JPH08220496A - 半導体光変調素子 - Google Patents
半導体光変調素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低消費電力・高消光比・高速応答が可能な半
導体光変調素子を提供する。 【構成】 ｎ型ＩｎＰ基板１上にｎ型ＩｎＰクラッド層
２、ｎ- 型ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多
重層３、ｐ型ＩｎＰクラッド層４、ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層５を積層する。ｎ型クラッド層２の途中ま
でエッチングすることによって、リブ導波路を形成し、
リブ導波路上部にｐ電極６を形成し、基板の裏面にｎ電
極７を形成する。
導体光変調素子を提供する。 【構成】 ｎ型ＩｎＰ基板１上にｎ型ＩｎＰクラッド層
２、ｎ- 型ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多
重層３、ｐ型ＩｎＰクラッド層４、ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層５を積層する。ｎ型クラッド層２の途中ま
でエッチングすることによって、リブ導波路を形成し、
リブ導波路上部にｐ電極６を形成し、基板の裏面にｎ電
極７を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体光変調素子に関
し、特に低消費電力・高速応答・高消光比を有する電界
吸収型及び屈折率制御型半導体光変調素子に関する。
し、特に低消費電力・高速応答・高消光比を有する電界
吸収型及び屈折率制御型半導体光変調素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ通信システムは、近年めざま
しい発展を遂げ、４００Ｍｂ／ｓ、１．６Ｇｂ／ｓ等の
大容量の光通信システムが日本国内をはじめ、海底ケー
ブルを通じて外国との間にも導入されている。この光通
信システムも、従来、半導体レーザを直接変調する方式
で行っていた。しかしながら、将来の１０Ｇｂ／ｓ、４
０Ｇｂ／ｓ等の超高速・大容量光伝送システムの実現の
ため、半導体レーザの直接変調方式から、光の吸収変化
や光の屈折率変化を動作原理とする光半導体素子を用い
た外部変調器方式に移行されつつある。このため、より
高性能な外部変調器の開発が重要となってきている。
しい発展を遂げ、４００Ｍｂ／ｓ、１．６Ｇｂ／ｓ等の
大容量の光通信システムが日本国内をはじめ、海底ケー
ブルを通じて外国との間にも導入されている。この光通
信システムも、従来、半導体レーザを直接変調する方式
で行っていた。しかしながら、将来の１０Ｇｂ／ｓ、４
０Ｇｂ／ｓ等の超高速・大容量光伝送システムの実現の
ため、半導体レーザの直接変調方式から、光の吸収変化
や光の屈折率変化を動作原理とする光半導体素子を用い
た外部変調器方式に移行されつつある。このため、より
高性能な外部変調器の開発が重要となってきている。
【０００３】外部変調器方式に用いられる光半導体素子
として代表的な電界吸収型光変調素子や屈折率変化型光
変調素子は、光通信装置の小型化、容易性といった面で
優れており、これまでに多くの報告（例えば、電界吸収
型光変調器は、電子情報通信学会の光量子エレクトロニ
クス研究会の技術報告；ＯＱＥ９１−５７，ｐｐ６９−
７４に記載されており、また、屈折率変化型光変調器
は、アイ・イー・イー・イー フォトニクス テクノロ
ジー レター（ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳＴＥＣＨ
ＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ）４巻 ｐｐ１１２３−
１１２６（１９９２）に記載されている。）があり、一
部は商用レベルに到達している。
として代表的な電界吸収型光変調素子や屈折率変化型光
変調素子は、光通信装置の小型化、容易性といった面で
優れており、これまでに多くの報告（例えば、電界吸収
型光変調器は、電子情報通信学会の光量子エレクトロニ
クス研究会の技術報告；ＯＱＥ９１−５７，ｐｐ６９−
７４に記載されており、また、屈折率変化型光変調器
は、アイ・イー・イー・イー フォトニクス テクノロ
ジー レター（ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳＴＥＣＨ
ＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ）４巻 ｐｐ１１２３−
１１２６（１９９２）に記載されている。）があり、一
部は商用レベルに到達している。
【０００４】電界吸収型光変調素子の基本動作原理とし
ては、図１０（ｂ）に示したバルク半導体層のフランツ
ーケルディッシュ効果や、図１０（ｃ）に示したタイプ
Ｉ超格子構造の量子閉じ込めシュタルク効果（ＱＣＳ
Ｅ）がよく知られている。フランツーケルディッシュ効
果やＱＣＳＥを用いた従来の電界吸収型光変調素子の構
成を図１０（ａ）に示す。概略的には、ノンドープ光吸
収層をｐ型クラッド層及びｎ型クラッド層で挟み込んだ
ｐｉｎ構造を基本構造とし、図１０（ｂ）や図１０
（ｃ）のように、電界印加によって光吸収端近傍波長
（図の変調波長）での光吸収の程度を制御することで光
の変調を行う。
ては、図１０（ｂ）に示したバルク半導体層のフランツ
ーケルディッシュ効果や、図１０（ｃ）に示したタイプ
Ｉ超格子構造の量子閉じ込めシュタルク効果（ＱＣＳ
Ｅ）がよく知られている。フランツーケルディッシュ効
果やＱＣＳＥを用いた従来の電界吸収型光変調素子の構
成を図１０（ａ）に示す。概略的には、ノンドープ光吸
収層をｐ型クラッド層及びｎ型クラッド層で挟み込んだ
ｐｉｎ構造を基本構造とし、図１０（ｂ）や図１０
（ｃ）のように、電界印加によって光吸収端近傍波長
（図の変調波長）での光吸収の程度を制御することで光
の変調を行う。
【０００５】また、マッハツェンダー型の屈折率変化型
光変調素子の構成を図１１に示す。基本原理としては、
入射光がＹ分岐導波路により２分割され、変調領域に入
る。変調領域では外部電界を印加することにより入射光
の位相を反転させることが可能であるため、後段のＹ分
岐導波路により合波し、光変調が可能になる。この屈折
率変化型光変調素子の特徴として、吸収端よりも長波長
光を光変調光として用いるため、光吸収による光キャリ
