JPH0961652A - 半導体光導波路およびその作製方法 - Google Patents
半導体光導波路およびその作製方法Info
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- JPH0961652A JPH0961652A JP21798695A JP21798695A JPH0961652A JP H0961652 A JPH0961652 A JP H0961652A JP 21798695 A JP21798695 A JP 21798695A JP 21798695 A JP21798695 A JP 21798695A JP H0961652 A JPH0961652 A JP H0961652A
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- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズ系を用いずに結合効率を向上させるこ
とができる半導体光導波路およびその作製方法を提供す
ること。 【解決手段】 テーパ光導波路1がバットジョイント部
2を介してMQW活性層3と接合している。光導波路1
は層厚とバンドギャップ波長を連続的に変化させた光導
波路である。MQW活性層3は歪み超格子活性層であ
る。この光導波路1はスポットサイズ変換領域4を構成
し、MQW活性層3は活性領域5を構成している。6は
クラッド、キャップ、電極等の素子化に必要な構造部分
の全体を示す。この活性領域5で発生された光がバット
ジョイント部2でこれに接合しているスポットサイズ変
換領域4に伝搬され、この領域でスポットサイズが変換
されて光出射端1aから他の光素子や光ファイバへ出射
される。このテーパ光導波路の作製にはテーパ状選択マ
スクを使用する。
とができる半導体光導波路およびその作製方法を提供す
ること。 【解決手段】 テーパ光導波路1がバットジョイント部
2を介してMQW活性層3と接合している。光導波路1
は層厚とバンドギャップ波長を連続的に変化させた光導
波路である。MQW活性層3は歪み超格子活性層であ
る。この光導波路1はスポットサイズ変換領域4を構成
し、MQW活性層3は活性領域5を構成している。6は
クラッド、キャップ、電極等の素子化に必要な構造部分
の全体を示す。この活性領域5で発生された光がバット
ジョイント部2でこれに接合しているスポットサイズ変
換領域4に伝搬され、この領域でスポットサイズが変換
されて光出射端1aから他の光素子や光ファイバへ出射
される。このテーパ光導波路の作製にはテーパ状選択マ
スクを使用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体光導波路およ
びその作製方法に関し、特に光素子を他の光素子や光フ
ァイバに接続する際に、接続損失を簡便に低減する構造
を有する半導体光導波路およびその作製方法に関する。
びその作製方法に関し、特に光素子を他の光素子や光フ
ァイバに接続する際に、接続損失を簡便に低減する構造
を有する半導体光導波路およびその作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体レーザダイオード(LD)と単一
モードファイバとの間を光結合させる場合、LD素子端
面とファイバを直接突合せ結合(バットジョイント)さ
せると、互いの光導波路光波スポットサイズが異なって
いるために、結合損失が生じる。通常、LDの光波スポ
ットサイズ(モード半径:W)は1μm程度であり、フ
ァイバのスポットサイズは約5μmであるので、この結
合損失は約10dBになる。そこで、レンズによってス
ポットサイズを変換することによって結合損失を低減化
する方法が一般にとられる。複数のレーザダイオード
(LD)を集積した半導体光機能素子をアレイファイバ
に光結合させる場合でも同様に1個のレンズで光結合さ
せる方法がとられてきた。従来の構成例を図11に示
す。図11において、101は半導体基板、102はL
Dの活性領域(光導波路部)、107はレンズ、108
はファイバ、109はファイバを一定間隔で固定するた
めのVグルーブアレイである。このような構成において
は、LDの集積規模が大きくなるに従って、レンズの収
差等の影響により結合損失が大きくなるために、1個の
半導体基板に集積できるLDの個数に制限があった。
モードファイバとの間を光結合させる場合、LD素子端
面とファイバを直接突合せ結合(バットジョイント)さ
せると、互いの光導波路光波スポットサイズが異なって
いるために、結合損失が生じる。通常、LDの光波スポ
ットサイズ(モード半径:W)は1μm程度であり、フ
ァイバのスポットサイズは約5μmであるので、この結
合損失は約10dBになる。そこで、レンズによってス
ポットサイズを変換することによって結合損失を低減化
する方法が一般にとられる。複数のレーザダイオード
(LD)を集積した半導体光機能素子をアレイファイバ
に光結合させる場合でも同様に1個のレンズで光結合さ
せる方法がとられてきた。従来の構成例を図11に示
す。図11において、101は半導体基板、102はL
Dの活性領域(光導波路部)、107はレンズ、108
はファイバ、109はファイバを一定間隔で固定するた
めのVグルーブアレイである。このような構成において
は、LDの集積規模が大きくなるに従って、レンズの収
差等の影響により結合損失が大きくなるために、1個の
半導体基板に集積できるLDの個数に制限があった。
【0003】この問題点を解決するため図12に示すよ
うな、テーパ状の光導波路により光のスポットサイズを
変換する光結合デバイスをアレイ状に集積したものを、
レンズの代わりとして用いることにより、半導体光機能
素子とアレイファイバ間の低損失に光結合させる方法が
ある。図12(A)は、従来の光結合デバイスの上面
図、(B)は断面図である。図13は図12に示す光結
合デバイスの動作原理を説明するための線図である。図
13には、図12における光導波路のクラッド層201
と光導波路コア202の屈折率差Δn〔=(n2 −n
1 )/n1 、n1 ,n2 :クラッド層201,光導波路
コア層202の屈折率〕を一定の大きさに固定した場合
の導波光のスポットサイズWの変化を示している。光導
波路コア202の厚さt,幅wを0から次第に大きくし
ていくと、導波光(基本モード光)のスポットサイズW
は、無限の大きさから次第に小さくなり、極小値をとっ
た後、再び大きくなる関係がある。ここで、t,wが大
きくなり過ぎると多モード光導波路になり、高次モード
変換による損失が大きくなるために、通常、この領域の
寸法は用いられない。この関係を利用して、光結合デバ
イスの光導波路コア202の大きさt,wの設計におい
