JPH024231A - 光スイッチ及びその製造方法 - Google Patents
光スイッチ及びその製造方法Info
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- JPH024231A JPH024231A JP15560688A JP15560688A JPH024231A JP H024231 A JPH024231 A JP H024231A JP 15560688 A JP15560688 A JP 15560688A JP 15560688 A JP15560688 A JP 15560688A JP H024231 A JPH024231 A JP H024231A
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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）
本発明は半導体材料を用いた光スイッチ及びその製造方
法に関する。
法に関する。
（従来の技術）
２つの入出力ポート間の光信号の接続を切り換える光ス
イッチは、光伝送、光交換に於ける最も重要な構成要素
である。このような光スイッチは光導波路により方向性
結合器、交差、分岐等を形成しその部分の屈折率を物理
光学効果を利用して変化させることにより実現できる。
イッチは、光伝送、光交換に於ける最も重要な構成要素
である。このような光スイッチは光導波路により方向性
結合器、交差、分岐等を形成しその部分の屈折率を物理
光学効果を利用して変化させることにより実現できる。
現在屈折率変化を得るための手段として一次電気光学効
果（ポッケルス効果）が最も広く用いられているが、比
較的電気光学係数の大きなＬｉＮｂＯ３等の強誘電体材
料を用いても実用的に得られる比屈折率変化は１０−３
台と小さく、素子の小型化が難しい。
果（ポッケルス効果）が最も広く用いられているが、比
較的電気光学係数の大きなＬｉＮｂＯ３等の強誘電体材
料を用いても実用的に得られる比屈折率変化は１０−３
台と小さく、素子の小型化が難しい。
これに対して近年、半導体多重量子井戸（Δ（ＱＷ）構
造のエキシトンピークの電界などによる変化によって生
ずる、吸収端近傍での屈折率変化が非常に大きいことが
注目され、これを利用した各種の光スイッチが提案され
ている。エキシトン近傍での屈折率変化は本質的に吸収
の変化を伴うが、その中でも比較的優れたものとして、
ＭＱＷ層に対する平行電界によるエキシトン消滅に伴う
屈折率変化を用いたもので、光の切り換えに伴う損失変
化が小さい光スイッチがある。まず、この屈折率変化の
原理について説明する。
造のエキシトンピークの電界などによる変化によって生
ずる、吸収端近傍での屈折率変化が非常に大きいことが
注目され、これを利用した各種の光スイッチが提案され
ている。エキシトン近傍での屈折率変化は本質的に吸収
の変化を伴うが、その中でも比較的優れたものとして、
ＭＱＷ層に対する平行電界によるエキシトン消滅に伴う
屈折率変化を用いたもので、光の切り換えに伴う損失変
化が小さい光スイッチがある。まず、この屈折率変化の
原理について説明する。
第３図（ａ）及び（ｂ）はＭＱＷ構造の各層に平行な電
界による、層に垂直に伝搬する光に対する吸収係数およ
び屈折率の変化の傾向をそれぞれ示す図である。層に平
行な電界Ｅが印加されていない場合には吸収端近くの吸
収スペクトラムには２つのエキシトン吸収ピークが明瞭
にみられる。屈折率スペクトラムにはエキシトン吸収ピ
ークに対応して大きな段差が生じる。これに対し電界Ｅ
を印加した場合には量子井戸内でエキシトンのイオン化
が生じ吸収スペクトラム上ではエキシトン共鳴による吸
収ピークが消失する。一方屈折率スペクトラム上の段差
はエキシトン吸収の存在によるものであった訳であるか
ら、Ｅの印加によりエキシトン吸収ピークが消滅すれば
、屈折率スペクトラム上の段差も消える。従って吸収端
近傍の波長に於ては大きな屈折率変化が得られ、屈折率
はエキシトンピーク短波長側では増加、長波長側では減
少する０ この長波長側での屈折率減少を利用した光スイッチの従
来例を第４図に示す。これは特願昭６１−１４０５４２
に記載された実施例を引用したものであり交差導波路に
よる全反射型スイッチの例である。基板２１に対し平行
にクラッド層２２、ＭＱＷガイド層２３、クラッド層２