アの発生がなく、本質的に高速動作が可能という点が上
げられる。さらに、上記電界吸収型光変調素子は、チャ
ーピング問題により伝送距離が制限されるのに対し、屈
折率変化型光変調素子においては、その影響を小さくで
きるので、１０Ｇｂ／ｓを越える高速・大容量光伝送用
外部変調器として期待されている。
光変調素子の構成を図１１に示す。基本原理としては、
入射光がＹ分岐導波路により２分割され、変調領域に入
る。変調領域では外部電界を印加することにより入射光
の位相を反転させることが可能であるため、後段のＹ分
岐導波路により合波し、光変調が可能になる。この屈折
率変化型光変調素子の特徴として、吸収端よりも長波長
光を光変調光として用いるため、光吸収による光キャリ
アの発生がなく、本質的に高速動作が可能という点が上
げられる。さらに、上記電界吸収型光変調素子は、チャ
ーピング問題により伝送距離が制限されるのに対し、屈
折率変化型光変調素子においては、その影響を小さくで
きるので、１０Ｇｂ／ｓを越える高速・大容量光伝送用
外部変調器として期待されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたような従来
の電界吸収型光変調素子には、上記チャーピング問題の
他にも、次のような問題がある。図１０（ａ）に示した
電界吸収型光変調素子では、図１０（ｂ）、（ｃ）のよ
うに、電界印加時に光吸収端波長が長波長側にシフト
（レッドシフト）するが、特にフランツーケルディッシ
ュ効果を用いた素子（ｂ）では、かなりの高電界を必要
とするという問題点がある。一方、ＱＣＳＥを用いた素
子（ｃ）は、比較的低電界で動作可能であるが、ＱＣＳ
Ｅは、超格子井戸層内の電界印加時のキャリア分極によ
り生じるため、キャリアの空間的分離が十分でないと、
遷移確率の変化（吸収量の変化）が小さく、消光比が十
分でなくなるという問題点、および光吸収により発生し
た光キャリアのホールパイルアップが生じるという問題
点がある。
の電界吸収型光変調素子には、上記チャーピング問題の
他にも、次のような問題がある。図１０（ａ）に示した
電界吸収型光変調素子では、図１０（ｂ）、（ｃ）のよ
うに、電界印加時に光吸収端波長が長波長側にシフト
（レッドシフト）するが、特にフランツーケルディッシ
ュ効果を用いた素子（ｂ）では、かなりの高電界を必要
とするという問題点がある。一方、ＱＣＳＥを用いた素
子（ｃ）は、比較的低電界で動作可能であるが、ＱＣＳ
Ｅは、超格子井戸層内の電界印加時のキャリア分極によ
り生じるため、キャリアの空間的分離が十分でないと、
遷移確率の変化（吸収量の変化）が小さく、消光比が十
分でなくなるという問題点、および光吸収により発生し
た光キャリアのホールパイルアップが生じるという問題
点がある。
【０００７】一方、屈折率制御型光変調素子では、低消
費電力・高速応答・大消光比を得るために、光透過層の
電界に対する屈折率変化が大きいことが要求される。こ
のため光変調（透過）層としては、タイプＩの半導体超
格子が用いられているが、この超格子構造では、電界印
加時にシュタルク効果による吸収端の長波長側へのシフ
ト（レッドシフト）が生じ、透過光の吸収を生じてしま
う。この吸収による光キャリアの発生は、本質的に高速
応答が可能な屈折率制御型光変調素子の特徴を阻害する
ものである。
費電力・高速応答・大消光比を得るために、光透過層の
電界に対する屈折率変化が大きいことが要求される。こ
のため光変調（透過）層としては、タイプＩの半導体超
格子が用いられているが、この超格子構造では、電界印
加時にシュタルク効果による吸収端の長波長側へのシフ
ト（レッドシフト）が生じ、透過光の吸収を生じてしま
う。この吸収による光キャリアの発生は、本質的に高速
応答が可能な屈折率制御型光変調素子の特徴を阻害する
ものである。
【０００８】本発明の目的は、上記問題点を解決して、
効率的な電界効果を介して、大きな消光比が可能な電界
吸収型半導体光変調素子、および大きな屈折率変化、高
速応答が可能な屈折率制御型半導体光変調素子を提供す
ることにある。
効率的な電界効果を介して、大きな消光比が可能な電界
吸収型半導体光変調素子、および大きな屈折率変化、高
速応答が可能な屈折率制御型半導体光変調素子を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体光変
調素子は、半導体基板上に一導電型クラッド層、同一導
電型ガイド層、逆導電型クラッド層を基本構造として有
し、印加電界による光吸収変化により光変調を生じさせ
る電界吸収型の半導体光変調素子において、前記ガイド
層の一部が組成傾斜多重層で形成されていることを特徴
としている。
調素子は、半導体基板上に一導電型クラッド層、同一導
電型ガイド層、逆導電型クラッド層を基本構造として有
し、印加電界による光吸収変化により光変調を生じさせ
る電界吸収型の半導体光変調素子において、前記ガイド
層の一部が組成傾斜多重層で形成されていることを特徴
としている。
【００１０】また、第２の発明の光半導体集積素子は、
第１の発明の半導体光変調素子が、半導体レーザ、光ア
ンプ、光導波路等の光半導体素子と同一基板上に一体形
成されていることを特徴としている。
第１の発明の半導体光変調素子が、半導体レーザ、光ア
ンプ、光導波路等の光半導体素子と同一基板上に一体形
成されていることを特徴としている。
【００１１】さらに、第３の発明の光半導体集積素子
は、第２の発明の光半導体集積素子が、半導体基板上に
形成された光導波路形成領域を挟んで対向する２本の誘
電体薄膜ストライプを用いた選択成長行程を含んで作製
されていることを特徴としている。
は、第２の発明の光半導体集積素子が、半導体基板上に
形成された光導波路形成領域を挟んで対向する２本の誘
電体薄膜ストライプを用いた選択成長行程を含んで作製
されていることを特徴としている。
【００１２】また、第４の発明の半導体光変調素子は、
半導体基板上に一導電型クラッド層、同一導電型ガイド
層、逆導電型クラッド層を基本構造として有し、屈折率
変化を生じさせる電界印加手段を有する屈折率制御型の
半導体光変調素子において、前記ガイド層の一部が組成
傾斜多重層で形成されていることを特徴としている。
半導体基板上に一導電型クラッド層、同一導電型ガイド
層、逆導電型クラッド層を基本構造として有し、屈折率
変化を生じさせる電界印加手段を有する屈折率制御型の
半導体光変調素子において、前記ガイド層の一部が組成
傾斜多重層で形成されていることを特徴としている。
【００１３】さらに、第５の発明の半導体光変調素子
