JPH10256669A - 光変調器集積半導体レーザダイオード - Google Patents
光変調器集積半導体レーザダイオードInfo
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- JPH10256669A JPH10256669A JP6054097A JP6054097A JPH10256669A JP H10256669 A JPH10256669 A JP H10256669A JP 6054097 A JP6054097 A JP 6054097A JP 6054097 A JP6054097 A JP 6054097A JP H10256669 A JPH10256669 A JP H10256669A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 レーザ部におけるリーク電流を低くでき、レ
ーザ部と変調部の間のアイソレーション抵抗を高くする
ことができる光変調器集積型半導体レーザダイオードを
提供する。 【解決手段】 ｎ型又は半絶縁性のＩｎＰ基板上に、活
性層及び光吸収層として動作する動作層とｐ型クラッド
層とを含む半導体層が積層された動作部積層体と、該動
作部積層体の両側に設けられた半絶縁性半導体の埋め込
み層と、該埋め込み層上に形成されたｎ型半導体層から
なるホールトラップ層２０と、レーザ発振部３００と光
変調部１００とを分離するアイソレーション部２００に
おいて分離されたレーザ部アノード電極９と光変調部電
極１０とを備え、ホールトラップ層２０が、ｎ型ＩｎＡ
ｌＡｓからなり、かつ上記アイソレーション部におい
て、該ホールトラップ層に該ｎ型ＩｎＡｌＡｓを高抵抗
化するイオンを注入した。
ーザ部と変調部の間のアイソレーション抵抗を高くする
ことができる光変調器集積型半導体レーザダイオードを
提供する。 【解決手段】 ｎ型又は半絶縁性のＩｎＰ基板上に、活
性層及び光吸収層として動作する動作層とｐ型クラッド
層とを含む半導体層が積層された動作部積層体と、該動
作部積層体の両側に設けられた半絶縁性半導体の埋め込
み層と、該埋め込み層上に形成されたｎ型半導体層から
なるホールトラップ層２０と、レーザ発振部３００と光
変調部１００とを分離するアイソレーション部２００に
おいて分離されたレーザ部アノード電極９と光変調部電
極１０とを備え、ホールトラップ層２０が、ｎ型ＩｎＡ
ｌＡｓからなり、かつ上記アイソレーション部におい
て、該ホールトラップ層に該ｎ型ＩｎＡｌＡｓを高抵抗
化するイオンを注入した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、主として光通信
網で使用する光変調器集積半導体レーザダイオードに関
する。
網で使用する光変調器集積半導体レーザダイオードに関
する。
【０００２】
【従来の技術】幹線系に使用される光通信網において、
２．５Ｇｂ／ｓ以上の広帯域デジタル伝送用光源とし
て、光吸収型変調器と半導体レーザダイオードを１つの
チップに集積した光変調器集積半導体レーザダイオード
が用いられている。従来の光変調器集積半導体レーザダ
イオードは、図６に示すように、下面のほぼ全面にカソ
ード電極１３が形成されたｎ−ＩｎＰ基板１上に、ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層２、ＩｎＧａＡｓＰ動作層
３（光変調器部において、光吸収層として動作し、レー
ザ部においてレーザ発振する活性層として動作す
る。）、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層４、ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層６が積層されてなる動作積層部を備え、レ
ーザ部の動作積層部においてレーザ発振してレーザ光を
発生し、該レーザ光を光変調部の動作積層部で変調して
出力する。この従来例の光変調器集積半導体レーザダイ
オードにおいて、動作積層部の両側にはＦｅドープＩｎ
Ｐ埋込層１１が形成され、レーザ部において、ｐ+Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層７ｂ及び絶縁膜８ｂを介してレー
ザ部電極９が形成され、光変調部において、アイソレー
ション部によってｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ｂと
電気的に分離されたｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ａ
及び絶縁膜８ａを介して変調部電極１０が形成される。
さらに、従来例の光変調器集積半導体レーザダイオード
では、レーザ部において、埋め込み層１１を流れるホー
ルによるリーク電流を低減するために、ｐ+ＩｎＧａＡ
ｓコンタクト層７ａ，７ｂと埋め込み層１１との間にｎ
−ＩｎＰホールトラップ層１２を形成している。
２．５Ｇｂ／ｓ以上の広帯域デジタル伝送用光源とし
て、光吸収型変調器と半導体レーザダイオードを１つの
チップに集積した光変調器集積半導体レーザダイオード
が用いられている。従来の光変調器集積半導体レーザダ
イオードは、図６に示すように、下面のほぼ全面にカソ
ード電極１３が形成されたｎ−ＩｎＰ基板１上に、ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層２、ＩｎＧａＡｓＰ動作層
３（光変調器部において、光吸収層として動作し、レー
ザ部においてレーザ発振する活性層として動作す
る。）、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層４、ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層６が積層されてなる動作積層部を備え、レ
ーザ部の動作積層部においてレーザ発振してレーザ光を
発生し、該レーザ光を光変調部の動作積層部で変調して
出力する。この従来例の光変調器集積半導体レーザダイ
オードにおいて、動作積層部の両側にはＦｅドープＩｎ
Ｐ埋込層１１が形成され、レーザ部において、ｐ+Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層７ｂ及び絶縁膜８ｂを介してレー
ザ部電極９が形成され、光変調部において、アイソレー
ション部によってｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ｂと
電気的に分離されたｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ａ
及び絶縁膜８ａを介して変調部電極１０が形成される。