４を成長し、リプ型導波路を形成し、交差部中′央に２
本のストライプ状の電極２５ （ａｌ 、 （ｂ）を取
り付けたものである。これらの電極間に電界を印加する
ことによりＭＱＷＫ平行電界を与え交差部中央で屈折率
減少を生じさせ全反射による光路の切り換えを行うもの
である。
界による、層に垂直に伝搬する光に対する吸収係数およ
び屈折率の変化の傾向をそれぞれ示す図である。層に平
行な電界Ｅが印加されていない場合には吸収端近くの吸
収スペクトラムには２つのエキシトン吸収ピークが明瞭
にみられる。屈折率スペクトラムにはエキシトン吸収ピ
ークに対応して大きな段差が生じる。これに対し電界Ｅ
を印加した場合には量子井戸内でエキシトンのイオン化
が生じ吸収スペクトラム上ではエキシトン共鳴による吸
収ピークが消失する。一方屈折率スペクトラム上の段差
はエキシトン吸収の存在によるものであった訳であるか
ら、Ｅの印加によりエキシトン吸収ピークが消滅すれば
、屈折率スペクトラム上の段差も消える。従って吸収端
近傍の波長に於ては大きな屈折率変化が得られ、屈折率
はエキシトンピーク短波長側では増加、長波長側では減
少する０ この長波長側での屈折率減少を利用した光スイッチの従
来例を第４図に示す。これは特願昭６１−１４０５４２
に記載された実施例を引用したものであり交差導波路に
よる全反射型スイッチの例である。基板２１に対し平行
にクラッド層２２、ＭＱＷガイド層２３、クラッド層２
４を成長し、リプ型導波路を形成し、交差部中′央に２
本のストライプ状の電極２５ （ａｌ 、 （ｂ）を取
り付けたものである。これらの電極間に電界を印加する
ことによりＭＱＷＫ平行電界を与え交差部中央で屈折率
減少を生じさせ全反射による光路の切り換えを行うもの
である。
（発明が解決しようとする課題）
ここに示した構造の光スイッチでは、交差導波路の中央
部に２μｍ程度の間隔をおいて配置したストライプ状の
電極間に電界を加えるから、エキシトンピークを消滅さ
せるのに必要な電界強度を与えるための電圧が、非常に
大きいという問題がある。また、全反射を生じさせる交
差部中央にのみＭＱＷへの平行電界を集中させることは
できず、電界が交差部全体に大きく広がってしまう。さ
らに電極直下の部分では電界がＭＱＷに垂直に印加され
てしまう。従って従来の構成の光スイッチの構造では電
圧の増大以外にも、クロストークの劣化、導波損失の増
加などの問題を含んでいる。このように、従来の光スイ
ッチには解決すべき課題があった。
部に２μｍ程度の間隔をおいて配置したストライプ状の
電極間に電界を加えるから、エキシトンピークを消滅さ
せるのに必要な電界強度を与えるための電圧が、非常に
大きいという問題がある。また、全反射を生じさせる交
差部中央にのみＭＱＷへの平行電界を集中させることは
できず、電界が交差部全体に大きく広がってしまう。さ
らに電極直下の部分では電界がＭＱＷに垂直に印加され
てしまう。従って従来の構成の光スイッチの構造では電
圧の増大以外にも、クロストークの劣化、導波損失の増
加などの問題を含んでいる。このように、従来の光スイ
ッチには解決すべき課題があった。
本発明の目的は、このような課題を解決し、低電圧で動
作し、低クロストークが得られる光スイッチを提供する
ことにある。
作し、低クロストークが得られる光スイッチを提供する
ことにある。
（課題を解決するための手段）
本発明による光スイッチは、半導体基板上に形成された
第一〇光導波路と、前記第一の光導波路と交差し又は該
第一〇光導波路から分岐する第二〇光導波路と、前記第
一および第二の光導波路の交差部または分岐部に形成さ
れた屈折率変化を生じさせる部分とからなる全反射型光
スイッチにおいて、前記屈折率変化を生じさせる部分が
前記第一および第二〇光導波路の各導波層の層方向に対
して垂直方向に各層をもつ多重量子井戸構造からなり、
前記多重量子井戸の各層に平行な方向に電界を印加する
手段が備えてあることを特徴とする。
第一〇光導波路と、前記第一の光導波路と交差し又は該
第一〇光導波路から分岐する第二〇光導波路と、前記第
一および第二の光導波路の交差部または分岐部に形成さ
れた屈折率変化を生じさせる部分とからなる全反射型光
スイッチにおいて、前記屈折率変化を生じさせる部分が
前記第一および第二〇光導波路の各導波層の層方向に対
して垂直方向に各層をもつ多重量子井戸構造からなり、
前記多重量子井戸の各層に平行な方向に電界を印加する
