JPH02259608A - ニオブ酸リチウム光導波路の製造方法 - Google Patents
ニオブ酸リチウム光導波路の製造方法Info
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- JPH02259608A JPH02259608A JP7835289A JP7835289A JPH02259608A JP H02259608 A JPH02259608 A JP H02259608A JP 7835289 A JP7835289 A JP 7835289A JP 7835289 A JP7835289 A JP 7835289A JP H02259608 A JPH02259608 A JP H02259608A
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- single crystal
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- optical waveguide
- linbo2
- lithium niobate
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- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、光導波路特に短波長半導体レーザ用のＳＨＧ
素子等に使用する光導波路に関する。
素子等に使用する光導波路に関する。
（従来の技術及び解決しようとする課題）波長が０．７
〜０．９μｍの短波長の半導体レーザ用のＳＨＧ素子等
に用いる光導波路には、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａ
Ｏ，）単結晶基板上にニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ，
）単結晶薄膜光導波層を載せた光導波路が必要である。
〜０．９μｍの短波長の半導体レーザ用のＳＨＧ素子等
に用いる光導波路には、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａ
Ｏ，）単結晶基板上にニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ，
）単結晶薄膜光導波層を載せた光導波路が必要である。
しかして、ＬｉＮｂ０．単結晶薄膜を形成する方法は種
々あるが、結晶性、透光性、均一性さらには生産性の点
からして液相エピタキシャル成長法（以下、ＬＰＥ法と
いう）を用いるのが最適である。ところが、このＬｉＮ
ｂ０．単結晶薄膜をＬｉＴａ０．の単結晶基板・（ウェ
ハー）上にＬＰＥ法、例えば回転等温デイツプ法で形成
する場合には、ＬｉＴａ０．単結晶基板が強度的に弱く
、また熱スポーリングに弱いため割れてしまうという問
題点があり、ＬｉＴａ０．単結晶基板にＬＰＥ法でＬｉ
Ｎｂ０．単結晶薄膜を形成することは困難であった。
々あるが、結晶性、透光性、均一性さらには生産性の点
からして液相エピタキシャル成長法（以下、ＬＰＥ法と
いう）を用いるのが最適である。ところが、このＬｉＮ
ｂ０．単結晶薄膜をＬｉＴａ０．の単結晶基板・（ウェ
ハー）上にＬＰＥ法、例えば回転等温デイツプ法で形成
する場合には、ＬｉＴａ０．単結晶基板が強度的に弱く
、また熱スポーリングに弱いため割れてしまうという問
題点があり、ＬｉＴａ０．単結晶基板にＬＰＥ法でＬｉ
Ｎｂ０．単結晶薄膜を形成することは困難であった。
本発明は、上記の問題点を解消したＬｉＮｂ０．光導波
路の製造方法を提供することを目的とするものである。
路の製造方法を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明者等は上記の問題点を解消すべく、種々検討した
結果、ＬｉＮｂ０．単結晶基板がＬｉＴａ０．単結晶基
板より熱膨張率、強度、へき開性等の点において優れて
いて割れにくいことがわかった。これに注目し、このＬ
ｉＮｂ０．単結晶基板上にＬＰＥ法によって、ＬｉＴａ
０．単結晶膜を形成させて得た基板をＬｉＴａ０．基板
の代替物として使用を検討したところ、得られた基板は
、ＬｉＮｂ０．単結晶基板と同様にＬｉＴａ０．単結晶
基板より、熱膨張率、強度、へき開性等の点において優
れていて割れ難＜、ＬＰＥ法に充分適用できることがわ
