計
算上は0.90である。従って、組成比Xを0.80〜
1の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7Asにほ
ぼ格子整合する(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XPが得られ
る。
In0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、
計算上は0.86である。従って、組成比Xを0.76
〜0.96の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7
Asにほぼ格子整合する(Mn0.5Si0.5)XIn1-XA
sが得られる。
In0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、
計算上は0.92である。従って、組成比Xを0.82
〜1の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7Asに
ほぼ格子整合する(Mn0.5Ge0.5)XGa1-XAsが得
られる。
In0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、
計算上は0.36である。従って、組成比Xを0.26
〜0.46の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7
Asにほぼ格子整合する(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XA
sが得られる。
コパイライト型四元化合物としては、(Mn0.5(SiX
Sn1-X)0.5)P、(Mn0.5(GeXSn1-X)0.5)
P、(Mn0.5(SiXGe1-X)0.5)As、(Mn0.5
(SiXSn1-X)0.5)Asが考えられる。
0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計算
上は0.12である。従って、組成比Xを0.02〜
0.22の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7A
sにほぼ格子整合する(Mn0. 5(SiXSn1-X)0.5)
Pが得られる。
がIn0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比X
は、計算上は0.16である。従って、組成比Xを0.
06〜0.26の範囲内で適宜設定すれば、In0.3G
a0.7Asにほぼ格子整合する(Mn0.5(GeXS
n1-X)0.5)Pが得られる。
sがIn0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比X
は、計算上は0.17である。従って、組成比Xを0.
07〜0.27の範囲内で適宜設定すれば、In0.3G
a0.7Asにほぼ格子整合する(Mn0.5(SiXG
e1-X)0.5)Asが得られる。
sがIn0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比X
は、計算上は0.82である。従って、組成比Xを0.
72〜0.92の範囲内で適宜設定すれば、In0.3G
a0.7Asにほぼ格子整合する(Mn0.5(SiXS
n1-X)0.5)Asが得られる。
イライト型四元化合物としては、Mn0.5Si0.5PXS
b1-X、Mn0.5Si0.5AsXSb1-X、Mn0.5Ge0.5
PXAs1-X、Mn0.5Ge0.5PXSb1-Xが考えられる。
0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計算上は
0.61である。従って、組成比Xを0.51〜0.7
1の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7Asにほ
ぼ格子整合するMn0.5Si0.5P XSb1-Xが得られる。
0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計算
上は0.88である。従って、組成比Xを0.78〜
0.98の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7A
sにほぼ格子整合するMn0.5Si0.5AsXSb1-Xが得
られる。
0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計算
上は0.05である。従って、組成比Xを0〜0.15
の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7Asにほぼ
格子整合するMn0.5Ge0.5P XAs1-Xが得られる。
0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計算
上は0.71である。従って、組成比Xを0.61〜
0.81の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7A
sにほぼ格子整合するMn0.5Ge0.5PXSb1-Xが得ら
れる。
パイライト型四元化合物としては、(ZnXMn1-X)
0.5Sn0.5P、(ZnXMn1-X)0.5Ge0.5As、(C
dXMn1-X)0.5Si0.5Asが考えられる。
Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、計算上
は0.27である。従って、組成比Xを0.17〜0.
37の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7Asに
ほぼ格子整合する(ZnXMn1 -X)0.5Sn0.5Pが得ら
れる。
In0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、
計算上は0.08である。従って、組成比Xを0〜0.
18の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7Asに
ほぼ格子整合する(ZnXMn1-X)0.5Ge0.5Asが得
られる。
In0.3Ga0.7Asに格子整合するための組成比Xは、
計算上は0.65である。従って、組成比Xを0.55
〜0.75の範囲内で適宜設定すれば、In0.3Ga0.7
Asにほぼ格子整合する(CdXMn1-X)0.5Si0.5A
sが得られる。
板、即ち組成比Xが0.3のInXGa1-XAs基板を例
に説明したが、InXGa1-XAs基板の組成比Xは必ず
しも0.3に限定されるものではなく、例えば0.2〜
0.4の範囲内で適宜設定してもよい。組成比Xを0.
