JPH06125149A - 半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH06125149A JPH06125149A JP4299295A JP29929592A JPH06125149A JP H06125149 A JPH06125149 A JP H06125149A JP 4299295 A JP4299295 A JP 4299295A JP 29929592 A JP29929592 A JP 29929592A JP H06125149 A JPH06125149 A JP H06125149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- semiconductor device
- layer
- refractive index
- zro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
- C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
- C23C14/547—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using optical methods
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】膜厚制御が容易にでき再現性もよい誘電体薄膜
層を施した半導体素子及びその製造方法である。 【構成】半導体レ−ザ５に２層の誘電体薄膜層を施す。
その薄膜層を形成する際、１層目の屈折率ｎ1と２層目
の屈折率ｎ2の組合せから計算される１層目の膜厚ｄ1を
含む式ｄ1＝λ1／４ｎ1を満足させる波長λ1の半導体レ
ーザ４をモニター用として用いる。モニター用レーザ４
を駆動させた状態で蒸発源２のＺｎＳにＥＢをあて、半
導体レーザ４，５に成膜する。ＰＤ６からの信号がロッ
クインアンブ８で最低点を示す時、ＺｎＳの成膜をやめ
る。次に、半導体レーザ５を駆動させ、蒸発源３のＭｇ
Ｆ2の成膜を行ない、レーザ５の出力が最低点を示した
時、ＭｇＦ2成膜をやめ、２層ＡＲ膜を形成する。
層を施した半導体素子及びその製造方法である。 【構成】半導体レ−ザ５に２層の誘電体薄膜層を施す。
その薄膜層を形成する際、１層目の屈折率ｎ1と２層目
の屈折率ｎ2の組合せから計算される１層目の膜厚ｄ1を
含む式ｄ1＝λ1／４ｎ1を満足させる波長λ1の半導体レ
ーザ４をモニター用として用いる。モニター用レーザ４
を駆動させた状態で蒸発源２のＺｎＳにＥＢをあて、半
導体レーザ４，５に成膜する。ＰＤ６からの信号がロッ
クインアンブ８で最低点を示す時、ＺｎＳの成膜をやめ
る。次に、半導体レーザ５を駆動させ、蒸発源３のＭｇ
Ｆ2の成膜を行ない、レーザ５の出力が最低点を示した
時、ＭｇＦ2成膜をやめ、２層ＡＲ膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ、受光素
子、半導体光増幅器などの半導体素子及びその製造方法
に関するものである。
子、半導体光増幅器などの半導体素子及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体素子は小型、高効率等の特
徴を有し、各種の応用が進展し、多目的に利用されてい
る。この半導体素子の光入出力面に誘電体薄膜を形成
し、保護膜、高反射膜あるいは反射防止膜（ＡＲ）とし
て用いると、半導体レーザでは高出力化、長寿命化等が
得られたり、受光素子においては、受光効率が向上した
り、あるいは半導体光増幅器においては、特性が向上し
たり等して、半導体素子全般にこれらの膜の製造技術は
重要である。
徴を有し、各種の応用が進展し、多目的に利用されてい
る。この半導体素子の光入出力面に誘電体薄膜を形成
し、保護膜、高反射膜あるいは反射防止膜（ＡＲ）とし
て用いると、半導体レーザでは高出力化、長寿命化等が
得られたり、受光素子においては、受光効率が向上した
り、あるいは半導体光増幅器においては、特性が向上し
たり等して、半導体素子全般にこれらの膜の製造技術は
重要である。
【０００３】この中で、半導体光増幅器は、将来の光フ
ァイバー伝送や光データ処理のデバイスとして有望視さ
れている。この半導体光増幅器は、活性層を含む半導体
レーザ構造を有し、その光入出力面に反射防止膜（Ａ
Ｒ）コーティングを施すことによって、電流注入によっ
て高い内部ゲインを与えた場合にも、レーザ発振が抑え
られるような構造をしている。例えば、半導体光増幅器
は、図１４に示す様に、基板１００上形成された上下ク
ラッド層１０５、１０６に挟まれた活性層１０２を含む
半導体レーザ構造１０１を有し、そのへき開端面に無反
射（ＡＲ）コーティング１０３ａ、１０３ｂを施すこと
によって、電流１０４の注入で高い内部ゲインを与えた
場合にもレーザ発振が抑えられる様な構造を有してい
る。
ァイバー伝送や光データ処理のデバイスとして有望視さ
れている。この半導体光増幅器は、活性層を含む半導体
レーザ構造を有し、その光入出力面に反射防止膜（Ａ
Ｒ）コーティングを施すことによって、電流注入によっ
て高い内部ゲインを与えた場合にも、レーザ発振が抑え
られるような構造をしている。例えば、半導体光増幅器
は、図１４に示す様に、基板１００上形成された上下ク
ラッド層１０５、１０６に挟まれた活性層１０２を含む
半導体レーザ構造１０１を有し、そのへき開端面に無反
射（ＡＲ）コーティング１０３ａ、１０３ｂを施すこと
によって、電流１０４の注入で高い内部ゲインを与えた
場合にもレーザ発振が抑えられる様な構造を有してい
る。
【０００４】このＡＲコーティングの良否は半導体光増
幅器の性能を左右し、入力波長スペクトルに対するゲイ
ンの増減（ゲインリップル）を抑えるにはＡＲコート膜
の反射率を低く押える必要がある。ゲインリップルを２
ｄＢとした場合の単一通過ゲインＧとＡＲ反射率Ｒとの
条件は Ｇ・Ｒ≒または＜０．１ で与えられる。例えば、ゲイン２０ｄＢとした場合の反
射率は、Ｒ≒または＜０．１％となる。
幅器の性能を左右し、入力波長スペクトルに対するゲイ
ンの増減（ゲインリップル）を抑えるにはＡＲコート膜
の反射率を低く押える必要がある。ゲインリップルを２
ｄＢとした場合の単一通過ゲインＧとＡＲ反射率Ｒとの
条件は Ｇ・Ｒ≒または＜０．１ で与えられる。例えば、ゲイン２０ｄＢとした場合の反
射率は、Ｒ≒または＜０．１％となる。
【０００５】反射率を低減し、波長に対するゲインリッ
プルを解消した光増幅器は、多波長多重化信号の光増幅
に有用であり、進行波型光増幅器と称される。ＡＲの手
段としては、通常、光入出力面に、所望の屈折率を有す
る誘電体膜がλ／４（λは光波長）の厚さで形成されて
いる。所望の屈折率は、用いる半導体材料、導波路構造
で異なるがＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のレーザにおいて
は、最適屈折率の値はおよそｎ≒１．８５である。この
ＡＲコーティングは、ＥＢ蒸着法、スパッタ法、プラズ
マＣＶＤ法等による真空蒸着法により形成されるのが一
般的である。
プルを解消した光増幅器は、多波長多重化信号の光増幅
に有用であり、進行波型光増幅器と称される。ＡＲの手
段としては、通常、光入出力面に、所望の屈折率を有す
る誘電体膜がλ／４（λは光波長）の厚さで形成されて
いる。所望の屈折率は、用いる半導体材料、導波路構造
で異なるがＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のレーザにおいて
は、最適屈折率の値はおよそｎ≒１．８５である。この
ＡＲコーティングは、ＥＢ蒸着法、スパッタ法、プラズ
マＣＶＤ法等による真空蒸着法により形成されるのが一
般的である。
【０００６】そして、λ／４の厚さでｎ≒１．８５のコ
ーティングを形成する方法には、単一材料あるいは混合
物により、蒸着条件を制御し一層構造とする方法があ
り、例えばＳｉＯ2／ＳｉＯで酸素導入量の制御によっ
てＳｉＯxを実現し、低反射率を達成する。あるいは、
屈折率２．２のＴｉＯ2と屈折率１．６３のＡｌ2Ｏ3を
組み合わせ、２層構造によって低反射率を達成したり、
あるいは多層構造によって実現する。
ーティングを形成する方法には、単一材料あるいは混合
物により、蒸着条件を制御し一層構造とする方法があ
り、例えばＳｉＯ2／ＳｉＯで酸素導入量の制御によっ
てＳｉＯxを実現し、低反射率を達成する。あるいは、
屈折率２．２のＴｉＯ2と屈折率１．６３のＡｌ2Ｏ3を
組み合わせ、２層構造によって低反射率を達成したり、
あるいは多層構造によって実現する。
【０００７】このように真空蒸着法により上記のような
薄膜を形成する場合の膜厚制御方法としては、水晶振動
子によって行なわれることがほとんどで、材料の比重等
から膜厚を換算する方法である。
薄膜を形成する場合の膜厚制御方法としては、水晶振動
子によって行なわれることがほとんどで、材料の比重等
から膜厚を換算する方法である。
【０００８】図１４に沿って説明すれば、ＡＲコーティ
ング１０３ａ、１０３ｂの形成手段としては、通常、へ
き開面に所望の屈折率を有する誘電体膜をλ／４（λは
光波長）の厚さで堆積している。ここでの所望の屈折率
は、前述した様に、用いる半導体材料、導波路構造で異
なるが、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のレーザにおいて
は、最適屈折率の値はおおよそｎ≒１．８５である。ま
た、この半導体光増器の光入出力面に反射防止膜を形成
する方法としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｙ2
Ｏ3等の酸化物、ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4等の窒化物を、スパ
ッタ法、ＥＢ蒸着法、プラズマＣＶＤ法等の真空蒸着法
により、単層膜であったり、２層膜あるいは、それ以上
の多層膜として形成する方法がある。
ング１０３ａ、１０３ｂの形成手段としては、通常、へ
き開面に所望の屈折率を有する誘電体膜をλ／４（λは
光波長）の厚さで堆積している。ここでの所望の屈折率
は、前述した様に、用いる半導体材料、導波路構造で異
なるが、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のレーザにおいて
は、最適屈折率の値はおおよそｎ≒１．８５である。ま
た、この半導体光増器の光入出力面に反射防止膜を形成
する方法としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｙ2
Ｏ3等の酸化物、ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4等の窒化物を、スパ
