JP3384447B2 - 吸収型光変調器およびその製造方法 - Google Patents
吸収型光変調器およびその製造方法Info
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements with at least one potential jump barrier, e.g. PN, PIN junction
- G02F1/017—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
- G02F1/01708—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells in an optical wavequide structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- G02F1/0155—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements with at least one potential jump barrier, e.g. PN, PIN junction modulating the optical absorption
- G02F1/0157—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements with at least one potential jump barrier, e.g. PN, PIN junction modulating the optical absorption using electro-absorption effects, e.g. Franz-Keldysh [FK] effect or quantum confined stark effect [QCSE]
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムや
光情報処理システムにおいて重要なエレメントとなる半
導体光変調器に関し、特に、電界を印加して光吸収を変
化させる電界吸収型光変調器およびその製造方法に関す
る。
光情報処理システムにおいて重要なエレメントとなる半
導体光変調器に関し、特に、電界を印加して光吸収を変
化させる電界吸収型光変調器およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、益々高ビットレート・長距離化し
ている光通信システムにおけるキーデバイスである光変
調器、特に、半導体に電界を印加すると吸収端の変移に
よって光を吸収する現象を利用した吸収型光変調器にお
いては、図４に示す光変調器のように、光吸収層に多重
量子井戸（ＭＱＷ）層が用いられている場合が多い。
ている光通信システムにおけるキーデバイスである光変
調器、特に、半導体に電界を印加すると吸収端の変移に
よって光を吸収する現象を利用した吸収型光変調器にお
いては、図４に示す光変調器のように、光吸収層に多重
量子井戸（ＭＱＷ）層が用いられている場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図４に示す光変調器
は、ｎ型ＩｎＰ基板上に、ｎ型ＩｎＰバッファ層２、ｎ
型ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３、ｎ型ＩｎＰクラッド層
４、ＩｎＧａＡｓＰ井戸層とＩｎＧａＡｓＰ障壁層とを
交互に積層したノンドープＭＱＷ光吸収層５、ｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰクラッド層６、ｐ型ＩｎＰクラッド層８を順
次積層したストライプ状の多層構造が形成され、この多
層構造の両脇に半絶縁性のＩｎＰ埋込み層９が形成さ
れ、さらに、半絶縁性ＩｎＰ埋込み層９及びｐ型ＩｎＰ
クラッド層８の上にｐ+型ＩｎＰクラッド層１０、ｐ+型
ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１が順次積層・形成された
構造である。このような構造の光変調器では、ＭＱＷ層
を光吸収層５に用いており、単位印加電圧当たりの光の
ＯＮ／ＯＦＦ比（＝消光比）が大きい。しかし、製造過
程でｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１や光吸収層５
上部のｐ+型ＩｎＰクラッド層８から、光吸収層５に隣
接したＩｎＧａＡｓＰクラッド層６へｐ型不純物の拡散
が生じる。このため、光吸収層５に印加される電界強度
が光吸収層５の一部領域で強くなり、光吸収層内の電界
強度分布が不均一になる。吸収型光変調器における吸収
の度合いは、電界強度の自乗に依存するために、光吸収
層内の電界強度分布にむらがあると、印加電圧に対する
消光比特性が図５の曲線５２に示す様に非線形となる。
このため、２．５Ｇｂ／ｓ以上の高速変調を行うと、図
６（ｂ）に示すように、その変調波形であるアイパター
ンのクロスポイントが下がり、良好なアイ開口が得られ
ないといった問題点があった。
は、ｎ型ＩｎＰ基板上に、ｎ型ＩｎＰバッファ層２、ｎ
型ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３、ｎ型ＩｎＰクラッド層
４、ＩｎＧａＡｓＰ井戸層とＩｎＧａＡｓＰ障壁層とを
交互に積層したノンドープＭＱＷ光吸収層５、ｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰクラッド層６、ｐ型ＩｎＰクラッド層８を順
次積層したストライプ状の多層構造が形成され、この多
層構造の両脇に半絶縁性のＩｎＰ埋込み層９が形成さ
れ、さらに、半絶縁性ＩｎＰ埋込み層９及びｐ型ＩｎＰ
クラッド層８の上にｐ+型ＩｎＰクラッド層１０、ｐ+型
ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１が順次積層・形成された
構造である。このような構造の光変調器では、ＭＱＷ層
を光吸収層５に用いており、単位印加電圧当たりの光の
ＯＮ／ＯＦＦ比（＝消光比）が大きい。しかし、製造過
程でｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１や光吸収層５
上部のｐ+型ＩｎＰクラッド層８から、光吸収層５に隣
接したＩｎＧａＡｓＰクラッド層６へｐ型不純物の拡散
が生じる。このため、光吸収層５に印加される電界強度
が光吸収層５の一部領域で強くなり、光吸収層内の電界
強度分布が不均一になる。吸収型光変調器における吸収