かった。しかも、このＬｉＴａ０．単結晶薄膜の上にＬ
ｉＮｂ０．あるいはＭｇＯ固溶ＬｉＮｂ０．単結晶薄膜
光導波層を育成すれば光導波路に必要な屈折率差が得ら
れ、しがも損失が少ない良好な光導波路となることに気
付き、本発明を完成した。
結果、ＬｉＮｂ０．単結晶基板がＬｉＴａ０．単結晶基
板より熱膨張率、強度、へき開性等の点において優れて
いて割れにくいことがわかった。これに注目し、このＬ
ｉＮｂ０．単結晶基板上にＬＰＥ法によって、ＬｉＴａ
０．単結晶膜を形成させて得た基板をＬｉＴａ０．基板
の代替物として使用を検討したところ、得られた基板は
、ＬｉＮｂ０．単結晶基板と同様にＬｉＴａ０．単結晶
基板より、熱膨張率、強度、へき開性等の点において優
れていて割れ難＜、ＬＰＥ法に充分適用できることがわ
かった。しかも、このＬｉＴａ０．単結晶薄膜の上にＬ
ｉＮｂ０．あるいはＭｇＯ固溶ＬｉＮｂ０．単結晶薄膜
光導波層を育成すれば光導波路に必要な屈折率差が得ら
れ、しがも損失が少ない良好な光導波路となることに気
付き、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、ＬｉＮｂ０．単結晶基板上にＬＰ
Ｅ法によりＬｉＴａ０．単結晶薄膜を育成し、その上に
ＬＰＥ法によりＬｉＮｂ０．単結晶薄膜、又はＭｇＯ固
溶ＬｉＮｂ０．単結晶薄膜を育成して光導波層を形成す
ることを特徴とするＬｉＮｂ０．光導波路の製造方法で
ある。
Ｅ法によりＬｉＴａ０．単結晶薄膜を育成し、その上に
ＬＰＥ法によりＬｉＮｂ０．単結晶薄膜、又はＭｇＯ固
溶ＬｉＮｂ０．単結晶薄膜を育成して光導波層を形成す
ることを特徴とするＬｉＮｂ０．光導波路の製造方法で
ある。
本発明は、基板としＬｉＮｂ０．単結晶基板を用いるの
で、ＬＰＥ法によりその上に単結晶薄膜を育成する際に
、基板が割れる恐れがなく、又、ＬｉＮｂ０．単結晶基
板上に一旦Ｌ ＩＴ ａ Ｏａ単結晶薄膜を育成し、そ
の上に光導波層となるＬｉＮｂ０．あるいはＭｇＯ固溶
ＬｉＮｂ０．単結晶簿膜をＬＰＥ法により育成したから
、ＬｉＴａ０．単結晶とＬｉＮｂ０．単結晶の屈折率差
に基づき良好な光導波路が得られる。又単結晶薄膜の育
成にＬＰＥ法を使用したから結晶性、透光性、均一性の
良好なＬｉＮｂ０．あるいはＭｇＯ固溶ＬｉＮｂ０．単
結晶薄膜光導波層を得ることができる。
で、ＬＰＥ法によりその上に単結晶薄膜を育成する際に
、基板が割れる恐れがなく、又、ＬｉＮｂ０．単結晶基
板上に一旦Ｌ ＩＴ ａ Ｏａ単結晶薄膜を育成し、そ
の上に光導波層となるＬｉＮｂ０．あるいはＭｇＯ固溶
ＬｉＮｂ０．単結晶簿膜をＬＰＥ法により育成したから
、ＬｉＴａ０．単結晶とＬｉＮｂ０．単結晶の屈折率差
に基づき良好な光導波路が得られる。又単結晶薄膜の育
成にＬＰＥ法を使用したから結晶性、透光性、均一性の
良好なＬｉＮｂ０．あるいはＭｇＯ固溶ＬｉＮｂ０．単
結晶薄膜光導波層を得ることができる。
本発明を実施するには、まず、ＬｊＮｂＯ，単結晶基板
の表面を鏡面仕上げする。これを液相エピタキシャル成
長装置にセットし、基板表面にＬｉＴａ０．単結晶薄膜
を育成する。このＬ ＩＴ ａ Ｏｓ単結晶薄膜の厚さ
は、５〜５０μ鳳が好ましい。ＬｉＴａ０．単結晶薄膜
をこの程度の厚さに設けると、次のＬＰＥ法によるＬｉ
Ｎｂ０．単結晶薄膜を育成する工程の際に割れる恐れが
なく、又その上にＬｉＮｂ０．単結晶薄膜を育成して光
導波路を構成するに当っての基板としての能力を十分に
発揮する。
の表面を鏡面仕上げする。これを液相エピタキシャル成
長装置にセットし、基板表面にＬｉＴａ０．単結晶薄膜
を育成する。このＬ ＩＴ ａ Ｏｓ単結晶薄膜の厚さ
は、５〜５０μ鳳が好ましい。ＬｉＴａ０．単結晶薄膜
をこの程度の厚さに設けると、次のＬＰＥ法によるＬｉ
Ｎｂ０．単結晶薄膜を育成する工程の際に割れる恐れが
なく、又その上にＬｉＮｂ０．単結晶薄膜を育成して光
導波路を構成するに当っての基板としての能力を十分に
発揮する。
上記の如くしてＬｉＮｂ０．単結晶基板上にＬｉＴａ０
．単結晶薄膜を育成した基板を、次いで液相エピタキシ
ャル成長装置にセットし、ＬｉＴａ０．単結晶薄膜上に
ＬｉＮｂ０．単結晶薄膜光導波層を育成させて光導波路
を形成する。
．単結晶薄膜を育成した基板を、次いで液相エピタキシ
ャル成長装置にセットし、ＬｉＴａ０．単結晶薄膜上に
ＬｉＮｂ０．単結晶薄膜光導波層を育成させて光導波路
を形成する。
この光導波路はスラブ型（平面型）光導波路でもよく、
