JPH02132415A - 光変調器 - Google Patents
光変調器Info
- Publication number
- JPH02132415A JPH02132415A JP28705588A JP28705588A JPH02132415A JP H02132415 A JPH02132415 A JP H02132415A JP 28705588 A JP28705588 A JP 28705588A JP 28705588 A JP28705588 A JP 28705588A JP H02132415 A JPH02132415 A JP H02132415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quantum well
- cladding layer
- well structure
- type region
- conductivity type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 54
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005699 Stark effect Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
光変調器に係り，特に半導体集積技術による光変調器に
関し， 高集積化に適し高速変調が可能な光変調器の提供を目的
とし 〔１〕半導体基板上に形成された第１のクラッド層と，
該第１のクラッド層上に形成された量子井戸構造と，該
量子井戸構造上に形成された第２のクラッド層と，該第
２のクラッド層の上面から該量子井戸構造を介して該第
１のクラッド層中まで形成された一導電型領域と，該一
導電型領域と距離をおいて該第２のクラッド層の上面か
ら該量子井戸構造を介して該第１のクラッド層中まで形
成された反対導電型領域と，該一導電型領域の上部及び
該反対導電型領域の上部に形成された電極とを有する光
変調素子と，該電極に電気的に接続され，該光変調素子
のｐ−ｎ接合に逆方向の電圧を印加する電源とを有し，
該量子井戸構造に入射する光が該電源の電圧により変調
される光変調器，及び〔２〕半導体基板上にモノリシッ
クに形成された光変調素子及び半導体レーザと，該光変
調素子のｐ−ｎ接合に逆方向の電圧を印加する電源とを
有する光変調器により構成する。
関し， 高集積化に適し高速変調が可能な光変調器の提供を目的
とし 〔１〕半導体基板上に形成された第１のクラッド層と，
該第１のクラッド層上に形成された量子井戸構造と，該
量子井戸構造上に形成された第２のクラッド層と，該第
２のクラッド層の上面から該量子井戸構造を介して該第
１のクラッド層中まで形成された一導電型領域と，該一
導電型領域と距離をおいて該第２のクラッド層の上面か
ら該量子井戸構造を介して該第１のクラッド層中まで形
成された反対導電型領域と，該一導電型領域の上部及び
該反対導電型領域の上部に形成された電極とを有する光
変調素子と，該電極に電気的に接続され，該光変調素子
のｐ−ｎ接合に逆方向の電圧を印加する電源とを有し，
該量子井戸構造に入射する光が該電源の電圧により変調
される光変調器，及び〔２〕半導体基板上にモノリシッ
クに形成された光変調素子及び半導体レーザと，該光変
調素子のｐ−ｎ接合に逆方向の電圧を印加する電源とを
有する光変調器により構成する。
本発明は光変調器に係り，特に半導体集積技術による光
変調器に関する。
変調器に関する。
光通信技術の進歩に伴い．高集積化に適したレーザ及び
高速変調が可能な光変調器が要求されている。
高速変調が可能な光変調器が要求されている。
半導体基板面に平行に電流が注入される量子井戸構造の
発光領域を持つレーザは集積化に適しており，研究が進
められている。第５図にかかる横方向電流注入レーザの
概念図を示す。第５図において．１は半導体基板，２１
は第１クラッド層，３１は量子井戸構造，４１は第２ク
ラッド層，５１はＮ型領域，６１はＰ型領域，７１及び
８１は電極，９１はキャップ層．１３はレーザ励起電源
を表す。
発光領域を持つレーザは集積化に適しており，研究が進
められている。第５図にかかる横方向電流注入レーザの
概念図を示す。第５図において．１は半導体基板，２１
は第１クラッド層，３１は量子井戸構造，４１は第２ク
ラッド層，５１はＮ型領域，６１はＰ型領域，７１及び
８１は電極，９１はキャップ層．１３はレーザ励起電源
を表す。
レーザ光はＮ型領域５１とＰ型領域６１との間の量子井
戸構造３１から出射する。この構造の半導体レーザは寄
生容量が小さく，高速変調に適するものとして期待され