の度合いは、電界強度の自乗に依存するために、光吸収
層内の電界強度分布にむらがあると、印加電圧に対する
消光比特性が図５の曲線５２に示す様に非線形となる。
このため、２．５Ｇｂ／ｓ以上の高速変調を行うと、図
６（ｂ）に示すように、その変調波形であるアイパター
ンのクロスポイントが下がり、良好なアイ開口が得られ
ないといった問題点があった。
【０００４】本発明は、光吸収層直近への不純物の拡散
を防止し、クロスポイントを理想的な状態に保つことが
可能な吸収型光変調器及びその製造方法を提供すること
にある。
を防止し、クロスポイントを理想的な状態に保つことが
可能な吸収型光変調器及びその製造方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の吸収型光変調器
は、光吸収層を、前記光吸収層よりもバンドギャップエ
ネルギーが大きいクラッド層で挾んだ多層構造で成るス
トライプ状導波路を半導体基板上に備え、光吸収層の一
端から入射した光の吸収を光吸収層に印加した電界強度
を変えることにより変化させる吸収型光変調器におい
て、光吸収層の上部に隣接した第１の上部クラッド層と
第１の上部クラッド層上部に設けた第２の上部クラッド
層との間に、第２の上部クラッド層及び第２の上部クラ
ッド層上方に設けた半導体層から第１の上部クラッド層
にｐ型不純物が拡散するのを防止する不純物拡散防止層
を設けたことを特徴とする吸収型光変調器である。
は、光吸収層を、前記光吸収層よりもバンドギャップエ
ネルギーが大きいクラッド層で挾んだ多層構造で成るス
トライプ状導波路を半導体基板上に備え、光吸収層の一
端から入射した光の吸収を光吸収層に印加した電界強度
を変えることにより変化させる吸収型光変調器におい
て、光吸収層の上部に隣接した第１の上部クラッド層と
第１の上部クラッド層上部に設けた第２の上部クラッド
層との間に、第２の上部クラッド層及び第２の上部クラ
ッド層上方に設けた半導体層から第１の上部クラッド層
にｐ型不純物が拡散するのを防止する不純物拡散防止層
を設けたことを特徴とする吸収型光変調器である。
【０００６】ここで、特に、不純物拡散防止層が、第１
の上部クラッド層よりもｐ型不純物の拡散速度が遅く、
且つ、キャリア濃度が前記第２の上部クラッド層よりも
低い半導体層であると不純物拡散防止効果が大きい。ま
た、導波路が、第１導電型の光ガイド層、前記光ガイド
層よりもバンドギャップエネルギーが大きい第１導電型
の下部クラッド層、前記光ガイド層よりもバンドギャッ
プエネルギーが小さいＭＱＷ光吸収層、前記光ガイド層
よりもバンドギャップエネルギーが大きく、前記下部ク
ラッド層よりもバンドギャップエネルギーが小さい第２
導電型の第１の上部クラッド層、前記第１の上部クラッ
ド層よりもバンドギャップエネルギーが大きく、キャリ
ア濃度が前記第１の上部クラッド層よりも低い第２導電
型の不純物拡散防止層、前記第１の上部クラッド層より
もバンドギャップエネルギーが大きく、キャリア濃度が
前記不純物拡散防止層よりも高い第２導電型の第２の上
部クラッド層、を順次積層した多層構造であるのが望ま
しい。さらに、ストライプ状導波路の両側に高抵抗半導
体層を設けて前記ストライプ状導波路を高抵抗半導体層
で埋め込んだ埋め込み構造であると光の閉込め効率に優
れ、変調効率がよい。
の上部クラッド層よりもｐ型不純物の拡散速度が遅く、
且つ、キャリア濃度が前記第２の上部クラッド層よりも
低い半導体層であると不純物拡散防止効果が大きい。ま
た、導波路が、第１導電型の光ガイド層、前記光ガイド
層よりもバンドギャップエネルギーが大きい第１導電型
の下部クラッド層、前記光ガイド層よりもバンドギャッ
プエネルギーが小さいＭＱＷ光吸収層、前記光ガイド層
よりもバンドギャップエネルギーが大きく、前記下部ク
ラッド層よりもバンドギャップエネルギーが小さい第２
導電型の第１の上部クラッド層、前記第１の上部クラッ
ド層よりもバンドギャップエネルギーが大きく、キャリ
ア濃度が前記第１の上部クラッド層よりも低い第２導電
型の不純物拡散防止層、前記第１の上部クラッド層より
もバンドギャップエネルギーが大きく、キャリア濃度が
前記不純物拡散防止層よりも高い第２導電型の第２の上
部クラッド層、を順次積層した多層構造であるのが望ま
しい。さらに、ストライプ状導波路の両側に高抵抗半導
体層を設けて前記ストライプ状導波路を高抵抗半導体層
で埋め込んだ埋め込み構造であると光の閉込め効率に優
れ、変調効率がよい。
【０００７】また、本発明の吸収型光変調器は、半導体
基板、下部クラッド層、不純物拡散防止層及び第２の上
部クラッド層をＩｎＰ、光ガイド層をＩｎＧａＡｓＰ、
光吸収層をＩｎＧａＡｓＰＭＱＷ、第１の上部クラッド
層をＩｎＧａＡｓＰで構成するのが望ましい。
基板、下部クラッド層、不純物拡散防止層及び第２の上
部クラッド層をＩｎＰ、光ガイド層をＩｎＧａＡｓＰ、
光吸収層をＩｎＧａＡｓＰＭＱＷ、第１の上部クラッド
層をＩｎＧａＡｓＰで構成するのが望ましい。
【０００８】本発明の吸収型光変調器の製造方法は、第
１導電型半導体基板上に、少なくとも第１導電型下部ク
ラッド層、前記下部クラッド層よりもバンドギャップエ
ネルギーが小さいノンドープ光吸収層、前記光吸収層よ
りもバンドギャップエネルギーが大きく、前記下部クラ
ッド層よりもバンドギャップエネルギーが小さい第２導
電型の第１の上部クラッド層、前記第１の上部クラッド
層よりもバンドギャップエネルギーが大きく、キャリア
濃度が前記第１の上部クラッド層よりも低い第２導電型
の不純物拡散防止層、前記第１の上部クラッド層よりも
バンドギャップエネルギーが大きく、キャリア濃度が前
記不純物拡散防止層よりも高い第２導電型の第２の上部
クラッド層を順次積層して多層構造を形成する工程と、
前記多層構造をエッチングしてストライプ状の多層構造
で成る導波路を形成する工程と、前記導波路の両脇に高
抵抗の半導体で成る埋め込み層を形成する工程と、少な
くとも前記導波路上に前記第２の上部クラッド層よりも
キャリア濃度が高い第２導電型の半導体層を形成する工
程とを有することを特徴とする製造方法である。
１導電型半導体基板上に、少なくとも第１導電型下部ク
ラッド層、前記下部クラッド層よりもバンドギャップエ
ネルギーが小さいノンドープ光吸収層、前記光吸収層よ
りもバンドギャップエネルギーが大きく、前記下部クラ
ッド層よりもバンドギャップエネルギーが小さい第２導
電型の第１の上部クラッド層、前記第１の上部クラッド
層よりもバンドギャップエネルギーが大きく、キャリア
濃度が前記第１の上部クラッド層よりも低い第２導電型
の不純物拡散防止層、前記第１の上部クラッド層よりも
バンドギャップエネルギーが大きく、キャリア濃度が前