さらに、従来例の光変調器集積半導体レーザダイオード
では、レーザ部において、埋め込み層１１を流れるホー
ルによるリーク電流を低減するために、ｐ+ＩｎＧａＡ
ｓコンタクト層７ａ，７ｂと埋め込み層１１との間にｎ
−ＩｎＰホールトラップ層１２を形成している。
【０００３】以上のように構成された従来例の光変調器
集積半導体レーザダイオードにおいて、光変調部の吸収
層への印加電圧が０Ｖのときには、半導体レーザダイオ
ードからの光が光変調部の吸収層でほとんで吸収されず
透過する。また、光変調部の電極間に１〜３Ｖの逆バイ
アス電圧を印加すると、量子閉じ込めシュタルク効果ま
たはフランツ・ケルディッシュ効果により、レーザ部か
らの光は光変調部の吸収層で吸収される。このようにし
て、光変調部への印加電圧の大小によりレーザ部からの
光を変調することが可能となる。この従来例の光変調器
集積半導体レーザダイオードでは、通常、光変調部の変
調部電極１０とレーザ部のレーザ部電極９の間の分離抵
抗は２ｋΩ程度である。
集積半導体レーザダイオードにおいて、光変調部の吸収
層への印加電圧が０Ｖのときには、半導体レーザダイオ
ードからの光が光変調部の吸収層でほとんで吸収されず
透過する。また、光変調部の電極間に１〜３Ｖの逆バイ
アス電圧を印加すると、量子閉じ込めシュタルク効果ま
たはフランツ・ケルディッシュ効果により、レーザ部か
らの光は光変調部の吸収層で吸収される。このようにし
て、光変調部への印加電圧の大小によりレーザ部からの
光を変調することが可能となる。この従来例の光変調器
集積半導体レーザダイオードでは、通常、光変調部の変
調部電極１０とレーザ部のレーザ部電極９の間の分離抵
抗は２ｋΩ程度である。
【０００４】図６の従来例の光変調器集積半導体レーザ
ダイオードにおいて、アイソレーション部の等価回路
は、図７に示すように表すことができる。図７におい
て、Ｒｐはｐ−ＩｎＰクラッド層６により生じる抵抗、
Ｃ1は光変調部の変調部電極１０、ＳｉＯ2からなる絶縁
膜８ａ、ｎ−ＩｎＰ埋込層１２により構成される静電容
量であり、Ｃ2はレーザ部のレーザ部電極９、ＳｉＯ2か
らなる絶縁膜８ｂ、ｎ−ＩｎＰ埋込層１２により構成さ
れる静電容量であり、Ｒｎはｎ−ＩｎＰ埋込層１２によ
り生じる抵抗である。例えば、ｐ−ＩｎＰクラッド層６
の厚さを２μｍ、アイソレーション部の長さを５０μ
ｍ、動作積層部（リッジ）のリッジ幅を２μｍ、ｎ−Ｉ
ｎＰ埋込層１１の幅を片側５μｍ、ｎ−ＩｎＰ埋込層１
１の厚さを０．５μｍ、変調部電極９及びレーザ部電極
１０の電極パッドの大きさを５０μｍ×５０μｍ、Ｓｉ
Ｏ2からなる絶縁膜８ａ，８ｂの膜厚を０．１ｎｍとし
たとき、抵抗Ｒｐは約２ｋΩ、抵抗Ｒｎは約０．２ｋ
Ω、Ｃ1及びＣ2は約０．４pＦとなる。また、変調部の
変調部電極１０とレーザ部のレーザ部電極９の間のイン
ピーダンスＺは、変調信号の周波数をfとして次の式
（１）で表すことができ、周波数ｆに対するインピーダ
ンスＺのグラフは、図８に示すようになる。
ダイオードにおいて、アイソレーション部の等価回路
は、図７に示すように表すことができる。図７におい
て、Ｒｐはｐ−ＩｎＰクラッド層６により生じる抵抗、
Ｃ1は光変調部の変調部電極１０、ＳｉＯ2からなる絶縁
膜８ａ、ｎ−ＩｎＰ埋込層１２により構成される静電容
量であり、Ｃ2はレーザ部のレーザ部電極９、ＳｉＯ2か
らなる絶縁膜８ｂ、ｎ−ＩｎＰ埋込層１２により構成さ
れる静電容量であり、Ｒｎはｎ−ＩｎＰ埋込層１２によ
り生じる抵抗である。例えば、ｐ−ＩｎＰクラッド層６
の厚さを２μｍ、アイソレーション部の長さを５０μ
ｍ、動作積層部（リッジ）のリッジ幅を２μｍ、ｎ−Ｉ
ｎＰ埋込層１１の幅を片側５μｍ、ｎ−ＩｎＰ埋込層１
１の厚さを０．５μｍ、変調部電極９及びレーザ部電極
１０の電極パッドの大きさを５０μｍ×５０μｍ、Ｓｉ
Ｏ2からなる絶縁膜８ａ，８ｂの膜厚を０．１ｎｍとし
たとき、抵抗Ｒｐは約２ｋΩ、抵抗Ｒｎは約０．２ｋ
Ω、Ｃ1及びＣ2は約０．４pＦとなる。また、変調部の
変調部電極１０とレーザ部のレーザ部電極９の間のイン
ピーダンスＺは、変調信号の周波数をfとして次の式
（１）で表すことができ、周波数ｆに対するインピーダ
ンスＺのグラフは、図８に示すようになる。
【０００５】
【数１】 │Ｚ│＝Ｒp√｛(πfcＲn)2＋１｝／√［{πfc(Ｒp＋Ｒn)}2＋１］…式（１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の光変調器集積半導体レーザダイオードは、図８のグラ
フに示すように、比較的低い周波数ｆ（１００ＭＨｚ以
下）においても、アイソレーション抵抗は２ｋΩとひく
く、周波数ｆが高くなるに従ってアイソレーション抵抗
はさらに低くなる（１０ＧＨzでは０．２ｋΩにまで低
下）という問題点があった。このように分離抵抗が低い
と、たとえば光変調部の変調電圧Ｖp−p（パルス信号の
ハイレベルとローレベルとの間の電圧差）を２Ｖとした
場合、変調電圧の変化がアイソレーション部（メサ部）
のｐ−ＩｎＰクラッド層６およびｎ−ＩｎＰホールトラ
ップ層１２を介してレーザ部の電流を、低周波（アイソ
レーション抵抗が２ｋΩのとき）で１ｍＡ、高周波（ア
イソレーション抵抗が０．２ｋΩのとき）で１０mＡ変
動させる。この電流の変動にともなう、レーザ部の発振
波長の変動量は約０．１〜１Åとなり、この波長の変動
により、レーザ光が光ファイバ内を伝搬するときに、光
ファイバのもつ分散特性により波形劣化が生じ、高い周
波数の光通信の光源として使用することができないとい
う問題点があった。
の光変調器集積半導体レーザダイオードは、図８のグラ
フに示すように、比較的低い周波数ｆ（１００ＭＨｚ以
下）においても、アイソレーション抵抗は２ｋΩとひく
く、周波数ｆが高くなるに従ってアイソレーション抵抗
はさらに低くなる（１０ＧＨzでは０．２ｋΩにまで低
下）という問題点があった。このように分離抵抗が低い
と、たとえば光変調部の変調電圧Ｖp−p（パルス信号の
ハイレベルとローレベルとの間の電圧差）を２Ｖとした
場合、変調電圧の変化がアイソレーション部（メサ部）
のｐ−ＩｎＰクラッド層６およびｎ−ＩｎＰホールトラ
ップ層１２を介してレーザ部の電流を、低周波（アイソ
レーション抵抗が２ｋΩのとき）で１ｍＡ、高周波（ア
イソレーション抵抗が０．２ｋΩのとき）で１０mＡ変
動させる。この電流の変動にともなう、レーザ部の発振
波長の変動量は約０．１〜１Åとなり、この波長の変動
により、レーザ光が光ファイバ内を伝搬するときに、光
ファイバのもつ分散特性により波形劣化が生じ、高い周
波数の光通信の光源として使用することができないとい
う問題点があった。
【０００７】このアイソレーション抵抗を十分高くする
ためには、アイソレーション部分のみ、ｐ−ＩｎＰクラ
ッド層６およびｎ−ＩｎＰホールトラップ層１２の抵抗
