JPH07183484A - モノリシック集積構造体及びその製造方法、並びにモノリシック集積ヘテロダイン受信回路 - Google Patents

モノリシック集積構造体及びその製造方法、並びにモノリシック集積ヘテロダイン受信回路

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JPH07183484A
JPH07183484A JP6256229A JP25622994A JPH07183484A JP H07183484 A JPH07183484 A JP H07183484A JP 6256229 A JP6256229 A JP 6256229A JP 25622994 A JP25622994 A JP 25622994A JP H07183484 A JPH07183484 A JP H07183484A
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layer
conductivity type
light guide
monolithic integrated
coupler
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JP6256229A
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Frederic Ghirardi
フレデリック、ギラルディ
Louis Giraudet
ルイ、ジロード
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Orange SA
France Telecom R&D SA
Original Assignee
CENTRE NAT ETD TELECOMM
France Telecom SA
Centre National dEtudes des Telecommunications CNET
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光電要素を含むモノリシック集積構造体及び
その製造方法、並びにモノリシックヘテロタイン受信回
路を提供する。 【構成】 本発明は光ガイドによって光学的に相互に接
続された２つの光電成分（Ｋ，Ｄ１）を含むモノリシッ
ク集積構造の製造方法に関するものである。この方法
は、２つの光電成分の間に光を伝送することのできる少
なくとも１つの絶縁バリヤ（４０）を、下記の手段の少
なくとも１つによってこれらの光電成分間にインシチュ
形成する段階を含む：与えられた導電型の元素による反
対導電型の構造区域の局所ドーピング、または半絶縁物
質層のエピタキシャル蒸着。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光電分野に関するもので
あり、さらに詳しくは本発明は別個に形成された成分の
組立てよりは、成分そのものの製造テクノロジーを含む
モノリシック集積構造体の分野に関するものである。特
に本発明は非限定的にヘテロダイン受信回路の製造に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】文
献、"Integrated balanced mixer receiver on InP
（Ｉｎｐ上の集積平衡ミキサ受信機）, トロンマーほ
か、4th InP and Related Compounds Conference, WE3,
Newport 1992" は、直列に接続された２つの検出ホト
ダイオードと、２つの光ガイドを含む３ｄＢ−カプラー
とを有するモノリシック集積ヘテロダイン受信回路を記
載している。カプラーがそれぞれの入力としての光ガイ
ドにおいて、変調される信号Ｓと、局所発振器によって
発生される基準信号Ｒとを受け、出力としての２検出ホ
トダイオードにおいて、それぞれ前記信号ＳとＲの半和
と半差に対応する２つの信号を出力する。ホトダイオー
ドは、それぞれＳ2 ＋２Ｓ・Ｒ＋Ｒ2 およびＳ2 −２Ｓ
・Ｒ＋Ｒ2 の形の前記半和と半差の係数の平方を表わす
電気信号を出力する。直列の２つのホトダイオードの搭
載により、これらの２つの式の差、すなわち４Ｓ・Ｒの
