JPH05119359A - Substrate type optical switch and production thereof - Google Patents

Substrate type optical switch and production thereof

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JPH05119359A
JPH05119359A JP30995691A JP30995691A JPH05119359A JP H05119359 A JPH05119359 A JP H05119359A JP 30995691 A JP30995691 A JP 30995691A JP 30995691 A JP30995691 A JP 30995691A JP H05119359 A JPH05119359 A JP H05119359A
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JP
Japan
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layer
inp
optical waveguide
current
substrate
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Application number
JP30995691A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Sakano
達也 坂野
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To decrease driving currents and to reduce driving electric power as well as to improve switching characteristics. CONSTITUTION:A p-InP buffer layer 11, a u-InGaAsP optical waveguide layer 12, an n<+>-InP current confining layer 13, an n<+>-InGaAsP cap layer 14 are successively grown as crystals on a p-InP substrate 1 by a liquid epitaxy or vapor growth method and thereafter, the current confining layer 13 is etched by a selective chemical etching method. A p-InP current block layer 15 is then grown as crystals so as to be adjacent to the current confining layer 13 and further, this current block layer 15 is etched to constitute a ridge type waveguide structure. An electrode 18 in contact with the current confining layer atop the substrate 1 is provided and an electrode 19 is provided on the rear surface of the substrate 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光通信や光情報処理
等に用いられる基板型光スイッチ及びその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate type optical switch used for optical communication, optical information processing and the like and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、基板型光スイッチとして、キ
ャリア注入により引き起こされるバンドフィリング効果
による大きな屈折率変化を利用することにより構成され
る内部全反射型光スイッチが提案されている(たとえば
IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATION vo
l.6,No.7 p1262-1266)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a substrate type optical switch, an internal total reflection type optical switch has been proposed which utilizes a large change in the refractive index due to a band filling effect caused by carrier injection (for example,
IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATION vo
l.6, No.7 p1262-1266).

【0003】この基板型光スイッチは、図16に示すよ
うに、化合物半導体材料であるn−InP(n型インジ
ウムリン)の基板4上にX字状の光導波路部5を設け
て、その交差部6をスイッチング部として形成したもの
である。光導波路部5は、図17に示すようにリブ型光
導波路構造となっており、n−InP基板4上にn−I
nPバッファ層41を介してu−InGaAsP(無ド
ープインジウムガリウムヒ素リン)の光導波路層42を
形成し、さらにその上にn−InPクラッド層43を形
成した後、エッチングすることにより作られている。
In this substrate type optical switch, as shown in FIG. 16, an X-shaped optical waveguide portion 5 is provided on a substrate 4 of n-InP (n-type indium phosphide) which is a compound semiconductor material, and intersects with each other. The part 6 is formed as a switching part. The optical waveguide portion 5 has a rib type optical waveguide structure as shown in FIG. 17, and is formed on the n-InP substrate 4 with n-I.
An optical waveguide layer 42 of u-InGaAsP (undoped indium gallium arsenide phosphide) is formed via an nP buffer layer 41, an n-InP clad layer 43 is further formed on the optical waveguide layer 42, and etching is performed. ..

【0004】その交差部のスイッチング部6では、図1
8に示すように、n−InPクラッド層43の一部にp
−InP電流閉じ込め層44が形成され、その上面にp
型電極46が、下面にn型電極47が形成されている。
なお、このn−InP基板4の上面には、p−InP電
流閉じ込め層44の上面を除いて、その全面を覆うよう
に二酸化硅素の絶縁層45が形成されている。
The switching section 6 at the intersection is shown in FIG.
8, a portion of the n-InP clad layer 43 has p
-InP current confinement layer 44 is formed, and p is formed on the upper surface thereof.
The mold electrode 46 and the n-type electrode 47 are formed on the lower surface.
An insulating layer 45 of silicon dioxide is formed on the upper surface of the n-InP substrate 4 so as to cover the entire surface of the p-InP current confinement layer 44 except the upper surface thereof.

【0005】電極46、47間に電圧をかけることによ
り電流を注入すると、p−InP電流閉じ込め層44と
n−InPバッファ層41との間にダブルヘテロ接合が
形成されるため、このp−InP電流閉じ込め層44を
通じて順方向電流が流れる。n−InPクラッド層43
は電流を阻止する電流ブロック層として機能する。この
ような構造をとるのはu−InGaAsP光導波路層4
2内で注入キャリア密度を上げるためである。このキャ
リア注入により、バンドフィリング効果による屈折率変
化が起こり、入射光の全反射を生じさせることができ
る。すなわち、図16に示すように、光導波路部5の一
端Piから光を入射する場合、上記のような電流注入を
行なわないときは光は直進して一端Paより出射する
が、上記のように電流注入するとスイッチ部6で全反射
されて他端Pbより出射するようになる。
When a current is injected by applying a voltage between the electrodes 46 and 47, a double heterojunction is formed between the p-InP current confinement layer 44 and the n-InP buffer layer 41, so that this p-InP is formed. A forward current flows through the current confinement layer 44. n-InP clad layer 43
Acts as a current blocking layer that blocks current. This structure has a structure of the u-InGaAsP optical waveguide layer 4
This is to increase the density of injected carriers within 2. By this carrier injection, the refractive index changes due to the band-filling effect, and total reflection of incident light can be generated. That is, as shown in FIG. 16, when the light is incident from one end Pi of the optical waveguide portion 5 and the current is not injected as described above, the light goes straight and is emitted from the one end Pa, but as described above. When the current is injected, it is totally reflected by the switch portion 6 and emitted from the other end Pb.

【0006】このような基板型光スイッチは、従来では
つぎのようにして製造されている。まず、液相エピタキ
シャル成長(LPE)法または有機金属気相成長(OM
VPE)法により、図19に示すようにn−InP基板
4の一面上に、n−InPバッファ層41、u−InG
aAsP光導波路層42及びn−InPクラッド層43
を順次多層成長させる。つぎに、この基板4の上面をフ
ォトリソグラフ技術と反応性イオンエッチング(RI
E)技術を用いてn−InPクラッド層43の一部をエ
ッチングすることにより図17や図18に示すようなリ
ブ型光導波路構造を作る。その後、交差部において亜鉛
(Zn)を選択的に拡散し、p−InP電流閉じ込め層
44を形成する。そして、上面を覆う二酸化硅素の絶縁
層45の一部を除去し光導波路42に対してp型電極4
6をコンタクトさせるとともに、下面にn型電極47を
形成する。
Such a substrate type optical switch is conventionally manufactured as follows. First, liquid phase epitaxial growth (LPE) method or metal organic chemical vapor deposition (OM)
VPE) method, as shown in FIG. 19, the n-InP buffer layer 41 and u-InG are formed on one surface of the n-InP substrate 4.
aAsP optical waveguide layer 42 and n-InP clad layer 43
Are sequentially grown in multiple layers. Next, the upper surface of the substrate 4 is subjected to photolithography technology and reactive ion etching (RI
E) technique is used to etch a part of the n-InP cladding layer 43 to form a rib type optical waveguide structure as shown in FIGS. After that, zinc (Zn) is selectively diffused at the intersection to form the p-InP current confinement layer 44. Then, a portion of the silicon dioxide insulating layer 45 covering the upper surface is removed to remove the p-type electrode 4 from the optical waveguide 42.
6 is contacted and an n-type electrode 47 is formed on the lower surface.

