JPH1124020A - 埋め込み型半導体光機能素子 - Google Patents
埋め込み型半導体光機能素子Info
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- JPH1124020A JPH1124020A JP18377197A JP18377197A JPH1124020A JP H1124020 A JPH1124020 A JP H1124020A JP 18377197 A JP18377197 A JP 18377197A JP 18377197 A JP18377197 A JP 18377197A JP H1124020 A JPH1124020 A JP H1124020A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期信頼性の高い高速変調動作を実現する。
【解決手段】 コンタクト層２は、メサストライプ構造
から一方の埋め込み層８の外側まで延伸した状態で形成
されており、この延伸されたコンタクト層２の表面にｎ
側電極９が形成され、メサストライプ構造の上に形成さ
れた電極１０は、メサストライプ構造からコンタクト層
２と対向する側に延伸されて電極を構成している。
から一方の埋め込み層８の外側まで延伸した状態で形成
されており、この延伸されたコンタクト層２の表面にｎ
側電極９が形成され、メサストライプ構造の上に形成さ
れた電極１０は、メサストライプ構造からコンタクト層
２と対向する側に延伸されて電極を構成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信および種々の
光信号処理に用いられる半導体光変調器等の光機能素子
に関し、特に埋め込み型半導体光機能素子に関するもの
である。
光信号処理に用いられる半導体光変調器等の光機能素子
に関し、特に埋め込み型半導体光機能素子に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】まず、従来の埋め込み型半導体光機能素
子の例として、埋め込み型半導体光変調器について説明
する。
子の例として、埋め込み型半導体光変調器について説明
する。
【０００３】図６は従来の埋め込み型半導体光変調器を
示す斜視図である。図６に示すように、ＳｉまたはＳｎ
をドープしたｎ−ＩｎＰからなる半導体基板１の上に
は、ｎ−ＩｎＰからなるコンタクト層２とＩｎＧａＡｓ
Ｐからなるクラッド層３と、ノンドープのＩｎＧａＡｓ
Ｐ系ＭＱＷ（多重量子井戸：Multiple-Quantum-Well ）
層またはＩｎＧａＡｓＰバルク層からなる光吸収層４
と、ＩｎＧａＡｓＰからなるクラッド層５と、ｐ−Ｉｎ
Ｐ層６と、ｐ−ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層７と
が堆積されてメサストライプ構造を形成している。
示す斜視図である。図６に示すように、ＳｉまたはＳｎ
をドープしたｎ−ＩｎＰからなる半導体基板１の上に
は、ｎ−ＩｎＰからなるコンタクト層２とＩｎＧａＡｓ
Ｐからなるクラッド層３と、ノンドープのＩｎＧａＡｓ
Ｐ系ＭＱＷ（多重量子井戸：Multiple-Quantum-Well ）
層またはＩｎＧａＡｓＰバルク層からなる光吸収層４
と、ＩｎＧａＡｓＰからなるクラッド層５と、ｐ−Ｉｎ
Ｐ層６と、ｐ−ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層７と
が堆積されてメサストライプ構造を形成している。
【０００４】このメサストライプ構造の両側面には、半
絶縁性を示すＦｅドープのＩｎＰもしくはポリイミドに
よって形成された埋め込み層８，８’が形成されてい
る。また、コンタクト層７の上部にはｐ側電極１０が形
成され、半導体基板１の裏面にはｎ側電極９が形成され
ている。そして、ｐ側電極１０は埋め込み層８の上に形
成された電極パッド１０ａと接続されている。
絶縁性を示すＦｅドープのＩｎＰもしくはポリイミドに
よって形成された埋め込み層８，８’が形成されてい
る。また、コンタクト層７の上部にはｐ側電極１０が形
成され、半導体基板１の裏面にはｎ側電極９が形成され
ている。そして、ｐ側電極１０は埋め込み層８の上に形
成された電極パッド１０ａと接続されている。
【０００５】さて、半導体光変調器をこのように埋め込
み型とすることは、高度の信頼性を確保する上で必要不
可欠である。しかも、高速の光変調を行うためには、半
導体光変調器の容量を低減しなければならず、埋め込み
層には上記のような半絶縁性を示すＦｅドープのＩｎＰ
もしくはポリイミドが一般的に使用されている。