手段が備えてあることを特徴とする。
また、本発明による光スイッチの製造方法は半導体基板
上に光閉じ込め層と光導波層を成長する工程と、光が前
記光導波層を３次元的に伝搬する交差または分岐型の光
導波路を形成する工程と、前記光導波路の交差部または
分岐部に前記光導波層に対し垂直方向に溝を形成する工
程と、前記溝の壁面への成長により前記光導波層に対し
て垂直方向に層を有する多重量子井戸構造を形成する工
程と、前記多重量子井戸の各層に対して平行な方向に電
界を印加するための電極を形成する工程とを少なくとも
具備していることを特徴とする。
上に光閉じ込め層と光導波層を成長する工程と、光が前
記光導波層を３次元的に伝搬する交差または分岐型の光
導波路を形成する工程と、前記光導波路の交差部または
分岐部に前記光導波層に対し垂直方向に溝を形成する工
程と、前記溝の壁面への成長により前記光導波層に対し
て垂直方向に層を有する多重量子井戸構造を形成する工
程と、前記多重量子井戸の各層に対して平行な方向に電
界を印加するための電極を形成する工程とを少なくとも
具備していることを特徴とする。
（作用）
本発明は、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造に特有な室温エ
キシトンによる共鳴吸収の消滅に伴うエキシトンビーク
長波長側での屈折率減少を、基板に対して垂直でかつＭ
ＱＷの各層に対して平行な電界を用いることにより実現
するものである。
キシトンによる共鳴吸収の消滅に伴うエキシトンビーク
長波長側での屈折率減少を、基板に対して垂直でかつＭ
ＱＷの各層に対して平行な電界を用いることにより実現
するものである。
エキシトン消滅に伴う屈折率変化はエキシトンピーク長
波長近傍で約０．５ ％と大きく、全反射型光スイッチ
にとっては充分大きな値である。またエキシトン消滅に
必要な電界強度は約３Ｘ１０４ｖ／αであるが、交差部
中央に溝を形成しその溝の壁面へのＭＱＷ成長を行うこ
とで、基板に対する垂直電界でＭＱＷに水平方向の電界
を加えることができるから、電界を印加させる厚さを１
．５μｍ以下にすることも容易であり、従来の構成に比
べて低い５Ｖ以下という低電圧でエキシトンビークの消
滅すなわち屈折率の減少を得ることができる。
波長近傍で約０．５ ％と大きく、全反射型光スイッチ
にとっては充分大きな値である。またエキシトン消滅に
必要な電界強度は約３Ｘ１０４ｖ／αであるが、交差部
中央に溝を形成しその溝の壁面へのＭＱＷ成長を行うこ
とで、基板に対する垂直電界でＭＱＷに水平方向の電界
を加えることができるから、電界を印加させる厚さを１
．５μｍ以下にすることも容易であり、従来の構成に比
べて低い５Ｖ以下という低電圧でエキシトンビークの消
滅すなわち屈折率の減少を得ることができる。
また、本発明の構成によれば交差部の中央だけにＭＱＷ
が配置されているから、電界印加による屈折率減少を生
じさせる部分を交差部中央線上に集中させることができ
る。従って全反射面が従来のようにブロードになること
が無いから、スイッチ状態でクロストークを充分に低減
することが可能である。また全反射部以外は光信号の波
長（ＭＱＷのエキシトン長波長側近傍）Ｋ対して充分短
波長側にバンドギャップを持つ材料で構成すればスイッ
チの低導波損失化も図ることができる。更にＭＱＷのウ
ェル厚とバリア厚の比を適当に選ぶことにより無電界時
での導波路とＭＱＷ全反射部の屈折率を整合することは
可能でありスイッチのＯＦＦ状態でのクロストークを充
分に小さく抑えることができる。
が配置されているから、電界印加による屈折率減少を生
じさせる部分を交差部中央線上に集中させることができ
る。従って全反射面が従来のようにブロードになること
が無いから、スイッチ状態でクロストークを充分に低減
することが可能である。また全反射部以外は光信号の波
長（ＭＱＷのエキシトン長波長側近傍）Ｋ対して充分短
波長側にバンドギャップを持つ材料で構成すればスイッ
チの低導波損失化も図ることができる。更にＭＱＷのウ
ェル厚とバリア厚の比を適当に選ぶことにより無電界時
での導波路とＭＱＷ全反射部の屈折率を整合することは
可能でありスイッチのＯＦＦ状態でのクロストークを充
分に小さく抑えることができる。
このように本発明は低電圧、低損失で、クロストークの
低い全反射型光スイッチの実現に非常に有効である。以
下本発明につき実施例により詳細に説明する。
