JP2008244264A - 半導体光デバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】p型クラッド層6には、p型のドーパントであるZnだけでなく、Feもドーピングされている。Zn濃度は1.5×1018cm-3であり、Fe濃度は1.8×1017cm-3である。半絶縁性の埋め込み層10には、深いアクセプタ準位を形成する不純物としてFeが添加されており、その濃度は、6.0×1016cm-3である。従って、p型クラッド層6中のFe濃度は、埋め込み層10中のFe濃度の3倍である。
【選択図】図1
Description
先ず、本発明の第1の実施形態に係る半導体レーザについて説明する。この半導体レーザは、SIBH構造を適用した波長1.55μm帯の半導体レーザである。図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体レーザの構造を示す断面図である。
次に、本発明の第2の実施形態に係る電界吸収型光変調器(EA変調器:Electro-absorption Modulator)について説明する。図3は、本発明の第2の実施形態に係るEA変調器の構造を示す断面図である。
次に、本発明の第3の実施形態に係る変調器集積半導体レーザについて説明する。図4は、本発明の第3の実施形態に係る変調器集積半導体レーザの構造を示す部分断面図である。
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、p型不純物が添加されたp型半導体層を含むメサ部と、
前記メサ部を埋め込み、深いアクセプタ準位を形成する不純物が添加されたIII−V族化合物半導体からなる埋め込み層と、
を有し、
前記p型半導体層には、前記深いアクセプタ準位を形成する不純物が前記埋め込み層よりも高い濃度で添加されていることを特徴とする半導体光デバイス。
前記p型半導体層における前記深いアクセプタ準位を形成する不純物の濃度は、前記埋め込み層における前記深いアクセプタ準位を形成する不純物の濃度の2乃至8倍であることを特徴とする付記1に記載の半導体光デバイス。
前記p型半導体層における前記p型不純物の濃度は、1.0×1018cm-3以上であることを特徴とする付記1又は2に記載の半導体光デバイス。
前記p型不純物は、Zn、Cd及びMgからなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
前記p型半導体層は、III−V族化合物半導体からなることを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
前記埋め込み層は、少なくともInP層を有することを特徴とする付記1乃至5のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
前記p型半導体層は、少なくともInP層を有することを特徴とする付記1乃至6のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
前記深いアクセプタ準位を形成する不純物は、Fe、Co及びCuからなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする付記1乃至7のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
前記半導体基板は、導電型がn型のInP基板であることを特徴とする付記1乃至8のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
前記メサ部は、In1-xGaxAsyP1-y(0≦x,y≦1)系の材料又はInxGayAl1-x-yAs(0≦x,y≦1)系の材料からなる活性層を有することを特徴とする付記1乃至9のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
半導体レーザとして機能することを特徴とする付記1乃至10のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
電界吸収型半導体光変調器として機能することを特徴とする付記1乃至10のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
集積された電界吸収型半導体光変調器及び半導体レーザとして機能することを特徴とする付記1乃至10のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
半導体基板の上に、p型不純物が添加されたp型半導体層を含むメサ部を形成する工程と、
前記メサ部を埋め込み、深いアクセプタ準位を形成する不純物が添加されたIII−V族化合物半導体からなる埋め込み層を形成する工程と、
を有し、
前記p型半導体層として、前記深いアクセプタ準位を形成する不純物が前記埋め込み層よりも高い濃度で添加されている層を形成することを特徴とする半導体光デバイスの製造方法。
前記p型半導体層における前記深いアクセプタ準位を形成する不純物の濃度を、前記埋め込み層における前記深いアクセプタ準位を形成する不純物の濃度の2乃至8倍とすることを特徴とする付記14に記載の半導体光デバイスの製造方法。
前記p型半導体層における前記p型不純物の濃度を、1.0×1018cm-3以上とすることを特徴とする付記14又は15に記載の半導体光デバイスの製造方法。
前記p型不純物として、Zn、Cd及びMgからなる群から選択された少なくとも1種を用いることを特徴とする付記14乃至16のいずれか1項に記載の半導体光デバイスの製造方法。
前記埋め込み層として、少なくともInP層を形成することを特徴とする付記14乃至17のいずれか1項に記載の半導体光デバイスの製造方法。
前記p型半導体層として、少なくともInP層を形成することを特徴とする付記14乃至18のいずれか1項に記載の半導体光デバイスの製造方法。
前記深いアクセプタ準位を形成する不純物として、Fe、Co及びCuからなる群から選択された少なくとも1種を用いることを特徴とする付記14乃至19のいずれか1項に記載の半導体光デバイスの製造方法。
2:n型クラッド層
3、5:光ガイド層
4:多重量子井戸活性層
6:p型クラッド層
7:p+コンタクト層
8、9:電極
10:埋め込み層
11:絶縁膜
14:光吸収層(活性層)
21:発光部
22:回折格子
23:変調部
31:半導体レーザ
32:EA変調器
Claims (10)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、p型不純物が添加されたp型半導体層を含むメサ部と、
前記メサ部を埋め込み、深いアクセプタ準位を形成する不純物が添加されたIII−V族化合物半導体からなる埋め込み層と、
を有し、
前記p型半導体層には、前記深いアクセプタ準位を形成する不純物が前記埋め込み層よりも高い濃度で添加されていることを特徴とする半導体光デバイス。 - 前記p型半導体層における前記深いアクセプタ準位を形成する不純物の濃度は、前記埋め込み層における前記深いアクセプタ準位を形成する不純物の濃度の2乃至8倍であることを特徴とする請求項1に記載の半導体光デバイス。
- 前記p型半導体層における前記p型不純物の濃度は、1.0×1018cm-3以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体光デバイス。
- 前記p型不純物は、Zn、Cd及びMgからなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
- 前記深いアクセプタ準位を形成する不純物は、Fe、Co及びCuからなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体光デバイス。
- 半導体基板の上に、p型不純物が添加されたp型半導体層を含むメサ部を形成する工程と、
前記メサ部を埋め込み、深いアクセプタ準位を形成する不純物が添加されたIII−V族化合物半導体からなる埋め込み層を形成する工程と、
を有し、
前記p型半導体層として、前記深いアクセプタ準位を形成する不純物が前記埋め込み層よりも高い濃度で添加されている層を形成することを特徴とする半導体光デバイスの製造方法。 - 前記p型半導体層における前記深いアクセプタ準位を形成する不純物の濃度を、前記埋め込み層における前記深いアクセプタ準位を形成する不純物の濃度の2乃至8倍とすることを特徴とする請求項6に記載の半導体光デバイスの製造方法。
- 前記p型半導体層における前記p型不純物の濃度を、1.0×1018cm-3以上とすることを特徴とする請求項6又は7に記載の半導体光デバイスの製造方法。
- 前記p型不純物として、Zn、Cd及びMgからなる群から選択された少なくとも1種を用いることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の半導体光デバイスの製造方法。
- 前記深いアクセプタ準位を形成する不純物として、Fe、Co及びCuからなる群から選択された少なくとも1種を用いることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の半導体光デバイスの製造方法。
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