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

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JP2003185985A JP2001381169A JP2001381169A JP2003185985A JP 2003185985 A JP2003185985 A JP 2003185985A JP 2001381169 A JP2001381169 A JP 2001381169A JP 2001381169 A JP2001381169 A JP 2001381169A JP 2003185985 A JP2003185985 A JP 2003185985A
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optical circuit
compound
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Akito Kuramata
朗人 倉又
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファラデー回転子を半導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。 【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

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光回路装置及びそ
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。
【０００２】
【従来の技術】光アイソレータ（Optical Isolator）
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。
【０００３】半導体レーザから出射された光が、半導体
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。
【０００４】従来の光アイソレータを図１０を用いて説
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。
【０００５】図１０に示すように、光アイソレータは、
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。
【０００６】光通信では、１．３μｍ帯や１．５５μｍ
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。
【０００７】偏光子１２０ａに入射される順方向の光
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。
【０００８】一方、反射光である逆方向の光は、偏向子
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。
【０００９】このため、光アイソレータは、一方向のみ
に光を伝送することができる。
【００１０】また、ファラデー回転子を用いた光素子と
して、光サーキュレータ（OpticalCirculator）が提案
されている。
【００１１】光サーキュレータは、入射光と出射光が循
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。
【００１２】従来の光サーキュレータを図１１を用いて
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。
【００１３】図１１（ａ）に示すように、光サーキュレ
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。
【００１４】このような光サーキュレータでは、図１１
（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。
【００１５】一方、近時では、半導体レーザ、半導体受
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。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
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。
【００１７】ところで、近時では、ファラデー回転子の
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。
【００１８】しかし、提案されているII−VI族磁性半導
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。
【００１９】また、ＭｎＡｓを含むIII-Ｖ族磁性半導体
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。
【００２０】本発明の目的は、ファラデー回転子を半導
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。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、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
光回路装置により達成される。
【００２２】また、上記目的は、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
法により達成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】［本発明の原理］まず、本発明の
原理について説明する。
【００２４】上述したように、ＩｎＰ基板、ＩｎXＧａ
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。
【００２５】本願発明者は、鋭意検討した結果、ファラ
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。
【００２６】カルコパイライト型の結晶構造を有する磁
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。
【００２７】しかしながら、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
する磁性半導体は、未だ報告されていない。
【００２８】このため、本願発明者は、以下のようにし
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求め
た。
【００２９】（ＩｎＰ基板の場合）まず、ＩｎＰ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。
【００３０】なお、ここでは、遷移金属元素としてＭｎ
を用いる場合を例に説明する。
【００３１】Ｍｎを含むカルコパイライト型の結晶構造
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。
【００３２】J.K.Furdyna, JAP 64 (1988) R29（以下、
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。
【００３３】一方、Linus Pauling, THE NATURE OF THE
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。
【００３４】また、文献２には、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｇ
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。
【００３５】これらの値を用いて、カルコパイライト型
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。
【００３６】図１は、各化合物の結晶のアニオン−カチ
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。
【００３７】なお、図１には、カルコパイライト型の結
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。
【００３８】遷移金属元素としてＭｎを含み、ＩｎＰ基
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。
【００３９】まず、第１に、図１の破線に対して対称的
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。
【００４０】第２に、図１の破線に対して対称的な位置
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。
【００４１】このようにして求められるカルコパイライ
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。
【００４２】まず、（Ｔ0.5IV0.5）XIII1-XＶ型のカル
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。
【００４３】（Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5）XＩｎ1-XＡｓ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０．４４〜０．６４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。
【００４４】また、（Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5）XＩｎ1-XＡｓが
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。
