JP2004526306A - 光学装置における又は関係する改良 - Google Patents

Abstract

レーザ、変調器、増幅器又はスイッチなどの改良された光学装置（１１０）が開示される。本発明は、入出力端（１６５）を有する光学的活性領域（１５０）と、この光学的活性領域（１５０）の入出力端（１６５，１７０）から装置（１１０）の入出力端（１７５，１８０）へ延伸する光学的受動領域（１５５，１６０）と、を備える光学的活性装置（１１０）を与える。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は光学装置に関し、特に、限定するものではないが、レーザ、変調器、増幅器、スイッチ等の、光学的に活性な又は光電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、端放射型（エッジ・エミッティング）半導体レーザ装置又は他の端（エッジ）入出力半導体光電子装置がIII―Ｖ族の半導体ウェハー上に作成される場合、ウェハーの劈開面と垂直な又は平行な装置の入力又は出力の切開面（ファセット）を一列に並べることが望ましい。しばしば、そのような整列は正確には為されず、典型的には、ウェハー上に形成される装置のパターンと切開面に隣接する劈開面との間にオフセット角がある。これの結果は、“ラン・アウト”と呼ばれ、ウェハーからの装置の歩どまりに影響を与える。
【０００３】
“ラン・アウト”は、ウェハー上に製造される装置のパターンから離れた劈開結晶面によって蓄積される距離であると理解され得る。劈開部は劈開部に沿った全ての装置に対し同じ場所にはないので、“ラン・アウト”は与えられたウェハーからの装置の歩どまりに影響を与える。そのように形成される装置切開面が、装置上の接触パターンが形成されるウェハーに、意図されるように、釣り合わないので、非常な問題である。しかしながら、それぞれの装置の意図される動作を確実にするために、その装置の活性領域（例えば、そこに接触部の１つが位置する）は設計されたように動作しなければならない。
【０００４】
さらに、相対的に厚い金めっきされた板（例えば、２〜３μｍ）のような接触層を有する装置では、劈開面に沿って割ったウェハーから装置を切り離すことは、接触層が非薄膜化する傾向にあるので、問題を引き起こす。例えば、金の層のような、接触パッド、放熱手段、ストレス開放手段及び装置操作防御手段として用いられる金属層を有する装置を与えることは知られている。
【０００５】
さらにまた、切開面のコーティングが、例えばレーザダイオードに、与えられる場合、典型的には、コーティングのいくらかは装置の他の表面に重なるであろう。このことは、装置のこの重なった部分の電気的接触からの絶縁に帰着する。つまり、いわゆる“接合側下方”結合がそのような場合に試みられると、重なった部分を経由する装置とのよい電気的かつ熱的連絡が可能ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術における前述の問題を解消するか又は軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面によれば、入出力端を有する光学的活性領域と、この光学的活性領域の入出力端から装置の入出力端へ延伸する光学的受動領域と、を備える光学的活性装置が提供される。
【０００８】
好ましくは、光学的活性領域は、電気的接触部を含み、該電気的接触部の一端は装置の入出力端から離れている。
【０００９】
好ましくは、この光学的活性装置は光学的活性領域及び光学的受動領域にわたって形成されるリッジ導波路のような光導波路を含む。
【００１０】
好ましくは、電気的接触部は導波路の一部上に与えられ、その一部は光学的活性領域を有するか又は光学的活性領域内に含まれる。
【００１１】
光学的活性装置はレーザダイオードのようなレーザ装置、光変調器、光増幅器、光スイッチ又はそれに似たようなものから選択されてもよい。
【００１２】
本発明の第１の側面の第１の実施形態によれば、出力端を有する光学的活性領域と、該光学的活性領域の出力端から装置の出力端へ延伸する光学的受動領域と、を備える光学的活性装置が提供される。
【００１３】
特に、この第１の実施形態は半導体レーザダイオードに適する。
【００１４】
本発明の第１の側面の第２の実施形態によれば、
入出力端を有する光学的活性領域と、
該光学的活性領域の入力端から装置の入力端へ延伸する第１の光学的受動領域と、
該光学的活性領域の出力端から装置の出力端へ延伸する第２の光学的受動領域と、
を備える光学的活性装置が提供される。
【００１５】