ッタ法、ＥＢ蒸着法、プラズマＣＶＤ法等の真空蒸着法
により、単層膜であったり、２層膜あるいは、それ以上
の多層膜として形成する方法がある。
【０００９】更に具体例を上げると、この半導体光増幅
器の光入出力面にＡＲコーティングを形成する方法とし
ては、例えば電子ビーム（ＥＢ）蒸着により、ＳｉＯ2
／ＳｉＯで酸素量の制御によってＳｉＯx（１＜ｘ＜
２）組成を実現し、ＩｎＰ系の半導体光増幅器において
反射率０．０１％以下の無反射コーティングを達成した
という報告例がある。
器の光入出力面にＡＲコーティングを形成する方法とし
ては、例えば電子ビーム（ＥＢ）蒸着により、ＳｉＯ2
／ＳｉＯで酸素量の制御によってＳｉＯx（１＜ｘ＜
２）組成を実現し、ＩｎＰ系の半導体光増幅器において
反射率０．０１％以下の無反射コーティングを達成した
という報告例がある。
【００１０】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では以下のような問題点があった。
記従来例では以下のような問題点があった。
【００１１】１層のＡＲコーティングの場合、所望の波
長光を利用した実時間モニターを用いれば、所望の膜厚
を得ることができ、容易に低反射率が得られる。しか
し、２層あるいは多層構造であると、各層の膜厚制御を
非常に厳しくしないと、広帯域対応及び低反射率は達成
できず、通常使用される水晶振動子による膜厚制御方法
では、誤差が大きく、所望の膜厚を得ることは困難であ
る。
長光を利用した実時間モニターを用いれば、所望の膜厚
を得ることができ、容易に低反射率が得られる。しか
し、２層あるいは多層構造であると、各層の膜厚制御を
非常に厳しくしないと、広帯域対応及び低反射率は達成
できず、通常使用される水晶振動子による膜厚制御方法
では、誤差が大きく、所望の膜厚を得ることは困難であ
る。
【００１２】また、１つの材料により形成する単層膜に
ついては、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系の半導体素子にお
いては、最適屈折率の値はおよそｎ≒１．８５であり、
この屈折率を持つ材料がない。
ついては、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系の半導体素子にお
いては、最適屈折率の値はおよそｎ≒１．８５であり、
この屈折率を持つ材料がない。
【００１３】更に、２層あるいは多層構造にすると、半
導体素子に対応させて低反射率になるように、酸化物、
窒化物の各材料の屈折率を組み合わせて設計することが
できるが、前述した様に、各層の膜厚制御が非常に厳し
くなり、再現性も困難である上に、いくつもの材料を使
用するので、コストも高くなり、生産性も悪くなる。
導体素子に対応させて低反射率になるように、酸化物、
窒化物の各材料の屈折率を組み合わせて設計することが
できるが、前述した様に、各層の膜厚制御が非常に厳し
くなり、再現性も困難である上に、いくつもの材料を使
用するので、コストも高くなり、生産性も悪くなる。
【００１４】更にまた、上記従来例の如く、ＡＲコーテ
ィング材料の組成比を制御し所望の屈折率を実現する半
導体光増幅器では、薄膜が安定組成からずれる為に以下
の様な問題点がある。
ィング材料の組成比を制御し所望の屈折率を実現する半
導体光増幅器では、薄膜が安定組成からずれる為に以下
の様な問題点がある。
【００１５】ＡＲコーティングが安定した組成からずれ
ている為、幾つかの安定した組成の組み合わせ（例え
ば、ＳｉＯxの場合、ＳｉＯ＋ＳｉＯ2）で蒸着が起こ
り、材料融点の差、充填率（ｐａｃｋｉｎｇ ｄｅｎｓ
ｉｔｙ）の差などにより安定した作製条件を維持するの
が難しい。
ている為、幾つかの安定した組成の組み合わせ（例え
ば、ＳｉＯxの場合、ＳｉＯ＋ＳｉＯ2）で蒸着が起こ
り、材料融点の差、充填率（ｐａｃｋｉｎｇ ｄｅｎｓ
ｉｔｙ）の差などにより安定した作製条件を維持するの
が難しい。
【００１６】同じく安定組成からずれているので、ＡＲ
コーティングの薄膜の充填率が低く、半導体端面の保護
（パッシベーションないし不活性化）の機能が低下し、
出力光の増大に伴ってデバイスの耐久性、寿命が著しく
劣化する。
コーティングの薄膜の充填率が低く、半導体端面の保護
（パッシベーションないし不活性化）の機能が低下し、
出力光の増大に伴ってデバイスの耐久性、寿命が著しく
劣化する。
【００１７】また、２層あるいは多層構造にすると、半
導体素子に対応した最適反射率になる様に設計すること
ができるが、各層の膜厚制御が非常に厳しくなる上に、
安定した作製条件を維持するのが難しく、再現性も困難
になる。
導体素子に対応した最適反射率になる様に設計すること
ができるが、各層の膜厚制御が非常に厳しくなる上に、
安定した作製条件を維持するのが難しく、再現性も困難
になる。
【００１８】従って、本発明の目的は、上記の課題に鑑
み、膜厚制御が容易にでき再現性もよく広帯域対応の誘
電体薄膜層を施した半導体素子及びその製造方法を提供
することにある。
み、膜厚制御が容易にでき再現性もよく広帯域対応の誘
電体薄膜層を施した半導体素子及びその製造方法を提供
することにある。
【００１９】また、本発明の目的は、上記の課題に鑑
み、半導体素子に適した屈折率で作製条件、膜厚制御が
容易に再現性よく実現でき、コストも安く、また生産性
もよい半導体光増幅器などの半導体素子及びその製造方
法を提供することにある。
み、半導体素子に適した屈折率で作製条件、膜厚制御が
容易に再現性よく実現でき、コストも安く、また生産性
もよい半導体光増幅器などの半導体素子及びその製造方
法を提供することにある。
【００２０】また、本発明の目的は、上記の課題に鑑
み、耐久性、再現性のよい半導体光増幅器などの半導体
光素子及びその製造方法を提供することにある。
み、耐久性、再現性のよい半導体光増幅器などの半導体
光素子及びその製造方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態によ
れば、半導体素子の光入出力面の少なくとも一方に多層
の誘電体薄膜層を施した半導体素子の製造方法におい
て、その誘電体薄膜層を形成する際、１層目の誘電体薄
膜材料の所望の膜厚ｄ1に、１層目の誘電体薄膜材料の
屈折率をｎ1とするとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４×ｍ（ｍは整
数）の関係を満足させるようにするモニター波長λ1を
用いたり、あるいは半導体素子の光入出力面の少なくと
も一方に２層の誘電体薄膜層を施した半導体素子の製造
方法において、その誘電体薄膜層を形成する際、１層目
の誘電体薄膜材料の所望の膜厚ｄ1に、１層目の誘電体
薄膜材料の屈折率をｎ1とするとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４×
ｍ（ｍは整数）の関係を満足させるようにし、２層目の
誘電体薄膜材料の所望の膜厚ｄ2に、２層目の誘電体薄
膜材料の屈折率をｎ2とするとき、ｎ1ｄ1＋ｎ2ｄ2＝λ2
／４×ｍ´（ｍ´は整数）の関係を満足させるようにす
る２つの異なるモニター波長λ1、λ2を用いることによ
って、膜厚制御が容易にでき、再現性もよく広帯域対応
の半導体素子を作製することができる。
れば、半導体素子の光入出力面の少なくとも一方に多層
の誘電体薄膜層を施した半導体素子の製造方法におい
て、その誘電体薄膜層を形成する際、１層目の誘電体薄
膜材料の所望の膜厚ｄ1に、１層目の誘電体薄膜材料の
屈折率をｎ1とするとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４×ｍ（ｍは整
数）の関係を満足させるようにするモニター波長λ1を
用いたり、あるいは半導体素子の光入出力面の少なくと
も一方に２層の誘電体薄膜層を施した半導体素子の製造
方法において、その誘電体薄膜層を形成する際、１層目
の誘電体薄膜材料の所望の膜厚ｄ1に、１層目の誘電体
薄膜材料の屈折率をｎ1とするとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４×
ｍ（ｍは整数）の関係を満足させるようにし、２層目の
誘電体薄膜材料の所望の膜厚ｄ2に、２層目の誘電体薄
膜材料の屈折率をｎ2とするとき、ｎ1ｄ1＋ｎ2ｄ2＝λ2
／４×ｍ´（ｍ´は整数）の関係を満足させるようにす
る２つの異なるモニター波長λ1、λ2を用いることによ
って、膜厚制御が容易にでき、再現性もよく広帯域対応
の半導体素子を作製することができる。
【００２２】特に、本発明の第１の形態では、半導体素
子に適した屈折率で膜厚制御ができるので、反射防止膜
（ＡＲ）、保護膜などとして、光入出力半導体素子、例
えば、半導体レーザ、半導体光増幅器、フォトディテク
ター等への応用にも有効である。モニター波長発振用に
は、半導体レーザ、ガスレーザ、白色光と分光器などが
用いられる。モニター波長発振用に半導体レーザを用い
るとき、この半導体レーザの光入出力面の少なくとも一
方に、直接、誘電体薄膜を形成する実時間モニターとす
ることも出来る。
子に適した屈折率で膜厚制御ができるので、反射防止膜
（ＡＲ）、保護膜などとして、光入出力半導体素子、例
えば、半導体レーザ、半導体光増幅器、フォトディテク
ター等への応用にも有効である。モニター波長発振用に
は、半導体レーザ、ガスレーザ、白色光と分光器などが
用いられる。モニター波長発振用に半導体レーザを用い
るとき、この半導体レーザの光入出力面の少なくとも一
方に、直接、誘電体薄膜を形成する実時間モニターとす
ることも出来る。
【００２３】また、本発明の第２の形態によれば、上記
目的を達成するために半導体素子の光入ないし出力面に
誘電体薄膜層を施した半導体素子において、その誘電体
薄膜層が酸素を含む雰囲気中において形成されたＺｒＯ
2であり、ＺｒＯ2の組成および屈折率を酸素分圧によっ
て制御することにより、屈折率、膜厚制御等の再現性が
良く、またＺｒＯ2と一つの材料であるためコストが安
く、生産性を向上することができるものである。
目的を達成するために半導体素子の光入ないし出力面に
誘電体薄膜層を施した半導体素子において、その誘電体
薄膜層が酸素を含む雰囲気中において形成されたＺｒＯ
2であり、ＺｒＯ2の組成および屈折率を酸素分圧によっ
て制御することにより、屈折率、膜厚制御等の再現性が
良く、またＺｒＯ2と一つの材料であるためコストが安
く、生産性を向上することができるものである。
【００２４】特に、本発明の第２の形態では、半導体素
子に適した屈折率に制御できるので、反射防止膜（Ａ
Ｒ）、反射膜、保護膜として光入出力半導体素子、例え
ば半導体レーザ、半導体光増幅器、フォトディテクター
等の応用にも有効である。
子に適した屈折率に制御できるので、反射防止膜（Ａ