み型とすることは、高度の信頼性を確保する上で必要不
可欠である。しかも、高速の光変調を行うためには、半
導体光変調器の容量を低減しなければならず、埋め込み
層には上記のような半絶縁性を示すＦｅドープのＩｎＰ
もしくはポリイミドが一般的に使用されている。
【０００６】このようなｐｉｎ接合構造をもつ半導体光
変調器に逆バイアスを印加することによって、ＩｎＧａ
ＡｓＰ系のＭＱＷあるいはＩｎＧａＡｓＰバルク層から
なる光吸収層４における吸収端波長の長波長方向へのシ
フト現象を利用し、信号光の光変調を実現する。したが
って、光変調器の高速変調速度は、光変調器のもつ電気
的容量の大きさに反比例することになる。
変調器に逆バイアスを印加することによって、ＩｎＧａ
ＡｓＰ系のＭＱＷあるいはＩｎＧａＡｓＰバルク層から
なる光吸収層４における吸収端波長の長波長方向へのシ
フト現象を利用し、信号光の光変調を実現する。したが
って、光変調器の高速変調速度は、光変調器のもつ電気
的容量の大きさに反比例することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、一般に進
行波型でない電極構造をもつ半導体光変調器の高速変調
動作の動作速度は、変調器のもつ電気的容量の大きさに
反比例する。したがって、進行波型でない半導体光変調
器の高速化を図るためには、その電気容量を低減するこ
とが必須となる。しかしながら、上記のような従来の半
導体光変調器は、ｐ側電極の接続の際にメサストライプ
構造に直接応力を加えないようにするためメサストライ
プ構造の外側までｐ側電極を延伸し、電極パッド１０ａ
を形成することが必要とされる。そのため、従来型の構
造を有した半導体光変調器の寄生電気容量は、図７に示
すようにｐ側電極１０とｎ側電極９に挟まれたメサスト
ライプ構造のｐｉｎ接合領域に生じる電気容量Ｃ１だけ
でなく、電極パッド１０ａとｎ側電極９とに挟まれた埋
め込み層８’に生じる電気容量Ｃ２の合計となる。した
がって、本質的に不必要な電気容量Ｃ２を有し、半導体
光変調器等の性能を低下させる要因となっていた。本発
明は、このような課題を解決するためのものであり、長
期信頼性の高い高速変調動作可能な埋め込み型半導体光
機能素子を提供することを目的とする。
行波型でない電極構造をもつ半導体光変調器の高速変調
動作の動作速度は、変調器のもつ電気的容量の大きさに
反比例する。したがって、進行波型でない半導体光変調
器の高速化を図るためには、その電気容量を低減するこ
とが必須となる。しかしながら、上記のような従来の半
導体光変調器は、ｐ側電極の接続の際にメサストライプ
構造に直接応力を加えないようにするためメサストライ
プ構造の外側までｐ側電極を延伸し、電極パッド１０ａ
を形成することが必要とされる。そのため、従来型の構
造を有した半導体光変調器の寄生電気容量は、図７に示
すようにｐ側電極１０とｎ側電極９に挟まれたメサスト
ライプ構造のｐｉｎ接合領域に生じる電気容量Ｃ１だけ
でなく、電極パッド１０ａとｎ側電極９とに挟まれた埋
め込み層８’に生じる電気容量Ｃ２の合計となる。した
がって、本質的に不必要な電気容量Ｃ２を有し、半導体
光変調器等の性能を低下させる要因となっていた。本発
明は、このような課題を解決するためのものであり、長
期信頼性の高い高速変調動作可能な埋め込み型半導体光
機能素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る第１の埋め込み型半導体光機能
素子は、第１のコンタクト層は、メサストライプ構造か
ら一方の埋め込み層の外側まで延伸した状態で形成され
ており、この延伸された第１のコンタクト層の表面に第
１の電極が形成され、メサストライプ構造の上に形成さ
れた電極は、メサストライプ構造から第１のコンタクト
層と対向する側に延伸されて第２の電極を構成してい
る。また、本発明に係る第２の埋め込み型半導体光機能
素子は、第１のコンタクト層は、メサストライプ構造か
ら一方の埋め込み層の側に延伸されるとともに、この第
１のコンタクト層に対応する半導体基板の裏面に形成さ
れた第１の電極と電気的に接続され、メサストライプ構
造の上に形成された電極は、メサストライプ構造から第
１のコンタクト層と対向する側に延伸されて第２の電極
を構成している。本発明はこのように第１の電極と第２
の電極とを配置するため、図３に示すようにこれらの電
極によって形成される寄生電気容量を有する領域はｐｉ
ｎ接合領域のＣ１のみとなり、半導体光機能素子がもつ
寄生電気容量を従来のものより低減することができる。
その結果、例えば光変調器においては高速動作を実現す
ることができる。
るために、本発明に係る第１の埋め込み型半導体光機能