低い全反射型光スイッチの実現に非常に有効である。以
下本発明につき実施例により詳細に説明する。
（実施例）
第１図は本発明による光スイッチの一実施例を示す図で
あり、第１図（ａ）はその実施例の斜視図、第１図（ｂ
）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線を通る面において矢印方向
に見た該実施例の断面図である（但し、Ａ−Ａ′線は基
板ｌの上面に平行で実施例のウェハの上面に接する線で
ある）。この実施例は本発明を交差導波路全反射型スイ
ッチに適用したものである。材料系としてはＧａＡｓ／
ＡｌＧａＡｓ系を用いた場合につき説明するが、ＩｎＧ
ａＡｓＰ／ＩｎＰ。
あり、第１図（ａ）はその実施例の斜視図、第１図（ｂ
）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線を通る面において矢印方向
に見た該実施例の断面図である（但し、Ａ−Ａ′線は基
板ｌの上面に平行で実施例のウェハの上面に接する線で
ある）。この実施例は本発明を交差導波路全反射型スイ
ッチに適用したものである。材料系としてはＧａＡｓ／
ＡｌＧａＡｓ系を用いた場合につき説明するが、ＩｎＧ
ａＡｓＰ／ＩｎＰ。
ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ系等室温で安定なエキシト
ン吸収ピークが観測できるＭＱＷ構造が製作できる材料
系であれば本発明が適用可能なことは言うまでもない。
ン吸収ピークが観測できるＭＱＷ構造が製作できる材料
系であれば本発明が適用可能なことは言うまでもない。
また第２図は本発明の製造方法を適用して第１図実施例
の光スイッチを製作する工程を示した図である。まず第
２図を参照して第１図実施例の製作方法について説明す
る。ｎ” −（） ａ Ａ ｓ基板１上Ｋｎ”−ＡＪＧ
ａＡｓ （Ａｌのモル比ｘ＝０．３３）バッファ層２（
０，５μｍ）を介して１−ＡＩＧａＡｓ （Ａｌのモル
比ｘ ＝ ０．３８ ）クラッド層（０，８μｍ）３．
１−ＡＩＧａＡｓ（Ａｌのモル比Ｘ＝０．３）ガイド層
（０，７μｍ）４．１−ＡＩＧａＡｓ（ＡＪのモル比ｘ
＝ ０．３８ ）クラッド層（０，５μｍ）５．１−
ＧａＡｓ ドッグ層（０，３μｍ）６をＭＯＶＰＥ法に
より順次に成長する（第２図（ａ））。
の光スイッチを製作する工程を示した図である。まず第
２図を参照して第１図実施例の製作方法について説明す
る。ｎ” −（） ａ Ａ ｓ基板１上Ｋｎ”−ＡＪＧ
ａＡｓ （Ａｌのモル比ｘ＝０．３３）バッファ層２（
０，５μｍ）を介して１−ＡＩＧａＡｓ （Ａｌのモル
比ｘ ＝ ０．３８ ）クラッド層（０，８μｍ）３．
１−ＡＩＧａＡｓ（Ａｌのモル比Ｘ＝０．３）ガイド層
（０，７μｍ）４．１−ＡＩＧａＡｓ（ＡＪのモル比ｘ
＝ ０．３８ ）クラッド層（０，５μｍ）５．１−
ＧａＡｓ ドッグ層（０，３μｍ）６をＭＯＶＰＥ法に
より順次に成長する（第２図（ａ））。
次にレジストを用いフォトリソグラフィー法【より形成
したＳｉｎ、マスク１１を用いて幅１μｍでｎ”−ＡＩ
ＧａＡｓバッファ層２に達する程度の深さのストライプ
状の溝を反応性イオンビームエツチング法により形成す
る。このときエツチング面は平滑でかつ基板に対して垂
直となっている（第２図（ｂ））。次ＫＭＯＶＰＥ法に
よりこの溝を埋め込む。
したＳｉｎ、マスク１１を用いて幅１μｍでｎ”−ＡＩ
ＧａＡｓバッファ層２に達する程度の深さのストライプ
状の溝を反応性イオンビームエツチング法により形成す
る。このときエツチング面は平滑でかつ基板に対して垂
直となっている（第２図（ｂ））。次ＫＭＯＶＰＥ法に
よりこの溝を埋め込む。
このときガスの流量、ガス圧、ガスの切り替え時間を適
当に設定し溝の壁面へ１−ＧａＡｓ／ＡＡ！ＡｓＭＱＷ
（ウェル厚１ｏＯＡ、バリア厚１００Ａ）７が形成され
る条件にて成長する。５ｉｎ２マスク１１は成長の選択
性を持りているので、成長するのは溝の内部だけである
（第２図（Ｃ））。次にこの５ｉｆｔマスク１１を用い
てＺｎをＭＱＷ部分にのみ選択的に拡散する。拡散の深
さは０．８μｍである。
当に設定し溝の壁面へ１−ＧａＡｓ／ＡＡ！ＡｓＭＱＷ
（ウェル厚１ｏＯＡ、バリア厚１００Ａ）７が形成され
る条件にて成長する。５ｉｎ２マスク１１は成長の選択
性を持りているので、成長するのは溝の内部だけである