又、これをエツチングしてストリップ型、リブ型などの
チャンネル型光導波路になしてもよい。
又、これをエツチングしてストリップ型、リブ型などの
チャンネル型光導波路になしてもよい。
（実施例）
ＬｉＮｂＯ，単結晶基板を研磨して鏡面仕上げを行う。
次いで該基板を液相エピタキシャル成長装置にセットし
、■、０．をフラックス成分としたＬｉＴａ０．とＬｉ
ＶＯ，の混合物の融液中で回転等温デイツプ法により基
板表面にＬｉＴａ０．単結晶薄膜を育成させた。
、■、０．をフラックス成分としたＬｉＴａ０．とＬｉ
ＶＯ，の混合物の融液中で回転等温デイツプ法により基
板表面にＬｉＴａ０．単結晶薄膜を育成させた。
育成条件は温度的０℃、回転数１１００ｒｐ、育成時間
３０分である。その後回転数１１０００ｒｐで５分間振
り切り処理を行ない、最後に水洗いしてフラックス成分
を溶解除去した。基板上に膜厚８μ論のＬｉＴａ０．単
結晶薄膜が形成された。
３０分である。その後回転数１１０００ｒｐで５分間振
り切り処理を行ない、最後に水洗いしてフラックス成分
を溶解除去した。基板上に膜厚８μ論のＬｉＴａ０．単
結晶薄膜が形成された。
上記の如くして得られたＬｉＴａ０．単結晶薄膜を積層
したＬｉＮｂ０．単結晶基板を、再び液相エピタキシャ
ル成長装置にセットし、■、０．をフラックス成分とし
たＬｉＮｂ０．とＬ ＩＶ Ｏｓ混合物の融液中で回転
等温デイツプ法によりＬｉＴａ０．単結晶薄膜上に光導
波層となるＬｉＮｂ０． 、ｌｌｉ結晶薄膜を育成させ
た。育成条件は温度８７０℃、回転数１０ｏｒｐｍ、時
間１５分であった。
したＬｉＮｂ０．単結晶基板を、再び液相エピタキシャ
ル成長装置にセットし、■、０．をフラックス成分とし
たＬｉＮｂ０．とＬ ＩＶ Ｏｓ混合物の融液中で回転
等温デイツプ法によりＬｉＴａ０．単結晶薄膜上に光導
波層となるＬｉＮｂ０． 、ｌｌｉ結晶薄膜を育成させ
た。育成条件は温度８７０℃、回転数１０ｏｒｐｍ、時
間１５分であった。
その後回転１１０００ｒｐで５分間振り切り処理して、
水洗いしてフラックス成分を溶解除去した。膜厚３μｍ
のＬｉＮｂ０．単結晶＃膜が形成された。
水洗いしてフラックス成分を溶解除去した。膜厚３μｍ
のＬｉＮｂ０．単結晶＃膜が形成された。
このＬｉＮｂ０．単結晶薄膜表面に幅ＩＯμｍの光導波
路形成分を残してレジストを塗布する。次いで全面にＲ
ｆ（高周波）スパッタリングによってチタン（Ｔｉ）膜
を形成させる。その後レジストを除去することにより、
光導波路形成部分以外のＴｉ膜を除去する（すなわち、
光導波路形成部分のみがＴｉ膜で被覆されている）。そ
して、イオンビームエツチングを施し、光導波路部分以
外のＬｉＮｂ０．単結晶膜を取り除き、最後に、残った
Ｔｉ膜を化学エツチングで除去する。
路形成分を残してレジストを塗布する。次いで全面にＲ
ｆ（高周波）スパッタリングによってチタン（Ｔｉ）膜
を形成させる。その後レジストを除去することにより、
光導波路形成部分以外のＴｉ膜を除去する（すなわち、
光導波路形成部分のみがＴｉ膜で被覆されている）。そ
して、イオンビームエツチングを施し、光導波路部分以
外のＬｉＮｂ０．単結晶膜を取り除き、最後に、残った
Ｔｉ膜を化学エツチングで除去する。
かくしてＬｉＮｂ０．単結晶基板上にＬｉＴａ０１単結
晶薄膜が形成され、さらにその上にＬｉＮｂ０．単結晶
薄膜の光導波路が形成されたストリップ型のチャンネル
型光導波路を得た。
晶薄膜が形成され、さらにその上にＬｉＮｂ０．単結晶
薄膜の光導波路が形成されたストリップ型のチャンネル
型光導波路を得た。
（５＠明の効果）
本発明によれば、ＬｉＴａ０．単結晶基板上に光導波層
となるＬｉＮｂ０．単結晶薄膜をＬＰＥ法で育成する場
合に生ずる該基板の損傷や割れを防いで、ＬｉＴａ０゜
単結晶上に円滑にＬｉＮｂ０．単結晶薄膜を育成するこ
とができる。そして、このようにＬｉＮｂ０．単結晶薄
膜をＬＰＥ法で育成可能にしたため、結晶性、透光性、
均一性が良好なＬｉＮｂ０．単結晶薄膜光導波層を得る
ことができる。従って本発明は、高性能の短波長半導体
レーザ用の光導波路を高品質で、かつ生産性よく製造す
ることができる効果を有する。
となるＬｉＮｂ０．単結晶薄膜をＬＰＥ法で育成する場
合に生ずる該基板の損傷や割れを防いで、ＬｉＴａ０゜
単結晶上に円滑にＬｉＮｂ０．単結晶薄膜を育成するこ
とができる。そして、このようにＬｉＮｂ０．単結晶薄
膜をＬＰＥ法で育成可能にしたため、結晶性、透光性、
均一性が良好なＬｉＮｂ０．単結晶薄膜光導波層を得る