形の電気信号を共通点に集めることができる。このよう
な受信機の利点は、局所発振器からノイズＲ2 が除去さ
れ、また信号Ｒの振幅が信号Ｓの振幅よりはるかに大で
あるので、有効信号Ｓを増幅することにある。しかし実
際上、完全に平衡されたカプラー、すなわち入力信号Ｓ
とＲの半和と半差を正確に出力することのできるカプラ
ーを作製することは困難であるので、多数の集積構造を
作製し、適正に平衡されていないカプラーを有する集積
構造を選別して放棄しなければならない。前記の構造に
おいては、２つの光ガイドが半絶縁物質の基板上に形成
されるので、これらの２つの光ガイドの絶縁の問題は生
じない。
【０００３】他の集積モノリシック構造の例として、文
献、"Directional Coupler,Balanced PIN Pair and JFE
T integrated on Inp Towards Receiver OEICs"L.Girau
det et al., Proceeding of fourth optoelecronic con
ference,PDP, 14July 1992" が挙げられる。この構造
においては、カプラーの２つの光ガイドが導電性物質で
形成され、２つの直列搭載ホトダイオードの電極の間に
光ガイドを通して流れる漏れ電流が観察され、この漏れ
電流が構造の性能を低下させる。しかし、カプラーの２
つの光ガイドを導電性物質で形成することは、カプラー
上にそれぞれ一方の光ガイドと組合わせて形成された２
つの電極を通して電圧を加えまたは電流を注入すること
によりカプラーを電気的に平衡させうるという利点があ
る。この電流注入または電圧印加は、光ガイドの案内層
を成す物質の指数の変動を生じ、従って物質中を伝播す
る光信号の位相を調整することが可能である。
【０００４】また他の文献、"Balanced Operation of a
GaInAs/GaInAsp multiple-quantum-well Integrated H
eterodyne Receiver, IEEE Photonics Technology Lett
ersVol.2, No.8., August 1990" には、同一構造体上
に２つの光ガイドを直列に接続せず、このようにして２
つのホトダイオードの電極間の漏れ電流の問題を回避す
る方法が提案されている。２つのホトダイオードがそれ
ぞれ出力する電気信号を別個に増幅し、次にその一方か
ら他方を減算して前記の項Ｓ2 とＲ2 とを除去する。各
ホトダイオードによって出力される電気信号のそれぞれ
別個の増幅は、Ｒ2 の変動によるノイズをもはや抑止し
ないという欠点がある。
【０００５】米国特許第５，１２２，８５２号明細書に
は、共通基板上に搭載されてそれぞれ光ガイドと組合わ
された２つの半導体検出器を含む集積構造が記載されて
いる。前記基板と光ガイドは非半導体絶縁物質から成
り、これは電気絶縁の問題を生じないが、検出器のモノ
リシック集積が不可能であり、これらの検出器は複雑な
いわゆる「エピタキシャル・リフトオフ」法によって形
成されなければならない。従ってモノリシック集積構造
でないこのような構造は製造コストが高い。
【０００６】文献、"ELECTRONICS LETTERS, Vl.24,No.2
3, 10 November 1988, STEVENAGEGB, PAGES 1457-1458,
S.Chandrasekhar et al., "Balanced dual photodiode
sintegrated with a 3dB directional coupler for coh
erent lightwave receiv-ers" には、光ガイドについ
て導電性物質を使用して光ガイドの断面積を低減させそ
の長さを増大することによって漏れ電流を低減させる方
法が提案された。しかし光ガイドの抵抗率がなおも相当
に低く、メグオーム（ＭΩ）のオーダであり、いずれに
せよ光ガイドの長さに依存するので、容積および製造コ
ストの問題を生じる。
【０００７】文献、"22 GHz Photodiode monolithicall
y integrated with optical wave-guide on semei-ins
