JPH05142590A - 半導体光部品の製造方法 - Google Patents
半導体光部品の製造方法Info
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- JPH05142590A JPH05142590A JP30766591A JP30766591A JPH05142590A JP H05142590 A JPH05142590 A JP H05142590A JP 30766591 A JP30766591 A JP 30766591A JP 30766591 A JP30766591 A JP 30766591A JP H05142590 A JPH05142590 A JP H05142590A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高効率で光増幅を行う半導体光部品を提供す
る。 【構成】 同一基板の上に所望半導体の薄層を積層して
成る半導体光アンプ部と半導体光導波路部とを集積する
半導体光部品の製造方法において、前記半導体アンプ部
を形成すべき前記基板１１の相当個所に溝１２を刻設し
たのちその上に前記半導体アンプ部Ａ1(Ａ2)を形成し、
ついで前記相当個所以外の残余個所に前記半導体光導波
路部Ｂを形成する半導体光部品の製造方法。 【効果】 光アンプ部における光の閉じ込み状態は強く
なるので光増幅は高効率である。
る。 【構成】 同一基板の上に所望半導体の薄層を積層して
成る半導体光アンプ部と半導体光導波路部とを集積する
半導体光部品の製造方法において、前記半導体アンプ部
を形成すべき前記基板１１の相当個所に溝１２を刻設し
たのちその上に前記半導体アンプ部Ａ1(Ａ2)を形成し、
ついで前記相当個所以外の残余個所に前記半導体光導波
路部Ｂを形成する半導体光部品の製造方法。 【効果】 光アンプ部における光の閉じ込み状態は強く
なるので光増幅は高効率である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体光アンプ部と半導
体光導波路部とが同一基板上に集積されている半導体光
部品の製造方法に関し、更に詳しくは、半導体光アンプ
部における光の閉じ込め効果が大きく、したがって、効
率のよい光増幅が可能である半導体光部品の製造方法に
関する。
体光導波路部とが同一基板上に集積されている半導体光
部品の製造方法に関し、更に詳しくは、半導体光アンプ
部における光の閉じ込め効果が大きく、したがって、効
率のよい光増幅が可能である半導体光部品の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体光アンプ部と半導体光導波路部と
が同一基板上に集積されている半導体光スイッチを製造
する方法が、例えば、ＩＥＥＥ，Photonics Technology
Letters, vol. 2, pp.214〜215, march 1990 に開示さ
れている。この方法では、半導体基板の全面にまず、形
成すべき光アンプ部の層構造に対応させて所定の半導体
層を順次積層して下部クラッド層，コア層，上部クラッ
ド層を形成する。ついで、光アンプ部に相当する個所以
外の前記半導体薄層の積層体をエッチング除去して基板
の表面を露出させたのち、この基板露出面の上に、光導
波路部の層構造に対応させて所定の半導体薄層を順次積
層して下部クラッド層，コア層，上部クラッド層を形成
する。
が同一基板上に集積されている半導体光スイッチを製造
する方法が、例えば、ＩＥＥＥ，Photonics Technology
Letters, vol. 2, pp.214〜215, march 1990 に開示さ
れている。この方法では、半導体基板の全面にまず、形
成すべき光アンプ部の層構造に対応させて所定の半導体
層を順次積層して下部クラッド層，コア層，上部クラッ
ド層を形成する。ついで、光アンプ部に相当する個所以
外の前記半導体薄層の積層体をエッチング除去して基板
の表面を露出させたのち、この基板露出面の上に、光導
波路部の層構造に対応させて所定の半導体薄層を順次積