素子は、第１のコンタクト層は、メサストライプ構造か
ら一方の埋め込み層の外側まで延伸した状態で形成され
ており、この延伸された第１のコンタクト層の表面に第
１の電極が形成され、メサストライプ構造の上に形成さ
れた電極は、メサストライプ構造から第１のコンタクト
層と対向する側に延伸されて第２の電極を構成してい
る。また、本発明に係る第２の埋め込み型半導体光機能
素子は、第１のコンタクト層は、メサストライプ構造か
ら一方の埋め込み層の側に延伸されるとともに、この第
１のコンタクト層に対応する半導体基板の裏面に形成さ
れた第１の電極と電気的に接続され、メサストライプ構
造の上に形成された電極は、メサストライプ構造から第
１のコンタクト層と対向する側に延伸されて第２の電極
を構成している。本発明はこのように第１の電極と第２
の電極とを配置するため、図３に示すようにこれらの電
極によって形成される寄生電気容量を有する領域はｐｉ
ｎ接合領域のＣ１のみとなり、半導体光機能素子がもつ
寄生電気容量を従来のものより低減することができる。
その結果、例えば光変調器においては高速動作を実現す
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一つの実施の形態
について説明する。図１は本発明に係る埋め込み型半導
体光変調器の一つの実施の形態を示す斜視図である。図
１に示すように、半導体基板１の上には第１のコンタク
ト層２と第１のクラッド層３と光吸収層４と第２のクラ
ッド層５とＩｎＰ層６と第２のコンタクト層７とが堆積
されてメサストライプ構造を形成している。なお、Ｉｎ
Ｐ層６とコンタクト層７とで第２のコンタクト層を形成
してもよい。
について説明する。図１は本発明に係る埋め込み型半導
体光変調器の一つの実施の形態を示す斜視図である。図
１に示すように、半導体基板１の上には第１のコンタク
ト層２と第１のクラッド層３と光吸収層４と第２のクラ
ッド層５とＩｎＰ層６と第２のコンタクト層７とが堆積
されてメサストライプ構造を形成している。なお、Ｉｎ
Ｐ層６とコンタクト層７とで第２のコンタクト層を形成
してもよい。
【００１０】また、このメサストライプ構造の両側面は
埋め込み層８，８’によって埋め込まれ、コンタクト層
７の上に形成されたｐ側電極１０には電極パッド１０ａ
が接続されている。さらに、露出したコンタクト層２の
上にはｎ側電極９が形成されている。
埋め込み層８，８’によって埋め込まれ、コンタクト層
７の上に形成されたｐ側電極１０には電極パッド１０ａ
が接続されている。さらに、露出したコンタクト層２の
上にはｎ側電極９が形成されている。
【００１１】さて、半導体基板１はＦｅドープのＩｎＰ
からなる高抵抗の基板である。コンタクト層２はＳｉド
ープまたはＳｎドープのｎ−ＩｎＰによって形成されて
いる。クラッド層３，５はＩｎＧａＡｓＰによって構成
されている。光吸収層４はノンドープのＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＧａＡｓＰによるＭＱＷによって形成されてい
る。ＩｎＰ層６はＺｎドープのｐ−ＩｎＰによって形成
されている。コンタクト層７はｐ−ｌｎＧａＡｓによっ
て形成されている。
からなる高抵抗の基板である。コンタクト層２はＳｉド
ープまたはＳｎドープのｎ−ＩｎＰによって形成されて
いる。クラッド層３，５はＩｎＧａＡｓＰによって構成
されている。光吸収層４はノンドープのＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＧａＡｓＰによるＭＱＷによって形成されてい
る。ＩｎＰ層６はＺｎドープのｐ−ＩｎＰによって形成
されている。コンタクト層７はｐ−ｌｎＧａＡｓによっ
て形成されている。
【００１２】また、メサストライプ構造の両側面には、
ＦｅドープのＩｎＰまたはポリイミドからなる埋め込み
層８，８’が形成されている。コンタクト層２はメサス
トライプ構造を境としてこのメサストライプ構造の一方
の側（図１の左側）に延伸され、その一部は埋め込み層
８から露出して表面にはｎ側電極９が形成されている。
ＦｅドープのＩｎＰまたはポリイミドからなる埋め込み
層８，８’が形成されている。コンタクト層２はメサス
トライプ構造を境としてこのメサストライプ構造の一方
の側（図１の左側）に延伸され、その一部は埋め込み層
８から露出して表面にはｎ側電極９が形成されている。
【００１３】また、コンタクト層７の上部にはｐ側電極
１０が形成され、コンタクト層７とｐ側電極１０とは電
気的に接続されている。ｐ側電極１０はメサストライプ
構造を境としてｎ側電極９とは反対側（図１の右側）に