るが，レーザ発振の緩和振動で決定される上限周波数を
持っており，それ以上の高速の変調を行うためには外部
変調器による変調が必要となる。
戸構造３１から出射する。この構造の半導体レーザは寄
生容量が小さく，高速変調に適するものとして期待され
るが，レーザ発振の緩和振動で決定される上限周波数を
持っており，それ以上の高速の変調を行うためには外部
変調器による変調が必要となる。
そのため．半導体レーザと変調器をモノリシックに集積
する必要がある。
する必要がある。
従来．半導体レーザとモノリシックに集積化が可能な吸
収型光変調器として．バルク半導体のレーザに対してフ
ランツ・ケルディッシュ効果ヲ用いた光変調器や量子井
戸構造を持つレーザに対して量子シュタルク効果を用い
た光変調器があるが，半導体基板面に平行に電流が注入
される量子井戸構造を発光領域として持つレーザとは構
造的に整合が取れたものでなかった。それゆえ，かかる
光変調器を第５図に示す横方向電流注入レーザと集積化
しようとすると極めて複雑なプロセスを必要とするとい
った問題があった。
収型光変調器として．バルク半導体のレーザに対してフ
ランツ・ケルディッシュ効果ヲ用いた光変調器や量子井
戸構造を持つレーザに対して量子シュタルク効果を用い
た光変調器があるが，半導体基板面に平行に電流が注入
される量子井戸構造を発光領域として持つレーザとは構
造的に整合が取れたものでなかった。それゆえ，かかる
光変調器を第５図に示す横方向電流注入レーザと集積化
しようとすると極めて複雑なプロセスを必要とするとい
った問題があった。
本発明は，量子井戸構造を持つ横方向電流注入レーザと
構造的に整合し，同一のプロセスで作製することが可能
な，集積化に適した光変調器を提供することを目的とす
る。
構造的に整合し，同一のプロセスで作製することが可能
な，集積化に適した光変調器を提供することを目的とす
る。
第１図は本発明の光変調器の概念図であり，第２図は本
発明の別の光変調器の概念図である。
発明の別の光変調器の概念図である。
第１図及び第２図さらに図中の符号を参照しながら．上
記課題を解決するための手段について説明する。
記課題を解決するための手段について説明する。
上記課題は，〔１〕半導体基板１上に形成された第１の
クラッド層２と，該第１のクラッド層２上に形成された
量子井戸構造３と．該量子井戸構造３上に形成された第
２のクラッド層４と，該第２のクラッド層４の上面から
該量子井戸構造３を介して該第１のクラッド層２中まで
形成された−導電型領域５と，該一導電型領域５と距離
をおいて該第２のクラッド層４の上面から該量子井戸構
造３を介して該第１のクラッド層２中まで形成された反
対導電型領域６と．該一導電型領域５の上部及び該反対
導電型領域６の上部に形成された電極７，８とを有する
光変調素子と，該電極７８に電気的に接続され，該光変
調素子のｐ−ｎ接合に逆方向の電圧を印加する電源１０
とを有し，該量子井戸構造３に入射する光が該電源１０
の電圧により変調される光変調器．及び〔２〕半導体基
板１と．該半導体基板１上に形成された第１のクラッド
層２１と．該第１のクラッド層２１上に形成された量子
井戸構造３１と，該量子井戸構造３１上に形成された第
２のクラッド層４１と，該第２のクラシド層４１の上面
から該量子井戸構造３１を介して該第１のクラッド層２
１中まで形成された一導電型領域５１と，該一導電型領
域５１と距離をおいて該第２のクラッド層４１の上面か
ら該量子井戸構造３１を介して該第１のクラッド層２１
中まで形成された反対導電型領域６１とを有し，該一導
電型領域５１と該反対導電型領域６ｌとの間の該量子井
戸構造３１を発光領域とする半導体レーザと．該半導体
基板１を共通の基板として形成された前記〔１〕記載の
光変調素子と，前記〔１〕記載の電源１０とを有し，該
半導体レーザの量子井戸構造３１と該光変調素子の量子
井戸構造３は分離溝１１を隔てて相対し．該半導体レー
ザから出射して該光変調素子の量子井戸構造３に入射す
る光は，該電源１０の電圧により変調される光変調器に
よって解決される。
クラッド層２と，該第１のクラッド層２上に形成された
量子井戸構造３と．該量子井戸構造３上に形成された第
２のクラッド層４と，該第２のクラッド層４の上面から
該量子井戸構造３を介して該第１のクラッド層２中まで
形成された−導電型領域５と，該一導電型領域５と距離
をおいて該第２のクラッド層４の上面から該量子井戸構
造３を介して該第１のクラッド層２中まで形成された反
対導電型領域６と．該一導電型領域５の上部及び該反対
導電型領域６の上部に形成された電極７，８とを有する
光変調素子と，該電極７８に電気的に接続され，該光変
調素子のｐ−ｎ接合に逆方向の電圧を印加する電源１０