（第２図（Ｃ））。次にこの５ｉｆｔマスク１１を用い
てＺｎをＭＱＷ部分にのみ選択的に拡散する。拡散の深
さは０．８μｍである。
このように部分的Ｋｐ型拡散領域８を作？ｐ−１−ｎ構
造を用いた電界印加手段を形成する（第２図（ｄ））。
造を用いた電界印加手段を形成する（第２図（ｄ））。
次にＳｉｏ２マスク１１を剥離しフォトリソグラフィー
法により形成したレジストマスクを用いてエツチングに
より交差型のリプ型導波路を形成する。このとき溝を埋
め込んだ部分が交差導波路の交差角の２等分線上に配置
されるようにパターニング時の目合わせを行う。交差導
波路の交差角は９°幅は６μｍである。レジストを剥離
した後に基板側の電極１０を取り付ける（第２図（ｅ）
）。最後にへき開により入出力端面を形成する。素子長
は約５００μｍである。
法により形成したレジストマスクを用いてエツチングに
より交差型のリプ型導波路を形成する。このとき溝を埋
め込んだ部分が交差導波路の交差角の２等分線上に配置
されるようにパターニング時の目合わせを行う。交差導
波路の交差角は９°幅は６μｍである。レジストを剥離
した後に基板側の電極１０を取り付ける（第２図（ｅ）
）。最後にへき開により入出力端面を形成する。素子長
は約５００μｍである。
本実施例の製作工程においてはＭＱＷを形成するだめの
溝を形成しＭＱＷの壁面成長を行った後に交差型のチャ
ネル導波路を形成した例を示したが、チャネル導波路の
形成後にその交差部に溝形成、ＭＱＷ成長という製作工
程を用いてもよい。
溝を形成しＭＱＷの壁面成長を行った後に交差型のチャ
ネル導波路を形成した例を示したが、チャネル導波路の
形成後にその交差部に溝形成、ＭＱＷ成長という製作工
程を用いてもよい。
次に第１図を用いて実際のスイッチの動作について説明
する。入射光１２にはＭＱＷ７のエキシトンビーク波長
（８４５ｎｍ）より長波長側の波長（８７００ｍ）の光
を用いた。まず電極９−１０間に電界が印加されていな
い場合を考える。このときにはＭＱＷ７は１−ＡＩＧａ
Ａｓガイド層４と屈折率整合がとれているから、入射光
１２はＭＱＷ７部分を直進し出力光１３として取り出せ
る。交差角は９°と大きいから交差部での多少の等測的
な屈折率差がクロストークに与える影響はほとんどない
。次に電極９−１０間１ｃｐ−ｉ−ｎ構造への逆バイア
ス電圧が印加されＭＱＷ７に電界が印加された場合を考
える。このときには、基板１に対してはほぼ垂直であっ
て、溝の壁面に成長したＭＱＷ７の各層に対しては平行
に電界が印加される。第３図を参照して説明したように
、ＭＱＷに平行に電界が印加されるとエキシトンのイオ
ン化によるエキシトン消滅が起こりエキシトンピーク長
波長側では波屈折率が０．５ ｔｓ程度大きく減少し、
交差導波路と壁面成長されたＭＱＷ７との間に全反射条
件が満たされるに充分な屈折率差が生じる。従って入射
光１２は交差部中央で全反射され出射光１４として取り
出される。このようにして実際のスイッチングが行われ
る。またエキシトンのイオン化による消滅に必要な電界
強度は３Ｘ１０’Ｖ／工程度でありｐ拡散のフロントか
らｎ層まで約Ｌ５μｍであるからスイッチングに必要な
電圧としては４．５Ｖと換算される。従って従来の平行
に並べた２本の電極間に電圧を加える方式に比べて１／
２以下に低電圧化される。また全反射部分は交差部中央
線上に形成された垂直エツチングによる溝の内部にある
から、電界が横方向に広がったとしても屈折率の段差が
ブロードになることはなく、急峻な屈折率段差面つまり
全反射面が形成される。
する。入射光１２にはＭＱＷ７のエキシトンビーク波長
（８４５ｎｍ）より長波長側の波長（８７００ｍ）の光
を用いた。まず電極９−１０間に電界が印加されていな
い場合を考える。このときにはＭＱＷ７は１−ＡＩＧａ
Ａｓガイド層４と屈折率整合がとれているから、入射光
１２はＭＱＷ７部分を直進し出力光１３として取り出せ
る。交差角は９°と大きいから交差部での多少の等測的
な屈折率差がクロストークに与える影響はほとんどない
。次に電極９−１０間１ｃｐ−ｉ−ｎ構造への逆バイア
ス電圧が印加されＭＱＷ７に電界が印加された場合を考
える。このときには、基板１に対してはほぼ垂直であっ
て、溝の壁面に成長したＭＱＷ７の各層に対しては平行
に電界が印加される。第３図を参照して説明したように
、ＭＱＷに平行に電界が印加されるとエキシトンのイオ
ン化によるエキシトン消滅が起こりエキシトンピーク長