Ｒ）、反射膜、保護膜として光入出力半導体素子、例え
ば半導体レーザ、半導体光増幅器、フォトディテクター
等の応用にも有効である。
【００２５】また、上記目的を達成する本発明の第３の
形態による半導体素子ないしその製造方法では、半導体
素子の光入ないし出力面に誘電体薄膜層が施され、その
誘電体薄膜層が、半導体素子の光入出力面側に形成され
安定した組成を示す緻密な膜質層（典型的には、ＺｒＯ
2）であることにより、耐久性が良く、屈折率、膜厚制
御は容易に再現性が得られ、また材料が一つであるため
コストが安く、生産性が向上することができるものであ
る。前記安定した組成を示す緻密な膜質層は高周波スパ
ッタ法により形成されたり、プラズマＣＶＤにより形成
されたりし、また 安定した組成を示す緻密な膜質層
は、その成膜時真空度が１０-2Ｔｏｒｒ台から１０-6Ｔ
ｏｒｒ台であったり、緻密な膜質層を形成する際、酸素
雰囲気を含む雰囲気中で作製されたりする。
形態による半導体素子ないしその製造方法では、半導体
素子の光入ないし出力面に誘電体薄膜層が施され、その
誘電体薄膜層が、半導体素子の光入出力面側に形成され
安定した組成を示す緻密な膜質層（典型的には、ＺｒＯ
2）であることにより、耐久性が良く、屈折率、膜厚制
御は容易に再現性が得られ、また材料が一つであるため
コストが安く、生産性が向上することができるものであ
る。前記安定した組成を示す緻密な膜質層は高周波スパ
ッタ法により形成されたり、プラズマＣＶＤにより形成
されたりし、また 安定した組成を示す緻密な膜質層
は、その成膜時真空度が１０-2Ｔｏｒｒ台から１０-6Ｔ
ｏｒｒ台であったり、緻密な膜質層を形成する際、酸素
雰囲気を含む雰囲気中で作製されたりする。
【００２６】特に、本発明の第３の形態では、半導体素
子に適した屈折率に制御でき耐久性も良いので、反射防
止膜（ＡＲ）反射膜、保護膜として光入出力半導体素
子、例えば、半導体レーザ、半導体光増幅器、フォトデ
ィテクター等の応用にも有効である。
子に適した屈折率に制御でき耐久性も良いので、反射防
止膜（ＡＲ）反射膜、保護膜として光入出力半導体素
子、例えば、半導体レーザ、半導体光増幅器、フォトデ
ィテクター等の応用にも有効である。
【００２７】
【実施例１】以下に本発明の第１実施例を説明する。図
１は本実施例の特徴をよく表わす装置図であり、同図に
おいて、１はＥＢ（電子ビーム）蒸着装置、２，３は蒸
発源、４はモニター用半導体レーザ、５は、例えば半導
体光増幅器として製造しようとする半導体レーザ、６は
フォトディテクター、７はコントローラー、８はロック
インアンプ、１３は電源である。
１は本実施例の特徴をよく表わす装置図であり、同図に
おいて、１はＥＢ（電子ビーム）蒸着装置、２，３は蒸
発源、４はモニター用半導体レーザ、５は、例えば半導
体光増幅器として製造しようとする半導体レーザ、６は
フォトディテクター、７はコントローラー、８はロック
インアンプ、１３は電源である。
【００２８】本実施例で、２層ＡＲコーティングを得た
い半導体レーザ５の発振波長は９００ｎｍである。この
時、１層目の成膜材料の屈折率ｎ1と２層目の材料の屈
折率ｎ2との組合せから計算される１層目の膜厚ｄ1を含
む式ｄ1＝λ1／４ｎ1を満足させる発振波長λ1を持つ半
導体レーザ４をモニター用として用いればよい。
い半導体レーザ５の発振波長は９００ｎｍである。この
時、１層目の成膜材料の屈折率ｎ1と２層目の材料の屈
折率ｎ2との組合せから計算される１層目の膜厚ｄ1を含
む式ｄ1＝λ1／４ｎ1を満足させる発振波長λ1を持つ半
導体レーザ４をモニター用として用いればよい。
【００２９】本実施例での１層目の材料をＺｎＳでｎ1
＝２．２８とし、その膜厚をｄ1とし、２層目の材料を
ＭｇＦ2でｎ2＝１．３８とし、その膜厚をｄ2とした時
の反射率Ｒ（％）と膜厚の関係のシミュレーション結果
を図２に示す。図２より、反射率が０．１％以下となる
ようなＺｎＳの膜厚ｄ1は８０〜８２ｎｍであることが
必要である。材料の屈折率ｎ1が２．２８で、ｄ1が８０
〜８２ｎｍであるとき、上記式ｎ1ｄ1＝λ1／４から、
モニター用半導体レーザの発振波長λ1がおよそ７４０
ｎｍであれば良いことが計算される。
＝２．２８とし、その膜厚をｄ1とし、２層目の材料を
ＭｇＦ2でｎ2＝１．３８とし、その膜厚をｄ2とした時
の反射率Ｒ（％）と膜厚の関係のシミュレーション結果
を図２に示す。図２より、反射率が０．１％以下となる
ようなＺｎＳの膜厚ｄ1は８０〜８２ｎｍであることが
必要である。材料の屈折率ｎ1が２．２８で、ｄ1が８０
〜８２ｎｍであるとき、上記式ｎ1ｄ1＝λ1／４から、
モニター用半導体レーザの発振波長λ1がおよそ７４０
ｎｍであれば良いことが計算される。
【００３０】これにより、本実施例での半導体レーザ４
は発振波長７４０ｎｍの半導体レーザを用い、半導体レ
ーザ５は発振波長９００ｎｍの半導体レーザを用い、蒸
発源２はＺｎＳ、蒸発源３はＭｇＦ2を使用する。
は発振波長７４０ｎｍの半導体レーザを用い、半導体レ
ーザ５は発振波長９００ｎｍの半導体レーザを用い、蒸
発源２はＺｎＳ、蒸発源３はＭｇＦ2を使用する。
【００３１】まず、モニター用半導体レーザ４を駆動さ
せた状態で蒸発源２のＺｎＳにＥＢをあて、材料を蒸発
させ、半導体レーザ４および半導体レーザ５の光入出力
面に成膜する。半導体レーザ４の光入出力面にＺｎＳが
成膜されていくと、フォトディテクター６が受けるパワ
ーが変化する。半導体レーザ４の膜厚が約８１ｎｍにな
った時、フォトディテクター６からの信号はロックイン
アンブ８で最低点を示すのでそこでＺｎＳの成膜をスト
ップする。
せた状態で蒸発源２のＺｎＳにＥＢをあて、材料を蒸発
させ、半導体レーザ４および半導体レーザ５の光入出力
面に成膜する。半導体レーザ４の光入出力面にＺｎＳが
成膜されていくと、フォトディテクター６が受けるパワ
ーが変化する。半導体レーザ４の膜厚が約８１ｎｍにな
った時、フォトディテクター６からの信号はロックイン
アンブ８で最低点を示すのでそこでＺｎＳの成膜をスト
ップする。
【００３２】次に、目的とする半導体レーザ５を駆動さ
せ、蒸発源３のＭｇＦ2の成膜を行なう。半導体レーザ
５の出力をモニターし、半導体レーザ５の出力が最低点
を示した時、ＭｇＦ2の成膜をストップし、２層ＡＲコ
ート膜を形成した。半導体レーザ５の光入出力面には、
１層目にＺｎＳが約８１ｎｍ成膜されており、容易に膜
厚制御ができており、低反射率な２層ＡＲコート膜を再
現性よく実現できている。
せ、蒸発源３のＭｇＦ2の成膜を行なう。半導体レーザ
５の出力をモニターし、半導体レーザ５の出力が最低点
を示した時、ＭｇＦ2の成膜をストップし、２層ＡＲコ
ート膜を形成した。半導体レーザ５の光入出力面には、
１層目にＺｎＳが約８１ｎｍ成膜されており、容易に膜
厚制御ができており、低反射率な２層ＡＲコート膜を再
現性よく実現できている。
【００３３】図３に、本実施例で作製した２層ＡＲコー
ト膜と、ｎ＝１．８５で作製した単層ＡＲコート膜の波
長に対する反射率特性を示す。図３より、反射率が０．
１％以下である単層ＡＲコート膜の波長範囲は約５３ｎ
ｍであり、本実施例の２層ＡＲコート膜のそれは約９２
ｎｍであり、最適単層ＡＲコート膜より、３９ｎｍも低
反射率の波長範囲が広くなっており、広帯域対応のもの
ができたことが分かる。。
ト膜と、ｎ＝１．８５で作製した単層ＡＲコート膜の波
長に対する反射率特性を示す。図３より、反射率が０．
１％以下である単層ＡＲコート膜の波長範囲は約５３ｎ
ｍであり、本実施例の２層ＡＲコート膜のそれは約９２
ｎｍであり、最適単層ＡＲコート膜より、３９ｎｍも低
反射率の波長範囲が広くなっており、広帯域対応のもの
ができたことが分かる。。
【００３４】
【実施例２】以下に本発明の第２実施例を説明する。本
実施例で２層ＡＲコート膜を得たい半導体レーザの発振
波長は８３０ｎｍであり、最終的に半導体レーザ構造を
持つ半導体光増幅器を得る。２層ＡＲコート膜の１層目
の材料をＺｒＯ2でその屈折率をｎ1＝２．００、膜厚を
ｄ1とし、２層目の材料をＡｌ2Ｏ3でその屈折率をｎ2＝
１．６３、膜厚をｄ2とした時の、２層ＡＲコート膜の
反射率Ｒ（％）と膜厚ｄ1，ｄ2の関係のシミュレーショ
ン結果を図４に示す。図４より、反射率が０．１％以下
となるようなＺｒＯ2の膜厚ｄ1は、６０〜８０ｎｍであ
ることが必要である。材料の屈折率が２．０でｄ1が６
０〜８０ｎｍであるとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４の関係を満
たすモニター波長λ1は４８０〜６４０ｎｍであれば良
いことが計算される。
実施例で２層ＡＲコート膜を得たい半導体レーザの発振
波長は８３０ｎｍであり、最終的に半導体レーザ構造を
持つ半導体光増幅器を得る。２層ＡＲコート膜の１層目
の材料をＺｒＯ2でその屈折率をｎ1＝２．００、膜厚を
ｄ1とし、２層目の材料をＡｌ2Ｏ3でその屈折率をｎ2＝
１．６３、膜厚をｄ2とした時の、２層ＡＲコート膜の
反射率Ｒ（％）と膜厚ｄ1，ｄ2の関係のシミュレーショ
ン結果を図４に示す。図４より、反射率が０．１％以下
となるようなＺｒＯ2の膜厚ｄ1は、６０〜８０ｎｍであ
ることが必要である。材料の屈折率が２．０でｄ1が６
０〜８０ｎｍであるとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４の関係を満
たすモニター波長λ1は４８０〜６４０ｎｍであれば良
いことが計算される。
【００３５】図５は、本実施例の側面図であり、実施例
１とほとんど同様であるが、９はガスレーザ、１０は石
英基板を示す。この時の半導体レーザ５は発振波長が８
３０ｎｍのものを使用し、ガスレーザ９はＡｒガスレー
ザで発振波長は５１４ｎｍ（４８０〜６４０ｎｍの範囲
にある）であり、蒸発源２はＺｒＯ2、蒸発源３はＡｌ2
Ｏ3を使用している。
１とほとんど同様であるが、９はガスレーザ、１０は石
英基板を示す。この時の半導体レーザ５は発振波長が８
３０ｎｍのものを使用し、ガスレーザ９はＡｒガスレー
ザで発振波長は５１４ｎｍ（４８０〜６４０ｎｍの範囲
にある）であり、蒸発源２はＺｒＯ2、蒸発源３はＡｌ2
Ｏ3を使用している。
【００３６】本実施例では、まず、Ａｒガスレーザ９の
レーザビームを石英基板１０の表面に合わせ、その反射
がフォトディテクター６に入るようにセットし、蒸発源
２のＺｒＯ2にＥＢをあて、材料を蒸発させ、石英基板
１０と半導体レーザ５の面に成膜する。Ａｒガスレーザ
９のビームは石英基板１０に当たっているため、そこに
ＺｒＯ2が成膜されていくとフォトディテクター６が受
けるパワーが変化する。石英基板１０上の膜厚が約６５
ｎｍになった時、フォトディテクター６からの信号はロ
ックインアンプ８で最高点を示すので、そこでＺｒＯ2
の成膜をストップする。
レーザビームを石英基板１０の表面に合わせ、その反射
がフォトディテクター６に入るようにセットし、蒸発源
