JPWO2011024968A1 - 光素子 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係る光素子の一例を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る光素子は、ひずみ付与部11と、半導体導光路光源12と、を備える。
図5(c)に示す第3工程では、絶縁体層22のエッチングを行なう。これにより、図1に示すひずみ付与部11を作製することができる。このとき、アンダーカットとなるよう、ウェットエッチングで行なうことが好ましい。これにより、梁の下に積層されていた絶縁体層22を除去することができる。
実施形態1においては、梁31が直方体である例について説明したが、任意の形状とすることができる。例えば、図1に示す梁31の幅や高さは不均一であってもよい。
実施形態1においては、梁31が1枚の羽根からなる構造について説明したが、これに限定されない。例えば、図1に示す梁31は、複数の羽根を備える構造を有していてもよい。
実施形態3においては、図1に示す梁31が一部を略中心にしてそれぞれ異なる方向に伸びる複数の羽根を備える構造を有していたが、当該一部は、梁31の任意の位置にすることができる。特に当該一部は、梁31の付け根部分であることが好ましい。
本実施形態に係る光素子は、ひずみ量を可変することによって半導体導光路光源又は半導体光増幅器の発振波長を可変することを可能とする。図16に、ひずみ量に対する半導体の禁制帯と光通信用帯域の関係の一例を示す。図16は、光学利得を有する半導体のひとつであるGaAsに2次元的なひずみを導入したときの禁制帯変化を示す。
実施形態1においては、半導体層23にSi又はGaAsを用いる例を示したが、これに限定されない。例えば、好適な例として、Geを用いることができる。Geは直接遷移するため、設計どおりの発振波長で発振させることが可能であり、波長制御の精度を要求される光源や光増幅器への適用に適している。また、Geを用いることによって、融点を下げずに、中赤外の波長を出力することもできる。
次に、半導体層除去工程を行う。半導体層除去工程では、半導体層23の一部を除去する。このとき、梁31の先端部分が残るように、半導体層23の一部を除去する。これにより、図18(a)及び図19(a)に示すように、絶縁体層22が露出する。
12:半導体導光路光源
21:基板
22:絶縁体層
23:半導体層
31、31a、31b:梁
41:レジスト層
51:電源
52:可変回路
53:温度センサ
61−1、61−2、61−3、62−1、62−2、62−3、:羽根
71、73:梁の一部
72:羽根の一部
301、302、303:梁
Claims (8)
- 半導体又は導体からなる基板、一部が除去されている絶縁体層、絶縁体層の除去された部分の上面に梁形状を有する半導体層を順に有するひずみ付与部と、
前記梁の上面に形成された半導体導光路光源又は半導体光増幅器と、を備え、
前記ひずみ付与部の付与するひずみ量によって前記半導体導光路光源又は半導体光増幅器の発振波長を可変する光素子。 - 前記基板と前記半導体層との間に電界を印加して前記ひずみ付与部の付与するひずみ量を可変する電源と、
前記電源の印加する電界を可変する可変回路と、をさらに備える請求項1に記載の光素子。 - 前記梁の温度を測定する温度センサをさらに備え、
前記可変回路は、前記温度センサの測定する温度に応じて前記電源の印加する電界を可変する請求項2に記載の光素子。 - 前記半導体層は、2つの梁を有し、
前記2つの梁は、略直交するように形成され、途中で交差している請求項1から3のいずれかに記載の光素子。 - 前記梁は、一部を略中心にしてそれぞれ異なる方向に伸びる複数の羽根を備え、
前記半導体導光路光源又は半導体光増幅器は、前記一部に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光素子。 - 前記梁は、長手方向の少なくとも一部が細くなっており、
前記半導体導光路光源又は半導体光増幅器は、前記細くなっている部分に形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の光素子。 - 前記梁は、長手方向の少なくとも一部が薄くなっており、
前記半導体導光路光源又は半導体光増幅器は、前記薄くなっている部分に形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の光素子。 - 半導体又は導体からなる基板、絶縁体層及び半導体層を順に積層する積層工程と、
前記半導体層の一部を除去する半導体層除去工程と、
前記絶縁体層のうちの前記半導体層除去工程によって露出した部分及びその周辺部分をウェットエッチングによって除去して凹部を形成する絶縁体層除去工程と、
前記半導体層のうちの前記絶縁体層除去工程によって迫り出した前記凹部の縁を、梁形状を残してドライエッチングする梁形状形成工程と、
を順に有する光素子の製造方法。
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