は、第４の発明の半導体光変調素子において、屈折率変
化によって生じる位相変化を用いるマッハツェンダー型
により構成されていることを特徴としている。
は、第４の発明の半導体光変調素子において、屈折率変
化によって生じる位相変化を用いるマッハツェンダー型
により構成されていることを特徴としている。
【００１４】また、第６の発明の光半導体集積素子は、
第４の発明の半導体光変調素子が、半導体レーザ、光ア
ンプ、光導波路等の光半導体素子と同一基板上に一体形
成されていることを特徴としている。
第４の発明の半導体光変調素子が、半導体レーザ、光ア
ンプ、光導波路等の光半導体素子と同一基板上に一体形
成されていることを特徴としている。
【００１５】さらに、第７の発明の光半導体集積素子
は、第６の発明の光半導体集積素子が、半導体基板上に
形成された光導波路形成領域を挟んで対向する２本の誘
電体薄膜ストライプを用いた選択成長行程を含んで作製
されていることを特徴としている。
は、第６の発明の光半導体集積素子が、半導体基板上に
形成された光導波路形成領域を挟んで対向する２本の誘
電体薄膜ストライプを用いた選択成長行程を含んで作製
されていることを特徴としている。
【００１６】
【作用】本発明の半導体光変調素子は、上述の手段を採
ることにより、従来技術の課題を解決した。その原理を
図７を用いて説明する。図７は、本発明の基本をなす組
成傾斜多重構造のバンド図である。組成が傾斜的に変化
し、鋸歯状のバンド構造を有することを特徴としてい
る。
ることにより、従来技術の課題を解決した。その原理を
図７を用いて説明する。図７は、本発明の基本をなす組
成傾斜多重構造のバンド図である。組成が傾斜的に変化
し、鋸歯状のバンド構造を有することを特徴としてい
る。
【００１７】図８は、第１〜第３の発明の光半導体（集
積）素子の作用を説明するための図であり、組成傾斜多
重層をｉ層としたｐｉｎダイオード構造を有する面型素
子の光吸収特性を示す。
積）素子の作用を説明するための図であり、組成傾斜多
重層をｉ層としたｐｉｎダイオード構造を有する面型素
子の光吸収特性を示す。
【００１８】上記組成傾斜多重層の電界印加時のバンド
の変化は、図７（ｂ）に示したが、この図を用いて図８
の光吸収特性を説明する。組成傾斜多重層においては、
無電界時（図７（ａ））には、電子及び正孔は、そのバ
ンドの三角ポテンシャルの中に局在させられる。それら
の分布は、空間的にオーバーラップしているので、遷移
確率が高く、大きな吸収特性を得る。一方、有電界時
（図７（ｂ））には、バンドが傾斜し、電子に対する閉
じ込めが弱くなり、正孔に対しては三角ポテンシャル内
での束縛が強くなる。電子の分布が空間的に広がったこ
とにより遷移確率が弱くなり、吸収特性全体は小さくな
る。ただし、吸収端の遷移確率は、正孔が局在している
ため比較的大きい。よって、図８に示した吸収特性を得
る。ここで、電界印加時の吸収端が長波長化しているの
は、電子の束縛が弱まり、量子効果が小さくなったため
である。
の変化は、図７（ｂ）に示したが、この図を用いて図８
の光吸収特性を説明する。組成傾斜多重層においては、
無電界時（図７（ａ））には、電子及び正孔は、そのバ
ンドの三角ポテンシャルの中に局在させられる。それら
の分布は、空間的にオーバーラップしているので、遷移
確率が高く、大きな吸収特性を得る。一方、有電界時
（図７（ｂ））には、バンドが傾斜し、電子に対する閉
じ込めが弱くなり、正孔に対しては三角ポテンシャル内
での束縛が強くなる。電子の分布が空間的に広がったこ
とにより遷移確率が弱くなり、吸収特性全体は小さくな
る。ただし、吸収端の遷移確率は、正孔が局在している
ため比較的大きい。よって、図８に示した吸収特性を得
る。ここで、電界印加時の吸収端が長波長化しているの
は、電子の束縛が弱まり、量子効果が小さくなったため
である。
【００１９】図８では、波長λ3 において大きな消光比
を得ることができる。この消光比の程度は、図１０
（ｃ）に示したタイプＩ超格子構造のシュタルク効果に
比べて大きく、図１０（ｂ）に示したバルク半導体層を
用いたフランツーケルディッシュ効果と同程度である。
を得ることができる。この消光比の程度は、図１０
（ｃ）に示したタイプＩ超格子構造のシュタルク効果に
比べて大きく、図１０（ｂ）に示したバルク半導体層を
用いたフランツーケルディッシュ効果と同程度である。
【００２０】さらに、この大きな消光比を得るための印
加電圧は、上記フランツーケルディッシュ効果に比べて
極めて小さい。よって、第１の発明の効果を活用した電
界吸収型光変調素子は、従来素子と比較し、低電界動作
で大きな消光比を有することが可能となる。
加電圧は、上記フランツーケルディッシュ効果に比べて
極めて小さい。よって、第１の発明の効果を活用した電
界吸収型光変調素子は、従来素子と比較し、低電界動作
で大きな消光比を有することが可能となる。
【００２１】図９は、第４〜第７の発明の光半導体（集
積）素子の作用を説明するための図である。図９（ａ）
は、前述の図８と同様の組成傾斜多重層における光吸収
スペクトルである。前述のように、電界を印加すると光
吸収端は長波長側にシフトするが、タイプＩ超格子構造
でのシュタルク効果と違い、その吸収端シフト量が小さ
く、急峻であることを実験結果として得ている。これ
は、組成傾斜多重層を用いることによって得られる特長
である。この光吸収スペクトルにおいては、図９（ａ）
に示したように、吸収係数が増加する波長λ6 と吸収係
数が減少する波長λ5 がある。
積）素子の作用を説明するための図である。図９（ａ）
は、前述の図８と同様の組成傾斜多重層における光吸収
スペクトルである。前述のように、電界を印加すると光
吸収端は長波長側にシフトするが、タイプＩ超格子構造
でのシュタルク効果と違い、その吸収端シフト量が小さ
く、急峻であることを実験結果として得ている。これ
は、組成傾斜多重層を用いることによって得られる特長
である。この光吸収スペクトルにおいては、図９（ａ）
に示したように、吸収係数が増加する波長λ6 と吸収係
数が減少する波長λ5 がある。
【００２２】このとき、屈折率変化スペクトルは、クラ
マース・クローニッヒの関係から求めることができ、図
９（ｂ）のようになる。波長λ4 において、吸収変化は
少ないが、大きな屈折率変化を有していることが分か
る。即ち、波長λ4 を変調波長とした場合、吸収による
高速応答劣化を抑制しつつ、大きな屈折率変化を得るこ
とができる。この点が、シュタルク効果により大きな吸