【0007】このような基板型光スイッチは、バンドフ
ィリング効果による大きな屈折率変化を用いるという特
徴を有するとともに、n−InP基板上にLPE法また
はOMVPE法により1回の結晶成長のみで作製できる
という利点を持っている。
Such a substrate type optical switch is characterized by using a large change in the refractive index due to the band-filling effect, and can be fabricated on the n-InP substrate by the LPE method or the OMVPE method only once. Have an advantage

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板型光スイッチは、低電流駆動という点で問題があ
る。駆動電流が大きくなると、光スイッチの駆動電力が
大きくなるので、特にこのような光スイッチを集積化す
る場合や高速で動作させる場合には問題が大きい。
However, the conventional substrate type optical switch has a problem in that it is driven at a low current. When the driving current becomes large, the driving power of the optical switch becomes large, so that there is a serious problem especially when such an optical switch is integrated or operated at high speed.

【0009】上記のように駆動電流が大きくなる原因と
しては以下に示すようなことが考えられる。まず、この
基板型光スイッチは、上記のようにn−InPクラッド
層内にZn拡散を用いて電流閉じ込め層を形成してい
る。光スイッチに一定の電流を注入した場合、電流閉じ
込め領域の体積が小さくなれば注入キャリア密度は増加
するので低電流駆動が実現できるが、このような光スイ
ッチでは拡散という手法を用い電流閉じ込め領域を形成
しているため電流閉じ込め領域の幅を微細(たとえば1
μm以下)にすることが困難であり、低電流駆動を実現
することができない。また、このように形成されたp−
InP電流閉じ込め層は、n−InPクラッド層との間
でpn順方向ホモ接合を形成する。すなわち、注入され
た電流は、ダブルヘテロ接合とこのホモ接合間のわずか
なポテンシャル差により、ダブルヘテロ接合側に優先的
に流れるのであるが、高電流注入時にはポテンシャルの
差が小さいのでこのホモ接合側にも電流が流れることと
なり、高効率動作、つまり低電流駆動を実現することが
できない。さらに、拡散その他の方法でp−InP電流
閉じ込め層の幅を微細にすることができたとしても、こ
の電流を閉じ込める領域がp型のInPにより構成され
ることになり、p型のInPはn型のInPに比べて電
気抵抗率が1桁大きいので、この電流閉じ込め領域で素
子の電気抵抗が増大し、低電力で光スイッチを駆動する
ことが困難となる。そのため、このような光スイッチを
集積化してマトリクススイッチを形成する場合には個々
のスイッチエレメントでの消費電力が大きいので、全消
費電流が大きくなって問題が大きい。
The cause of the large drive current as described above can be considered as follows. First, in this substrate type optical switch, the current confinement layer is formed by using Zn diffusion in the n-InP cladding layer as described above. When a constant current is injected into the optical switch, the injection carrier density increases as the volume of the current confinement region decreases, so low current drive can be realized.However, in such an optical switch, a method called diffusion is used to reduce the current confinement region. Since it is formed, the width of the current confinement region is very small (for example, 1
.mu.m or less), and low current drive cannot be realized. In addition, p- formed in this way
The InP current confinement layer forms a pn forward homojunction with the n-InP cladding layer. That is, the injected current preferentially flows to the double heterojunction side due to the slight potential difference between the double heterojunction and this homojunction, but the potential difference is small at the time of high current injection, so this homojunction side Therefore, a current also flows, and high efficiency operation, that is, low current drive cannot be realized. Further, even if the width of the p-InP current confinement layer can be made fine by diffusion or other method, the region for confining this current is constituted by p-type InP, and p-type InP is n-type. Since the electrical resistivity is one digit higher than that of InP, the electrical resistance of the device increases in this current confinement region, making it difficult to drive the optical switch with low power. Therefore, when such an optical switch is integrated to form a matrix switch, the power consumption of each switch element is large, resulting in a large total current consumption, which is a serious problem.

【0010】この発明は、上記に鑑み、低電流駆動が可
能で、かつ駆動電力が小さな基板型光スイッチを提供す
ることを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a substrate type optical switch which can be driven at a low current and has a small driving power.

【0011】また、この発明は、そのように改善された
基板型光スイッチの製造方法を提供することをも目的と
している。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such an improved substrate type optical switch.

【0012】さらに、この発明は、漏洩電流を押さえる
ことにより低駆動電流を実現し、さらに駆動電力及び高
速スイッチの各特性をも改善した、基板型光スイッチを
提供することを目的とする。
A further object of the present invention is to provide a substrate type optical switch which realizes a low driving current by suppressing the leakage current and further improves the driving power and each characteristic of the high speed switch.

【0013】そして、この発明は、このような、漏洩電
流を少なくして駆動電流を低くし、かつ良好な駆動電力
・高速スイッチ特性を持つ基板型光スイッチを製造する
方法を提供することをも目的とする。
The present invention also provides a method of manufacturing such a substrate type optical switch which reduces the leakage current to reduce the driving current and has good driving power and high speed switching characteristics. To aim.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による基板型光スイッチにおいては、p−
InP基板と、この基板上に形成されたu−InGaA
sP光導波路層と、この光導波路層上に並列的に形成さ
れたn−InP電流閉じ込め層及びp−InP電流ブロ
ック層とが備えられており、電流閉じ込め層の幅を従来
の1/2以下の1μm程度とすることができ、また導電
型がn型なので、従来のようなp型の電流閉じ込め層と
比較すると素子の抵抗を1桁ほど改善することができ
る。
In order to achieve the above object, in the substrate type optical switch according to the present invention, p-
InP substrate and u-InGaA formed on this substrate
An sP optical waveguide layer, and an n-InP current confinement layer and a p-InP current blocking layer formed in parallel on the optical waveguide layer are provided, and the width of the current confinement layer is 1/2 or less of the conventional width. Of about 1 μm, and since the conductivity type is n-type, the resistance of the device can be improved by one digit as compared with the conventional p-type current confinement layer.