記不純物拡散防止層よりも高い第２導電型の第２の上部
クラッド層を順次積層して多層構造を形成する工程と、
前記多層構造をエッチングしてストライプ状の多層構造
で成る導波路を形成する工程と、前記導波路の両脇に高
抵抗の半導体で成る埋め込み層を形成する工程と、少な
くとも前記導波路上に前記第２の上部クラッド層よりも
キャリア濃度が高い第２導電型の半導体層を形成する工
程とを有することを特徴とする製造方法である。
【０００９】本発明の第２の製造方法は、第１導電型半
導体基板上にストライプ状開口を有する誘電体で成るマ
スクを形成する工程と、選択成長により前記マスクの開
口に選択的に、少なくとも第１導電型下部クラッド層、
前記下部クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが
小さいノンドープ光吸収層、前記光吸収層よりもバンド
ギャップエネルギーが大きく、前記下部クラッド層より
もバンドギャップエネルギーが小さい第２導電型の第１
の上部クラッド層、前記第１の上部クラッド層よりもバ
ンドギャップエネルギーが大きく、キャリア濃度が前記
第１の上部クラッド層よりも低い第２導電型の不純物拡
散防止層、前記第１の上部クラッド層よりもバンドギャ
ップエネルギーが大きく、キャリア濃度が前記不純物拡
散防止層よりも高い第２導電型の第２の上部クラッド層
を順次積層してストライプ状の多層構造で成る導波路を
形成する工程と、選択成長により前記導波路の両脇に高
抵抗の半導体で成る埋め込み層を形成する工程と、少な
くとも前記導波路上に前記第２の上部クラッド層よりも
キャリア濃度が高い第２導電型の半導体層を形成する工
程とを有することを特徴とする吸収型光変調器の製造方
法である。
導体基板上にストライプ状開口を有する誘電体で成るマ
スクを形成する工程と、選択成長により前記マスクの開
口に選択的に、少なくとも第１導電型下部クラッド層、
前記下部クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが
小さいノンドープ光吸収層、前記光吸収層よりもバンド
ギャップエネルギーが大きく、前記下部クラッド層より
もバンドギャップエネルギーが小さい第２導電型の第１
の上部クラッド層、前記第１の上部クラッド層よりもバ
ンドギャップエネルギーが大きく、キャリア濃度が前記
第１の上部クラッド層よりも低い第２導電型の不純物拡
散防止層、前記第１の上部クラッド層よりもバンドギャ
ップエネルギーが大きく、キャリア濃度が前記不純物拡
散防止層よりも高い第２導電型の第２の上部クラッド層
を順次積層してストライプ状の多層構造で成る導波路を
形成する工程と、選択成長により前記導波路の両脇に高
抵抗の半導体で成る埋め込み層を形成する工程と、少な
くとも前記導波路上に前記第２の上部クラッド層よりも
キャリア濃度が高い第２導電型の半導体層を形成する工
程とを有することを特徴とする吸収型光変調器の製造方
法である。
【００１０】上記２つの製造方法において、第１導電型
下部クラッド層の下に前記下部クラッド層よりもバンド
ギャップエネルギーが小さく、光吸収層よりもバンドギ
ャップエネルギーが大きい第１導電型光ガイド層を有す
る多層構造を形成するのが望ましい。また、半導体基
板、下部クラッド層、不純物拡散防止層及び第２の上部
クラッド層をＩｎＰ、光ガイド層をＩｎＧａＡｓＰ、光
吸収層をＩｎＧａＡｓＰＭＱＷ、第１の上部クラッド層
をＩｎＧａＡｓＰで構成するのが望ましい。さらに、導
波路が形成された後に形成する半導体層の成長時間を短
縮或いは成長温度を低くする、則ち、埋め込み層や、導
波路の上に形成される半導体層の成長時間を短くする又
は成長温度を低くするのが不純物拡散防止の点で望まし
い。
下部クラッド層の下に前記下部クラッド層よりもバンド
ギャップエネルギーが小さく、光吸収層よりもバンドギ
ャップエネルギーが大きい第１導電型光ガイド層を有す
る多層構造を形成するのが望ましい。また、半導体基
板、下部クラッド層、不純物拡散防止層及び第２の上部
クラッド層をＩｎＰ、光ガイド層をＩｎＧａＡｓＰ、光
吸収層をＩｎＧａＡｓＰＭＱＷ、第１の上部クラッド層
をＩｎＧａＡｓＰで構成するのが望ましい。さらに、導
波路が形成された後に形成する半導体層の成長時間を短
縮或いは成長温度を低くする、則ち、埋め込み層や、導
波路の上に形成される半導体層の成長時間を短くする又
は成長温度を低くするのが不純物拡散防止の点で望まし
い。
【００１１】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１に本発
明の光変調器の正面図、図２に図１の光変調器の製造工
程概略図を示す。以下、図１、図２を参照して本発明の
実施の形態について説明する。
明の光変調器の正面図、図２に図１の光変調器の製造工
程概略図を示す。以下、図１、図２を参照して本発明の
実施の形態について説明する。
【００１２】ｎ型（１００）ＩｎＰ基板１上に、成長圧
力１００ｈＰａ、成長温度６２５℃で、原料にトリメチ
ルインジウム（ＴＭＩｎ）、トリエチルガリウム（ＴＥ
Ｇａ）、ジエチルジンク（ＤＥＺｎ）、アルシン（Ａｓ
Ｈ3）、ホスフィン（ＰＨ3）、ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）を
用いて、有機金属気相成長法（以下、ＭＯＶＰＥ法と記
す）により、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚０．
８μｍのｎ型ＩｎＰバッファ層２、バンドギャップ波長
１．１３μｍのｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３、キャ
リア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚０．５μｍのｎ型Ｉｎ
Ｐクラッド層４、バンドギャップ波長１．５５μｍ、層
厚７ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ井戸層とバンドギャップ波長
１．２μｍ、層厚５．２ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ障壁層と
を交互に積層した、井戸層数９層と障壁層数１０層とか
ら成るＭＱＷ光吸収層５、バンドギャップ波長１．０５
μｍ、キャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚０．５μｍ
のｐ型ＩｎＧａＡｓＰクラッド層６、キャリア濃度２×
１０17ｃｍ-3、層厚０．１μｍのｐ-型ＩｎＰ不純物拡