2〜0.4の範囲で適宜設定した場合であっても、上述
したカルコパイライト型四元化合物は、InGaAs基
板にほぼ格子整合し得る。
し得るカルコパイライト型四元化合物より成る磁性半導
体について示したが、InGaAsに格子整合し得るカ
ルコパイライト型化合物は四元化合物に限定されるもの
ではなく、上述したカルコパイライト型四元化合物を任
意の比率で混合することにより得られる五元以上のカル
コパイライト型化合物であってもよい。上述した組み合
わせにより得られるカルコパイライト型四元化合物はI
nGaAsにほぼ格子整合するため、上述した組み合わ
せにより得られるカルコパイライト型四元化合物を任意
の比率で組み合わせることにより得られる五元以上のカ
ルコパイライト型化合物も、InGaAsにほぼ格子整
合し得る。
板に格子整合し得るカルコパイライト型の結晶構造を有
する磁性半導体について説明する。
記と同様にMnを用いる場合を例に説明する。
オン間の平均結合距離を示す図である。図3の破線は、
GaAsより成る結晶のアニオン−カチオン間距離を示
している。図3は、破線がGaAsより成る結晶のアニ
オン−カチオン間距離を示している点を除き、図1及び
図2と同様である。
と格子整合し得るカルコパイライト型四元化合物は、図
3を用い、上記と同様にして求めることができる。
れるカルコパイライト型四元化合物も、上記と同様に、
(T0.5IV0.5)XIII1-XV型、T0.5(IVXIV′1-X)0.5
V型、T0.5IV0.5VXV′1-X型、又は(IIXT1-X)0.5I
V0.5V型に大別される。
コパイライト型四元化合物としては、(Mn0.5S
i0.5)XIn1-XP、(Mn0.5Ge0.5)XIn1-XP、
(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XPが考えられる。
に格子整合するための組成比Xは、計算上は0.68で
ある。従って、組成比Xを0.58〜0.78の範囲内
で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合する(Mn
0.5Si0.5)XIn1-XPが得られる。
aAsに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.
82である。従って、組成比Xを0.72〜0.92の
範囲内で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合する
(Mn0.5Ge0.5)XIn1-XPが得られる。
aAsに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.
54である。従って、組成比Xを0.44〜0.64の
範囲内で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合する
(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XPが得られる。
コパイライト型四元化合物としては、(Mn0.5(SiX
Sn1-X)0.5)P、(Mn0.5(GeXSn1-X)0.5)P
が考えられる。
Asに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.5
9である。従って、組成比Xを0.49〜0.69の範
囲内で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合する
(Mn0.5(SiXSn1-X)0.5)Pが得られる。
がGaAsに格子整合するための組成比Xは、計算上は
0.76である。従って、組成比Xを0.66〜0.8
6の範囲内で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合
する(Mn0.5(GeXSn1- X)0.5)Pが得られる。
イライト型四元化合物としては、Mn0.5Si0.5PXA
s1-X、Mn0.5Si0.5PXSb1-X、Mn0.5Ge0.5PX
As1 -X、Mn0.5Ge0.5PXSb1-Xが考えられる。
子整合するための組成比Xは、計算上は0.41であ
る。従って、組成比Xを0.31〜0.51の範囲内で
適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合するMn0.5
Si0.5PXAs1-Xが得られる。
sに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.82
である。従って、組成比Xを0.72〜0.92の範囲
内で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合するMn
0.5Si0.5PXSb1-Xが得られる。
sに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.73
である。従って、組成比Xを0.63〜0.83の範囲
内で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合するMn
0.5Ge0.5PXAs1-Xが得られる。
sに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.92
である。従って、組成比Xを0.82〜1の範囲内で適
宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合するMn0.5G
e0.5PXSb1-Xが得られる。
パイライト型四元化合物としては、(ZnXMn1-X)
0.5Si0.5As、(CdXMn1-X)0.5Ge0.5Pが考え
られる。
sに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.62
である。従って、組成比Xを0.52〜0.72の範囲
内で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合する(Z
nXMn1-X)0.5Si0.5Asが得られる。
aAsに格子整合するための組成比Xは、計算上は0.