【0015】この発明による基板型光スイッチ製造方法
は、p−InP基板上にu−InGaAsP光導波路層
及びn−InP電流閉じ込め層を順次結晶成長させ、そ
の後このn−InP電流閉じ込め層をエッチングしてこ
の電流閉じ込め層の幅を狭くし、つぎにこの電流閉じ込
め層の脇に隣接するように上記光導波路層上にp−In
P電流ブロック層を再度結晶成長させることが特徴とな
っている。
In the method of manufacturing a substrate type optical switch according to the present invention, a u-InGaAsP optical waveguide layer and an n-InP current confinement layer are sequentially grown on a p-InP substrate, and then the n-InP current confinement layer is etched. The width of the lever current confinement layer is narrowed, and then p-In is formed on the optical waveguide layer so as to be adjacent to the side of the current confinement layer.
It is characterized in that the P current blocking layer is crystal-grown again.

【0016】また、p−InP基板上にu−InGaA
sP光導波路層及びp−InP電流ブロック層を順次結
晶成長させ、その後このp−InP電流ブロック層をエ
ッチングして上記光導波路層に到達する細長い溝を形成
し、つぎにこの細長い溝中において上記光導波路層上に
n−InP電流閉じ込め層を結晶成長させて製造しても
よい。
Further, u-InGaA is formed on the p-InP substrate.
The sP optical waveguide layer and the p-InP current blocking layer are sequentially crystal-grown, and then the p-InP current blocking layer is etched to form an elongated groove reaching the optical waveguide layer. The n-InP current confinement layer may be grown on the optical waveguide layer by crystal growth.

【0017】さらにこの発明による別の基板型光スイッ
チでは、p−InP基板と、この基板上に形成されたu
−InGaAsP光導波路層と、この光導波路層上に形
成されたn−InP電流閉じ込め層と、この電流閉じ込
め層の脇に隣接するように上記光導波路層上に形成され
たn−InP層及びそのn−InP層上に形成されたp
−InP層からなる電流ブロック層とを備えることが特
徴となっている。電流ブロック層がn−InP層とp−
InP層の2層でなり、その境界にn−pの逆接合が形
成されるためこの部分での電流リークが極めて少なくな
る。
Further, in another substrate type optical switch according to the present invention, a p-InP substrate and a u formed on this substrate.
-InGaAsP optical waveguide layer, n-InP current confinement layer formed on the optical waveguide layer, n-InP layer formed on the optical waveguide layer adjacent to the side of the current confinement layer, and the p formed on the n-InP layer
And a current blocking layer made of an InP layer. The current blocking layer is an n-InP layer and a p-
Since it is composed of two InP layers and an np reverse junction is formed at the boundary between them, current leakage at this portion is extremely small.

【0018】この発明による基板型光スイッチの別の製
造方法は、p−InP基板上にu−InGaAsP光導
波路層及びn−InP電流閉じ込め層を順次結晶成長さ
せ、その後このn−InP電流閉じ込め層をエッチング
してこの電流閉じ込め層の幅を狭くし、つぎにこの電流
閉じ込め層の脇に隣接するように上記光導波路層上にn
−InP層を結晶成長させるとともにそのn−InP層
の上にp−InP層を結晶成長させて電流ブロック層を
形成することが特徴となっている。
Another method of manufacturing a substrate type optical switch according to the present invention is that a u-InGaAsP optical waveguide layer and an n-InP current confinement layer are sequentially grown on a p-InP substrate, and then this n-InP current confinement layer is formed. To narrow the width of this current confinement layer, and then n on the optical waveguide layer so as to be adjacent to the side of this current confinement layer.
The feature is that the -InP layer is crystal-grown and the p-InP layer is crystal-grown on the n-InP layer to form the current block layer.

【0019】また、p−InP基板上にu−InGaA
sP光導波路層、n−InP層及びp−InP層を順次
結晶成長させ、その後このn−InP層及びp−InP
層からなる電流ブロック層をエッチングして上記光導波
路層に到達する細長い溝を形成し、つぎにこの電流ブロ
ック層の細長い溝中において上記光導波路層上にn−I
nP電流閉じ込め層を結晶成長させて、基板型光スイッ
チを製造することもできる。
Further, u-InGaA is formed on the p-InP substrate.
The sP optical waveguide layer, the n-InP layer, and the p-InP layer are sequentially crystal-grown, and then the n-InP layer and the p-InP layer are grown.
The current blocking layer consisting of layers is etched to form elongated grooves reaching the optical waveguide layer, and then n-I is formed on the optical waveguide layer in the elongated grooves of the current block layer.
A substrate type optical switch can be manufactured by crystal-growing the nP current confinement layer.

【0020】[0020]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図1は第1の実施例にかか
る基板型光スイッチを示すもので、この図に示すよう
に、化合物半導体材料であるp−InP基板1上にX字
状の光導波路部2が設けられており、その交差部3がス
イッチング部として形成されている。光導波路部2は図
2に示すようにリッジ型光導波路構造となっており、p
−InP基板1上にp−InPバッファ層11を介して
u−InGaAsP光導波路層12が形成され、さらに
その上に細長いp−InPクラッド層15及びn+−I
nGaAsPキャップ層14が凸状に乗っているという
構造となっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a substrate type optical switch according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, an X-shaped optical waveguide portion 2 is provided on a p-InP substrate 1 which is a compound semiconductor material. And the intersecting portion 3 is formed as a switching portion. The optical waveguide portion 2 has a ridge type optical waveguide structure as shown in FIG.
The u-InGaAsP optical waveguide layer 12 is formed on the -InP substrate 1 via the p-InP buffer layer 11, and the elongated p-InP cladding layer 15 and n + -I are further formed thereon.
The nGaAsP cap layer 14 has a convex structure.

【0021】交差部のスイッチング部3では、図3に示
すように、凸状のp−InPクラッド層15の一部にn
+−InP電流閉じ込め層13が細長く埋め込まれてお
り、その上面にn型電極18が、下面にp型電極19が
形成されている。なお、このp−InP基板1の上面に
は、n+−InP電流閉じ込め層13の上に位置するn+
−InGaAsPキャップ層14の上面の部分を除い
て、その全面を覆うように二酸化硅素の絶縁層17が形
成されている。
In the switching portion 3 at the intersection, as shown in FIG. 3, n is formed in a part of the convex p-InP cladding layer 15.
The + -InP current confinement layer 13 is embedded in an elongated shape, and the n-type electrode 18 is formed on the upper surface and the p-type electrode 19 is formed on the lower surface. Note that the upper surface of the p-InP substrate 1, overlying the n + -InP current confinement layer 13 n +
An insulating layer 17 made of silicon dioxide is formed so as to cover the entire surface of the -InGaAsP cap layer 14 except for the upper surface thereof.

