JPH04252079A - 集積光ガイド／検出器構造の形成方法 - Google Patents
集積光ガイド／検出器構造の形成方法Info
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- JPH04252079A JPH04252079A JP3144229A JP14422991A JPH04252079A JP H04252079 A JPH04252079 A JP H04252079A JP 3144229 A JP3144229 A JP 3144229A JP 14422991 A JP14422991 A JP 14422991A JP H04252079 A JPH04252079 A JP H04252079A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02B2006/12195—Tapering
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S117/918—Single-crystal waveguide
-
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体材料から作られ
る集積モノリシツク光ガイド／検出器または光ガイド／
導電体構造を具体化する方法に関するものである。
る集積モノリシツク光ガイド／検出器または光ガイド／
導電体構造を具体化する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この構造は主として遠隔測定および光遠
隔通信用途に使用されることができる。
隔通信用途に使用されることができる。
【０００３】集積はハイブリツド回路の欠点を除去する
。例えば、光フアイバハイブリツド回路において、６０
０メガ２値素子／秒を超える流量に関して１ｍｍ以上の
１対の釣り合わされたフオトダイオードを有する光アク
セス通路を調整するのは困難であり、これらの通路はコ
ヒーレントヘテロダインまたはホモダイン受信に必要と
されている。
。例えば、光フアイバハイブリツド回路において、６０
０メガ２値素子／秒を超える流量に関して１ｍｍ以上の
１対の釣り合わされたフオトダイオードを有する光アク
セス通路を調整するのは困難であり、これらの通路はコ
ヒーレントヘテロダインまたはホモダイン受信に必要と
されている。
【０００４】最初に集積されたモノリシツク光ガイド／
検出器構造はシリコンから作られた。この技術において
、光ガイドは一般的にはＳｉＯ２ 上に堆積される誘電
体材料から作られかつ検出は基板に具体化されたダイオ
ードにより保証される。かかる構造は、１９７３年５月
の応用物理、第２２巻、第９号、第４６３ページの「集
積光検出器」と題されたデイー・ビー・オストロスキー
等による文献に記載されている。
検出器構造はシリコンから作られた。この技術において
、光ガイドは一般的にはＳｉＯ２ 上に堆積される誘電
体材料から作られかつ検出は基板に具体化されたダイオ
ードにより保証される。かかる構造は、１９７３年５月
の応用物理、第２２巻、第９号、第４６３ページの「集
積光検出器」と題されたデイー・ビー・オストロスキー
等による文献に記載されている。
【０００５】この解決は、半導体材料ガイドが同一吸収
範囲かつしたがつて基板として透明を有するのでＩＩＩ
−ＶまたはＩＩ−ＶＩ族材料から作られる半導体構造に
置き換えられることができない。
範囲かつしたがつて基板として透明を有するのでＩＩＩ
−ＶまたはＩＩ−ＶＩ族材料から作られる半導体構造に
置き換えられることができない。
【０００６】この技術において、誘電体フイルムおよび
ＩＩＩ−Ｖ族材料を含んでいる混合光ガイド／検出器構
造は１９８０年１月の応用物理、第３６巻、第２号、第
１４９ページの「集積光伝導検出器および導波管構造」
と題されたジエー・シー・ガンメルおよびジエー・エム
・バランタインによる文献に記載されている。この構造
において、光ガイドはまだ誘電体材料から作られかつ半
導体材料からつくられない。
ＩＩＩ−Ｖ族材料を含んでいる混合光ガイド／検出器構
造は１９８０年１月の応用物理、第３６巻、第２号、第
１４９ページの「集積光伝導検出器および導波管構造」
と題されたジエー・シー・ガンメルおよびジエー・エム
・バランタインによる文献に記載されている。この構造
において、光ガイドはまだ誘電体材料から作られかつ半
導体材料からつくられない。
【０００７】１９８５年４月のエレクトロニク通信、第
２１巻、第９号、第８２ページの「集積導波管によつて
照射されるモノリシツクＩｎＧａＡｓフオトダイオード
アレイ」と題されたアール・トロンマーによる論文はＩ
ＩＩ−Ｖ族材料を基礎にした光ガイドにより集積された
最初の光検出器に関連している。この集積構造は幾つか
の欠点を有している。
２１巻、第９号、第８２ページの「集積導波管によつて
照射されるモノリシツクＩｎＧａＡｓフオトダイオード
アレイ」と題されたアール・トロンマーによる論文はＩ
ＩＩ−Ｖ族材料を基礎にした光ガイドにより集積された
最初の光検出器に関連している。この集積構造は幾つか
の欠点を有している。
【０００８】とくに、この構造の実施例は、一方が前面
でありかつ他方が後面である２つのエピタキシヤル成長
を必要とし、この実施例はかくして複雑な実施例である
ことを立証する。検出されるべき光ビームは自由キヤリ
アによりビームの吸収による該ビームの１部分を減衰す
るＩｎＰ ｎ＋（約２００μｍ）の厚いフイルムを横
切る。最後に、後方のＶ形状部分は顕著な実施例の困難
を有する反対の前方光検出器と一致するようになされる
ことを必要とする。
でありかつ他方が後面である２つのエピタキシヤル成長
を必要とし、この実施例はかくして複雑な実施例である
ことを立証する。検出されるべき光ビームは自由キヤリ
アによりビームの吸収による該ビームの１部分を減衰す
るＩｎＰ ｎ＋（約２００μｍ）の厚いフイルムを横
切る。最後に、後方のＶ形状部分は顕著な実施例の困難
を有する反対の前方光検出器と一致するようになされる
ことを必要とする。
【０００９】消滅波（ダイイングアウトウエーブ）によ
る結合を介してＩＩＩ−Ｖ族材料から作られた幾つかの
集積光ガイド／検出器構造が考えられた（例えば、１９
８７年１月のエレクトロニク通信、第２３巻、第１号、
第２ページの「導波管−ＩｎＰ上の集積ｐ−ｉ−ｎフオ
トダイオード」と題されたシー・ボーンホルト等による
論文または１９８７年５月のエレクトロニク通信、第３
９巻、第１０号、第５０１ページの「モノリシツク集積
導波管光検出器」と題されたエス・チヤンドラセカール
等の論文参照）。