69である。従って、組成比Xを0.59〜0.79の
範囲内で適宜設定すれば、GaAsにほぼ格子整合する
(CdXMn1-X)0.5Ge0.5Pが得られる。
るカルコパイライト型四元化合物より成る磁性半導体に
ついて示したが、GaAsに格子整合し得るカルコパイ
ライト型化合物は四元化合物に限定されるものではな
く、上述したカルコパイライト型四元化合物を任意の比
率で混合することにより得られる五元以上のカルコパイ
ライト型化合物であってもよい。上述した組み合わせに
より得られるカルコパイライト型四元化合物はGaAs
にほぼ格子整合するため、上述した組み合わせにより得
られるカルコパイライト型四元化合物を任意の比率で組
み合わせることにより得られる五元以上のカルコパイラ
イト型化合物も、GaAsにほぼ格子整合し得る。
よる光回路装置及びその製造方法を図4及び図5を用い
て説明する。図4は、本実施形態による光回路装置を示
す斜視図である。図5は、本実施形態による光回路装置
の製造方法を示す工程断面図である。
は、例えば厚さ1μmのInPより成る下部クラッド層
12が形成されている。なお、下部クラッド層12の厚
さは、1μmに限定されるものではなく、例えば0.1
〜10μmの範囲で適宜設定してもよい。
0.5μmの(Mn0.5Si0.5)0.54In0.46Asより
成るコア層14が形成されている。(Mn0.5Si0.5)
0.54In0.46Asは、上述したように、遷移金属元素と
してMnを含み、InP基板10に格子整合し得るカル
コパイライト型の結晶構造を有する磁性半導体である。
n0.5Si0.5)XIn1-XAsを用いる場合を例に説明す
るが、コア層の材料は(Mn0.5Si0.5)XIn1-XAs
に限定されるものではなく、InP基板10に格子整合
し得る上述したカルコパイライト型化合物を適宜用いる
ことができる。また、コア層14の厚さは、0.5μm
に限定されるものではなく、例えば0.01〜1μmの
範囲で適宜設定してもよい。
nPより成る上部クラッド層16が形成されている。な
お、下部クラッド層16の厚さは、1μmに限定される
ものではなく、例えば0.1μm〜10μmの範囲で適
宜設定してもよい。
び上部クラッド層16により、光導波路層18が構成さ
れている。光導波路層18は、メサ状に形成されてい
る。光導波路層18をメサ状に形成しているのは、光損
失を小さくするとともに、他の光素子との間の結合を良
好にするためである。
設定されている。なお、光導波路層18の長さは、1m
mに限定されるものではなく、例えば100μmから1
0mmの範囲で適宜設定することができる。
板10上には、それぞれ永久磁石20a、20bが配置
されている。永久磁石20a、20bは、光導波路層1
8に磁場を印加するためのものである。
ルコパイライト型の結晶構造を有する磁性半導体は、上
述したように、ファラデー効果をおこすことができるも
のである。このため、このような磁性半導体をコア層1
4として用いた光導波路層18は、偏向角を例えば45
度回転するファラデー回転子22を構成し得る。
構成されている。
(図示せず)等を組み合わせれば光アイソレータを構成
することが可能である。また、このようなファラデー回
転子22に1/2波長板(図示せず)や偏光ビームスプ
リッタ(図示せず)等を組み合わせれば光サーキュレー
タを構成することが可能である。
は、ファラデー回転子22の材料として、InP基板1
0に格子整合し得るカルコパイライト型の結晶構造を有
する磁性半導体が用いられていることに主な特徴があ
る。
イライト型の結晶構造を有する磁性半導体は、上述した
ように、ファラデー効果をおこすことができる材料であ
るため、ファラデー回転子22を構成することができ
る。しかも、かかる磁性半導体は、InP基板10に格
子整合し得るとともにカルコパイライト型の結晶構造を
有するものであるため、結晶欠陥が少なく、このため、
光損失の小さいファラデー回転子を構成することができ
る。また、カルコパイライト型の結晶構造を有する磁性
半導体は、大きなベルデ定数を得ることが可能であるた
め、ファラデー回転子22の長さを短くすることがで
き、ひいては、光回路装置の微細化を図ることができ
る。
が小さく、微細化が可能な、良好なファラデー回転子2
2を、InP基板10上に形成することができる。しか
も、本実施形態によれば、ファラデー回転子22を構成
する光導波路層18がメサ状に形成されているため、結
合効率の良好な光回路装置を提供することができる。
等の基板として広く用いられているInP基板10上に
ファラデー回転子22を形成することができるため、半
導体レーザや光アイソレータ等が同一のInP基板10
上に集積された光回路装置を提供することができる。
方法を図5を用いて説明する。
板10上の全面に、MOCVD(Metal Organic Chemic
al Vapor Deposition、有機金属化学気相堆積)法によ