【0022】電極18、19間に電圧を印加することに
より電流を注入すると、p−InPバッファ層11とn
+−InP電流閉じ込め層13との間のpnダブルヘテ
ロ接合を通して、このn+−InP電流閉じ込め層13
に電流が流れる。p−InPクラッド層15では電流が
阻止され、このクラッド層15は電流ブロック層として
機能することになるので、u−InGaAsP光導波路
層12内の反射部のキャリア密度が大きくなる。このよ
うなキャリア注入により、バンドフィリング効果による
屈折率変化が起こり、入射光の全反射を生じさせること
ができ、図1に示すように、光導波路部2の一端Piか
ら光を入射する場合、上記のような電流注入を行なわな
いときは光は直進して一端Paより出射するが、上記の
ように電流注入するとスイッチ部3で全反射されて他端
Pbより出射するようになる。
When a current is injected by applying a voltage between the electrodes 18 and 19, the p-InP buffer layer 11 and n
Through the pn double heterojunction between the + + -InP current confinement layer 13 and the n + -InP current confinement layer 13,
Current flows through. A current is blocked in the p-InP clad layer 15, and the clad layer 15 functions as a current blocking layer, so that the carrier density of the reflection portion in the u-InGaAsP optical waveguide layer 12 increases. Such carrier injection causes a change in the refractive index due to the band-filling effect and can cause total reflection of incident light. As shown in FIG. 1, when light is incident from one end Pi of the optical waveguide section 2, When current injection is not performed as described above, the light goes straight and is emitted from one end Pa, but when current injection is performed as described above, the light is totally reflected by the switch portion 3 and emitted from the other end Pb.

【0023】この場合、p−InP電流ブロック層15
とそこに埋め込まれるn+−InP電流閉じ込め層13
は、一方を先に結晶成長させた後、フォトリソグラフ技
術と選択化学エッチング技術により不要な部分を除去し
て必要な部分のみを残した後、再度の結晶成長によって
他方を形成すれば、n+−InP電流閉じ込め層13の
幅を従来の1/2以下の1μm程度とすることができ
る。このように電流閉じ込め層13の面積を従来の1/
2以下と小さくすることができるので、光スイッチとし
ての駆動電流は従来と比較して大幅に低減できる。ま
た、スイッチングのための屈折率変化はスイッチング電
流により上昇するキャリア密度の関数であるので、電流
閉じ込め層13の面積が狭ければ狭いほど効率のよいス
イッチング動作が実現でき、集積化を考えた場合非常に
有利である。
In this case, the p-InP current blocking layer 15
And the n + -InP current confinement layer 13 embedded therein
After the grown crystal one above, after leaving only necessary portions and unnecessary portions are removed by photolithography and selective chemical etching technique, by forming the other by the crystal growth again, n + The width of the —InP current confinement layer 13 can be set to about 1 μm, which is ½ or less of the conventional width. Thus, the area of the current confinement layer 13 is reduced to 1 /
Since it can be reduced to 2 or less, the drive current as an optical switch can be significantly reduced as compared with the conventional one. Further, since the change in the refractive index for switching is a function of the carrier density that rises due to the switching current, the narrower the area of the current confinement layer 13, the more efficient the switching operation can be realized, and when considering integration. Very advantageous.

【0024】さらに、この電流閉じ込め層13は導電型
がn型なので、p型の電流閉じ込め層の場合に比較して
スイッチング電流を流したときの素子の抵抗を1桁改善
することができる。たとえば、n+−InP電流閉じ込
め層13の面積を1μm×200μm(幅×長さ)と
し、このn+−InPのキャリア濃度を4×1018とし
た場合、この部分での抵抗はわずか0.1Ωとなる。ち
なみに従来のようにp型の電流閉じ込め層を用いた場合
はp−InPのキャリア濃度を4×1018とするなど同
様の条件の下で1.4Ωとなり、この実施例の方が1桁
以上小さくなっていることがわかる。その結果、駆動電
力及び高速スイッチの点で有利である。
Further, since the conductivity type of the current confinement layer 13 is n type, the resistance of the element when a switching current is passed can be improved by one digit as compared with the case of the p type current confinement layer. For example, when the area of the n + -InP current confinement layer 13 is set to 1 μm × 200 μm (width × length) and the carrier concentration of this n + -InP is set to 4 × 10 18 , the resistance in this portion is only 0. It becomes 1Ω. By the way, when a p-type current confinement layer is used as in the prior art, it becomes 1.4Ω under the same conditions such as setting the carrier concentration of p-InP to 4 × 10 18 , and this embodiment has one digit or more. You can see that it is getting smaller. As a result, it is advantageous in terms of driving power and high-speed switching.

【0025】つぎに、このような構造の基板型光スイッ
チの製造方法の一実施例について述べる。まず図4に示
すように、LPE法を用いてp−InP基板1上に、p
−InPバッファ層11、u−InGaAsP光導波路
層12、n+−InP電流閉じ込め層13、n+−InG
aAsPキャップ層14を、順次多層結晶成長させた。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a substrate type optical switch having such a structure will be described. First, as shown in FIG. 4, p is formed on the p-InP substrate 1 by the LPE method.
-InP buffer layer 11, u-InGaAsP optical waveguide layer 12, n + -InP current confinement layer 13, n + -InG
The aAsP cap layer 14 was sequentially subjected to multilayer crystal growth.

【0026】その後、スイッチング部3では、フォトリ
ソグラフ技術と、塩化水素系のエッチング液による選択
化学エッチング技術とを用いて、n+−InGaAsP
キャップ層14をマスクとして、n+−InP電流閉じ
込め層13を選択的に除去し、図5に示すように幅1μ
m、長さ200μmの細長いn+−InP電流閉じ込め
層13のみを残した。
Thereafter, in the switching section 3, n + -InGaAsP is used by using the photolithography technique and the selective chemical etching technique using a hydrogen chloride-based etching solution.
Using the cap layer 14 as a mask, the n + -InP current confinement layer 13 is selectively removed, and as shown in FIG.
Only the elongated n + -InP current confinement layer 13 having a length of m and a length of 200 μm was left.

【0027】つぎに、図6に示すようにこの残ったn+
−InP電流閉じ込め層13及びn+−InGaAsP
キャップ層14を二酸化硅素のマスク層16で覆った上
で、LPE法を用いて、p−InP電流ブロック層15
及びn+−InGaAsPキャップ層14を、n+−In
P電流閉じ込め層13の両脇に隣接して結晶成長させ
た。
Next, as shown in FIG. 6, the remaining n +
-InP current confinement layer 13 and n + -InGaAsP
The cap layer 14 is covered with a silicon dioxide mask layer 16, and then the p-InP current blocking layer 15 is formed by using the LPE method.
And n + -InGaAsP cap layer 14 with n + -In
Crystals were grown adjacent to both sides of the P current confinement layer 13.

【0028】光導波路部2では、上記のエッチング工程
において図5のようにはn+−InP電流閉じ込め層1
3、n+−InGaAsPキャップ層14は残ってい
ず、これらはすべて除去される。そして上記の再度の結
晶成長工程でp−InP電流ブロック層(クラッド層)
15とn+−InGaAsPキャップ層14が全面に形
成されることになる。
In the optical waveguide portion 2, the n + -InP current confinement layer 1 as shown in FIG.
3, n + -InGaAsP cap layer 14 is not left, and all of them are removed. Then, the p-InP current blocking layer (cladding layer) is formed by the above-described crystal growth step.
15 and the n + -InGaAsP cap layer 14 are formed on the entire surface.