収が生じるタイプＩ超格子の場合と大きく異なる。よっ
て、大きな屈折率変化及び高速応答が可能な屈折率制御
型光変調素子が実現できる。
マース・クローニッヒの関係から求めることができ、図
９（ｂ）のようになる。波長λ4 において、吸収変化は
少ないが、大きな屈折率変化を有していることが分か
る。即ち、波長λ4 を変調波長とした場合、吸収による
高速応答劣化を抑制しつつ、大きな屈折率変化を得るこ
とができる。この点が、シュタルク効果により大きな吸
収が生じるタイプＩ超格子の場合と大きく異なる。よっ
て、大きな屈折率変化及び高速応答が可能な屈折率制御
型光変調素子が実現できる。
【００２３】
【実施例】次に、第１の発明の実施例について、図面を
用いて詳細に説明する。図１は、第１の発明の一実施例
により形成された電界吸収型光変調器の斜視図及び光吸
収（透過）層のバンド構造図である。構造としては、ま
ず、ｎ型ＩｎＰ（１００）基板１上にｎ型ＩｎＰクラッ
ド層２（ｎ＝５×１０17ｃｍ-3）を０．５μｍ、ｎ- 型
ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ（Ｅｇ＝１．０６ｅ
Ｖ）組成傾斜多重層３（ｎ＝２×１０15ｃｍ-3）、ｐ型
ＩｎＰクラッド層４（ｐ＝５×１０17ｃｍ-3）を１．５
μｍ、ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５（ｐ＝４×１
０18ｃｍ-3）を０．２μｍ積層する。ここで、上記組成
傾斜多重層３は、１周期膜厚４５０オングストロームの
組成傾斜層を８周期積層した構造である。その後、反応
性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）によってｎ型Ｉ
ｎＰクラッド層２の途中までエッチングし、リブ導波路
を形成する。最後に、リブ導波路上部と基板の裏面に電
極を形成して素子は完成する。
用いて詳細に説明する。図１は、第１の発明の一実施例
により形成された電界吸収型光変調器の斜視図及び光吸
収（透過）層のバンド構造図である。構造としては、ま
ず、ｎ型ＩｎＰ（１００）基板１上にｎ型ＩｎＰクラッ
ド層２（ｎ＝５×１０17ｃｍ-3）を０．５μｍ、ｎ- 型
ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ（Ｅｇ＝１．０６ｅ
Ｖ）組成傾斜多重層３（ｎ＝２×１０15ｃｍ-3）、ｐ型
ＩｎＰクラッド層４（ｐ＝５×１０17ｃｍ-3）を１．５
μｍ、ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコンタクト層５（ｐ＝４×１
０18ｃｍ-3）を０．２μｍ積層する。ここで、上記組成
傾斜多重層３は、１周期膜厚４５０オングストロームの
組成傾斜層を８周期積層した構造である。その後、反応
性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）によってｎ型Ｉ
ｎＰクラッド層２の途中までエッチングし、リブ導波路
を形成する。最後に、リブ導波路上部と基板の裏面に電
極を形成して素子は完成する。
【００２４】我々の実験では、印加電圧−２Ｖで消光比
（＝光出力オン／光出力オフ）は、１３ｄＢ以上であっ
た。このように、本発明では、低電圧で大きな吸収係数
変化が得られる。さらに、無電界時の光吸収がほとんど
なく、また、有電界時に吸収・発生した光キャリアのう
ち、特にキャリアパイルアップの問題となる正孔に関し
ては、正孔の量子準位が逆電界により増加し、実質的な
価電子帯不連続差が減少するので、パイルアップの問題
が低減できる利点もある。よって、キャリアの引き抜き
も速いために、高速変調時に応答劣化が生じることもな
い。
（＝光出力オン／光出力オフ）は、１３ｄＢ以上であっ
た。このように、本発明では、低電圧で大きな吸収係数
変化が得られる。さらに、無電界時の光吸収がほとんど
なく、また、有電界時に吸収・発生した光キャリアのう
ち、特にキャリアパイルアップの問題となる正孔に関し
ては、正孔の量子準位が逆電界により増加し、実質的な
価電子帯不連続差が減少するので、パイルアップの問題
が低減できる利点もある。よって、キャリアの引き抜き
も速いために、高速変調時に応答劣化が生じることもな
い。
【００２５】次に、第２及び第３の発明の一実施例とし
て、組成傾斜多重層構造の活性層を有するＤＦＢ半導体
レーザと電界吸収型半導体光変調器を集積した素子を作
製した結果について述べる。図２と図３に製造方法を示
す。（１００）ｎ型ＩｎＰ基板１のレーザ領域のみに＜
０１１＞方向にグレーティング（回折格子）１１を形成
し（図２（ａ））、全面にｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層
１２（波長１．３μｍ組成、キャリア濃度１×１０18ｃ
ｍ-3、層厚１０００オングストローム）、ｎ型ＩｎＰス
ペーサ層１３（キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚５
００オングストローム）を成長した（図２（ｂ））。
て、組成傾斜多重層構造の活性層を有するＤＦＢ半導体
レーザと電界吸収型半導体光変調器を集積した素子を作
製した結果について述べる。図２と図３に製造方法を示
す。（１００）ｎ型ＩｎＰ基板１のレーザ領域のみに＜
０１１＞方向にグレーティング（回折格子）１１を形成
し（図２（ａ））、全面にｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層
１２（波長１．３μｍ組成、キャリア濃度１×１０18ｃ
ｍ-3、層厚１０００オングストローム）、ｎ型ＩｎＰス
ペーサ層１３（キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚５
００オングストローム）を成長した（図２（ｂ））。
【００２６】続いて、２本のＳｉＯ2 膜１４を、互いに
対向する側の側面が平行な直線（間隔２μｍ）であり、
ストライプ幅がレーザ領域では１０μｍ、変調器領域で
は６μｍになるようにパターニングした（図２
（ｃ））。ストライプ幅の遷移領域は２０μｍとした。
対向する側の側面が平行な直線（間隔２μｍ）であり、
ストライプ幅がレーザ領域では１０μｍ、変調器領域で
は６μｍになるようにパターニングした（図２
（ｃ））。ストライプ幅の遷移領域は２０μｍとした。
【００２７】次に、ｎ型ＩｎＰクラッド１５（キャリア
濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚５００オングストロー