とを有し，該量子井戸構造３に入射する光が該電源１０
の電圧により変調される光変調器．及び〔２〕半導体基
板１と．該半導体基板１上に形成された第１のクラッド
層２１と．該第１のクラッド層２１上に形成された量子
井戸構造３１と，該量子井戸構造３１上に形成された第
２のクラッド層４１と，該第２のクラシド層４１の上面
から該量子井戸構造３１を介して該第１のクラッド層２
１中まで形成された一導電型領域５１と，該一導電型領
域５１と距離をおいて該第２のクラッド層４１の上面か
ら該量子井戸構造３１を介して該第１のクラッド層２１
中まで形成された反対導電型領域６１とを有し，該一導
電型領域５１と該反対導電型領域６ｌとの間の該量子井
戸構造３１を発光領域とする半導体レーザと．該半導体
基板１を共通の基板として形成された前記〔１〕記載の
光変調素子と，前記〔１〕記載の電源１０とを有し，該
半導体レーザの量子井戸構造３１と該光変調素子の量子
井戸構造３は分離溝１１を隔てて相対し．該半導体レー
ザから出射して該光変調素子の量子井戸構造３に入射す
る光は，該電源１０の電圧により変調される光変調器に
よって解決される。
本発明では，量子井戸構造３を発光領域とする横方向電
流注入レーザと同じ構造を持つ光変調素子のｐ−ｎ接合
に逆方向のバイアス電圧を印加することにより，エキシ
トンブリーチング（エキシトンを自由電子と正孔に分解
すること）を引き起こして光吸収を変化させることによ
り光変調を行う。
流注入レーザと同じ構造を持つ光変調素子のｐ−ｎ接合
に逆方向のバイアス電圧を印加することにより，エキシ
トンブリーチング（エキシトンを自由電子と正孔に分解
すること）を引き起こして光吸収を変化させることによ
り光変調を行う。
第３図はエキシトンの説明図である。
エキシトンは電子と正孔がクーロン相互作用により対を
作った状態であり．量子井戸構造におけるエキシトンは
ＩＯｍｅＶ程度の結合エネルギーを有し，室温でも安定
に存在する。量子井戸構造にエキシトンが存在すると，
光吸収は量子井戸構造のバンドギャップより１０ｍｅＶ
程度低いエネルギーのところに鋭いピークを持つように
なる。
作った状態であり．量子井戸構造におけるエキシトンは
ＩＯｍｅＶ程度の結合エネルギーを有し，室温でも安定
に存在する。量子井戸構造にエキシトンが存在すると，
光吸収は量子井戸構造のバンドギャップより１０ｍｅＶ
程度低いエネルギーのところに鋭いピークを持つように
なる。
強い外部電界を量子井戸構造の層と平行に印加すると．
その電界により電子及び正孔の得るエネルギーがエキシ
トンの結合エネルギーに打ちかってエキシトンを自由電
子と正孔に分解する。この現象がエキシトンブリーチン
グである。エキシトンの半径は１００人程度と考えられ
ているので エキシトンを消滅させるのに必要な電界は
次のようになる。
その電界により電子及び正孔の得るエネルギーがエキシ
トンの結合エネルギーに打ちかってエキシトンを自由電
子と正孔に分解する。この現象がエキシトンブリーチン
グである。エキシトンの半径は１００人程度と考えられ
ているので エキシトンを消滅させるのに必要な電界は
次のようになる。
（１０ｘｌＯ−３Ｖ）／（１００ ＸＩＯ−８ｃｍ）
−１０’Ｖ／ｃｍＮ型領域５とＰ型領域６間の多重量子
井戸構造の間隔を１μｍとすると，エキシトンプリーチ
ングに必要な印加電圧は１ｖとなる。
−１０’Ｖ／ｃｍＮ型領域５とＰ型領域６間の多重量子
井戸構造の間隔を１μｍとすると，エキシトンプリーチ
ングに必要な印加電圧は１ｖとなる。
第４図に量子井戸構造における光吸収の波長依存性を示
す。
す。
エキシトンが存在すると，エキシトンの存在しない量子
井戸構造のバンドギャップＥ，よりもエキシトンの結合
エネルギーＥ，に相当する分だけ低いエネルギーに対応
する波長のところに鋭いエキシキン吸収ピークが現れる
。外部電界を印加することによりエキシトンブリーチン
グを行えばこの吸収ピークは消失する。
井戸構造のバンドギャップＥ，よりもエキシトンの結合
エネルギーＥ，に相当する分だけ低いエネルギーに対応
する波長のところに鋭いエキシキン吸収ピークが現れる
。外部電界を印加することによりエキシトンブリーチン
グを行えばこの吸収ピークは消失する。
かくして，エキシトン吸収の生じる波長の光を電界が印
加されない状態では吸収，電界が印加された状態では透
過することにより，光変調を行うことができる。
加されない状態では吸収，電界が印加された状態では透
過することにより，光変調を行うことができる。
第１図の光変調器を実現する実施例Ｉについて説明する
。
。
半導体基板１としてＣｒをドープしたＧａＡｓ基板に厚
さ１μｍのアンドープＧａＡｓのバッファ層を形成した
ものを使用する。この基板１上に第一クラッド層２，量