率を高くすればよく、ｐ−ＩｎＰクラッド層６について
は、Ｈｅ+イオンを注入することにより高抵抗化するこ
とが可能であることが分かっている(Ｓ．Ｊ．Ｐearton,
Ｉndium Ｐhosphide and Ｒelated Ｍaterials;Ｐr
ocessing,Ｔechnology,and Ｄevlces,ed,Ａ Ｋatz(Ｂ
oston:Ａrtech Ｈouse,１９９２),chap．７．参照)。
しかしながらｎ−ＩｎＰホールトラップ層１２に対して
は現時点ではイオン注入等による高抵抗化は実現されて
いない。また、ｎ−ホールトラップ層１２は、レーザ部
と光変調部との間のアイソレーション抵抗を高くするに
は無いほうがよいが、レーザ部で埋込層１１を流れるホ
ールによるリーク電流を低減するために不可欠のもので
ある。従って、光変調器集積半導体レーザダイオードに
おいては、ｎ−ＩｎＰホールトラップ層に代わる、別の
ｎ型半導体でＩｎＰ基板に格子整合し、波長１．５３〜
１．５６μｍのＬＤ光を吸収しない材料で、しかも高抵
抗化の可能な材料が求められていたが、未だ、そのよう
な用途に適した材料を見いだすまで至っていなかった。
ためには、アイソレーション部分のみ、ｐ−ＩｎＰクラ
ッド層６およびｎ−ＩｎＰホールトラップ層１２の抵抗
率を高くすればよく、ｐ−ＩｎＰクラッド層６について
は、Ｈｅ+イオンを注入することにより高抵抗化するこ
とが可能であることが分かっている(Ｓ．Ｊ．Ｐearton,
Ｉndium Ｐhosphide and Ｒelated Ｍaterials;Ｐr
ocessing,Ｔechnology,and Ｄevlces,ed,Ａ Ｋatz(Ｂ
oston:Ａrtech Ｈouse,１９９２),chap．７．参照)。
しかしながらｎ−ＩｎＰホールトラップ層１２に対して
は現時点ではイオン注入等による高抵抗化は実現されて
いない。また、ｎ−ホールトラップ層１２は、レーザ部
と光変調部との間のアイソレーション抵抗を高くするに
は無いほうがよいが、レーザ部で埋込層１１を流れるホ
ールによるリーク電流を低減するために不可欠のもので
ある。従って、光変調器集積半導体レーザダイオードに
おいては、ｎ−ＩｎＰホールトラップ層に代わる、別の
ｎ型半導体でＩｎＰ基板に格子整合し、波長１．５３〜
１．５６μｍのＬＤ光を吸収しない材料で、しかも高抵
抗化の可能な材料が求められていたが、未だ、そのよう
な用途に適した材料を見いだすまで至っていなかった。
【０００８】本発明の目的は、以上の問題点を解決し
て、レーザ部におけるリーク電流を低くでき、レーザ部
と変調部との間のアイソレーション抵抗を高くすること
ができる光変調器集積型半導体レーザダイオードを提供
することにある。
て、レーザ部におけるリーク電流を低くでき、レーザ部
と変調部との間のアイソレーション抵抗を高くすること
ができる光変調器集積型半導体レーザダイオードを提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＩｎＰ半
導体基板上に形成された光変調器集積型半導体レーザダ
イオードにおいて、従来、多く使用されているｎ−Ｉｎ
Ｐホールトラップ層にかえて、所定のイオンが注入され
たｎ型ＩｎＡｌＡｓからなるホールトラップ層を用いて
形成することにより、レーザ部と変調部との間のアイソ
レーション抵抗を高くすることができることを見いだし
て完成させたものである。すなわち、本発明は、ｎ型又
は半絶縁性のＩｎＰ基板上に、レーザ発振部において活
性層として動作しかつ光変調部において光吸収層として
動作する動作層とｐ型クラッド層とを含む複数の半導体
層が積層されてなり、所定の幅と該幅に比べて十分長い
長さを有する動作部積層体と、該動作部積層体の両側に
設けられた半絶縁性半導体からなる埋め込み層と、該埋
め込み層上に形成されたｎ型半導体層からなるホールト
ラップ層と、レーザ発振部と光変調部とを分離するアイ
ソレーション部において互いに電気的に分離されたレー
ザ部アノード電極と光変調部電極とを備えた光変調器集
積半導体レーザダイオードであって、上記ホールトラッ
プ層が、ｎ型ＩｎＡｌＡｓ系半導体からなり、かつ上記
アイソレーション部において、該ホールトラップ層に該
ｎ型ＩｎＡｌＡｓ系半導体を高抵抗化するイオンが注入
されたことを特徴とする。
導体基板上に形成された光変調器集積型半導体レーザダ
イオードにおいて、従来、多く使用されているｎ−Ｉｎ
Ｐホールトラップ層にかえて、所定のイオンが注入され
たｎ型ＩｎＡｌＡｓからなるホールトラップ層を用いて
形成することにより、レーザ部と変調部との間のアイソ
レーション抵抗を高くすることができることを見いだし
て完成させたものである。すなわち、本発明は、ｎ型又
は半絶縁性のＩｎＰ基板上に、レーザ発振部において活
性層として動作しかつ光変調部において光吸収層として
動作する動作層とｐ型クラッド層とを含む複数の半導体
層が積層されてなり、所定の幅と該幅に比べて十分長い
長さを有する動作部積層体と、該動作部積層体の両側に
設けられた半絶縁性半導体からなる埋め込み層と、該埋
め込み層上に形成されたｎ型半導体層からなるホールト
ラップ層と、レーザ発振部と光変調部とを分離するアイ
ソレーション部において互いに電気的に分離されたレー
ザ部アノード電極と光変調部電極とを備えた光変調器集
積半導体レーザダイオードであって、上記ホールトラッ
プ層が、ｎ型ＩｎＡｌＡｓ系半導体からなり、かつ上記
アイソレーション部において、該ホールトラップ層に該
ｎ型ＩｎＡｌＡｓ系半導体を高抵抗化するイオンが注入
されたことを特徴とする。
【００１０】また、本発明において、上記アイソレーシ
ョン部の上記ホールトラップ層に、該ホールトラップ層
を効果的に高抵抗化するために、Ｈ+、硼素（Ｂ）イオ
ン及び鉄（Ｆｅ）イオンからなる群から選ばれた少なく
とも１つのイオンが注入されることが好ましい。
ョン部の上記ホールトラップ層に、該ホールトラップ層
を効果的に高抵抗化するために、Ｈ+、硼素（Ｂ）イオ
ン及び鉄（Ｆｅ）イオンからなる群から選ばれた少なく
とも１つのイオンが注入されることが好ましい。
【００１１】また、本発明において、アイソレーション
抵抗をさらに高くするために、上記ｐ型クラッド層がｐ
型ＩｎＰからなり、かつ上記アイソレーション部のｐ型
クラッド層にＨｅ+が注入されることが好ましい。
抵抗をさらに高くするために、上記ｐ型クラッド層がｐ
型ＩｎＰからなり、かつ上記アイソレーション部のｐ型
クラッド層にＨｅ+が注入されることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。本実施の形態の光変調
器集積型半導体レーザダイオードは、図１に示すよう
に、従来例の光変調器集積半導体レーザダイオードに比
較して以下の（１）〜（３）に示す点が異なり、これに