【００４５】また、（Ｍｎ0.5Ｓｎ0.5）XＧａ1-XＡｓが
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。
【００４６】また、Ｔ0.5（IVXIV′1-X）0.5Ｖ型のカル
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。
【００４７】（Ｍｎ0.5（ＳｉXＳｎ1-X）0.5）ＡｓがＩ
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。
【００４８】また、（Ｍｎ0.5（ＧｅXＳｎ1-X）0.5）Ａ
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。
【００４９】また、Ｔ0.5IV0.5ＶXＶ′1-X型のカルコパ
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。
【００５０】Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5ＰXＳｂ1-XがＩｎＰに格子
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。
【００５１】また、Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5ＡｓXＳｂ1-XがＩｎ
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。
【００５２】また、Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5ＰXＳｂ1-XがＩｎＰ
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。
【００５３】また、Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5ＡｓXＳｂ1-XがＩｎ
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。
【００５４】また、Ｍｎ0.5Ｓｎ0.5ＰXＡｓ1-XがＩｎＰ
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。
【００５５】また、Ｍｎ0.5Ｓｎ0.5ＰXＳｂ1-XがＩｎＰ
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。
【００５６】また、（IIXＴ1-X）0.5IV0.5Ｖ型のカルコ
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。
【００５７】（ＺｎXＭｎ1-X）0.5Ｓｎ0.5ＡｓがＩｎＰ
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。
【００５８】なお、ここでは、ＩｎＰに格子整合し得る
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、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。
【００５９】（ＩｎＧａＡｓ基板の場合）次に、ＩｎＧ
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。
【００６０】なお、ここでは、Ｉｎ0.3Ｇａ0.7Ａｓ基板
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。
【００６１】図２は、各化合物の結晶のアニオン−カチ
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。
【００６２】遷移金属元素としてＭｎを含み、Ｉｎ0.3
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。
【００６３】そして、このような組み合わせにより求め
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。
【００６４】まず、（Ｔ0.5IV0.5）XIII1-XＶ型のカル
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。
【００６５】（Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5）XＩｎ1-XＰがＩｎ0.3
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。
【００６６】また、（Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5）XＩｎ1-XＰがＩ
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。
【００６７】また、（Ｍｎ0.5Ｓｎ0.5）XＧａ1-XＰがＩ
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。
【００６８】また、（Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5）XＩｎ1-XＡｓが
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。
【００６９】また、（Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5）XＧａ1-XＡｓが
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。
【００７０】また、（Ｍｎ0.5Ｓｎ0.5）XＧａ1-XＡｓが
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。
【００７１】また、Ｔ0.5（IVXIV′1-X）0.5Ｖ型のカル
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。
【００７２】（Ｍｎ0.5（ＳｉXＳｎ1-X）0.5）ＰがＩｎ
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。
【００７３】また、（Ｍｎ0.5（ＧｅXＳｎ1-X）0.5）Ｐ
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。
【００７４】また、（Ｍｎ0.5（ＳｉXＧｅ1-X）0.5）Ａ
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。
【００７５】また、（Ｍｎ0.5（ＳｉXＳｎ1-X）0.5）Ａ
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。
【００７６】また、Ｔ0.5IV0.5ＶXＶ′1-X型のカルコパ
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。
【００７７】Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5ＰXＳｂ1-XがＩｎ0.3Ｇａ
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。
【００７８】また、Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5ＡｓXＳｂ1-XがＩｎ
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。
【００７９】また、Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5ＰXＡｓ1-XがＩｎ
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。
【００８０】また、Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5ＰXＳｂ1-XがＩｎ
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。
【００８１】また、（IIXＴ1-X）0.5IV0.5Ｖ型のカルコ
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。
【００８２】（ＺｎXＭｎ1-X）0.5Ｓｎ0.5ＰがＩｎ0.3
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。
【００８３】また、（ＺｎXＭｎ1-X）0.5Ｇｅ0.5Ａｓが
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。
【００８４】また、（ＣｄXＭｎ1-X）0.5Ｓｉ0.5Ａｓが
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。
【００８５】なお、ここでは、Ｉｎ0.3Ｇａ0.7Ａｓ基
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。
【００８６】また、ここでは、ＩｎＧａＡｓに格子整合
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。
【００８７】（ＧａＡｓ基板の場合）次に、ＧａＡｓ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。
【００８８】なお、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。
【００８９】図３は、各化合物の結晶のアニオン−カチ
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。
【００９０】遷移金属元素としてＭｎを含み、ＧａＡｓ
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。
【００９１】そして、こ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。