ては、光入射端側(LDとの結合側)では、LD光のス
ポットサイズ(約1μm)と同程度のスポットサイズW
i を与える寸法wi ,ti (=数100nm〜数μm)
に、光出射端側では、ファイバのスポットサイズ(約5
μm)と同程度の大きさW0 を与える寸法t0 ,w0
(=数10〜数100nm)に設定される(具体的設計
例については、例えば1992信学秋季全大、C−20
1、1992を参照)。
うな、テーパ状の光導波路により光のスポットサイズを
変換する光結合デバイスをアレイ状に集積したものを、
レンズの代わりとして用いることにより、半導体光機能
素子とアレイファイバ間の低損失に光結合させる方法が
ある。図12(A)は、従来の光結合デバイスの上面
図、(B)は断面図である。図13は図12に示す光結
合デバイスの動作原理を説明するための線図である。図
13には、図12における光導波路のクラッド層201
と光導波路コア202の屈折率差Δn〔=(n2 −n
1 )/n1 、n1 ,n2 :クラッド層201,光導波路
コア層202の屈折率〕を一定の大きさに固定した場合
の導波光のスポットサイズWの変化を示している。光導
波路コア202の厚さt,幅wを0から次第に大きくし
ていくと、導波光(基本モード光)のスポットサイズW
は、無限の大きさから次第に小さくなり、極小値をとっ
た後、再び大きくなる関係がある。ここで、t,wが大
きくなり過ぎると多モード光導波路になり、高次モード
変換による損失が大きくなるために、通常、この領域の
寸法は用いられない。この関係を利用して、光結合デバ
イスの光導波路コア202の大きさt,wの設計におい
ては、光入射端側(LDとの結合側)では、LD光のス
ポットサイズ(約1μm)と同程度のスポットサイズW
i を与える寸法wi ,ti (=数100nm〜数μm)
に、光出射端側では、ファイバのスポットサイズ(約5
μm)と同程度の大きさW0 を与える寸法t0 ,w0
(=数10〜数100nm)に設定される(具体的設計
例については、例えば1992信学秋季全大、C−20
1、1992を参照)。
【0004】しかしながら、図13における光導波路コ
ア202の寸法、t0 ,w0 は非常に小さく製作しなく
てはならず、製作精度が厳しい、また、従来の光結合デ
バイスはその光導波路構造において光導波路コア上部に
非常に厚いクラッド層が必要であり、通常の半導体デバ
イスとモノリシック集積する際に問題となっている。ま
た、半導体材料では使用する光の波長によって屈折率が
変化するため、2つの波長の光を使用する場合などには
最適構造がそれぞれ異なるなどの問題を有している。
ア202の寸法、t0 ,w0 は非常に小さく製作しなく
てはならず、製作精度が厳しい、また、従来の光結合デ
バイスはその光導波路構造において光導波路コア上部に
非常に厚いクラッド層が必要であり、通常の半導体デバ
イスとモノリシック集積する際に問題となっている。ま
た、半導体材料では使用する光の波長によって屈折率が
変化するため、2つの波長の光を使用する場合などには
最適構造がそれぞれ異なるなどの問題を有している。
【0005】上述の従来技術では、スポットサイズをコ
ア層のサイズw,tのみで制御していた。そのためコア
層の最適サイズwi ,ti より小さいコアサイズではス
ポットサイズが広がりすぎてファイバとの結合効率が低
下していた。
ア層のサイズw,tのみで制御していた。そのためコア
層の最適サイズwi ,ti より小さいコアサイズではス
ポットサイズが広がりすぎてファイバとの結合効率が低
下していた。
【0006】それに対し、特開平7−74396号(特
願平5−162980号)公報および1993年電子情
報通信学会春季大会予稿集C−181に記載のように、
コア層のサイズに加え、メサ状に加工したクラッドの幅
Wと高さHによってスポットサイズを制御するアプロー
チによると、メサ状に加工したクラッドと空気との屈折
率差、およびクラッドと基板材料との屈折率差によりス
ポットサイズの広がりが抑制され、ファイバとの結合効
率の低下が避けられる。しかし、結合損失をさらに低下
することが望まれている。
願平5−162980号)公報および1993年電子情
報通信学会春季大会予稿集C−181に記載のように、
コア層のサイズに加え、メサ状に加工したクラッドの幅
Wと高さHによってスポットサイズを制御するアプロー
チによると、メサ状に加工したクラッドと空気との屈折
率差、およびクラッドと基板材料との屈折率差によりス
ポットサイズの広がりが抑制され、ファイバとの結合効
率の低下が避けられる。しかし、結合損失をさらに低下
することが望まれている。
【0007】また、半導体レーザ素子(LD)と単一モ
ード光ファイバとの間を光結合させる際、レンズ系を用
いずに結合効率を向上させることを目的とする光波スポ
ットサイズ変換光導波路を使用する場合がある。この光
導波路の形成には(1)リソグラフィとエッチングによ
り光導波路幅を変化させる方法と、(2)多重量子井戸
を選択成長法により、レーザ部分の活性層と同時に作製
し、その量子井戸のバンドギャップエネルギーと層厚変
化を利用する方法とがある。
ード光ファイバとの間を光結合させる際、レンズ系を用
いずに結合効率を向上させることを目的とする光波スポ
ットサイズ変換光導波路を使用する場合がある。この光
導波路の形成には(1)リソグラフィとエッチングによ
り光導波路幅を変化させる方法と、(2)多重量子井戸
を選択成長法により、レーザ部分の活性層と同時に作製
し、その量子井戸のバンドギャップエネルギーと層厚変
化を利用する方法とがある。
【0008】しかしながら、リソグラフィとエッチング
により光導波路構造を作製する場合は(a)高精度の光
導波路を再現性よく作製することが困難であるだけでな
く、(b)レーザ活性層と一括成長を行うには組成制御
に制限がある。
により光導波路構造を作製する場合は(a)高精度の光
導波路を再現性よく作製することが困難であるだけでな
く、(b)レーザ活性層と一括成長を行うには組成制御
に制限がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、半導体レーザなど光素子と光ファイバなど他の光素
子との接合においてレンズ系を用いずに結合効率を向上
させることができる半導体光導波路を提供することにあ
る。
は、半導体レーザなど光素子と光ファイバなど他の光素
子との接合においてレンズ系を用いずに結合効率を向上
させることができる半導体光導波路を提供することにあ
る。
【0010】本発明の別の目的は、そのような半導体光
導波路の作製方法を提供することである。
導波路の作製方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の第1の解決手段に従う半導体光導波路の