【0029】つぎに光導波路部2をX字状に形成するた
め、そのX字の形状にフォトレジストをパターニングし
た後、塩素系のガスを用いた反応性イオンビームエッチ
ングを行なった。こうして図2に示すようなリッジ型の
光導波路部2を形成するとともに、図3で示すような内
部全反射型のスイッチング部3を得た。基板1の上下の
面にそれぞれn型電極18、p型電極19を形成した
後、2×2の光スイッチのサイズ(2mm×0.5m
m)に切り出して図1のようにした。
Next, in order to form the optical waveguide portion 2 into an X shape, after patterning the photoresist into the X shape, reactive ion beam etching using a chlorine-based gas was performed. In this way, the ridge type optical waveguide portion 2 as shown in FIG. 2 was formed, and the internal total reflection type switching portion 3 as shown in FIG. 3 was obtained. After forming the n-type electrode 18 and the p-type electrode 19 on the upper and lower surfaces of the substrate 1, respectively, the size of the 2 × 2 optical switch (2 mm × 0.5 m
It was cut out to m) and made as shown in FIG.

【0030】上記の実施例では最初にn+−InP電流
閉じ込め層13を結晶成長させた後、選択的にエッチン
グし、その後p−InP電流ブロック層15を再結晶成
長させているが、逆にp−InP電流ブロック層15を
先に結晶成長させ、これを選択的に除去し、その後n+
−InP電流閉じ込め層13を再結晶成長させるように
にしてもよい。その場合、まず図7のように、LPE法
を用いてp−InP基板1上に、p−InPバッファ層
11、u−InGaAsP光導波路層12、p−InP
電流ブロック層(クラッド層)15、n+−InGaA
sPキャップ層14を、順次多層結晶成長させる。
In the above embodiment, the n + -InP current confinement layer 13 is first crystal-grown and then selectively etched, and then the p-InP current block layer 15 is recrystallized and grown. The p-InP current blocking layer 15 is first crystal-grown and selectively removed, and then n +
The -InP current confinement layer 13 may be recrystallized. In that case, first, as shown in FIG. 7, the p-InP substrate 1, the p-InP buffer layer 11, the u-InGaAsP optical waveguide layer 12, and the p-InP are formed on the p-InP substrate 1 by using the LPE method.
Current blocking layer (cladding layer) 15, n + -InGaA
The sP cap layer 14 is sequentially subjected to multilayer crystal growth.

【0031】つぎに、スイッチング部3では、フォトリ
ソグラフ技術と、塩化水素系のエッチング液による選択
化学エッチング技術とを用いて、n+−InGaAsP
キャップ層14をマスクとして、p−InP電流ブロッ
ク層15を選択的に除去し、図8に示すように幅1μ
m、長さ200μmの細長い溝20を形成した。
Next, in the switching unit 3, n + -InGaAsP is used by using a photolithographic technique and a selective chemical etching technique using a hydrogen chloride-based etching solution.
Using the cap layer 14 as a mask, the p-InP current blocking layer 15 is selectively removed, and the width is 1 μm as shown in FIG.
An elongated groove 20 having a length of m and a length of 200 μm was formed.

【0032】その後、図9に示すように二酸化硅素層2
1をマスクとして、LPE法を用いて、n+−InP電
流閉じ込め層13及びn+−InGaAsPキャップ層
14を、この溝20内にのみ結晶成長させた。
Then, as shown in FIG. 9, the silicon dioxide layer 2 is formed.
Using 1 as a mask, the n + -InP current confinement layer 13 and the n + -InGaAsP cap layer 14 were crystal-grown only in the groove 20 by using the LPE method.

【0033】光導波路部2では、上記のエッチング工程
において図8のようには溝20を形成せず、p−InP
電流ブロック層15は全然除去されることなく、このp
−InP電流ブロック層15はすべて残される。
In the optical waveguide section 2, the groove 20 is not formed as shown in FIG. 8 in the above etching process, and the p-InP is not formed.
The current blocking layer 15 is not removed at all and this p
All the -InP current blocking layer 15 is left.

【0034】つぎに光導波路部2をX字状に形成するた
め、そのX字の形状にフォトレジストをパターニングし
た後、塩素系のガスを用いた反応性イオンビームエッチ
ングを行ない、図2に示すようなリッジ型の光導波路部
2を形成するとともに、図3で示すような内部全反射型
のスイッチング部3を得た。基板1の上下の面にそれぞ
れn型電極18、p型電極19を形成した後、2×2の
光スイッチのサイズ(2mm×0.5mm)に切り出し
て図1のような形状とした。
Next, in order to form the optical waveguide portion 2 into an X-shape, after patterning the photoresist in the X-shape, reactive ion beam etching using a chlorine-based gas is performed, as shown in FIG. While forming such a ridge type optical waveguide section 2, an internal total reflection type switching section 3 as shown in FIG. 3 was obtained. After forming the n-type electrode 18 and the p-type electrode 19 on the upper and lower surfaces of the substrate 1, respectively, they were cut out into a size of 2 × 2 optical switch (2 mm × 0.5 mm) to obtain a shape as shown in FIG.

【0035】このような製造方法で作った基板型光スイ
ッチはいずれも良好な特性を示した。すなわち、これら
の基板型光スイッチの特性の測定を行なったところ、電
流40mAでスイッチング動作が得られ、消光比は15
dB、挿入損失は10dBであった。スイッチング電流
については従来80mAであったものが40mAとなっ
ており、大きく低減していることがわかる。その他の特
性、つまり消光比と挿入損失とについては従来に比べて
電流閉じ込め構造を変化させたことによる顕著な劣化は
見られなかった。また、これらの基板型光スイッチのシ
リーズ電気抵抗は5Ωであり、従来は4.5Ωであるか
ら、電流閉じ込め層13のの面積を小さくしたことによ
る素子抵抗の増大はほとんど見られないことになる。
The substrate type optical switches manufactured by the above manufacturing method all showed good characteristics. That is, when the characteristics of these substrate type optical switches were measured, a switching operation was obtained at a current of 40 mA and an extinction ratio of 15
The insertion loss was 10 dB. The switching current was 40 mA, which was 80 mA in the past, and it can be seen that the switching current is greatly reduced. Regarding other characteristics, that is, the extinction ratio and the insertion loss, no remarkable deterioration due to the change of the current confinement structure was observed as compared with the conventional one. Further, since the series electric resistance of these substrate type optical switches is 5Ω and is 4.5Ω in the related art, the increase of the element resistance due to the reduction of the area of the current confinement layer 13 is hardly seen. ..