子井戸構造３，第２クラッド層４をこの順にエピタキシ
ャル成長する。各層の組成と厚さは次の如くであり，特
に量子井戸構造３は多重量子井戸構造とした。
さ１μｍのアンドープＧａＡｓのバッファ層を形成した
ものを使用する。この基板１上に第一クラッド層２，量
子井戸構造３，第２クラッド層４をこの順にエピタキシ
ャル成長する。各層の組成と厚さは次の如くであり，特
に量子井戸構造３は多重量子井戸構造とした。
２．第一クラッド層
アンドープＡＩＯ． ａｓＧａｏ． ｇｓ＾ｓｌ μ
ｍ３．量子井戸構造 アンドープＧａＡｓ １００人 ５層アンドー
プＡＩｏ．ｓＧａｏ．ＪＳ １００人 ４層（アンド
ーフ゜ＧａＡｓ層とアンドーフ゜＾ｌｏ． ｚＧａｏ．
７ＡＳ層を交互に積層する。） ４．第２クラッド層 アンドープＡｌｏ． ４ｓＧａｏ． ｓｓＡｓ Ｉ
ＩＩ ｍ全面をマスクして第２クラッド層４上にｐ拡散
領域を帯状に開口し，６００″Ｃ， １．５時間のＺｎ
Ａｓ．封管拡散によりＺｎを拡散させＰ型領域５を形成
する。このＰ型領域５は第１クラッド層２に達している
。
ｍ３．量子井戸構造 アンドープＧａＡｓ １００人 ５層アンドー
プＡＩｏ．ｓＧａｏ．ＪＳ １００人 ４層（アンド
ーフ゜ＧａＡｓ層とアンドーフ゜＾ｌｏ． ｚＧａｏ．
７ＡＳ層を交互に積層する。） ４．第２クラッド層 アンドープＡｌｏ． ４ｓＧａｏ． ｓｓＡｓ Ｉ
ＩＩ ｍ全面をマスクして第２クラッド層４上にｐ拡散
領域を帯状に開口し，６００″Ｃ， １．５時間のＺｎ
Ａｓ．封管拡散によりＺｎを拡散させＰ型領域５を形成
する。このＰ型領域５は第１クラッド層２に達している
。
マスクを除去してｐ拡散領域から１乃至２μｍ離してｎ
拡散領域に厚さ３００人の帯状のＳｔ蒸着膜を形成し，
８５０゜Ｃ，２．５時間（７） Ｓ ｉ拡散を行イ，
Ｎ型領域６を形成する。このＮ型領域６も第１クラッド
層２に達している。
拡散領域に厚さ３００人の帯状のＳｔ蒸着膜を形成し，
８５０゜Ｃ，２．５時間（７） Ｓ ｉ拡散を行イ，
Ｎ型領域６を形成する。このＮ型領域６も第１クラッド
層２に達している。
以上により，第２クラッド層４の上面から量子井戸構造
を介して第１クラッド層２中までの，対のｐ−ｎ接合領
域が形成される。
を介して第１クラッド層２中までの，対のｐ−ｎ接合領
域が形成される。
Ｐ型領域５上及びＮ型領域６上にキャップ層９．その上
にｐ側電極７及びｎ側電極８を形成する。
にｐ側電極７及びｎ側電極８を形成する。
各層の組成と厚さは次の如くである。
９．キャップ層
ＧａＡｓ Ｓｉドープ １ ０ Ｉ８ｃｍ３０．５
ｐ ｍ７． Ｐ側電極 ＾ｕ／Ｚｎ／Ａｕ ３００人／３００人／２７０
０人Ｂ．ｎ側電極 ＡｕＧｅ／Ａｕ ５００人／２５００人二のよ
うにして作った光変調素子の電極７，８に電源１０から
逆方向バイアスの電圧を印加するようにして光変調器が
完成する。
ｐ ｍ７． Ｐ側電極 ＾ｕ／Ｚｎ／Ａｕ ３００人／３００人／２７０
０人Ｂ．ｎ側電極 ＡｕＧｅ／Ａｕ ５００人／２５００人二のよ
うにして作った光変調素子の電極７，８に電源１０から
逆方向バイアスの電圧を印加するようにして光変調器が
完成する。
次に第２図の別の光変調器を実現する実施例Ｈについて
説明する。
説明する。
この実施例は光変調素子と半導体レーザを共通の基板上
に同時に作製するものである。
に同時に作製するものである。
前述の実施例Ｉと同様に．半導体基板１としてＣｒをド
ープしたＧａＡｓ基板に厚さ１μｍのアンドプＧａＡｓ
のバッファ層を形成したものを使用する。
ープしたＧａＡｓ基板に厚さ１μｍのアンドプＧａＡｓ
のバッファ層を形成したものを使用する。
この基板１上に第一クラッド層２，２１，量子井戸構造
３，３Ｌ第２クラッド層４．４１をこの順にエビタキシ
ャル成長する。各層の組成と厚さは実施例Ｉと同じであ
る。
３，３Ｌ第２クラッド層４．４１をこの順にエビタキシ
ャル成長する。各層の組成と厚さは実施例Ｉと同じであ
る。
Ｐ型領域５．５Ｌ Ｎ型領域６，６１，キャップ層９
，９１も実施例■と同様にして形成する。
，９１も実施例■と同様にして形成する。
この積層構造を基板面に直交する仮想平面で二分して一
つを光変調素子の領域，一つを半導体レーザの領域とす
る。
つを光変調素子の領域，一つを半導体レーザの領域とす
る。
次に半導体レーザの領域に例えば厚さ２０００人のＳｉ
ｎｇの薄膜を形成し，例えば砒素圧１００ Ｔｏｒｒ，
８５０゜Ｃの封管中で，３０分加熱する。この処理によ
りＳｉ０２膜下の量子井戸構造は井戸層と障壁層間の相
互拡散が促進され，発光波長は秩序状態に比べて１０ｎ
ｍほど短波長側に移動する。一方，Ｓｉｎｇ膜の形成さ
れていない光変調素子の領域の多重量子井戸構造はバン