作製方法は、選択成長による半導体光導波路の作製方法
において、選択マスクをテーパ状に成形することによ
り、光導波路のコア層の厚さを指数関数的に連続的に変
化させ、最大3倍以上の膜厚比を有する半導体層を形成
することを特徴とする。
めに、本発明の第1の解決手段に従う半導体光導波路の
作製方法は、選択成長による半導体光導波路の作製方法
において、選択マスクをテーパ状に成形することによ
り、光導波路のコア層の厚さを指数関数的に連続的に変
化させ、最大3倍以上の膜厚比を有する半導体層を形成
することを特徴とする。
【0012】本発明の第2の解決手段に従う半導体光導
波路の作製方法は、選択成長による光導波路形成におい
て、選択マスクをテーパ状に成形することにより、光導
波路層のバンドギャップを指数関数的に連続的に変化さ
せることを特徴とする。
波路の作製方法は、選択成長による光導波路形成におい
て、選択マスクをテーパ状に成形することにより、光導
波路層のバンドギャップを指数関数的に連続的に変化さ
せることを特徴とする。
【0013】本発明の第3の解決手段に従う半導体光導
波路の作製方法は、上述の第1または第2の解決手段に
従う半導体光導波路の作製方法において、格子不整合量
を制御し、半導体薄膜結晶がもっとも厚くなるバットジ
ョイント部における格子不整合量を小さくし、半導体薄
膜結晶がもっとも薄くなる光出射部における格子不整合
量を大きくすることで、半導体薄膜結晶のどの部分にお
いても臨界膜厚を超えないようにすることを特徴とす
る。
波路の作製方法は、上述の第1または第2の解決手段に
従う半導体光導波路の作製方法において、格子不整合量
を制御し、半導体薄膜結晶がもっとも厚くなるバットジ
ョイント部における格子不整合量を小さくし、半導体薄
膜結晶がもっとも薄くなる光出射部における格子不整合
量を大きくすることで、半導体薄膜結晶のどの部分にお
いても臨界膜厚を超えないようにすることを特徴とす
る。
【0014】本発明の第4の解決手段に従う半導体光導
波路は、半導体基板上に形成され、バットジョイント部
と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向に沿っ
て変化させた埋込型のテーパ光導波路において、前記光
導波路のコア層の厚さが前記光伝搬方向に沿って指数関
数的に連続的に変化しており、前記光導波路は入射端お
よび出射端の膜厚比が最大3倍以上であり、前記光導波
路を構成する半導体薄膜結晶がもっとも厚くなる前記バ
ットジョイント部における格子不整合量を小さくし、該
半導体薄膜結晶がもっとも薄くなる前記光出射部におけ
る格子不整合量を大きくし、該半導体薄膜結晶のどの部
分においても臨界膜厚を超えないようにしたことを特徴
とする。
波路は、半導体基板上に形成され、バットジョイント部
と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向に沿っ
て変化させた埋込型のテーパ光導波路において、前記光
導波路のコア層の厚さが前記光伝搬方向に沿って指数関
数的に連続的に変化しており、前記光導波路は入射端お
よび出射端の膜厚比が最大3倍以上であり、前記光導波
路を構成する半導体薄膜結晶がもっとも厚くなる前記バ
ットジョイント部における格子不整合量を小さくし、該
半導体薄膜結晶がもっとも薄くなる前記光出射部におけ
る格子不整合量を大きくし、該半導体薄膜結晶のどの部
分においても臨界膜厚を超えないようにしたことを特徴
とする。
【0015】本発明の第5の解決手段に従う半導体光導
波路は、半導体基板上に形成され、バットジョイント部
と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向に沿っ
て変化させた埋込型のテーパ光導波路において、前記光
導波路のバンドギャップが前記光伝搬方向に沿って指数
関数的に連続的に変化しており、前記光導波路を構成す
る半導体薄膜結晶がもっとも厚くなる前記バットジョイ
ント部における格子不整合量を小さくし、該半導体薄膜
結晶がもっとも薄くなる前記光出射部における格子不整
合量を大きくし、該半導体薄膜結晶のどの部分において
も臨界膜厚を超えないようにしたことを特徴とする。
波路は、半導体基板上に形成され、バットジョイント部
と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向に沿っ
て変化させた埋込型のテーパ光導波路において、前記光
導波路のバンドギャップが前記光伝搬方向に沿って指数
関数的に連続的に変化しており、前記光導波路を構成す
る半導体薄膜結晶がもっとも厚くなる前記バットジョイ
ント部における格子不整合量を小さくし、該半導体薄膜
結晶がもっとも薄くなる前記光出射部における格子不整
合量を大きくし、該半導体薄膜結晶のどの部分において
も臨界膜厚を超えないようにしたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の半導体光導波路の基本的
構造は、図1に示すように、テーパ光導波路1がバット
ジョイント部2を介してMQW活性層3と接合してい
る。光導波路1は層厚とバンドギャップ波長を連続的に
変化させた光導波路である。MQW活性層3は歪み超格
子活性層であり、例えば1.3μm帯−InGaAsP
8ウェル活性層で構成することができる。この光導波路
1はスポットサイズ変換領域4を構成し、MQW活性層
3は活性領域5を構成している。6はクラッド、キャッ
プ、電極等の素子化に必要な構造部分の全体を示す。こ
の活性領域5で発生された光がバットジョイント部2で
これに接合しているスポットサイズ変換領域4に伝搬さ
れ、この領域でスポットサイズが変換されて光出射端1
aから他の光素子や光ファイバへ出射される。このよう
に、本発明のスポットサイズ変換付き半導体素子(L
D)は活性領域にMQW構造、スポットサイズ変換領域
に低損失バルク構造を用い、バットジョイント構造によ
り両領域を接合している。
構造は、図1に示すように、テーパ光導波路1がバット
ジョイント部2を介してMQW活性層3と接合してい
る。光導波路1は層厚とバンドギャップ波長を連続的に
変化させた光導波路である。MQW活性層3は歪み超格
子活性層であり、例えば1.3μm帯−InGaAsP
8ウェル活性層で構成することができる。この光導波路
1はスポットサイズ変換領域4を構成し、MQW活性層
3は活性領域5を構成している。6はクラッド、キャッ
プ、電極等の素子化に必要な構造部分の全体を示す。こ
の活性領域5で発生された光がバットジョイント部2で
これに接合しているスポットサイズ変換領域4に伝搬さ
れ、この領域でスポットサイズが変換されて光出射端1