層して下部クラッド層，コア層，上部クラッド層を形成
する。
【０００３】その後、光導波路部の所定個所に例えばＺ
ｎを拡散させてスイッチ部を形成し、全体にエッチング
処理を施し、各上部クラッド層に等幅で所望パターンの
リッジ状の光導波路を形成し、更に、前記スイッチ部と
光アンプ部の上にそれぞれ電極を装荷し、基板の裏面に
も共通電極を装荷する。この半導体光スイッチにおいて
は、リッジ状に形成されている光導波路部と光アンプ部
との路幅は等幅である。そして、光導波路部のスイッチ
部への電流注入によってスイッチング動作が行なわれ、
また光アンプ部への電流注入によって光増幅が行われ
る。
ｎを拡散させてスイッチ部を形成し、全体にエッチング
処理を施し、各上部クラッド層に等幅で所望パターンの
リッジ状の光導波路を形成し、更に、前記スイッチ部と
光アンプ部の上にそれぞれ電極を装荷し、基板の裏面に
も共通電極を装荷する。この半導体光スイッチにおいて
は、リッジ状に形成されている光導波路部と光アンプ部
との路幅は等幅である。そして、光導波路部のスイッチ
部への電流注入によってスイッチング動作が行なわれ、
また光アンプ部への電流注入によって光増幅が行われ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記光スイッチの場
合、光導波路部および光アンプ部におけるコア層への光
の閉じ込めは、それぞれの上部クラッド層に形成されて
いる等幅リッジによって実現されている。この構造の光
スイッチの場合、光導波路部と光アンプ部とにおいて、
光が実質的に伝搬するコア層の路幅が等幅になっている
ので、光アンプ部に電流注入を行わない場合は、光導波
路部と光アンプ部との各コア層における光の閉じ込み状
態は略同一になっている。
合、光導波路部および光アンプ部におけるコア層への光
の閉じ込めは、それぞれの上部クラッド層に形成されて
いる等幅リッジによって実現されている。この構造の光
スイッチの場合、光導波路部と光アンプ部とにおいて、
光が実質的に伝搬するコア層の路幅が等幅になっている
ので、光アンプ部に電流注入を行わない場合は、光導波
路部と光アンプ部との各コア層における光の閉じ込み状
態は略同一になっている。
【０００５】しかしながら、光増幅のために、光アンプ
部に電流注入を行うと、光アンプ部のコア層の屈折率低
下が引き起こされ、その結果、光はそこに閉じ込みにく
くなる。したがって、そのときの光増幅は、光アンプ部
のコア層に充分光が閉じ込っていない状態で進行してい
ることになり、そのため、高効率の光増幅が行われてい
るとはいいがたい。
部に電流注入を行うと、光アンプ部のコア層の屈折率低
下が引き起こされ、その結果、光はそこに閉じ込みにく
くなる。したがって、そのときの光増幅は、光アンプ部
のコア層に充分光が閉じ込っていない状態で進行してい
ることになり、そのため、高効率の光増幅が行われてい
るとはいいがたい。
【０００６】本発明は、光導波路部と光アンプ部とが等
幅である光スイッチにおける上記した問題を解決し、光
アンプ部における電流注入時の光の閉じ込め状態を強
め、もって高効率で光増幅を行うことができる半導体光
部品の製造方法の提供を目的とする。
幅である光スイッチにおける上記した問題を解決し、光
アンプ部における電流注入時の光の閉じ込め状態を強
め、もって高効率で光増幅を行うことができる半導体光
部品の製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した問題を解決する
ために、本発明においては、同一基板の上に所望半導体
の薄層を積層して成る半導体光アンプ部と半導体光導波
路部とを集積する半導体光部品の製造方法において、前
記半導体光アンプ部を形成すべき前記基板の相当個所に
溝を刻設したのちその上に前記半導体光アンプ部を形成
し、ついで前記相当個所以外の残余個所に前記半導体光
導波路部を形成することを特徴とする半導体光部品の製
造方法が提供される。
ために、本発明においては、同一基板の上に所望半導体
の薄層を積層して成る半導体光アンプ部と半導体光導波