散防止層７、キャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚０．
５μｍのｐ型ＩｎＰクラッド層８、を順次成長して多層
構造を形成する（図２（ａ））。熱ＣＶＤによりｐ型Ｉ
ｎＰクラッド層８上全面にＳｉＯ2膜を堆積し、通常の
フォトリソグラフィ法を用いて、幅１．５μｍのストラ
イプ状のＳｉＯ2マスク２１を形成した後、反応性イオ
ンビームエッチング（以下、ＲＩＢＥと記す）法によっ
て多層構造をｎ型ＩｎＰ基板１まで（バッファ層２の途
中まででもよい）エッチングしてストライプ状の多層構
造で成る導波路２０を形成する（図２（ｂ））。次に、
導波路上部にＳｉＯ2マスク２１を残した状態で、ＭＯ
ＶＰＥ法によって、ストライプ状導波路２０の高さとほ
ぼ等しくなるような層厚の半絶縁性のＩｎＰ埋め込み層
９をストライプ状導波路２０の両脇に成長して導波路２
０を埋め込む（図２（ｃ））。ストライプ状導波路上部
のＳｉＯ2マスク２１を除去し、再びＭＯＶＰＥ法によ
って、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚１μｍのｐ
+型ＩｎＰクラッド層１０、キャリア濃度１×１０19ｃ
ｍ-3、層厚０．２μｍのｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト
層１１をＩｎＰクラッド層８及び半絶縁性ＩｎＰ埋め込
み層９の全面に成長する。ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタク
ト層１１のストライプ状導波路直上部分に該当する領域
に、フォトリソグラフィによりストライプ状のＳｉＯ2
マスク２２を形成し、ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
１１及びｐ+型ＩｎＰクラッド層１０を化学エッチング
により除去してｐ+型ＩｎＰクラッド層１０及びｐ+型Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層１１を導波路直上部分にストラ
イプ状に形成する（図２（ｄ））。ｐ＋型ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層１１上のＳｉＯ２マスク２２を除去した
後、再び熱ＣＶＤにより、ＳｉＯ2保護膜１２を全面に
堆積し、導波路直上部分を含む一部のＳｉＯ2保護膜を
通常のフォトリソグラフィ法を用いてストライプ状に除
去してＳｉＯ2保護膜１２にストライプ状の開口１２ａ
を形成する（図２（ｅ））。全面に表面電極１３を蒸着
した後、通常のフォトリソグラフィ法を用いて電極パタ
ンを形成する。最後にＩｎＰ基板１を適当な厚さまで研
磨し、基板裏面に電極１４を形成し、図１に示す本発明
の吸収型光変調器を完成する。
力１００ｈＰａ、成長温度６２５℃で、原料にトリメチ
ルインジウム（ＴＭＩｎ）、トリエチルガリウム（ＴＥ
Ｇａ）、ジエチルジンク（ＤＥＺｎ）、アルシン（Ａｓ
Ｈ3）、ホスフィン（ＰＨ3）、ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）を
用いて、有機金属気相成長法（以下、ＭＯＶＰＥ法と記
す）により、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚０．
８μｍのｎ型ＩｎＰバッファ層２、バンドギャップ波長
１．１３μｍのｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３、キャ
リア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚０．５μｍのｎ型Ｉｎ
Ｐクラッド層４、バンドギャップ波長１．５５μｍ、層
厚７ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ井戸層とバンドギャップ波長
１．２μｍ、層厚５．２ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ障壁層と
を交互に積層した、井戸層数９層と障壁層数１０層とか
ら成るＭＱＷ光吸収層５、バンドギャップ波長１．０５
μｍ、キャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚０．５μｍ
のｐ型ＩｎＧａＡｓＰクラッド層６、キャリア濃度２×
１０17ｃｍ-3、層厚０．１μｍのｐ-型ＩｎＰ不純物拡
散防止層７、キャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚０．
５μｍのｐ型ＩｎＰクラッド層８、を順次成長して多層
構造を形成する（図２（ａ））。熱ＣＶＤによりｐ型Ｉ
ｎＰクラッド層８上全面にＳｉＯ2膜を堆積し、通常の
フォトリソグラフィ法を用いて、幅１．５μｍのストラ
イプ状のＳｉＯ2マスク２１を形成した後、反応性イオ
ンビームエッチング（以下、ＲＩＢＥと記す）法によっ
て多層構造をｎ型ＩｎＰ基板１まで（バッファ層２の途
中まででもよい）エッチングしてストライプ状の多層構
造で成る導波路２０を形成する（図２（ｂ））。次に、
導波路上部にＳｉＯ2マスク２１を残した状態で、ＭＯ
ＶＰＥ法によって、ストライプ状導波路２０の高さとほ
ぼ等しくなるような層厚の半絶縁性のＩｎＰ埋め込み層
９をストライプ状導波路２０の両脇に成長して導波路２
０を埋め込む（図２（ｃ））。ストライプ状導波路上部
のＳｉＯ2マスク２１を除去し、再びＭＯＶＰＥ法によ
って、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚１μｍのｐ
+型ＩｎＰクラッド層１０、キャリア濃度１×１０19ｃ
ｍ-3、層厚０．２μｍのｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト
層１１をＩｎＰクラッド層８及び半絶縁性ＩｎＰ埋め込
み層９の全面に成長する。ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタク
ト層１１のストライプ状導波路直上部分に該当する領域
に、フォトリソグラフィによりストライプ状のＳｉＯ2
マスク２２を形成し、ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
１１及びｐ+型ＩｎＰクラッド層１０を化学エッチング
により除去してｐ+型ＩｎＰクラッド層１０及びｐ+型Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層１１を導波路直上部分にストラ
