JPH0387817A - 光スイッチの製造方法 - Google Patents
光スイッチの製造方法Info
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- JPH0387817A JPH0387817A JP22484189A JP22484189A JPH0387817A JP H0387817 A JPH0387817 A JP H0387817A JP 22484189 A JP22484189 A JP 22484189A JP 22484189 A JP22484189 A JP 22484189A JP H0387817 A JPH0387817 A JP H0387817A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
- G02F1/3133—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type the optical waveguides being made of semiconducting materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、光通信や光情報処理等の分野で用いられる光
スイッチの製造方法に係り、特に、ワンチップの基板か
らなる半導体内部全反射型の光スイッチの製造方法に関
するものである。
スイッチの製造方法に係り、特に、ワンチップの基板か
らなる半導体内部全反射型の光スイッチの製造方法に関
するものである。
〈従来の技術〉
従来、このような半導体内部全反射型の光スイッチの製
造は、第２図（Ａ）〜（Ｆ）に示した如き工程を通じて
行われていた。
造は、第２図（Ａ）〜（Ｆ）に示した如き工程を通じて
行われていた。
先ず、第２図（Ａ）に示したように例えば（１００）ｎ
−１ｎＰからなる基板１を用意し、この基板１上に、第
２（Ｂ）に示したように例えばＺｎ等の金属を拡散させ
、一部を残して、ｐ−１ｎＰの電流ブロック層２．２を
作る。そして、次に、この上に、第２（Ｃ）に示したよ
うに例えばｎ−ＩｎＰのバッファ層３、ｎ−１ｎＧａＡ
ｓＰの先導波路層４、ｐ−１ｎＰのクラッドＮ５、ｐ−
１ｎＰのキャップ層６を成長させ、しかる後、この結晶
部分を、第２図（Ｄ）に示したようにエツチングにより
、光の切り換え機能を有する３次元スイッチ部７に形成
する。
−１ｎＰからなる基板１を用意し、この基板１上に、第
２（Ｂ）に示したように例えばＺｎ等の金属を拡散させ
、一部を残して、ｐ−１ｎＰの電流ブロック層２．２を
作る。そして、次に、この上に、第２（Ｃ）に示したよ
うに例えばｎ−ＩｎＰのバッファ層３、ｎ−１ｎＧａＡ
ｓＰの先導波路層４、ｐ−１ｎＰのクラッドＮ５、ｐ−
１ｎＰのキャップ層６を成長させ、しかる後、この結晶
部分を、第２図（Ｄ）に示したようにエツチングにより
、光の切り換え機能を有する３次元スイッチ部７に形成
する。
この後、第２図（Ｅ）〜（Ｆ）に示したようにこの３次
元スイッチ部７の周囲には、例えばＩｎＰの埋め込みＮ
８，８を設け、さらに、この埋め込み層８．８と３次元
スイッチ部７の上面には、ｐ−ＩｎＰグラッド層９、ｐ
−１ｎ Ｇ ａ Ａ Ｓ Ｐキャップ層１０および一
部を開口させたＳｉｎ、等の絶縁皮膜層１１．１１を設
け、この絶縁膜１１，１１の開口させた非絶縁皮膜層部
分上には電極１２を設けである。
元スイッチ部７の周囲には、例えばＩｎＰの埋め込みＮ
８，８を設け、さらに、この埋め込み層８．８と３次元
スイッチ部７の上面には、ｐ−ＩｎＰグラッド層９、ｐ
−１ｎ Ｇ ａ Ａ Ｓ Ｐキャップ層１０および一
部を開口させたＳｉｎ、等の絶縁皮膜層１１．１１を設
け、この絶縁膜１１，１１の開口させた非絶縁皮膜層部
分上には電極１２を設けである。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところが、このような光スイッチの製造方法の場合だと
、Ｚｎ等の金属拡散工程という結晶成長（エピタキシ゛
ヤル）工程とは別の工程が必要とされるため、光導波路
層４迄の製造を１回の結晶成長工程では行うことができ
ないことや、電流のブロック機能層がＺｎ拡散により形
成されるので、狭い領域に電流を閉じ込めて行うには不
十分で、効率の良いスイッチング機能が得られないとい
う問題があった。