波長側では波屈折率が０．５ ｔｓ程度大きく減少し、
交差導波路と壁面成長されたＭＱＷ７との間に全反射条
件が満たされるに充分な屈折率差が生じる。従って入射
光１２は交差部中央で全反射され出射光１４として取り
出される。このようにして実際のスイッチングが行われ
る。またエキシトンのイオン化による消滅に必要な電界
強度は３Ｘ１０’Ｖ／工程度でありｐ拡散のフロントか
らｎ層まで約Ｌ５μｍであるからスイッチングに必要な
電圧としては４．５Ｖと換算される。従って従来の平行
に並べた２本の電極間に電圧を加える方式に比べて１／
２以下に低電圧化される。また全反射部分は交差部中央
線上に形成された垂直エツチングによる溝の内部にある
から、電界が横方向に広がったとしても屈折率の段差が
ブロードになることはなく、急峻な屈折率段差面つまり
全反射面が形成される。
従ってスイッチング状態に於いても充分なりロストーク
が得られる。更にその際の損失の変動も数多以下と非常
に小さい。またここで述べた屈折率変化はＭＱＷの層に
平行な電界でｐ−１−ｎ構造への逆バイアスを利用して
いるから、その応答速度は素子のＣ８時定数で決まり数
ｐｓｅｃ程度である。
が得られる。更にその際の損失の変動も数多以下と非常
に小さい。またここで述べた屈折率変化はＭＱＷの層に
平行な電界でｐ−１−ｎ構造への逆バイアスを利用して
いるから、その応答速度は素子のＣ８時定数で決まり数
ｐｓｅｃ程度である。
本実施例では交差導波路全反射型光スイッチに本発明を
適用した例を示したが、本発明のポイントは基板等に形
成した溝の壁面に成長させたＭＱＷの層に平行な電界印
加により得られる屈折率変化を利用することにあり、ス
イッチの構造としてＹ分岐型等既に知られている種々の
構造に適用可能なことは明らかである。
適用した例を示したが、本発明のポイントは基板等に形
成した溝の壁面に成長させたＭＱＷの層に平行な電界印
加により得られる屈折率変化を利用することにあり、ス
イッチの構造としてＹ分岐型等既に知られている種々の
構造に適用可能なことは明らかである。
（発明の効果）
以°上に詳細に説明したように本発明によれば、低電圧
、低クロストークで更に低損失で光の切り替えにともな
う損失変化の小さい光スイッチ及びこの光スイッチの製
造方法が得られる。
、低クロストークで更に低損失で光の切り替えにともな
う損失変化の小さい光スイッチ及びこの光スイッチの製
造方法が得られる。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す斜視図、第１図
（ｂＪは同図（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面図、第２図は
第１図実施例の製造方法を説明するための工程図、第３
図（ａ）及び（ｂ）はＭＱＷに平行表電界を印加した場
合における吸収係数変化および屈折率変化をそれぞれ示
す特性図、第４図は従来の光スイッチを示す斜視図であ
る。 図において、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２はｎ”−ＡＩＧ
ａＡｓバッファ層、３，５はｉ −ＡＩＧａ ８ ｓク
ラッド層、４は１−ＡＩＧａＡｓガイド層、６は１−Ｇ
ａＡｓ）ｙプ層、７は１−ＧａＡｓ／ＡＪＡｓ ＭＱＷ
１８はｐ型拡散領域、９ 、１０ 、２５（ａ）、 ２
５１ｂ）は電極、１１はＳｉｎ、マスク、１２は入射光
、１３．１４は出射光、２１は基板、２２．２４はクラ
ッド層、２３はＭＱＷガイド層である。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第 図 （ａ） 第１図 成長− （ａ） 液表− （ｂ）
（ｂＪは同図（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面図、第２図は
第１図実施例の製造方法を説明するための工程図、第３
図（ａ）及び（ｂ）はＭＱＷに平行表電界を印加した場
合における吸収係数変化および屈折率変化をそれぞれ示
す特性図、第４図は従来の光スイッチを示す斜視図であ
る。 図において、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２はｎ”−ＡＩＧ
ａＡｓバッファ層、３，５はｉ −ＡＩＧａ ８ ｓク
ラッド層、４は１−ＡＩＧａＡｓガイド層、６は１−Ｇ