よって、アイソレーション部２００のホールトラップ層
２０とｐ−ＩｎＰクラッド層６とを極めて高抵抗にした
ことを特徴とする。 （１）従来例のｎ−ＩｎＰホールトラップ層１２に代え
て、ＩｎＰに格子整合するｎ−ＩｎＡｌＡｓからなるホ
ールトラップ層２０を用いた。 （２）アイソレーション部２００の、ｎ−ＩｎＡｌＡｓ
からなるホールトラップ層にＨ+イオン（プロトン）を
注入して、該ホールトラップ層を高抵抗化した。 （３）アイソレーション部の、ｐ型クラッド層６にＨｅ
+を注入して、該ｐ型クラッド層６を高抵抗化した。
ついて図面を参照して説明する。本実施の形態の光変調
器集積型半導体レーザダイオードは、図１に示すよう
に、従来例の光変調器集積半導体レーザダイオードに比
較して以下の（１）〜（３）に示す点が異なり、これに
よって、アイソレーション部２００のホールトラップ層
２０とｐ−ＩｎＰクラッド層６とを極めて高抵抗にした
ことを特徴とする。 （１）従来例のｎ−ＩｎＰホールトラップ層１２に代え
て、ＩｎＰに格子整合するｎ−ＩｎＡｌＡｓからなるホ
ールトラップ層２０を用いた。 （２）アイソレーション部２００の、ｎ−ＩｎＡｌＡｓ
からなるホールトラップ層にＨ+イオン（プロトン）を
注入して、該ホールトラップ層を高抵抗化した。 （３）アイソレーション部の、ｐ型クラッド層６にＨｅ
+を注入して、該ｐ型クラッド層６を高抵抗化した。
【００１３】ここで、ホールトラップ層２０として用い
ることができるｎ−ＩｎＡｌＡｓは、ＩｎxＡｌ1-xＡｓ
（０＜ｘ＜１）で表すことができる半導体であり、本発
明において好ましくは、ＩｎＰ基板と良好な格子整合さ
せるためにｘを０．５＜ｘ＜０．６の範囲に設定するこ
とが好ましく、さらに好ましくはｘ＝０．５３に設定す
る。また、本発明において、ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールト
ラップ層２０に注入するＨ+イオン濃度は、ｎ−ＩｎＡ
ｌＡｓのｎ型ドーパント量（通常、１×１０19ｃｍ-3）
よりも十分に大きい１×１０20ｃｍ-3以上であることが
好ましく、ｐ−ＩｎＰクラッド層６に注入するＨｅ+イ
オンの濃度は、ｐ−ＩｎＰのｐ型ドーパント量（通常５
×１０18ｃｍ-3）よりも十分に大きい１×１０19ｃｍ-3
以上であることが好ましい。尚、図１において、図６
（従来例）と同一のものには、同一の符号を付して示し
ている。
ることができるｎ−ＩｎＡｌＡｓは、ＩｎxＡｌ1-xＡｓ
（０＜ｘ＜１）で表すことができる半導体であり、本発
明において好ましくは、ＩｎＰ基板と良好な格子整合さ
せるためにｘを０．５＜ｘ＜０．６の範囲に設定するこ
とが好ましく、さらに好ましくはｘ＝０．５３に設定す
る。また、本発明において、ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールト
ラップ層２０に注入するＨ+イオン濃度は、ｎ−ＩｎＡ
ｌＡｓのｎ型ドーパント量（通常、１×１０19ｃｍ-3）
よりも十分に大きい１×１０20ｃｍ-3以上であることが
好ましく、ｐ−ＩｎＰクラッド層６に注入するＨｅ+イ
オンの濃度は、ｐ−ＩｎＰのｐ型ドーパント量（通常５
×１０18ｃｍ-3）よりも十分に大きい１×１０19ｃｍ-3
以上であることが好ましい。尚、図１において、図６
（従来例）と同一のものには、同一の符号を付して示し
ている。
【００１４】次に、図１の実施の形態の光変調器集積半
導体レーザダイオードの製造方法について、図２〜図４
を参照して説明する。ここで、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図４（ａ）（ｂ）
は、半導体チップのアイソレーション部２００における
レーザ光の進行方向に直交する横断面を模式的に示し、
図２（ｂ１）（ｃ１）、図３（ｂ１）（ｃ１）及び図４
（ａ１）（ｂ１）は、半導体チップの動作積層部におけ
るレーザ光の進行方向に平行な縦断面を模式的に示す。
導体レーザダイオードの製造方法について、図２〜図４
を参照して説明する。ここで、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図４（ａ）（ｂ）
は、半導体チップのアイソレーション部２００における
レーザ光の進行方向に直交する横断面を模式的に示し、
図２（ｂ１）（ｃ１）、図３（ｂ１）（ｃ１）及び図４
（ａ１）（ｂ１）は、半導体チップの動作積層部におけ
るレーザ光の進行方向に平行な縦断面を模式的に示す。
【００１５】本実施の形態の光変調器集積半導体レーザ
ダイオード製造方法では、まず、図２（ａ）に示すよう
に、ｎ−ＩｎＰ基板１上にｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込
め層２、レーザ部３００において活性層として動作し、
光変調部１００において光吸収層として動作するＩｎＧ
ａＡｓＰ動作層３及びｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層
４を、ＭＯＣＶＤによるＳｉＯ2マスクを用いた選択成
長法により形成する。ここで、本実施の形態において、
ＩｎＧａＡｓＰ動作層３は、例えば、光吸収又は光放出
波長λｇが１．５〜１．６μｍになるようにエネルギー
ギャップが設定された組成からなる５〜１２ｎｍの厚さ
のウエル層と、λｇが１．０〜１．４μｍになるように
エネルギーギャップが設定された組成からなる４〜１２
ｎｍの厚さを有するバリア層とを、５〜２０周期積層し
た多重量子井戸構造で構成する。また、ｎ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ光閉込層２は、例えば、３０ｎｍ〜２００ｎｍの間
の所定の膜厚になるように形成し、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
光閉込層４は、３０ｎｍ〜２００ｎｍの所定の膜厚にな
るように形成する。
ダイオード製造方法では、まず、図２（ａ）に示すよう
に、ｎ−ＩｎＰ基板１上にｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込
め層２、レーザ部３００において活性層として動作し、
光変調部１００において光吸収層として動作するＩｎＧ
ａＡｓＰ動作層３及びｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層
４を、ＭＯＣＶＤによるＳｉＯ2マスクを用いた選択成
長法により形成する。ここで、本実施の形態において、
ＩｎＧａＡｓＰ動作層３は、例えば、光吸収又は光放出
波長λｇが１．５〜１．６μｍになるようにエネルギー
ギャップが設定された組成からなる５〜１２ｎｍの厚さ
のウエル層と、λｇが１．０〜１．４μｍになるように