aから他の光素子や光ファイバへ出射される。このよう
に、本発明のスポットサイズ変換付き半導体素子(L
D)は活性領域にMQW構造、スポットサイズ変換領域
に低損失バルク構造を用い、バットジョイント構造によ
り両領域を接合している。
【0017】スポットサイズ変換領域では、バットジョ
イント時の選択マスク形状をテーパ状に設計することに
よりテーパ光導波路の層厚をテーパ状に変化させて制御
してある。マスク形状の制御により、テーパ光導波路の
層厚は、ジョイント部では両領域の結合損失を最低にす
るように設定し、かつ、スポットサイズ変換領域先端に
おいてはファイバとの結合を最大にするように薄層化し
てある。
イント時の選択マスク形状をテーパ状に設計することに
よりテーパ光導波路の層厚をテーパ状に変化させて制御
してある。マスク形状の制御により、テーパ光導波路の
層厚は、ジョイント部では両領域の結合損失を最低にす
るように設定し、かつ、スポットサイズ変換領域先端に
おいてはファイバとの結合を最大にするように薄層化し
てある。
【0018】テーパ光導波路1とMQW活性層3の接合
構造体は、テーパ光導波路1を形成した後、全面にクラ
ッド、キャップの成長を行い、例えばC2 H6 ドライエ
ッチによりメサ形成し、高抵抗InP埋込を用いて電流
狭窄を行い、電極を形成して素子化してある。
構造体は、テーパ光導波路1を形成した後、全面にクラ
ッド、キャップの成長を行い、例えばC2 H6 ドライエ
ッチによりメサ形成し、高抵抗InP埋込を用いて電流
狭窄を行い、電極を形成して素子化してある。
【0019】本発明の半導体光導波路は、基板上にレー
ザ活性層を形成し、リソグラフィとエッチングによって
レーザ活性層端面を露出し、その面にバットジョイント
接合結晶成長法により、光導波路となる結晶を成長させ
る。その際、選択成長マスクを光導波方向にテーパ状に
延長することにより、光導波路の層厚・組成・屈折率を
連続的に変化させる。レーザ活性層と独立にスポットサ
イズ変換光導波路を成長するため、光導波路に最適の組
成を選んで形成することができ、活性層のバンドギャッ
プより光導波路のバンドギャップを階段状に大きくする
ことで、光導波路における吸収ロスを無くすことができ
る。
ザ活性層を形成し、リソグラフィとエッチングによって
レーザ活性層端面を露出し、その面にバットジョイント
接合結晶成長法により、光導波路となる結晶を成長させ
る。その際、選択成長マスクを光導波方向にテーパ状に
延長することにより、光導波路の層厚・組成・屈折率を
連続的に変化させる。レーザ活性層と独立にスポットサ
イズ変換光導波路を成長するため、光導波路に最適の組
成を選んで形成することができ、活性層のバンドギャッ
プより光導波路のバンドギャップを階段状に大きくする
ことで、光導波路における吸収ロスを無くすことができ
る。
【0020】本発明の半導体光導波路の作製方法に従っ
て作製した光導波路は、層厚が図2の黒点で示すよう
に、マスク端部からの距離に対して指数関数的に減少し
ている。点線は、1種類の原料が定常的に供給され、そ
の原料粒子が一定の時定数で拡散・吸着(結晶成長)・
再離脱するとして求めた計算結果であるが、実際の成長
結果をよく再現している。
て作製した光導波路は、層厚が図2の黒点で示すよう
に、マスク端部からの距離に対して指数関数的に減少し
ている。点線は、1種類の原料が定常的に供給され、そ
の原料粒子が一定の時定数で拡散・吸着(結晶成長)・
再離脱するとして求めた計算結果であるが、実際の成長
結果をよく再現している。
【0021】また、図3に示すように、PL波長も同様
に変化、すなわちマスク端部からの距離に対して指数関
数的に短波長化している。
に変化、すなわちマスク端部からの距離に対して指数関
数的に短波長化している。
【0022】このような変化を示す光導波路は三冨らが
示したように(IEEE.J.QE,vol.30,N
o.8,p.1787)シングルモードファイバへの結
合損は小さくなると推測されるが、1〜1.5dBの的
結合損失を実現できる。
示したように(IEEE.J.QE,vol.30,N
o.8,p.1787)シングルモードファイバへの結
合損は小さくなると推測されるが、1〜1.5dBの的
結合損失を実現できる。
【0023】さらに、この光導波路の場合の格子不整
合、は図4に示すようになっており、導波損失を生じさ
せる原因となり得る接合部分においてさほど大きくなら
ず、結晶組成は無理のないものを実現している。ここ
で、格子不整合量はx線回折における基板からのズレを
角度で示してある。
合、は図4に示すようになっており、導波損失を生じさ
せる原因となり得る接合部分においてさほど大きくなら
ず、結晶組成は無理のないものを実現している。ここ
で、格子不整合量はx線回折における基板からのズレを
角度で示してある。
【0024】光導波路の層厚と幅は、制御性が高い値と
して、典型的にはそれぞれ0.1μm,1.2μmとす
ることができる。この場合結合損失は約1dBである。
光導波路の層厚、幅が20%程度変動した場合の結合損
失の変動は0.7〜1.7dB程度であり、その変動幅
は1dB程度である。従って、加工精度を考慮にいれて
も本発明の光導波路は、結合損失の変動幅を容易に1d
B以下に抑えることができ、製造許容度がきわめ大き
い。
して、典型的にはそれぞれ0.1μm,1.2μmとす
ることができる。この場合結合損失は約1dBである。
光導波路の層厚、幅が20%程度変動した場合の結合損
失の変動は0.7〜1.7dB程度であり、その変動幅
は1dB程度である。従って、加工精度を考慮にいれて
も本発明の光導波路は、結合損失の変動幅を容易に1d
B以下に抑えることができ、製造許容度がきわめ大き
い。
【0025】光導波路素子の一例として、活性領域長3
00μm、スポットサイズ変換領域長300μm、両端
劈開の素子とすることができる。この場合、しきい値は
室温で平均10mA程度、最小7mAであった。スポッ
トサイズ変換領域長が200〜500μmのものについ
て、スポットサイズ変換領域長の増加に伴う顕著なしき
い値の増加、効率の低下は観測されていない。これはス
ポットサイズ変換領域が高抵抗InPで埋め込まれてお
り、スポットサイズが拡大されても、高抵抗InP層の
吸収損失が比較的小さく抑えられているためと考えられ
る。
00μm、スポットサイズ変換領域長300μm、両端
劈開の素子とすることができる。この場合、しきい値は
室温で平均10mA程度、最小7mAであった。スポッ
トサイズ変換領域長が200〜500μmのものについ
て、スポットサイズ変換領域長の増加に伴う顕著なしき
い値の増加、効率の低下は観測されていない。これはス
ポットサイズ変換領域が高抵抗InPで埋め込まれてお
り、スポットサイズが拡大されても、高抵抗InP層の