【００９２】まず、（Ｔ0.5IV0.5）XIII1-XＶ型のカル
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。
【００９３】（Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5）XＩｎ1-XＰがＧａＡｓ
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。
【００９４】また、（Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5）XＩｎ1-XＰがＧ
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。
【００９５】また、（Ｍｎ0.5Ｓｎ0.5）XＧａ1-XＰがＧ
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。
【００９６】また、Ｔ0.5（IVXIV′1-X）0.5Ｖ型のカル
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。
【００９７】（Ｍｎ0.5（ＳｉXＳｎ1-X）0.5）ＰがＧａ
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。
【００９８】また、（Ｍｎ0.5（ＧｅXＳｎ1-X）0.5）Ｐ
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。
【００９９】また、Ｔ0.5IV0.5ＶXＶ′1-X型のカルコパ
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。
【０１００】Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5ＰXＡｓ1-XがＧａＡｓに格
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。
【０１０１】また、Ｍｎ0.5Ｓｉ0.5ＰXＳｂ1-XがＧａＡ
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。
【０１０２】また、Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5ＰXＡｓ1-XがＧａＡ
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。
【０１０３】また、Ｍｎ0.5Ｇｅ0.5ＰXＳｂ1-XがＧａＡ
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。
【０１０４】また、（IIXＴ1-X）0.5IV0.5Ｖ型のカルコ
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。
【０１０５】（ＺｎXＭｎ1-X）0.5Ｓｉ0.5ＡｓがＧａＡ
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。
【０１０６】また、（ＣｄXＭｎ1-X）0.5Ｇｅ0.5ＰがＧ
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。
【０１０７】なお、ここでは、ＧａＡｓに格子整合し得
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、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。
【０１０８】［第１実施形態］本発明の第１実施形態に
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。
【０１０９】図４に示すように、ＩｎＰ基板１０上に
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。
【０１１０】下部クラッド層１２上には、例えば厚さ
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。
【０１１１】なお、ここでは、コア層の材料として（Ｍ
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。
【０１１２】コア層１４上には、例えば厚さ１μｍのＩ
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。
【０１１３】これら下部クラッド層１２、コア層１４及
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。
【０１１４】光導波路層１８の長さは、例えば１ｍｍに
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。
【０１１５】メサ状の光導波路層１８の両側のＩｎＰ基
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。
【０１１６】コア層１４の材料として用いられているカ
ルコパイライト型の結晶構造を有する磁性半導体は、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。
【０１１７】こうして、本実施形態による光回路装置が
構成されている。
【０１１８】このようなファラデー回転子２２に偏向子
（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。
【０１１９】このように本実施形態による光回路装置
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。
【０１２０】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。
【０１２１】このように、本実施形態によれば、光損失
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。
【０１２２】また、本実施形態によれば、半導体レーザ
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。
【０１２３】次に、本実施形態による光回路装置の製造
方法を図５を用いて説明する。
【０１２４】まず、図５（ａ）に示すように、ＩｎＰ基
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。
【０１２５】次に、全面に、ＭＯＣＶＤ法により、例え
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。
【０１２６】次に、全面に、ＭＯＣＶＤ法により、例え
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。
【０１２７】こうして、下部クラッド層１２、コア層１
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。
【０１２８】次に、図５（ｂ）に示すように、フォトリ
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。
【０１２９】次に、図５（ｃ）に示すように、メサ状の
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。
【０１３０】こうして、本実施形態による光回路装置が
製造される。
【０１３１】（変形例（その１））次に、本実施形態の
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。
【０１３２】本変形例による光回路装置は、図４に示す
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。
【０１３３】なお、ここでは、光アイソレータ２４や半
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。
【０１３４】図６に示すように、ＩｎＰ基板１０上に
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。
【０１３５】光アイソレータ２４は、図４に示すファラ
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。
【０１３６】こうして、本変形例による光回路装置が構
成されている。
【０１３７】このように本変形例によれば、光アイソレ
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。
【０１３８】（変形例（その２））次に、本実施形態の
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。
【０１３９】本変形例による光回路装置は、図４に示す
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。
【０１４０】なお、ここでは、光サーキュレータ４４や
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。
【０１４１】図７に示すように、ＩｎＰ基板１０上に
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。
【０１４２】光サーキュレータ４４は、図４に示すファ
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）等を組み合わせることに
より構成されている。
【０１４３】半導体レーザ４６としては、モードロック
レーザが用いられている。
【０１４４】こうして、本変形例による光回路装置が構
成されている。
【０１４５】次に、本変形例による光回路装置の動作に
ついて説明する。
【０１４６】伝送の過程で波形やタイミングに狂いが生
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。