エネルギーギャップが設定された組成からなる４〜１２
ｎｍの厚さを有するバリア層とを、５〜２０周期積層し
た多重量子井戸構造で構成する。また、ｎ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ光閉込層２は、例えば、３０ｎｍ〜２００ｎｍの間
の所定の膜厚になるように形成し、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
光閉込層４は、３０ｎｍ〜２００ｎｍの所定の膜厚にな
るように形成する。
【００１６】次に、図２（ｂ）に示すように、ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層６ａ、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰをＭＯＣＶＤ法
などで結晶成長し、その後、干渉露光法と化学エッチン
グをすることにより、図２（ｂ１）に示すように、所定
の間隔に形成されたｐ−ＩｎＧａＡｓＰからなる回折格
子５を形成する。ここで、ｐ−ＩｎＰクラッド層６ａ
は、例えば、０．１〜０．５μｍの間の所定の膜厚に形
成し、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ回折格子層５は、例えば、１
００〜２０００Åの間の所定の膜厚に形成する。また、
回折格子５を形成する場合、上記化学エッチングに代え
て、ＲＩＥドライエッチングまたはそれ以外のエッチン
グ方法を用いてもよい。
Ｐクラッド層６ａ、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰをＭＯＣＶＤ法
などで結晶成長し、その後、干渉露光法と化学エッチン
グをすることにより、図２（ｂ１）に示すように、所定
の間隔に形成されたｐ−ＩｎＧａＡｓＰからなる回折格
子５を形成する。ここで、ｐ−ＩｎＰクラッド層６ａ
は、例えば、０．１〜０．５μｍの間の所定の膜厚に形
成し、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ回折格子層５は、例えば、１
００〜２０００Åの間の所定の膜厚に形成する。また、
回折格子５を形成する場合、上記化学エッチングに代え
て、ＲＩＥドライエッチングまたはそれ以外のエッチン
グ方法を用いてもよい。
【００１７】次に、図２（ｃ）（ｃ１）に示すように、
ＭＯＣＶＤ法などによりｐ−ＩｎＰクラッド層６ｂを、
例えば、１〜４μｍの間の所定の膜厚に形成する。次
に、上述のようにして積層した層を、峰状の動作積層部
（リッジ導波路）を形成すべき領域を残して、該動作積
層部（リッジ導波路）の両側にＩｎＰ基板１の表面が露
出するように、ＲＩＥエッチング又は化学エッチング等
を用いてエッチングする。これによって、上述の各層が
積層され、その幅に比べて十分長い長さを有する動作積
層部（リッジ導波路）を形成する。次に、図３（ａ）に
示すように、動作積層部（リッジ導波路）の両側に、Ｍ
ＯＣＶＤ法などを用いて、ＦeドープＩnＰ埋込層１１，
ｎ−ＩnＡｌＡｓホールトラップ層２０を、該ホールト
ラップ層２０の上面が、リッジ部の上平坦面とほぼ等し
い高さになるように順次形成する。ここで、Ｆｅドープ
ＩｎＰ埋込層１１は、１〜４．５μｍの間の所定の膜厚
に形成し、ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０は、
約０．５μｍの厚さになるように形成する。
ＭＯＣＶＤ法などによりｐ−ＩｎＰクラッド層６ｂを、
例えば、１〜４μｍの間の所定の膜厚に形成する。次
に、上述のようにして積層した層を、峰状の動作積層部
（リッジ導波路）を形成すべき領域を残して、該動作積
層部（リッジ導波路）の両側にＩｎＰ基板１の表面が露
出するように、ＲＩＥエッチング又は化学エッチング等
を用いてエッチングする。これによって、上述の各層が
積層され、その幅に比べて十分長い長さを有する動作積
層部（リッジ導波路）を形成する。次に、図３（ａ）に
示すように、動作積層部（リッジ導波路）の両側に、Ｍ
ＯＣＶＤ法などを用いて、ＦeドープＩnＰ埋込層１１，
ｎ−ＩnＡｌＡｓホールトラップ層２０を、該ホールト
ラップ層２０の上面が、リッジ部の上平坦面とほぼ等し
い高さになるように順次形成する。ここで、Ｆｅドープ
ＩｎＰ埋込層１１は、１〜４．５μｍの間の所定の膜厚
に形成し、ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０は、
約０．５μｍの厚さになるように形成する。
【００１８】次に、図３（ｂ）（ｂ１）に示すように、
ＭＯＣＶＤ法などにより、ｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト
層７を、０．１〜２μｍの間の所定の厚さに形成た後、
図３（ｃ）（ｃ１）に示すように、アイソレーション部
２００のｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７をエッチング
により除去する。これによって、互いに電気的に分離さ
れたｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ａとｐ+ＩｎＧａＡ
ｓコンタクト層７ｂとを形成する。
ＭＯＣＶＤ法などにより、ｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト
層７を、０．１〜２μｍの間の所定の厚さに形成た後、
図３（ｃ）（ｃ１）に示すように、アイソレーション部
２００のｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７をエッチング
により除去する。これによって、互いに電気的に分離さ
れたｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ａとｐ+ＩｎＧａＡ
ｓコンタクト層７ｂとを形成する。
【００１９】そして、ｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７
が除去されて露出したアイソレーション部２００のｎ−
ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０に、図４（ａ）（ａ
１）に示すように、Ｈ+イオン（プロトン）を注入し
て、該ホールトラップ層２０を高抵抗化する。さらに、
図４（ｂ）（ｂ１）に示すように、アイソレーション部
２００のｐ−ＩｎＰクラッド層６にＨｅ+イオンを注入
して、該ｐ−ＩｎＰクラッド層６を高抵抗化する。ここ
で、このＨ+及びＨｅ+イオンの注入は、例えば、ドーズ
量４〜６×１０13ｃｍ-2にて、１回目１００ｋｅＶ，２