る結合を介してＩＩＩ−Ｖ族材料から作られた幾つかの
集積光ガイド／検出器構造が考えられた（例えば、１９
８７年１月のエレクトロニク通信、第２３巻、第１号、
第２ページの「導波管−ＩｎＰ上の集積ｐ−ｉ−ｎフオ
トダイオード」と題されたシー・ボーンホルト等による
論文または１９８７年５月のエレクトロニク通信、第３
９巻、第１０号、第５０１ページの「モノリシツク集積
導波管光検出器」と題されたエス・チヤンドラセカール
等の論文参照）。
【００１０】実施例の電流状態において、結合長さを考
慮することが必要であり、その長さは数百μｍであり、
光検出器領域を有するように９０％を超える吸収を実施
する。かくして、フオトダイオードの寸法が大きく、そ
れゆえ大きなインピーダンスおよび減じられた応答速度
、ならびにより高い暗電流を生じる結果となる。
慮することが必要であり、その長さは数百μｍであり、
光検出器領域を有するように９０％を超える吸収を実施
する。かくして、フオトダイオードの寸法が大きく、そ
れゆえ大きなインピーダンスおよび減じられた応答速度
、ならびにより高い暗電流を生じる結果となる。
【００１１】バツト結合を有するＩＩＩ−Ｖ族材料から
作られる種々の集積光ガイド／検出器構造が考えられた
（１９８７年１１月のＩＥＥＥ電子デバイス通信、第Ｅ
ＤＬ−８巻、第１１号、第５１２ページの「ＭＯＶＰＥ
再成長による集積導波管ｐ−ｉ−ｎ光検出器」と題され
たエス・チヤンドラセカール等による文献参照）。この
型の構造において、ダイオードｐ−ｉ−ｎの拡散領域ｐ
は光ガイドの端部に対して多量の精度により配置される
ことを必要とする（１μｍ以下の精度）。これはバツト
結合により提出される大きな問題を示す。
作られる種々の集積光ガイド／検出器構造が考えられた
（１９８７年１１月のＩＥＥＥ電子デバイス通信、第Ｅ
ＤＬ−８巻、第１１号、第５１２ページの「ＭＯＶＰＥ
再成長による集積導波管ｐ−ｉ−ｎ光検出器」と題され
たエス・チヤンドラセカール等による文献参照）。この
型の構造において、ダイオードｐ−ｉ−ｎの拡散領域ｐ
は光ガイドの端部に対して多量の精度により配置される
ことを必要とする（１μｍ以下の精度）。これはバツト
結合により提出される大きな問題を示す。
【００１２】加えて、検出されるべき光の１部分は吸収
フイルムの外部を通過しかつしたがつて検出効率を減少
するかも知れない。加えて、構造は平面でなく、結果と
して、メサ上の拡散ｐはガイドのレベルでの固有の領域
の圧縮かつしたがつてダイオード破壊の危険を結果とし
て生じる。
フイルムの外部を通過しかつしたがつて検出効率を減少
するかも知れない。加えて、構造は平面でなく、結果と
して、メサ上の拡散ｐはガイドのレベルでの固有の領域
の圧縮かつしたがつてダイオード破壊の危険を結果とし
て生じる。
【００１３】ダブリユー・デユルデイツセン等による論
文（１９８９年１月のエレクトロニク通信、第２５巻、
第１号の「ＩｎＰ上でＹ分岐された光導波管により集積
されたバツト結合フオトダイオード」）において、光の
バツト（Ｂｕｔｔ）検出はガイドフイルムの上方の拡散
ｐ＋により得られるダイオードにより保証され、該ダイ
オードの表面は次いで化学的攻撃を経てメサ形状に制限
される。露光された接合は適宜な非導電体により活動的
でなくされる。
文（１９８９年１月のエレクトロニク通信、第２５巻、
第１号の「ＩｎＰ上でＹ分岐された光導波管により集積
されたバツト結合フオトダイオード」）において、光の
バツト（Ｂｕｔｔ）検出はガイドフイルムの上方の拡散
ｐ＋により得られるダイオードにより保証され、該ダイ
オードの表面は次いで化学的攻撃を経てメサ形状に制限
される。露光された接合は適宜な非導電体により活動的
でなくされる。
【００１４】
【発明が解決すべき課題】この技術は拡散されたダイオ
ードの時間反応に関して決して最良の技術ではなかつた
。本発明者等によれば、フイルムｎ中のドーパントｐの
局部拡散により得られた平面ダイオードは状態を改善し
ない。
ードの時間反応に関して決して最良の技術ではなかつた
。本発明者等によれば、フイルムｎ中のドーパントｐの
局部拡散により得られた平面ダイオードは状態を改善し
ない。
【００１５】本発明の目的は、上述された種々の欠点を
克服するように半導体材料からつくられた集積光ガイド
／検出器または光ガイド／導電体を具体化する方法を提
供することにある。
克服するように半導体材料からつくられた集積光ガイド
／検出器または光ガイド／導電体を具体化する方法を提
供することにある。
【００１６】以下の説明において、用語「検出器」は光
検出器（ｐ−ｉ−ｎダイオードまたはシヨツトキーダイ
オードのごとき）または光伝導体を表すものとする。
検出器（ｐ−ｉ−ｎダイオードまたはシヨツトキーダイ
オードのごとき）または光伝導体を表すものとする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、集積モノリシツク光ガイド／検出器構造を具体化
するための集積光ガイド／検出器構造の具体化方法にお
いて、
れば、集積モノリシツク光ガイド／検出器構造を具体化
するための集積光ガイド／検出器構造の具体化方法にお
いて、
【００１８】ａ）半導体材料上に下方半導体閉じ込めフ
イルム、その次に半導体ガイドフイルムおよび最後に上
方半導体閉じ込めフイルムをエピタキシヤル成長させ、
前記ガイドフイルムが前記閉じ込めフイルムのエネルギ
より小さいエネルギの禁止帯域を有し、これらのフイル
ムが同一型の導電性を有し、
イルム、その次に半導体ガイドフイルムおよび最後に上
方半導体閉じ込めフイルムをエピタキシヤル成長させ、
前記ガイドフイルムが前記閉じ込めフイルムのエネルギ
より小さいエネルギの禁止帯域を有し、これらのフイル
ムが同一型の導電性を有し、
【００１９】ｂ）第１段部を制限する一端により帯片ガ
イドを形成するように前記上方閉じ込めをエツチングし
、
イドを形成するように前記上方閉じ込めをエツチングし
、
【００２０】ｃ）前記第１段部に隣接する第２段部を形
成するように工程ｂで自由にされたガイドフイルムをエ
ツチングし、
成するように工程ｂで自由にされたガイドフイルムをエ
ツチングし、
【００２１】ｄ）工程ｃで得られた構造上にこの型の導
電性を有する半導体検出器フイルムをエピタキシヤル成
長し、
電性を有する半導体検出器フイルムをエピタキシヤル成
長し、
【００２２】ｅ）前記帯片ガイドを被覆する検出器フイ
ルムのその部分を除去し、そして
ルムのその部分を除去し、そして
【００２３】ｆ）前記ガイドフイルムと前記検出器との
間のバツト結合を具体化するように前記段部と反対の前
記検出器フイルムに検出器を形成することからなること
