JPH0529602A - 半導体光集積素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体光集積素子及びその製造方法Info
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- JPH0529602A JPH0529602A JP3180746A JP18074691A JPH0529602A JP H0529602 A JPH0529602 A JP H0529602A JP 3180746 A JP3180746 A JP 3180746A JP 18074691 A JP18074691 A JP 18074691A JP H0529602 A JPH0529602 A JP H0529602A
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】半導体光集積素子の異種機能、異種性能を有す
る光素子間の高効率な光結合を極めて容易に実現する構
造及び製造方法を提供する。また、量子井戸構造を集積
化する複数素子に適用する。 【構成】連続し且つ成長層厚または組成が各素子領域で
異なる複数のバルク半導体層６または量子井戸構造９を
形成し、それらのエネルギー準位の差を利用して異種機
能を有する半導体光素子を同一半導体基板１上に集積化
する半導体光集積素子及び半導体基板上に形成した絶縁
膜パターニングマスク５を用いた領域選択成長技術を用
いた半導体光集積素子の製造方法。 【効果】素子間のほぼ１００％光結合を実現できる。ま
た従来、複数回エピタキシャル成長することで集積化し
ていた２種以上の異種機能光素子が１回の結晶成長で形
成できる。
る光素子間の高効率な光結合を極めて容易に実現する構
造及び製造方法を提供する。また、量子井戸構造を集積
化する複数素子に適用する。 【構成】連続し且つ成長層厚または組成が各素子領域で
異なる複数のバルク半導体層６または量子井戸構造９を
形成し、それらのエネルギー準位の差を利用して異種機
能を有する半導体光素子を同一半導体基板１上に集積化
する半導体光集積素子及び半導体基板上に形成した絶縁
膜パターニングマスク５を用いた領域選択成長技術を用
いた半導体光集積素子の製造方法。 【効果】素子間のほぼ１００％光結合を実現できる。ま
た従来、複数回エピタキシャル成長することで集積化し
ていた２種以上の異種機能光素子が１回の結晶成長で形
成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体光集積素子及びそ
の製造方法に係り、特に光通信用モジュール、光通信シ
ステムに用いて好適な半導体光集積素子及びその製造方
法に関する。
の製造方法に係り、特に光通信用モジュール、光通信シ
ステムに用いて好適な半導体光集積素子及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から半導体レーザ、光変調器、光ス
イッチ、光検出器、光増幅器等の異種機能素子を図１に
示すように同一半導体基板１上に集積化する方法とし
て、まず、１素子を構成する半導体結晶領域２を形成
し、次にこの結晶の一部を選択的に除去し他の素子を構
成する半導体結晶領域３を再成長する方法がある。この
場合、再成長の際、異種半導体結晶の結合部に非平坦な
異常成長領域４がしばしば発生し、素子間の光結合の劣
化や素子間のクロストークを生じた。その結果、光出
力、消光比等の素子性能や素子の信頼性が大きく低下す
る。また、該異常成長のため、素子の高性能化が期待で
きる量子井戸構造を集積化する複数素子に適用すること
は不可能である。なお、この種の半導体光集積素子とし
て関連するものに、例えば、オプティカル・カンタム・
エレクトロニクス（ＯＱＥ）８９−３０、１９８９年６
月１９日、第３１頁から第３６頁が挙げられる。
イッチ、光検出器、光増幅器等の異種機能素子を図１に
示すように同一半導体基板１上に集積化する方法とし
て、まず、１素子を構成する半導体結晶領域２を形成
し、次にこの結晶の一部を選択的に除去し他の素子を構
成する半導体結晶領域３を再成長する方法がある。この
場合、再成長の際、異種半導体結晶の結合部に非平坦な
異常成長領域４がしばしば発生し、素子間の光結合の劣
化や素子間のクロストークを生じた。その結果、光出
力、消光比等の素子性能や素子の信頼性が大きく低下す
る。また、該異常成長のため、素子の高性能化が期待で
きる量子井戸構造を集積化する複数素子に適用すること
は不可能である。なお、この種の半導体光集積素子とし
て関連するものに、例えば、オプティカル・カンタム・
エレクトロニクス（ＯＱＥ）８９−３０、１９８９年６
月１９日、第３１頁から第３６頁が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、再