路部とを集積する半導体光部品の製造方法において、前
記半導体光アンプ部を形成すべき前記基板の相当個所に
溝を刻設したのちその上に前記半導体光アンプ部を形成
し、ついで前記相当個所以外の残余個所に前記半導体光
導波路部を形成することを特徴とする半導体光部品の製
造方法が提供される。
【０００８】本発明方法で製造した全反射型光スイッチ
の１例を平面図として図１に示す。図において、半導体
基板１の上には互いに交差する２本の光導波路２，３が
所定の半導体薄層を積層して形成され、それらの交差部
には電流注入用の電極４が装荷されてスイッチ部Ｓを構
成している。光導波路２のポート２ｂには、同じく所定
の半導体薄層を積層して成る光導波路５がそのポート５
ａで接続され、また光導波路３のポート３ｂには所定の
半導体薄層を積層して成る光導波路６がそのポート６ａ
で接続されている。
の１例を平面図として図１に示す。図において、半導体
基板１の上には互いに交差する２本の光導波路２，３が
所定の半導体薄層を積層して形成され、それらの交差部
には電流注入用の電極４が装荷されてスイッチ部Ｓを構
成している。光導波路２のポート２ｂには、同じく所定
の半導体薄層を積層して成る光導波路５がそのポート５
ａで接続され、また光導波路３のポート３ｂには所定の
半導体薄層を積層して成る光導波路６がそのポート６ａ
で接続されている。
【０００９】そして、光導波路５のポート５ａからポー
ト５ｂに到る途中には、この光導波路５の路幅よりも狭
幅の光アンプ部Ａ1 が形成され、また光導波路６のポー
ト６ａからポート６ｂに到る途中には、同じくこの光導
波路６の路幅よりも狭幅の光アンプ部Ａ2 が形成されて
いる。この光スイッチは次のようにして製造することが
できる。その方法を、図面に則して説明する。
ト５ｂに到る途中には、この光導波路５の路幅よりも狭
幅の光アンプ部Ａ1 が形成され、また光導波路６のポー
ト６ａからポート６ｂに到る途中には、同じくこの光導
波路６の路幅よりも狭幅の光アンプ部Ａ2 が形成されて
いる。この光スイッチは次のようにして製造することが
できる。その方法を、図面に則して説明する。
【００１０】まず、図２で示したように、例えばｎ型Ｉ
ｎＰ半導体から成る基板１１の表面のうち、光アンプ型
Ａ1(Ａ2)を形成すべき個所に、その光アンプ部Ａ1(Ａ2)
の幅や長さと略等しい幅と長さを有する溝１２を刻設す
る。溝１２の深さは格別限定されるものではないが、形
成すべき光アンプ部Ａ1(Ａ2)の全体の厚みとの関係で適
宜に決められる。
ｎＰ半導体から成る基板１１の表面のうち、光アンプ型
Ａ1(Ａ2)を形成すべき個所に、その光アンプ部Ａ1(Ａ2)
の幅や長さと略等しい幅と長さを有する溝１２を刻設す
る。溝１２の深さは格別限定されるものではないが、形
成すべき光アンプ部Ａ1(Ａ2)の全体の厚みとの関係で適
宜に決められる。
【００１１】ついで、この基板１１の全面に、例えばＭ
ＯＣＶＤ法などの成膜技術を適用して、例えば、ｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ半導体から成る導波層１３，アンドープＩ
ｎＧａＡｓＰ半導体から成る活性層１４，ＰドープＩｎ
ＧａＡｓＰ半導体から成る導波層１５を順次積層する
（図３）。ここで、導波層１３が下部クラッド層であ
り、活性層１４と導波層１５がコア層になっている。
ＯＣＶＤ法などの成膜技術を適用して、例えば、ｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ半導体から成る導波層１３，アンドープＩ
ｎＧａＡｓＰ半導体から成る活性層１４，ＰドープＩｎ
ＧａＡｓＰ半導体から成る導波層１５を順次積層する
（図３）。ここで、導波層１３が下部クラッド層であ
り、活性層１４と導波層１５がコア層になっている。
【００１２】その後、導波層１５の上に、例えば、Ｐド
ープＩｎＰ半導体から成る上部クラッド層１６，Ｐドー
プＩｎＧａＡｓ半導体から成る表面層１７を順次積層
し、最後に、前記表面層１７の上を例えばＳｉＯ2 のよ
うな絶縁膜１８で被覆する（図４）。この場合、図３，