吸収損失が比較的小さく抑えられているためと考えられ
る。
【0026】ファイバとの結合特性スポットサイズ変換
領域長を増加すると、出射ビームの狭窄化がより有効に
行われ、変換領域長500μmの素子では最小1.06
dBの低損失結合が得られている。変換領域長200μ
m程度以上でも、いずれも1〜1.5dB程度の低損失
結合が得られている。
領域長を増加すると、出射ビームの狭窄化がより有効に
行われ、変換領域長500μmの素子では最小1.06
dBの低損失結合が得られている。変換領域長200μ
m程度以上でも、いずれも1〜1.5dB程度の低損失
結合が得られている。
【0027】素子を50℃、5mWで通電した場合、7
00時間程度の初期段階では、ジョイント成長、ドライ
エッチングによるメサ形成、MO埋込成長等による劣化
もなく、安定な動作が確認されている。
00時間程度の初期段階では、ジョイント成長、ドライ
エッチングによるメサ形成、MO埋込成長等による劣化
もなく、安定な動作が確認されている。
【0028】なお、本発明の光導波路の作製時に使用す
るマスクの形状の一例を図5に示す。図5において、被
マスク構造8の上に形成された選択マスク7は中心線9
(A−A′)に関して対称形であり、中央寄りの基部7
aから両先端部7bに向かってテーパ状に延長した形状
となっている。図6は図5の中心線9における断面図で
ある。図6に示すように、被マスク構造8は、MQW活
性層10をガイド層11,12が挟み、上方のガイド層
12上にInP層13が形成された構成となっている。
このInP層を介して選択マスクが設けられている。例
えば、MQW活性層10としては歪み超格子活性層
(1.3μm帯−InGaAsP8ウェル活性層)、ガ
イド層11,12としては0.7μm厚の1.10μm
−InGaAsP層、InP層としては0.1μm−I
nP層を用いることができる。
るマスクの形状の一例を図5に示す。図5において、被
マスク構造8の上に形成された選択マスク7は中心線9
(A−A′)に関して対称形であり、中央寄りの基部7
aから両先端部7bに向かってテーパ状に延長した形状
となっている。図6は図5の中心線9における断面図で
ある。図6に示すように、被マスク構造8は、MQW活
性層10をガイド層11,12が挟み、上方のガイド層
12上にInP層13が形成された構成となっている。
このInP層を介して選択マスクが設けられている。例
えば、MQW活性層10としては歪み超格子活性層
(1.3μm帯−InGaAsP8ウェル活性層)、ガ
イド層11,12としては0.7μm厚の1.10μm
−InGaAsP層、InP層としては0.1μm−I
nP層を用いることができる。
【0029】本発明の半導体光導波路の作製方法に従え
ば、光導波路のコア層の厚さを指数関数的に連続的に変
化させることができるので、従来のように直線的に変化
させる場合に較べて制御が容易であるとともに、光スポ
ット変換領域長が200μm程度と短くても最大3倍以
上の層厚比としても結合損失を受認できる範囲内に抑え
ることができる。
ば、光導波路のコア層の厚さを指数関数的に連続的に変
化させることができるので、従来のように直線的に変化
させる場合に較べて制御が容易であるとともに、光スポ
ット変換領域長が200μm程度と短くても最大3倍以
上の層厚比としても結合損失を受認できる範囲内に抑え
ることができる。
【0030】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【0031】図7は、本発明による半導体光デバイスの
実施例を示すものであり、同一基板上に半導体光機能素
子としてDBR型レーザダイオードを集積した半導体光
デバイスである。
実施例を示すものであり、同一基板上に半導体光機能素
子としてDBR型レーザダイオードを集積した半導体光
デバイスである。
【0032】図7中、21はn形のInP基板、22は
光導波路コア層を形成するバンドギャップ波長1.15
μmのInGaAsPガイド層、23はn形InPバッ
ファ層、24,25はそれぞれp形(または半絶縁性と
なる不純物、例えば鉄)とn形の不純物を添加したクラ
ッド層、26はp形のInPクラッド層である。27
(27a,27b,27c)はDBRレーザ用の金属電
極、28はDBR型レーザのブラッグミラーを構成する
ために回折格子を作り付けた領域であり、光導波路コア
層22と同一層に形成する。28aは回折格子である。
29はDBRレーザの活性領域である。テーパ光導波路
領域30のクラッド層26はこの領域のみ選択成長によ
って成長膜厚が厚くなるようにする。
光導波路コア層を形成するバンドギャップ波長1.15
μmのInGaAsPガイド層、23はn形InPバッ
ファ層、24,25はそれぞれp形(または半絶縁性と
なる不純物、例えば鉄)とn形の不純物を添加したクラ
ッド層、26はp形のInPクラッド層である。27
(27a,27b,27c)はDBRレーザ用の金属電
極、28はDBR型レーザのブラッグミラーを構成する
ために回折格子を作り付けた領域であり、光導波路コア
層22と同一層に形成する。28aは回折格子である。
29はDBRレーザの活性領域である。テーパ光導波路
領域30のクラッド層26はこの領域のみ選択成長によ
って成長膜厚が厚くなるようにする。
【0033】本実施例では光導波路コア層の厚さは一定
である。厚さは図1に示したように、導波方向に、すな
わち、バットジョイント部の接合面から出射端1aに相
当する端部に至るまで、光導波路のコア層の厚さは指数
関数的に連続的に減少している。
である。厚さは図1に示したように、導波方向に、すな
わち、バットジョイント部の接合面から出射端1aに相
当する端部に至るまで、光導波路のコア層の厚さは指数
関数的に連続的に減少している。
【0034】以下、素子製作法について説明する。図
8,図9に製作工程を示す。
8,図9に製作工程を示す。
【0035】(1)図8(A)に示すように、MOVP
E(有機金属気相成長法)によりn形InP基板21に
順次n形InPバッファ層23、バンドギャップ波長
1.3μmのInGaAsP層を0.1μm、バンドギ
ャップ波長1.55μmのInGaAsP層(またMQ
W層)を0.1μm、バンドギャップ波長1.3μmの
InGaAsP層を0.1μm形成した層およびp形I
nPサブクラッド層32を成長する。バンドギャップ波
長1.3μmのInGaAsP層、バンドギャップ波長
1.55μmのInGaAsP層(またはMQW層)お
よびバンドギャップ波長1.3μmのInGaAsP層
は活性層31をなす。以下成長層の形成は全てMOVP
E法による。 (2)図8(B)に示すように、レーザの活性領域とな
る部分にSiNx 窒化硅素)膜33をスパッタ法とフォ