成長の際生じる異種半導体結合部の異常成長により、素
子間の光結合の劣化や素子間のクロストークが生じ、素
子性能、信頼性が大きく低下する。また、この異常成長
のため、素子の高性能化が期待できる量子井戸構造を集
積化する複数素子に適用することは不可能である。本発
明は、複数の異なる層厚、組成を有する異種光素子間の
良好な光結合を極めて容易に実現する半導体光集積素子
及びその製造方法を提供することを目的とする。さらに
本発明は、特に量子井戸構造を集積化した複合素子に適
用して好適な構造及び製法を提供することにある。
成長の際生じる異種半導体結合部の異常成長により、素
子間の光結合の劣化や素子間のクロストークが生じ、素
子性能、信頼性が大きく低下する。また、この異常成長
のため、素子の高性能化が期待できる量子井戸構造を集
積化する複数素子に適用することは不可能である。本発
明は、複数の異なる層厚、組成を有する異種光素子間の
良好な光結合を極めて容易に実現する半導体光集積素子
及びその製造方法を提供することを目的とする。さらに
本発明は、特に量子井戸構造を集積化した複合素子に適
用して好適な構造及び製法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは、連続し且つ成長層厚または組成が各
素子領域で異なる複数のバルク半導体層または量子井戸
構造を形成し、それらのエネルギー準位の差を利用して
異種機能を有する半導体光素子を同一半導体基板上に集
積化する半導体光集積素子及び半導体基板上に形成した
絶縁膜パターニングマスクを用いた領域選択成長技術に
よる半導体光集積素子の製造方法を提供するものであ
る。
に、本発明者らは、連続し且つ成長層厚または組成が各
素子領域で異なる複数のバルク半導体層または量子井戸
構造を形成し、それらのエネルギー準位の差を利用して
異種機能を有する半導体光素子を同一半導体基板上に集
積化する半導体光集積素子及び半導体基板上に形成した
絶縁膜パターニングマスクを用いた領域選択成長技術に
よる半導体光集積素子の製造方法を提供するものであ
る。
【０００５】
【作用】以下、絶縁膜パターニングマスクを用いた領域
選択成長技術を用いた半導体光集積素子について説明す
る。図２に示した半導体基板１上に絶縁膜パターニング
マスク５を形成する。ここで、パターニング間の半導体
が露出している長さを目開き長と定義する。図２に示す
ように、目開き長が光軸方向で変化するように絶縁膜マ
スク５をパターニングしている。このような絶縁膜パタ
ーニングマスク５を有する半導体基板１上に図３Ａに示
すように、混晶半導体を気相成長すると、混晶半導体結
晶を構成する原子の絶縁膜パターニングマスク５上で
の、ガス組成や移動距離が元素間で異なるために、パタ
ーニング幅に応じて成長層厚、組成の異なった混晶半導
体層７が自動的に形成される。この際、光導波路層６、
及びクラッド層８には後に実施例で示すように同族元素
組成比が比較的大きな混晶半導体を用いているため、図
３Ｂに示すように、２領域ａ、ｂで成長層層厚、組成に
大きな差異が生じない。例えば、ＩｎＧａＡｓＰにおい
てIII族元素であるＩｎとＧａの組成比が共に０．５の
場合には２領域で層厚、組成の変化が大きくなるが、い
ずれかの元素の組成比が大きくなるに従いこの変化は小
さくなる。このような化合物半導体の組成比が、領域選
択成長における層厚、組成の変化に寄与する度合いは、
Ｖ族元素に比べてIII族元素のほうが大きい。同族の元
素ＡとＢの組成比をそれぞれ［Ａ］、［Ｂ］としたと
き、χ≡［Ａ］／［Ｂ］で定義されるχの値が、０．２
５≦χ≦４で大きな変化が得られ、１で最大の変化とな
る。図３Ｂは本構造の光軸方向の断面図である。領域
ａ、ｂは同一の結晶成長で形成されているため２領域は
極めて滑らかに結合しており、結合損失が著しく低減さ
れ、光結合効率はほぼ１００％となる。図４は、原料ガ
ス供給量、成長温度等の成長条件を一定にし、ＩｎＧａ
ＡｓＰ四元層を有機金属気相成長した場合の、パターニ
ングマスク目開き長に対する四元層の組成波長を調べた
結果である。図に示すように、同一基板上で、異なった
目開き長を設定することにより、成長層組成波長を複数
種、自由に設定することができる。本構造を、例えば、
狭エネルギーギャップ側導波路層（領域ｂ）を半導体発
光素子、広エネルギーギャップ側導波路層（領域ａ）を
半導体受動素子として用いることにより、一回の結晶成
長で異種機能を有する複数の半導体素子を同一基板上に
極めて容易に集積化できる。また、図５Ａ、Ｂに示した
ように、上記構造に量子井戸構造９を導入すると、目開
き長に応じて井戸層、障壁層の成長層厚、組成がパター
ニング幅に応じて自動的に異なった量子井戸構造が形成
される。図６はパターニングマスク目開き長に対する量
