JPS5929472A - 薄膜光導波路用基板 - Google Patents
薄膜光導波路用基板Info
- Publication number
- JPS5929472A JPS5929472A JP57140632A JP14063282A JPS5929472A JP S5929472 A JPS5929472 A JP S5929472A JP 57140632 A JP57140632 A JP 57140632A JP 14063282 A JP14063282 A JP 14063282A JP S5929472 A JPS5929472 A JP S5929472A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- thin film
- film optical
- waveguide layer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、薄膜光導波路用基板、特に薄膜光集積回路用
基板に関している。
基板に関している。
従来例の構成とその問題点
光集積回路の一つとして、ハイブリッド型光集積回路で
ある。これは、たとえば、誘電体基板上に薄膜光導波路
を設け、この薄膜光導波路に伝搬させた光を、電気光学
効果を用いて変調し、この変調された光を光導波路の端
部に接着させた光検出用ダイオードで検出するというも
のである。光検出用ダイオードは、通常半導体の個別部
品であり、この種の誘電体基板を基にした薄膜光集積回
路の集積度を高めるには限界がある。
ある。これは、たとえば、誘電体基板上に薄膜光導波路
を設け、この薄膜光導波路に伝搬させた光を、電気光学
効果を用いて変調し、この変調された光を光導波路の端
部に接着させた光検出用ダイオードで検出するというも
のである。光検出用ダイオードは、通常半導体の個別部
品であり、この種の誘電体基板を基にした薄膜光集積回
路の集積度を高めるには限界がある。
発明の目的
本発明は、上述の問題点を解決した集積度の高い薄膜光
集積回路を実現することのできる薄膜光導波路用基板を
提供しようとするものである。
集積回路を実現することのできる薄膜光導波路用基板を
提供しようとするものである。
発明の構成
本発明にかかる薄膜光導波路用基板は、絶縁性基体上に
薄膜光導波層を設けるとともに、これらの界面に異種接
合の光検出部を形成することによって、誘電体基板を使
用する従来の薄膜光集積回路にあった上記問題を解決し
たものである。
薄膜光導波層を設けるとともに、これらの界面に異種接
合の光検出部を形成することによって、誘電体基板を使
用する従来の薄膜光集積回路にあった上記問題を解決し
たものである。
実施例の説明
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の薄膜光集積回路用基板の１実へ゛
施例の幸構脅を示す。図において、本発明にかがる薄膜
光集積回路用基板の要部は、絶縁性基体１１と、その上
に設けられた薄膜光導波層１２、およとして検出される
。この基板１０を用いると、たとえば導波路を伝搬する
光変調信号を、導波路中に集積された異種接合の光検出
部で検出できる、しかも、この異種接合は、たとえば通
常の半導体加工技術あるいは薄膜微細加工技術で形成し
得るものであるから、従来のハイブリッド的に個別部品
のフォトダイオードを配列する方法に比べて、はるかに
集積度を高めることができる。
光集積回路用基板の要部は、絶縁性基体１１と、その上
に設けられた薄膜光導波層１２、およとして検出される
。この基板１０を用いると、たとえば導波路を伝搬する
光変調信号を、導波路中に集積された異種接合の光検出
部で検出できる、しかも、この異種接合は、たとえば通
常の半導体加工技術あるいは薄膜微細加工技術で形成し
得るものであるから、従来のハイブリッド的に個別部品
のフォトダイオードを配列する方法に比べて、はるかに
集積度を高めることができる。
発明者らは、この種の構造において、絶縁性基体、薄膜
光導波層および光検出部の構成材料に最適の材料がある
ことを確認した。すなわち、」二記半導体基体は、サフ
ァイアおよびスピネルのうちの少なくとも一種で構成す
る。さらに、薄膜光導波層は、ＺｎＯやＺｎ Ｓｅ ＋
Ｚｎ Ｓ ＋ Ｃｄ Ｏ＋ Ｃｄ Ｓｅ ｌＣ
ｄ５ 等のＩＴ−Ｖｌ族半導体のうちの少なくとも一
種で構成する。
光導波層および光検出部の構成材料に最適の材料がある
ことを確認した。すなわち、」二記半導体基体は、サフ
ァイアおよびスピネルのうちの少なくとも一種で構成す
る。さらに、薄膜光導波層は、ＺｎＯやＺｎ Ｓｅ ＋
Ｚｎ Ｓ ＋ Ｃｄ Ｏ＋ Ｃｄ Ｓｅ ｌＣ
ｄ５ 等のＩＴ−Ｖｌ族半導体のうちの少なくとも一
種で構成する。
光検出部の要部は、第２図に示すように、薄膜先導波層
１２と絶縁性基体１１との界面１３に、０ｅν Ｓｉ・