、Ｚｎ等の金属拡散工程という結晶成長（エピタキシ゛
ヤル）工程とは別の工程が必要とされるため、光導波路
層４迄の製造を１回の結晶成長工程では行うことができ
ないことや、電流のブロック機能層がＺｎ拡散により形
成されるので、狭い領域に電流を閉じ込めて行うには不
十分で、効率の良いスイッチング機能が得られないとい
う問題があった。
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもの
である。
である。
〈課題を解決するための手段〉
か＼る本発明の特徴とする点は、基板上に先導波路層と
電極を有する３次元スイッチ部が形成される光スイッチ
の製造方法において、基板上に１または複数の凹溝から
なるストライプ部を設け、該ストライプ部の一部のスイ
ッチング電流注入部を残して、当該ストライプ部および
前記基板上に電流ブロック層と電流閉じ込め層を設けた
後、前記光導波路層、３次元スイッチ部および電極等を
設ける光スイッチの製造方法にある。
電極を有する３次元スイッチ部が形成される光スイッチ
の製造方法において、基板上に１または複数の凹溝から
なるストライプ部を設け、該ストライプ部の一部のスイ
ッチング電流注入部を残して、当該ストライプ部および
前記基板上に電流ブロック層と電流閉じ込め層を設けた
後、前記光導波路層、３次元スイッチ部および電極等を
設ける光スイッチの製造方法にある。
く作用〉
本発明方法の場合、金属拡散工程が不要のため、少なく
とも光導波路層の製造迄を１回の結晶成長工程で行うこ
とができると共に、ストライプ部の形成、およびこの上
に設けた電流ブロック層、電流閉じ込め層、さらに光導
波路層上のクラッド層のなすｐ−ｎ−ｐのＩｎＰ構造層
により、光導波路層に対して、優れた電流ブロック機能
が得られる。つまり、効率の良いスイッチング機能が得
られる。
とも光導波路層の製造迄を１回の結晶成長工程で行うこ
とができると共に、ストライプ部の形成、およびこの上
に設けた電流ブロック層、電流閉じ込め層、さらに光導
波路層上のクラッド層のなすｐ−ｎ−ｐのＩｎＰ構造層
により、光導波路層に対して、優れた電流ブロック機能
が得られる。つまり、効率の良いスイッチング機能が得
られる。
〈実施例〉
第１図（Ａ）〜（１）は、本発明に係る光スイッチの製
造方法の一実施例を示したものである。
造方法の一実施例を示したものである。
先ず、第１図（Ａ）に示したように例えば（１００）ｎ
−１ｎＰからなる基板２１を用意し、この基板１上に、
第１（Ｂ）に示したように例えば２条の凹溝２２ａ、２
２ａ （例えば、巾６μｍ、深さ２μｍ）からなるスト
ライプ部２２を設ける。
−１ｎＰからなる基板２１を用意し、この基板１上に、
第１（Ｂ）に示したように例えば２条の凹溝２２ａ、２
２ａ （例えば、巾６μｍ、深さ２μｍ）からなるスト
ライプ部２２を設ける。
そして、次に、第１図（Ｃ）に示したようにｐ−ＩｎＰ
の電流ブロック層２３、ｎ−ＩｎＰの電流閉じ込め層２
４を設ける。これらの各層２３，２４の形成にあたって
、上記ストライプ部２２の各凹溝２２ａ、２２ａ部分で
は、凹み部分だけより厚く（多く）結晶が成長するため
、より効果的な電流ブロック機能層が得られる。また、
この際、各凹溝２２ａ、２２ａ間の凸部２２ｂ上には、
後述するスイッチ部の形成を考え、電流ブロック層２３
および電流閉じ込め層２４が形成されないようにする。
の電流ブロック層２３、ｎ−ＩｎＰの電流閉じ込め層２
４を設ける。これらの各層２３，２４の形成にあたって
、上記ストライプ部２２の各凹溝２２ａ、２２ａ部分で
は、凹み部分だけより厚く（多く）結晶が成長するため
、より効果的な電流ブロック機能層が得られる。また、
この際、各凹溝２２ａ、２２ａ間の凸部２２ｂ上には、
後述するスイッチ部の形成を考え、電流ブロック層２３
および電流閉じ込め層２４が形成されないようにする。
この後、引き続き、第１図（Ｄ）に示したように上記ス
トライプ部２２の凸部２２ｂ上および電流閉じ込めＮ２
４上に、ｎ−１ｎＧａＡｓＰの光導波路層２５、ｐ−Ｉ
ｎＰのクラッド層２６、ｐ±ＩｎＧａＡｓＰ（７）キャ
ップＪｉ２７の各層を設ける。
トライプ部２２の凸部２２ｂ上および電流閉じ込めＮ２
４上に、ｎ−１ｎＧａＡｓＰの光導波路層２５、ｐ−Ｉ
ｎＰのクラッド層２６、ｐ±ＩｎＧａＡｓＰ（７）キャ
ップＪｉ２７の各層を設ける。
従って、少なくとも上記光導波路層２５迄の結晶成長は
１回の工程で行うことが可能となる。