ム）、ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多重層
１６、ｐ型ＩｎＰクラッド層１７（キャリア濃度５×１
０17ｃｍ-3、層厚５００オングストローム）を選択成長
した（図３（ａ））。ここで、上記組成傾斜多重層１６
は、１周期膜厚４５０オングストロームの組成傾斜層を
８周期積層した構造である。この結果、活性領域での発
光波長は１．５０μｍ、変調領域では約１．４７μｍに
なった。
濃度１×１０18ｃｍ-3、層厚５００オングストロー
ム）、ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多重層
１６、ｐ型ＩｎＰクラッド層１７（キャリア濃度５×１
０17ｃｍ-3、層厚５００オングストローム）を選択成長
した（図３（ａ））。ここで、上記組成傾斜多重層１６
は、１周期膜厚４５０オングストロームの組成傾斜層を
８周期積層した構造である。この結果、活性領域での発
光波長は１．５０μｍ、変調領域では約１．４７μｍに
なった。
【００２８】次に、導波領域に隣接した両側のＳｉＯ2
膜１４を、それぞれ幅２μｍにわたって除去し（図３
（ｂ））、続いて、ｐ型ＩｎＰクラッド層１７（キャリ
ア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚１．５μｍ）及びｐ+ 型
ＩｎＧａＡｓキャップ層１８（層厚０．３μｍ、キャリ
ア濃度１×１０19ｃｍ-3）を選択成長した（図３
（ｃ））。
膜１４を、それぞれ幅２μｍにわたって除去し（図３
（ｂ））、続いて、ｐ型ＩｎＰクラッド層１７（キャリ
ア濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚１．５μｍ）及びｐ+ 型
ＩｎＧａＡｓキャップ層１８（層厚０．３μｍ、キャリ
ア濃度１×１０19ｃｍ-3）を選択成長した（図３
（ｃ））。
【００２９】最後に、全面に形成したＳｉＯ2 膜を長さ
２０μｍのレーザ・変調器領域間にわたって窓開けし、
ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓキャップ層１８をエッチングで除去
して領域間の電気的絶縁を図った。そして、ｐ側電極を
パッド状に形成し、ｎ型ＩｎＰ基板１側にもｎ側電極を
形成して素子化した。へき開したレーザ領域長は５００
μｍ、変調器領域長は２００μｍとした。
２０μｍのレーザ・変調器領域間にわたって窓開けし、
ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓキャップ層１８をエッチングで除去
して領域間の電気的絶縁を図った。そして、ｐ側電極を
パッド状に形成し、ｎ型ＩｎＰ基板１側にもｎ側電極を
形成して素子化した。へき開したレーザ領域長は５００
μｍ、変調器領域長は２００μｍとした。
【００３０】典型的な素子の発振閾値電流は２０ｍＡ
で、変調器側からの最大ＣＷ光出力は３０ｍＷであっ
た。発振波長は１．５１μｍであり、変調領域に−２Ｖ
印加したときの消光比は１５ｄＢであった。また、消光
特性から見積もった結合効率は、９８％と極めて高い値
が得られた。領域間の分離抵抗は１０ｋΩであった。ま
た、無作為に選んだ２０個の素子すべてにおいて、−２
Ｖ印加時に消光比１３ｄＢ以上が得られた。
で、変調器側からの最大ＣＷ光出力は３０ｍＷであっ
た。発振波長は１．５１μｍであり、変調領域に−２Ｖ
印加したときの消光比は１５ｄＢであった。また、消光
特性から見積もった結合効率は、９８％と極めて高い値
が得られた。領域間の分離抵抗は１０ｋΩであった。ま
た、無作為に選んだ２０個の素子すべてにおいて、−２
Ｖ印加時に消光比１３ｄＢ以上が得られた。
【００３１】次に、第４及び第５の発明の実施例につい
て、図面を用いて詳細に説明する。図４（ａ）（ｂ）
は、本発明の一実施例により形成されたマッハツェンダ
ー型半導体光変調素子の上面図と断面図である。基本的
な構造は、一本の光導波路を二本の位相変調光導波路に
分岐し、これを一本の光導波路に合流したマッハツェン
ダー型の構成となっている。
て、図面を用いて詳細に説明する。図４（ａ）（ｂ）
は、本発明の一実施例により形成されたマッハツェンダ
ー型半導体光変調素子の上面図と断面図である。基本的
な構造は、一本の光導波路を二本の位相変調光導波路に
分岐し、これを一本の光導波路に合流したマッハツェン
ダー型の構成となっている。
【００３２】素子作製は、まず、ｎ型ＩｎＰ（１００）
基板１９にｎ- 型ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ（Ｅ
ｇ＝１．０６ｅＶ）組成傾斜多重層２０（ｎ＝２×１０
15ｃｍ-3）、ｎ- 型ＩｎＰ層２１（ｎ＜１×１０15ｃｍ
-3）を０．１μｍ、ｐ型ＩｎＰクラッド層２３（ｐ＝５
×１０17ｃｍ-3）を１．５μｍ、ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層２６（ｐ＝４×１０18ｃｍ-3）を０．２μｍ
積層する。ここで、上記組成傾斜多重層２０は、１周期
膜厚４５０オングストロームの組成傾斜層を８周期積層
した構造である。その後、反応性イオンビームエッチン
グ（ＲＩＢＥ）によってｐ型ＩｎＰクラッド層２３の途
中までエッチングし、リッジ２７を形成する。最後に、
二本の位相変調光導波路に各独立の電極を設け、基板裏
面電極を設けて完成する。
基板１９にｎ- 型ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ（Ｅ
ｇ＝１．０６ｅＶ）組成傾斜多重層２０（ｎ＝２×１０
15ｃｍ-3）、ｎ- 型ＩｎＰ層２１（ｎ＜１×１０15ｃｍ
-3）を０．１μｍ、ｐ型ＩｎＰクラッド層２３（ｐ＝５
×１０17ｃｍ-3）を１．５μｍ、ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層２６（ｐ＝４×１０18ｃｍ-3）を０．２μｍ
積層する。ここで、上記組成傾斜多重層２０は、１周期
膜厚４５０オングストロームの組成傾斜層を８周期積層
した構造である。その後、反応性イオンビームエッチン
グ（ＲＩＢＥ）によってｐ型ＩｎＰクラッド層２３の途
中までエッチングし、リッジ２７を形成する。最後に、
二本の位相変調光導波路に各独立の電極を設け、基板裏
面電極を設けて完成する。
【００３３】図４の光半導体素子に波長λ4 ＝１．５６