もっとも好ましい形態では、光学的活性装置は、好ましくは、例えば６００〜１３００ｎｍの波長範囲で実質的に動作するガリウム・砒素（ＧａＡｓ）又は例えば１２００〜１７００ｎｍの波長範囲で実質的に動作するインジウム・燐（ＩｎＰ）などのIII―Ｖ族の半導体材料系で製造される半導体装置である。例えば、この材料はＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＡｓＰであってもよい。
【００１６】
好ましくは、光学的受動領域の１つ又は光学的受動領域は光学的活性領域の出力にある。
【００１７】
好ましくは、半導体装置は一体構造であってもよい。好ましくは、半導体装置は基板上で成長し又はさもなければ形成されてもよい。より好ましくは、半導体装置は、第１の（下部の）光クラッド-荷電キャリア閉じ込め層と第２の（上部の）光クラッド-荷電キャリア閉じ込め層との間に挟まれた活性コア層を備える。コア層及びクラッド層は共にスラブ導波路を形成してもよい。
【００１８】
“上部”及び“下部”は参照を容易にするためにここで用いられ、層の如何なる特定の好ましい配置を含蓄しない。実際に、使用では、装置は逆の配置を採用されてもよい。
【００１９】
半導体装置は、少なくとも第２のクラッド層に形成される峰部（又は肋骨部）を含み、該峰部は、半導体装置での光モードを平行方向で閉じ込めるように、使用中に光導波路として働いてもよい。
【００２０】
好ましくは、活性コア層はレーザ光放出材料を有し、該レーザ光放出材料は光学的活性領域として形作られる量子井戸（ＱＷ）構造を有するか又は含んでもよく、光学的活性領域は峰部によって定められる。
【００２１】
光学的受動領域の少なくとも１つ又は光学的受動領域あるいはそのそれぞれは、光学的活性領域と同じように、平行方向へ広い範囲に及んでもよい。
【００２２】
好ましくは、光学的受動領域は、コア層内に第１の組成上無秩序の材料を含んでもよい。
【００２３】
変更では、光学的活性領域は、コア層内に第２の組成上無秩序の材料を含む複数の平行方向領域に平行方向で境を接していてもよい。
【００２４】
有利に、第１の及び第２の組成上無秩序の材料は実質的に同じである。好ましくは、組成上無秩序の材料は量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成されてもよい。ＱＷＩ技術では、活性コア層内の量子井戸の量子井戸閉じ込めを消し去ってもよい。
【００２５】
より好ましくは、量子井戸混合技術は実質的に不純物無しであってもよい。ＱＷＩ領域は“青色へシフト”されてもよく、それは典型的には少なくとも２０〜３０ｍｅＶであり、おそらくおよそ１００ｍｅＶであり、又はより大きな違いが、電流を注入（ポンプ）された光学的活性領域の禁制帯幅とＱＷＩ光学的受動領域の禁制帯幅との間に存在する。光学的受動領域はより大きな禁制帯幅エネルギーを有し、また、それ故に光学的活性領域よりも小さな吸収作用を有してもよい。
【００２６】
つまり、光学的活性領域が電気的に駆動されると、光学的受動領域は熱放散を装置本体の端に限定する。
【００２７】
典型的には、受動領域は長さにおいて１０μｍと１００μｍとの間であってもよい。
【００２８】
好ましくは、装置は、第２のクラッド層の上面の一部、及び第１のクラッド層の（下）面、又はより好ましくは、基板の下面と少なくとも接触する電気的接触材料のそれぞれの層を備える。接触材料の１つは前述の電気的接触部を有していてもよく、峰部の上面上に与えられてもよい。
【００２９】
本発明の第２の側面によれば、少なくとも１つの好ましくは複数の光学的活性装置が形成される材料であるウェハーにおいて、光学的活性装置又はそれぞれの光学的活性装置は、
入出力端を有する光学的活性領域と、
該光学的活性領域の入出力端から装置の入出力端へ延伸する光学的受動領域と、を備える。
【００３０】
少なくとも、光学的活性装置のいくつかは、実質的に互いに横の関係でウェハー上に形成されてもよい。
【００３１】
また、少なくとも、光学的活性装置のいくつかは、実質的に互いに縦の関係でウェハー上に形成されてもよい。
【００３２】
本発明の第３の側面によれば、光学的活性装置は、本発明の第２の側面に従って材料のウェハーから劈開面に沿って切り出されたときに、提供される。
【００３３】
本発明の第４の側面によれば、少なくとも１つの好ましくは複数の光学的活性装置を製造する方法において、
（ａ）材料であるウェハーを与え、
（ｂ）ウェハー上に複数の光学的活性装置を形成し、装置又はそれぞれの装置は、
入出力端を有する光学的活性領域と、
該光学的活性領域の入出力端から装置の入出力端へ延伸する光学的受動領域と、
を有し、
（ｃ）光学的活性装置の入力端及び/又は出力端と隣接する又は実質的に一致するウェハー材料の劈開面でウェハーを割る工程を含んで、それぞれの光学的活性装置をウェハーから切り出す、
工程を備える方法が与えられる。
【００３４】
工程（ａ）は、
第１の光クラッド荷電キャリア閉じ込め層と、