図４で示したように、上記した各半導体薄層は、溝１２
の上部に位置する部分が、その溝１２の深さに規定され
るなだらかな凹部を形成している。
ープＩｎＰ半導体から成る上部クラッド層１６，Ｐドー
プＩｎＧａＡｓ半導体から成る表面層１７を順次積層
し、最後に、前記表面層１７の上を例えばＳｉＯ2 のよ
うな絶縁膜１８で被覆する（図４）。この場合、図３，
図４で示したように、上記した各半導体薄層は、溝１２
の上部に位置する部分が、その溝１２の深さに規定され
るなだらかな凹部を形成している。
【００１３】このようにして基板１１の上に形成された
積層体のうち、光アンプ部として機能させる部分ａ1(ａ
2)を除いた他の積層体を全てエッチング除去して、基板
１１の表面１１ａを露出させる（図５）。この場合、エ
ッチング除去しない積層体の部分ａ1(ａ2)は、その幅は
溝１２の幅と等幅または広幅でよく、またその長さは溝
１２の長さと等長または若干長くてよい。
積層体のうち、光アンプ部として機能させる部分ａ1(ａ
2)を除いた他の積層体を全てエッチング除去して、基板
１１の表面１１ａを露出させる（図５）。この場合、エ
ッチング除去しない積層体の部分ａ1(ａ2)は、その幅は
溝１２の幅と等幅または広幅でよく、またその長さは溝
１２の長さと等長または若干長くてよい。
【００１４】ついで、例えばＭＯＣＶＤ法などによっ
て、前記基板の露出面１１ａの上にのみ、上部クラッド
層１６の途中までの厚みとなるように、例えば、アンド
ープＩｎＧａＡｓＰ半導体から成る光導波路層１９を形
成する（図６）。その後、この光導波路層１９の上にの
み、例えば、アンドープＩｎＰ半導体から成る上部クラ
ッド層２０，アンドープＩｎＧａＡｓ半導体から成る表
面層２１を順次形成する（図７）。
て、前記基板の露出面１１ａの上にのみ、上部クラッド
層１６の途中までの厚みとなるように、例えば、アンド
ープＩｎＧａＡｓＰ半導体から成る光導波路層１９を形
成する（図６）。その後、この光導波路層１９の上にの
み、例えば、アンドープＩｎＰ半導体から成る上部クラ
ッド層２０，アンドープＩｎＧａＡｓ半導体から成る表
面層２１を順次形成する（図７）。
【００１５】かくして、これら、光導波路層１９，上部
クラッド層２０および表面層２１から成る積層体ｂによ
って光導波路部が形成され、光アンプ部Ａ1(Ａ2)になる
べく形成されている積層体ａ1(ａ2)はその周囲を光導波
路部ｂで取り囲まれることになる。ついで、積層体ａ
1(ａ2)の絶縁膜１８を除去したのち、図１で示したよう
に、スイッチ部Ｓ，光アンプ部Ａ1(Ａ2)を含むパターン
で等幅な路幅の光導波路をリッジ状に形成し、更にその
全面をＳｉＯ2 のような絶縁膜２２で被覆する（図
８）。
クラッド層２０および表面層２１から成る積層体ｂによ
って光導波路部が形成され、光アンプ部Ａ1(Ａ2)になる
べく形成されている積層体ａ1(ａ2)はその周囲を光導波
路部ｂで取り囲まれることになる。ついで、積層体ａ
1(ａ2)の絶縁膜１８を除去したのち、図１で示したよう
に、スイッチ部Ｓ，光アンプ部Ａ1(Ａ2)を含むパターン
で等幅な路幅の光導波路をリッジ状に形成し、更にその
全面をＳｉＯ2 のような絶縁膜２２で被覆する（図
８）。
【００１６】基板１１の裏面に例えばＡｕＧｅＮｉ／Ａ
ｕのような材料を蒸着して共通下部電極２３を装荷し、
更に、光アンプ部ａ1(ａ2)に相当する積層体の上の絶縁
膜２２の一部を除去して窓２２ａを形成したのち、ここ
から例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕのような材料を表面層１７
の上に蒸着して光アンプ用上部電極２４，２４を装荷し
て、図１のIX−IX線に沿う断面図である図９で示したよ
うに、光アンプ部Ａ1(Ａ2)を形成する。
ｕのような材料を蒸着して共通下部電極２３を装荷し、
更に、光アンプ部ａ1(ａ2)に相当する積層体の上の絶縁
膜２２の一部を除去して窓２２ａを形成したのち、ここ
から例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕのような材料を表面層１７