ulating InP using novel Butt-Joint structure, Kato
etal., Electronic Letters, 1992, pp.1140-1143"
には、光ガイドの端面上に、この光ガイドとホトダイオ
ードとの間に絶縁層を形成する方法が記載されている。
光ガイドとホトダイオードの形成後にこれらのホトダイ
オードと光ガイドとを分離するために反応性イオンビー
ム腐食法（ＲＩＢＥ）によって垂直溝をエッチングし、
この溝の中に絶縁層としてのシリカ薄膜がマグネトロン
によって蒸着される。しかしこの方法によれば、エッチ
ングされる溝の幅を制御することが困難であり、従って
ホトダイオードと光ガイドとの間に形成される無定形シ
リカ薄膜の厚さを制御してこれらの光ガイドとホトダイ
オードとの間に最適光伝送を保証することが困難であ
る。
【０００８】特開平３−２９２，７７７号公報に記載の
集積構造体においては、半導体レーザおよび検出器の成
分層の形成後に絶縁性バリヤがエピタキシャル成長させ
られる。これらの２つの成分が導電性基板上に形成され
て共通電極を保持するので、２成分間の絶縁が不完全で
ある。同様にＥＰ４２２，８５４号公開明細書の中に提
案された構造体においては、ホトダイオードと光増幅器
が共通電極を保持する。本発明は前記の問題点を解決し
ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従って本発明の目的は、
光ガイドによって光学的に接続された２つの光電成分を
含むモノリシック集積構造の製法において、前記２つの
光電成分の間の光伝送を可能とする少なくとも１つの絶
縁バリヤを形成する段階を含み、本発明によれば前記バ
リヤはインシチュ（in situ ）形成されることを特徴と
するモノリシック集積構造体の製造方法を提供するにあ
る。
【００１０】従って、先行技術による提案と相違し、本
発明によれば、後で絶縁物質によって充填されるべき溝
を予め正確にエッチングする必要がない。本発明によれ
ば、構造体の成分の製造中にまたは製造後に、この構造
中にこれら２成分間の光通路に配置された溝をエッチン
グすることなく、絶縁バリヤを形成することができる。
【００１１】望ましくは、光電成分の少なくとも一方と
光ガイドとの間の光伝送はエバネッセンス(Evanescenc
e) によって実施される。他の実施態様として、この光
伝送は突き合わせ接合によって実施される。
【００１２】本発明の第１実施態様によれば、絶縁バリ
ヤは与えられた導電型の元素をもって構造の反対導電型
の少なくとも１つの区域を局所ドーピングすることによ
って形成される。
【００１３】好ましくは、ドーピングは、構造の表面か
ら、前記元素を光ガイドを通して構造の絶縁基板まで深
部拡散することによって実施される。他の実施態様にお
いて、ドーピングは、構造の表面から、前記元素を光ガ
イドを通して構造の絶縁基板までイオン注入することに
よって実施される。好ましくは前記元素はｐ＋導電型を
有する。もし適当なら、構造が重ね合された相異なる導
電型の少なくとも１つの第１層と少なくとも１つの第２
層とを含む場合、第１層の１つの区域のドーピングが前
記第１層の導電型と反対の導電型を有する第１元素によ
って実施され、前記第１層のドーピング区域から片寄っ
た前記第２層の１つの区域のドーピングが前記第２層お
よび前記第１元素の導電型と反対の導電型を有する第２
元素によって実施され、２つの光電成分の間にｎｐｎ型
およびｐｎｐ型の２つの絶縁接合を形成する。絶縁を改
良するため、直列に配置された数個の絶縁接合を同様に
形成することができる。
【００１４】前記実施態様の変形として、ドーピングは
与えられた型の元素を構造体の中間層の中に混入させる
ことによって実施され、この中間層は前記元素の導電型
と反対の導電型を有する２つの層の中間にエピタキシャ
ル成長によって付着される。
【００１５】好ましくは前記元素はｐ＋導電型とする。
【００１６】本発明による方法の第２実施態様において
は、絶縁バリヤは半絶縁物質層のエピタキシャル成長に
よって形成される。好ましくは前記半絶縁物質は鉄を含
有するリン化インジウムから成る。
【００１７】望ましくは、ｎ＋導電型の光インピーダン
ス整合層が、光ガイドと、この光ガイドによりエバネッ
センス(Evanescence) 効果で光を伝送される少なくとも