ドギャップが変化しない。
ｎｇの薄膜を形成し，例えば砒素圧１００ Ｔｏｒｒ，
８５０゜Ｃの封管中で，３０分加熱する。この処理によ
りＳｉ０２膜下の量子井戸構造は井戸層と障壁層間の相
互拡散が促進され，発光波長は秩序状態に比べて１０ｎ
ｍほど短波長側に移動する。一方，Ｓｉｎｇ膜の形成さ
れていない光変調素子の領域の多重量子井戸構造はバン
ドギャップが変化しない。
このパッシベーション処理は半導体レーザの発振波長と
光変調器のエキシトン吸収ピークの波長を一致させるた
めに行うものである。
光変調器のエキシトン吸収ピークの波長を一致させるた
めに行うものである。
次に， Ｓｉｎ２膜を除去し，例えば塩素ガスを用い
る反応性イオンエッチング（Ｒ Ｉ Ｅ）により光変調
素子の領域と半導体レーザの領域の境界をエッチングし
て，幅１０μｍ程度で深さが基板１に達する分離溝１１
を形成する。
る反応性イオンエッチング（Ｒ Ｉ Ｅ）により光変調
素子の領域と半導体レーザの領域の境界をエッチングし
て，幅１０μｍ程度で深さが基板１に達する分離溝１１
を形成する。
次いで光変調素子の領域に電極７及び８，半導体レーザ
の領域に電極７１及び８１を形成する。
の領域に電極７１及び８１を形成する。
かくして，半導体基板１を共通の基板として，第１のク
ラッド層２，量子井戸構造３，第２のクラッド層４，Ｐ
型領域５，Ｎ型領域６，キャンプ層９，電極７，８を持
つ光変調素子と，第１のクラッド層２１，量子井戸構造
３１，第２のクラッド層４１．Ｐ型領域５１，Ｎ型領域
６１，キャップ層９１．電極７１． ８１を持つ半導体
レーザが実現する。
ラッド層２，量子井戸構造３，第２のクラッド層４，Ｐ
型領域５，Ｎ型領域６，キャンプ層９，電極７，８を持
つ光変調素子と，第１のクラッド層２１，量子井戸構造
３１，第２のクラッド層４１．Ｐ型領域５１，Ｎ型領域
６１，キャップ層９１．電極７１． ８１を持つ半導体
レーザが実現する。
半導体レーザにはレーザ励起電源１２からｐｎ接合の順
方向の電圧が供給され．光変調素子には電源１０から，
ｐ−ｎ接合の逆方向の電圧が供給される。
方向の電圧が供給され．光変調素子には電源１０から，
ｐ−ｎ接合の逆方向の電圧が供給される。
かくして，半導体レーザから出射して光変調素子に入射
した光は．そこでエキシトン吸収の有無の応じて変調さ
れる。
した光は．そこでエキシトン吸収の有無の応じて変調さ
れる。
なお．半導体レーザの発振波長とエキシトン吸収ピーク
の波長を一致させるためには，前記のパッシヘーション
条件を対象に応じて適宜調整することにより，達成する
ことができる。
の波長を一致させるためには，前記のパッシヘーション
条件を対象に応じて適宜調整することにより，達成する
ことができる。
以上説明した様に．本発明によれば，横方向電流注入レ
ーザとの集積化に適した外部変調器が実現できる。本発
明の光変調器は横方向電流注入レーザの特長である低寄
生容量特性をそのまま引き継いでいるので，高速変調が
可能であり，光回路部品の高集積化に寄与するに寄与す
るところが大きい。
ーザとの集積化に適した外部変調器が実現できる。本発
明の光変調器は横方向電流注入レーザの特長である低寄
生容量特性をそのまま引き継いでいるので，高速変調が
可能であり，光回路部品の高集積化に寄与するに寄与す
るところが大きい。
第１図は光変調器の概念図，
第２図は別の光変調器の概念図，
第３図はエキシトンの説明図
第４図は光吸収の波長依存性，
第５図は横方向電流注入レーザの概念図である。図にお
いて， １は半導体基板， ２．２１は第１のクラッド層． ３，３１は量子井戸構造． ４．４１は第２のクラッド層． ５．５１は一導電型領域であってＰ型領域６．６１は反
対導電型領域であってＮ型領域，７．７１は電極であっ
てＰ側電極， ８．８１は電極であってｎ側電極， ９．９１はキャップ層． １０は電源， １１は分離溝， ｌ２はレーザ励起電源 一１３３−
いて， １は半導体基板， ２．２１は第１のクラッド層． ３，３１は量子井戸構造． ４．４１は第２のクラッド層． ５．５１は一導電型領域であってＰ型領域６．６１は反
対導電型領域であってＮ型領域，７．７１は電極であっ
てＰ側電極， ８．８１は電極であってｎ側電極， ９．９１はキャップ層． １０は電源， １１は分離溝， ｌ２はレーザ励起電源 一１３３−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕半導体基板（１）上に形成された第１のクラッド
層（２）と、該第１のクラッド層（２）上に形成された
量子井戸構造（３）と、該量子井戸構造（３）上に形成
された第２のクラッド層（４）と、該第２のクラッド層
（４）の上面から該量子井戸構造（３）を介して該第１