り、例えば厚さ1μmのInPより成る下部クラッド層
12を形成する。なお、下部クラッド層の厚さは、1μ
mに限定されるものではなく、例えば0.1μm〜10
μmの範囲で適宜設定することができる。
ば厚さ0.5μmの(Mn0.5Si0 .5)0.54In0.46A
sより成るコア層14を形成する。なお、コア層14の
材料は(Mn0.5Si0.5)0.54In0.46Asに限定され
るものではなく、InP基板10に格子整合し得る上述
したカルコパイライト型化合物を適宜用いることができ
る。また、コア層14の厚さは、0.5μmに限定され
るものではなく、例えば0.01μm〜1μmの範囲で
適宜設定することができる。
ば厚さ1μmのInPより成る上部クラッド層16を形
成する。なお、上部クラッド層16の厚さは、1μmに
限定されるものではなく、例えば0.1μm〜10μm
の範囲で適宜設定することができる。
4、及び上部クラッド層16より成る積層膜17が形成
される。
ソグラフィ技術を用い、ドライエッチングにより、積層
膜17をメサ状にパターニングする。こうして、メサ状
の光導波路層18が形成される。
光導波路層18の両側のInP基板10上に、永久磁石
20a、20bを配置する。
製造される。
変形例(その1)による光回路装置を図6を用いて説明
する。図6は、本変形例による光回路装置を示す斜視図
である。
ファラデー回転子22を用いて光アイソレータ24が構
成されており、同一のInP基板10上に更に半導体レ
ーザ26等が形成されていることに主な特徴がある。
導体レーザ26等が同一のInP基板10上に集積され
た多波長型光トランシーバ28を例に説明するが、図4
に示すファラデー回転子22を用いて構成される光アイ
ソレータ24は、多波長型光トランシーバ28のみなら
ず、他のあらゆる光回路装置に用いることが可能であ
る。
は、半導体レーザ26、光アイソレータ24、光結合器
30、32、半導体光増幅器34、36、光分波器3
8、及びフォトダイオード40が形成されている。これ
らの光素子は、光導波路42により光学的に結合されて
いる。
デー回転子22の両端に、偏光子(図示せず)を組み合
わせることにより構成されている。半導体レーザ26の
出力側に光アイソレータ24が設けられているため、反
射光が半導体レーザ26に戻ることが防止される。
成されている。
ータ24と半導体レーザ26等とが同一のInP基板1
0上に集積された光回路装置を提供することができる。
変形例(その2)による光回路装置を図7を用いて説明
する。図7は、本変形例による光回路装置を示す斜視図
である。
ファラデー回転子22を用いて光サーキュレータ44が
構成されており、同一のInP基板10上に更に半導体
レーザ46等が形成されていることに主な特徴がある。
半導体レーザ46等が同一のInP基板10上に集積さ
れた光信号再生装置48を例に説明するが、図4に示す
ファラデー回転子22を用いて構成される光サーキュレ
ータ44は、光信号再生装置48のみならず、他のあら
ゆる光回路装置に用いることが可能である。
は、半導体光増幅器50、52、半導体レーザ46、及
び光サーキュレータ44が形成されている。これらの光
素子は、光導波路54により光学的に結合されている。
ラデー回転子22に、1/2波長板(図示せず)や偏光
ビームスプリッタ(図示せず)等を組み合わせることに
より構成されている。
レーザが用いられている。
成されている。
ついて説明する。
じた信号光を3つに分け、これらの光信号に対して適当
な位相差を設定し、これらの光信号を入力ポートA、
B、Cにそれぞれ導入する。そうすると、波形やタイミ
ングが調整された光信号、即ち再生された光信号が、出
力ポートから出力される。
ザ46と光サーキュレータ44とが同一のInP基板1
0上に集積された光回路装置を提供することができる。
よる光回路装置を図8を用いて説明する。図8は、本実
施形態による光回路装置を示す斜視図である。図4乃至
図7に示す第1実施形態による光回路装置及びその製造
方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を
省略または簡潔にする。
Ga0.7As基板10aが用いられていることに主な特
徴がある。
0.7As基板10a上には、例えば厚さ1μmのIn
0.77Ga0.23Pより成る下部クラッド層12aが形成さ
れている。
0.5μmの(Mn0.5Si0.5)0.86In0.14Asより
成るコア層14aが形成されている。なお、コア層14
aの材料は(Mn0.5Si0.5)0.86In0.14Asに限定
されるものではなく、In0.3Ga0.7As基板10aに
ほぼ格子整合し得る上述したカルコパイライト型化合物
を適宜用いることができる。
In0.77Ga0.23Pより成る上部クラッド層16aが形
成されている。
a及び上部クラッド層16aにより光導波路層18aが