１回の工程で行うことが可能となる。
次に、上記の状態から、第１図（Ｅ）に示したように例
えばＨＣｊ！ ： Ｈ，Ｏ＝１ ： １の溶液による化
学エツチングにより、上記ストライプ部２２の各凹溝２
２ ａ、 ２２ ａ間の凸部２２ｂ上を中心にして、
３次元構造のスイッチ部２８を設ける。
えばＨＣｊ！ ： Ｈ，Ｏ＝１ ： １の溶液による化
学エツチングにより、上記ストライプ部２２の各凹溝２
２ ａ、 ２２ ａ間の凸部２２ｂ上を中心にして、
３次元構造のスイッチ部２８を設ける。
この３次元スイッチ部２８は、電流の注入により光路を
切り換えための制御部分である。
切り換えための制御部分である。
この３次元スイッチ部２８の周囲には、第１図（Ｆ）に
示したように、キャップ層２７を除去した後、ＩｎＰの
埋め込み１２９．２９を設ける。
示したように、キャップ層２７を除去した後、ＩｎＰの
埋め込み１２９．２９を設ける。
この後、第１図（Ｇ）〜（Ｈ）に示したようにＩｎＰの
クツラドＮ３０．ＩｎＣ；ａＡｓＰのキャップ層３１を
設け、さらに、上記埋め込み層２９，２９および３次元
スイッチ部２８上には、第１図（１）に示したように、
その一部を開口させて、Ｓｉｎ、等の絶縁皮膜層３２．
３２を設け、この絶縁皮膜層３２．３２の上記開口した
非絶縁皮膜部分上には電極３３を設ける。
クツラドＮ３０．ＩｎＣ；ａＡｓＰのキャップ層３１を
設け、さらに、上記埋め込み層２９，２９および３次元
スイッチ部２８上には、第１図（１）に示したように、
その一部を開口させて、Ｓｉｎ、等の絶縁皮膜層３２．
３２を設け、この絶縁皮膜層３２．３２の上記開口した
非絶縁皮膜部分上には電極３３を設ける。
これにより、本発明に係る光スイッチが出来上がる。
このスイッチの場合、３次元スイッチ部２８の先導波路
層２５は、その下側の、ストライプ部２２の各凹溝２２
ａ、２２ａ内で成長した厚手のｐ−ＩｎＰからなる電流
ブロック層２３およびｎ−ＩｎＰからなる電流閉じ込め
層２４と、その上側の、ｐ−ＩｎＰからなるクラッド層
２６に囲まれ、所謂１ｎＰのｐ−ｎ−ｐ構造が形作られ
るため、電極３３より注入された電流は、効率良く光導
波路層２５内に閉じ込められる。従って、電流ブロック
機能に優れ、効率の良いスイッチング機能が得られる。
層２５は、その下側の、ストライプ部２２の各凹溝２２
ａ、２２ａ内で成長した厚手のｐ−ＩｎＰからなる電流
ブロック層２３およびｎ−ＩｎＰからなる電流閉じ込め
層２４と、その上側の、ｐ−ＩｎＰからなるクラッド層
２６に囲まれ、所謂１ｎＰのｐ−ｎ−ｐ構造が形作られ
るため、電極３３より注入された電流は、効率良く光導
波路層２５内に閉じ込められる。従って、電流ブロック
機能に優れ、効率の良いスイッチング機能が得られる。
因みに、このように形成された本発明の光スイッチにお
いて、例えば第１図（Ｉ）の光導波路層２５部分に、図
中紙面上方向から紙面下方向に向けて試験光を入射させ
、かつその状態で、電極３３に１２０ｍＡの電流を注入
したところ、反射ボート側から最大の光出力が得られた
。
いて、例えば第１図（Ｉ）の光導波路層２５部分に、図
中紙面上方向から紙面下方向に向けて試験光を入射させ
、かつその状態で、電極３３に１２０ｍＡの電流を注入
したところ、反射ボート側から最大の光出力が得られた
。
そして、その際のクロストークは、ＯｍＡの時には−２
０，３ｄＢで、１２０ｍＡの電流注入時には−１２，１
ｄＢであった。この値は、従来のＺｎ拡散による光スイ
ッチと同等以上であり、十分実用に耐え得るものである
。
０，３ｄＢで、１２０ｍＡの電流注入時には−１２，１
ｄＢであった。この値は、従来のＺｎ拡散による光スイ
ッチと同等以上であり、十分実用に耐え得るものである
。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかなように本発明に係る光スイッチ
の製造方法によれば、次のような優れた効果が得られる
。
の製造方法によれば、次のような優れた効果が得られる
。
（１）従来のように金属拡散工程が不要であるため、１
回の結晶成長で、少なくとも光導波路層形戊工程迄行う
ことができ、優れた生産性が得られる。
回の結晶成長で、少なくとも光導波路層形戊工程迄行う
ことができ、優れた生産性が得られる。
（２）ストライプ部の形成、および電流ブロック層、電
流閉じ込め層、さらに光導波路層上のクラッド層のなす
