JP7103552B1 - 光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る光半導体装置を示す断面図である。レーザ共振器に対して垂直に交わる水平方向をX、半導体層の積層方向をY、光が伝搬するレーザ共振器方向をZとする。図1はXY平面を示し、図2はYZ平面を示す。本実施の形態では光半導体装置が端面出射型ストライプ構造レーザアレイの場合について説明するが、これに限らず、導波路型の光半導体装置であればLED、光増幅器、光変調器等の場合でも同様の効果を得ることができる。
図4は、実施の形態2に係る光半導体装置を示す断面図である。本実施の形態では光半導体装置が端面出射型埋め込み構造レーザアレイの場合について説明するが、これに限らず、導波路型の光半導体装置であればLED、光増幅器、光変調器等の場合でも同様の効果を得ることができる。
図6は、実施の形態3に係る光半導体装置を示す断面図である。X方向に交互に並んでいるアクティブ部Aとパッシブ部Bの間においてp型InGaAsコンタクト層6から埋め込み層12の下のn型InP基板1までエッチングされて溝部Eが形成されている。アクティブ部A及びその両隣の溝部Eがメサ構造を構成している。溝部Eの内面は絶縁膜13で覆われている。
図8は、実施の形態4に係る光半導体装置を示す斜視図である。基板面に平行な面をXZ平面とし、半導体層の積層方向をY方向とする。n型InP基板1の上において複数のアクティブ部Aが平面視で行列状に形成されている。即ち、複数のアクティブ部AがXZ平面に並んで二次元アレイ構造を構成している。パッシブ部Bが平面視でアクティブ部Aの四方を囲むようにn型InP基板1の上に形成されている。即ち、アクティブ部AのX方向及びZ方向の側面がパッシブ部Bで囲まれている。p型電極2がアクティブ部Aとパッシブ部Bの上に設けられている。n型InP基板1の下面にn型電極3が設けられている。本実施の形態では二次元アレイ構造の例として面発光LEDを取り上げるが、面型光半導体装置であれば面発光レーザ、光増幅器、光変調器等の場合も同様の効果を得ることができる。
図10は、実施の形態5に係る光半導体装置を示す斜視図である。図11は図10のI-IIに沿った断面図である。p型InPクラッド層5から活性層4の下までエッチングされてマイクロピラー構造Hが形成されている。埋め込み層12がマイクロピラー構造Hの側面を活性層4より高い位置まで覆うように形成されている。埋め込み層12は、Ru又はFeをドーピングしたInPなどの半絶縁性材料であるが、キャリア濃度又は極性が異なる複数の半導体層を組み合わせたものでもよい。p型InGaAsコンタクト層6はマイクロピラー構造H及び埋め込み層12の上に形成されている。パッシブ部Bは、n型InP基板1の上に順に積層された埋め込み層12、p型InGaAsコンタクト層6、n型InP層7を有する。リッジ構造Dの最表面のp型InPクラッド層5及び埋め込み層12とp型InGaAsコンタクト層6との間にp型InP層を設けてもよい。その他の構成は実施の形態4と同様である。
Claims (5)
- 第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の上において第1の方向に沿って交互に並んだアクティブ部及びパッシブ部と、
前記アクティブ部の上に設けられた電極とを備え、
前記アクティブ部は、前記半導体基板の上に順に積層された活性層、第2導電型クラッド層、第2導電型コンタクト層を有し、
前記アクティブ部は、前記第1の方向に直交する第2の方向において前端面と後端面に挟まれた共振器構造となっており、
前記アクティブ部の前記第2導電型コンタクト層は前記電極に接し、
前記第2導電型クラッド層から前記活性層の下までエッチングされて前記第2の方向に延びるリッジ構造が形成され、
埋め込み層が前記リッジ構造の側面を前記活性層より高い位置まで覆うように形成され、
前記第2導電型コンタクト層は前記リッジ構造及び前記埋め込み層の上に形成され、
前記パッシブ部は、前記半導体基板の上に順に積層された前記埋め込み層、前記第2導電型コンタクト層、前記第2導電型コンタクト層の上に設けられた第1導電型層を有することを特徴とする光半導体装置。 - 前記アクティブ部と前記パッシブ部の間において前記第2導電型コンタクト層から前記埋め込み層の下までエッチングされて溝部が形成され、
前記溝部は絶縁膜で覆われていることを特徴とする請求項1に記載の光半導体装置。 - 第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の上において平面視で行列状に形成された複数のアクティブ部と、
前記半導体基板の上に形成され、平面視で前記アクティブ部の四方を囲むパッシブ部と、
前記アクティブ部の上に設けられた電極とを備え、
前記アクティブ部は、前記半導体基板の上に順に積層された活性層、第2導電型クラッド層、第2導電型コンタクト層を有し、
前記アクティブ部の前記第2導電型コンタクト層は前記電極に接し、
前記第2導電型クラッド層から前記活性層の下までエッチングされてマイクロピラー構造が形成され、
埋め込み層が前記マイクロピラー構造の側面を前記活性層より高い位置まで覆うように形成され、
前記第2導電型コンタクト層は前記マイクロピラー構造及び前記埋め込み層の上に形成され、
前記パッシブ部は、前記半導体基板の上に順に積層された前記埋め込み層、前記第2導電型コンタクト層、前記第2導電型コンタクト層の上に設けられた第1導電型層を有することを特徴とする光半導体装置。 - 前記半導体基板、前記第2導電型クラッド層、及び前記第1導電型層はInPからなり、
前記第2導電型コンタクト層はInGaAsからなることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の光半導体装置。 - 前記第1導電型層の膜厚は50nm以上であることを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の光半導体装置。
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PCT/JP2022/003098 WO2023144960A1 (ja) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 光半導体装置 |
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Family Applications (1)
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Citations (5)
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JPS53138689A (en) * | 1977-05-06 | 1978-12-04 | Western Electric Co | Method of producing light emitting diode |
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2022
- 2022-01-27 JP JP2022523704A patent/JP7103552B1/ja active Active
- 2022-01-27 WO PCT/JP2022/003098 patent/WO2023144960A1/ja active Application Filing
- 2022-01-27 CN CN202280059560.7A patent/CN118541886A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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