構成されている。光導波路層18aは、メサ状に形成さ
れている。
が小さく、微細化が可能な、良好なファラデー回転子2
2aを、InGaAs基板10a上に形成することがで
きる。しかも、本実施形態によれば、ファラデー回転子
22aを構成する光導波路層18aがメサ状に形成され
ているため、結合効率の良好な光回路装置を提供するこ
とができる。
等の基板として用いられるInGaAs基板10a上に
ファラデー回転子22aを形成することができるため、
半導体レーザや光アイソレータ等が同一のInGaAs
基板10a上に集積された光回路装置を提供することが
できる。
5に示す第1実施形態による光回路装置の製造方法とほ
ぼ同様にして製造することが可能である。
よる光回路装置を図9を用いて説明する。図9は、本実
施形態による光回路装置を示す斜視図である。図4乃至
図8に示す第1又は第2実施形態による光回路装置及び
その製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付し
て説明を省略または簡潔にする。
基板10bが用いられていることに主な特徴がある。
10b上には、例えば厚さ1μmのIn0.47Ga0.53P
より成る下部クラッド層12bが形成されている。
0.5μmの(Mn0.5Sn0.5)0. 54Ga0.46Pより成
るコア層14bが形成されている。なお、コア層14b
の材料は(Mn0.5Sn0.5)0.54Ga0.46Pに限定され
るものではなく、GaAs基板10bにほぼ格子整合し
得る上述したカルコパイライト型化合物を適宜用いるこ
とができる。
In0.47Ga0.53Pより成る上部クラッド層16bが形
成されている。
b及び上部クラッド層16bにより光導波路層18bが
構成されている。光導波路層18bは、メサ状に形成さ
れている。
が小さく、微細化が可能な、良好なファラデー回転子2
2bを、GaAs基板10b上に形成することができ
る。しかも、本実施形態によれば、ファラデー回転子2
2bを構成する光導波路層18bがメサ状に形成されて
いるため、結合効率の良好な光回路装置を提供すること
ができる。
等の基板として用いられるGaAs基板10b上にファ
ラデー回転子22bを形成することができるため、半導
体レーザや光アイソレータ等が同一基板上に集積された
光回路装置を提供することができる。
1実施形態による光回路装置の製造方法とほぼ同様にし
て製造することが可能である。
限らず種々の変形が可能である。
両側の半導体基板上に永久磁石を設けたが、必ずしも永
久磁石を設けなくてもよい。光導波路層のコア層が磁性
半導体により構成されているため、予め磁場を印加する
ことによりコア層を磁化することができ、ファラデー効
果をおこすことが可能となり得るためである。
してMnを用いる場合を例に説明したが、遷移金属元素
はMnに限定されるものではなく、Cr、Fe、Co、
又はNi等、他の遷移金属元素を用いてもよい。
ラデー回転子22a、22bを用いて光アイソレータや
光サーキュレータを構成し、同一基板上に更に半導体レ
ーザ等の光素子を形成するようにしてもよい。これによ
り、同一のInGaAs基板上やGaAs基板上に、光
アイソレータ等や半導体レーザ等が集積された光回路装
置を提供することができる。
成る基板と、前記基板上に形成され、前記基板にほぼ格
子整合し、カルコパイライト型の結晶構造を有する磁性
半導体層とを有することを特徴とする光回路装置。
いて、前記磁性半導体層は、Tを遷移金属元素、IIをII
族元素、IIIをIII族元素、IV、IV′をIV族元素、V、
V′をV族元素とする、(T0.5IV0.5)XIII1-XV型の化
合物、T0.5(IVXIV′1-X)0.5V型の化合物、T0.5IV
0.5VXV′1-X型の化合物、若しくは(IIXT1-X)0.5IV
0 .5V型の化合物、又は、これらの化合物が混合された
化合物より成ることを特徴とする光回路装置。
いて、前記遷移金属元素は、Mnであることを特徴とす
る光回路装置。
いて、前記基板はInP基板であり、前記(T0.5I
V0.5)XIII1-XV型の化合物は、組成比Xが0.44〜
0.64の(Mn0.5Si0.5)XIn1-XAs、組成比X
が0.56〜0.76の(Mn0.5Ge0.5)XIn1-XA
s、又は、組成比Xが0.57〜0.77の(Mn0.5
Sn 0.5)XGa1-XAsであり、前記T0.5(IVXI
V′1-X)0.5V型の化合物は、組成比Xが0.32〜
0.52の(Mn0.5(SiXSn1-X)0.5)As、又
は、組成比Xが0.44〜0.64の(Mn0.5(GeX
Sn1-X)0.5)Asであり、前記T0.5IV0.5VXV′1-X
型の化合物は、組成比Xが0.34〜0.54のMn
0.5Si0.5PXSb1-X、組成比Xが0.53〜0.73
のMn0.5Si0.5AsXSb 1-X、組成比Xが0.43〜
0.63のMn0.5Ge0.5PXSb1-X、組成比Xが0.