ｐ−ｎ−ｐのＩｎＰ構造層により、効率の良いスイッチ
ング機能が得られる。
流閉じ込め層、さらに光導波路層上のクラッド層のなす
ｐ−ｎ−ｐのＩｎＰ構造層により、効率の良いスイッチ
ング機能が得られる。
第１図（Ａ）〜（Ｉ）は本発明に係る光スイッチの製造
方法の一実施例を示した各工程図、第２図（Ａ）〜（Ｆ
）は従来の光スイッチの製造方法の一例を示した各工程
図である。 図中、 ２１・・・・・基板、 ２２・・・・・ストライプ部、 ２２ａ・・・・凹溝、 ２３・・・・・電流ブロック部、 ２４・・・・・電流閉じ込め部、 ２５・・・・・光導波路層、 ２６・・・・・クラッド層、 ２７・・・・・キャップ層、 ２８・・・・・３次元スイッチ部、 ２９・・・・・埋め込み層、 ３０・・・・・クラッド層、 ３１・・・・・キャップ層、 ３２・・・・・絶縁皮膜層、 ３３・・・・・電極、 第 ２図 （，４） （Ｂ）
方法の一実施例を示した各工程図、第２図（Ａ）〜（Ｆ
）は従来の光スイッチの製造方法の一例を示した各工程
図である。 図中、 ２１・・・・・基板、 ２２・・・・・ストライプ部、 ２２ａ・・・・凹溝、 ２３・・・・・電流ブロック部、 ２４・・・・・電流閉じ込め部、 ２５・・・・・光導波路層、 ２６・・・・・クラッド層、 ２７・・・・・キャップ層、 ２８・・・・・３次元スイッチ部、 ２９・・・・・埋め込み層、 ３０・・・・・クラッド層、 ３１・・・・・キャップ層、 ３２・・・・・絶縁皮膜層、 ３３・・・・・電極、 第 ２図 （，４） （Ｂ）
Claims (1)
- 基板上に光導波路層と電極を有する３次元スイッチ部が
形成されてなる光スイッチの製造方法において、基板上
に１または複数の凹溝からなるストライプ部を設け、該
ストライプ部の一部のスイッチング電流注入部を残して
、当該ストライプ部および前記基板上に電流ブロック層
と電流閉じ込め層を設けた後、前記光導波路層、３次元
スイッチ部および電極等を設け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 |
|---|---|---|---|
| JP22484189A JPH0387817A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 光スイッチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22484189A JPH0387817A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 光スイッチの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0387817A true JPH0387817A (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=16820015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22484189A Pending JPH0387817A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 光スイッチの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0387817A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218798B2 (en) | 2004-10-26 | 2007-05-15 | Fujitsu Limited | Optical deflection element and optical switch |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP22484189A patent/JPH0387817A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218798B2 (en) | 2004-10-26 | 2007-05-15 | Fujitsu Limited | Optical deflection element and optical switch |
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