ことができる。従って本発明は、高性能の短波長半導体
レーザ用の光導波路を高品質で、かつ生産性よく製造す
ることができる効果を有する。
Claims (1)
- １、ニオブ酸リチウム単結晶基板上に液相エピタキシャ
ル成長法によりタンタル酸リチウム単結晶薄膜を育成し
、その上に液相エピタキシャル成長法によりニオブ酸リ
チウム単結晶薄膜又は酸化マグネシウム固溶ニオブ酸リ
チウム単結晶薄膜を育成して光導波層を形成することを
特徴とするニオブ酸リチウム光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7835289A JPH02259608A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | ニオブ酸リチウム光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7835289A JPH02259608A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | ニオブ酸リチウム光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02259608A true JPH02259608A (ja) | 1990-10-22 |
Family
ID=13659595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7835289A Pending JPH02259608A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | ニオブ酸リチウム光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02259608A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5603762A (en) * | 1994-05-31 | 1997-02-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Process and apparatus for the production of films of oxide type single crystal |
| US6334008B2 (en) | 1998-02-19 | 2001-12-25 | Nec Corporation | Optical circuit and method of fabricating the same |
| US20120280224A1 (en) * | 2009-06-25 | 2012-11-08 | Georgia Tech Research Corporation | Metal oxide structures, devices, and fabrication methods |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP7835289A patent/JPH02259608A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5603762A (en) * | 1994-05-31 | 1997-02-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Process and apparatus for the production of films of oxide type single crystal |
| US6334008B2 (en) | 1998-02-19 | 2001-12-25 | Nec Corporation | Optical circuit and method of fabricating the same |
| US20120280224A1 (en) * | 2009-06-25 | 2012-11-08 | Georgia Tech Research Corporation | Metal oxide structures, devices, and fabrication methods |
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