イプ状に形成する（図２（ｄ））。ｐ＋型ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層１１上のＳｉＯ２マスク２２を除去した
後、再び熱ＣＶＤにより、ＳｉＯ2保護膜１２を全面に
堆積し、導波路直上部分を含む一部のＳｉＯ2保護膜を
通常のフォトリソグラフィ法を用いてストライプ状に除
去してＳｉＯ2保護膜１２にストライプ状の開口１２ａ
を形成する（図２（ｅ））。全面に表面電極１３を蒸着
した後、通常のフォトリソグラフィ法を用いて電極パタ
ンを形成する。最後にＩｎＰ基板１を適当な厚さまで研
磨し、基板裏面に電極１４を形成し、図１に示す本発明
の吸収型光変調器を完成する。
【００１３】本実施の形態の光変調器の両端面に反射率
０．１％の膜をコーティングし、特性を評価した。発振
波長１．５５０μｍのＤＦＢレーザからの光を入力して
消光特性を測定したところ、図５の曲線５１で示す消光
特性となり、消光特性の非線形性が改善されている。ま
た、１０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ変調波形を測定したところ、
図６（ａ）に示す変調波形が得られ、クロスポイント位
置が改善されているのが分る。
０．１％の膜をコーティングし、特性を評価した。発振
波長１．５５０μｍのＤＦＢレーザからの光を入力して
消光特性を測定したところ、図５の曲線５１で示す消光
特性となり、消光特性の非線形性が改善されている。ま
た、１０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ変調波形を測定したところ、
図６（ａ）に示す変調波形が得られ、クロスポイント位
置が改善されているのが分る。
【００１４】（第２の実施の形態）本発明の光変調器の
製造工程概略図を図３に示す。以下、図１、図３を参照
して第２の実施の形態について説明する。
製造工程概略図を図３に示す。以下、図１、図３を参照
して第２の実施の形態について説明する。
【００１５】ｎ型（１００）ＩｎＰ基板１上に、熱ＣＶ
Ｄにより、ＳｉＯ2膜を１００ｎｍ堆積し、これをＩｎ
Ｐ基板の〔０１１〕方向へストライプ状開口が延在する
ようにパターニングして、ＳｉＯ2マスク２３を形成す
る。ここで、ＳｉＯ2マスク２３の開口幅を１．５μｍ
とした。次いで、成長圧力１００ｈＰａ、成長温度６２
５℃で、原料にトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ト
リエチルガリウム（ＴＥＧａ）、ジエチルジンク（ＤＥ
Ｚｎ）、アルシン（ＡｓＨ3）、ホスフィン（ＰＨ3）、
ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）、ビスシクロペンタジエニル鉄
（フェロセン）を用いて、ＭＯＶＰＥにより、キャリア
濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚０．８μｍのｎ型ＩｎＰバ
ッファ層２、バンドギャップ波長１．１３μｍのｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ光ガイド層３、キャリア濃度５×１０17ｃ
ｍ-3、層厚０．５μｍのｎ型ＩｎＰクラッド層４、バン
ドギャップ波長１．５５μｍ、層厚７ｎｍのＩｎＧａＡ
ｓＰ井戸層とバンドギャップ波長１．２μｍ、層厚５．
２ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ障壁層とを交互に積層した、井
戸層数９層と障壁層数１０層とから成るＭＱＷ光吸収層
５、バンドギャップ波長１．０５μｍ、キャリア濃度５
×１０17ｃｍ-3、層厚０．５μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓＰ
クラッド層６、キャリア濃度２×１０17ｃｍ-3、層厚
０．１μｍのｐ-型ＩｎＰ不純物拡散防止層７、キャリ
ア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚０．５μｍのｐ型ＩｎＰ
クラッド層８をＳｉＯ2マスク２３の開口部に選択的に
順次成長して、多層構造から成るストライプ状の導波路
２０を形成する（図３（ａ））。次に、ＳｉＯ2マスク
２３を除去した後、熱ＣＶＤ及びフォトリソグラフィに
より、導波路上部のみにＳｉＯ2マスク２１を形成する
（図３（ｂ））。このＳｉＯ2マスク２１を選択成長用
のマスクとして、ＭＯＶＰＥ法によって、ストライプ状
導波路２０の高さとほぼ等しくなるような層厚にＦｅド
ープ高抵抗ＩｎＰ埋め込み層９ａをストライプ状導波路
２０の両脇に成長して導波路２０を埋め込む（図３
（ｃ））。ストライプ状導波路上部のＳｉＯ2マスク２
１を除去し、再びＭＯＶＰＥ法によって、キャリア濃度
１×１０18ｃｍ-3、層厚１μｍのｐ+型ＩｎＰクラッド
層１０、キャリア濃度１×１０19ｃｍ-3、層厚０．２μ
ｍのｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１をＩｎＰクラ
ッド層８及び高抵抗ＩｎＰ埋め込み層９ａの全面に成長
する。ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１のストライ
プ状導波路直上部分に該当する領域に、フォトリソグラ
フィによりストライプ状のＳｉＯ2マスク２２を形成
し、ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１及びｐ+型Ｉｎ
Ｐクラッド層１０を化学エッチングにより除去してｐ+
型ＩｎＰクラッド層１０及びｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層１１を導波路直上部分にストライプ状に形成する
（図３（ｄ））。ｐ＋型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１
上のＳｉＯ2マスク２２を除去した後、再び熱ＣＶＤに
より、ＳｉＯ2保護膜１２を全面に堆積し、導波路直上
部分を含む一部のＳｉＯ2保護膜を通常のフォトリソグ
ラフィ法を用いてストライプ状に除去してＳｉＯ2保護
膜１２にストライプ状の開口１２ａを形成する（図３
（ｅ））。全面に表面電極１３を蒸着した後、通常のフ
ォトリソグラフィ法を用いて電極パタンを形成する。最
後にＩｎＰ基板１を適当な厚さまで研磨し、基板裏面に
電極１４を形成し、図１に示す本発明の吸収型光変調器
を完成する。
Ｄにより、ＳｉＯ2膜を１００ｎｍ堆積し、これをＩｎ
Ｐ基板の〔０１１〕方向へストライプ状開口が延在する
ようにパターニングして、ＳｉＯ2マスク２３を形成す