２のＺｒＯ2にＥＢをあて、材料を蒸発させ、石英基板
１０と半導体レーザ５の面に成膜する。Ａｒガスレーザ
９のビームは石英基板１０に当たっているため、そこに
ＺｒＯ2が成膜されていくとフォトディテクター６が受
けるパワーが変化する。石英基板１０上の膜厚が約６５
ｎｍになった時、フォトディテクター６からの信号はロ
ックインアンプ８で最高点を示すので、そこでＺｒＯ2
の成膜をストップする。
【００３７】次に、半導体レーザ５を駆動させ、蒸発源
３のＡｌ2Ｏ3の成膜を行ない、半導体レーザ５の出力を
モニターする。半導体レーザ５の出力が最低点を示した
時、Ａｌ2Ｏ3の成膜をストップし、２層ＡＲコート膜を
形成する。所望の半導体レーザ５の光入出力面には、１
層目にＺｒＯ2が約６５ｎｍ成膜されており、低反射率
の２層ＡＲコート膜を容易に再現性よく実現できてい
る。この中でガスレーザはＡｒに限ることなく、Ｈｅ−
Ｎｅ、Ｘｅ等でもよく、１層目の成膜材料の屈折率と２
層目の材料の屈折率との組合せから計算される１層目の
膜厚ｄ1にｎ1ｄ1＝λ1／４の関係を満たさせるようにす
る発振波長λ1をもつガスレーザであれば、いずれのも
のでもよい。
３のＡｌ2Ｏ3の成膜を行ない、半導体レーザ５の出力を
モニターする。半導体レーザ５の出力が最低点を示した
時、Ａｌ2Ｏ3の成膜をストップし、２層ＡＲコート膜を
形成する。所望の半導体レーザ５の光入出力面には、１
層目にＺｒＯ2が約６５ｎｍ成膜されており、低反射率
の２層ＡＲコート膜を容易に再現性よく実現できてい
る。この中でガスレーザはＡｒに限ることなく、Ｈｅ−
Ｎｅ、Ｘｅ等でもよく、１層目の成膜材料の屈折率と２
層目の材料の屈折率との組合せから計算される１層目の
膜厚ｄ1にｎ1ｄ1＝λ1／４の関係を満たさせるようにす
る発振波長λ1をもつガスレーザであれば、いずれのも
のでもよい。
【００３８】このＡＲコート膜を片面に形成した半導体
素子は半導体レーザとして使用し、また上記の如く両面
に形成した半導体素子は光増幅器として使用され、高性
能が得られる。この時、形成された薄膜層の屈折率ｎ1
は、半導体素子の屈折率√ｎsより高く、光入出力面側
の屈折率ｎ1（＝２．００）が高いので反射成分が低減
でき高性能が得られる。
素子は半導体レーザとして使用し、また上記の如く両面
に形成した半導体素子は光増幅器として使用され、高性
能が得られる。この時、形成された薄膜層の屈折率ｎ1
は、半導体素子の屈折率√ｎsより高く、光入出力面側
の屈折率ｎ1（＝２．００）が高いので反射成分が低減
でき高性能が得られる。
【００３９】
【実施例３】以下に本発明の実施例３を説明する。本実
施例で２層ＡＲコート膜を得たい半導体レーザの波長は
８３０ｎｍであり、１層目の材料をＡｌ2Ｏ3でその屈折
率をｎ1＝１．６３、膜厚をｄ1とし、２層目の材料をＡ
ｌＮでその屈折率をｎ2＝２．００、膜厚ｄ2とした時
の、２層ＡＲコート膜の反射率Ｒ（％）とこれら膜厚の
関係のシミュレーション結果を図６に示す。図６より、
反射率が０．１％以下となるようなＡｌ2Ｏ3の膜厚ｄ1
は、４０ｎｍ〜６０ｎｍであることが必要である。１層
目の材料の屈折率ｎ1が１．６でその膜厚ｄ1が４０ｎｍ
〜６０ｎｍであるとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４の関係を満た
すモニター波長λ1は約２６０ｎｍ〜３９５ｎｍであれ
ば良いことが計算される。
施例で２層ＡＲコート膜を得たい半導体レーザの波長は
８３０ｎｍであり、１層目の材料をＡｌ2Ｏ3でその屈折
率をｎ1＝１．６３、膜厚をｄ1とし、２層目の材料をＡ
ｌＮでその屈折率をｎ2＝２．００、膜厚ｄ2とした時
の、２層ＡＲコート膜の反射率Ｒ（％）とこれら膜厚の
関係のシミュレーション結果を図６に示す。図６より、
反射率が０．１％以下となるようなＡｌ2Ｏ3の膜厚ｄ1
は、４０ｎｍ〜６０ｎｍであることが必要である。１層
目の材料の屈折率ｎ1が１．６でその膜厚ｄ1が４０ｎｍ
〜６０ｎｍであるとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４の関係を満た
すモニター波長λ1は約２６０ｎｍ〜３９５ｎｍであれ
ば良いことが計算される。
【００４０】図７は本実施例の側面図であり、実施例２
とほとんど同様であるが、１１は白色ランプ、１２は分
光器を示す。この時の半導体レーザ５は８３０ｎｍのも
のを使用し、分光器１２は３８０ｎｍに合わせており、
蒸発源２はＡｌ2Ｏ3、蒸発源３はＡｌＮを使用してい
る。
とほとんど同様であるが、１１は白色ランプ、１２は分
光器を示す。この時の半導体レーザ５は８３０ｎｍのも
のを使用し、分光器１２は３８０ｎｍに合わせており、
蒸発源２はＡｌ2Ｏ3、蒸発源３はＡｌＮを使用してい
る。
【００４１】本実施例では、まず、分光器１２からの光
ビームを石英基板１０の表面に合わせ、その反射がフォ
トディテクター６に入るようにセットし、蒸発源２のＡ
ｌ2Ｏ3を石英基板１０の表面と半導体レーザ５の面に成
膜し、実施例２と同様に最高点を示すところでＡｌ2Ｏ3
の成膜をストップする。
ビームを石英基板１０の表面に合わせ、その反射がフォ
トディテクター６に入るようにセットし、蒸発源２のＡ
ｌ2Ｏ3を石英基板１０の表面と半導体レーザ５の面に成
膜し、実施例２と同様に最高点を示すところでＡｌ2Ｏ3
の成膜をストップする。
【００４２】次に、半導体レーザ５を駆動させ蒸発源３
のＡｌＮの成膜を行い、半導体レーザ５の出力が最低点
を示した時、ＡｌＮの成膜をストップし２層ＡＲコート
膜を形成した。所望の半導体レーザ５の光入出力面に
は、１層目にＡｌ2Ｏ3が約５８ｎｍ成膜されており、低
反射率の２層ＡＲコート膜を容易に再現性よく実現でき
ている。
のＡｌＮの成膜を行い、半導体レーザ５の出力が最低点
を示した時、ＡｌＮの成膜をストップし２層ＡＲコート
膜を形成した。所望の半導体レーザ５の光入出力面に
は、１層目にＡｌ2Ｏ3が約５８ｎｍ成膜されており、低
反射率の２層ＡＲコート膜を容易に再現性よく実現でき
ている。
【００４３】この中で、分光器は波長変換が容易であ
り、１層目の材料の屈折率、２層目の材料の屈折率との
組合せから計算される１層目の膜厚ｄ1にｎ1ｄ1＝λ1／
４の関係を満たすようにさせるモニター波長λ1は、波
長分散をふまえて分光器からの波長をこれに合わせるこ
とで、容易に達成できる。
り、１層目の材料の屈折率、２層目の材料の屈折率との
組合せから計算される１層目の膜厚ｄ1にｎ1ｄ1＝λ1／
４の関係を満たすようにさせるモニター波長λ1は、波
長分散をふまえて分光器からの波長をこれに合わせるこ
とで、容易に達成できる。
【００４４】以上の実施例では、ＥＢ蒸着装置を用いる
例をあげたが、ＥＢ蒸着装置に限ることなく、スパッタ
装置、プラズマＣＶＤ装置等も使用できる。
例をあげたが、ＥＢ蒸着装置に限ることなく、スパッタ
装置、プラズマＣＶＤ装置等も使用できる。
【００４５】
【実施例４】以下に本発明の第４実施例を説明する。
【００４６】図８は本発明の第４実施例の特徴を良く表
わす図面であり、同図において、２１は半導体基板、２
２は半導体基板端面に形成したＺｒＯ2薄膜層を示す。
本実施例において、基板２１はｎ型ＧａＡｓ結晶基板と
し、２５〜２８はＭＢＥあるいはＭＯＣＶＤで形成した
エピ層である。即ち ２５はｐ+−ＧａＡｓキャップ
層、２６はｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、２７はＧａＡ
ｓ活性層、２８はｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、２３，
２４はＡｕ電極である。
わす図面であり、同図において、２１は半導体基板、２
２は半導体基板端面に形成したＺｒＯ2薄膜層を示す。
本実施例において、基板２１はｎ型ＧａＡｓ結晶基板と
し、２５〜２８はＭＢＥあるいはＭＯＣＶＤで形成した
エピ層である。即ち ２５はｐ+−ＧａＡｓキャップ
層、２６はｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、２７はＧａＡ
ｓ活性層、２８はｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、２３，
２４はＡｕ電極である。
【００４７】本実施例では、ＥＢ蒸着法を使用する。Ｅ
Ｂ蒸着装置に半導体基板２１をセッティングし、真空度
を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。次に酸素を導入し、Ｚ
ｒＯ2のＥＢ蒸着を行う。この時、成膜時真空度を２×
１０-4Ｔｏｒｒに固定して成膜し、λ／４（λは波長）
の膜厚となる様に実時間モニターを行いＡＲコーティン
グを形成した。この膜厚の制御は、モニターサンプルを
用い、定電流駆動のレーザの前面あるいは後面出力をモ
ニターする方法、あるいは石英基板の反射光をモニター
する方法などの実時間モニター法によって行われるの
で、精度よく膜厚が形成される（これについては、前記
実施例を参照）。
Ｂ蒸着装置に半導体基板２１をセッティングし、真空度
を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。次に酸素を導入し、Ｚ
ｒＯ2のＥＢ蒸着を行う。この時、成膜時真空度を２×
１０-4Ｔｏｒｒに固定して成膜し、λ／４（λは波長）
の膜厚となる様に実時間モニターを行いＡＲコーティン
グを形成した。この膜厚の制御は、モニターサンプルを
用い、定電流駆動のレーザの前面あるいは後面出力をモ
ニターする方法、あるいは石英基板の反射光をモニター
する方法などの実時間モニター法によって行われるの
で、精度よく膜厚が形成される（これについては、前記
実施例を参照）。
【００４８】こうして作製された半導体光増幅器は、ゲ
インリップルの測定により、ＡＲコーティングの反射率
が０．１％以下のものを容易に実現できることがわかっ
た。半導体光増幅器をしきい値電流より少し小さい定電
流注入状態とし、外部からレンズあるいは光ファイバに
よって光波を入力させ、半導体光増幅器に結合させるこ
とにより、増幅光波を得ることができる。こうして内部
ゲイン２０〜３０ｄＢを達成している。
インリップルの測定により、ＡＲコーティングの反射率
が０．１％以下のものを容易に実現できることがわかっ
た。半導体光増幅器をしきい値電流より少し小さい定電
流注入状態とし、外部からレンズあるいは光ファイバに
よって光波を入力させ、半導体光増幅器に結合させるこ
とにより、増幅光波を得ることができる。こうして内部
ゲイン２０〜３０ｄＢを達成している。
【００４９】図９は、ＺｒＯ2膜の成膜時真空度と屈折
率の関係を示す。このグラフより、成膜時真空度によっ
て屈折率が変化することがわかる。これより、成膜時真
空度が２×１０-4Ｔｏｒｒ程度であれば、ＺｒＯ2膜の