を特徴とする集積光ガイド／検出器構造の具体化方法に
よつて達成される。
間のバツト結合を具体化するように前記段部と反対の前
記検出器フイルムに検出器を形成することからなること
を特徴とする集積光ガイド／検出器構造の具体化方法に
よつて達成される。
【００２４】この方法は従来技術の方法より実行が非常
に簡単でありかつ検出効率の増大を可能にし、さらによ
り大きな入射光パワーを使用する可能性を提供する。
に簡単でありかつ検出効率の増大を可能にし、さらによ
り大きな入射光パワーを使用する可能性を提供する。
【００２５】本発明により得られる構造において、ガイ
ドおよび検出器の結合は端部を介して保証されかつ本発
明の方法はガイドの端部に対して検出器の局部限定に連
係された精度制約の解決を可能にする。
ドおよび検出器の結合は端部を介して保証されかつ本発
明の方法はガイドの端部に対して検出器の局部限定に連
係された精度制約の解決を可能にする。
【００２６】加えて、本方法は光を透過する吸収領域間
のインターフエイスからできるだけ離して検出器の具体
化を可能にし、かくして光情報のどのような損失をも制
限する。
のインターフエイスからできるだけ離して検出器の具体
化を可能にし、かくして光情報のどのような損失をも制
限する。
【００２７】ガイドフイルムの第１段部または第２段部
によつて、検出部分は、検出器がその場合にガイドフイ
ルムの端部に取り付けられることができるので、従来技
術におけると同様な多量の精度によりもはや配置されな
い。
によつて、検出部分は、検出器がその場合にガイドフイ
ルムの端部に取り付けられることができるので、従来技
術におけると同様な多量の精度によりもはや配置されな
い。
【００２８】本発明によれば、検出は光検出または光伝
導にすることができ、その場合に依存して、検出フイル
ムは光検出器フイルムまたは光伝導フイルムとして示さ
れる。
導にすることができ、その場合に依存して、検出フイル
ムは光検出器フイルムまたは光伝導フイルムとして示さ
れる。
【００２９】光検出は接合点ｐ−ｉ−ｎを構成するよう
にエピタキシヤル成長フイルムを構成する導電性と異な
る導電性を有する不純物を検出器フイルムに拡散するこ
とにより実施される。加えて、抵抗接点が領域ｎおよび
ｐ上に設けられる。
にエピタキシヤル成長フイルムを構成する導電性と異な
る導電性を有する不純物を検出器フイルムに拡散するこ
とにより実施される。加えて、抵抗接点が領域ｎおよび
ｐ上に設けられる。
【００３０】平らな検出器フイルム中のこれらのイオン
の局部拡散は、デユルデイツセンによる上記論文に示さ
れるように、ダイオードを保護する問題の解決を可能に
する。
の局部拡散は、デユルデイツセンによる上記論文に示さ
れるように、ダイオードを保護する問題の解決を可能に
する。
【００３１】検出器が光検出器であるとき、イオンおよ
び抵抗接点の拡散が互いから間隔が置かれかつ帯片ガイ
ドの両側に段部と反対に配置される検出器フイルム上に
２つの導電性電極を堆積することにより置き換えられ、
これら２つの電極は帯片ガイド中の光の伝播方向に対し
て平行である。得られた集積構造において、光はガイド
フイルム内に案内されかつ次いで検出器フイルムにより
吸収されるように該検出器フイルムに通じる。これは光
伝導体の電極の端子でのダイオードｐ−ｉ−ｎの光電流
または抵抗変化を結果として生じる。
び抵抗接点の拡散が互いから間隔が置かれかつ帯片ガイ
ドの両側に段部と反対に配置される検出器フイルム上に
２つの導電性電極を堆積することにより置き換えられ、
これら２つの電極は帯片ガイド中の光の伝播方向に対し
て平行である。得られた集積構造において、光はガイド
フイルム内に案内されかつ次いで検出器フイルムにより
吸収されるように該検出器フイルムに通じる。これは光
伝導体の電極の端子でのダイオードｐ−ｉ−ｎの光電流
または抵抗変化を結果として生じる。
【００３２】第１および第２段部の垂直側片を分離する
距離は検出器フイルム中の消滅波による光の吸収が無視
し得るように比較的短くする必要がある。
距離は検出器フイルム中の消滅波による光の吸収が無視
し得るように比較的短くする必要がある。
【００３３】好都合には、この距離は５μｍより大きい
かまたは等しくかつ１０μｍ以下かつ例えば、８μｍに
等しい。
かまたは等しくかつ１０μｍ以下かつ例えば、８μｍに
等しい。
【００３４】帯片ガイドは通常２ないし６μｍの間で比
較的狭い。いま、また、光検出または光伝導において狭
い光ガイドの使用は光検出器または光伝導体のレベルで
のエネルギ密度が極めて高いことを意味する。密度中間
高さでの通常５μｍ２ のガイド断面に関して、検出器
に入る１ｍＷの光パワーは約２０ｋＷ／ｃｍ２ （ヘテ
ロダイン検出器に使用される局部発振器が数ｍＷの光パ
ワーを有する）。
較的狭い。いま、また、光検出または光伝導において狭
い光ガイドの使用は光検出器または光伝導体のレベルで
のエネルギ密度が極めて高いことを意味する。密度中間
高さでの通常５μｍ２ のガイド断面に関して、検出器
に入る１ｍＷの光パワーは約２０ｋＷ／ｃｍ２ （ヘテ
ロダイン検出器に使用される局部発振器が数ｍＷの光パ
ワーを有する）。
【００３５】光電子の密度はそれゆえ極めて高くかつ検
出器が光検出器であるか否かに依存して、拡散領域また
は電極の下に置かれた領域の空間電荷負荷に存在する電
界の退化を検出器のレベルにおいて生じる。これに関連
して、１９８８年９月の物理ジヤーナル、第４９巻、第
９号の付録、討論４の「コヒーレント検出用光ダイオー
ド：設計および実験結果」と題されたジエー・イー・ビ
アレツト等による論文を参照することができる。
出器が光検出器であるか否かに依存して、拡散領域また
は電極の下に置かれた領域の空間電荷負荷に存在する電
界の退化を検出器のレベルにおいて生じる。これに関連
して、１９８８年９月の物理ジヤーナル、第４９巻、第
９号の付録、討論４の「コヒーレント検出用光ダイオー
ド：設計および実験結果」と題されたジエー・イー・ビ
アレツト等による論文を参照することができる。
【００３６】これはまずキヤヤリアの不十分な収集かつ
したがつて光電効率の降下をそして次に検出器の非常に
遅い応答速度を結果として生じるフオトダイオードまた
は光伝導体の容量の増加を生じる。
したがつて光電効率の降下をそして次に検出器の非常に
遅い応答速度を結果として生じるフオトダイオードまた
は光伝導体の容量の増加を生じる。
【００３７】本発明はダイオードまたは内部電極空間の
幅に達するようにエピタキシヤル成長フイルムの平面内
の屈折を経て光ビームが自由に広がるのを許容すること
によりこの問題を解決することを提案し、フイルムに対
して垂直な平面内の案内が保持される。