子井戸層の発光波長である。この場合も目開き長に応じ
て量子準位に差が生じるため、同様に、これを利用して
複数の異種機能を有する半導体光素子を極めて容易に同
一基板上に集積化できる。
選択成長技術を用いた半導体光集積素子について説明す
る。図２に示した半導体基板１上に絶縁膜パターニング
マスク５を形成する。ここで、パターニング間の半導体
が露出している長さを目開き長と定義する。図２に示す
ように、目開き長が光軸方向で変化するように絶縁膜マ
スク５をパターニングしている。このような絶縁膜パタ
ーニングマスク５を有する半導体基板１上に図３Ａに示
すように、混晶半導体を気相成長すると、混晶半導体結
晶を構成する原子の絶縁膜パターニングマスク５上で
の、ガス組成や移動距離が元素間で異なるために、パタ
ーニング幅に応じて成長層厚、組成の異なった混晶半導
体層７が自動的に形成される。この際、光導波路層６、
及びクラッド層８には後に実施例で示すように同族元素
組成比が比較的大きな混晶半導体を用いているため、図
３Ｂに示すように、２領域ａ、ｂで成長層層厚、組成に
大きな差異が生じない。例えば、ＩｎＧａＡｓＰにおい
てIII族元素であるＩｎとＧａの組成比が共に０．５の
場合には２領域で層厚、組成の変化が大きくなるが、い
ずれかの元素の組成比が大きくなるに従いこの変化は小
さくなる。このような化合物半導体の組成比が、領域選
択成長における層厚、組成の変化に寄与する度合いは、
Ｖ族元素に比べてIII族元素のほうが大きい。同族の元
素ＡとＢの組成比をそれぞれ［Ａ］、［Ｂ］としたと
き、χ≡［Ａ］／［Ｂ］で定義されるχの値が、０．２
５≦χ≦４で大きな変化が得られ、１で最大の変化とな
る。図３Ｂは本構造の光軸方向の断面図である。領域
ａ、ｂは同一の結晶成長で形成されているため２領域は
極めて滑らかに結合しており、結合損失が著しく低減さ
れ、光結合効率はほぼ１００％となる。図４は、原料ガ
ス供給量、成長温度等の成長条件を一定にし、ＩｎＧａ
ＡｓＰ四元層を有機金属気相成長した場合の、パターニ
ングマスク目開き長に対する四元層の組成波長を調べた
結果である。図に示すように、同一基板上で、異なった
目開き長を設定することにより、成長層組成波長を複数
種、自由に設定することができる。本構造を、例えば、
狭エネルギーギャップ側導波路層（領域ｂ）を半導体発
光素子、広エネルギーギャップ側導波路層（領域ａ）を
半導体受動素子として用いることにより、一回の結晶成
長で異種機能を有する複数の半導体素子を同一基板上に
極めて容易に集積化できる。また、図５Ａ、Ｂに示した
ように、上記構造に量子井戸構造９を導入すると、目開
き長に応じて井戸層、障壁層の成長層厚、組成がパター
ニング幅に応じて自動的に異なった量子井戸構造が形成
される。図６はパターニングマスク目開き長に対する量
子井戸層の発光波長である。この場合も目開き長に応じ
て量子準位に差が生じるため、同様に、これを利用して
複数の異種機能を有する半導体光素子を極めて容易に同
一基板上に集積化できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図７〜図１３を用い
て説明する。
て説明する。
【０００７】実施例１
図７において、ｎ−ＩｎＰ基板１上に半導体基板が露出
した領域（目開き領域）が光導波路方向に、回折格子１
０が形成されている領域と形成されていない領域とで異
なっているようなＳｉＯ2、ＳｉＮX等の絶縁物からなる
パターニングマスク５を形成する。次に、このパターニ
ング基板上にＩｎ0.85Ｇａ0.15Ａｓ0.4Ｐ0.6四元導波路
層６、Ｉｎ0.65Ｇａ0.35Ａｓ0.76Ｐ0.24四元活性層７、
およびｐ−ＩｎＰクラッド層８を順次、有機金属気相成
長法で結晶成長する。この際、目開き領域に成長される
四元結晶の組成はパターニングマスクの目開き領域長に
よって変化する。図４から２領域の目開き長をそれぞれ
４０μｍ、１５０μｍとすることによって、利得ピーク
波長をそれぞれ１．５５μｍ、１．４２μｍに設定する
ことができる。このようにして各半導体層を形成した
後、上部電極１１、下部電極１２を通常の蒸着法等によ
り形成して半導体光集積素子を得る。本構造を、それぞ
れ分布帰還型レーザ、光変調器として用いることによ
り、極めて容易に高性能、高信頼の光集積素子を実現す
ることができる。図８は更に埋込構造、電流狭窄構造を
公知の方法により導入した実施例の素子構造である。
した領域（目開き領域）が光導波路方向に、回折格子１
０が形成されている領域と形成されていない領域とで異
なっているようなＳｉＯ2、ＳｉＮX等の絶縁物からなる
パターニングマスク５を形成する。次に、このパターニ
ング基板上にＩｎ0.85Ｇａ0.15Ａｓ0.4Ｐ0.6四元導波路
層６、Ｉｎ0.65Ｇａ0.35Ａｓ0.76Ｐ0.24四元活性層７、