屈折率が約１．８５になり、半導体素子に適した屈折率
であることがわかる。
率の関係を示す。このグラフより、成膜時真空度によっ
て屈折率が変化することがわかる。これより、成膜時真
空度が２×１０-4Ｔｏｒｒ程度であれば、ＺｒＯ2膜の
屈折率が約１．８５になり、半導体素子に適した屈折率
であることがわかる。
【００５０】この様に半導体素子に適したＡＲコーティ
ングを形成することができ、一種類の材料であるため、
コストも安く、成膜条件も一定のため生産性もよいとい
う効果がある。
ングを形成することができ、一種類の材料であるため、
コストも安く、成膜条件も一定のため生産性もよいとい
う効果がある。
【００５１】
【実施例５】第５実施例は、図８の第４実施例の断面の
様子と、基本的には同じである。
様子と、基本的には同じである。
【００５２】まず、ＥＢ蒸着装置に半導体基板２１をセ
ッティングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。
次に酸素を導入しＺｒＯ2のＥＢ蒸着を行う。この時、
成膜時真空度を成膜始めは８×１０-5Ｔｏｒｒ程度で成
膜し、膜が成膜し始めたら徐々に酸素量を増加させ、成
膜時真空度を３×１０-4 Ｔｏｒｒ程度まで変化させる。
膜厚は、第４実施例と同様に実時間光学モニターを行な
い、ＡＲコーティングを形成した。図１０で示すように
屈折率は膜厚方向において、半導体基板側から空気側に
かけて１．９３から１．８３程度まで変化していること
がわかる。
ッティングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。
次に酸素を導入しＺｒＯ2のＥＢ蒸着を行う。この時、
成膜時真空度を成膜始めは８×１０-5Ｔｏｒｒ程度で成
膜し、膜が成膜し始めたら徐々に酸素量を増加させ、成
膜時真空度を３×１０-4 Ｔｏｒｒ程度まで変化させる。
膜厚は、第４実施例と同様に実時間光学モニターを行な
い、ＡＲコーティングを形成した。図１０で示すように
屈折率は膜厚方向において、半導体基板側から空気側に
かけて１．９３から１．８３程度まで変化していること
がわかる。
【００５３】こうして作製された半導体増幅器は、ゲイ
ンリップルの測定により、ＡＲコーティングの反射率
０．１％以下を容易に実現できることがわかった。この
場合、半導体光素子の端面側の屈折率が高く、空気側に
行くほど屈折率が低くなっているので反射成分が低減で
きる効果もある。
ンリップルの測定により、ＡＲコーティングの反射率
０．１％以下を容易に実現できることがわかった。この
場合、半導体光素子の端面側の屈折率が高く、空気側に
行くほど屈折率が低くなっているので反射成分が低減で
きる効果もある。
【００５４】
【実施例６】第６実施例も、図８の第４実施例の断面の
様子と、基本的には同じである。
様子と、基本的には同じである。
【００５５】ＥＢ蒸着装置により真空度を１０-6Ｔｏｒ
ｒ程度まで引く。次に酸素を導入しＺｒＯ2のＥＢ蒸着
を行う。この時、成膜時真空度を成膜始めは酸素導入し
て３×１０-4Ｔｏｒｒで成膜し始める。酸素量は一定に
したまま成膜していくと、成膜時間の経過とともに成膜
真空度は徐々に高くなっていき、成膜終了時頃には１０
×１０-4Ｔｏｒｒ程度になる。このとき膜厚は、第４実
施例と同様に実時間光学モニターを行い、ＡＲコーティ
ングを形成した。ここで成膜された膜の屈折率は、図１
１で示すように膜厚方向において半導体基板側から空気
側にかけて、１．８３から１．９０程度まで変化してい
ることがわかる。
ｒ程度まで引く。次に酸素を導入しＺｒＯ2のＥＢ蒸着
を行う。この時、成膜時真空度を成膜始めは酸素導入し
て３×１０-4Ｔｏｒｒで成膜し始める。酸素量は一定に
したまま成膜していくと、成膜時間の経過とともに成膜
真空度は徐々に高くなっていき、成膜終了時頃には１０
×１０-4Ｔｏｒｒ程度になる。このとき膜厚は、第４実
施例と同様に実時間光学モニターを行い、ＡＲコーティ
ングを形成した。ここで成膜された膜の屈折率は、図１
１で示すように膜厚方向において半導体基板側から空気
側にかけて、１．８３から１．９０程度まで変化してい
ることがわかる。
【００５６】こうして作製された半導体増幅器はゲイン
リップルの測定によりＡＲコーティングの反射率０．１
％以下を容易に実現できることがわかった。
リップルの測定によりＡＲコーティングの反射率０．１
％以下を容易に実現できることがわかった。
【００５７】
【実施例７】図１２は、本発明による半導体光素子を外
部共振器レーザに用いた第７実施例を示す。本実施例に
おいては、ＡＲコーティング４０は片面のみとし、他面
３５はλ／２コーティング或はノンコートである。
部共振器レーザに用いた第７実施例を示す。本実施例に
おいては、ＡＲコーティング４０は片面のみとし、他面
３５はλ／２コーティング或はノンコートである。
【００５８】この片面ＡＲ半導体増幅器１１の作製プロ
セスは上記実施例と全く同じである。外部共振器レーザ
は前後レンズ３２，３３、光増幅器３１、反射ブレーズ
ドグレーティング３４から構成され、グレーティング３
４への光波の入射角を変えることによって発振波長を選
択することができる。
セスは上記実施例と全く同じである。外部共振器レーザ
は前後レンズ３２，３３、光増幅器３１、反射ブレーズ
ドグレーティング３４から構成され、グレーティング３
４への光波の入射角を変えることによって発振波長を選
択することができる。
【００５９】
【実施例８】図１３は、本発明による半導体光素子を、
半導体光増幅器に用いて波長多重送受信システムに適用
した第８実施例を示す。本実施例において、ＡＲコーテ
ィングは両面に形成されている。この半導体光増幅器４
０は、ゲインリップルの測定によりＡＲコーティングの
反射率が０．１％以下であることが分かった。半導体光
増幅器４０を閾値電流より少し小さい定電流注入状態と
し、外部からレンズ或は伝送光ファイバ４５によって光
波を入力させ、半導体光増幅器４０に結合させることに
より、増幅光波を得ることができる。こうして内部ゲイ
ン２０〜３０ｄＢを達成している。
半導体光増幅器に用いて波長多重送受信システムに適用
した第８実施例を示す。本実施例において、ＡＲコーテ
ィングは両面に形成されている。この半導体光増幅器４
０は、ゲインリップルの測定によりＡＲコーティングの
反射率が０．１％以下であることが分かった。半導体光
増幅器４０を閾値電流より少し小さい定電流注入状態と
し、外部からレンズ或は伝送光ファイバ４５によって光
波を入力させ、半導体光増幅器４０に結合させることに
より、増幅光波を得ることができる。こうして内部ゲイ
ン２０〜３０ｄＢを達成している。
【００６０】図１３のシステム概念図において、４１は
送信部、４２は受信部、４３，４４は夫々合波、分波器
である。こうした構成により、波長８３０ｎｍ及び８４
０ｎｍの信号を多重化し、光増幅器４０で高ゲイン、低
リップルで増幅し、１００Ｍｂｐｓ以上の伝送速度でク
ロストークのない信号の授受が可能となる。
送信部、４２は受信部、４３，４４は夫々合波、分波器
である。こうした構成により、波長８３０ｎｍ及び８４
０ｎｍの信号を多重化し、光増幅器４０で高ゲイン、低
リップルで増幅し、１００Ｍｂｐｓ以上の伝送速度でク
ロストークのない信号の授受が可能となる。
【００６１】ところで、以上は基板に垂直な端面に、本
発明によるＡＲコーティングを適用する例について述べ
た。しかし、基板と平行な表面、例えば、Ｓｉ受光素子
の集積デバイスの一部や面発光型の発光素子、光導波路
の入出力部などの光入出力部に本発明を実施しても同様
の効果が得られることは言うまでもない。
発明によるＡＲコーティングを適用する例について述べ
た。しかし、基板と平行な表面、例えば、Ｓｉ受光素子
の集積デバイスの一部や面発光型の発光素子、光導波路
の入出力部などの光入出力部に本発明を実施しても同様
の効果が得られることは言うまでもない。
【００６２】
【実施例９】以下に本発明の第９実施例である光増幅器
を説明する。図８は第９実施例の特徴をもよく表す断面
図であり、同図において、２２は半導体端面の緻密な誘
電体薄膜層ＺｒＯ２である。他は図８で説明した通りで
ある。
を説明する。図８は第９実施例の特徴をもよく表す断面
図であり、同図において、２２は半導体端面の緻密な誘
電体薄膜層ＺｒＯ２である。他は図８で説明した通りで
ある。
【００６３】本実施例では、スパッタ法を使用する。ス
パッタ装置に半導体基板２１をセッティングし、真空度
を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガスを導入し、高
周波（ＲＦ）パワー２００Ｗで、ＺｒＯ2膜２２の形成
を行う。この時、成膜時真空度を５×１０-3Ｔｏｒｒに
固定して成膜し、λ／４（λは波長）の膜厚となるよう
にモニターを行い、ＡＲコーティングを形成した。この
方法で形成したＺｒＯ2膜２２の耐久性は、レーザのパ
ッシベーションとして評価し、１万時間を越える耐久性
が確認されている。
パッタ装置に半導体基板２１をセッティングし、真空度
を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガスを導入し、高
周波（ＲＦ）パワー２００Ｗで、ＺｒＯ2膜２２の形成
を行う。この時、成膜時真空度を５×１０-3Ｔｏｒｒに
固定して成膜し、λ／４（λは波長）の膜厚となるよう
にモニターを行い、ＡＲコーティングを形成した。この
方法で形成したＺｒＯ2膜２２の耐久性は、レーザのパ
ッシベーションとして評価し、１万時間を越える耐久性
が確認されている。
【００６４】この様に半導体光素子に適したＡＲコーテ
ィングを形成することができ、半導体光素子の光入出力
面側に形成した誘電体薄膜層２２は緻密な膜質であり十
分な耐久性を持っていることが確認されている。また反
射率も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は
１種類であるので膜厚制御は容易であり、１つの装置で
作製できるので生産性もよく、素子作製の再現性もよく
なった。
ィングを形成することができ、半導体光素子の光入出力
面側に形成した誘電体薄膜層２２は緻密な膜質であり十
分な耐久性を持っていることが確認されている。また反
射率も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は
１種類であるので膜厚制御は容易であり、１つの装置で
作製できるので生産性もよく、素子作製の再現性もよく
なった。
【００６５】
【実施例１０】第１０実施例は第９実施例と同様な半導
体基板２１を用いている。
体基板２１を用いている。
【００６６】スパッタ装置に半導体基板２１をセッティ
ングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガ
ス、酸素を導入し、高周波（ＲＦ）パワー２００ＷでＺ
ｒＯ2膜の形成を行う。この時、酸素導入量を成膜初期
は５×１０-5Ｔｏｒｒにし、成膜終了時には３×１０-3
Ｔｏｒｒになるように変化させながら、λ／４の膜厚と
なるようにモニターを行い、ＡＲコーティングを形成し
た。この時のＡＲコーティングの屈折率は膜厚方向にお
いて、半導体基板から空気側にかけて、１．９８から
１．８３まで変化していることがわかっている。
ングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガ
ス、酸素を導入し、高周波（ＲＦ）パワー２００ＷでＺ
ｒＯ2膜の形成を行う。この時、酸素導入量を成膜初期
は５×１０-5Ｔｏｒｒにし、成膜終了時には３×１０-3
Ｔｏｒｒになるように変化させながら、λ／４の膜厚と
なるようにモニターを行い、ＡＲコーティングを形成し
た。この時のＡＲコーティングの屈折率は膜厚方向にお
いて、半導体基板から空気側にかけて、１．９８から
１．８３まで変化していることがわかっている。
【００６７】この様に、半導体光素子に適したＡＲコー
ティングを形成することができ、半導体光素子の光入出
力面側に形成したＺｒＯ2膜は緻密な膜質であり、十分
な耐久性を持っていることが確認されている。また反射
率も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は１
種類であるので膜厚制御は容易であり、一装置で作製で
きるので生産性もよく、再現性もよくなった。またこの
場合、半導体光素子の端面側の屈折率が高く、空気側に
行くほど屈折率が低くなっているので、反射成分が低減
できる効果もある。
ティングを形成することができ、半導体光素子の光入出
力面側に形成したＺｒＯ2膜は緻密な膜質であり、十分
な耐久性を持っていることが確認されている。また反射
率も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は１
種類であるので膜厚制御は容易であり、一装置で作製で
きるので生産性もよく、再現性もよくなった。またこの
場合、半導体光素子の端面側の屈折率が高く、空気側に
行くほど屈折率が低くなっているので、反射成分が低減
できる効果もある。
【００６８】
【実施例１１】第１１実施例は第９実施例の断面の構成
と基本的には同じである。
と基本的には同じである。
【００６９】スパッタ装置に半導体基板２１をセッティ
ングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガ
ス、酸素を導入し、高周波（ＲＦ）パワー２００ＷでＺ
ｒＯ2膜の形成を行う。この時、酸素導入量を成膜初期
は３×１０-3Ｔｏｒｒにし、成膜終了時には５×１０-5
Ｔｏｒｒになるように変化させながら、λ／４の膜厚と
なるようにモニターを行い、ＡＲコーティングを形成し
た。この時のＡＲコーティングの屈折率は膜厚方向にお
いて、半導体基板から空気側にかけて、１．８３から
１．９８まで変化していることがわかっている。
ングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガ
ス、酸素を導入し、高周波（ＲＦ）パワー２００ＷでＺ
ｒＯ2膜の形成を行う。この時、酸素導入量を成膜初期
は３×１０-3Ｔｏｒｒにし、成膜終了時には５×１０-5
Ｔｏｒｒになるように変化させながら、λ／４の膜厚と
なるようにモニターを行い、ＡＲコーティングを形成し
た。この時のＡＲコーティングの屈折率は膜厚方向にお
いて、半導体基板から空気側にかけて、１．８３から
１．９８まで変化していることがわかっている。
【００７０】この様に半導体光素子に適したＡＲコーテ
ィングを形成することができ、半導体光素子の光入出力
面側に形成したＺｒＯ2膜は緻密な膜質であり、十分な
耐久性を持っていることが確認されている。また反射率
も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は１種
類であるので膜厚制御は容易であり、一装置で作製でき
るので生産性もよく、再現性もよくなった。
ィングを形成することができ、半導体光素子の光入出力
面側に形成したＺｒＯ2膜は緻密な膜質であり、十分な
耐久性を持っていることが確認されている。また反射率
も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は１種
類であるので膜厚制御は容易であり、一装置で作製でき
るので生産性もよく、再現性もよくなった。
【００７１】
【実施例１２】第１２実施例は第９実施例の断面構成と
基本的には同じである。
基本的には同じである。
【００７２】スパッタ装置に半導体基板２１をセッティ
ングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガ
スを導入し、高周波パワー１００ＷでＺｒＯ2膜の形成
を行う。この時、成膜温度を成膜初期は２００°Ｃに
し、成膜終了時には室温になるように温度を変化させな
がらλ／４の膜厚となるようにモニターを行い、ＡＲコ
ーティングを形成した。この時のＡＲコーティングの屈
折率は膜厚方向において、半導体基板から空気側にかけ
て、１．９８から１．８３まで変化していることがわか
っている。
ングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガ
スを導入し、高周波パワー１００ＷでＺｒＯ2膜の形成
を行う。この時、成膜温度を成膜初期は２００°Ｃに
し、成膜終了時には室温になるように温度を変化させな
がらλ／４の膜厚となるようにモニターを行い、ＡＲコ
ーティングを形成した。この時のＡＲコーティングの屈
折率は膜厚方向において、半導体基板から空気側にかけ
て、１．９８から１．８３まで変化していることがわか
っている。
【００７３】この様に半導体光素子に適したＡＲコーテ
ィングを形成することができ、半導体光素子の光入出力
面側に形成したＺｒＯ2膜は緻密な膜質であり、十分な
耐久性を持っていることが確認されている。また反射率
も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は１種
類であるので膜厚制御は容易であり、一装置で作製でき
るので生産性もよく、再現性もよくなった。また、この
場合、半導体光素子の端面側の屈折率が高く、空気側に
行くほど屈折率が低くなっているので、反射成分が低減
できる効果もある。
ィングを形成することができ、半導体光素子の光入出力
面側に形成したＺｒＯ2膜は緻密な膜質であり、十分な
耐久性を持っていることが確認されている。また反射率
も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は１種
類であるので膜厚制御は容易であり、一装置で作製でき
るので生産性もよく、再現性もよくなった。また、この
場合、半導体光素子の端面側の屈折率が高く、空気側に
行くほど屈折率が低くなっているので、反射成分が低減
できる効果もある。
【００７４】
【実施例１３】第１３実施例は第９実施例の断面構成と
基本的には同じである。
基本的には同じである。
【００７５】スパッタ装置に半導体基板２１をセッティ
ングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガ
スを導入し高周波パワー１００ＷでＺｒＯ2膜の形成を
行う。この時、成膜温度を成膜初期は室温で始め、成膜
終了時には２００°Ｃになるように温度を変化させなが
らλ／４の膜厚となるようにモニターを行い、ＡＲコー
ティングを形成した。この時のＡＲコーティングの屈折
率は膜厚方向において、半導体基板から空気側にかけ
て、１．８３から１．９８まで変化していることがわか
っている。
ングし、真空度を１０-6Ｔｏｒｒ程度まで引く。Ａｒガ
スを導入し高周波パワー１００ＷでＺｒＯ2膜の形成を
行う。この時、成膜温度を成膜初期は室温で始め、成膜
終了時には２００°Ｃになるように温度を変化させなが
らλ／４の膜厚となるようにモニターを行い、ＡＲコー
ティングを形成した。この時のＡＲコーティングの屈折
率は膜厚方向において、半導体基板から空気側にかけ
て、１．８３から１．９８まで変化していることがわか
っている。
【００７６】この様に半導体光素子に適したＡＲコーテ
ィングを形成することができ、半導体光素子の光入出力
面側に形成したＺｒＯ2膜は緻密な膜質であり、十分な
耐久性を持っていることが確認されている。また反射率
も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は１種
類であるので膜厚制御は容易であり、一装置で作製でき
るので生産性もよく、再現性もよくなった。
ィングを形成することができ、半導体光素子の光入出力
面側に形成したＺｒＯ2膜は緻密な膜質であり、十分な
耐久性を持っていることが確認されている。また反射率
も０．１％以下を達成している。この時、膜材料は１種
類であるので膜厚制御は容易であり、一装置で作製でき
るので生産性もよく、再現性もよくなった。
【００７７】以上述べた第９乃至第１３実施例では緻密
な誘電体薄膜層を形成する方法としてスパッタ法につい
て述べたが、これに限ることなく、プラズマＣＶＤ、Ｉ
ＢＳ等による方法でもよく、更に緻密な誘電体薄膜層が
形成されるならば他方法でもよい。
な誘電体薄膜層を形成する方法としてスパッタ法につい
て述べたが、これに限ることなく、プラズマＣＶＤ、Ｉ
ＢＳ等による方法でもよく、更に緻密な誘電体薄膜層が
形成されるならば他方法でもよい。
【００７８】
【実施例１４】第１乃至第４実施例及び第９乃至第１３
実施例による半導体光素子も、図１２に示した外部レー
ザや、図１３に示した波長多重送受信システムに適用す
ることができる。
実施例による半導体光素子も、図１２に示した外部レー
ザや、図１３に示した波長多重送受信システムに適用す
ることができる。
【００７９】
【発明の効果】以上説明したように、半導体素子の光入
出力面の少なくとも一方に誘電体薄膜層を施した半導体
素子において、その誘電体薄膜層を形成する際、１層目
の所望の膜厚ｄ1に、１層目の誘電体薄膜材料の屈折率
ｎ1とモニター波長λ1から求まるｎ1ｄ1＝λ1／４の関
係を満足させるようにするモニター波長λ1を用いるこ
とによって、膜厚制御が容易にでき、再現性もよく広帯
域対応のＡＲコート膜を有する半導体素子を作製するこ
とができ、半導体素子の性能を向上させる効果がある。
出力面の少なくとも一方に誘電体薄膜層を施した半導体
素子において、その誘電体薄膜層を形成する際、１層目
の所望の膜厚ｄ1に、１層目の誘電体薄膜材料の屈折率
ｎ1とモニター波長λ1から求まるｎ1ｄ1＝λ1／４の関
係を満足させるようにするモニター波長λ1を用いるこ
とによって、膜厚制御が容易にでき、再現性もよく広帯