延伸され、埋め込み層８’の上に形成された電極パッド
１０ａと接続されている。
１０が形成され、コンタクト層７とｐ側電極１０とは電
気的に接続されている。ｐ側電極１０はメサストライプ
構造を境としてｎ側電極９とは反対側（図１の右側）に
延伸され、埋め込み層８’の上に形成された電極パッド
１０ａと接続されている。
【００１４】したがって、図３に示すようにｎ側電極９
と電極パッド１０ａとが直接向かい合うような領域は無
く、寄生電気容量は図７に示した従来例の場合よりも小
さいものとなる。そのため、埋め込み型半導体光変調器
の高速変調動作を向上させるために必須な寄生電気容量
の低減を可能にしている。なお、図の縮尺は必ずしも正
確なものではなく、各部の長さおよび膜厚は例えば図１
に示すとおりである。
と電極パッド１０ａとが直接向かい合うような領域は無
く、寄生電気容量は図７に示した従来例の場合よりも小
さいものとなる。そのため、埋め込み型半導体光変調器
の高速変調動作を向上させるために必須な寄生電気容量
の低減を可能にしている。なお、図の縮尺は必ずしも正
確なものではなく、各部の長さおよび膜厚は例えば図１
に示すとおりである。
【００１５】次に、図１に係る埋め込み型半導体光変調
器の製造方法について図４，５を用いて説明する。な
お、図４，５においては図１のＡＡ’線断面を製造工程
順に記載している。また、図１に示すような構造を実現
できるのであれば、図４，５以外の製造方法を用いても
よい。
器の製造方法について図４，５を用いて説明する。な
お、図４，５においては図１のＡＡ’線断面を製造工程
順に記載している。また、図１に示すような構造を実現
できるのであれば、図４，５以外の製造方法を用いても
よい。
【００１６】まず、図４に係る第１の製造方法について
説明する。 ［製造方法１］ステップ（ａ）において、半導体基板１
の上に有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）により、コン
タクト層２とクラッド層３と光吸収層４とクラッド層５
とＩｎＰ層６とコンタクト層７とを順次成長させて形成
する。その後、形成されたコンタクト層７の面上にＳｉ
Ｏ2 膜を形成し、フォトリソグラフィおよび反応性ドラ
イエッチング法により、ＳｉＯ2 膜からなるストライプ
状のマスク２０を形成する。
説明する。 ［製造方法１］ステップ（ａ）において、半導体基板１
の上に有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）により、コン
タクト層２とクラッド層３と光吸収層４とクラッド層５
とＩｎＰ層６とコンタクト層７とを順次成長させて形成
する。その後、形成されたコンタクト層７の面上にＳｉ
Ｏ2 膜を形成し、フォトリソグラフィおよび反応性ドラ
イエッチング法により、ＳｉＯ2 膜からなるストライプ
状のマスク２０を形成する。
【００１７】ステップ（ｂ）において、反応性ドライエ
ッチング法により、コンタクト層７からコンタクト層２
の途中にかけてエッチングを行い、半導体メサストライ
プ構造を形成する。
ッチング法により、コンタクト層７からコンタクト層２
の途中にかけてエッチングを行い、半導体メサストライ
プ構造を形成する。
【００１８】ステップ（ｃ）において、ストライプ状の
ＳｉＯ2 膜からなるマスク２０を選択成長用マスクとし
てＭＯＶＰＥ法を実施し、メサストライプ構造の側面全
体を埋め込み層８によって埋める。
ＳｉＯ2 膜からなるマスク２０を選択成長用マスクとし
てＭＯＶＰＥ法を実施し、メサストライプ構造の側面全
体を埋め込み層８によって埋める。
【００１９】ステップ（ｄ）において、マスク２０を除
去した後、再度ＳｉＯ2 膜を形成し、フォトリソグラフ
ィおよび反応性ドライエッチング法によって選択的にエ
ッチングし、メサストライプ構造の片側（図４（ｄ）の
右側）のみをエッチングするためのＳｉＯ2 膜からなる
マスク２１を形成する。このとき、マスク２１の端は、
形成したメサストライプ構造よりも内側に位置するよう
に位置決めを行う。
去した後、再度ＳｉＯ2 膜を形成し、フォトリソグラフ
ィおよび反応性ドライエッチング法によって選択的にエ
ッチングし、メサストライプ構造の片側（図４（ｄ）の
右側）のみをエッチングするためのＳｉＯ2 膜からなる
マスク２１を形成する。このとき、マスク２１の端は、
形成したメサストライプ構造よりも内側に位置するよう
に位置決めを行う。
【００２０】ステップ（ｅ）において、反応性ドライエ
ッチング法により、半導体基板１の途中までエッチング
を行う。ステップ（ｆ）において、ＳｉＯ2 膜からなる
マスク２１を選択成長用マスクとしてＭＯＶＰＥ法を実