回目２００ｋｅＶ，３回目３００ｋｅＶ，４回目４００
ｋｅＶのエネルギー値に設定して，４回に分けて注入す
る。
が除去されて露出したアイソレーション部２００のｎ−
ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０に、図４（ａ）（ａ
１）に示すように、Ｈ+イオン（プロトン）を注入し
て、該ホールトラップ層２０を高抵抗化する。さらに、
図４（ｂ）（ｂ１）に示すように、アイソレーション部
２００のｐ−ＩｎＰクラッド層６にＨｅ+イオンを注入
して、該ｐ−ＩｎＰクラッド層６を高抵抗化する。ここ
で、このＨ+及びＨｅ+イオンの注入は、例えば、ドーズ
量４〜６×１０13ｃｍ-2にて、１回目１００ｋｅＶ，２
回目２００ｋｅＶ，３回目３００ｋｅＶ，４回目４００
ｋｅＶのエネルギー値に設定して，４回に分けて注入す
る。
【００２０】そして、光変調部１００、レーザ部３００
にそれぞれ、ＳｉＯ2からなる絶縁膜８ａ、８ｂを５０
０〜４０００Åの間の所定の厚さに形成した後、それぞ
れ絶縁膜８ａ，８ｂに形成された開口部を介して、ｐ+
ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ａとオーミック接触する変
調部電極１０と、ｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ｂと
オーミック接触するレーザ部電極９とをＣr／Ａuの蒸着
とＡuメッキにより形成する。この変調部電極１０、お
よびレーザ部電極９の形成は、例えば、蒸着することに
よりＣrを２００Å、Ａuを２０００Å形成した後、メッ
キによりＡｕを０．５〜３μｍ形成することにより行
う。
にそれぞれ、ＳｉＯ2からなる絶縁膜８ａ、８ｂを５０
０〜４０００Åの間の所定の厚さに形成した後、それぞ
れ絶縁膜８ａ，８ｂに形成された開口部を介して、ｐ+
ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ａとオーミック接触する変
調部電極１０と、ｐ+ＩｎＧａＡｓコンタクト層７ｂと
オーミック接触するレーザ部電極９とをＣr／Ａuの蒸着
とＡuメッキにより形成する。この変調部電極１０、お
よびレーザ部電極９の形成は、例えば、蒸着することに
よりＣrを２００Å、Ａuを２０００Å形成した後、メッ
キによりＡｕを０．５〜３μｍ形成することにより行
う。
【００２１】次に、ＩｎＰ基板１の下面にカソード共通
電極１３をＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ／
Ａｕの蒸着およびＡｕメッキにより形成して、図１に示
す実施形態の光変調器集積半導体レーザダイオードが作
製される。ここで、カソード共通電極１３における各層
の厚さは、例えば、ＡｕＧｅを４５０Å、Ｎｉを１５０
Å、Ｔｉを１０００Å、Ｐｔを５００Å、Ａｕを５００
Å、Ａｕ（メッキ）を０．５〜３μｍに設定する。以上
の製造方法において、各半導体層をＭＯＣＶＤ(有機金
属ガスを用いた化学気相成長法)により形成する場合、
例えば、Ｉｎの原料としてトリメチルインジウム、Ｇａ
の原料としてトリメチルガリウム、Ａｓの原料としてア
ルシン、Ｐの原料としてホスフィンを原料として用いる
ことができる。
電極１３をＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ／
Ａｕの蒸着およびＡｕメッキにより形成して、図１に示
す実施形態の光変調器集積半導体レーザダイオードが作
製される。ここで、カソード共通電極１３における各層
の厚さは、例えば、ＡｕＧｅを４５０Å、Ｎｉを１５０
Å、Ｔｉを１０００Å、Ｐｔを５００Å、Ａｕを５００
Å、Ａｕ（メッキ）を０．５〜３μｍに設定する。以上
の製造方法において、各半導体層をＭＯＣＶＤ(有機金
属ガスを用いた化学気相成長法)により形成する場合、
例えば、Ｉｎの原料としてトリメチルインジウム、Ｇａ
の原料としてトリメチルガリウム、Ａｓの原料としてア
ルシン、Ｐの原料としてホスフィンを原料として用いる
ことができる。
【００２２】以上のように構成された実施形態の光変調
器集積半導体レーザダイオードにおいて、ホールトラッ
プ層２０に用いた、ｎ−ＩｎＡｌＡｓは Ｈ+イオンを
注入することにより極めて高抵抗化することができ、本
発明者らの検討結果によれば、Ｈ+イオンが注入された
ｎ−ＩｎＡｌＡｓからなるホールトラップ層２０の抵抗
Ｒｎは、従来のｎ−ＩｎＰを用いたときの数千倍の０．
６ＭΩ程度が得られることがわかった。以上の結果に基
づいて、周波数に対するアイソレーション抵抗をシミュ
レーションによって評価すると、図５に示すように、ｎ
−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０にのみＨ+イオン
を注入しても、１００ＭＨｚ以上の高い周波数における
アイソレーション抵抗の低下を防止でき、ｎ−ＩｎＡｌ
Ａｓホールトラップ層２０にＨ+イオンを注入しかつｐ
−クラッド層６にＨｅ+イオンを注入したときには、従
来例に比較して、アイソレーション抵抗を極めて高くで
きることがわかる。
器集積半導体レーザダイオードにおいて、ホールトラッ
プ層２０に用いた、ｎ−ＩｎＡｌＡｓは Ｈ+イオンを
注入することにより極めて高抵抗化することができ、本
発明者らの検討結果によれば、Ｈ+イオンが注入された
ｎ−ＩｎＡｌＡｓからなるホールトラップ層２０の抵抗
Ｒｎは、従来のｎ−ＩｎＰを用いたときの数千倍の０．
６ＭΩ程度が得られることがわかった。以上の結果に基
づいて、周波数に対するアイソレーション抵抗をシミュ
レーションによって評価すると、図５に示すように、ｎ
−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０にのみＨ+イオン
を注入しても、１００ＭＨｚ以上の高い周波数における
アイソレーション抵抗の低下を防止でき、ｎ−ＩｎＡｌ
Ａｓホールトラップ層２０にＨ+イオンを注入しかつｐ
−クラッド層６にＨｅ+イオンを注入したときには、従
来例に比較して、アイソレーション抵抗を極めて高くで
きることがわかる。
【００２３】従って、アイソレーション部２００におけ
る、ホールトラップ層２０のｎ−ＩｎＡｌＡｓに対して
はＨ+のイオン注入をして、アイソレーション部２００
のホールトラップ層２０を高抵抗化し、アイソレーショ
ン部２００のｐ−ＩｎＰクラッド層６に対しては従来技
術文献１に示されているＨｅ+をイオン注入して高抵抗
化することにより、従来例に比べて極めて高抵抗のアイ
ソレーション領域を形成できる。これによりレーザ部３
００への光変調部１００の変調電圧のもれは、従来の約
１／１,０００(低周波)〜１／１０,０００(高周波)の数
μＡ程度に低減でき、これによって生じるレーザ部３０