幅に達するようにエピタキシヤル成長フイルムの平面内
の屈折を経て光ビームが自由に広がるのを許容すること
によりこの問題を解決することを提案し、フイルムに対
して垂直な平面内の案内が保持される。
【００３８】このために、帯片ガイドはエピタキシヤル
成長フイルムに平行な平面の内部に横方向に広がること
により検出器と反対にその端部で終端する。かくして、
エネルギ密度は検出器のレベルで減少される。
成長フイルムに平行な平面の内部に横方向に広がること
により検出器と反対にその端部で終端する。かくして、
エネルギ密度は検出器のレベルで減少される。
【００３９】本発明の方法はＨｇＣｄＴｅ族を含んでい
るＩＩ−ＶＩ族材料のごときいずれかの型の半導体材料
およびいずれかの型の半導体に適用し得る。
るＩＩ−ＶＩ族材料のごときいずれかの型の半導体材料
およびいずれかの型の半導体に適用し得る。
【００４０】本発明の方法はＩＩＩ−Ｖ族化合物に完全
に適合させられる。この場合に、閉じ込めフイルム、ガ
イドフイルムおよび検出器フイルムが光吸収現象を制限
するように好都合には故意にドーピングされず、残留ド
ーピングは一般に多数のキヤリアのより大きな移動度に
よるｎ−型からなる。
に適合させられる。この場合に、閉じ込めフイルム、ガ
イドフイルムおよび検出器フイルムが光吸収現象を制限
するように好都合には故意にドーピングされず、残留ド
ーピングは一般に多数のキヤリアのより大きな移動度に
よるｎ−型からなる。
【００４１】第１の実施例によれば、基板はＩｎＰ基板
（ｎ＋型）であり、閉じ込めフイルムはＩｎＰフイルム
（ｎ−型）であり、ガイドフイルムはＧａｘ Ｉｎｌ
−ｘＡｓｙ Ｐｌ−ｙ（ｎ−型）であり、ｘは０より
大きくかつ１より小さいかほぼ等しくかつｙは０より大
きくかつ１より小さいかまたはほぼ等しく、そして検出
器フイルムはＧａｌ−ｚＩｎｚＡｓ（ｎ−型）で、ｚは
０より大きくかつ１より小さいかまたはほぼ等しい。
（ｎ＋型）であり、閉じ込めフイルムはＩｎＰフイルム
（ｎ−型）であり、ガイドフイルムはＧａｘ Ｉｎｌ
−ｘＡｓｙ Ｐｌ−ｙ（ｎ−型）であり、ｘは０より
大きくかつ１より小さいかほぼ等しくかつｙは０より大
きくかつ１より小さいかまたはほぼ等しく、そして検出
器フイルムはＧａｌ−ｚＩｎｚＡｓ（ｎ−型）で、ｚは
０より大きくかつ１より小さいかまたはほぼ等しい。
【００４２】第２の実施例によれば、基板はＧａＡｓ（
ｎ＋型）であり、閉じ込めフイルムはＧａｌ−ｔＡｌｔ
Ａｓフイルム（ｎ−型）であり、ｔは０より大きくかつ
１より小さいかまたはほぼ等しく、ガイドフイルムはＧ
ａＡｓフイルム（ｎ−型）であり、そして検出器フイル
ムはＧａｌ−ｖＩｎｖＡｓフイルム（ｎ−型）であり、
ｖは０より大きくかつ１より小さいかまたはほぼ等しい
。
ｎ＋型）であり、閉じ込めフイルムはＧａｌ−ｔＡｌｔ
Ａｓフイルム（ｎ−型）であり、ｔは０より大きくかつ
１より小さいかまたはほぼ等しく、ガイドフイルムはＧ
ａＡｓフイルム（ｎ−型）であり、そして検出器フイル
ムはＧａｌ−ｖＩｎｖＡｓフイルム（ｎ−型）であり、
ｖは０より大きくかつ１より小さいかまたはほぼ等しい
。
【００４３】本発明の他の特徴および利点は、添付図面
に関連して、図示のためにかつ非限定的に付与される以
下の説明を読むことにより容易に明らかとなる。
に関連して、図示のためにかつ非限定的に付与される以
下の説明を読むことにより容易に明らかとなる。
【００４４】
【実施例】本発明の方法はＩＩＩ−Ｖ族材料に完全に適
合されるので、以下の説明はこれらの材料のみに言及す
る。
合されるので、以下の説明はこれらの材料のみに言及す
る。
【００４５】まず、本発明の方法は、図１に示されるよ
うに、ＩＩＩ−Ｖ族材料の単結晶基板上への種々のＩＩ
Ｉ−Ｖ族材料半導体フイルムのエピタキシヤル成長から
なり、これらのエピタキシヤル成長は公知のＭＯＣＶＤ
，ＬＰＥまたはＥＪＭ技術により区別なしに具体化され
る。
うに、ＩＩＩ−Ｖ族材料の単結晶基板上への種々のＩＩ
Ｉ−Ｖ族材料半導体フイルムのエピタキシヤル成長から
なり、これらのエピタキシヤル成長は公知のＭＯＣＶＤ
，ＬＰＥまたはＥＪＭ技術により区別なしに具体化され
る。
【００４６】基板１はＧａＡｓに関してクロムドーピン
グそしてＩｎＰに関して鉄ドーピングにより非半導にさ
れた２値ＩｎＰまたはＧａＡｓ基板である。
グそしてＩｎＰに関して鉄ドーピングにより非半導にさ
れた２値ＩｎＰまたはＧａＡｓ基板である。
【００４７】まず、基板と同一組成を有するバツフア半
導体フイルム２が基板１上にエピタキシヤル成長させら
れかつ１０１８ ａｔ／ｃｍ３ の投与量でシリコン
によりｎ＋ドーピングされそして約１μｍの厚さであり
、これに続いて約１μｍの厚さのＩＩＩ−Ｖ族材料のド
ーピングされない材料からなる下方閉じ込め半導体フイ
ルム４、次いで約１μｍの厚さのＩＩＩ−Ｖ族材料から
なるドーピングされない半導体ガイドフイルム６、およ
び最後に約１μｍの厚さのＩＩＩ−Ｖ族材料からなるド
ーピングされない上方閉じ込め半導体フイルム８が設け
られる。
導体フイルム２が基板１上にエピタキシヤル成長させら
れかつ１０１８ ａｔ／ｃｍ３ の投与量でシリコン
によりｎ＋ドーピングされそして約１μｍの厚さであり
、これに続いて約１μｍの厚さのＩＩＩ−Ｖ族材料のド
ーピングされない材料からなる下方閉じ込め半導体フイ
ルム４、次いで約１μｍの厚さのＩＩＩ−Ｖ族材料から
なるドーピングされない半導体ガイドフイルム６、およ
び最後に約１μｍの厚さのＩＩＩ−Ｖ族材料からなるド
ーピングされない上方閉じ込め半導体フイルム８が設け
られる。
【００４８】フイルムの厚さはとくに材料の正確な組成
および所望の光閉じ込め百分率にしたがつて選ばれる。
および所望の光閉じ込め百分率にしたがつて選ばれる。
【００４９】基板１およびＧａＡｓバツフアフイルムに
関して、閉じ込めフイルム４および８は０．０１ないし
０．４０の範囲の間隔内で選ばれたｔを有するＧａｌ−
ｔＡｌｔＡｓから作られそしてガイドフイルム６はＧａ
Ａｓから作られる。基板１およびＩｎＰバツフアフイル
ム２に関して、閉じ込めフイルム４および８はＩｎＰか
ら作られかつガイドフイルムは、ＩｎＰメツシユ同調を
保証するように、ｘとｙとの以下の関係ｘ＝０．１８９
４ｙ／（０．４１８４−０．０１３ｙ）により、Ｇａｘ
Ｉｎｌ−ｘ Ａｓｙ Ｐｌ−ｙから作られる。 加えて、式 Ｅｇ（ｅＶ）＝１．３５−０．７２ｙ＋０．１２ｙ２に
より定義されるこの４価の材料の禁止帯域エネルギが１
．２５ｅＶ（または１μｍ）と０．８５ｅＶ（または１
．４５μｍ）との間に、すなわちまず値ｘ＝０．０６お
よびｙ＝０．１４の対および次いでｘ＝０．３７および