【０１４７】このように本変形例によれば、半導体レー
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。
【０１４８】［第２実施形態］本発明の第２実施形態に
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。
【０１４９】本実施形態による光回路装置は、Ｉｎ0.3
Ｇａ0.7Ａｓ基板１０ａが用いられていることに主な特
徴がある。
【０１５０】図８に示すように、単結晶のＩｎ0.3Ｇａ
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。
【０１５１】下部クラッド層１２上には、例えば厚さ
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。
【０１５２】コア層１４ａ上には、例えば厚さ１μｍの
Ｉｎ0.77Ｇａ0.23Ｐより成る上部クラッド層１６ａが形
成されている。
【０１５３】これら下部クラッド層１２ａ、コア層１４
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。
【０１５４】このように、本実施形態によれば、光損失
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。
【０１５５】また、本実施形態によれば、半導体レーザ
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。
【０１５６】なお、本実施形態による光回路装置は、図
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。
【０１５７】［第３実施形態］本発明の第３実施形態に
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。
【０１５８】本実施形態による光回路装置は、ＧａＡｓ
基板１０ｂが用いられていることに主な特徴がある。
【０１５９】図９に示すように、単結晶のＧａＡｓ基板
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。
【０１６０】下部クラッド層１２ｂ上には、例えば厚さ
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。
【０１６１】コア層１４ｂ上には、例えば厚さ１μｍの
Ｉｎ0.47Ｇａ0.53Ｐより成る上部クラッド層１６ｂが形
成されている。
【０１６２】これら下部クラッド層１２ｂ、コア層１４
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。
【０１６３】このように、本実施形態によれば、光損失
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。
【０１６４】また、本実施形態によれば、半導体レーザ
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。
【０１６５】なお、本実施形態による光回路装置は、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。
【０１６６】［変形実施形態］本発明は上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。
【０１６７】例えば、上記実施形態では、光導波路層の
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。
【０１６８】また、上記実施形態では、遷移金属元素と
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。
【０１６９】また、第２又は第３実施形態で示したファ
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。
【０１７０】（付記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。
【０１７１】（付記２） 付記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、Ｔ0.5IV
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。
【０１７２】（付記３） 付記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。
【０１７３】（付記４） 付記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（Ｔ0.5I
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。
【０１７４】（付記５） 付記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。
【０１７５】（付記６） 付記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（Ｔ0.5I
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。
【０１７６】（付記７） 付記１乃至６のいずれかに記
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。
【０１７７】（付記８） 付記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。
【０１７８】（付記９） 付記８記載の光回路装置にお
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。
【０１７９】（付記１０） 付記７乃至９のいずれかに
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。
【０１８０】（付記１１） 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。
【０１８１】（付記１２） 付記１１記載の光回路装置
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。
【０１８２】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、光損失が
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。
【０１８３】また、本発明によれば、半導体レーザ等の
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】各化合物の結晶のアニオン−カチオン間の平均
結合距離を示す図（その１）である。
【図２】各化合物の結晶のアニオン−カチオン間の平均
結合距離を示す図（その２）である。
【図３】各化合物の結晶のアニオン−カチオン間の平均
結合距離を示す図（その３）である。
【図４】本発明の第１実施形態による光回路装置を示す
斜視図である。
【図５】本発明の第１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。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例（その１）によ
る光回路装置を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例（その２）によ
る光回路装置を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態による光回路装置を示す
斜視図である。
【図９】本発明の第３実施形態による光回路装置を示す
斜視図である。
【図１０】従来の光アイソレータを示す概念図である。
【図１１】従来の光サーキュレータを示す概念図であ
る。
【符号の説明】
１０…ＩｎＰ基板 １０ａ…Ｉｎ0.3Ｇａ0.7Ａｓ基板 １０ｂ…ＧａＡｓ基板 １２、１２ａ、１２ｂ…下部クラッド層 １４、１４ａ、１４ｂ…コア層 １６、１６ａ、１６ｂ…上部クラッド層 １７…積層膜 １８、１８ａ、１８ｂ…光導波路層 ２０ａ、２０ｂ…永久磁石 ２２、２２ａ、２２ｂ…ファラデー回転子 ２４…光アイソレータ ２６…半導体レーザ ２８…多波長型光トランシーバ ３０…光結合器 ３２…光結合器 ３４…半導体光増幅器 ３６…半導体光増幅器 ３８…光分波器 ４０…フォトダイオード ４２…光導波路 ４４…光サーキュレータ ４６…半導体レーザ ４８…光信号再生装置 ５０…半導体光増幅器 ５２…半導体光増幅器 ５４…光導波路 １１９ａ、１１９ｂ…偏向子 １２０ａ、１２０ｂ…永久磁石 １２２…ファラデー回転子 １２３…１／２波長板 １２５ａ、１２５ｂ…偏光ビームスプリッタ １２７ａ、１２７ｂ…ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｎ Ｆターム(参考） 2H047 KA03 KA12 LA11 LA26 MA05 MA07 PA06 PA21 PA24 QA01 RA08 TA05 2H079 AA03 AA12 BA02 DA12 EA08 EB18 KA05 KA18 2H099 AA01 BA02 BA06 CA07 CA08 CA11 DA05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
  7. 【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。
  8. 【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。
  9. 【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。
  10. 【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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