およびｐ−ＩｎＰクラッド層８を順次、有機金属気相成
長法で結晶成長する。この際、目開き領域に成長される
四元結晶の組成はパターニングマスクの目開き領域長に
よって変化する。図４から２領域の目開き長をそれぞれ
４０μｍ、１５０μｍとすることによって、利得ピーク
波長をそれぞれ１．５５μｍ、１．４２μｍに設定する
ことができる。このようにして各半導体層を形成した
後、上部電極１１、下部電極１２を通常の蒸着法等によ
り形成して半導体光集積素子を得る。本構造を、それぞ
れ分布帰還型レーザ、光変調器として用いることによ
り、極めて容易に高性能、高信頼の光集積素子を実現す
ることができる。図８は更に埋込構造、電流狭窄構造を
公知の方法により導入した実施例の素子構造である。
【０００８】実施例２
図９は実施例１のＩｎＧａＡｓＰ層活性層７をＩｎＧａ
Ａｓ、ＩｎＧａＡｓＰからなる量子井戸構造９で置き換
えた構造である。この場合も、目開き領域に成長される
ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ結晶の組成および成長レ
ートはパターニングマスクの目開き領域長によって変化
する。このため、２領域の井戸層、障壁層の層厚、組成
波長が異なった量子井戸構造９が自動的に形成される。
このため、２領域で量子井戸構造の量子準位が異なり、
これにより光導波路方向に等価的に組成波長の異なる光
導波路構造を実現することができる。図６から２領域の
目開き長を８０μｍ、１５０μｍとすることによって、
利得ピーク波長をそれぞれ１．５５μｍ、１．４５μｍ
に設定することができる。本構造を、それぞれ分布帰還
型レーザ、光変調器として用いることにより、極めて容
易に高性能、高信頼の光集積素子を実現することができ
る。
Ａｓ、ＩｎＧａＡｓＰからなる量子井戸構造９で置き換
えた構造である。この場合も、目開き領域に成長される
ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ結晶の組成および成長レ
ートはパターニングマスクの目開き領域長によって変化
する。このため、２領域の井戸層、障壁層の層厚、組成
波長が異なった量子井戸構造９が自動的に形成される。
このため、２領域で量子井戸構造の量子準位が異なり、
これにより光導波路方向に等価的に組成波長の異なる光
導波路構造を実現することができる。図６から２領域の
目開き長を８０μｍ、１５０μｍとすることによって、
利得ピーク波長をそれぞれ１．５５μｍ、１．４５μｍ
に設定することができる。本構造を、それぞれ分布帰還
型レーザ、光変調器として用いることにより、極めて容
易に高性能、高信頼の光集積素子を実現することができ
る。
【０００９】実施例３
図１０において、基板の一部分に回折格子１０を有し、
パターニングマスクが形成されたｎ−ＩｎＰ基板１上
に、ＩｎＧａＡｓＰ導波路層６、Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａ
ｓ、Ｉｎ0.85Ｇａ0.15Ａｓ0.4Ｐ0.6からなる量子井戸構
造９およびｐ−ＩｎＰクラッド層８を順次、有機金属気
相成長法で結晶成長する。図６から目開き長を８０μ
ｍ、５００μｍとすることによって、利得ピーク波長を
それぞれ１．５５μｍ、１．２５μｍに設定することが
できる。本構造を、それぞれ活性領域、位相調整領域、
受動分布反射領域として用いることにより、極めて容易
に狭線幅、広波長掃引、高信頼の波長可変分布反射型レ
ーザを実現することができる。
パターニングマスクが形成されたｎ−ＩｎＰ基板１上
に、ＩｎＧａＡｓＰ導波路層６、Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａ
ｓ、Ｉｎ0.85Ｇａ0.15Ａｓ0.4Ｐ0.6からなる量子井戸構
造９およびｐ−ＩｎＰクラッド層８を順次、有機金属気
相成長法で結晶成長する。図６から目開き長を８０μ
ｍ、５００μｍとすることによって、利得ピーク波長を
それぞれ１．５５μｍ、１．２５μｍに設定することが
できる。本構造を、それぞれ活性領域、位相調整領域、
受動分布反射領域として用いることにより、極めて容易
に狭線幅、広波長掃引、高信頼の波長可変分布反射型レ
ーザを実現することができる。
【００１０】実施例４
図１１において、基板の一部分に回折格子１０を有し、
パターニングマスクが形成されたｎ−ＩｎＰ基板１上
に、ＩｎＧａＡｓＰ導波路層６、ＩｎＧａＡｓＰ四元活
性層７、およびｐ−ＩｎＰクラッド層８を順次、有機金
属気相成長法で結晶成長する。図４から目開き長を４０
μｍ、領域Ｂの目開き長ｗBを１０μｍとすることによ
って、利得ピーク波長をそれぞれ１．５５μｍ、１．６
０μｍに設定することができる。本構造を、それぞれ活