の上に蒸着して光アンプ用上部電極２４，２４を装荷し
て、図１のIX−IX線に沿う断面図である図９で示したよ
うに、光アンプ部Ａ1(Ａ2)を形成する。
【００１７】また、図のＸ−Ｘ線に沿う断面図である図
１０で示したように、スイッチ部Ｓにおいては、Ｚｎ拡
散域２５の上の絶縁膜２２の一部を除去して窓２２ｂを
形成したのち、ここから例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕのよう
な材料を表面層２１に蒸着してスイッチ用上部電極４を
装荷してスイッチ部Ｓを形成する。まず、この光スイッ
チの場合、各電極４，２３から電流注入を行うことな
く、例えば、ポート３ａから光を入射すると、入射した
光は光導波路３→ポート３ｂ→ポート６ａ→光導波路６
を伝搬してポート６ｂから出射する。この状態をスイッ
チ状態Ｉという。
１０で示したように、スイッチ部Ｓにおいては、Ｚｎ拡
散域２５の上の絶縁膜２２の一部を除去して窓２２ｂを
形成したのち、ここから例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕのよう
な材料を表面層２１に蒸着してスイッチ用上部電極４を
装荷してスイッチ部Ｓを形成する。まず、この光スイッ
チの場合、各電極４，２３から電流注入を行うことな
く、例えば、ポート３ａから光を入射すると、入射した
光は光導波路３→ポート３ｂ→ポート６ａ→光導波路６
を伝搬してポート６ｂから出射する。この状態をスイッ
チ状態Ｉという。
【００１８】つぎに、電極４から電流注入を行ない、し
かし他の電極２３は動作させることなくポート３ａから
光を入射すると、入射した光はスイッチ部Ｓの働きで、
光導波路３→スイッチ部Ｓ→光導波路２→ポート２ｂ→
光導波路５を伝搬してポート５ｂから出射する。この状
態をスイッチ状態IIという。スイッチ状態１において、
光アンプ部Ａ1 の電極を動作させず、光アンプ部Ａ 2 の
電極から電流注入を行うと、ポート３ａから光導波路６
に伝搬してきた光は、光アンプ部Ａ2 で増幅される。
かし他の電極２３は動作させることなくポート３ａから
光を入射すると、入射した光はスイッチ部Ｓの働きで、
光導波路３→スイッチ部Ｓ→光導波路２→ポート２ｂ→
光導波路５を伝搬してポート５ｂから出射する。この状
態をスイッチ状態IIという。スイッチ状態１において、
光アンプ部Ａ1 の電極を動作させず、光アンプ部Ａ 2 の
電極から電流注入を行うと、ポート３ａから光導波路６
に伝搬してきた光は、光アンプ部Ａ2 で増幅される。
【００１９】つぎに、スイッチ状態IIにおいて、光アン
プ部Ａ2 の電極を動作させず、光アンプ部Ａ1 の電極か
ら電流注入を行うと、ポート３ａからスイッチ部Ｓで光
路変更して光導波路５に伝搬してきた光は、光アンプ部
Ａ1 で増幅される。このいずれの場合においても、コア
層の屈折率低下は少なくなり、その結果、光の閉じ込み
状態は弱化せず、高効率の光増幅が実現する。
プ部Ａ2 の電極を動作させず、光アンプ部Ａ1 の電極か
ら電流注入を行うと、ポート３ａからスイッチ部Ｓで光
路変更して光導波路５に伝搬してきた光は、光アンプ部
Ａ1 で増幅される。このいずれの場合においても、コア
層の屈折率低下は少なくなり、その結果、光の閉じ込み
状態は弱化せず、高効率の光増幅が実現する。
【００２０】図１１は、本発明方法で製造した方向性結
合器型光スイッチの例を示す概略平面図である。この光
スイッチは、光導波路のパターンが異なるだけで、前記
した全反射型光スイッチと同様の方法で製造することが
でき、また機能させることができる。図１２は、１×２
光カップラと光アンプ部を集積した光部品例を示す概略
平面図である。
合器型光スイッチの例を示す概略平面図である。この光
スイッチは、光導波路のパターンが異なるだけで、前記
した全反射型光スイッチと同様の方法で製造することが
でき、また機能させることができる。図１２は、１×２
光カップラと光アンプ部を集積した光部品例を示す概略
平面図である。
【００２１】この光部品の場合は、ポート２６から入射
した光が分岐部Ｂで２分割され、それぞれが分岐光導波