ｙ＝０．８０の対の間に置かれる範囲内でｘおよびｙを
変化させるのが合理的である。
関して、閉じ込めフイルム４および８は０．０１ないし
０．４０の範囲の間隔内で選ばれたｔを有するＧａｌ−
ｔＡｌｔＡｓから作られそしてガイドフイルム６はＧａ
Ａｓから作られる。基板１およびＩｎＰバツフアフイル
ム２に関して、閉じ込めフイルム４および８はＩｎＰか
ら作られかつガイドフイルムは、ＩｎＰメツシユ同調を
保証するように、ｘとｙとの以下の関係ｘ＝０．１８９
４ｙ／（０．４１８４−０．０１３ｙ）により、Ｇａｘ
Ｉｎｌ−ｘ Ａｓｙ Ｐｌ−ｙから作られる。 加えて、式 Ｅｇ（ｅＶ）＝１．３５−０．７２ｙ＋０．１２ｙ２に
より定義されるこの４価の材料の禁止帯域エネルギが１
．２５ｅＶ（または１μｍ）と０．８５ｅＶ（または１
．４５μｍ）との間に、すなわちまず値ｘ＝０．０６お
よびｙ＝０．１４の対および次いでｘ＝０．３７および
ｙ＝０．８０の対の間に置かれる範囲内でｘおよびｙを
変化させるのが合理的である。
【００５０】従来のフオトエツチング技術（ＣＶＤ蒸着
、樹脂フオトマスク、化学エツチング、フオトマスクの
除去）によつて、窒化シリコンマスク１０（Ｓｉ３ Ｎ
４ ）は保持されるべき閉じ込めフイルム８の領域をマ
スキングにより具体化される。
、樹脂フオトマスク、化学エツチング、フオトマスクの
除去）によつて、窒化シリコンマスク１０（Ｓｉ３ Ｎ
４ ）は保持されるべき閉じ込めフイルム８の領域をマ
スキングにより具体化される。
【００５１】選択的な攻撃によつて、フイルム８はエツ
チングされ、窒化シリコンマスク１０はこのエツチング
をマスクするのに使用され、かくしてマスク１０の形状
を、図２および図３に示されるように、フイルム８に転
写する。このエツチングフイルムはアルゴンイオンによ
るイオンエツチングによりまたは湿式方法を介してＩｎ
Ｐフイルム８に関して１：１の容量比率のＨＣｌ／Ｈ３
ＰＯ４ の混合物およびＧａＡｌＡｓフイルム８に関
して１：８：１の容量比率においてＨ２ ＳＯ４ ／Ｈ
２ Ｏ２ ／Ｈ２ Ｏの混合物により具体化される。
チングされ、窒化シリコンマスク１０はこのエツチング
をマスクするのに使用され、かくしてマスク１０の形状
を、図２および図３に示されるように、フイルム８に転
写する。このエツチングフイルムはアルゴンイオンによ
るイオンエツチングによりまたは湿式方法を介してＩｎ
Ｐフイルム８に関して１：１の容量比率のＨＣｌ／Ｈ３
ＰＯ４ の混合物およびＧａＡｌＡｓフイルム８に関
して１：８：１の容量比率においてＨ２ ＳＯ４ ／Ｈ
２ Ｏ２ ／Ｈ２ Ｏの混合物により具体化される。
【００５２】マスク１０はフイルム８の１部分のみに延
在する一定の幅１を有する帯片の形で現れ、かくしてそ
れは幅１、代表的には４μｍ（図３）を有する帯片ガイ
ド８ａの獲得を可能にし、その端部はフイルム６を有す
る段部１２を形成する。
在する一定の幅１を有する帯片の形で現れ、かくしてそ
れは幅１、代表的には４μｍ（図３）を有する帯片ガイ
ド８ａの獲得を可能にし、その端部はフイルム６を有す
る段部１２を形成する。
【００５３】フイルム８のエツチングは、図２に示され
るように、その厚さ全体にわたつて、または図４に示さ
れるように、フイルムの厚さの１部分のみになされるこ
とができる。
るように、その厚さ全体にわたつて、または図４に示さ
れるように、フイルムの厚さの１部分のみになされるこ
とができる。
【００５４】次いで、エツチングマスク１０はＣＦ４
プラズマにより乾燥方法で除去される。
プラズマにより乾燥方法で除去される。
【００５５】図５に示される方法の次の段階は帯片ガイ
ド８ａ全体、ならびに保持されるようなフイルム６の領
域をマスクするようになされる新たな窒化シリコンマス
ク１４を形成することからなる。マスク１４は段部１２
の端部に配置された段部１２に隣接したフイルム６の領
域をマスクする。
ド８ａ全体、ならびに保持されるようなフイルム６の領
域をマスクするようになされる新たな窒化シリコンマス
ク１４を形成することからなる。マスク１４は段部１２
の端部に配置された段部１２に隣接したフイルム６の領
域をマスクする。
【００５６】次いで、選択的なエツチングがフイルム６
についてその厚さ全体にわたつてなされる。得られた構
造は図６に示される構造である。エツチングされたフイ
ルム６は、フイルム４に沿って、２つの段部を有する階
段を構成するように段部１２に隣接する段部１６を画成
する。
についてその厚さ全体にわたつてなされる。得られた構
造は図６に示される構造である。エツチングされたフイ
ルム６は、フイルム４に沿って、２つの段部を有する階
段を構成するように段部１２に隣接する段部１６を画成
する。
【００５７】ＧａＩｎＡｓＰフイルム６に関して、選択
的な攻撃が１：１０：１の容量比率においてＨ２ ＳＯ
４ ／Ｈ２ Ｏ２／Ｈ２ Ｏの溶液により行われること
ができそしてＧａＡｓガイドフイルムに関して、エツチ
ングは３：１：３の容量比率においてＣＨ４ Ｏ／Ｈ２
Ｏ２ ／Ｈ３ ＰＯ４ により行われる。
的な攻撃が１：１０：１の容量比率においてＨ２ ＳＯ
４ ／Ｈ２ Ｏ２／Ｈ２ Ｏの溶液により行われること
ができそしてＧａＡｓガイドフイルムに関して、エツチ
ングは３：１：３の容量比率においてＣＨ４ Ｏ／Ｈ２
Ｏ２ ／Ｈ３ ＰＯ４ により行われる。
【００５８】２つの段部を分離する間隔ｄは約８μｍで
ある。
ある。
【００５９】エツチングマスク１４の除去後、マスク１
０によると同一条件にしたがつて、ドーピングされた光
伝導半導体ＩＩＩ−Ｖ族材料フイルム１８がエピタキシ
ヤル成長させられる。このフイルムはフイルム８および
６の積み重ねより厚くかつ２ないし５μｍの厚さを有す
る。
０によると同一条件にしたがつて、ドーピングされた光
伝導半導体ＩＩＩ−Ｖ族材料フイルム１８がエピタキシ
ヤル成長させられる。このフイルムはフイルム８および
６の積み重ねより厚くかつ２ないし５μｍの厚さを有す
る。
【００６０】このフイルム１８は、ＩｎＰまたはＧａＡ
ｓ基板に関しての０．７５ｅＶ（または１．６５μｍ）
の禁止帯域エネルギに対応する、ｚ＝０．４７を有する
Ｇａｌ−ｚＩｎｚＡｓ（ｎ−型）（＜１０１６ｃｍ −
３ ）から作られる。
ｓ基板に関しての０．７５ｅＶ（または１．６５μｍ）
の禁止帯域エネルギに対応する、ｚ＝０．４７を有する
Ｇａｌ−ｚＩｎｚＡｓ（ｎ−型）（＜１０１６ｃｍ −
３ ）から作られる。
【００６１】窒化シリコンからなる新たなマスク２０が
形成されその開口が段部１２および１６の上方に作られ
、段部１６の端部はマスクされる。マスクの位置決めは
厳密に重要ではない。
形成されその開口が段部１２および１６の上方に作られ