性領域、光検出領域として用いることにより、極めて容
易に高性能、高信頼の光検出器集積型分布帰還型レーザ
を実現することができる。
パターニングマスクが形成されたｎ−ＩｎＰ基板１上
に、ＩｎＧａＡｓＰ導波路層６、ＩｎＧａＡｓＰ四元活
性層７、およびｐ−ＩｎＰクラッド層８を順次、有機金
属気相成長法で結晶成長する。図４から目開き長を４０
μｍ、領域Ｂの目開き長ｗBを１０μｍとすることによ
って、利得ピーク波長をそれぞれ１．５５μｍ、１．６
０μｍに設定することができる。本構造を、それぞれ活
性領域、光検出領域として用いることにより、極めて容
易に高性能、高信頼の光検出器集積型分布帰還型レーザ
を実現することができる。
【００１１】実施例５
図１２は、サブマウント１７上に実施例１または実施例
２の分布帰還型レーザ及び光変調器集積素子１１とその
光軸上に球レンズ１２を介し先球ファイバ１３を固定
し、さらに変調駆動回路１４を内蔵した光通信用送信モ
ジュール１８である。本モジュールを用いれば高ファイ
バ光出力、低チャーピングの高速送信光信号を容易に作
り出せる。
２の分布帰還型レーザ及び光変調器集積素子１１とその
光軸上に球レンズ１２を介し先球ファイバ１３を固定
し、さらに変調駆動回路１４を内蔵した光通信用送信モ
ジュール１８である。本モジュールを用いれば高ファイ
バ光出力、低チャーピングの高速送信光信号を容易に作
り出せる。
【００１２】実施例６
図１３は、実施例５の送信モジュール１８を用いた幹線
系光通信システムである。送信装置２０は送信モジュー
ル１８とこのモジュール１８を駆動するための駆動系１
９とを有する。モジュール１８からの光信号がファイバ
２１を通って受信装置２２内の受光部２３で検出され
る。本実施例に係る光通信システムによれば１００ｋｍ
以上の無中継光伝送が容易に実現できる。これはチャー
ピングが著しく低減される結果、ファイバ２１の分散に
よる信号劣化がやはり著しく低減されることに基づく。
系光通信システムである。送信装置２０は送信モジュー
ル１８とこのモジュール１８を駆動するための駆動系１
９とを有する。モジュール１８からの光信号がファイバ
２１を通って受信装置２２内の受光部２３で検出され
る。本実施例に係る光通信システムによれば１００ｋｍ
以上の無中継光伝送が容易に実現できる。これはチャー
ピングが著しく低減される結果、ファイバ２１の分散に
よる信号劣化がやはり著しく低減されることに基づく。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係る半導体光集積素子よれば、
集積化した光素子間の結合効率を１００％に限り無く近
づけることが可能となる。また本発明に係る半導体光集
積素子の製造方法によれば、従来複数回のエピタキシャ
ル成長を用いて集積化していた各光素子が一回の結晶成
長で形成できるため、作製法が大幅に簡略化する。更に
は、量子井戸構造を集積化する複数素子に特に適用でき
るため高性能量子井戸構造光素子を同一基板上に極めて
容易に集積化することができる。
集積化した光素子間の結合効率を１００％に限り無く近
づけることが可能となる。また本発明に係る半導体光集
積素子の製造方法によれば、従来複数回のエピタキシャ
ル成長を用いて集積化していた各光素子が一回の結晶成
長で形成できるため、作製法が大幅に簡略化する。更に
は、量子井戸構造を集積化する複数素子に特に適用でき
るため高性能量子井戸構造光素子を同一基板上に極めて
容易に集積化することができる。
【図１】従来技術を説明するための図である。
【図２】本発明の作用を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例を説明するための図である。
【図８】本発明の実施例を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施例を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施例を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施例を説明するための図である。
１…ｎ−ＩｎＰ基板、２…導波路層、３…再成長導波路
層、４…異常結晶成長部、５…絶縁物パターニングマス
ク、６…ＩｎＧａＡｓＰ導波路層、７…ＩｎＧａＡｓＰ
活性層、８…ｐ−ＩｎＰクラッド層、９…ＩｎＧａＡｓ
／ＩｎＧａＡｓＰ量子井戸構造、１０…回折格子、１１
…上部電極、１２…下部電極、１３…半導体光集積素
子、１４…球レンズ、１５…光ファイバ、１６…変調駆
動回路、１７…サブマウント、１８…光通信用送信モジ
ュール、１９…モジュール駆動系、２０…送信装置、２
１…光ファイバ、２２…受信装置、２３…受光部。
層、４…異常結晶成長部、５…絶縁物パターニングマス
