JP5029239B2 - 半導体光素子およびその製造方法 - Google Patents
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メサ状の光導波層が基板上に設けられており、光導波層が埋設されている埋込光導波路構造を有する半導体光素子であって、
平面形状が直線状の光導波層を含む直線導波路メサと、
平面形状が湾曲した光導波層を含み、直線導波路メサに接続されている曲線導波路メサと、
上面視において直線導波路メサの両側に略平行に隣設されているメサ状のダミー層からなるダミーメサと、
直線導波路メサと、ダミーメサとの間に形成される埋込層と、
を備えることを特徴とする半導体光素子
が提供される。
メサ状の光導波層が基板上に設けられており、光導波層が埋設されている埋込光導波路構造を有する半導体光素子の製造方法であって、
平面形状が直線状の光導波層を含む直線導波路メサを形成する工程と、
平面形状が湾曲した光導波層を含み、直線導波路メサに接続されている曲線導波路メサを形成する工程と、
上面視において直線導波路メサの両側に略平行に隣設されているメサ状のダミー層からなるダミーメサを形成する工程と、
ダミーメサと直線導波路メサとの間に埋込層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体光素子の製造方法
が提供される。
図5(a)は、図1(a)のA−A'断面図、図5(b)は、図1(a)のB−B'断面図である。図5(a)で示すように、直線導波路メサ110および曲線導波路メサ115は、半導体基板101上にクラッド層103に挟まれた活性層102と、コンタクト層104とが順に積層されている。直線導波路メサ110および曲線導波路メサ115は、マスク105で覆われている。
図8を参照すると、本発明の第一の実施例として原料吸着メサを用いたプロセスによって作製される半導体マッハツェンダー光変調器の(a)高抵抗埋め込み用SiO2マスクパターン及び(b)作製された素子の上面模式図が示されている。
図9を参照すると、本発明の第二の実施例として電界吸収型(EA)光変調器が集積された外部共振器型波長可変レーザの(a)高抵抗埋め込み時のSiO2マスクパターン上面図、及び(b)素子上面模式図が示されている。素子は、n−InP基板上にモノリシック集積された、EA光変調器領域20、ギャップ反射鏡領域21、半導体光増幅領域(SOA)22、位相調整領域23、曲がり導波路領域24と外部に配置されたコリメータレンズ25、エタロンフィルタ26、波長可変ミラー27からなる。
2 活性層
3 クラッド層
4 コンタクト層
5 マスク
6 埋込層
7 光導波路コア
8 活性領域
11 原料吸着メサ
12 電極
13 溝
14 無反射コーティング膜
15 位相シフト領域
16 Sベンド光導波路
17 2×2MMI光合分波器
20 電界吸収型光変調器領域
21 ギャップ反射鏡領域
22 半導体光増幅領域
23 位相調整領域
24 曲がり導波路領域
25 コリメータレンズ
26 エタロンフィルタ
27 波長可変ミラー
35 SiO2マスク
100 半導体光素子
101 半導体基板
102 活性層
103 クラッド層
104 コンタクト層
105 マスク
106 埋込層
110 直線導波路メサ
111 原料吸着メサ
112 電極パッド
115 曲線導波路メサ
Claims (13)
- メサ状の光導波層が基板上に設けられており、前記光導波層が埋設されている埋込光導波路構造を有する半導体光素子であって、
平面形状が直線状の前記光導波層を含む直線導波路メサと、
平面形状が湾曲した前記光導波層を含み、前記直線導波路メサに接続されている曲線導波路メサと、
上面視において前記直線導波路メサの両側に略平行に隣設されているメサ状のダミー層からなるダミーメサと、
前記直線導波路メサと、前記ダミーメサとの間に形成される埋込層と、
を備え、
前記ダミーメサの幅が前記直線導波路メサの幅と比較して狭いことを特徴とする半導体光素子。 - 前記直線導波路メサと前記ダミーメサとの間隙が4μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体光素子。
- 前記埋込層が高抵抗半導体層で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体光素子。
- 前記ダミーメサと前記直線導波路メサとが等間隔で配列されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の半導体光素子。
- 前記直線導波路メサと前記ダミーメサとの間隙が4μm以上15μm以下であることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の半導体光素子。
- 前記ダミーメサに並行してアレイ状に配列された複数のメサ状の層から構成されているアレイメサが設けられていることを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の半導体光素子。
- 複数の前記アレイメサの各メサ間の間隙が1μm以上15μm以下であることを特徴とする請求項6に記載の半導体光素子。
- 前記直線導波路メサは、半導体結晶方位の<011>方向または<01−1>方向に対してオフ角が3度以内となる方向にメサが形成されていることを特徴とする請求項1乃至7いずれかに記載の半導体光素子。
- 前記埋込層は、ルテニウムがドープされたInPからなることを特徴とする請求項3乃至7いずれかに記載の半導体光素子。
- メサ状の光導波層が基板上に設けられており、前記光導波層が埋設されている埋込光導波路構造を有する半導体光素子の製造方法であって、
平面形状が直線状の前記光導波層を含む直線導波路メサを形成する工程と、
平面形状が湾曲した前記光導波層を含み、前記直線導波路メサに接続されている曲線導波路メサを形成する工程と、
上面視において前記直線導波路メサの両側に略平行に隣設されているメサ状のダミー層からなるダミーメサを形成する工程と、
前記ダミーメサと前記直線導波路メサとの間に埋込層を形成する工程と、
を含み、
前記ダミーメサの幅が前記直線導波路メサの幅と比較して狭いことを特徴とする半導体光素子の製造方法。 - 前記直線導波路メサと前記ダミーメサとの間隙が4μm以上20μm以下に位置する前記ダミーメサを形成することを特徴とする請求項10に記載の半導体光素子の製造方法。
- 前記埋込層を高抵抗半導体層で形成することを特徴とする請求項10または11に記載の半導体光素子の製造方法。
- 前記直線導波路、前記曲線導波路および前記ダミーメサをマスクで覆う工程をさらに含むことを特徴とする請求項10乃至12いずれかに記載の半導体光素子の製造方法。
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