、段部１６の端部はマスクされる。マスクの位置決めは
厳密に重要ではない。
【００６２】次いで、選択的なエツチングがそれから光
伝導フイルム１８のマスクされてない部分を除去するよ
うに光伝導フイルム１８から作られる。得られた構造は
図７に示される構造である。このエツチングは１：１０
：１の容量比率のＨ２ ＳＯ４ ／Ｈ２ Ｏ２ ／Ｈ２
Ｏからなる溶液により具体化される。
伝導フイルム１８のマスクされてない部分を除去するよ
うに光伝導フイルム１８から作られる。得られた構造は
図７に示される構造である。このエツチングは１：１０
：１の容量比率のＨ２ ＳＯ４ ／Ｈ２ Ｏ２ ／Ｈ２
Ｏからなる溶液により具体化される。
【００６３】次いで、エツチングマスク２０が前述され
たように除去される。
たように除去される。
【００６４】次いで、２つの電極２４および２６が、こ
の分野の専門家に良く知られている、「持ち上げ」技術
によつて光伝導フイルム１８上に堆積される。
の分野の専門家に良く知られている、「持ち上げ」技術
によつて光伝導フイルム１８上に堆積される。
【００６５】図８に示されるように、電極２４および２
６は帯片ガイド８ａの突起に堆積されかつ帯片ガイド８
ａの両側に対称的に配置され、それらは帯片ガイド８ａ
の長手方向軸線に対して平行に方向付けられる。これら
の電極は段部１６に取り付けられることができる。
６は帯片ガイド８ａの突起に堆積されかつ帯片ガイド８
ａの両側に対称的に配置され、それらは帯片ガイド８ａ
の長手方向軸線に対して平行に方向付けられる。これら
の電極は段部１６に取り付けられることができる。
【００６６】２つの電極を分離する間隔ｅはほとんど帯
片ガイド８ａの幅１である。
片ガイド８ａの幅１である。
【００６７】光電効率による検出可能な入射光パワー、
ならびに最適な応答速度を増大する１つの方法は、図９
および１０に示されるように、光ビーム２７がエピタキ
シヤル成長フイルムの平面の内部に屈折を介して自由に
広がるようにすることである。
ならびに最適な応答速度を増大する１つの方法は、図９
および１０に示されるように、光ビーム２７がエピタキ
シヤル成長フイルムの平面の内部に屈折を介して自由に
広がるようにすることである。
【００６８】このために、フイルム８に画成された帯片
ガイド２８はエピタキシヤル成長フイルムに対して平行
な平面内で横方向の広がり２８ａまたは２８ｂにより電
極２４および２６と反対の端部で終端される。
ガイド２８はエピタキシヤル成長フイルムに対して平行
な平面内で横方向の広がり２８ａまたは２８ｂにより電
極２４および２６と反対の端部で終端される。
【００６９】この広げられた部分は、図９に示されるよ
うに、平行六面体の長方形２８ａの形状を、または図１
０に示されるように、截切円錐形２８ｂの形状、または
他の断熱的な形状（パラボラのごとき）を有することが
できる。帯片ガイドのこれらの特別な形状は適宜に形成
されたエツチングマスクを使用することによりフイルム
８の選択的なエツチングの間中得られる。
うに、平行六面体の長方形２８ａの形状を、または図１
０に示されるように、截切円錐形２８ｂの形状、または
他の断熱的な形状（パラボラのごとき）を有することが
できる。帯片ガイドのこれらの特別な形状は適宜に形成
されたエツチングマスクを使用することによりフイルム
８の選択的なエツチングの間中得られる。
【００７０】図９の形状において、電極２４および２６
を分離する間隔Ｅはビーム２７の突起に対して垂直な方
向に沿って測定される広げられた部分２８ａの幅１に等
しい。
を分離する間隔Ｅはビーム２７の突起に対して垂直な方
向に沿って測定される広げられた部分２８ａの幅１に等
しい。
【００７１】本発明の集積構造の検出器部分はまた、図
１１に示されるように、１つの光検出器からなることが
できる。この構造は検出部分によつて単に前記構造と異
なる。この部分は検出器フイルム１８の方向と反対の方
向に作用する導電性を有する拡散領域３２およびとくに
拡散領域ｐ＋により２つの電極２４および２６を置き換
えることからなる。この拡散領域３２はガイドフイルム
の段部１６に取り付けられる。
１１に示されるように、１つの光検出器からなることが
できる。この構造は検出部分によつて単に前記構造と異
なる。この部分は検出器フイルム１８の方向と反対の方
向に作用する導電性を有する拡散領域３２およびとくに
拡散領域ｐ＋により２つの電極２４および２６を置き換
えることからなる。この拡散領域３２はガイドフイルム
の段部１６に取り付けられる。
【００７２】この拡散はその開口が段部１６に対して垂
直に置かれる窒化シリコンマスクによつて行われる。こ
の開口は約３０μｍの直径を有する。密封された球内の
ＺｎＡｓ２ の局部拡散が以下の条件で、すなわち、約
１．５μｍの接合深さに関して５００°Ｃで２時間行わ
れた。
直に置かれる窒化シリコンマスクによつて行われる。こ
の開口は約３０μｍの直径を有する。密封された球内の
ＺｎＡｓ２ の局部拡散が以下の条件で、すなわち、約
１．５μｍの接合深さに関して５００°Ｃで２時間行わ
れた。
【００７３】この拡散ｐ＋は構造のガイド部分の上方に
置かれたフイルム１８の部分を除去する以前に具体化さ
れる（図６および図７）。
置かれたフイルム１８の部分を除去する以前に具体化さ
れる（図６および図７）。
【００７４】抵抗接点３４および３６はダイオードのそ
れぞれ領域ｐ＋およびｎ＋に具体化される。これらの接
点はそれぞれＡｕＺｎおよびＡｕＧｅＮｉ接点である。
れぞれ領域ｐ＋およびｎ＋に具体化される。これらの接
点はそれぞれＡｕＺｎおよびＡｕＧｅＮｉ接点である。
【００７５】この光ガイド／検出器構造の帯片ガイドは
もちろん、図９および図１０に示されるように、１つの
広げられた部分からなり、この広げられた部分の幅Ｌは
ほぼダイオードの直径、すなわち３０μｍに等しい。
もちろん、図９および図１０に示されるように、１つの
広げられた部分からなり、この広げられた部分の幅Ｌは
ほぼダイオードの直径、すなわち３０μｍに等しい。
【００７６】フイルム１８の成長インターフエイスから
できるだけ離れたフオトダイオードまたは光伝導体の実
施例は光情報の損失の制限かつしたがつてフオトダイオ
ードまたは光伝導体の効率の増加を可能にする。実際に
、成長インターフエイスは照射により発生されたこれら
の電子のトラツプを構成する。
できるだけ離れたフオトダイオードまたは光伝導体の実
施例は光情報の損失の制限かつしたがつてフオトダイオ
ードまたは光伝導体の効率の増加を可能にする。実際に
、成長インターフエイスは照射により発生されたこれら
の電子のトラツプを構成する。
【００７７】ガイドおよび光検出器のバツト結合におい