一方の光電成分との間に配置される。
【００１８】本発明による方法は、直列に接続された２
つの検出ホトダイオードと、電気的に平衡されうる３ｄ
Ｂカプラーとを含み、前記カプラーが前記光電成分の一
方を成し、また前記のホトダイオードがそれぞれ前記光
電成分の他方を成すように成されたヘテロダイン受信回
路のモノリシック集積構造体を製造するために使用され
る。
【００１９】また本発明は、２つの光電成分の間におい
て光を伝送することのできる絶縁性バリヤをこれらの成
分間にインシチュ形成されたことを特徴とする光ガイド
によって光電的に相互に接続される２つの光電成分を含
むモノリシック集積構造体にある。
【００２０】本発明のモノリシック集積構造体の１実施
態様においては、前記バリヤは与えられた導電型の元素
をもって構造の反対導電型の少なくとも１つの区域をド
ーピングすることによって形成される。
【００２１】本発明のモノリシック集積構造体の他の実
施態様においては、前記バリヤは、前記光ガイドとこの
光電成分との間に半絶縁物質層をエピタキシャル蒸着す
ることによって形成される。
【００２２】本発明のさらに他のモノリシック集積構造
体においては、直列に接続された２つの検出ホトダイオ
ードと、電気的に調整可能の３ｄＢ−カプラーとを含
み、前記検出ホトダイオードと前記カプラーとの間に絶
縁バリヤがインシチュ形成され、このバリヤが前記カプ
ラーと前記検出ホトダイオードの間の光伝送を可能とす
る。
【００２３】
【実施例】下記の説明において、用語および用語結合、
「長さ、前方、後方」、「側方」、および「厚さ、垂
直、上方、下方」は付図の参照フレーム（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
のそれぞれＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそった距離または位
置を示す。
【００２４】図１乃至図４に図示の２つのモノリシック
集積構造例はそれぞれ本発明の方法によって構成された
ものであって、いずれもヘテロダイン受信回路に関する
ものであり、これらの回路はそれぞれ、直列に接続され
たＰＩＮ型の２つの検出ホトダイオードＤ１，Ｄ２と、
電気的に調整可能の３ｄＢカプラーＫとを含み、前記カ
プラーＫは２つの光ガイドを含み、これらの光ガイドは
その上部にそれぞれの案内ストリップ１、２を有する。
【００２５】これら２つの集積構造は、ＸＺ面に対して
平行な対称中面に対して対称的である。
【００２６】光ガイドの中への光の導入は構造の正面３
から実施され、この正面３は平面であって、Ｘ軸線に対
して垂直であり、案内層２０の中にあり、この案内層２
０は下記に説明するように下方閉込め層２１と上方閉込
め層２２とに挟まれている。案内ストリップ１、２は、
これらのストリップの被覆する案内層区域の中に光を閉
込め、またこれらのストリップは正面３から始まって、
Ｘ軸に対して平行な相互に離間する直線部分１ａ，２ａ
を示し、これらの直線部分から後方に２つの湾曲部分１
ｂ，２ｂが延長され、これらの湾曲部分から２つの相互
に近接した直線部分１ｃ，１ｄが延長され、これらの直
線部分１ｃ，１ｄはＸ軸に対して平行に並列されてカプ
ラーＫの作動区域を成し、次に２つの後方に湾曲した部
分１ｄ，２ｄが延在し、これらの湾曲部分は相互に離間
して、これらの湾曲部分からそれぞれ２つの直線部分１
ｅ，２ｅが延長され、これらの直線部分１ｅ，２ｅは相
互に離間してＸ軸に対して平行に延在しそれぞれホトダ
イオードＤ１，Ｄ２に終わっている。
【００２７】下記において、Ａ、ＢおよびＣはそれぞれ
構造の３区域を示し、これらの区域はＸ軸に対して垂直
な２つの面ＰABとＰBCとによって区画されている。
【００２８】案内ストリップ１と２は区域ＡとＢの上に
延在し、ホトダイオードＤ１，Ｄ２は区域Ｃの中に形成
される。面ＰABは、後方湾曲部分１ｄ，２ｄと後方直線
部分１ｅ，２ｅとの接合部分近くで案内ストリップ１、
２と交わっている。
【００２９】図１および図２のモノリシック集積構造は
本発明の第１実施態様に対応する。この構造は半絶縁性
物質の基板１０を含み、この基板は付図においてダイシ
ング後にＸ軸にそった細長い平行六面体として図示さ