路２７，２８に伝搬していく。そして、この光部品で
は、光アンプ部Ａ1(Ａ2)から注入する電流値を変化させ
ることにより、光アンプ部Ａ1(Ａ2)における光増幅の程
度を変化させることができる。したがって、分岐光導波
路２７，分岐光導波路２８の各ポート２７ａ，２８ａか
ら出射する光出力を変化させることができ、任意の分岐
比を得ることができる。
した光が分岐部Ｂで２分割され、それぞれが分岐光導波
路２７，２８に伝搬していく。そして、この光部品で
は、光アンプ部Ａ1(Ａ2)から注入する電流値を変化させ
ることにより、光アンプ部Ａ1(Ａ2)における光増幅の程
度を変化させることができる。したがって、分岐光導波
路２７，分岐光導波路２８の各ポート２７ａ，２８ａか
ら出射する光出力を変化させることができ、任意の分岐
比を得ることができる。
【００２２】
実施例１ 図１〜図９で示した全反射型光スイッチを次のようにし
て製造した。まず、ｎ型ＩｎＰから成る基板１１の所定
位置に、長さ５００μｍ，幅４μｍ，深さ0.３μｍの溝
１２を刻設した（図２）。
て製造した。まず、ｎ型ＩｎＰから成る基板１１の所定
位置に、長さ５００μｍ，幅４μｍ，深さ0.３μｍの溝
１２を刻設した（図２）。
【００２３】ついで、この表面１１の全面に、ｎ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰから成る厚み0.４μｍの導波層１３，アンド
ープＩｎＧａＡｓＡｓＰから成る厚み0.２μｍの活性層
１４，ＰドープＩｎＧａＡｓＰから成る厚み0.２μｍの
導波層１５（λg ＝1.１５），ＰドープＩｎＰから成る
厚み1.４μｍのクラッド層１６およびＰドープＩｎＧａ
ＡｓＰから成る厚み0.２μｍの表面層１７を順次積層
し、更に表面層１７の全面を厚み0.１５μｍのＳｉＯ2
膜１８で被覆した（図４）。
ＧａＡｓＰから成る厚み0.４μｍの導波層１３，アンド
ープＩｎＧａＡｓＡｓＰから成る厚み0.２μｍの活性層
１４，ＰドープＩｎＧａＡｓＰから成る厚み0.２μｍの
導波層１５（λg ＝1.１５），ＰドープＩｎＰから成る
厚み1.４μｍのクラッド層１６およびＰドープＩｎＧａ
ＡｓＰから成る厚み0.２μｍの表面層１７を順次積層
し、更に表面層１７の全面を厚み0.１５μｍのＳｉＯ2
膜１８で被覆した（図４）。
【００２４】溝１２の上の積層体のうち、長さ５００μ
ｍ，幅１００μｍの部分ａ1 （ａ2 ）を残して他の部分
を全てエッチング除去し、基板１１の表面１１ａを露出
させた（図５）。ついで、積層体ａ1 のＳｉＯ2 膜１８
をつけたまま、基板１１の露出表面１１ａの上に、アン
ドープＩｎＧａＡｓＰから成る厚み0.９μｍの導波層１
９，アンドープＩｎＰから成る厚み1.０μｍのクラッド
層２０およびアンドープＩｎＧａＡｓから成る厚み0.２
μｍの表面層２１を順次積層した（図７）。
ｍ，幅１００μｍの部分ａ1 （ａ2 ）を残して他の部分
を全てエッチング除去し、基板１１の表面１１ａを露出
させた（図５）。ついで、積層体ａ1 のＳｉＯ2 膜１８
をつけたまま、基板１１の露出表面１１ａの上に、アン
ドープＩｎＧａＡｓＰから成る厚み0.９μｍの導波層１
９，アンドープＩｎＰから成る厚み1.０μｍのクラッド
層２０およびアンドープＩｎＧａＡｓから成る厚み0.２
μｍの表面層２１を順次積層した（図７）。
【００２５】ついで、ＳｉＯ2 膜１８を除去したのち新
たに全面にＳｉＯ2 膜２２を成膜し、路幅８μｍのリッ
ジ状の光導波路２，３，５，６を形成した（図１）。最
後に、基板の裏面にＡｕＧｅＮｉ／Ａｕを蒸着して共通
下部電極２２を装荷し、また、各光アンプ部Ａ1(Ａ2)の
上とスイッチ部Ｓの上のＳｉＯ2 膜２２を除去し、スイ
ッチ部Ｓの場合は、ここからＺｎを拡散してＺｎ拡散域
２５を形成し、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着して上部電極２
４，２４，４を装荷した（図８，図９）。
たに全面にＳｉＯ2 膜２２を成膜し、路幅８μｍのリッ
ジ状の光導波路２，３，５，６を形成した（図１）。最