のクラッド層（２）中まで形成された一導電型領域（５
）と、該一導電型領域（５）と距離をおいて該第２のク
ラッド層（４）の上面から該量子井戸構造（３）を介し
て該第１のクラッド層（２）中まで形成された反対導電
型領域（６）と、該一導電型領域（５）の上部及び該反
対導電型領域（６）の上部に形成された電極（７、８）
とを有する光変調素子と、 該電極（７、８）に電気的に接続され、該光変調素子の
ｐ−ｎ接合に逆方向の電圧を印加する電源（１０）とを
有し、 該量子井戸構造（３）に入射する光は該電源（１０）の
電圧により変調されることを特徴とする光変調器。 〔２〕半導体基板（１）と、該半導体基板（１）上に形
成された第１のクラッド層（２１）と、該第１のクラッ
ド層（２１）上に形成された量子井戸構造（３１）と、
該量子井戸構造（３１）上に形成された第２のクラッド
層（４１）と、該第２のクラッド層（４１）の上面から
該量子井戸構造（３１）を介して該第１のクラッド層（
２１）中まで形成された一導電型領域（５１）と、該一
導電型領域（５１）と距離をおいて該第２のクラッド層
（４１）の上面から該量子井戸構造（３１）を介して該
第１のクラッド層（２１）の中まで形成された反対導電
型領域（６１）とを有し、該一導電型領域（５１）と該
反対導電型領域（６１）との間の該量子井戸構造（３１
）を発光領域とする半導体レーザと、 該半導体基板（１）を共通の基板として形成された請求
項１記載の光変調素子と、 請求項１記載の電源（１０）とを有し、 該半導体レーザの量子井戸構造（３１）と該光変調素子
の量子井戸構造（３）は分離溝（１１）を隔てて相対し
、該半導体レーザから出射して該光変調素子の量子井戸
構造（３）に入射する光は、該電源（１０）の電圧によ
り変調されることを特徴とする光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28705588A JPH02132415A (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | 光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28705588A JPH02132415A (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | 光変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02132415A true JPH02132415A (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=17712471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28705588A Pending JPH02132415A (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | 光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02132415A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05259567A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波形多重量子井戸光制御素子 |
| JP2019008179A (ja) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光素子 |
| JP2019054107A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光素子 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144483A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Nec Corp | 光パルス発生装置 |
| JPS61212823A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Nec Corp | 光変調器 |
| JPS62130581A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-12 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