トリソグラフィ技術により形成し、この膜をマスクにウ
ェットまたはドライエッチング技術によりn形InPバ
ッファ層23の上面まで、31,32の2層をエッチン
グする。
E(有機金属気相成長法)によりn形InP基板21に
順次n形InPバッファ層23、バンドギャップ波長
1.3μmのInGaAsP層を0.1μm、バンドギ
ャップ波長1.55μmのInGaAsP層(またMQ
W層)を0.1μm、バンドギャップ波長1.3μmの
InGaAsP層を0.1μm形成した層およびp形I
nPサブクラッド層32を成長する。バンドギャップ波
長1.3μmのInGaAsP層、バンドギャップ波長
1.55μmのInGaAsP層(またはMQW層)お
よびバンドギャップ波長1.3μmのInGaAsP層
は活性層31をなす。以下成長層の形成は全てMOVP
E法による。 (2)図8(B)に示すように、レーザの活性領域とな
る部分にSiNx 窒化硅素)膜33をスパッタ法とフォ
トリソグラフィ技術により形成し、この膜をマスクにウ
ェットまたはドライエッチング技術によりn形InPバ
ッファ層23の上面まで、31,32の2層をエッチン
グする。
【0036】このマスクの形状は、図10に模式的上面
図を示すように、中心線9に関し対称である。仮想線1
4で分けられる非対称な部分I,IIのうち、部分I(図
10において左側)に切り欠き部(空所)を有し、この
切り欠き部の幅は、最終的に活性層の幅となるべき幅W
a から光出力端に相当する位置における幅Wt へと(ス
ポットサイズ変換領域長Lw にわたって)テーパ状に連
続的に拡大されている。
図を示すように、中心線9に関し対称である。仮想線1
4で分けられる非対称な部分I,IIのうち、部分I(図
10において左側)に切り欠き部(空所)を有し、この
切り欠き部の幅は、最終的に活性層の幅となるべき幅W
a から光出力端に相当する位置における幅Wt へと(ス
ポットサイズ変換領域長Lw にわたって)テーパ状に連
続的に拡大されている。
【0037】(3)図8(C)に示すように、SiNx
(窒化硅素)膜33を選択成長マスクとし光導波路コア
層22(バンドギャップ1.15μmのInGaAsP
層)と不純物添加しないInP層34を選択成長する。
この膜を選択成長マスクとして用いると選択成長マスク
で挟まれたチャネル部分の成長速度が増加し、テーパ光
導波路のコア層の厚さを導波方向に指数関数的に連続的
に変化したものとすることができる。
(窒化硅素)膜33を選択成長マスクとし光導波路コア
層22(バンドギャップ1.15μmのInGaAsP
層)と不純物添加しないInP層34を選択成長する。
この膜を選択成長マスクとして用いると選択成長マスク
で挟まれたチャネル部分の成長速度が増加し、テーパ光
導波路のコア層の厚さを導波方向に指数関数的に連続的
に変化したものとすることができる。
【0038】(4)図8(D)に示すように、回折格子
を形成する領域の不純物添加しないInP層34をウェ
ットエッチング(塩酸,りん酸の混合液)により除去す
る。
を形成する領域の不純物添加しないInP層34をウェ
ットエッチング(塩酸,りん酸の混合液)により除去す
る。
【0039】(5)図8(E)に示すように、干渉露光
法(古くからDFBレーザなど回折格子製作に使用され
てきた技術)または電子ビーム露光(電子ビーム走査装
置により直接基板面に塗布したレジストを露光するこ
と)により回折格子パターンを形成し、ウェットエッチ
またはアルゴンイオンビームなどのドライエッチングに
より回折格子を形成する。
法(古くからDFBレーザなど回折格子製作に使用され
てきた技術)または電子ビーム露光(電子ビーム走査装
置により直接基板面に塗布したレジストを露光するこ
と)により回折格子パターンを形成し、ウェットエッチ
またはアルゴンイオンビームなどのドライエッチングに
より回折格子を形成する。
【0040】(6)図8(F)に示すように、SiNx
膜33を除去し、回折格子を保護するため試料全面にp
形InPサブクラッド層35をMOVPEにより成長す
る。
膜33を除去し、回折格子を保護するため試料全面にp
形InPサブクラッド層35をMOVPEにより成長す
る。
【0041】(7)図9(A)に示すように、全面に再
びSiNx (窒化硅素)膜36を形成する。
びSiNx (窒化硅素)膜36を形成する。
【0042】(8)図9(B)に示すように、電子ビー
ム露光または通常のフォトリソグラフィ技術によりDB
Rレーザ領域は、例えば幅1.2μmに、テーパ光導波
路領域はその幅を光出射方向に1.2μmから0.5μ
m以下にテーパ状に狭くしたSiNx (窒化硅素)膜を
形成する。
ム露光または通常のフォトリソグラフィ技術によりDB
Rレーザ領域は、例えば幅1.2μmに、テーパ光導波
路領域はその幅を光出射方向に1.2μmから0.5μ
m以下にテーパ状に狭くしたSiNx (窒化硅素)膜を
形成する。
【0043】(9)図9(C)に示すように、ドライエ
ッチング技術により基板21面またはバッファ層23ま
でエッチングする(図示の場合はバッファ層23までエ
ッチングしてある)。
ッチング技術により基板21面またはバッファ層23ま
でエッチングする(図示の場合はバッファ層23までエ
ッチングしてある)。
【0044】(10)図9(D)に示すように、SiN
x (窒化硅素)膜36を選択成長マスクとし、p形(ま
たは半絶縁形)InP層24,n形のInP25を連続
して成長する。
x (窒化硅素)膜36を選択成長マスクとし、p形(ま
たは半絶縁形)InP層24,n形のInP25を連続
して成長する。
【0045】(11)図9(E)に示すように、層36
をふっ酸により除去し、p形InPクラッド層26およ
びp形InGaAs層27を形成する。この結果、DB
Rレーザ領域のクラッド層厚が1.5μm成長した場
合、テーパ光導波路領域はクラッド層厚が5μm程度ま
で増加する。
をふっ酸により除去し、p形InPクラッド層26およ
びp形InGaAs層27を形成する。この結果、DB
Rレーザ領域のクラッド層厚が1.5μm成長した場
合、テーパ光導波路領域はクラッド層厚が5μm程度ま
で増加する。
【0046】(12)図9(F)に示すように、テーパ
光導波路領域のみp形InGaAs層27を除去し、残
存するp形InGaAs層27をテーパ光導波路領域3
0、活性領域29、回折格子領域28に対応する部分2
7a,27b,27cに分割してDBRレーザ用金属電
極とする。
光導波路領域のみp形InGaAs層27を除去し、残
存するp形InGaAs層27をテーパ光導波路領域3
0、活性領域29、回折格子領域28に対応する部分2
7a,27b,27cに分割してDBRレーザ用金属電
極とする。
【0047】さらに素子全体にわたり、例えばC2 H6