67〜0.87のMn0.5Ge0.5AsXSb1-X、組成比
Xが0.50〜0.70のMn0.5Sn0.5PXAs1-X、
又は組成比Xが0.78〜0.98のMn0. 5Sn0.5P
XSb1-Xであり、前記(IIXT1-X)0.5IV0.5V型の化合
物は、組成比Xが0.81〜1の(ZnXMn1-X)0.5
Sn0.5Asであることを特徴とする光回路装置。
いて、前記基板は、組成比Xが0.2〜0.4のInX
Ga1-XAs基板であり、前記(T0.5IV0.5)XIII1-XV
型の化合物は、組成比Xが0.21〜0.41の(Mn
0.5Si0.5)XIn1-XP、組成比Xが0.28〜0.4
8の(Mn0.5Ge0.5)XIn1-XP、組成比Xが0.8
0〜1の(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XP、組成比Xが
0.76〜0.96の(Mn0.5Si0.5)XIn1-XA
s、組成比Xが0.82〜1の(Mn0.5Ge0.5)XG
a1-XAs、又は組成比Xが0.26〜0.46の(M
n0.5Sn0.5)XGa1- XAsであり、前記T0.5(IVXI
V′1-X)0.5V型の化合物は、組成比Xが0.02〜
0.22の(Mn0.5(SiXSn1-X)0.5)P、組成比
Xが0.06〜0.26の(Mn0.5(GeXSn1-X)
0.5)P、組成比Xが0.07〜0.27の(Mn
0.5(SiXGe1-X)0.5)As、又は組成比Xが0.7
2〜0.92の(Mn0.5(SiXSn1-X)0.5)Asで
あり、前記T0.5IV0.5VXV′1-X型の化合物は、組成比
Xが0.51〜0.71のMn0.5Si0.5PXSb1-X、
組成比Xが0.78〜0.98のMn0.5Si0.5AsX
Sb1-X、組成比Xが0〜0.15のMn0.5Ge0.5PX
As1-X、又は組成比Xが0.61〜0.81のMn0.5
Ge0.5PXSb1-Xであり、前記(IIXT1-X)0.5IV0.5
V型の化合物は、組成比Xが0.17〜0.37の(Z
nXMn1-X)0.5Sn0.5P、組成比Xが0〜0.18の
(ZnXMn1-X)0.5Ge0.5As、又は、組成比Xが
0.55〜0.75の(Cd XMn1-X)0.5Si0.5As
であることを特徴とする光回路装置。
いて、前記基板は、GaAs基板であり、前記(T0.5I
V0.5)XIII1-XV型の化合物は、組成比Xが0.58〜
0.78の(Mn0.5Si0.5)XIn1-XP、組成比Xが
0.72〜0.92の(Mn0. 5Ge0.5)XIn1-XP、
又は、組成比Xが0.44〜0.64の(Mn0.5Sn0
.5)XGa1-XPであり、前記T0.5(IVXIV′1-X)0.5V
型の化合物は、組成比Xが0.49〜0.69の(Mn
0.5(SiXSn1-X)0.5)P、又は、組成比Xが0.6
6〜0.86の(Mn0.5(GeXSn1-X)0.5)Pであ
り、前記T0.5IV0 .5VXV′1-X型の化合物は、組成比X
が0.31〜0.51のMn0.5Si0.5P XAs1-X、組
成比Xが0.72〜0.92のMn0.5Si0.5PXSb
1-X、組成比Xが0.63〜0.83のMn0.5Ge0.5
PXAs1-X、組成比Xが0.82〜1のMn0.5Ge0.5
PXSb1-Xであり、前記(IIXT1-X)0.5IV0.5V型の化
合物は、組成比Xが0.52〜0.72の(ZnXMn
1-X)0.5Si0.5As、又は、組成比Xが0.59〜
0.79の(CdXMn1-X)0.5Ge0.5Pであることを
特徴とする光回路装置。
載の光回路装置において、前記磁性半導体層より成るコ
ア層と、前記コア層の上下にそれぞれ形成されたクラッ
ド層とを有する光導波路層を有することを特徴とする光
回路装置。
いて、前記光導波路層がメサ状に形成されていることを
特徴とする光回路装置。
いて、前記光導波路層の両側の前記基板上に設けられた
永久磁石を更に有することを特徴とする光回路装置。
記載の光回路装置において、前記基板上に形成され、前
記光導波路層に光学的に結合された発光素子を更に有す
ることを特徴とする光回路装置。
り成る基板上に、前記基板にほぼ格子整合し、カルコパ