光学的活性又はコア層（随意に量子井戸（ＱＷ）構造が形成される光学的及び電気的活性層を含んでもよい）と、
第２の光クラッド閉じ込め層と、
を順に形成する、
工程を含んでもよい。
【００３５】
工程（ｂ）は、装置ごとに、
光学的活性層に光学的受動領域を形成する工程と、
光学的活性利得領域及び少なくとも光学的受動領域の１つを閉じ込めるために、少なくとも第２のクラッド層の一部から峰部を形成する工程と、を含んでもよい。
【００３６】
第１のクラッド層、光学的活性層及び第２のクラッド層は、分子ビームエピタクシ（ＭＢＥ）又は有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）などの知られた技術によって成長してもよい。
【００３７】
好ましくは、受動領域は量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成され、量子井戸混合（ＱＷＩ）技術は、好ましくは、受動領域内に空隙を生み出すことを有し、又はその他に受動領域内にイオンを打ち込む工程又は拡散する工程を有していてもよく、成長したとき量子井戸（ＱＷ）構造よりも大きな禁制帯幅を有する光学的活性層（レーザ光放出材料から成ってもよい）の組成上無秩序領域を作り出すために、更にアニールする工程を有する。それ故、受動領域は量子井戸混合（ＱＷＩ）によって形成されてもよい。
【００３８】
好ましくは、峰部は乾式又は湿式エッチングなどの知られたエッチング技術によって形成されてもよい。
【００３９】
好ましくは、第１のクラッド層は基板上に形成されてもよい。
【００４０】
好ましくは、光学的受動領域不純物無しの空隙を生み出すことによって形成されてもよく、より好ましくは、量子井戸混合を達成するために損傷誘起技術を用いてもよい。そのような好ましい実施において、この方法は、
実質的にアルゴンガス雰囲気内でダイオード・スパッタリング装置を用い、半導体レーザ装置材料の表面の少なくとも一部上にシリカ（ＳｉＯ₂）のような誘電体層を、点構造欠陥を少なくとも誘電体層に隣接する材料の一部に導入するように、堆積する工程と、
必要であれば、プラズマ強化（エンハンスト）化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）のような非スパッタリング技術によって、更なる誘電体層を少なくとも材料の表面の他の部分上に光学的に堆積する工程と、
材料をアニールし、それによって、ガリウムを材料から誘電体層内に移す、
工程を含んでもよい。
【００４１】
このような技術は、本出願人による、本出願と同一出願日を有する“光学装置を製造する方法及び関連する改良”と題する出願に記載されており、この内容は本願に含まれる。
【００４２】
好ましくは、第１の及び第２の接触層を第１のクラッド層の表面上に、又はより好ましくは基板の表面及び峰部の外面に取り付ける工程を含んでもよい。より好ましくは、第２の接触層は光学的活性領域の１つの領域内で峰部の一部上に与えられてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明に係る実施形態が、例示としてのみによって、添付図を参照して以下に説明される。
【００４４】
初めに図１を参照すれば、その全体が５で指し示され、複数の光学的活性装置１０を含む先行技術によるウェハーが示されている。それぞれの装置１０はウェハー５内又は上に形成され、それぞれの装置１０はその外面上に第１の接触部１５と、第１の接触部１５の領域内で第１の接触部１５よりも厚い第２の接触部２０とを有する。複数の装置１０は絶縁材料２５の線によって互いに区別される。装置１０のパターン又は配列は、それぞれの装置１０の入力又は出力切開面３０が実質的にウェハー５の劈開面に平行になるように、一列に並べられるように意図される。劈開面は、ウェハー５の外側端４５に与えられるいわゆる“平部”４０に関係して、ウェハーの結晶学上の向きに従って定められる。
【００４５】
図１から分かるように、劈開面４０と平行又は一致するライン“Ａ”に平行に整列される切開面３０よりもむしろ、装置１０の生産プロセスで、整列ミスが起こり、装置１０の入力/出力ファセット３０はライン“Ａ”に浅い角度で走るライン“Ｂ”に対し実際には整列する。つまり、劈開面に沿って割ったウェハー５から装置を切り出す間に、もしウェハー５が位置“Ｃ”で傷をつけられ又は線を刻み付けられたならば、劈開面“Ａ”が、隣接する入力/出力ファセット３０から間違って整列された複数の装置１０を横切る。従って、装置１０のいくつかは短くなった長さを有し、一方、装置１０のいくつかは意図されるよりも長い長さを有することになる。この結果は“ラン・アウト”として知られ、前に述べられたように、ウェハー５からの装置１０の歩どまりに影響する。
【００４６】