れ、この基板はこの実施例においては鉄の含有によって
半絶縁性に成されたリン化インジウムから成り、その抵
抗は１０7 Ωｃｍである。
【００３０】半絶縁性基板組立体１０の上に、例えば金
属−有機化学蒸着法（ＭＯＣＶＤ）または分子−ビーム
エピタキシャル成長法（ＭＢＥ）による第１エピタキシ
ャル成長によって逐次下記の層が蒸着される。
【００３１】ａ）０．５μｍの厚さとｎ導電型のＩｎＰ
から成る指数ｎ1 の下方閉込め層２１、 ｂ）ｎまたはｎ−導電型と０．６５μｍの厚さを有する
４元ＩｎＧａＡｓＰから成るｎ1 より大きな指数ｎ2 の
光案内層２０と、 ｃ）ｎ−導電型のＩｎＰから成り、０．０５μｍの厚さ
を有する指数ｎ2 以下のｎ3 の上方閉込め層２２と、 ｄ）０．４μｍの厚さを有し、ｎ＋導電型の４元ＧａＩ
ｎＡｓＰ物質から成る光インピーダンス整合層５０と、 ｅ）０．９μｍの厚さを有し、ｎ−型固有導電性を有す
る３元ＧａＩｎＡｓ物質から成るＰＩＮホトダイオード
の吸収層５１と、 ｆ）５０ｎｍの厚さを有し、それ自体公知のように次の
２元物質層との漸進的結合を成すための４元ＧａＩｎＡ
ｓＰの薄層５４と、 ｇ）０．４μｍの厚さを有し、ｎ導電型のＩｎＰから成
るＰＩＮホトダイオードの上方閉込め層５２と、 ｈ）０．０５μｍのオーダの厚さを有し、ｎ導電型の３
元ＧａＩｎＡｓ物質から成るホトダイオードの接触薄層
５５と、 ｉ）図示されていない、エピタキシャル成長再開用の厚
さ０．１μｍのＩｎＰ保護層。
【００３２】次に、カプラーＫの２つの光ガイドが形成
される構造部分（区域ＡおよびＢ）において、前記Ｉｎ
Ｐ保護層および前記層５５，５２，５４，５１および５
０が除去される。このようにして露出された薄い上方閉
込め層２２上に第２エピタキシャル成長が実施されて、
これらの構造部分Ａ、Ｂにおいて逐次、下記層が形成さ
れる。
【００３３】ｊ）層２２と同一組成の厚さ０．１５μｍ
のＩｎＰから成る上方閉込め層２３と、 ｋ）厚さ２５ｎｍのｎ導電型の４元ＧａＩｎＡｓＰ物質
から成る薄いブロッキング層２４と、 ｌ）厚さ０．８ｍｍで、案内ストリップ１、２をその上
にエッチングするためのｎ導電型のＩｎＰから成る上方
閉込め層３０。
【００３４】次に、窒化ケイ素保護マスクが構造全体に
蒸着され、次に案内ストリップ１、２の線図に従って前
記マスクを乾式エッチングし、次に上方閉込め層３０の
保護されていない部分を除去することによりこれらのス
トリップが形成される。
【００３５】案内ストリップ１、２のエッチング後に、
樹脂から成る第２保護マスクが構造全体の上に配置さ
れ、このマスクは案内ストリップ１、２のそれぞれ湾曲
部分１ｂ，２ｂおよび１ｄ，２ｄに跨るウインド７０と
７１を示す。これらのウインドの中においてブロッキン
グ層２４と上閉込め層２２、２３を化学腐食によって除
去し、図１に図示のようにこれらのウインドの中におい
て案内層２０の上側面を露出させる。
【００３６】次に構造全体の上に新しい窒化ケイ素保護
マスクを蒸着し、次にこのマスクの中に構造の幅全体に
延在する溝穴状のウインドをＹＺ面に対して平行な面に
そって形成する。このウインドは、本発明の方法の第１
実施態様により、望ましくは亜鉛のｐ＋導電型の元素を
基板１０まで前記ウインドを通して深く拡散させること
によって絶縁バリヤ４０を形成するのに役立つ。このバ
リヤ４０は、Ｘ軸にそった方向にｎｐｎ二重接合を形成
して、２つの検出ホトダイオードＤ１，Ｄ２とカプラー
Ｋとを相互に電気的に絶縁させ同時にこれらの間に光を
伝送させることができる。５００℃の温度での光照射に
際して、上方閉込め層２２、２３、２４、３０のＩｎＰ
の厚さ約１μｍと、４元物質案内層２０の厚さ０．６５
μｍと、下方閉込め層２１のＩｎＰの厚さ０．５μｍと
を通して拡散するためには約３０分が必要である。光ガ
イドの中において、ｐ＋ドーピングは、相互に平行でＸ
軸に対して垂直な２面４０ａ，４０ｂの間に局限され
る。これらの２つの面は、構造のｎ導電型またはｎ−導
電型の区域Ｂの中に配置されている。このようにインシ
チュ形成された二重接合は２つのダイオードの頭／尾取
付けに相当し、電流の横断に抵抗すると共にこの光ガイ
ド中の光通過を可能とする。
【００３７】本発明による方法の第１実施態様の変形に
おいては、構造の表面からＺ軸方向に基板まで延在する