後に、基板の裏面にＡｕＧｅＮｉ／Ａｕを蒸着して共通
下部電極２２を装荷し、また、各光アンプ部Ａ1(Ａ2)の
上とスイッチ部Ｓの上のＳｉＯ2 膜２２を除去し、スイ
ッチ部Ｓの場合は、ここからＺｎを拡散してＺｎ拡散域
２５を形成し、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着して上部電極２
４，２４，４を装荷した（図８，図９）。
【００２６】この光スイッチは、スイッチ状態Ｉにおい
て、光アンプ部Ａ2への注入電流値が４６ｍＡのとき、
挿入損失は０ｄＢ，消光比は３０ｄＢであり、また、ス
イッチ状態IIにおいて、光アンプ部Ａ1 への注入電流値
が５０ｍＡのとき、挿入損失は０ｄＢ，消光比は４１ｄ
Ｂであった。
て、光アンプ部Ａ2への注入電流値が４６ｍＡのとき、
挿入損失は０ｄＢ，消光比は３０ｄＢであり、また、ス
イッチ状態IIにおいて、光アンプ部Ａ1 への注入電流値
が５０ｍＡのとき、挿入損失は０ｄＢ，消光比は４１ｄ
Ｂであった。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法で製造した半導体光部品は、光アンプ部における挿入
損失を０ｄＢにもすることができ、また、スイッチとし
ての動作時に消光比を高めることができる。このこと
は、基板上における光アンプ部を形成すべき個所に、溝
を刻設したことがもたらす効果である。この溝が形成さ
れていることにより、この上に位置する光アンプ部にお
いては、光の閉じ込め状態が強化され、光アンプ部を動
作させるために行う電流注入によるコア層の屈折率低下
に基づく光の閉じ込め状態弱化の影響は小さくなって、
光は高効率で増幅できるからである。
法で製造した半導体光部品は、光アンプ部における挿入
損失を０ｄＢにもすることができ、また、スイッチとし
ての動作時に消光比を高めることができる。このこと
は、基板上における光アンプ部を形成すべき個所に、溝
を刻設したことがもたらす効果である。この溝が形成さ
れていることにより、この上に位置する光アンプ部にお
いては、光の閉じ込め状態が強化され、光アンプ部を動
作させるために行う電流注入によるコア層の屈折率低下
に基づく光の閉じ込め状態弱化の影響は小さくなって、
光は高効率で増幅できるからである。
【図１】本発明方法で製造した全反射型光スイッチを示
す概略平面図である。
す概略平面図である。
【図２】基板上に溝を刻設した状態を示す部分断面図で
ある。
ある。
【図３】基板上に導波層，活性層，導波層を積層した状
態を示す部分断面図である。
態を示す部分断面図である。
【図４】基板上に、導波層，活性層，導波層，クラッド
層，表面層，絶縁膜を積層した状態を示す部分断面図で
ある。
層，表面層，絶縁膜を積層した状態を示す部分断面図で
ある。
【図５】溝の上に光アンプ部になる積層体を形成した状
態を示す部分断面図である。
態を示す部分断面図である。
【図６】基板の上に光導波路部の導波層を形成した状態
を示す部分断面図である。
を示す部分断面図である。
【図７】基板の上に、光導波路部の導波層，上部クラッ
ド層，表面層を形成した状態を示す部分断面図である。
ド層，表面層を形成した状態を示す部分断面図である。
【図８】積層体の全面に絶縁膜を形成した状態を示す部
分断面図である。
分断面図である。
【図９】図１のIX−IX線に沿う部分断面図である。
【図１０】図１のＸ−Ｘ線に沿う部分断面図である。
【図１１】本発明方法で製造した方向性結合器型光スイ
ッチを示す概略平面図である。
ッチを示す概略平面図である。
【図１２】本発明方法で製造した光アンプ付き１×２カ
ップラを示す概略平面図である。
ップラを示す概略平面図である。
１ 半導体基板 ２ 光導波路 ２ａ，２ｂ 光導波路２のポート ３ 光導波路 ３ａ，３ｂ 光導波路３のポート ４ スイッチ部Ｓの電極 ５ 光導波路 ５ａ，５ｂ 光導波路５のポート ６ 光導波路 ６ａ，６ｂ 光導波路６のポート １１ 半導体基板 １２ 溝 １３ 導波層 １４ 活性層 １５ 導波層 １６ 上部クラッド層 １７ 表面層 １８ 絶縁膜 １９ 導波層 ２０ クラッド層 ２１ 表面層 ２２ 絶縁膜 ２２ａ，２２ｂ 窓 ２３ 共通下部電極 ２４ 上部電極 ２５ Ｚｎ拡散域 ２６ 入射ポート ２７ 分岐光導波路 ２７ａ 分岐光導波路２７の出射ポート ２８ 分岐光導波路 ２８ａ 分岐光導波路２８の出射ポート Ａ1 ，Ａ 2 半導体光アンプ部 Ｂ 半導体光導波路部 ａ1 ，ａ 2 光アンプ部Ａ1 ，Ａ 2になる半導体薄層の