イライト型の結晶構造を有する磁性半導体層を形成する
工程を有することを特徴とする光回路装置の製造方法。
の製造方法において、前記磁性半導体層は、Tを遷移金
属元素、IIをII族元素、IIIをIII族元素、IV、IV′をIV
族元素、V、V′をV族元素とする、(T0.5IV0.5)XII
I1-XV型の化合物、T0.5(IVXIV′1-X)0.5V型の化合
物、T0.5IV0.5VXV′1-X型の化合物、若しくは(II X
T1-X)0.5IV0.5V型の化合物、又は、これらの化合物
が混合された化合物より成ることを特徴とする光回路装
置の製造方法。
小さく、微細化が可能な、良好なファラデー回転子を、
III−V族半導体基板上に形成することができる。しか
も、本発明によれば、ファラデー回転子を構成する光導
波路層がメサ状に形成されているため、結合効率の良好
な光回路装置を提供することができる。
基板として広く用いられているIII−V族半導体基板上
にファラデー回転子を形成することができるため、半導
体レーザや光アイソレータ等が同一のIII−V族半導体
基板上に集積された光回路装置を提供することができ
る。
結合距離を示す図(その1)である。
結合距離を示す図(その2)である。
結合距離を示す図(その3)である。
斜視図である。
方法を示す工程断面図である。
る光回路装置を示す斜視図である。
る光回路装置を示す斜視図である。
斜視図である。
斜視図である。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 III−V族化合物半導体より成る基板
と、 前記基板上に形成され、前記基板にほぼ格子整合し、カ
ルコパイライト型の結晶構造を有する磁性半導体層とを
有することを特徴とする光回路装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の光回路装置において、 前記磁性半導体層は、Tを遷移金属元素、IIをII族元
素、IIIをIII族元素、IV、IV′をIV族元素、V、V′を
V族元素とする、(T0.5IV0.5)XIII1-XV型の化合物、
T0.5(IVXIV′1-X)0.5V型の化合物、T0.5IV0.5VX
V′1-X型の化合物、若しくは(IIXT1-X)0.5IV0.5V
型の化合物、又は、これらの化合物が混合された化合物
より成ることを特徴とする光回路装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の光回路装置において、 前記遷移金属元素は、Mnであることを特徴とする光回
路装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の光回路装置において、 前記基板はInP基板であり、 前記(T0.5IV0.5)XIII1-XV型の化合物は、組成比Xが
0.44〜0.64の(Mn0.5Si0.5)XIn1-XA
s、組成比Xが0.56〜0.76の(Mn0.5G
e0.5)XIn1-XAs、又は、組成比Xが0.57〜
0.77の(Mn0.5Sn 0.5)XGa1-XAsであり、 前記T0.5(IVXIV′1-X)0.5V型の化合物は、組成比X
が0.32〜0.52の(Mn0.5(SiXS
n1-X)0.5)As、又は、組成比Xが0.44〜0.6
4の(Mn0.5(GeXSn1-X)0.5)Asであり、 前記T0.5IV0.5VXV′1-X型の化合物は、組成比Xが
0.34〜0.54のMn0.5Si0.5PXSb1-X、組成
比Xが0.53〜0.73のMn0.5Si0.5As XSb
1-X、組成比Xが0.43〜0.63のMn0.5Ge0.5
PXSb1-X、組成比Xが0.67〜0.87のMn0.5
Ge0.5AsXSb1-X、組成比Xが0.50〜0.70
のMn0.5Sn0.5PXAs1-X、又は組成比Xが0.78
〜0.98のMn0.5Sn0.5PXSb1-Xであり、 前記(IIXT1-X)0.5IV0.5V型の化合物は、組成比Xが
0.81〜1の(Zn XMn1-X)0.5Sn0.5Asである
ことを特徴とする光回路装置。 - 【請求項5】 請求項3記載の光回路装置において、 前記基板は、組成比Xが0.2〜0.4のInXGa1-X