長方形断面の潜函の形状の２つの絶縁バリヤを形成し、
それぞれのバリヤの内部に２つのダイオードを配置する
ことができる。
【００３８】光ガイドを形成する層の全部が同一型の導
電性でない場合、または光ガイドの導電型と反対の導電
型を有する他の層がこの光ガイドの上に蒸着された場
合、ＹＺ面に対して平行でＸ軸にそって片寄った２つの
面にそって延在する２つの深いドーピングによって絶縁
が実施される。この場合、与えられた型の各導電層上に
２つのｎｐｎダイオード接合とｐｎｐダイオード接合と
を頭／尾形成するように、２つの反対導電型の元素を使
用してドーピングを実施することができる。
【００３９】図示の実施例において絶縁バリヤ４０は光
ガイド中の光通路の中に配置されている。
【００４０】また本発明の主旨の範囲内において、段階
（ｂ）後に、段階（ｃ）前に、ｎ導電型またはｎ−導電
型の案内層２０上に、ｐ＋導電型層を蒸着し、次にこの
ｐ＋導電型層の上にｎ導電型またはｎ−導電型の上方閉
込め層２２を蒸着することによって、エピタキシャル成
長段階中に絶縁層をインシチュ形成することができる。
この場合、絶縁バリヤは、光ガイドを出てホトダイオー
ドに向かう光のエバネッセント型通路の中に配置され
る。
【００４１】亜鉛の深部拡散による絶縁バリヤ４０の形
成後に、案内ストリップ１、２の相互に近接した直線部
分１ｃ，２ｃ上にそれぞれ配置された２つのウインド
と、ホトダイオードＤ１，Ｄ２の接触層５５上の他の２
つのウインドとの合計４ウインドが同一窒化ケイ素マス
クを通して拡散によって形成される。この場合、光ダイ
オードの層５５、５２の中にこれらのウインド５３ａを
通して亜鉛が拡散されてｐ＋導電型の２区域５３を形成
し、また層３０の中に案内ストリップ１、２の厚さの半
分まで亜鉛が拡散されてカプラーＫを平衡させるための
２つのｐ＋導電型電極区域３１を形成する。
【００４２】また前述のように、層３０と５２の中にＺ
ｎの拡散による同時的ドーピングを可能とするように、
これらの層３０、５２を同一素材で製造するのが望まし
いことを注意しよう。
【００４３】次に、ブロッキング層２４上に、案内スト
リップ１、２の相互に近接した直線部分１ｃ，２ｃの側
方に、それぞれ隣接拡散区域３１に電気的に接続された
カプラーＫの２つの接点３２が配置されている。
【００４４】同様に、各ホトダイオードＤ１，Ｄ２上に
それぞれｎ−接点５５ａとｐ−接点５３ａが金属化によ
って配置され、これらの接点はそれぞれ各ホトダイオー
ドの拡散区域５３の外側にある接点層５５の一部とこの
拡散区域５３とに接続されている。
【００４５】望ましくは、４元物質から成る光インピー
ダンス整合層５０は、上方閉込め層２２の指数ｎ3 より
大きな指数ｎ4 を示す。層５０の厚さは好ましくは反射
防止層を成すように選定され、またこの層５０が光ガイ
ドの上方に配置されていることはキャリヤの走行時間を
制限させる。光が光ガイドから出てホトダイオードに向
かうエバネッセンス(Evanescence) 伝送のために必要な
吸収長さを短縮させ、従ってホトダイオードの容量を制
限するように、層５０が案内層より大きな光指数を示す
ことが望ましい。
【００４６】次に、図１に図示の形状と合致するよう
に、樹脂マスクを通してイオンビームエッチング法（Ｉ
ＢＥ法）によって、構造区域Ｂ，Ｃにおいて２つのホト
ダイオードＤ１，Ｄ２が基板１０まで彫刻される。彫刻
区域は構造の前記面ＰABから後方に構造の後側面まで達
する。前記の光ガイドは、その案内ストリップ１、２の
後方直線部分１ｅ，２ｅによって覆われる部分において
彫刻され、この彫刻部分はＸ軸にそって絶縁バリヤ４０
の両側に延在し、従って光ガイドの絶縁バリヤ４０の前
方に延在する部分とホトダイオードとの間に電気的接触
はありえない。
【００４７】次にポリアミドから成る電気的接触支持パ
ッド６０がそれ自体公知のように配備され、このパッド
の上側面６１の上に金属化によって接点６４、６３、６
６が形成され、これらの接点はそれぞれホトダイオード
Ｄ１のｎ−接点５５ａ、ホトダイオードＤ１のｐ−接点
５３ａおよびホトダイオードＤ２のｐ−接点５３ａに接
続される。同様に接点６３はホトダイオードＤ２のｎ−
接点５５ａに接続されているので、２つのホトダイオー
ドＤ１，Ｄ２は支持パッド６０の接点６３によって直列