ク、６…ＩｎＧａＡｓＰ導波路層、７…ＩｎＧａＡｓＰ
活性層、８…ｐ−ＩｎＰクラッド層、９…ＩｎＧａＡｓ
／ＩｎＧａＡｓＰ量子井戸構造、１０…回折格子、１１
…上部電極、１２…下部電極、１３…半導体光集積素
子、１４…球レンズ、１５…光ファイバ、１６…変調駆
動回路、１７…サブマウント、１８…光通信用送信モジ
ュール、１９…モジュール駆動系、２０…送信装置、２
１…光ファイバ、２２…受信装置、２３…受光部。
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フロントページの続き
(72)発明者 土屋 朋信
東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地
株式会社日立製作所中央研究所内
(72)発明者 魚見 和久
東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地
株式会社日立製作所中央研究所内
(72)発明者 高井 厚志
東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地
株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】化合物半導体からなる第１の光導波層を有
する第１の光機能部と、化合物半導体からなる第２の光
導波層を有する第２の光機能部と、これらの光導波層を
光学的に結合するための結合部とを有し、この結合部の
層厚若しくは元素組成が単調に変化して上記第１及び第
２の光導波層の層厚若しくは元素組成にそれぞれ接続す
る半導体光集積素子。 - 【請求項２】請求項１に記載の半導体光集積素子におい
て、前記第１の光導波層は利得が１以上であり、前記第
２の光導波層は利得が１未満である半導体光集積素子。 - 【請求項３】請求項２に記載の半導体光集積素子におい
て、前記第１及び第２の光機能部はそれぞれ半導体レー
ザ及び光変調器である半導体光集積素子。 - 【請求項４】請求項１に記載の半導体光集積素子におい
て、前記第１及び第２の光導波層は多重量子井戸構造に
より構成されている半導体光集積素子。 - 【請求項５】パターニング形状の異なる絶縁膜マスクを
有する半導体基板上に結晶成長を行う半導体光集積素子
の製造方法。 - 【請求項６】請求項５に記載の半導体光集積素子の製造
方法において、前記結晶成長は有機金属気相成長法によ
り行う半導体光集積素子の製造方法。 - 【請求項７】光を放出するための化合物半導体からなる
第１の光導波層を有する第１の光機能部と放出された光
を変調するための化合物半導体からなる第２の光導波層
を有する第２の光機能部とこれらの光導波層を光学的に
結合するための結合部とを有しこの結合部の層厚若しく
は元素組成が単調に変化して上記第１及び第２の光導波
層の層厚若しくは元素組成にそれぞれ接続する半導体光
集積素子と、この半導体光集積素子からの出力光を外部
に導波するための導波手段と、この導波手段に上記半導
体光集積素子からの出力光を集光するための集光手段
と、上記半導体光集積素子を駆動するための駆動手段と
を有する光通信用モジュール。 - 【請求項８】光を放出するための化合物半導体からなる
第１の光導波層を有する第１の光機能部と放出された光
を変調するための化合物半導体からなる第２の光導波層
を有する第２の光機能部とこれらの光導波層を光学的に
結合するための結合部とを有しこの結合部の層厚若しく
は元素組成が単調に変化して上記第１及び第２の光導波
層の層厚若しくは元素組成にそれぞれ接続する半導体光
集積素子を有する送信手段と、この送信手段からの出力
光を外部に導波するための導波手段と、この導波手段か
らの出力光を受信するための受信手段とを有する光通信
システム。 - 【請求項９】１００ｋｍ以上の光伝送を無中継で行う光
通信システム。 - 【請求項１０】単一の結晶成長により複数かつ異なる発
光ピーク波長を有する光導波領域を形成する半導体光集
積素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3180746A JPH0529602A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 半導体光集積素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3180746A JPH0529602A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 半導体光集積素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529602A true