積層体 ｂ 半導体光導波路部Ｂになる半導体薄層の積層体 Ｓ スイッチ部
積層体 ｂ 半導体光導波路部Ｂになる半導体薄層の積層体 Ｓ スイッチ部
Claims (1)
- 【請求項１】 同一基板の上に所望半導体の薄層を積層
して成る半導体光アンプ部と半導体光導波路部とを集積
する半導体光部品の製造方法において、前記半導体光ア
ンプ部を形成すべき前記基板の相当個所に溝を刻設した
のちその上に前記半導体光アンプ部を形成し、ついで前
記相当個所以外の残余個所に前記半導体光導波路部を形
成することを特徴とする半導体光部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30766591A JPH05142590A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 半導体光部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30766591A JPH05142590A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 半導体光部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142590A true JPH05142590A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17971774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30766591A Pending JPH05142590A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 半導体光部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05142590A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6141477A (en) * | 1997-01-10 | 2000-10-31 | Nec Corporation | Semiconductor optical amplification element |
| JP2005064051A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Fibest Ltd | 光モジュールおよび光通信システム |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP30766591A patent/JPH05142590A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6141477A (en) * | 1997-01-10 | 2000-10-31 | Nec Corporation | Semiconductor optical amplification element |
| JP2005064051A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Fibest Ltd | 光モジュールおよび光通信システム |
| US7911686B2 (en) | 2003-08-14 | 2011-03-22 | Fibest, Ltd. | Optical module and optical communication system |
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