μｍの光を入射し、一方の位相変調光導波路に電圧を印
加すると、その光導波路では、図９（ｂ）のような屈折
率変化が生じ、合流した出力光導波路では、二本の位相
変調光導波路の光に位相差が生じることによって光の変
調が行える。図４（ａ）（ｂ）に示した本発明のマッハ
ツェンダー型半導体光変調素子の印加電圧に対する消光
特性を図４（ｃ）に示す。印加電圧３．５Ｖで１５ｄＢ
以上の大きな消光比が得られている。
μｍの光を入射し、一方の位相変調光導波路に電圧を印
加すると、その光導波路では、図９（ｂ）のような屈折
率変化が生じ、合流した出力光導波路では、二本の位相
変調光導波路の光に位相差が生じることによって光の変
調が行える。図４（ａ）（ｂ）に示した本発明のマッハ
ツェンダー型半導体光変調素子の印加電圧に対する消光
特性を図４（ｃ）に示す。印加電圧３．５Ｖで１５ｄＢ
以上の大きな消光比が得られている。
【００３４】図９（ａ）で明らかなように、本素子で
は、λ4 ＝１．５６μｍの光に対する光吸収がほとんど
ない。従って、光キャリアの発生によるホールパイルア
ップのような現象は生じにくいため、本質的な高速動作
が可能である。また、吸収の変化が無視できるために、
一方の位相変調部の損失変化によって、消光比が劣化す
るという問題もない。なお、本実施例では、ＣＲ時定数
で制限される周波数帯域拡大のために、電極パッド下に
ポリイミド２４を用いて素子容量０．５ｐＦ以下の低容
量化を実現している。
は、λ4 ＝１．５６μｍの光に対する光吸収がほとんど
ない。従って、光キャリアの発生によるホールパイルア
ップのような現象は生じにくいため、本質的な高速動作
が可能である。また、吸収の変化が無視できるために、
一方の位相変調部の損失変化によって、消光比が劣化す
るという問題もない。なお、本実施例では、ＣＲ時定数
で制限される周波数帯域拡大のために、電極パッド下に
ポリイミド２４を用いて素子容量０．５ｐＦ以下の低容
量化を実現している。
【００３５】次に、第６及び第７の発明の一実施例とし
て、組成傾斜多重層構造の活性層を有するＤＦＢ半導体
レーザとマッハツェンダー型半導体光変調器を集積した
素子を作製した結果について述べる。図５と図６に製造
方法を示す。（１００）ｎ型ＩｎＰ基板１のレーザ領域
のみに＜０１１＞方向にグレーティング（回折格子）１
１を形成し（図５（ａ））、全面にｎ型ＩｎＧａＡｓＰ
ガイド層１２（波長１．３μｍ組成、キャリア濃度１×
１０18ｃｍ-3、層厚１０００オングストローム）、ｎ型
ＩｎＰスペーサ層１３（キャリア濃度１×１０18ｃ
ｍ-3、層厚５００オングストローム）を成長した（図５
（ｂ））。続いて、ストライプ幅１５μｍ、間隔２μｍ
のＳｉＯ2 膜１４をレーザ領域のみに形成した（図５
（ｃ））。
て、組成傾斜多重層構造の活性層を有するＤＦＢ半導体
レーザとマッハツェンダー型半導体光変調器を集積した
素子を作製した結果について述べる。図５と図６に製造
方法を示す。（１００）ｎ型ＩｎＰ基板１のレーザ領域
のみに＜０１１＞方向にグレーティング（回折格子）１
１を形成し（図５（ａ））、全面にｎ型ＩｎＧａＡｓＰ
ガイド層１２（波長１．３μｍ組成、キャリア濃度１×
１０18ｃｍ-3、層厚１０００オングストローム）、ｎ型
ＩｎＰスペーサ層１３（キャリア濃度１×１０18ｃ
ｍ-3、層厚５００オングストローム）を成長した（図５
（ｂ））。続いて、ストライプ幅１５μｍ、間隔２μｍ
のＳｉＯ2 膜１４をレーザ領域のみに形成した（図５
（ｃ））。
【００３６】このようにマスクを形成した基板上にｎ型
ＩｎＰクラッド１５（キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、
層厚５００オングストローム）、ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡ
ｌＧａＡｓ組成傾斜多重層１６、ｎ- 型ＩｎＰ層２１
（キャリア濃度１×１０15ｃｍ-3、層厚５００オングス
トローム）を選択成長した（図６（ａ））。ここで、上
記組成傾斜多重層１６は、１周期膜厚４５０オングスト
ロームの組成傾斜層を８周期積層した構造である。この
段階で、マスク間のレーザ領域はメサ構造に、一方、マ
スクがない変調器領域では平坦に積層されている。この
結果、活性領域での発光波長は１．５６μｍ、変調領域
では約１．４７μｍになった。
ＩｎＰクラッド１５（キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、
層厚５００オングストローム）、ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡ
ｌＧａＡｓ組成傾斜多重層１６、ｎ- 型ＩｎＰ層２１
（キャリア濃度１×１０15ｃｍ-3、層厚５００オングス
トローム）を選択成長した（図６（ａ））。ここで、上
記組成傾斜多重層１６は、１周期膜厚４５０オングスト
ロームの組成傾斜層を８周期積層した構造である。この
段階で、マスク間のレーザ領域はメサ構造に、一方、マ
スクがない変調器領域では平坦に積層されている。この
結果、活性領域での発光波長は１．５６μｍ、変調領域
では約１．４７μｍになった。
【００３７】このようにして得た半導体構造に、全体に
再度マスクを形成し、レーザ領域では隣接した両側のＳ
ｉＯ2 膜１４をそれぞれ幅２μｍにわたって除去し、同
時に変調器領域ではリッジ形成部のＳｉＯ2 膜１４を除
去する。続いて、ｐ型ＩｎＰクラッド層１７（キャリア
濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚１．５μｍ）及びｐ+ 型Ｉ
ｎＧａＡｓキャップ層１８（層厚０．３μｍ、キャリア
濃度１×１０19ｃｍ-3）を選択成長し、レーザ部の埋め
込み成長と変調器部のリッジ成長を同時に行う（図６
（ｂ））。
再度マスクを形成し、レーザ領域では隣接した両側のＳ
ｉＯ2 膜１４をそれぞれ幅２μｍにわたって除去し、同
時に変調器領域ではリッジ形成部のＳｉＯ2 膜１４を除
去する。続いて、ｐ型ＩｎＰクラッド層１７（キャリア
濃度５×１０17ｃｍ-3、層厚１．５μｍ）及びｐ+ 型Ｉ
ｎＧａＡｓキャップ層１８（層厚０．３μｍ、キャリア
濃度１×１０19ｃｍ-3）を選択成長し、レーザ部の埋め
込み成長と変調器部のリッジ成長を同時に行う（図６
（ｂ））。
【００３８】最後に全面に形成したＳｉＯ2 膜を長さ２
０μｍのレーザ・変調器領域間にわたって窓開けし、ｐ
+ 型ＩｎＧａＡｓキャップ層１８をエッチングで除去し