０におけるレーザ発振波長の変動も数μÅに低減でき
る。
る、ホールトラップ層２０のｎ−ＩｎＡｌＡｓに対して
はＨ+のイオン注入をして、アイソレーション部２００
のホールトラップ層２０を高抵抗化し、アイソレーショ
ン部２００のｐ−ＩｎＰクラッド層６に対しては従来技
術文献１に示されているＨｅ+をイオン注入して高抵抗
化することにより、従来例に比べて極めて高抵抗のアイ
ソレーション領域を形成できる。これによりレーザ部３
００への光変調部１００の変調電圧のもれは、従来の約
１／１,０００(低周波)〜１／１０,０００(高周波)の数
μＡ程度に低減でき、これによって生じるレーザ部３０
０におけるレーザ発振波長の変動も数μÅに低減でき
る。
【００２４】以上の実施形態では、ｎ−ＩｎＡｌＡｓホ
ールトラップ層２０にＨ+イオンを注入することによ
り、該ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０を高抵抗
化したが、本発明はこれに限らず、Ｈ+イオンに代えて
Ｂイオンを注入することにより該ｎ−ＩｎＡｌＡｓホー
ルトラップ層２０を高抵抗化するようにしてもよい。以
上のように構成しても、実施形態と同様の効果が得られ
る。
ールトラップ層２０にＨ+イオンを注入することによ
り、該ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０を高抵抗
化したが、本発明はこれに限らず、Ｈ+イオンに代えて
Ｂイオンを注入することにより該ｎ−ＩｎＡｌＡｓホー
ルトラップ層２０を高抵抗化するようにしてもよい。以
上のように構成しても、実施形態と同様の効果が得られ
る。
【００２５】以上の実施形態では、ｎ−ＩｎＡｌＡｓホ
ールトラップ層２０にＨ+イオンを注入することによ
り、該ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０を高抵抗
化したが、本発明はこれに限らず、Ｈ+イオンに代えて
Ｆｅイオンを注入することにより該ｎ−ＩｎＡｌＡｓホ
ールトラップ層２０を高抵抗化するようにしてもよい。
以上のように構成しても、実施形態と同様の効果が得ら
れる。
ールトラップ層２０にＨ+イオンを注入することによ
り、該ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層２０を高抵抗
化したが、本発明はこれに限らず、Ｈ+イオンに代えて
Ｆｅイオンを注入することにより該ｎ−ＩｎＡｌＡｓホ
ールトラップ層２０を高抵抗化するようにしてもよい。
以上のように構成しても、実施形態と同様の効果が得ら
れる。
【００２６】以上の実施の形態においては、ｎ−ＩｎＧ
ａＡｓＰからなる光閉じ込め層２、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
からなる光閉じ込め層４、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰからなる
回折格子５、ｐ−ＩｎＰからなるクラッド層６、Ｆｅド
ープＩｎＰからなる埋込層１１、ｐ+ＩｎＧａＡｓから
なるコンタクト層７ａ，７ｂを用いて構成した。しかし
ながら、本発明はこれに限らず、上述の各半導体層は、
ＩｎＰ基板と格子整合し、該基板上に形成することがで
き、かつ所定の導電型に設定可能な種々の半導体層で構
成できる。また、ＩｎＧａＡｓＰからなる動作層３に代
えて、例えば、ＩｎＧａＡｓ等の他の半導体層で構成し
てもよい。以上のように構成しても、実施の形態と同様
の効果を有する。
ａＡｓＰからなる光閉じ込め層２、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
からなる光閉じ込め層４、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰからなる
回折格子５、ｐ−ＩｎＰからなるクラッド層６、Ｆｅド
ープＩｎＰからなる埋込層１１、ｐ+ＩｎＧａＡｓから
なるコンタクト層７ａ，７ｂを用いて構成した。しかし
ながら、本発明はこれに限らず、上述の各半導体層は、
ＩｎＰ基板と格子整合し、該基板上に形成することがで
き、かつ所定の導電型に設定可能な種々の半導体層で構
成できる。また、ＩｎＧａＡｓＰからなる動作層３に代
えて、例えば、ＩｎＧａＡｓ等の他の半導体層で構成し
てもよい。以上のように構成しても、実施の形態と同様
の効果を有する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光変調器
集積型半導体レーザダイオードは、ｎ型又は半絶縁性の
ＩｎＰ基板上に、上記動作部積層体と、該動作部積層体
の両側に設けられた埋め込み層と、該埋め込み層上に形
成されたｎ型半導体層からなるホールトラップ層とを備
え、上記ホールトラップ層が、ｎ型ＩｎＡｌＡｓからな
り、かつ上記アイソレーション部において、該ホールト
ラップ層に該ｎ型ＩｎＡｌＡｓを高抵抗化するイオンを
注入しているので、レーザ部におけるリーク電流を低く
でき、レーザ部のカソード電極と変調部の電極との間の
アイソレーション抵抗を高くすることができる。
集積型半導体レーザダイオードは、ｎ型又は半絶縁性の
ＩｎＰ基板上に、上記動作部積層体と、該動作部積層体
の両側に設けられた埋め込み層と、該埋め込み層上に形
成されたｎ型半導体層からなるホールトラップ層とを備
え、上記ホールトラップ層が、ｎ型ＩｎＡｌＡｓからな
り、かつ上記アイソレーション部において、該ホールト
ラップ層に該ｎ型ＩｎＡｌＡｓを高抵抗化するイオンを
注入しているので、レーザ部におけるリーク電流を低く
でき、レーザ部のカソード電極と変調部の電極との間の
アイソレーション抵抗を高くすることができる。
【００２８】また、本発明の光変調器集積型半導体レー
ザダイオードにおいて、上記アイソレーション部の上記
ホールトラップ層に、Ｈ+、硼素（Ｂ）イオン及び鉄
（Ｆｅ）イオンからなる群から選ばれた少なくとも１つ
のイオンを注入することにより、効果的に該イオンが注
入されたホールトラップ層を低抵抗化することができ、
容易にアイソレーション抵抗を高くできる。
ザダイオードにおいて、上記アイソレーション部の上記
ホールトラップ層に、Ｈ+、硼素（Ｂ）イオン及び鉄
（Ｆｅ）イオンからなる群から選ばれた少なくとも１つ
のイオンを注入することにより、効果的に該イオンが注
入されたホールトラップ層を低抵抗化することができ、
容易にアイソレーション抵抗を高くできる。
【００２９】また、本発明の光変調器集積型半導体レー
ザダイオードにおいて、上記ｐ型クラッド層がｐ型Ｉｎ
Ｐからなり、かつ上記アイソレーション部のｐ型クラッ
ド層にＨｅ+を注入することにより、極めてアイソレー
ション抵抗を高くできる。
ザダイオードにおいて、上記ｐ型クラッド層がｐ型Ｉｎ