ドライエッチングで、幅10μm,深さ約5μmにメサ
加工することによって、光導波路コア層22を中心にそ
の外側に幅10μm,高さ約10μmのメサ構造を形成
する。
ドライエッチングで、幅10μm,深さ約5μmにメサ
加工することによって、光導波路コア層22を中心にそ
の外側に幅10μm,高さ約10μmのメサ構造を形成
する。
【0048】以上の製作工程によって本発明による半導
体光デバイスは製作できる。
体光デバイスは製作できる。
【0049】これらの製作工程において、(10)の工
程では24,25の2層をp形,n形のInP層によっ
て形成したが、このとき、他の半導体基板21に比べ高
い屈折率を持つ層(たとえばInAlAs,InGaA
sP層等、またはこれらの層とInP層の多層構造)に
より層24,25を構成しても同様の効果が得られる。
程では24,25の2層をp形,n形のInP層によっ
て形成したが、このとき、他の半導体基板21に比べ高
い屈折率を持つ層(たとえばInAlAs,InGaA
sP層等、またはこれらの層とInP層の多層構造)に
より層24,25を構成しても同様の効果が得られる。
【0050】
【発明の効果】請求項1に係る本発明の選択成長による
半導体光導波路の作製方法に従えば、選択マスクをテー
パ状に成形することにより、光導波路のコア層の厚さを
指数関数的に連続的に変化させ、最大3倍以上の膜厚比
を有する半導体層を形成することで、レンズ系を使用し
ないで、低結合損失の半導体光導波路を作製方法するこ
とが可能となる。
半導体光導波路の作製方法に従えば、選択マスクをテー
パ状に成形することにより、光導波路のコア層の厚さを
指数関数的に連続的に変化させ、最大3倍以上の膜厚比
を有する半導体層を形成することで、レンズ系を使用し
ないで、低結合損失の半導体光導波路を作製方法するこ
とが可能となる。
【0051】請求項2に係る本発明の選択成長による半
導体光導波路の作製方法に従えば、選択成長による光導
波路形成において、選択マスクをテーパ状に成形するこ
とにより、光導波路層のバンドギャップを指数関数的に
連続的に変化させることで、レンズ系を使用しないで、
低結合損失の半導体光導波路を作製方法することが可能
となる。
導体光導波路の作製方法に従えば、選択成長による光導
波路形成において、選択マスクをテーパ状に成形するこ
とにより、光導波路層のバンドギャップを指数関数的に
連続的に変化させることで、レンズ系を使用しないで、
低結合損失の半導体光導波路を作製方法することが可能
となる。
【0052】請求項3に係る本発明の選択成長による半
導体光導波路の作製方法に従えば、さらに、格子不整合
量を制御し、半導体薄膜結晶がもっとも厚くなるバット
ジョイント部における格子不整合量を小さくし、半導体
薄膜結晶がもっとも薄くなる光出射部における格子不整
合量を大きくすることで、半導体薄膜結晶のどの部分に
おいても臨界膜厚を超えないようにすることで、上述の
効果をより効率的に達成することができる。
導体光導波路の作製方法に従えば、さらに、格子不整合
量を制御し、半導体薄膜結晶がもっとも厚くなるバット
ジョイント部における格子不整合量を小さくし、半導体
薄膜結晶がもっとも薄くなる光出射部における格子不整
合量を大きくすることで、半導体薄膜結晶のどの部分に
おいても臨界膜厚を超えないようにすることで、上述の
効果をより効率的に達成することができる。
【0053】請求項4に係る本発明の半導体光導波路に
従えば、半導体基板上に形成され、バットジョイント部
と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向に沿っ
て変化させた埋込型のテーパ光導波路において、前記光
導波路のコア層の厚さが前記光伝搬方向に沿って指数関
数的に連続的に変化しており、前記光導波路は入射端お
よび出射端の膜厚比が最大3倍以上であり、前記光導波
路を構成する半導体薄膜結晶がもっとも厚くなる前記バ
ットジョイント部における格子不整合量を小さくし、該
半導体薄膜結晶がもっとも薄くなる前記光出射部におけ
る格子不整合量を大きくし、該半導体薄膜結晶のどの部
分においても臨界膜厚を超えない構成としたことで、レ
ンズ系を使用しない、低結合損失の光結合を実現するこ
とが可能となる。
従えば、半導体基板上に形成され、バットジョイント部
と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向に沿っ
て変化させた埋込型のテーパ光導波路において、前記光
導波路のコア層の厚さが前記光伝搬方向に沿って指数関
数的に連続的に変化しており、前記光導波路は入射端お
よび出射端の膜厚比が最大3倍以上であり、前記光導波
路を構成する半導体薄膜結晶がもっとも厚くなる前記バ
ットジョイント部における格子不整合量を小さくし、該
半導体薄膜結晶がもっとも薄くなる前記光出射部におけ
る格子不整合量を大きくし、該半導体薄膜結晶のどの部
分においても臨界膜厚を超えない構成としたことで、レ
ンズ系を使用しない、低結合損失の光結合を実現するこ
とが可能となる。
【0054】請求項5に係る本発明の半導体光導波路に
従えば、半導体基板上に形成され、バットジョイント部
と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向に沿っ
て変化させた埋込型のテーパ光導波路において、前記光
導波路のバンドギャップが前記光伝搬方向に沿って指数
関数的に連続的に変化しており、前記光導波路を構成す
る半導体薄膜結晶がもっとも厚くなる前記バットジョイ
ント部における格子不整合量を小さくし、該半導体薄膜
結晶がもっとも薄くなる前記光出射部における格子不整
合量を大きくし、該半導体薄膜結晶のどの部分において
も臨界膜厚を超えない構成としたことで、レンズ系を使
用しない、低結合損失の光結合を実現することが可能と
なる。
従えば、半導体基板上に形成され、バットジョイント部
と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向に沿っ
て変化させた埋込型のテーパ光導波路において、前記光
導波路のバンドギャップが前記光伝搬方向に沿って指数
関数的に連続的に変化しており、前記光導波路を構成す
る半導体薄膜結晶がもっとも厚くなる前記バットジョイ
ント部における格子不整合量を小さくし、該半導体薄膜
結晶がもっとも薄くなる前記光出射部における格子不整
合量を大きくし、該半導体薄膜結晶のどの部分において
も臨界膜厚を超えない構成としたことで、レンズ系を使
用しない、低結合損失の光結合を実現することが可能と
なる。
【図1】本発明の半導体光導波路の模式的斜視図であ
る。
る。
【図2】本発明の半導体光導波路のコア層の層厚の変化