ａＡｓ）ｙプ層、７は１−ＧａＡｓ／ＡＪＡｓ ＭＱＷ
１８はｐ型拡散領域、９ 、１０ 、２５（ａ）、 ２
５１ｂ）は電極、１１はＳｉｎ、マスク、１２は入射光
、１３．１４は出射光、２１は基板、２２．２４はクラ
ッド層、２３はＭＱＷガイド層である。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第 図 （ａ） 第１図 成長− （ａ） 液表− （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に形成された第一の光導波路と、前記
第一の光導波路と交差し又は該第一の光導波路から分岐
する第二の光導波路と、前記第一および第二の光導波路
の交差部または分岐部に形成された屈折率変化を生じさ
せる部分とからなる全反射型光スイッチにおいて、前記
屈折率変化を生じさせる部分が前記第一および第二の光
導波路の各導波層の層方向に対して垂直方向に各層をも
つ多重量子井戸構造からなり、前記多重量子井戸の各層
に平行な方向に電界を印加する手段が備えてあることを
特徴とする光スイッチ。 ２、半導体基板上に光閉じ込め層と光導波層を成長する
工程と、光が前記光導波層を３次元的に伝搬する交差ま
たは分岐型の光導波路を形成する工程と、前記光導波路
の交差部または分岐部に前記光導波層に対し垂直方向に
溝を形成する工程と、前記溝の壁面への成長により前記
光導波層に対して垂直方向に層を有する多重量子井戸構
造を形成する工程と、前記多重量子井戸の各層に対して
平行な方向に電界を印加するための電極を形成する工程
とを少なくとも具備していることを特徴とする光スイッ
チの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15560688A JPH024231A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 光スイッチ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15560688A JPH024231A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 光スイッチ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH024231A true JPH024231A (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=15609701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15560688A Pending JPH024231A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 光スイッチ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH024231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8157571B2 (en) | 2008-05-27 | 2012-04-17 | Nec Corporation | High-frequency module having a coaxial connector with its center conductor contacting a print wiring at only one point |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP15560688A patent/JPH024231A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8157571B2 (en) | 2008-05-27 | 2012-04-17 | Nec Corporation | High-frequency module having a coaxial connector with its center conductor contacting a print wiring at only one point |
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