Ｐからなり、かつ上記アイソレーション部のｐ型クラッ
ド層にＨｅ+を注入することにより、極めてアイソレー
ション抵抗を高くできる。
【図１】 本発明に係る一実施形態の光変調器集積半導
体レーザダイオード構成を示す模式図である。
体レーザダイオード構成を示す模式図である。
【図２】 図１の光変調器集積半導体レーザダイオード
の製造工程の主要な工程後のチップ断面を模式的に示す
図（その１）である。
の製造工程の主要な工程後のチップ断面を模式的に示す
図（その１）である。
【図３】 図１の光変調器集積半導体レーザダイオード
の製造工程の主要な工程後のチップ断面を模式的に示す
図（その２）である。
の製造工程の主要な工程後のチップ断面を模式的に示す
図（その２）である。
【図４】 図１の光変調器集積半導体レーザダイオード
の製造工程の主要な工程後のチップ断面を模式的に示す
図（その３）である。
の製造工程の主要な工程後のチップ断面を模式的に示す
図（その３）である。
【図５】 本実施形態におけるアイソレーション抵抗の
周波数特性を示すグラフである。
周波数特性を示すグラフである。
【図６】 従来の光変調器集積半導体レーザダイオード
構成を示す模式図である。
構成を示す模式図である。
【図７】 光変調器集積半導体レーザダイオードのアイ
ソレーション部の等価回路である。
ソレーション部の等価回路である。
【図８】 従来例の光変調器集積半導体レーザダイオー
ドのアイソレーション部の抵抗の周波数特性を示す図で
ある。
ドのアイソレーション部の抵抗の周波数特性を示す図で
ある。
１ ｎ−ＩｎＰ基板、２ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込
め層、３ ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ動作層、４ ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ光閉じ込め層、５ 回折格子、６ ｐ−ＩｎＰ
クラッド層、１１ ＦｅドープＩｎＰ埋込層、７ ｐ+
ＩｎＧａＡｓコンタクト層、８ａ，８ｂ 絶縁膜、９
レーザ部電極、１０ 変調部電極、１３カソード電極、
２０ ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層。
め層、３ ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ動作層、４ ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ光閉じ込め層、５ 回折格子、６ ｐ−ＩｎＰ
クラッド層、１１ ＦｅドープＩｎＰ埋込層、７ ｐ+
ＩｎＧａＡｓコンタクト層、８ａ，８ｂ 絶縁膜、９
レーザ部電極、１０ 変調部電極、１３カソード電極、
２０ ｎ−ＩｎＡｌＡｓホールトラップ層。
Claims (3)
- 【請求項１】 ｎ型又は半絶縁性のＩｎＰ基板上に、レ
ーザ発振部において活性層として動作しかつ光変調部に
おいて光吸収層として動作する動作層とｐ型クラッド層
とを含む複数の半導体層が積層されてなり、所定の幅と
該幅に比べて十分長い長さとを有する動作部積層体と、
該動作部積層体の両側に設けられた半絶縁性半導体から
なる埋め込み層と、該埋め込み層上に形成されたｎ型半
導体層からなるホールトラップ層と、レーザ発振部と光
変調部とを分離するアイソレーション部において互いに
電気的に分離されたレーザ部アノード電極と光変調部電
極とを備えた光変調器集積半導体レーザダイオードであ
って、 上記ホールトラップ層が、ｎ型ＩｎＡｌＡｓ系半導体か
らなり、かつ上記アイソレーション部において、該ホー
ルトラップ層に該ｎ型ＩｎＡｌＡｓ系半導体を高抵抗化
するイオンが注入されたことを特徴とする光変調器集積
半導体レーザダイオード。 - 【請求項２】 上記アイソレーション部の上記ホールト
ラップ層に、Ｈ+、硼素（Ｂ）イオン及び鉄（Ｆｅ）イ
オンからなる群から選ばれた少なくとも１つのイオンが
注入された請求項１記載の光変調器集積半導体レーザダ
イオード。 - 【請求項３】 上記ｐ型クラッド層がｐ型ＩｎＰからな
り、かつ上記アイソレーション部のｐ型クラッド層にＨ
ｅ+が注入された請求項１又は２記載の光変調器集積半
導体レーザダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054097A JPH10256669A (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 光変調器集積半導体レーザダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054097A JPH10256669A (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 光変調器集積半導体レーザダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256669A true JPH10256669A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13145239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6054097A Pending JPH10256669A (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 光変調器集積半導体レーザダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10256669A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332048B1 (en) * | 1998-10-15 | 2001-12-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Modulator and method for manufacturing of such a modulator |
| KR100337704B1 (ko) * | 2000-07-04 | 2002-05-22 | 윤종용 | 전계흡수형 변조기가 집적된 레이저 다이오드의 제조 방법 |
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-
1997
- 1997-03-14 JP JP6054097A patent/JPH10256669A/ja active Pending
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