【0036】つぎに、第2の実施例にかかる基板型光ス
イッチについて説明する。この第2に実施例にかかる光
スイッチの外観は第1の実施例と同じで図1のようにな
っている。内部の構造についても上記の第1の実施例と
ほとんど同じである。ただ、クラッド層(電流ブロック
層)の部分が異なっている。すなわち、クラッド層(電
流ブロック層)は、図10、図11に示すように光導波
路部2においてもスイッチング部3においても、u−I
nGaAsP光導波路層12上に形成されたn−InP
層22及びその上のp−InP層23の2層によって構
成されている。
Next, a substrate type optical switch according to the second embodiment will be described. The appearance of the optical switch according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment and is as shown in FIG. The internal structure is almost the same as that of the first embodiment. However, the clad layer (current blocking layer) is different. That is, the cladding layer (current blocking layer) is formed by the u-I in both the optical waveguide section 2 and the switching section 3 as shown in FIGS.
n-InP formed on the nGaAsP optical waveguide layer 12
The layer 22 and the p-InP layer 23 formed thereon are two layers.

【0037】このようにn型、p型InP層22、23
により電流ブロック層を形成しているため、その境界に
はn−pの逆接合が形成されることになるので、従来の
Zn拡散を用いた電流ブロック層の場合と比較して(及
び上記の第1の実施例と比較しても)この部分での電流
リークをきわめて小さくできる。漏洩電流を小さくでき
ることから、駆動電流を第1の実施例よりも一層低減で
きる。
Thus, the n-type and p-type InP layers 22 and 23 are formed.
Since the current blocking layer is formed by the above, an n-p reverse junction is formed at the boundary, so compared with the case of the current blocking layer using the conventional Zn diffusion (and the above-mentioned case). The current leakage in this part can be made very small (even when compared with the first embodiment). Since the leakage current can be reduced, the drive current can be further reduced as compared with the first embodiment.

【0038】この基板型光スイッチの製造方法について
説明する。まず、LPE法を用いてp−InP基板1上
に、p−InPバッファ層11、u−InGaAsP光
導波路層12、n+−InP電流閉じ込め層13、n+
InGaAsPキャップ層14を、順次多層結晶成長さ
せる点は、図4と同じである。また、その後、スイッチ
ング部3では、フォトリソグラフ技術と、塩化水素系の
エッチング液による選択化学エッチング技術とを用い
て、n+−InGaAsPキャップ層14をマスクとし
て、n+−InP電流閉じ込め層13を選択的に除去
し、幅1μm、長さ200μmの細長いn+−InP電
流閉じ込め層13のみを残す点も、図5と同様である。
A method of manufacturing this substrate type optical switch will be described. First, on p-InP substrate 1 by using the LPE method, p-InP buffer layer 11, u-InGaAsP optical waveguide layer 12, n + -InP current confinement layer 13, n + -
The point that the InGaAsP cap layer 14 is sequentially subjected to multilayer crystal growth is the same as in FIG. After that, in the switching unit 3, the n + -InP current confinement layer 13 is formed using the photolithography technique and the selective chemical etching technique using a hydrogen chloride-based etching solution with the n + -InGaAsP cap layer 14 as a mask. It is also similar to FIG. 5 in that it is selectively removed to leave only the elongated n + -InP current confinement layer 13 having a width of 1 μm and a length of 200 μm.

【0039】つぎに、図12に示すようにこの残ったn
+−InP電流閉じ込め層13及びn+−InGaAsP
キャップ層14を二酸化硅素のマスク層16で覆った上
で、LPE法を用いて、n+−InP層22、p−In
P層23及びn+−InGaAsPキャップ層14を、
+−InP電流閉じ込め層13の両脇に隣接して順次
結晶成長させた。
Next, as shown in FIG. 12, the remaining n
+ −InP current confinement layer 13 and n + −InGaAsP
The cap layer 14 is covered with the silicon dioxide mask layer 16, and then the n + -InP layer 22 and the p-In layer are formed by the LPE method.
The P layer 23 and the n + -InGaAsP cap layer 14 are
Crystals were sequentially grown adjacent to both sides of the n + -InP current confinement layer 13.

【0040】光導波路部2では、上記のエッチング工程
において図5のようにはn+−InP電流閉じ込め層1
3、n+−InGaAsPキャップ層14は残ってい
ず、これらはすべて除去されるため、上記の再度の結晶
成長工程で、n+−InP層22、p−InP層23、
+−InGaAsPキャップ層14が全面に形成され
ることになる。
In the optical waveguide section 2, the n + -InP current confinement layer 1 as shown in FIG.
3, the n + -InGaAsP cap layer 14 does not remain, and all of them are removed. Therefore, the n + -InP layer 22, p-InP layer 23,
The n + -InGaAsP cap layer 14 is formed on the entire surface.

【0041】つぎにX字の形状にフォトレジストをパタ
ーニングした後、塩素系のガスを用いた反応性イオンビ
ームエッチングを行なった。こうして図2に示すような
X字状のリッジ型の光導波路部2を形成するとともに、
図3で示すような内部全反射型のスイッチング部3を得
た。基板1の上下の面にそれぞれn型電極18、p型電
極19を形成した後、2×2の光スイッチのサイズ(2
mm×0.5mm)に切り出して図1のような形状とし
た。
Next, after patterning the photoresist into an X shape, reactive ion beam etching using a chlorine-based gas was performed. Thus, the X-shaped ridge type optical waveguide portion 2 as shown in FIG. 2 is formed, and
A total internal reflection type switching unit 3 as shown in FIG. 3 was obtained. After forming the n-type electrode 18 and the p-type electrode 19 on the upper and lower surfaces of the substrate 1, respectively, the size of the 2 × 2 optical switch (2
(mm × 0.5 mm) to obtain a shape as shown in FIG.

【0042】また、順序を逆にしてつぎのようにして製
造することもできる。まず、図13のように、LPE法
を用いてp−InP基板1上に、p−InPバッファ層
11、u−InGaAsP光導波路層12、n−InP
層22、p−InP層23、n+−InGaAsPキャ
ップ層14を、順次多層結晶成長させる。
Further, it can be manufactured in the following manner by reversing the order. First, as shown in FIG. 13, the p-InP substrate 1, the p-InP buffer layer 11, the u-InGaAsP optical waveguide layer 12, and the n-InP are formed on the p-InP substrate 1 by the LPE method.
The layer 22, the p-InP layer 23, and the n + -InGaAsP cap layer 14 are sequentially grown in a multilayer crystal structure.

【0043】つぎに、スイッチング部3では、図14の
ように溝20を形成する。すなわち、フォトリソグラフ
技術と、塩化水素系のエッチング液による選択化学エッ
チング技術とを用いて、n+−InGaAsPキャップ
層14をマスクとして、n−InP層22及びp−In
P層23を選択的に除去し、幅1μm、長さ200μm
の細長い溝20を形成した。
Next, in the switching portion 3, the groove 20 is formed as shown in FIG. That is, using the photolithography technique and the selective chemical etching technique using a hydrogen chloride-based etching solution, the n + -InGaAsP cap layer 14 is used as a mask to form the n-InP layer 22 and the p-In.
The P layer 23 is selectively removed, and the width is 1 μm and the length is 200 μm.
Elongated grooves 20 were formed.