ＧａＡｓ、ＩｎＦ３るいはこれらの化合物のうちの一
種で構成した半導体層２１を設けた異種接合からなる。
１２と絶縁性基体１１との界面１３に、０ｅν Ｓｉ・
ＧａＡｓ、ＩｎＦ３るいはこれらの化合物のうちの一
種で構成した半導体層２１を設けた異種接合からなる。
通常、これらの光導波層や異種接合は、たとえば真空蒸
着法あるいはスパッタ蒸着法により形成される。この場
合、光導波層の膜厚は、伝搬光の波長程度であればよく
、たとえばＨｅ −Ｎｅレーザー （６３２８人）に対
しては３０００〜６０００人程度である。まだ、光検出
部の半導体層には比抵抗０．１〜１０Ｑ（支）程度のｐ
型あるいはｎ型半導体を、光導波層には比抵抗１０〜１
００Ω（支）程度のｎ型半導体をそれぞれ用いる。この
場合、光信号は、たとえば第２図に示す構成において、
半導体層２１」二に設けた電極２２、たとえばＮｉ電極
と、光検出部の光導波層１２表面に設けた電極２３、た
とえばＡＩ電極から検出する。
着法あるいはスパッタ蒸着法により形成される。この場
合、光導波層の膜厚は、伝搬光の波長程度であればよく
、たとえばＨｅ −Ｎｅレーザー （６３２８人）に対
しては３０００〜６０００人程度である。まだ、光検出
部の半導体層には比抵抗０．１〜１０Ｑ（支）程度のｐ
型あるいはｎ型半導体を、光導波層には比抵抗１０〜１
００Ω（支）程度のｎ型半導体をそれぞれ用いる。この
場合、光信号は、たとえば第２図に示す構成において、
半導体層２１」二に設けた電極２２、たとえばＮｉ電極
と、光検出部の光導波層１２表面に設けた電極２３、た
とえばＡＩ電極から検出する。
第３図は、本発明にかかる薄膜光導波路用基板を用いた
光導波路の一例の要部の構造を示す。すなわち、２木の
薄膜光導波路１２を絶縁性基板１１の上に形成し、これ
ら薄膜光導波路１２の一端にそれぞれ異種接合を形成し
て、光検出部１４を基体１１に集積化している。この場
合、薄膜光導波路１２は、だとえばリッジ型に構成する
。この種の構造は、薄膜光ＩＣの光信号検出部の形成に
有効であり、たとえば電気光学効果を用いた集積型スイ
ッチや、音響光学効果を用いた光スペクトルアナライザ
の形成に有効である。
光導波路の一例の要部の構造を示す。すなわち、２木の
薄膜光導波路１２を絶縁性基板１１の上に形成し、これ
ら薄膜光導波路１２の一端にそれぞれ異種接合を形成し
て、光検出部１４を基体１１に集積化している。この場
合、薄膜光導波路１２は、だとえばリッジ型に構成する
。この種の構造は、薄膜光ＩＣの光信号検出部の形成に
有効であり、たとえば電気光学効果を用いた集積型スイ
ッチや、音響光学効果を用いた光スペクトルアナライザ
の形成に有効である。
さらに具体例をあげて本発明を説明する。
絶縁性基体として、Ｒ面すファイアを用い、光検出部に
比抵抗０．１μＱＯＩＬのｐ型Ｓｉ層を厚さ０．３μｍ
気相成長法によって成長させた。これによｐＳｉ層は（
１００）面が成長した。 これにひきつづいて、マグネ
トロンヌパソタ法により、ＺｎＯ薄膜からなる先導波層
を、厚さ０．８μｍ蒸着法により形成した。これにより
（１１２０）面のＺｎＯ層が成長した。その比抵抗は１
ｏΩ〃の ｎ型光導体である。これらニつの半導体層に
よって光検出部にｐ−８ｉ／ｎ−ＺｎＯの異種接合が形
成された。この構造で、巾１０μｍの光導波路を形成し
、Ｈｅ−Ｎｅ ｖ−チー光（６３２８人）で導波実験を
行なったところ、光検出□部に０．６ｖ程度の出力が得
られた。
比抵抗０．１μＱＯＩＬのｐ型Ｓｉ層を厚さ０．３μｍ
気相成長法によって成長させた。これによｐＳｉ層は（
１００）面が成長した。 これにひきつづいて、マグネ
トロンヌパソタ法により、ＺｎＯ薄膜からなる先導波層
を、厚さ０．８μｍ蒸着法により形成した。これにより
（１１２０）面のＺｎＯ層が成長した。その比抵抗は１
ｏΩ〃の ｎ型光導体である。これらニつの半導体層に
よって光検出部にｐ−８ｉ／ｎ−ＺｎＯの異種接合が形
成された。この構造で、巾１０μｍの光導波路を形成し
、Ｈｅ−Ｎｅ ｖ−チー光（６３２８人）で導波実験を
行なったところ、光検出□部に０．６ｖ程度の出力が得
られた。
発明の効果
本発明にかかる薄膜光導波路用基板は、高い集積度の光
集積回路を実現するのに有用であるばがシでなく、多重
光伝送用をはじめ、広帯域の信号−処理用の光集積回路
に適したものである。
集積回路を実現するのに有用であるばがシでなく、多重
光伝送用をはじめ、広帯域の信号−処理用の光集積回路
に適したものである。
第１図および第２図はそれぞれ本発明にかかる薄膜光導
波路用基板の一実施例の要部断面図、第３図は本発明に
かかる薄膜光導波路用基板の応用１４・・・・・・光検
出部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
波路用基板の一実施例の要部断面図、第３図は本発明に
かかる薄膜光導波路用基板の応用１４・・・・・・光検