| JPS6371826A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Hitachi Ltd | 光半導体装置 |
| JPS63116489A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | 光集積回路 |
-
1988
- 1988-11-14 JP JP28705588A patent/JPH02132415A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144483A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Nec Corp | 光パルス発生装置 |
| JPS61212823A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Nec Corp | 光変調器 |
| JPS62130581A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-12 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
| JPS6371826A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Hitachi Ltd | 光半導体装置 |
| JPS63116489A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | 光集積回路 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05259567A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波形多重量子井戸光制御素子 |
| JP2019008179A (ja) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光素子 |
| JP2019054107A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光素子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6399407B1 (en) | Methods of electrostatic control in semiconductor devices | |
| JPH05235488A (ja) | 半導体レーザ及び光波長の変調方法 | |
| JP2863773B2 (ja) | 面発光型半導体レーザ装置 | |
| JPS6384186A (ja) | トランスバ−ス・ジャンクション・ストライプ・レ−ザ | |
| JP2587628B2 (ja) | 半導体集積発光素子 | |
| US4280108A (en) | Transverse junction array laser | |
| JPH0194689A (ja) | 光半導体素子 | |
| JPH02103021A (ja) | 量子井戸光デバイス | |
| JP2001210860A (ja) | 光装置 | |
| US5781577A (en) | Semiconductor laser | |
| JPH02132415A (ja) | 光変調器 | |
| JPS59165480A (ja) | 半導体発光素子 | |
| US5841151A (en) | Quasi type II semiconductor quantum well device | |
| JP2758472B2 (ja) | 光変調器 | |
| JP2003273395A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS58202581A (ja) | レ−ザダイオ−ド光制御装置 | |
| JP3345299B2 (ja) | 量子井戸電気光学変調器 | |
| JPS623221A (ja) | 光変調器 | |
| JP2508332B2 (ja) | 集積型光変調器 | |
| JPS63186210A (ja) | 半導体集積光変調素子 | |
| JPH09179080A (ja) | 光デバイス | |
| JPS62172781A (ja) | 半導体レ−ザ及びその製造方法 | |
| JP3096667B2 (ja) | 波長可変発光素子 | |
| JPH07325328A (ja) | 半導体光変調器 | |
| JPS62281384A (ja) | 半導体レ−ザ素子およびその製造方法 |