を示す線図である。
を示す線図である。
【図3】本発明の半導体光導波路のコア層のPL波長特
性を示す特性図である。
性を示す特性図である。
【図4】本発明の半導体光導波路のコア層の格子不整合
量を示す特性図である。
量を示す特性図である。
【図5】本発明の半導体光導波路の作製方法において使
用する選択マスクのテーパ形状を示す模式的斜視図であ
る。
用する選択マスクのテーパ形状を示す模式的斜視図であ
る。
【図6】図5のA−A′線における断面図である。
【図7】本発明の半導体光導波路を有する半導体光デバ
イスの模式的斜視図である。
イスの模式的斜視図である。
【図8】(A)〜(F)は、本発明の半導体光導波路を
有する半導体光デバイスの作製方法の各工程を説明する
断面図である。
有する半導体光デバイスの作製方法の各工程を説明する
断面図である。
【図9】(A)〜(F)は、本発明の半導体光導波路を
有する半導体光デバイスの作製方法の各工程を説明する
断面図である。
有する半導体光デバイスの作製方法の各工程を説明する
断面図である。
【図10】本発明の半導体光導波路の作製方法において
使用するテーパ状選択マスクの形状を示す模式的上面図
である。
使用するテーパ状選択マスクの形状を示す模式的上面図
である。
【図11】レンズを用いた従来の光結合器を示す模式的
上面図である。
上面図である。
【図12】従来の光結合デバイスの構造を示し、(A)
は上面図、(B)は断面図である。
は上面図、(B)は断面図である。
【図13】従来の光結合デバイスの動作原理を示す線図
である。
である。
1 テーパ光導波路 2 バットジョイント部 3 MQW活性層 4 スポットサイズ変換領域 5 活性領域 6 素子化要素 7 選択マスク 7a 選択マスクの基部 7b 選択マスクの先端部 8 被マスク構造 9 中心線 10 MQW構造 11,12 ガイド層 13 InP層 14 仮想線 21 n形InP基板 22 InGaAsPガイド層 23 n形InPバッファ層 24 p形クラッド層 25 n形クラッド層 26 p形InPクラッド層 27,27a,27b,27c DBRレーザ用金属電
極 28 回折格子領域 29 活性領域 30 テーパ光導波路領域 31 活性層 32 p形InPサブクラッド層 33 SiNx 膜 34 InP層 35 p形InPサブクラッド層 36 SiNx 膜
極 28 回折格子領域 29 活性領域 30 テーパ光導波路領域 31 活性層 32 p形InPサブクラッド層 33 SiNx 膜 34 InP層 35 p形InPサブクラッド層 36 SiNx 膜
Claims (5)
- 【請求項1】 選択成長による半導体光導波路の作製方
法において、選択マスクをテーパ状に成形することによ
り、光導波路のコア層の厚さを指数関数的に連続的に変
化させ、最大3倍以上の膜厚比を有する半導体層を形成
することを特徴とする半導体光導波路の作製方法。 - 【請求項2】 選択成長による光導波路形成において、
選択マスクをテーパ状に成形することにより、光導波路
層のバンドギャップを指数関数的に連続的に変化させる
ことを特徴とする半導体光導波路の作製方法。 - 【請求項3】 格子不整合量を制御し、半導体薄膜結晶
がもっとも厚くなるバットジョイント部における格子不
整合量を小さくし、半導体薄膜結晶がもっとも薄くなる
光出射部における格子不整合量を大きくすることで、半
導体薄膜結晶のどの部分においても臨界膜厚を超えない
ようにすることを特徴とする請求項1または2に記載の
半導体光導波路の作製方法。 - 【請求項4】 半導体基板上に形成され、バットジョイ
ント部と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向
に沿って変化させた埋込型のテーパ光導波路において、 前記光導波路のコア層の厚さが前記光伝搬方向に沿って
指数関数的に連続的に変化しており、 前記光導波路は入射端および出射端の膜厚比が最大3倍
以上であり、 前記光導波路を構成する半導体薄膜結晶がもっとも厚く
なる前記バットジョイント部における格子不整合量を小
さくし、該半導体薄膜結晶がもっとも薄くなる前記光出
射部における格子不整合量を大きくし、該半導体薄膜結
晶のどの部分においても臨界膜厚を超えないようにした
ことを特徴とする半導体光導波路。 - 【請求項5】 半導体基板上に形成され、バットジョイ
ント部と光出射部とを有し、コア層の厚さを光伝搬方向
に沿って変化させた埋込型のテーパ光導波路において、 前記光導波路のバンドギャップが前記光伝搬方向に沿っ
て指数関数的に連続的に変化しており、 前記光導波路を構成する半導体薄膜結晶がもっとも厚く
なる前記バットジョイント部における格子不整合量を小
さくし、該半導体薄膜結晶がもっとも薄くなる前記光出
射部における格子不整合量を大きくし、該半導体薄膜結
晶のどの部分においても臨界膜厚を超えないようにした
ことを特徴とする半導体光導波路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21798695A JPH0961652A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 半導体光導波路およびその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21798695A JPH0961652A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 半導体光導波路およびその作製方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0961652A true JPH0961652A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16712837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21798695A Pending JPH0961652A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 半導体光導波路およびその作製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0961652A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 1995-08-25 JP JP21798695A patent/JPH0961652A/ja active Pending
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