さて図２を参照すれば、全体が１０５で指し示される本発明の一実施例による、ウェハー材料が示されており、このウェハー１０５は、それの上に形成された複数の光学的活性装置１１０を有する。図２から分かるように、それぞれの装置１１０は、それの上に形成される金（Ａｕ）がめっきされた接触部１２０のような電気的接触パッドを有する。さらに、電気的接触パッド１２０の周囲に装置１１０は絶縁層１２５を有する。それぞれの装置１１０の入力/出力ファセット１３０はそれぞれの装置１１０のそれぞれの端に与えられる。しかしながら、以下に非常に詳細に述べるように、それぞれの装置１１０の活性領域はそれぞれの装置１１０の入力/出力ファセット１３０間の間隔よりも短い。従って、それぞれの装置１１０は、電気的接触部１２０と実質的に一致して形成される活性領域１５０と、活性領域１５０の接触部１２０の長手方向の端にそれぞれ与えられる受動領域１５５及び１６０とを備える。図２から分かるように、いかなる“ラン・アウト”も受動領域１５５及び１６０並びに絶縁層１２５を備える領域内に生ずるので、劈開面１４０に平行な又はそれを形成するラインＡに対する装置１１０のパターンのいかなる整列ミスも、ウェハー１０５からの装置の製造の歩どまりに何ら影響を与えない。つまり、装置１１０の活性領域１５０及び接触パッド１２０は“ラン・アウト”効果によって影響されない。
【００４７】
図３〜図６を参照して、本実施例に従ったそれぞれの装置１１０がより詳細に示される。
【００４８】
それぞれの光学的活性装置１１０は、１つの入力端１６５及び１つの出力端１７０を有する光学的活性領域１５０と、光学的活性領域１５０の入力端１６５及び出力端１７０から装置１１０の１つの入力端１７５及び１つの出力端１８０へそれぞれ延伸する光学的受動領域１５５及び１６０とを備える。
【００４９】
典型的な活性領域１５０は、１つの電気的接触部１２０と、それぞれが装置１１０の入力端１７５及び出力端１８０から離れた電気的接触部１２０の両端１８５及び１９０とを含む。図３から分かるように、光学的活性装置１１０は、光学的活性領域１５０にわたって形成されるリッジ導波路１９０の形態である光導波路と、光学的受動領域１５５及び１６０とを含む。電気的接触部１２０は、導波路１９０の一部上に与えられ、その一部は光学的活性領域１５０に対応する。
【００５０】
従来の装置製造プロセス中には、複数の装置１０は、主な平部４０に関係して、プラス・マイナス（±）０．５度の許容誤差内で、ウェハーの結晶学上の向きに一般に一列に並ばされる。そのため、５０ｍｍのウェハーの使用可能径を超える最大ラン・アウト距離は各方向でおよそ３５０〜４５０μｍである。例えば１００ｍｍ又は２００ｍｍの径などのより大きなウェハーでは、対応する最大ラン・アウト距離は各方向でおよそ９００及び１８００μｍである。
【００５１】
劈開面に沿って割る操作の正確さにおける通常の変動、典型的には０．０５度の程度であり得る変動、を考慮に入れることが望ましい。
【００５２】
つまり、本発明の好ましい実施形態によれば、装置１１０の光学的受動領域１５５及び１６０は、劈開面に沿って割ったウェハーから切り出される前に、５０ｍｍのウェハー上に製造される場合、劈開面がウェハーの通常の使用可能径（５０ｍｍ径のウェハーに対し４０ｍｍ）を超えて装置の光学的受動領域内で常に下がるので、それぞれが少なくとも４００μｍの長さを超えて延伸する。言い換えれば、ウェハー上で、隣接し合う装置の光学的活性領域は少なくとも７００μｍ（２×３５０μｍ）、より好ましくは５０ｍｍのウェハー上で少なくとも８００μｍ又は９００μｍの延伸する光学的受動領域（両方の装置に対して光学的受動領域を備える）によって分離される。
【００５３】
より大きなウェハー、例えば２００ｍｍのウェハー上では、光学的受動領域１５５及び１６０の最小長さは好ましくは１つの装置当たり８００μｍである。好ましくは、１つの装置当たりの光学的受動領域は８５０μｍと９００μｍとの間の長さを超えて延びる。
【００５４】
装置は示される配列でウェハー上に配置される。製造されるような光学的受動領域は隣接する縦列で対応する装置間を延伸する。それによって、隣接する縦列にある装置は光学的受動領域の十分な長さだけ互いに分離し、ウェハーの劈開面に関してプラス・マイナス（±）０．５度までの配列のいかなる角度的整列ミスも隣接する装置の光学的受動領域１５５及び１６０を通過し活性領域１５0を通過しない全劈開面に帰着する。
【００５５】
好ましい形態では、光学的活性装置１１０は、６００〜１３００ｎｍの波長範囲で実質的に働くガリウム・砒素（ＧａＡｓ）などのIII―Ｖ族の半導体材料系で製造される半導体装置である。その他に、半導体装置は、１２００〜１７００ｎｍの波長範囲で働くインジウム・燐（ＩｎＰ）で製造されてもよい。
【００５６】