施し、メサストライプ構造の側面全体を埋め込み層８’
によって埋める。
ッチング法により、半導体基板１の途中までエッチング
を行う。ステップ（ｆ）において、ＳｉＯ2 膜からなる
マスク２１を選択成長用マスクとしてＭＯＶＰＥ法を実
施し、メサストライプ構造の側面全体を埋め込み層８’
によって埋める。
【００２１】ステップ（ｇ）において、ＳｉＯ2 選択成
長用のマスク２１を除去した後、再度ＳｉＯ2 膜を形成
し、フォトリソグラフィおよび反応性ドライエッチング
法によってステップ（ｄ）のときとは反対側の埋め込み
層８のみをエッチングするため、ＳｉＯ2 膜からなるマ
スク２２を形成する。このとき、メサストライプ構造か
ら十分離れた埋め込み部分をエッチングするようにマス
クエッジを決める。
長用のマスク２１を除去した後、再度ＳｉＯ2 膜を形成
し、フォトリソグラフィおよび反応性ドライエッチング
法によってステップ（ｄ）のときとは反対側の埋め込み
層８のみをエッチングするため、ＳｉＯ2 膜からなるマ
スク２２を形成する。このとき、メサストライプ構造か
ら十分離れた埋め込み部分をエッチングするようにマス
クエッジを決める。
【００２２】ステップ（ｈ）において、反応性ドライエ
ッチング法により、コンタクト層２の途中までエッチン
グを行う。ステップ（ｉ）において、露出しているコン
タクト層２の上にｎ側電極９を形成し、さらにコンタク
ト層７の上にｐ側電極１０を形成する。このｐ側電極１
０には、埋め込み層８’の上に形成した電極パッド１０
ａを接続する。以上の結果、図１に示す埋め込み型半導
体光変調器が作られた。
ッチング法により、コンタクト層２の途中までエッチン
グを行う。ステップ（ｉ）において、露出しているコン
タクト層２の上にｎ側電極９を形成し、さらにコンタク
ト層７の上にｐ側電極１０を形成する。このｐ側電極１
０には、埋め込み層８’の上に形成した電極パッド１０
ａを接続する。以上の結果、図１に示す埋め込み型半導
体光変調器が作られた。
【００２３】次に、図５に係る第２の製造方法について
説明する。 ［製造方法２］ステップ（ａ）において、半導体基板１
の上に有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）により、コン
タクト層２を成長させ、その成長面上にＳｉＯ2 膜を形
成してフォトリソグラフィおよび反応性ドライエッチン
グ法によりＳｉＯ2 膜からなるマスク２０を形成する。
説明する。 ［製造方法２］ステップ（ａ）において、半導体基板１
の上に有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）により、コン
タクト層２を成長させ、その成長面上にＳｉＯ2 膜を形
成してフォトリソグラフィおよび反応性ドライエッチン
グ法によりＳｉＯ2 膜からなるマスク２０を形成する。
【００２４】ステップ（ｂ）において、反応性ドライエ
ッチング法により、マスクされていない部分のコンタク
ト層２を半導体基板１の面が完全に出るまでエッチング
を行い、その後マスク２０を除去する。
ッチング法により、マスクされていない部分のコンタク
ト層２を半導体基板１の面が完全に出るまでエッチング
を行い、その後マスク２０を除去する。
【００２５】ステップ（ｃ）において、クラッド層３、
光吸収層４、クラッド層５、ＩｎＰ層６、コンタクト層
７を順次成長させ、さらにその上にＳｉＯ2 膜を形成し
てフォトリソグラフィおよび反応性ドライエッチング法
を用いて、ストライプ状のＳｉＯ2 膜からなるマスク２
１を形成する。
光吸収層４、クラッド層５、ＩｎＰ層６、コンタクト層
７を順次成長させ、さらにその上にＳｉＯ2 膜を形成し
てフォトリソグラフィおよび反応性ドライエッチング法
を用いて、ストライプ状のＳｉＯ2 膜からなるマスク２
１を形成する。
【００２６】ステップ（ｄ）において、反応性ドライエ
ッチング法により、コンタクト層２の途中までエッチン
グを行い、メサストライプ構造を形成する。ステップ
（ｅ）において、マスク２１を除去した後、新たにＳｉ
Ｏ2 膜を形成してからフォトリソグラフィおよび反応性
ドライエッチング法によってＳｉＯ2膜からなるマスク
２２を形成する。このとき、マスク２２はメサストライ
プ構造の一方の側面（図５の左側）およびコンタクト層
２の全面を覆うように形成する。そして、マスク２２の
エッジはメサストライプ構造の側壁（図５（ｅ）の右側
の側壁）よりも内側に位置するように位置決めを行う。
ッチング法により、コンタクト層２の途中までエッチン
グを行い、メサストライプ構造を形成する。ステップ
（ｅ）において、マスク２１を除去した後、新たにＳｉ
Ｏ2 膜を形成してからフォトリソグラフィおよび反応性