As基板であり、 前記(T0.5IV0.5)XIII1-XV型の化合物は、組成比Xが
0.21〜0.41の(Mn0.5Si0.5)XIn1-XP、
組成比Xが0.28〜0.48の(Mn0.5Ge0.5)X
In1-XP、組成比Xが0.80〜1の(Mn0.5Sn
0.5)XGa1-XP、組成比Xが0.76〜0.96の
(Mn0.5Si0.5)XIn1-XAs、組成比Xが0.82
〜1の(Mn0.5Ge0.5)XGa1-XAs、又は組成比X
が0.26〜0.46の(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XA
sであり、 前記T0.5(IVXIV′1-X)0.5V型の化合物は、組成比X
が0.02〜0.22の(Mn0.5(SiXS
n1-X)0.5)P、組成比Xが0.06〜0.26の(M
n 0.5(GeXSn1-X)0.5)P、組成比Xが0.07〜
0.27の(Mn0.5(SiXGe1-X)0.5)As、又は
組成比Xが0.72〜0.92の(Mn0.5(Si XSn
1-X)0.5)Asであり、 前記T0.5IV0.5VXV′1-X型の化合物は、組成比Xが
0.51〜0.71のMn0.5Si0.5PXSb1-X、組成
比Xが0.78〜0.98のMn0.5Si0.5As XSb
1-X、組成比Xが0〜0.15のMn0.5Ge0.5PXAs
1-X、又は組成比Xが0.61〜0.81のMn0.5Ge
0.5PXSb1-Xであり、 前記(IIXT1-X)0.5IV0.5V型の化合物は、組成比Xが
0.17〜0.37の(ZnXMn1-X)0.5Sn0.5P、
組成比Xが0〜0.18の(ZnXMn1-X)0. 5Ge0.5
As、又は、組成比Xが0.55〜0.75の(CdX
Mn1-X)0.5Si0.5Asであることを特徴とする光回
路装置。 - 【請求項6】 請求項3記載の光回路装置において、 前記基板は、GaAs基板であり、 前記(T0.5IV0.5)XIII1-XV型の化合物は、組成比Xが
0.58〜0.78の(Mn0.5Si0.5)XIn1-XP、
組成比Xが0.72〜0.92の(Mn0.5Ge0.5)X
In1-XP、又は、組成比Xが0.44〜0.64の
(Mn0.5Sn0.5)XGa1-XPであり、 前記T0.5(IVXIV′1-X)0.5V型の化合物は、組成比X
が0.49〜0.69の(Mn0.5(SiXS
n1-X)0.5)P、又は、組成比Xが0.66〜0.86
の(Mn0.5(GeXSn1-X)0.5)Pであり、 前記T0.5IV0.5VXV′1-X型の化合物は、組成比Xが
0.31〜0.51のMn0.5Si0.5PXAs1-X、組成
比Xが0.72〜0.92のMn0.5Si0.5PXS
b1-X、組成比Xが0.63〜0.83のMn0.5Ge
0.5PXAs1-X、組成比Xが0.82〜1のMn0.5Ge
0.5PXSb1-Xであり、 前記(IIXT1-X)0.5IV0.5V型の化合物は、組成比Xが
0.52〜0.72の(ZnXMn1-X)0.5Si0.5A
s、又は、組成比Xが0.59〜0.79の(CdXM
n1-X)0.5Ge0.5Pであることを特徴とする光回路装
置。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の
光回路装置において、 前記磁性半導体層より成るコア層と、前記コア層の上下
にそれぞれ形成されたクラッド層とを有する光導波路層
を有することを特徴とする光回路装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の光回路装置において、 前記光導波路層がメサ状に形成されていることを特徴と
する光回路装置。 - 【請求項9】 請求項7又は8記載の光回路装置におい
て、 前記基板上に形成され、前記光導波路層に光学的に結合
された発光素子を更に有することを特徴とする光回路装
置。 - 【請求項10】 III−V族化合物半導体より成る基板
上に、前記基板にほぼ格子整合し、カルコパイライト型
の結晶構造を有する磁性半導体層を形成する工程を有す
ることを特徴とする光回路装置の製造方法。
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