JPH0529602A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16088591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3180746A Pending JPH0529602A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 半導体光集積素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529602A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05243551A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Hitachi Ltd | 半導体光集積素子 |
| EP0616243A1 (de) * | 1993-02-18 | 1994-09-21 | Alcatel SEL Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines kaskadierten optischen Raumschalters und nach diesem Verfahren hergestellter kaskadierter optischer Raumschalter |
| EP0672932A1 (en) * | 1994-02-18 | 1995-09-20 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor optical modulator |
| US5543353A (en) * | 1993-08-04 | 1996-08-06 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor photonic integrated circuit |
| US5991322A (en) * | 1993-07-20 | 1999-11-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor optical device |
| WO2000078102A1 (fr) * | 1999-06-10 | 2000-12-21 | Seiko Epson Corporation | Dispositif electroluminescent |
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| JP2006060035A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置 |
Citations (3)
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| JPH0262090A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
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-
1991
- 1991-07-22 JP JP3180746A patent/JPH0529602A/ja active Pending
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| WO2000078102A1 (fr) * | 1999-06-10 | 2000-12-21 | Seiko Epson Corporation | Dispositif electroluminescent |
| US6512250B1 (en) | 1999-06-10 | 2003-01-28 | Seiko Epson Corporation | Light-emitting device |
| WO2001031979A1 (fr) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Seiko Epson Corporation | Appareil emetteur de lumiere |
| US6462356B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-10-08 | Seiko Epson Corporation | Light emitting device |
| JP2006060035A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置 |
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