【0044】その後、図15に示すように二酸化硅素層
21をマスクとして、LPE法を用いて、n+−InP
電流閉じ込め層13及びn+−InGaAsPキャップ
層14を、この溝20内にのみ結晶成長させた。
After that, as shown in FIG. 15, using the silicon dioxide layer 21 as a mask, the LPE method is used to form n + -InP.
The current confinement layer 13 and the n + -InGaAsP cap layer 14 were crystal-grown only in the groove 20.

【0045】光導波路部2では、上記のエッチング工程
において図14のようには溝20を形成せず、n−In
P層22、p−InP層23は全然除去されることな
く、これらのn−InP層22、p−InP層23はす
べて残される。
In the optical waveguide portion 2, the groove 20 is not formed as shown in FIG.
The P layer 22 and the p-InP layer 23 are not removed at all, and the n-InP layer 22 and the p-InP layer 23 are all left.

【0046】つぎに光導波路部2をX字状に形成するた
め、そのX字の形状にフォトレジストをパターニングし
た後、塩素系のガスを用いた反応性イオンビームエッチ
ングを行なう。こうして図10に示すようなリッジ型の
光導波路部2を形成するとともに、図11で示すような
内部全反射型のスイッチング部3を得た。基板1の上下
の面にそれぞれn型電極18、p型電極19を形成した
後、2×2の光スイッチのサイズ(2mm×0.5m
m)に切り出して図1のような形状とした。
Next, in order to form the optical waveguide portion 2 into an X shape, the photoresist is patterned into the X shape, and then reactive ion beam etching using a chlorine-based gas is performed. In this way, the ridge type optical waveguide section 2 as shown in FIG. 10 was formed, and the internal total reflection type switching section 3 as shown in FIG. 11 was obtained. After forming the n-type electrode 18 and the p-type electrode 19 on the upper and lower surfaces of the substrate 1, respectively, the size of the 2 × 2 optical switch (2 mm × 0.5 m
m) was cut out into a shape as shown in FIG.

【0047】このような製造方法で作った基板型光スイ
ッチの特性の測定を行なったところ、電流38mAでス
イッチング動作が得られ、消光比は15dB、挿入損失
は10dBであった。スイッチング電流については従来
との比較ではもちろん第1の実施例との比較でも低減し
ていることがわかる。その他の消光比と挿入損失の特性
については従来に比べて電流閉じ込め構造を変化させた
ことによる顕著な劣化は見られず、また、これらの基板
型光スイッチのシリーズ電気抵抗は5Ωであり、従来は
4.5Ωであるから、電流閉じ込め層13のの面積を小
さくしたことによる素子抵抗の増大はほとんど見られな
いことになる。
When the characteristics of the substrate type optical switch manufactured by the above manufacturing method were measured, a switching operation was obtained at a current of 38 mA, an extinction ratio of 15 dB and an insertion loss of 10 dB. It can be seen that the switching current is reduced in comparison with the conventional example as well as in the comparison with the first embodiment. Regarding other characteristics of extinction ratio and insertion loss, no remarkable deterioration was observed by changing the current confinement structure as compared with the conventional one, and the series electric resistance of these substrate type optical switches was 5Ω. Is 4.5 Ω, so that the increase in device resistance due to the reduction of the area of the current confinement layer 13 is hardly seen.

【0048】なお、上記の各実施例ではLPE法で製造
しているが、OMVPE法などの気相成長法でも製造す
ることが可能であることはもちろんである。また、2回
目の結晶成長に液相成長を用いれば、二酸化硅素のマス
クを用いなくてもほぼ同様の構造の光スイッチを形成す
ることが可能である。
In each of the above embodiments, the LPE method is used for manufacturing. However, it goes without saying that the vapor phase growth method such as the OMVPE method can also be used for manufacturing. Further, if liquid phase growth is used for the second crystal growth, it is possible to form an optical switch having substantially the same structure without using a silicon dioxide mask.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明の基板型光スイッチ及びその製造方法によれば、
電流閉じ込め領域の抵抗を増大させることなく電流閉じ
込め領域の体積を小さくして光反射部分のキャリア密度
を大きくすることが可能であるため、消費電力(駆動電
流)の小さな光スイッチを容易に製造することができ
る。このため、光スイッチの集積化及び高速化にきわめ
て有利である。
As described in the above embodiments, according to the substrate type optical switch and the manufacturing method thereof of the present invention,
Since it is possible to reduce the volume of the current confinement region and increase the carrier density of the light reflection part without increasing the resistance of the current confinement region, an optical switch with low power consumption (driving current) can be easily manufactured. be able to. Therefore, it is extremely advantageous for the integration and speedup of the optical switch.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例にかかる基板型光スイ
ッチの外観を示す模式的な斜視図。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an appearance of a substrate type optical switch according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1のB−B線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図4】同実施例にかかる製造方法の一工程を示す断面
図。
FIG. 4 is a sectional view showing a step of the manufacturing method according to the embodiment.

【図5】同製造方法におけるつぎの製造工程を示す断面
図。
FIG. 5 is a sectional view showing a next manufacturing step in the manufacturing method.

【図6】同製造方法におけるさらにその後の製造工程を
示す断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a further manufacturing process in the manufacturing method.

【図7】同実施例にかかる他の製造方法の一工程を示す
断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing a step of another manufacturing method according to the embodiment.

【図8】同実施例にかかる他の製造方法におけるつぎの
工程を示す断面図。
FIG. 8 is a sectional view showing a next step in another manufacturing method according to the embodiment.

【図9】同実施例にかかる他の製造方法におけるさらに
その後の工程を示す断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a further subsequent step in another manufacturing method according to the embodiment.

【図10】第2の実施例のA−A線断面図。FIG. 10 is a sectional view taken along line AA of the second embodiment.

【図11】第2の実施例のB−B線断面図。FIG. 11 is a sectional view taken along line BB of the second embodiment.

【図12】第2の実施例にかかる製造方法の一工程を示
す断面図。
FIG. 12 is a sectional view showing a step of the manufacturing method according to the second embodiment.

【図13】第2の実施例にかかる他の製造方法の一工程
を示す断面図。
FIG. 13 is a sectional view showing a step of another manufacturing method according to the second embodiment.

【図14】第2の実施例にかかる他の製造方法における
つぎの製造工程を示す断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing a next manufacturing step in another manufacturing method according to the second embodiment.

【図15】第2の実施例にかかる他の製造方法における
さらにその後の製造工程を示す断面図。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a further manufacturing step in another manufacturing method according to the second embodiment.

