JP5185892B2 - 半導体光素子、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態に係る半導体光素子は、リッジ導波路型の半導体レーザである。図4は、本素子の模式的な斜視図である。また、図5は、図4に示す半導体光素子の模式的な垂直断面図であり、図4の直線a−aに沿った断面を表している。
上述の第1の実施形態は、リッジ導波路型の半導体レーザに本発明を適用したものであったが、本発明はBH型の半導体レーザにも適用することができる。以下、説明する第2の実施形態に係る半導体光素子はこのBH型半導体レーザである。図7は、本素子の模式的な斜視図である。また、図8は、図7に示す半導体光素子の模式的な垂直断面図であり、図7の直線a−aに沿った断面を表している。また、図9は、本半導体光素子の製造方法の主要工程での素子の垂直断面図であり、その断面は図8と同じく図7の直線a−aを通る位置にある。
上述した第1及び第2の実施形態は、直接電流変調型半導体レーザであり、パッド電極14に印加する変調信号に応じて、活性層36での発光を直接変調するものである。一方、本発明は、半導体レーザ、変調器などが集積形成された半導体光素子にも適用することができる。
Claims (7)
- 半導体基板表面に積層された、活性層を含む化合物半導体層と、当該化合物半導体層表面に形成されたリッジ部と、前記リッジ部に対して相対的に低く形成される前記化合物半導体層表面の低地部を埋め、前記リッジ部と共にストライプ構造を形成する電流ブロック層と、前記リッジ部上部に接続される上部電極と、前記活性層に対して前記上部電極とは反対側に位置する下部電極とを有する半導体光素子であって、
前記電流ブロック層の上に配置され、前記上部電極に電気的に接続されるボンディング用のパッド電極と、
前記低地部内の前記パッド電極下に対応する領域に一段深く形成され、前記活性層と前記下部電極との間の深さに達する陥凹部と、
を有し、
前記化合物半導体層は前記活性層より下に、前記半導体基板表面に積層された第1バッファー層と、当該第1バッファー層上に積層されたエッチング停止層と、当該エッチング停止層上に積層された第2バッファー層とを有し、
前記陥凹部の底面は、前記エッチング停止層の上面で規定され、
前記陥凹部は、1μm以上の深さを有し、
前記電流ブロック層は、前記パッド電極下に位置する部分として、前記化合物半導体層より低誘電率の絶縁体からなり、前記陥凹部内まで埋め込まれた低誘電率部を有すること、
を特徴とする半導体光素子。 - 請求項1に記載の半導体光素子において、
前記第1バッファー層及び第2バッファー層はInPからなり、
前記エッチング停止層はInGaAsPからなること、
を特徴とする半導体光素子。 - 請求項1又は請求項2に記載の半導体光素子において、
前記低誘電率部は、有機材料であることを特徴とする半導体光素子。 - 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の半導体光素子において、
前記活性層は、InGaAsP又はInGaAlAsからなることを特徴とする半導体光素子。 - 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の半導体光素子において、
前記低誘電率部が下に配置された前記パッド電極をレーザ変調信号の入力端子又は出力端子として用いて構成された、変調器集積型半導体レーザ又は直接電流変調型半導体レーザを備えることを特徴とする半導体光素子。 - 請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の半導体光素子を製造する製造方法であって、
前記半導体基板上に、前記活性層より下に前記エッチング停止層を含む前記化合物半導体層を積層する工程と、
前記化合物半導体層を前記エッチング停止層より上の位置までエッチングして前記リッジ部を形成する第1エッチング工程と、
前記第1エッチング工程後、前記エッチング停止層で停止するエッチングを行って前記陥凹部を形成する第2エッチング工程と、
前記第2エッチング工程後、素子表面に絶縁体からなる保護膜を形成する工程と、
前記保護膜の形成後、前記陥凹部及びその上に前記低誘電率部を埋め込む工程と、
前記保護膜に前記リッジ部の上面へのスルーホールを形成する工程と、
前記スルーホール形成後、導電体からなる前記上部電極及び前記パッド電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体光素子の製造方法。 - 請求項6に記載の製造方法であって、
前記第1エッチング工程後に、前記電流ブロック層として前記低地部に半絶縁性半導体層を埋め込む工程を有し、
前記第2エッチング工程は、前記半絶縁性半導体層の形成後、前記パッド電極の下に対応する部分を選択的にエッチングすること、
を特徴とする半導体光素子の製造方法。
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