域対応のＡＲコート膜を有する半導体素子を作製するこ
とができ、半導体素子の性能を向上させる効果がある。
【００８０】また、以上説明したように、本発明によれ
ば、半導体素子の光入ないし出力面に誘電体薄膜層を施
した半導体光素子において、その誘電体薄膜層が酸素を
含む雰囲気において形成されたＺｒＯ2であり、ＺｒＯ2
の組成および屈折率を酸素分圧によって制御することに
より、屈折率、膜厚制御が再現性よく形成することがで
き、半導体素子の性能を向上させる効果がある。
ば、半導体素子の光入ないし出力面に誘電体薄膜層を施
した半導体光素子において、その誘電体薄膜層が酸素を
含む雰囲気において形成されたＺｒＯ2であり、ＺｒＯ2
の組成および屈折率を酸素分圧によって制御することに
より、屈折率、膜厚制御が再現性よく形成することがで
き、半導体素子の性能を向上させる効果がある。
【００８１】また、一種類の材料であるため、コストも
安く、生産性も向上される。
安く、生産性も向上される。
【００８２】更に、以上説明した様に、本発明によれ
ば、半導体光素子の光入ないし出力面に誘電体薄膜層を
施し、その誘電体薄膜層が、半導体素子の光入出力面側
に形成され安定した組成を示す緻密な膜質層であること
により、耐久性が向上し、屈折率膜厚制御は容易に再現
性が得られ、また材料が一つであるためコストが安く、
生産性が向上するという効果がある。
ば、半導体光素子の光入ないし出力面に誘電体薄膜層を
施し、その誘電体薄膜層が、半導体素子の光入出力面側
に形成され安定した組成を示す緻密な膜質層であること
により、耐久性が向上し、屈折率膜厚制御は容易に再現
性が得られ、また材料が一つであるためコストが安く、
生産性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の装置図である。
【図２】本発明の第１実施例の反射率と膜厚の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】本発明の第１実施例の反射率と波長の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】本発明の第２実施例の反射率と膜厚の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図５】本発明の第２実施例の装置図である。
【図６】本発明の第３実施例の反射率と膜厚の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】本発明の第３実施例の装置図である。
【図８】本発明の第４実施例等である半導体基板にＺｒ
Ｏ2誘電体薄膜層を形成した断面図である。
Ｏ2誘電体薄膜層を形成した断面図である。
【図９】本発明の第４実施例のＺｒＯ2膜の成膜時真空
度と屈折率の関係を示すグラフである。
度と屈折率の関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第５実施例の膜厚と屈折率の関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１１】本発明の第６実施例の膜厚と屈折率の関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１２】本発明の第７実施例等を示す図である。
【図１３】本発明の第８実施例等を示す図である。
【図１４】従来例を示す図である。
１……ＥＢ蒸着装置 ２，３……蒸発源 ４，５……半導体レーザ ６……フォトディテクター ７……コントローラー ８……ロックインアンプ ９……ガスレーザー １０……石英基板 １１……白色ランプ １２……分光器 １３……電源 ２１……半導体基板 ２２……誘電体薄膜層 ２３，２４……Ａｕ電極 ２５〜２８……エピ層 ３１，４０……半導体光増幅器 ３２，３３……結合レンズ ３４……ブレーズドグレーティング ４１……送信部 ４２……受信部 ４３，４４……合波、分波器 ４５……伝送光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/29 23/31 31/04 Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｚ 8934−4Ｍ
Claims (29)
- 【請求項１】 半導体素子の光入出力面の少なくとも一
方に多層の誘電体薄膜層を施した半導体素子の製造方法
において、その誘電体薄膜層を形成する際、１層目の誘
電体薄膜材料の所望の膜厚ｄ1に、１層目の誘電体薄膜
材料の屈折率をｎ1とするとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４×ｍ
（ｍは整数）の関係を満足させるようにするモニター波
長λ1を用いることを特徴とする半導体素子の製造方
法。 - 【請求項２】 半導体素子の光入出力面の少なくとも一
方に２層の誘電体薄膜層を施した半導体素子の製造方法
において、その誘電体薄膜層を形成する際、１層目の誘
電体薄膜材料の所望の膜厚ｄ1に、１層目の誘電体薄膜
材料の屈折率をｎ1とするとき、ｎ1ｄ1＝λ1／４×ｍ
（ｍは整数）の関係を満足させるようにし、２層目の誘
電体薄膜材料の所望の膜厚ｄ2に、２層目の誘電体薄膜
材料の屈折率をｎ2とするとき、ｎ1ｄ1＋ｎ2ｄ2＝λ2／
４×ｍ´（ｍ´は整数）の関係を満足させるようにする
２つの異なるモニター波長λ1、λ2を用いることを特徴
とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項３】 半導体素子の光入出力面の少なくとも一
方に誘電体薄膜を形成する際のモニター波長発振用に半
導体レーザを用い、該半導体レーザの光入出力面の少な
くとも一方に、直接、該誘電体薄膜を形成する実時間モ
ニターとすることを特徴とする請求項１または２記載の
半導体素子の製造方法。 - 【請求項４】 半導体素子の光入出力面の少なくとも一
方に誘電体薄膜を形成する際のモニター用にガラス板を
用い、そのガラス板に単一モニター波長を当てその反射
を受光する方法を用いることを特徴とする請求項１また
は２記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項５】 前記単一モニター波長発振用に半導体レ
ーザを用いることを特徴とする請求項１、２または４項
記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項６】 前記単一モニター波長発振用にガスレー
ザを用いることを特徴とする請求項１、２または４記載
の半導体素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記単一モニター波長用に白色光を分光
して用いることを特徴とする請求項１、２または４記載
の半導体素子の製造方法。 - 【請求項８】 半導体層の光入ないし出力面に誘電体薄
膜層を施した半導体素子において、誘電体薄膜層が酸素
を含む雰囲気中において形成されたＺｒＯ2であり、該
ＺｒＯ2の組成および屈折率が該酸素の分圧によって制
御されて実現されていることを特徴とする半導体素子。 - 【請求項９】 前記酸素を含む雰囲気中において形成さ
れたＺｒＯ2膜は、半導体素子端面から空気側の膜厚方
向において、ＺｒＯ2膜の屈折率が高い屈折率から低い
屈折率になっていることを特徴とする請求項８記載の半
導体素子。 - 【請求項１０】 前記酸素を含む雰囲気中において形成
されたＺｒＯ2膜は、半導体素子端面側から空気側の膜
厚方向において、ＺｒＯ2膜の屈折率が低い屈折率から
高い屈折率になっていることを特徴とする請求項８記載
の半導体素子。 - 【請求項１１】 前記酸素を含む雰囲気中において形成
されたＺｒＯ2膜は電子ビーム蒸着法により形成され、
その成膜時真空度が１０-5Ｔｏｒｒ台から１０-3Ｔｏｒ
ｒ台であることを特徴とする請求項８、９または１０記
載の半導体素子。 - 【請求項１２】 半導体層の光入ないし出力面に誘電体
薄膜層を施した半導体素子の製造方法において、誘電体
薄膜層が酸素を含む雰囲気中において形成されたＺｒＯ
2であり、該ＺｒＯ2の組成および屈折率が該酸素の分圧
によって制御されることを特徴とする半導体素子の製造
方法。 - 【請求項１３】 前記酸素を含む雰囲気中において形成
されたＺｒＯ2膜は、酸素の分圧の制御によって、半導
体素子端面から空気側の膜厚方向において、ＺｒＯ2膜
の屈折率が高い屈折率から低い屈折率になっていること
を特徴とする請求項１２記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項１４】 前記酸素を含む雰囲気中において形成
されたＺｒＯ2膜は、酸素の分圧の制御によって、半導
体素子端面側から空気側の膜厚方向において、ＺｒＯ2
膜の屈折率が低い屈折率から高い屈折率になっているこ
とを特徴とする請求項１２記載の半導体素子の製造方
法。 - 【請求項１５】 前記酸素を含む雰囲気中において形成
されたＺｒＯ2膜は電子ビーム蒸着法により形成され、
その成膜時真空度が１０-5Ｔｏｒｒ台から１０-3Ｔｏｒ
ｒ台であることを特徴とする請求項１２、１３または１
４記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項１６】 半導体層の光入ないし出力面に誘電体
薄膜層を施した半導体素子において、該誘電体薄膜層
が、半導体素子の光入ないし出力面側に形成され安定し
た組成を示す緻密な膜質のＺｒＯ2層であることを特徴
とする半導体素子。 - 【請求項１７】 前記ＺｒＯ2膜は、半導体素子端面か
ら空気側の膜厚方向において、ＺｒＯ2膜の屈折率が高
い屈折率から低い屈折率になっていることを特徴とする
請求項１６記載の半導体素子。 - 【請求項１８】 前記ＺｒＯ2膜は、半導体素子端面か
ら空気側の膜厚方向において、ＺｒＯ2膜の屈折率が低
い屈折率から高い屈折率になっていることを特徴とする
請求項１６記載の半導体素子。 - 【請求項１９】 前記安定した組成を示す緻密な膜質層
は高周波スパッタ法により形成されることを特徴とする
請求項１６、１７または１８記載の半導体素子。 - 【請求項２０】 前記安定した組成を示す緻密な膜質層
はプラズマＣＶＤにより形成されることを特徴とする請
求項１６、１７または１８記載の半導体素子。 - 【請求項２１】 前記安定した組成を示す緻密な膜質層
は、その成膜時真空度が１０-2Ｔｏｒｒ台から１０-6Ｔ
ｏｒｒ台であることを特徴とする請求項１６、１７、１
８、１９または２０記載の半導体素子。 - 【請求項２２】 前記緻密な膜質層を形成する際、酸素
雰囲気を含む雰囲気中で作製することを特徴とする請求
項１６、１７、１８、１９、２０または２１記載の半導
体素子。 - 【請求項２３】 半導体層の光入ないし出力面に誘電体
薄膜層を施した半導体素子の製造方法において、該誘電