に接続されている。
【００４８】図３と図４は本発明の方法の第２実施態様
によって形成された構造を示す。
【００４９】図１と図２の素子と同様の図３と図４の素
子は単に１００を加えた数字によって示される。もちろ
ん、これらの素子の組成に関する説明は下記の説明に適
用されるものとする。
【００５０】この実施態様において、第１エピタキシャ
ル成長段階において光ガイドの上方閉込め層１２２の上
に半絶縁物質の層２４０をエピタキシャル成長によって
付着することによって電気的絶縁バリヤを形成する。こ
の第１エピタキシャル成長段階においては層１５０、１
５１、１５４、１５２、および１５５も付着される。あ
るいは変形として、層２４０を直接に光案内層１２０の
上に付着することも考えられる。
【００５１】望ましくは層２４０は、鉄の含有によって
半絶縁化されたＩｎＰ（ＩｎＰ：Ｆｅ）から成る。
【００５２】次に構造区域Ａ，Ｂの化学腐食によって層
２４０を除去した後に、第２エピタキシャル成長段階を
実施し、この段階において層１２３、１２４、１３０を
付着する。
【００５３】案内ストリップ１０１、１０２をエッチン
グする際に、層２４０と短絡する接点を防止するため、
ホトダイオードＤ１，Ｄ２の前縁を含む面ＰBCから、こ
れらのストリップ１、２の後側面２０２を分離するギャ
ップ２０１をエッチングすることを注意しなければなら
ない。このギャップ２０１は好ましくはＸ軸方向に３μ
ｍのオーダの幅を有し、垂直に層１２２に達する。本出
願の前文に記載の最後の公表と相違し、このギャップ２
０１は単に絶縁の役割を有するのであって光によって横
断されないのであるから、これを高度に精密に形成する
ことは不必要である。
【００５４】本発明は前記の説明に限定されない。特
に、カプラーの一方の案内ストリップに対して光学的に
接続された局所発振器を使用することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様によるモノリシック集積
構造の概略斜視図。
【図２】図１の構造のＸ−Ｚ面に対して平行な面におけ
る断面図。
【図３】本発明の第２実施態様によるモノリシック集積
構造の概略斜視図。
【図４】図３の構造のＸ−Ｚ面に対して平行な面におけ
る断面図。
【符号の説明】
１０ 基板 ４０ 絶縁性バリヤ ２４０ 絶縁性バリヤ Ｄ１，Ｄ２ 検出ホトダイオード Ｋ ３ｄＢ−カプラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｈ０１Ｓ 3/18 7630−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｂ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ガイドによって光学的に接続された２つ
    の光電成分を含むモノリシック集積構造体の製造方法に
    おいて、前記２つの光電成分の間の光伝送を可能とする
    少なくとも１つの絶縁バリヤを形成する段階を含み、前
    記バリヤ（４０、２４０）はインシチュ（in situ ）形
    成されることを特徴とするモノリシック集積構造体の製
    造方法。
  2. 【請求項２】少なくとも一方の光電成分と光ガイドとの
    間の光伝送はエバネッセンス(Evanescence) 効果によっ
    て実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】少なくとも一方の光電成分と光ガイドとの
    間の光伝送は突き合わせ接合によって実施されることを
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】絶縁バリヤ（４０）は与えられた導電型の
    元素をもって構造の反対導電型の少なくとも１つの区域
    を局所ドーピングすることによって形成されることを特
    徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
  5. 【請求項５】ドーピングは、構造の表面から、前記元素
    を光ガイドを通して構造の絶縁基板（１０）まで深部拡
    散することによって実施されることを特徴とする請求項