ドライエッチング法によってＳｉＯ2膜からなるマスク
２２を形成する。このとき、マスク２２はメサストライ
プ構造の一方の側面（図５の左側）およびコンタクト層
２の全面を覆うように形成する。そして、マスク２２の
エッジはメサストライプ構造の側壁（図５（ｅ）の右側
の側壁）よりも内側に位置するように位置決めを行う。
【００２７】ステップ（ｆ）において、反応性ドライエ
ッチング法により、半導体基板１の途中までエッチング
を行う。ステップ（ｇ）において、ＳｉＯ2 膜を選択成
長用マスクとして、ＭＯＶＰＥ法によりメサストライプ
構造の側面全体を、埋め込み層８’により埋め込みんだ
後マスク２２を除去し、再び選択成長用のＳｉＯ2 膜か
らなるマスク２３を形成する。
ッチング法により、半導体基板１の途中までエッチング
を行う。ステップ（ｇ）において、ＳｉＯ2 膜を選択成
長用マスクとして、ＭＯＶＰＥ法によりメサストライプ
構造の側面全体を、埋め込み層８’により埋め込みんだ
後マスク２２を除去し、再び選択成長用のＳｉＯ2 膜か
らなるマスク２３を形成する。
【００２８】ステップ（ｈ）において、ステップ（ｇ）
のときとは反対側のメサストライプ構造の側面（図５
（ｇ）の左側）をＭＯＶＰＥ法を用いて全て埋め込むこ
とによって埋め込み層８を形成し、その後マスク２３を
除去する。ステップ（ｉ）において、再度ＳｉＯ2 膜か
らなるマスク２４を形成する。
のときとは反対側のメサストライプ構造の側面（図５
（ｇ）の左側）をＭＯＶＰＥ法を用いて全て埋め込むこ
とによって埋め込み層８を形成し、その後マスク２３を
除去する。ステップ（ｉ）において、再度ＳｉＯ2 膜か
らなるマスク２４を形成する。
【００２９】ステップ（ｊ）において、埋め込み層８の
表面からコンタクト層２の途中まで反応性ドライエッチ
ングを行ってからマスク２４を除去した後、コンタクト
層２の上にｎ側電極９を形成し、またコンタクト層７の
上にはｐ側電極１０を形成しこのｐ側電極１０には埋め
込み層８’上に形成した電極パッド１０ａを接続する。
以上の結果、図１に示す埋め込み型半導体光変調器が作
られた。
表面からコンタクト層２の途中まで反応性ドライエッチ
ングを行ってからマスク２４を除去した後、コンタクト
層２の上にｎ側電極９を形成し、またコンタクト層７の
上にはｐ側電極１０を形成しこのｐ側電極１０には埋め
込み層８’上に形成した電極パッド１０ａを接続する。
以上の結果、図１に示す埋め込み型半導体光変調器が作
られた。
【００３０】次に、本発明および従来例における寄生電
気容量の違いについて具体的な数値例を示す。表１は図
１（本発明）と図６（従来例）に示した埋め込み型半導
体光変調器の寄生電気容量を計算した結果である。この
表から明らかなように、従来技術の埋め込み型半導体光
変調器に比ベ、図１に示すようなメサストライプ構造を
挟んで互いに反対側に位置するｐ型電極とｎ型電極を採
用した埋め込み型半導体光変調器においては、寄生電気
容量が低減されていることがわかる。
気容量の違いについて具体的な数値例を示す。表１は図
１（本発明）と図６（従来例）に示した埋め込み型半導
体光変調器の寄生電気容量を計算した結果である。この
表から明らかなように、従来技術の埋め込み型半導体光
変調器に比ベ、図１に示すようなメサストライプ構造を
挟んで互いに反対側に位置するｐ型電極とｎ型電極を採
用した埋め込み型半導体光変調器においては、寄生電気
容量が低減されていることがわかる。
【００３１】
【表１】
【００３２】なお、上述の実施の形態においては、埋め
込み型半導体光素子が光変調器である場合について述べ
たが、埋め込み型半導体レーザや埋め込み型半導体受光
素子等に本発明を適用しても効果的である。
込み型半導体光素子が光変調器である場合について述べ
たが、埋め込み型半導体レーザや埋め込み型半導体受光
素子等に本発明を適用しても効果的である。
【００３３】また、光吸収層４の材料および構造は、Ｉ
ｎＧａＡｓＰバルク結晶に限定されるものではない。ま
た、ＭＱＷの材料としてはＩｎＧａＡｌＡｓ／ｌｎＡｌ
Ａｓ系、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ系などを用い
ることができ、また、ＭＱＷ以外のバルク構造の光吸収
層を用いてもよい。
ｎＧａＡｓＰバルク結晶に限定されるものではない。ま
た、ＭＱＷの材料としてはＩｎＧａＡｌＡｓ／ｌｎＡｌ
Ａｓ系、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ系などを用い
ることができ、また、ＭＱＷ以外のバルク構造の光吸収
層を用いてもよい。
【００３４】さらに、本発明の構成は図１に限られるも