図３〜図６から分かるように、装置１１０は基板２００上に成長した一体構造を有する。装置１１０は１つの活性コア層２０５を備え、活性コア層２０５は１つの第１の光クラッド-荷電キャリア閉じ込め層２１０と１つの第２の光クラッド-荷電キャリア閉じ込め層２１５との間で挟まれる。第１のクラッド層２１０、コア層２０５及び第２のクラッド層２１５はそれぞれ典型的におよそ３．３〜４．０の屈折率を有し、コア層２０５の屈折率はクラッド層２１０及び２１５の屈折率よりも大きい。それ故、コア層２０５並びにクラッド層２１０及び２１５は共に１つのスラブ導波路を形成する。
【００５７】
図３から分かるように、装置１１０は、少なくとも第２のクラッド層２１５に形成される１つの峰部（リッジ）２２０（または肋骨部（リブ））を含み、峰部２２０は、それが装置１１０で光モードを平行方向に閉じ込めるように光導波路１９０として使用中に働く。コア層２０５は光学的活性領域１５０として形作られる１つの量子井戸構造２２５を備え、光学的活性領域１５０は峰部２２０によって定められる。それぞれの光学的受動領域１５５，１６０は光学的活性領域１５０と同じように平行方向へ広範囲にわたる。
【００５８】
光学的受動領域１５５，１６０は第１の組成上無秩序材料をコア層２０５に含んでもよい。また、ある変更では、光学的活性領域１５０は第２の組成上無秩序材料を活性層２０５内に含む複数の平行方向層領域と平行方向で境を接してもよい。第１及び第２の組成上無秩序材料は実質的に同じであってもよく、量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成されてもよい。ＱＷＩ技術は活性コア層２０５内での量子井戸２２５の量子井戸閉じ込めを消し去る。
【００５９】
この技術は、実質的にアルゴンガス雰囲気内でダイオード・スパッタリング装置を用い、
半導体レーザ装置材料の表面の少なくとも一部上にシリカ（ＳｉＯ₂）のような誘電体層を、点構造欠陥を少なくとも誘電体層に隣接する材料の一部に導入するように、堆積し、
プラズマ強化（エンハンスト）化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）のような非スパッタリング技術によって、更なる誘電体層を少なくとも材料の表面の他の部分上に光学的に堆積し、
材料をアニールし、それによって、ガリウムを材料から誘電体層内に移す、
ことを必要とする。
【００６０】
このＱＷＩ技術は実質的には不純物無しであり得る。ＱＷＩ領域１５５及び１６０は“青色へシフト”され、それは典型的には少なくとも２０〜３０ｍｅＶであり、おそらくおよそ１００ｍｅＶであり、又はより大きな違いが、電流を注入（ポンプ）された光学的活性領域１５０内の活性層２０５の禁制帯幅と、光学的受動領域１５５，１６０内の活性層２０５でのＱＷＩ領域の禁制帯幅との間に存在する。それ故、光学的受動領域１５５，１６０はより大きな禁制帯幅エネルギーを有し、また、光学的活性領域１５０よりも小さな吸収作用を有する。それ故、光学的受動領域１５５，１６０は、生み出されるか又は光学的活性領域１５０に対応するコア層２０５の一部分を伝わる光に対し、透明である。
【００６１】
典型的には、光学的受動領域１５５，１６０は長さにおいておよそ１０〜１００μｍである。また、装置１１０は電気的接触材料２２５及び２３０のそれぞれの層を含み、電気的接触材料２２５及び２３０は、少なくとも峰部２２０の表面の一部及び基板２００の対抗面に接触する。それ故、電気的接触材料２２５及び２３０の１つは前述の電気的内容１２０を有する。
【００６２】
以下、少なくとも１つの光学的活性装置１１０を製造する方法が説明されるであろう。
【００６３】
この方法は、
（ａ） ウェハー１０５材料を準備する工程と、
（ｂ） ウェハー１０５上に光学的活性装置１１０を形成する工程と、
（ｃ）光学的活性装置１１０の入力端１７５及び出力端１８０に隣接する又は実質的に一致するウェハー材料劈開面でウェハー１０５を劈開面に沿って割る工程を含み、光学的活性装置１１０をウェハー１０５から劈開面に沿って切り出す工程と、
を有する。
【００６４】
工程（ａ）は、基板２００を与え、それの上に第１の光クラッド層２１０、光学的活性又はコア層２０５（随意に、量子井戸構造２２５と共に形成され）、及び第２の光クラッド層２１５を成長させる工程を含む。第１のクラッド層２１０、光学的活性層２０５及び第２のクラッド層２１５は分子ビームエピタクシ（ＭＢＥ）又は金属酸化（つまり有機金属）化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）などの知られた技術によって成長するようにしてもよい。
【００６５】
工程（ｂ）は、装置１１０ごとに、
（１）光学的受動領域１５５及び１６０を光学的活性層２０５内に形成する工程と、