    ４に記載の方法。
  6. 【請求項６】ドーピングは、構造の表面から、前記元素
    を光ガイドを通して構造の絶縁基板（１０）までイオン
    注入することによって実施されることを特徴とする請求
    項４に記載の方法。
  7. 【請求項７】構造は重ね合された相異なる導電型の少な
    くとも１つの第１層と少なくとも１つの第２層とを含
    み、前記第１層の１つの区域のドーピングが前記第１層
    の導電型と反対の導電型を有する第１元素によって実施
    され、前記第１層のドーピング区域から片寄った前記第
    ２層の１つの区域のドーピングが前記第２層および前記
    第１元素の導電型と反対の導電型を有する第２元素によ
    って実施され、２つの光電成分の間にｎｐｎ型およびｐ
    ｎｐ型の２つの絶縁接合を形成することを特徴とする請
    求項５または６に記載の方法。
  8. 【請求項８】ドーピングは与えられた型の元素を構造の
    中間層の中に混入させることによって実施され、この中
    間層は前記元素の導電型と反対の導電型を有する２つの
    層の中間にエピタキシャル成長によって付着されること
    を特徴とする請求項２に記載の方法。
  9. 【請求項９】前記元素はｐ＋導電型を有することを特徴
    とする請求項５、６および８のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】絶縁バリヤ（２４０）は半絶性縁物質層
    のエピタキシャル成長によって実施されることを特徴と
    する請求項２に記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記半絶縁性物質は鉄を含有するリン化
    インジウムから成ることを特徴とする請求項１０に記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】ｎ＋導電型の光インピーダンス整合層
    （５０）が、光ガイドと、この光ガイドによりエバネッ
    センス(Evanescence) 効果で光を伝送される少なくとも
    一方の光電成分との間に配置されることを特徴とする請
    求項４乃至１１のいずれかに記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記モノリシック集積構造体はヘテロダ
    イン受信回路であって、この受信回路は直列に接続され
    た２つの検出ホトダイオード（Ｄ１，Ｄ２）と、電気的
    に平衡されうる３ｄＢカプラー（Ｋ）とを含み、前記カ
    プラー（Ｋ）が前記光電成分の一方を成し、また前記の
    ホトダイオード（Ｄ１，Ｄ２）がそれぞれ前記光電成分
    の他方を成すことを特徴とする請求項１乃至１２のいず
    れかに記載の方法。
  14. 【請求項１４】２つの光電成分の間において光を伝送す
    ることのできる絶縁性バリヤ（４０）をこれらの成分間
    にインシチュ形成されたことを特徴とする光ガイドによ
    って光電的に相互に接続される２つの光電成分を含むモ
    ノリシック集積構造体。
  15. 【請求項１５】前記バリヤは与えられた導電型の元素を
    もって構造の反対導電型の少なくとも１つの区域をドー
    ピングすることによって形成されることを特徴とする請
    求項１４に記載のモノリシック集積構造体。
  16. 【請求項１６】前記バリヤは、前記光ガイドと前記の光
    電成分との間に半絶縁物質層をエピタキシャル成長する
    ことによって形成されることを特徴とする請求項１５に
    記載のモノリシック集積構造体。
  17. 【請求項１７】直列に接続された２つの検出ホトダイオ
    ードと、電気的に調整可能の３ｄＢ−カプラーとを含
    み、前記検出ホトダイオードと前記カプラーとの間に絶
    縁バリヤ（４０、２４０）がインシチュ形成され、この
    バリヤが前記カプラーと前記検出ホトダイオードとの間
    の光伝送を可能とすることを特徴とするモノリシック集
    積ヘテロダイン受信回路。
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