る。ここで、ＳｉＯ2マスク２３の開口幅を１．５μｍ
とした。次いで、成長圧力１００ｈＰａ、成長温度６２
５℃で、原料にトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ト
リエチルガリウム（ＴＥＧａ）、ジエチルジンク（ＤＥ
Ｚｎ）、アルシン（ＡｓＨ3）、ホスフィン（ＰＨ3）、
ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）、ビスシクロペンタジエニル鉄
（フェロセン）を用いて、ＭＯＶＰＥにより、キャリア
濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚０．８μｍのｎ型ＩｎＰバ
ッファ層２、バンドギャップ波長１．１３μｍのｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ光ガイド層３、キャリア濃度５×１０17ｃ
ｍ-3、層厚０．５μｍのｎ型ＩｎＰクラッド層４、バン
ドギャップ波長１．５５μｍ、層厚７ｎｍのＩｎＧａＡ
ｓＰ井戸層とバンドギャップ波長１．２μｍ、層厚５．
２ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ障壁層とを交互に積層した、井
戸層数９層と障壁層数１０層とから成るＭＱＷ光吸収層
５、バンドギャップ波長１．０５μｍ、キャリア濃度５
×１０17ｃｍ-3、層厚０．５μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓＰ
クラッド層６、キャリア濃度２×１０17ｃｍ-3、層厚
０．１μｍのｐ-型ＩｎＰ不純物拡散防止層７、キャリ
ア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚０．５μｍのｐ型ＩｎＰ
クラッド層８をＳｉＯ2マスク２３の開口部に選択的に
順次成長して、多層構造から成るストライプ状の導波路
２０を形成する（図３（ａ））。次に、ＳｉＯ2マスク
２３を除去した後、熱ＣＶＤ及びフォトリソグラフィに
より、導波路上部のみにＳｉＯ2マスク２１を形成する
（図３（ｂ））。このＳｉＯ2マスク２１を選択成長用
のマスクとして、ＭＯＶＰＥ法によって、ストライプ状
導波路２０の高さとほぼ等しくなるような層厚にＦｅド
ープ高抵抗ＩｎＰ埋め込み層９ａをストライプ状導波路
２０の両脇に成長して導波路２０を埋め込む（図３
（ｃ））。ストライプ状導波路上部のＳｉＯ2マスク２
１を除去し、再びＭＯＶＰＥ法によって、キャリア濃度
１×１０18ｃｍ-3、層厚１μｍのｐ+型ＩｎＰクラッド
層１０、キャリア濃度１×１０19ｃｍ-3、層厚０．２μ
ｍのｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１をＩｎＰクラ
ッド層８及び高抵抗ＩｎＰ埋め込み層９ａの全面に成長
する。ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１のストライ
プ状導波路直上部分に該当する領域に、フォトリソグラ
フィによりストライプ状のＳｉＯ2マスク２２を形成
し、ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１及びｐ+型Ｉｎ
Ｐクラッド層１０を化学エッチングにより除去してｐ+
型ＩｎＰクラッド層１０及びｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層１１を導波路直上部分にストライプ状に形成する
（図３（ｄ））。ｐ＋型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１
上のＳｉＯ2マスク２２を除去した後、再び熱ＣＶＤに
より、ＳｉＯ2保護膜１２を全面に堆積し、導波路直上
部分を含む一部のＳｉＯ2保護膜を通常のフォトリソグ
ラフィ法を用いてストライプ状に除去してＳｉＯ2保護
膜１２にストライプ状の開口１２ａを形成する（図３
（ｅ））。全面に表面電極１３を蒸着した後、通常のフ
ォトリソグラフィ法を用いて電極パタンを形成する。最
後にＩｎＰ基板１を適当な厚さまで研磨し、基板裏面に
電極１４を形成し、図１に示す本発明の吸収型光変調器
を完成する。
【００１６】尚、上記何れの実施の形態においても基板
上にバッファ層２を形成しているが、このバッファ層２
はなくてもよい。また、光ガイド層３もバッファ層同
様、形成しなくてもよい。さらに、多層構造で成るスト
ライプ状の導波路２０を形成した後に埋め込み層９、９
ａを選択成長しているが、これとは逆に、先に埋め込み
層を基板上に形成した後、エッチングにより埋め込み層
に溝を形成し、溝の中に選択成長により導波路を形成し
てもよい。この場合、導波路を形成した後の昇温工程
（結晶成長工程）は上記実施の形態の場合よりも一回少
ないので、不純物拡散防止効果は上記実施の形態よりも
優れている。
上にバッファ層２を形成しているが、このバッファ層２
はなくてもよい。また、光ガイド層３もバッファ層同
様、形成しなくてもよい。さらに、多層構造で成るスト
ライプ状の導波路２０を形成した後に埋め込み層９、９
ａを選択成長しているが、これとは逆に、先に埋め込み
層を基板上に形成した後、エッチングにより埋め込み層
に溝を形成し、溝の中に選択成長により導波路を形成し
てもよい。この場合、導波路を形成した後の昇温工程
（結晶成長工程）は上記実施の形態の場合よりも一回少
ないので、不純物拡散防止効果は上記実施の形態よりも
優れている。
【００１７】
【発明の効果】本発明の吸収型光変調器は、ＭＱＷ光吸
収層上部のｐ型ＩｎＧａＡｓＰクラッド層６とｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層８との間に、キャリア濃度の低いｐ-型Ｉ
ｎＰから成る、不純物拡散防止層７を設けてある。ま
た、Ｚｎの拡散速度は、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ、ＩｎＰのうちではＩｎＧａＡｓが最も速く、次いで
ＩｎＧａＡｓＰで、ＩｎＰが最も遅い。このため、ｐ-
型ＩｎＰ不純物拡散防止層７の上部に位置するｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層８、ｐ+型ＩｎＰクラッド層１０、ｐ+型Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層１１のｐ型不純物であるＺｎ
が、ＭＱＷ光吸収層５に隣接したｐ型ＩｎＧａＡｓＰク
ラッド層６に拡散されることがｐ-型ＩｎＰ不純物拡散
防止層７によって阻止さる。この結果、光吸収層５に印