（２）光学的活性領域１５０及び少なくとも光学的受動領域１５５及び１６０の一つを光学的に閉じ込めるように、少なくとも第２のクラッド層２１５の一部から峰部２２０を形成する工程、を含み得る。
【００６６】
好ましくは、受動領域１５５及び１６０は、その中に空隙を生み出すことを有する量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成される。その他に、ＱＷＩ技術は受動領域１５５及び１６０内にイオンを打ち込む又は拡散することから成ってもよい。また、ＱＷＩ技術は、量子井戸構造２２５よりも大きな禁制帯幅を有する光学的活性層２０５の組成上無秩序領域１５５及び１６０を作るために、アニールする工程を含んでもよい。それ故、受動領域１５５及び１６０はＱＷＩによって形成される。さらに、峰部２２０は知られたエッチング技術、例えば乾式又は湿式エッチングによって形成されてもよい。
【００６７】
光学的受動領域１５５及び１６０は不純物無しの空隙を生み出すことによって形成されてもよく、更に好ましくは、ＱＷＩを達成するために損傷誘起技術を用いてもよい。
【００６８】
また、それぞれの装置１１０の制作方法は、第１の及び第２の接触層２２５及び２３０をそれぞれの峰部２２０表面及び基板２００の対抗面２３０上に取り付ける工程を含む。
【００６９】
前述された本発明の実施形態が例示のみによって与えられていること、およびどの点からも本発明の範囲を制限することを意味しないことは、当業者であれば認識されるであろう。
【００７０】
特に、本発明による光学的活性装置に延伸された受動入力/出力導波路部を提供すれば、許容誤差領域がウェハー内に作られ、ウェハーを劈開面に沿って割る事を容易にし、そのために、ウェハーから生み出される装置の歩留まりを著しく改善するため、“ラン・アウト”の影響を減少させることができることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】先行技術による複数の光学的活性装置が形成されたウェハー材料を示す。
【図２】本発明の一実施形態による複数の光学的活性装置が形成されたウェハー材料を示す。
【図３】本発明の一実施形態による光学的活性装置の、一方の側、一端及び上方からの概略斜視図である。
【図４】図３の光学的活性装置の一方の側からの概略図である。
【図５】図３の光学的活性装置の一端からの概略図である。
【図６】図３の光学的活性装置の概略平面図である。

Claims (47)

1. 入出力端を有する光学的活性領域と、該光学的活性領域の入出力端から装置の入出力端へ延伸する光学的受動領域と、を備える光学的活性装置。
2. 前記光学的活性領域は電気的接触部を含み、この電気的接触部の一端は装置の前記入出力端から離れていることを特徴とする請求項１に記載の光学的活性装置。
3. この光学的活性装置は前記光学的活性領域及び前記光学的受動領域にわたって形成された光導波路を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学的活性装置。
4. 前記電気的接触部は前記導波路の一部上に与えられ、その一部は前記光学的活性領域を有するか又は前記光学的活性領域内に含まれることを特徴とする請求項３に記載の光学的活性装置。
5. この光学的活性装置はレーザ装置、光変調器、光増幅器及び光スイッチから選択される１つであることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
6. 出力端を有する光学的活性領域と、該光学的活性領域の出力端から装置の出力端へ延伸する光学的受動領域と、を備える光学的活性装置。
7. この光学的活性装置は半導体レーザダイオードであることを特徴とする請求項６に記載の光学的活性装置。
8. 入出力端を有する光学的活性領域と、
   該光学的活性領域の入力端から装置の入力端へ延伸する第１の光学的受動領域と、
   該光学的活性領域の出力端から装置の出力端へ延伸する第２の光学的受動領域と、
   を備える光学的活性装置。
9. この光学的活性装置はIII―Ｖ族の半導体材料系で製造される半導体装置であることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
10. 前記III―Ｖ族の半導体材料系は、６００〜１３００ｎｍの波長範囲で実質的に動作する系に基づくガリウム・砒素（ＧａＡｓ）又は１２００〜１７００ｎｍの波長範囲で実質的に動作する系に基づくインジウム・燐（ＩｎＰ）であることを特徴とする請求項９に記載の光学的活性装置。
11. 前記光学的受動領域の１つ又は前記光学的受動領域は前記光学的活性領域の出力にあることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