て、接合点ｐｎは、図１２に示されるように、ガイドの
限界と同じ高さに置かれる必要があり、ガイドの端部６
ａおよび接合の拡散領域３２を分離する間隔ａは、光検
出器材料１８ａの吸収特性に依存して、１ないし数μｍ
間で変化することができる。いまや、実際に間隔ａを最
大に減少するのは極めて困難である。
て、接合点ｐｎは、図１２に示されるように、ガイドの
限界と同じ高さに置かれる必要があり、ガイドの端部６
ａおよび接合の拡散領域３２を分離する間隔ａは、光検
出器材料１８ａの吸収特性に依存して、１ないし数μｍ
間で変化することができる。いまや、実際に間隔ａを最
大に減少するのは極めて困難である。
【００７８】ガイドフイルム上への階段頂部１６の概念
により、本発明によれば、検出部分かつとくに拡散領域
３２または電極２４および２６は正確に配置される必要
がない。
により、本発明によれば、検出部分かつとくに拡散領域
３２または電極２４および２６は正確に配置される必要
がない。
【００７９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
集積モノリシツク光ガイド／検出器構造を具体化するた
めの集積光ガイド／検出器構造の具体化方法において、
集積モノリシツク光ガイド／検出器構造を具体化するた
めの集積光ガイド／検出器構造の具体化方法において、
【００８０】ａ）半導体材料上に下方半導体閉じ込めフ
イルム、その次に半導体ガイドフイルムおよび最後に上
方半導体閉じ込めフイルムをエピタキシヤル成長させ、
前記ガイドフイルムが前記閉じ込めフイルムのエネルギ
より小さいエネルギの禁止帯域を有し、これらのフイル
ムが同一型の導電性を有し、
イルム、その次に半導体ガイドフイルムおよび最後に上
方半導体閉じ込めフイルムをエピタキシヤル成長させ、
前記ガイドフイルムが前記閉じ込めフイルムのエネルギ
より小さいエネルギの禁止帯域を有し、これらのフイル
ムが同一型の導電性を有し、
【００８１】ｂ）第１段部を制限する一端により帯片ガ
イドを形成するように前記上方閉じ込めをエツチングし
、
イドを形成するように前記上方閉じ込めをエツチングし
、
【００８２】ｃ）前記第１段部に隣接する第２段部を形
成するように工程ｂで自由にされたガイドフイルムをエ
ツチングし、
成するように工程ｂで自由にされたガイドフイルムをエ
ツチングし、
【００８３】ｄ）工程ｃで得られた構造上にこの型の導
電性を有する半導体検出器フイルムをエピタキシヤル成
長し、
電性を有する半導体検出器フイルムをエピタキシヤル成
長し、
【００８４】ｅ）前記帯片ガイドを被覆する検出器フイ
ルムのその部分を除去し、そして
ルムのその部分を除去し、そして
【００８５】ｆ）前記ガイドフイルムと前記検出器との
間のバツト結合を具体化するように前記段部と反対の前
記検出器フイルムに検出器を形成することからなるので
、従来技術の方法より実行が非常に簡単でありかつ検出
効率の増大を可能にし、さらにより大きな入射光パワー
を使用する可能性を有する集積光ガイド／検出器構造の
具体化方法を提供することができる。
間のバツト結合を具体化するように前記段部と反対の前
記検出器フイルムに検出器を形成することからなるので
、従来技術の方法より実行が非常に簡単でありかつ検出
効率の増大を可能にし、さらにより大きな入射光パワー
を使用する可能性を有する集積光ガイド／検出器構造の
具体化方法を提供することができる。
【図１】本発明に従っている光伝導体を具体化するため
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
【図２】本発明に従っている光伝導体を具体化するため
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
【図３】本発明に従っている光伝導体を具体化するため
の工程を示す平面図である。
の工程を示す平面図である。
【図４】本発明に従っている集積光ガイド／検出器構造
の変形実施例を示す長手方向切り欠き図である。
の変形実施例を示す長手方向切り欠き図である。
【図５】本発明に従っている光伝導体を具体化するため
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
【図６】本発明に従っている光伝導体を具体化するため
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
【図７】本発明に従っている光伝導体を具体化するため
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
の工程を示す長手方向切り欠き図である。
【図８】本発明に従っている光伝導体を具体化するため
の工程を示す平面図である。
の工程を示す平面図である。
【図９】本発明に従っている集積光ガイド／検出器構造
の変形実施例を示す平面図である。
の変形実施例を示す平面図である。
【図１０】本発明に従っている集積光ガイド／検出器構
造の変形実施例を示す平面図である。
造の変形実施例を示す平面図である。
【図１１】本発明に従っている集積光ガイド／検出器構
造ｐ−ｉ−ｎの実施例を示す長手方向切り欠き図である
。
造ｐ−ｉ−ｎの実施例を示す長手方向切り欠き図である
。
【図１２】ガイドフイルムの段部の実施なしのバツト結
合の実際の困難を示している、本発明の部分を形成しな
い集積光ガイド／検出器の実施例を示す長手方向切り欠
き図である。
合の実際の困難を示している、本発明の部分を形成しな
い集積光ガイド／検出器の実施例を示す長手方向切り欠
き図である。
１ 基板
４ 下方閉じ込めフイルム
６ ガイドフイルム
８ 上方閉じ込めフイルム
１０ マスク
１２ 段部
１６ 段部
１８ ＩＩＩ−Ｖ族材料フイルム
２０ マスク
２４ 電極
２６ 電極
Claims (11)
- 【請求項１】 集積モノリシツク光ガイド／検出器構
造を具体化するための集積光ガイド／検出器構造の具体
化方法において、ａ）半導体材料上に下方半導体閉じ込
めフイルム、その次に半導体ガイドフイルムおよび最後
に上方半導体閉じ込めフイルムをエピタキシヤル成長さ
せ、前記ガイドフイルムが前記閉じ込めフイルムのエネ
ルギより小さいエネルギの禁止帯域を有し、これらのフ
イルムが同一型の導電性を有し、ｂ）第１段部を制限す
る一端により帯片ガイドを形成するように前記上方閉じ
込めをエツチングし、ｃ）前記第１段部に隣接する第２
段部を形成するように工程ｂで自由にされたガイドフイ
ルムをエツチングし、ｄ）工程ｃで得られた構造上にこ
の型の導電性を有する半導体検出器フイルムをエピタキ
シヤル成長し、ｅ）前記帯片ガイドを被覆する検出器フ
イルムのその部分を除去し、そしてｆ）前記ガイドフイ