て領域間の電気的絶縁を図った。そして、ｐ側電極をパ
ッド状に形成し、ｎ型ＩｎＰ基板１側にもｎ側電極を形
成して素子化した。へき開したレーザ領域長は５００μ
ｍ、変調器領域長は６００μｍとした。
０μｍのレーザ・変調器領域間にわたって窓開けし、ｐ
+ 型ＩｎＧａＡｓキャップ層１８をエッチングで除去し
て領域間の電気的絶縁を図った。そして、ｐ側電極をパ
ッド状に形成し、ｎ型ＩｎＰ基板１側にもｎ側電極を形
成して素子化した。へき開したレーザ領域長は５００μ
ｍ、変調器領域長は６００μｍとした。
【００３９】典型的な素子の発振閾値電流は２０ｍＡ
で、変調器側からの最大ＣＷ光出力は３０ｍＷであっ
た。発振波長は１．５５μｍであり、変調領域に−４Ｖ
印加したときの消光比は１５ｄＢであった。また、消光
特性から見積もった結合効率は、９８％と極めて高い値
が得られた。領域間の分離抵抗は１０ｋΩであった。ま
た、無作為に選んだ２０個の素子すべてにおいて、−４
Ｖ印加時に消光比１３ｄＢ以上が得られた。
で、変調器側からの最大ＣＷ光出力は３０ｍＷであっ
た。発振波長は１．５５μｍであり、変調領域に−４Ｖ
印加したときの消光比は１５ｄＢであった。また、消光
特性から見積もった結合効率は、９８％と極めて高い値
が得られた。領域間の分離抵抗は１０ｋΩであった。ま
た、無作為に選んだ２０個の素子すべてにおいて、−４
Ｖ印加時に消光比１３ｄＢ以上が得られた。
【００４０】以上、本発明の実施例について説明してき
たが、以下で若干の補足をする。実施例では、何れもＩ
ｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多重層を適用し
ているが、原理的に組成傾斜多重層構造を有していれば
どんな材料でもよく、例えば他に、ＩｎＡｌＡｓ−Ｉｎ
ＧａＡｓ、ＩｎＡｌＧａＡｓ−ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＡ
ｌＧａＡｓ−ＡｌＧａＡｓＳｂ組成傾斜多重層等に関し
ても適用可能である。また、この組成傾斜多重層構造を
用いて形成される光変調素子の導波路構造をどのような
形態で形成するか、電界印加手段をこの位置にどのよう
な形態で形成するかは、利用される光の波長、行われる
べき機能等によって適当に決定すればよい。
たが、以下で若干の補足をする。実施例では、何れもＩ
ｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多重層を適用し
ているが、原理的に組成傾斜多重層構造を有していれば
どんな材料でもよく、例えば他に、ＩｎＡｌＡｓ−Ｉｎ
ＧａＡｓ、ＩｎＡｌＧａＡｓ−ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＡ
ｌＧａＡｓ−ＡｌＧａＡｓＳｂ組成傾斜多重層等に関し
ても適用可能である。また、この組成傾斜多重層構造を
用いて形成される光変調素子の導波路構造をどのような
形態で形成するか、電界印加手段をこの位置にどのよう
な形態で形成するかは、利用される光の波長、行われる
べき機能等によって適当に決定すればよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、組成傾斜多重層を光吸
収層として用いることにより、吸収変化の大きな、即ち
消光比が大きな電界吸収型半導体光変調素子が得られ
る。また、組成傾斜多重層を屈折率変化部に用いること
により、光吸収変化がほとんどなく、屈折率変化が大き
い屈折率制御型半導体光変調素子が得られる。これらの
素子は、何れも低電力・高消光比・高速である。
収層として用いることにより、吸収変化の大きな、即ち
消光比が大きな電界吸収型半導体光変調素子が得られ
る。また、組成傾斜多重層を屈折率変化部に用いること
により、光吸収変化がほとんどなく、屈折率変化が大き
い屈折率制御型半導体光変調素子が得られる。これらの
素子は、何れも低電力・高消光比・高速である。
【図１】第１の発明の一実施例により形成された電界吸
収型光変調器の斜視図及び光吸収（透過）層のバンド構
造図である。
収型光変調器の斜視図及び光吸収（透過）層のバンド構
造図である。
【図２】第２及び第３の発明の一実施例である分布帰還
型半導体レーザと電界吸収型半導体光変調器の集積素子
の製造方法を示す図である。
型半導体レーザと電界吸収型半導体光変調器の集積素子
の製造方法を示す図である。
【図３】第２及び第３の発明の一実施例である分布帰還
型半導体レーザと電界吸収型半導体光変調器の集積素子
の製造方法を示す図である。
型半導体レーザと電界吸収型半導体光変調器の集積素子
の製造方法を示す図である。
【図４】第４及び第５の発明の一実施例であるマッハツ
ェンダー型半導体光変調素子の上面図と断面図である。
ェンダー型半導体光変調素子の上面図と断面図である。
【図５】第６及び第７の発明の一実施例である分布帰還
型半導体レーザと屈折率制御型半導体光変調器の集積素
子の製造方法を示す図である。
型半導体レーザと屈折率制御型半導体光変調器の集積素
子の製造方法を示す図である。
【図６】第６及び第７の発明の一実施例である分布帰還
型半導体レーザと屈折率制御型半導体光変調器の集積素
子の製造方法を示す図である。
型半導体レーザと屈折率制御型半導体光変調器の集積素
子の製造方法を示す図である。
【図７】本発明の基本をなす原理で組成傾斜多重層のバ
ンド構造図を示す。
ンド構造図を示す。
【図８】第１〜第３の発明の作用を説明するための図で
ある。
ある。
【図９】第４〜第７の発明の作用を説明するための図で
ある。
ある。
【図１０】従来例の電界吸収型光変調素子の斜視図とそ
の原理を説明する吸収係数スペクトルの電界依存性を示
す図である。
の原理を説明する吸収係数スペクトルの電界依存性を示
す図である。
【図１１】従来例の屈折率制御型光変調素子の上面図で
ある。
ある。
１，１９ ｎ型ＩｎＰ基板 ２，１５ ｎ型ＩｎＰクラッド層 ３ ｎ- 型ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多
重層（ガイド層） ４，１７ ｐ型ＩｎＰクラッド層 ５ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ６ ｐ電極 ７ ｎ電極 ８ 入射光 ９ 出射光 １０，１４，２２ ＳｉＯ2 膜 １１ グレーティング １２ ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層 １３ ｎ型ＩｎＰスペーサ層 １６ ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多重層 １８ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓキャップ層 ２０ ｎ- 型ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜
多重層 ２１ ノンドープＩｎＰ ２３ ＩｎＰクラッド層 ２４ ポリイミド ２５ Ｔｉ／Ａｕ電極 ２６ ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ２７ リッジ
重層（ガイド層） ４，１７ ｐ型ＩｎＰクラッド層 ５ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ６ ｐ電極 ７ ｎ電極 ８ 入射光 ９ 出射光 １０，１４，２２ ＳｉＯ2 膜 １１ グレーティング １２ ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層 １３ ｎ型ＩｎＰスペーサ層 １６ ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜多重層 １８ ｐ+ 型ＩｎＧａＡｓキャップ層 ２０ ｎ- 型ＩｎＡｌＡｓ−ＩｎＡｌＧａＡｓ組成傾斜
多重層 ２１ ノンドープＩｎＰ ２３ ＩｎＰクラッド層 ２４ ポリイミド ２５ Ｔｉ／Ａｕ電極 ２６ ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ２７ リッジ
Claims (7)
- 【請求項１】半導体基板上に一導電型クラッド層、同一
導電型ガイド層、逆導電型クラッド層を基本構造として
有し、印加電界による光吸収変化により光変調を生じさ
せる電界吸収型の半導体光変調素子において、前記ガイ
ド層の一部が組成傾斜多重層で形成されていることを特
徴とする半導体光変調素子。 - 【請求項２】請求項１記載の半導体光変調素子が、半導
体レーザ、光アンプ、光導波路等の光半導体素子と同一
基板上に一体形成されていることを特徴とする光半導体
集積素子。 - 【請求項３】請求項２記載の光半導体集積素子におい
て、半導体基板上に形成された光導波路形成領域を挟ん
で対向する２本の誘電体薄膜ストライプを用いた選択成
長行程を含んで作製されていることを特徴とする光半導
体集積素子。 - 【請求項４】半導体基板上に一導電型クラッド層、同一
導電型ガイド層、逆導電型クラッド層を基本構造として
有し、屈折率変化を生じさせる電界印加手段を有する屈
折率制御型の半導体光変調素子において、前記ガイド層
の一部が組成傾斜多重層で形成されていることを特徴と
する半導体光変調素子。 - 【請求項５】請求項４記載の半導体光変調素子におい
て、屈折率変化によって生じる位相変化を用いるマッハ
ツェンダー型により構成されていることを特徴とする半
導体光変調素子。 - 【請求項６】請求項４記載の半導体光変調素子が、半導
体レーザ、光アンプ、光導波路等の光半導体素子と同一
基板上に一体形成されていることを特徴とする光半導体
集積素子。 - 【請求項７】請求項６記載の光半導体集積素子におい
て、半導体基板上に形成された光導波路形成領域を挟ん
で対向する２本の誘電体薄膜ストライプを用いた選択成
長行程を含んで作製されていることを特徴とする光半導
体集積素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021427A JP2809124B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 光半導体集積素子およびその製造方法 |
| US08/598,099 US5801872A (en) | 1995-02-09 | 1996-02-07 | Semiconductor optical modulation device |
| EP96101838A EP0726483A3 (en) | 1995-02-09 | 1996-02-08 | Semiconductor optical modulation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021427A JP2809124B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 光半導体集積素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220496A true JPH08220496A (ja) | 1996-08-30 |
| JP2809124B2 JP2809124B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=12054702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7021427A Expired - Fee Related JP2809124B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 光半導体集積素子およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5801872A (ja) |
| EP (1) | EP0726483A3 (ja) |
| JP (1) | JP2809124B2 (ja) |
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| JP2001235713A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-31 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光変調器、半導体光素子、及びそれらの作製方法 |
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| US8526478B2 (en) | 2010-06-10 | 2013-09-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor optical integrated element |
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