12. 前記半導体装置は一体構造であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
13. 前記半導体装置は基板上で成長することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
14. 前記半導体装置は、第１の光クラッド閉じ込め層と第２の光クラッド閉じ込め層との間に挟まれた活性コア層を有し、前記コア層及びクラッド層は共にスラブ導波路を形成することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
15. 前記半導体装置は、少なくとも第２のクラッド層に形成される峰部を含み、該峰部は、前記半導体装置での光モードを平行方向で閉じ込めるように、使用中に前記光導波路として働くことを特徴とする請求項１４に記載の光学的活性装置。
16. 前記活性コア層はレーザ光放出材料を有し、該レーザ光放出材料は前記光学的活性領域として形作られる量子井戸（ＱＷ）構造を有するか又は含み、前記光学的活性領域は峰部によって定められることを特徴とする請求項１４に記載の光学的活性装置。
17. 前記光学的受動領域の少なくとも１つ又は前記光学的受動領域あるいはその各々は、前記光学的活性領域と同じように、平行方向へ広い範囲に及ぶことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
18. 前記光学的受動領域は、前記コア層内に第１の組成上無秩序の材料を含むことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
19. 前記光学的活性領域は、前記コア層内に第２の組成上無秩序の材料を含む複数の平行方向領域に平行方向で境を接していることを特徴とする請求項１８に記載の光学的活性装置。
20. 前記第１の及び第２の組成上無秩序の材料は実質的に同じであることを特徴とする請求項１９に記載の光学的活性装置。
21. 前記第１の組成上無秩序の材料は量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成されることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
22. 前記受動領域は長さにおいて１０μｍと１００μｍとの間であることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
23. 前記受動領域は長さにおいて３５０μｍよりも長いことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
24. 前記受動領域は長さにおいて４００μｍよりも長いことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
25. 前記受動領域は長さにおいて４５０μｍよりも長いことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
26. この装置は、前記第２のクラッド層の上面の一部及び前記基板の表面と少なくとも接触する電気的接触材料のそれぞれの層を備え、前記接触材料の１つは前述の電気的接触部を有し、前記峰部の上面上に与えられることを特徴とする請求項１４〜２５のいずれか一項に記載の光学的活性装置。
27. 互いに縦の関係で１列に配置される複数の光学的活性装置が形成される材料であるウェハーにおいて、前記光学的活性装置のそれぞれは、
    入出力端を有する光学的活性領域と、
    該光学的活性領域の入出力端から装置の入出力端へ延伸する光学的受動領域と、を有し、
    縦方向へ一列に並び隣接する装置の間で一列にある複数の前記光学的受動領域は、単一の延伸する光学的受動領域を形成し、該光学的受動領域を介して装置が互いに切り離されるウェハー。
28. 前記延伸する光学的受動領域のそれぞれは長さにおいて少なくとも７００μｍであることを特徴とする請求項２７に記載のウェハー。
29. 前記延伸する光学的受動領域のそれぞれは長さにおいて少なくとも８００μｍであることを特徴とする請求項２７に記載のウェハー。
30. 互いに縦方向へ１列に並ぶように配置され、第２の及び更なる複数の装置の列を形成する複数の光学的活性装置を備え、それぞれの列における装置は隣接する列での対応する装置と横方向へ一列に並び、装置の直交配列を形成することを特徴とする請求項２７〜２９のいずれか一項に記載のウェハー。
31. およそ５０ｎｍの径を有し、それぞれの列での隣接装置間の前記延伸する光学的受動領域は長さにおいて少なくとも７００μｍであることを特徴とする請求項３０に記載のウェハー。
32. およそ５０ｎｍの径を有し、それぞれの列での隣接装置間の前記延伸する光学的受動領域は長さにおいて少なくとも８００μｍであることを特徴とする請求項３０に記載のウェハー。