加される電界強度の不均一が解消されて、図５の曲線５
１で示す消光特性となり、変調波形は、図６（ａ）に示
す様に、クロスポイント位置が改善される。また、この
クロスポイント位置の改善は、光信号波形の立ち上がり
時間ｔｒ及び立ち下がり時間ｔｆを短縮したことと同じ
であり、光変調器の変調速度が向上したことになる。
収層上部のｐ型ＩｎＧａＡｓＰクラッド層６とｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層８との間に、キャリア濃度の低いｐ-型Ｉ
ｎＰから成る、不純物拡散防止層７を設けてある。ま
た、Ｚｎの拡散速度は、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ、ＩｎＰのうちではＩｎＧａＡｓが最も速く、次いで
ＩｎＧａＡｓＰで、ＩｎＰが最も遅い。このため、ｐ-
型ＩｎＰ不純物拡散防止層７の上部に位置するｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層８、ｐ+型ＩｎＰクラッド層１０、ｐ+型Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層１１のｐ型不純物であるＺｎ
が、ＭＱＷ光吸収層５に隣接したｐ型ＩｎＧａＡｓＰク
ラッド層６に拡散されることがｐ-型ＩｎＰ不純物拡散
防止層７によって阻止さる。この結果、光吸収層５に印
加される電界強度の不均一が解消されて、図５の曲線５
１で示す消光特性となり、変調波形は、図６（ａ）に示
す様に、クロスポイント位置が改善される。また、この
クロスポイント位置の改善は、光信号波形の立ち上がり
時間ｔｒ及び立ち下がり時間ｔｆを短縮したことと同じ
であり、光変調器の変調速度が向上したことになる。
【図１】 本発明の光変調器の正面図。
【図２】 光変調器の製造工程を示す図。
【図３】 光変調器の製造工程を示す図。
【図４】 従来の光変調器の正面図。
【図５】 従来及び本発明の光変調器の消光特性を示
す図。
す図。
【図６】 従来及び本発明の光変調器のＮＲＺ変調に
おける変調波形を示す図。（ａ）は本発明の光変調器の
変調波形、（ｂ）は従来の光変調器の変調波形である。
おける変調波形を示す図。（ａ）は本発明の光変調器の
変調波形、（ｂ）は従来の光変調器の変調波形である。
１ ｎ型ＩｎＰ基板
２ ｎ型ＩｎＰバッファ層
３ ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層
４ ｎ型ＩｎＰクラッド層
５ ＭＱＷ光吸収層
６ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰクラッド層
７ ｐ-型ＩｎＰ不純物拡散防止層
８ ｐ型ＩｎＰクラッド層
９ 半絶縁性ＩｎＰ埋め込み層
９ａ Ｆｅドープ高抵抗ＩｎＰ埋め込み層
１０ ｐ+型ＩｎＰクラッド層
１１ ｐ+型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
１２ ＳｉＯ2保護膜
１２ａ 開口
１３ 電極
１４ 電極
２０ 導波路
２１ ＳｉＯ2マスク
２２ ＳｉＯ2マスク
２３ ＳｉＯ2マスク
５１ 本発明の光変調器の消光特性曲線
５２ 従来の光変調器の消光特性曲線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−90635（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−222406（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−316589（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−211399（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/00 - 7/00
ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ)
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (9)
- 【請求項１】 光吸収層を、前記光吸収層よりもバンド
ギャップエネルギーが大きいクラッド層で挾んだ多層構
造で成るストライプ状導波路を半導体基板上に備え、前
記光吸収層の一端から入射した光の吸収を前記光吸収層
に印加した電界強度を変えることにより変化させる吸収
型光変調器において、前記光吸収層の上部に隣接した第
１の上部クラッド層と前記第１の上部クラッド層上部に
設けた第２の上部クラッド層との間に、前記第１の上部
クラッド層よりもｐ型不純物の拡散速度が遅く、且つ、
キャリア濃度が前記第２の上部クラッド層よりも低い半
導体層から成り、前記第２の上部クラッド層及び前記第
２の上部クラッド層上方に設けた半導体層から前記第１
の上部クラッド層にｐ型不純物が拡散するのを防止する
不純物拡散防止層を設けたことを特徴とする吸収型光変
調器。 - 【請求項２】 光吸収層を、前記光吸収層よりもバンド
ギャップエネルギーが大きいクラッド層で挾んだ多層構
造で成るストライプ状導波路を半導体基板上に備え、前
記光吸収層の一端から入射した光の吸収を前記光吸収層
に印加した電界強度を変えることにより変化させる吸収
型光変調器において、前記ストライプ状導波路が、第１
導電型の光ガイド層、前記光ガイド層よりもバンドギャ
ップエネルギーが大きい第１導電型の下部クラッド層、
前記光ガイド層よりもバンドギャップエネルギーが小さ
いＭＱＷ光吸収層、前記光ガイド層よりもバンドギャッ
プエネルギーが大きく、前記下部クラッド層よりもバン
ドギャップエネルギーが小さい第２導電型の第１の上部
クラッド層、前記第１の上部クラッド層よりもバンドギ
ャップエネルギーが大きく、キャリア濃度が前記第１の
上部クラッド層よりも低い第２導電型の不純物拡散防止
層、前記第１の上部クラッド層よりもバンドギャップエ
ネルギーが大きく、キャリア濃度が前記不純物拡散防止
層よりも高い第２導電型の第２の上部クラッド層、を順
次積層した多層構造を有することを特徴とする吸収型光
変調器。 - 【請求項３】 導波路が、第１導電型の光ガイド層、前
記光ガイド層よりもバンドギャップエネルギーが大きい
第１導電型の下部クラッド層、前記光ガイド層よりもバ
ンドギャップエネルギーが小さいＭＱＷ光吸収層、前記
光ガイド層よりもバンドギャップエネルギーが大きく、
前記下部クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが
小さい第２導電型の第１の上部クラッド層、前記第１の
上部クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが大き
く、キャリア濃度が前記第１の上部クラッド層よりも低
い第２導電型の不純物拡散防止層、前記第１の上部クラ
ッド層よりもバンドギャップエネルギーが大きく、キャ
リア濃度が前記不純物拡散防止層よりも高い第２導電型
の第２の上部クラッド層、を順次積層した多層構造を有
することを特徴とする請求項１記載の吸収型光変調器。 - 【請求項４】 ストライプ状導波路の両側に高抵抗半導
体層を設けて前記ストライプ状導波路を高抵抗半導体層
で埋め込んだ埋め込み構造である請求項１或いは請求項
２又は請求項３記載の吸収型光変調器。 - 【請求項５】 半導体基板、下部クラッド層、不純物拡
散防止層及び第２の上部クラッド層がＩｎＰ、光ガイド
層がＩｎＧａＡｓＰ、光吸収層がＩｎＧａＡｓＰＭＱ
Ｗ、第１の上部クラッド層がＩｎＧａＡｓＰである請求
項１〜請求項４の何れかに記載の吸収型光変調器。 - 【請求項６】 第１導電型半導体基板上に、少なくとも
第１導電型下部クラッド層、前記下部クラッド層よりも
バンドギャップエネルギーが小さいノンドープ光吸収
層、前記光吸収層よりもバンドギャップエネルギーが大
きく、前記下部クラッド層よりもバンドギャップエネル
ギーが小さい第２導電型の第１の上部クラッド層、前記
第１の上部クラッド層よりもバンドギャップエネルギー
が大きく、キャリア濃度が前記第１の上部クラッド層よ
りも低い第２導電型の不純物拡散防止層、前記第１の上
部クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが大き
く、キャリア濃度が前記不純物拡散防止層よりも高い第
２導電型の第２の上部クラッド層を順次積層して多層構
造を形成する工程と、前記多層構造をエッチングしてス
トライプ状の多層構造で成る導波路を形成する工程と、
前記導波路の両脇に高抵抗の半導体で成る埋め込み層を
形成する工程と、少なくとも前記導波路上に前記第２の
上部クラッド層よりもキャリア濃度が高い第２導電型の
半導体層を形成する工程とを有することを特徴とする吸
収型光変調器の製造方法。 - 【請求項７】 第１導電型半導体基板上にストライプ状
開口を有する誘電体で成るマスクを形成する工程と、選
択成長により前記マスクの開口に選択的に、少なくとも
第１導電型下部クラッド層、前記下部クラッド層よりも
バンドギャップエネルギーが小さいノンドープ光吸収
層、前記光吸収層よりもバンドギャップエネルギーが大
きく、前記下部クラッド層よりもバンドギャップエネル
ギーが小さい第２導電型の第１の上部クラッド層、前記
第１の上部クラッド層よりもバンドギャップエネルギー
が大きく、キャリア濃度が前記第１の上部クラッド層よ
りも低い第２導電型の不純物拡散防止層、前記第１の上
部クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが大き
く、キャリア濃度が前記不純物拡散防止層よりも高い第
２導電型の第２の上部クラッド層を順次積層してストラ
イプ状の多層構造で成る導波路を形成する工程と、選択
成長により前記導波路の両脇に高抵抗の半導体で成る埋
め込み層を形成する工程と、少なくとも前記導波路上に
前記第２の上部クラッド層よりもキャリア濃度が高い第
２導電型の半導体層を形成する工程とを有することを特
徴とする吸収型光変調器の製造方法。 - 【請求項８】 第１導電型下部クラッド層の下に前記下
部クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが小さ
く、光吸収層よりもバンドギャップエネルギーが大きい
第１導電型光ガイド層を有する多層構造を形成する請求
項６又は請求項７記載の吸収型光変調器の製造方法。 - 【請求項９】 半導体基板、下部クラッド層、不純物拡
散防止層及び第２の上部クラッド層がＩｎＰ、光ガイド
層がＩｎＧａＡｓＰ、光吸収層がＩｎＧａＡｓＰＭＱ
Ｗ、第１の上部クラッド層がＩｎＧａＡｓＰである請求
項８記載の吸収型光変調器の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19800899A JP3384447B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 吸収型光変調器およびその製造方法 |
| US09/611,902 US6477283B1 (en) | 1999-07-12 | 2000-07-07 | Electroabsorption optical modulator and fabrication method thereof |
| EP00115143A EP1069456B1 (en) | 1999-07-12 | 2000-07-12 | Electroabsorption optical modulator and fabrication method thereof |
| DE60019375T DE60019375T2 (de) | 1999-07-12 | 2000-07-12 | Optischer Elektroabsorptionsmodulator und Verfahren zur dessen Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19800899A JP3384447B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 吸収型光変調器およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021851A JP2001021851A (ja) | 2001-01-26 |
| JP3384447B2 true JP3384447B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=16383985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19800899A Expired - Fee Related JP3384447B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 吸収型光変調器およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6477283B1 (ja) |
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