のではなく、例えば図２に示すようにｎ側電極９をメサ
ストライプ構造を境に電極パッド１０ａと反対側に配置
したものでもよい。この場合、ｎ側電極９は、半導体基
板１に開口されたスルーホール１１を介してコンタクト
層２と電気的に接続されている。このように構成すると
ｎ側電極を基板の裏面から採ることができるという効果
を有する。
のではなく、例えば図２に示すようにｎ側電極９をメサ
ストライプ構造を境に電極パッド１０ａと反対側に配置
したものでもよい。この場合、ｎ側電極９は、半導体基
板１に開口されたスルーホール１１を介してコンタクト
層２と電気的に接続されている。このように構成すると
ｎ側電極を基板の裏面から採ることができるという効果
を有する。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第１およ
び第２の電極がメサストライプ構造を挟んで互いに異な
る側に配置されているため、これら電極間における寄生
電気容量を従来よりも抑制することができ、その結果、
従来の埋め込み型半導体光変調器に比べて高速変調特性
を向上させることができる。
び第２の電極がメサストライプ構造を挟んで互いに異な
る側に配置されているため、これら電極間における寄生
電気容量を従来よりも抑制することができ、その結果、
従来の埋め込み型半導体光変調器に比べて高速変調特性
を向上させることができる。
【図１】 本発明の一つの実施の形態を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】 本発明のその他の実施の形態を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３】 図１に係る埋め込み型半導体光変調器の寄生
電気容量を示す断面図である。
電気容量を示す断面図である。
【図４】 図１に係る埋め込み型半導体光変調器の製造
工程の一つの実施の形態を示す断面図である。
工程の一つの実施の形態を示す断面図である。
【図５】 図１に係る埋め込み型半導体光変調器の製造
工程のその他の実施の形態を示す断面図である。
工程のその他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】 従来例を示す斜視図である。
【図７】 図６に係る埋め込み型半導体光変調器の寄生
電気容量を示す断面図である。
電気容量を示す断面図である。
１…半導体基板、２，７…コンタクト層、３，５…クラ
ッド層、４…光吸収層、６…ＩｎＰ層、８，８’…埋め
込み層、９…ｎ側電極、１０…ｐ側電極、１０ａ…電極
パッド、１１…スルーホール。
ッド層、４…光吸収層、６…ＩｎＰ層、８，８’…埋め
込み層、９…ｎ側電極、１０…ｐ側電極、１０ａ…電極
パッド、１１…スルーホール。
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板の上に形成されて第１の導電
型を有する第１のコンタクト層と、この第１のコンタク
ト層の上に形成された第１のクラッド層と、この第１の
クラッド層の上に形成された光吸収層と、この光吸収層
の上に形成された第２のクラッド層と、この第２のクラ
ッド層の上に形成されて第２の導電型を有する第２のコ
ンタクト層とからなるメサストライプ構造を有し、さら
にこのメサストライプ構造の上には電極が形成され、こ
のメサストライプ構造に隣接した両側にはこのメサスト
ライプ構造を挟んで前記半導体基板から前記第２のコン
タクト層に達する厚さの埋め込み層が形成された埋め込
み型半導体光機能素子において、 前記第１のコンタクト層は、前記メサストライプ構造か
ら一方の埋め込み層の外側まで延伸した状態で形成され
ており、この延伸された第１のコンタクト層の表面に第
１の電極が形成され、 前記メサストライプ構造の上に形成された電極は、前記
メサストライプ構造から前記第１のコンタクト層と対向
する側に延伸されて第２の電極を構成していることを特
徴とする埋め込み型半導体光機能素子。 - 【請求項２】 半導体基板の上に形成されて第１の導電
型を有する第１のコンタクト層と、この第１のコンタク
ト層の上に形成された第１のクラッド層と、この第１の
クラッド層の上に形成された光吸収層と、この光吸収層
の上に形成された第２のクラッド層と、この第２のクラ
ッド層の上に形成されて第２の導電型を有する第２のコ
ンタクト層とからなるメサストライプ構造を有し、さら
にこのメサストライプ構造の上には電極が形成され、こ
のメサストライプ構造に隣接した両側にはこのメサスト
ライプ構造を挟んで前記半導体基板から前記第２のコン
タクト層に達する厚さの埋め込み層が形成された埋め込