33. およそ１００ｎｍの径を有し、それぞれの列での隣接装置間の前記延伸する光学的受動領域は長さにおいて少なくとも１５００μｍであることを特徴とする請求項３０に記載のウェハー。
34. およそ１００ｎｍの径を有し、それぞれの列での隣接装置間の前記延伸する光学的受動領域は長さにおいて少なくとも１８００μｍであることを特徴とする請求項３０に記載のウェハー。
35. およそ２００ｎｍの径を有し、それぞれの列での隣接装置間の前記延伸する光学的受動領域は長さにおいて少なくとも１６００μｍであることを特徴とする請求項３０に記載のウェハー。
36. 請求項２７〜３５のいずれか１つに従って、材料であるウェハーから劈開面に沿って切り出される光学的活性装置。
37. ウェハー上で互いに縦の関係で１列に配置される複数の光学的活性装置を製造する方法であって、
    （ａ）材料であるウェハーを準備する工程と、
    （ｂ）それぞれの光学的活性装置が、
    入出力端を有する光学的活性領域と、
    該光学的活性領域の入出力端から装置の入出力端へ延伸するとともに、縦方向へ一列に並び隣接する装置の間で一列にある複数の前記光学的受動領域は、単一の延伸する光学的受動領域を形成し、該光学的受動領域を介して装置が互いに切り離され得る、前記光学的受動領域と、
    を備えた、複数の前記光学的活性装置を前記材料であるウェハー上に形成する工程と、
    （ｃ）隣接する装置間で前記単一の延伸する光学的受動領域内でウェハー材料の劈開面でウェハーを割る工程を含み、それぞれの光学的活性装置を前記ウェハーから切断する工程と、
    を備えることを特徴とする方法。
38. 前記工程（ｂ）は、
    第１の光クラッド荷電キャリア閉じ込め層と、光学的活性又はコア層（随意に量子井戸（ＱＷ）構造が形成される光学的及び電気的活性層を含んでもよい）と、第２の光クラッド閉じ込め層と、を順に形成する工程を含むことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
39. 前記工程（ｂ）は、装置ごとに、
    前記光学的活性層に前記光学的受動領域を形成する工程と、
    前記光学的活性利得領域及び少なくとも前記光学的受動領域の１つを閉じ込めるために、少なくとも前記第２のクラッド層の一部から峰部を形成する工程と、
    を含むことを特徴とする請求項３７又は３８に記載の方法。
40. 前記第１のクラッド層、前記光学的活性層及び前記第２のクラッド層は、分子ビームエピタクシ（ＭＢＥ）及び有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）から選ばれる１つの技術によって成長することを特徴とする請求項３８又は３９に記載の方法。
41. 前記受動領域は量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成され、前記量子井戸混合（ＱＷＩ）技術は、好ましくは、前記受動領域内に空隙を生み出す工程と、成長したときに量子井戸（ＱＷ）構造よりも大きな禁制帯幅を有する前記光学的活性層の組成上無秩序領域を作り出すために、更にアニールする工程と、を有することを特徴とする請求項３７〜４０のいずれか一項に記載の方法。
42. 前記峰部はエッチングによって形成されることを特徴とする請求項３８〜４１のいずれか一項に記載の方法。
43. 前記第１のクラッド層は基板上に形成されることを特徴とする請求項３８〜４２のいずれか一項に記載の方法。
44. 前記方法は、
    実質的にアルゴンガス雰囲気内でダイオード・スパッタリング装置を用い、前記半導体レーザ装置材料の表面の少なくとも一部上にシリカ（ＳｉＯ₂）のような誘電体層を、点構造欠陥を少なくとも前記誘電体層に隣接する前記材料の一部に導入するように、堆積する工程と、
    プラズマ強化（エンハンスト）化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）のような非スパッタリング技術によって、更なる誘電体層を少なくとも前記材料の表面の他の部分上に光学的に堆積する工程と、
    前記材料をアニールし、それによって、イオン又は原子を前記材料から前記誘電体層内に移す工程と、
    を含むことを特徴とする請求項４１〜４３のいずれか一項に記載の方法。
45. この方法は、前記第１の及び第２の接触層を前記基板の表面及び前記峰部の外面に取り付ける工程を含み、前記第２の接触層は前記光学的活性領域の１つの領域内で前記峰部の一部上に与えられることを特徴とする請求項４３又は４４に記載の方法。
46. 添付図面を参照し記述された光学装置を製造する方法。
47. 添付図面を参照し記述された光学装置。