ルムと前記検出器との間のバツト結合を具体化するよう
に前記段部と反対の前記検出器フイルムに検出器を形成
することからなることを特徴とする集積光ガイド／検出
器構造の具体化方法。 - 【請求項２】 前記上方閉じ込めフイルムのエツチン
グはこの上方閉じ込めフイルムの半導体材料が前記第２
段部上にあるようにその厚さの１部分上にのみ具体化さ
れることを特徴とする請求項１に記載の集積光ガイド／
検出器構造の具体化方法。 - 【請求項３】 前記帯片ガイドは前記端部でエピタキ
シヤル成長されたフイルムに対して平行な平面内の横方
向広がりにより終端することを特徴とする請求項１に記
載の集積光ガイド／検出器構造の具体化方法。 - 【請求項４】 前記工程ｆは互いに間隔が置かれそし
て前記帯片ガイドの両側で前記段部と反対にかつ前記帯
片ガイドに平行に配置される前記検出器フイルム上に２
つの導電性電極を形成することからなることを特徴とす
る請求項１に記載の集積光ガイド／検出器構造の具体化
方法。 - 【請求項５】 前記工程ｆは前記段部と反対に接合点
ｐｎおよび領域ｎおよびｐの各々の抵抗接点を形成する
ように前記半導体フイルムの導電性と異なる型の導電性
を有する不純物を局部的に拡散することからなることを
特徴とする請求項１に記載の集積光ガイド／検出器構造
の具体化方法。 - 【請求項６】 前記第１および第２段部の垂直側片を
分離する間隔は５ないし１０μｍの間隔で選ばれること
を特徴とする請求項１に記載の集積光ガイド／検出器構
造の具体化方法。 - 【請求項７】 前記エピタキシヤル成長フイルムを支
持する半導体材料は非半導体基板により構成され、その
上に多量にドーピングされた半導体フイルムがエピタキ
シヤル成長され、上方および下方閉じ込めフイルム、ガ
イドフイルムおよび検出器フイルムを構成する基板と同
一型からなることを特徴とする請求項１に記載の集積光
ガイド／検出器構造の具体化方法。 - 【請求項８】 前記半導体材料および前記半導体フイ
ルムはＩＩＩ−Ｖ族化合物により構成されることを特徴
とする請求項１に記載の集積光ガイド／検出器構造の具
体化方法。 - 【請求項９】 前記閉じ込めフイルム、前記ガイドフ
イルムおよび前記検出器フイルムは故意にドーピングさ
れないことを特徴とする請求項７に記載の集積光ガイド
／検出器構造の具体化方法。 - 【請求項１０】 前記基板はＩｎＰ基板（ｎ＋型）で
あり、前記閉じ込めフイルムはＩｎＰフイルム（ｎ−型
）であり、前記ガイドフイルムはＧａｘ Ｉｎｌ−ｘ
Ａｓｙ Ｐｌ−ｙフイルム（ｎ−型）であり、ｘは０
より大きくかつ１より小さいかほぼ等しくかつｙは０よ
り大きくかつ１より小さいかまたはほぼ等しく、そして
前記検出器フイルムはＧａｌ−ｚＩｎｚＡｓフイルム（
ｎ−型）で、ｚは０より大きくかつ１より小さいかまた
はほぼ等しいことを特徴とする請求項７に記載の集積光
ガイド／検出器構造の具体化方法。 - 【請求項１１】 前記基板はＧａＡｓ（ｎ＋型）であ
り、前記閉じ込めフイルムはＧａｌ−ｔＡｌｔＡｓフイ
ルム（ｎ−型）であり、ｔは０より大きくかつ１よりち
いさいかまたはほぼ等しく、前記ガイドフイルムはＧａ
Ａｓフイルム（ｎ−型）であり、そして前記検出器フイ
ルムはＧａｌ−ｖＩｎｖＡｓフイルム（ｎ−型）であり
、ｖは０より大きくかつ１より小さいかまたはほぼ等し
いことを特徴とする請求項７に記載の集積光ガイド／検
出器構造の具体化方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9006317 | 1990-05-21 | ||
| FR9006317A FR2662304B1 (fr) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Procede de fabrication d'une structure integree guide-detecteur de lumiere en materiau semi-conducteur. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252079A true JPH04252079A (ja) | 1992-09-08 |
| JP3010389B2 JP3010389B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=9396798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3144229A Expired - Lifetime JP3010389B2 (ja) | 1990-05-21 | 1991-05-21 | 集積光ガイド／検出器構造の形成方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5190883A (ja) |
| EP (1) | EP0458688B1 (ja) |
| JP (1) | JP3010389B2 (ja) |
| DE (1) | DE69108605T2 (ja) |
| FR (1) | FR2662304B1 (ja) |
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| JP2003152216A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | Anritsu Corp | 半導体受光素子 |
| JP2014220267A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-11-20 | 富士通株式会社 | 導波路型半導体受光装置及びその製造方法 |
| JP2020513716A (ja) * | 2016-11-10 | 2020-05-14 | コプシス・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータＱＯｐＳｙＳ Ｓ．ｒ．ｌ． | フォトニック共振モータ |
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1991
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- 1991-05-17 DE DE69108605T patent/DE69108605T2/de not_active Expired - Fee Related
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