【図16】従来例にかかる基板型光スイッチの外観を示
す模式的な斜視図。
FIG. 16 is a schematic perspective view showing an appearance of a substrate type optical switch according to a conventional example.

【図17】図16のA−A線断面図。17 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図18】図16のB−B線断面図。18 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図19】同従来例にかかる製造方法の一工程を示す断
面図。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a step in the manufacturing method of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p−InP基板 2、5 光導波路部 3、6 スイッチング部 4 n−InP基板 11 p−InPバッファ層 12、42 u−InGaAsP光導波路層 13 n+−InP電流閉じ込め層 14 n+−InGaAsPキャップ層 15 p−InP電流ブロック層(クラッ
ド層) 16、21 二酸化硅素マスク層 17、45 二酸化硅素絶縁層 18、19 電極 20 溝 22 n−InP層 23 p−InP層 41 n−InPバッファ層 43 n−InPクラッド層 44 p−InP電流閉じ込め層 46、47 電極
1 p-InP substrate 2, 5 Optical waveguide part 3, 6 Switching part 4 n-InP substrate 11 p-InP buffer layer 12, 42 u-InGaAsP optical waveguide layer 13 n + -InP current confinement layer 14 n + -InGaAsP cap Layer 15 p-InP current blocking layer (cladding layer) 16, 21 Silicon dioxide mask layer 17, 45 Silicon dioxide insulating layer 18, 19 Electrode 20 Groove 22 n-InP layer 23 p-InP layer 41 n-InP buffer layer 43 n -InP clad layer 44 p-InP current confinement layer 46, 47 electrode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 p−InP基板と、該基板上に形成され
たu−InGaAsP光導波路層と、該光導波路層上に
並列的に形成されたn−InP電流閉じ込め層及びp−
InP電流ブロック層とを有することを特徴とする基板
型光スイッチ。
1. A p-InP substrate, a u-InGaAsP optical waveguide layer formed on the substrate, an n-InP current confinement layer and a p-type formed in parallel on the optical waveguide layer.
A substrate type optical switch having an InP current blocking layer.
【請求項2】 p−InP基板上にu−InGaAsP
光導波路層を結晶成長させる工程と、つぎに該光導波路
層の上にn−InP電流閉じ込め層を結晶成長させる工
程と、その後該n−InP電流閉じ込め層をエッチング
して該電流閉じ込め層の幅を狭くする工程と、つぎに該
電流閉じ込め層の脇に隣接するように上記光導波路層上
にp−InP電流ブロック層を結晶成長させる工程とを
有することを特徴とする基板型光スイッチの製造方法。
2. u-InGaAsP on a p-InP substrate
The step of crystal-growing the optical waveguide layer, the step of crystal-growing the n-InP current confinement layer on the optical waveguide layer, and the etching of the n-InP current confinement layer after that, and the width of the current confinement layer. And a step of crystallizing a p-InP current blocking layer on the optical waveguide layer so as to be adjacent to the side of the current confinement layer. Method.
【請求項3】 p−InP基板上にu−InGaAsP
光導波路層を結晶成長させる工程と、つぎに該光導波路
層の上にp−InP電流ブロック層を結晶成長させる工
程と、その後該p−InP電流ブロック層をエッチング
して上記光導波路層に到達する細長い溝を形成する工程
と、つぎに該電流ブロック層の細長い溝中において上記
光導波路層上にn−InP電流閉じ込め層を結晶成長さ
せる工程とを有することを特徴とする基板型光スイッチ
の製造方法。
3. u-InGaAsP on a p-InP substrate
The step of crystal-growing the optical waveguide layer, the step of crystal-growing the p-InP current block layer on the optical waveguide layer, and the subsequent etching of the p-InP current block layer to reach the optical waveguide layer. And a step of crystallizing an n-InP current confinement layer on the optical waveguide layer in the elongated groove of the current blocking layer. Production method.
【請求項4】 p−InP基板と、該基板上に形成され
たu−InGaAsP光導波路層と、該光導波路層上に
形成されたn−InP電流閉じ込め層と、該電流閉じ込
め層の脇に隣接するように上記光導波路層上に形成され
たn−InP層及びそのn−InP層上に形成されたp
−InP層からなる電流ブロック層とを有することを特
徴とする基板型光スイッチ。
4. A p-InP substrate, a u-InGaAsP optical waveguide layer formed on the substrate, an n-InP current confinement layer formed on the optical waveguide layer, and aside of the current confinement layer. An n-InP layer formed on the optical waveguide layer so as to be adjacent to it and a p formed on the n-InP layer
A substrate type optical switch having a current blocking layer made of an InP layer.
【請求項5】 p−InP基板上にu−InGaAsP
光導波路層を結晶成長させる工程と、つぎに該光導波路
層の上にn−InP電流閉じ込め層を結晶成長させる工
程と、その後該n−InP電流閉じ込め層をエッチング
して該電流閉じ込め層の幅を狭くする工程と、つぎに該
電流閉じ込め層の脇に隣接するように上記光導波路層上
にn−InP層を結晶成長させるとともにそのn−In
P層の上にp−InP層を結晶成長させて電流ブロック
層を形成する工程とを有することを特徴とする基板型光
スイッチの製造方法。
5. u-InGaAsP on a p-InP substrate
A step of crystal-growing the optical waveguide layer, a step of crystal-growing an n-InP current confinement layer on the optical waveguide layer, and a step of etching the n-InP current confinement layer thereafter and a width of the current confinement layer. Of the n-InP layer and crystal growth of the n-InP layer on the optical waveguide layer so as to be adjacent to the side of the current confinement layer.
And a step of crystallizing a p-InP layer on the P layer to form a current blocking layer, the method for manufacturing a substrate type optical switch.
【請求項6】 p−InP基板上にu−InGaAsP
光導波路層を結晶成長させる工程と、つぎに該光導波路
層の上にn−InP層及びp−InP層を順次結晶成長
させて電流ブロック層を形成する工程と、その後該n−
InP層及びp−InP層からなる電流ブロック層をエ
ッチングして上記光導波路層に到達する細長い溝を形成
する工程と、つぎに該電流ブロック層の細長い溝中にお
いて上記光導波路層上にn−InP電流閉じ込め層を結
晶成長させる工程とを有することを特徴とする基板型光
スイッチの製造方法。
6. A u-InGaAsP on a p-InP substrate.
A step of crystal-growing the optical waveguide layer, a step of successively crystallizing an n-InP layer and a p-InP layer on the optical waveguide layer to form a current block layer, and then the n-InP layer.
A step of etching a current blocking layer composed of an InP layer and a p-InP layer to form an elongated groove reaching the optical waveguide layer; and then forming an elongated groove on the optical waveguide layer in the elongated groove of the current block layer. And a step of crystal-growing an InP current confinement layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07152052A (en) * 1993-09-09 1995-06-16 Korea Electron Telecommun Optical switch and preparation thereof

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