出部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
Claims (4)
- （１）絶縁性基体、前記絶縁性基体上に設けられた薄膜
光導波層、および前記薄膜光導波層と前記絶縁性基体と
の界面に形成されている光検出部を有することを特徴と
する薄膜光導波路用基板。 - （２）絶縁性基体がサファイアあるいはヌビネルで構成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の薄膜光導波路用基板。 - （３）薄膜光導波層がｎ−ｗ族半導体のうちの少なくと
も一種で構成されていることを特徴とする特許請求の範
即第１項記載の薄膜光導波路用基板。 - （４）薄膜先導波層と絶縁性基本との界面の光検出部が
、前記薄膜光導波層と、Ｇｏ 、 Ｓｉ 、 （ｒ
ａＡｓ。 ＩｎＰ あるいはこれらの化合物のうちの一種からな
る半導体層との異種接合からなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の薄膜導波路用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140632A JPS5929472A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 薄膜光導波路用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140632A JPS5929472A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 薄膜光導波路用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929472A true JPS5929472A (ja) | 1984-02-16 |
Family
ID=15273201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57140632A Pending JPS5929472A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 薄膜光導波路用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929472A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0278408A2 (de) * | 1987-02-06 | 1988-08-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Monolithisch integrierte Wellenleiter-Fotodiodenkombination |
| FR2681146A1 (fr) * | 1991-09-06 | 1993-03-12 | France Telecom | Dispositif optoelectronique a guide optique et a photodetecteur integres et procede de realisation d'un tel dispositif. |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP57140632A patent/JPS5929472A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0278408A2 (de) * | 1987-02-06 | 1988-08-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Monolithisch integrierte Wellenleiter-Fotodiodenkombination |
| FR2681146A1 (fr) * | 1991-09-06 | 1993-03-12 | France Telecom | Dispositif optoelectronique a guide optique et a photodetecteur integres et procede de realisation d'un tel dispositif. |
| US5261014A (en) * | 1991-09-06 | 1993-11-09 | France Telecom Etablissement Autonome De Droit Public | Optoelectronic device with integrated optical guide and photo-detector. |
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