み型半導体光機能素子において、 前記第１のコンタクト層は、前記メサストライプ構造か
ら一方の埋め込み層の側に延伸されるとともに、この第
１のコンタクト層に対応する前記半導体基板の裏面に形
成された第１の電極と電気的に接続され、 前記メサストライプ構造の上に形成された電極は、前記
メサストライプ構造から前記第１のコンタクト層と対向
する側に延伸されて第２の電極を構成していることを特
徴とする埋め込み型半導体光機能素子。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記光吸収層は、ＩｎＧａＡｓＰ系多重量子井戸層また
はＩｎＧａＡｓＰのバルク層によって形成されているこ
とを特徴とする埋め込み型半導体光機能素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18377197A JPH1124020A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 埋め込み型半導体光機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18377197A JPH1124020A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 埋め込み型半導体光機能素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1124020A true JPH1124020A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16141675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18377197A Pending JPH1124020A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 埋め込み型半導体光機能素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1124020A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692837B2 (en) | 2001-05-11 | 2004-02-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semi-insulating substrate, semiconductor optical device and fabrication method of semiconductor thin film |
| JP2012019053A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Opnext Japan Inc | 半導体光素子、光送信モジュール、光送受信モジュール、及び、光伝送装置 |
| JP2023121105A (ja) * | 2022-02-18 | 2023-08-30 | ネクサス・フォトニクス・インコーポレイテッド | 誘電体導波路に対する光結合を改善したｇａａｓ集積能動デバイス |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP18377197A patent/JPH1124020A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692837B2 (en) | 2001-05-11 | 2004-02-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semi-insulating substrate, semiconductor optical device and fabrication method of semiconductor thin film |
| JP2012019053A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Opnext Japan Inc | 半導体光素子、光送信モジュール、光送受信モジュール、及び、光伝送装置 |
| JP2023121105A (ja) * | 2022-02-18 | 2023-08-30 | ネクサス・フォトニクス・インコーポレイテッド | 誘電体導波路に対する光結合を改善したｇａａｓ集積能動デバイス |
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