体薄膜層が、半導体素子の光入ないし出力面側に形成さ
れ安定した組成を示す緻密な膜質層であり、該膜質層は
高周波スパッタ法により形成されることを特徴とする半
導体素子の製造方法。 - 【請求項２４】 半導体層の光入ないし出力面に誘電体
薄膜層を施した半導体素子の製造方法において、該誘電
体薄膜層が、半導体素子の光入ないし出力面側に形成さ
れ安定した組成を示す緻密な膜質層であり、該膜質層は
プラズマＣＶＤにより形成されることを特徴とする半導
体素子の製造方法。 - 【請求項２５】 前記安定した組成を示す緻密な膜質層
がＺｒＯ2であることを特徴とする請求項２３または２
４記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２６】 前記安定した組成を示す緻密な膜質層
がＺｒＯ2であり、該ＺｒＯ2膜は、半導体素子端面から
空気側の膜厚方向において、ＺｒＯ2膜の屈折率が高い
屈折率から低い屈折率になっていることを特徴とする請
求項２３または２４記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２７】 前記安定した組成を示す緻密な膜質層
がＺｒＯ2であり、該ＺｒＯ2膜は、半導体素子端面から
空気側の膜厚方向において、ＺｒＯ2膜の屈折率が低い
屈折率から高い屈折率になっていることを特徴とする請
求項２３または２４記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２８】 前記安定した組成を示す緻密な膜質層
は、その成膜時真空度が１０-2Ｔｏｒｒ台から１０-6Ｔ
ｏｒｒ台であることを特徴とする請求項２３または２４
記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２９】 前記緻密な膜質層を形成する際、酸素
雰囲気を含む雰囲気中で作製することを特徴とする請求
項２３または２４記載の半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299295A JPH06125149A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 半導体素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299295A JPH06125149A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 半導体素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125149A true JPH06125149A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17870682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4299295A Pending JPH06125149A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 半導体素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06125149A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0945525A1 (de) * | 1998-03-21 | 1999-09-29 | Joachim Sacher | Beschichtungs-Verfahren und -Vorrichtung |
| KR100397598B1 (ko) * | 1996-05-09 | 2003-11-17 | 삼성전자주식회사 | 전자빔에의한다중박막형성방법 |
| US6756322B2 (en) | 2000-11-28 | 2004-06-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for evenly coating semiconductor laser end faces and frame used in the method |
| JP2007027803A (ja) * | 2006-11-06 | 2007-02-01 | Sharp Corp | 化合物半導体レーザ |
| JP2009239241A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-10-15 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体素子 |
| WO2016158906A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP4299295A patent/JPH06125149A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397598B1 (ko) * | 1996-05-09 | 2003-11-17 | 삼성전자주식회사 | 전자빔에의한다중박막형성방법 |
| EP0945525A1 (de) * | 1998-03-21 | 1999-09-29 | Joachim Sacher | Beschichtungs-Verfahren und -Vorrichtung |
| US6756322B2 (en) | 2000-11-28 | 2004-06-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for evenly coating semiconductor laser end faces and frame used in the method |
| JP2007027803A (ja) * | 2006-11-06 | 2007-02-01 | Sharp Corp | 化合物半導体レーザ |
| JP2009239241A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-10-15 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体素子 |
| WO2016158906A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
| JP2016192499A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 学校法人明治大学 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3184031B2 (ja) | 光半導体素子装置及び光半導体装置の製造方法 | |
| JP3624476B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JP2971435B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP3637081B2 (ja) | 同調可能な外部空洞型レーザの出力特性を最適化するための方法と装置 | |
| US5056099A (en) | Rugate filter on diode laser for temperature stabilized emission wavelength | |
| EP0880810A1 (en) | External cavity semiconductor laser with monolithic prism assembly | |
| US7944959B2 (en) | Quantum cascade laser amplifier with an anti-reflection coating including a layer of yttrium fluoride | |
| US6347107B1 (en) | System and method of improving intensity control of laser diodes using back facet photodiode | |
| JP2002050827A (ja) | 半導体レーザ | |
| CN109088307B (zh) | 基于超表面窄带反射镜的窄线宽外腔激光器 | |
| JPH06125149A (ja) | 半導体素子及びその製造方法 | |
| JPH04299591A (ja) | 半導体素子及びその製造方法 | |
| JP2023525594A (ja) | 狭線幅レーザー | |
| JPH07326823A (ja) | 光半導体素子及びその製造方法 | |
| EP0845819A1 (en) | Yttrium aluminum oxide coatings for active semiconductor optical devices | |
| KR20120086196A (ko) | 실리콘을 이용한 ｄｂｒ 구조물 및 그 제조방법 | |
| JPH01287986A (ja) | 反射防止コーテイング | |
| JPH03293791A (ja) | 半導体光素子、半導体光増幅器及びそれらの製造方法 | |
| JPS617683A (ja) | 光電素子 | |
| JPH07312459A (ja) | 光半導体素子 | |
| WO2016167071A1 (ja) | グレーティング素子および外部共振器型発光装置 | |
| JPH06291422A (ja) | 光半導体素子 | |
| CN101257187B (zh) | 半导体激光装置 | |
| JPH07312460A (ja) | 光半導体素子 | |
| KR100228762B1 (ko) | 광통신 소자 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081001 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081001 Year of fee payment: 9 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091001 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101001 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121001 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001 |