TW449935B - Electro-optic semiconductor devices and method for making the same - Google Patents

Description

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:發明係關於光電半導體 組件，以及其製造方法。本發明U 3多重主動與純化 導之半導體雷射器與偵測器，以及延集積半導體波 器，以及其製造方法。 、·伸之空腔半導體雷射 處理電路領域ΐ置其用:二速發展之高速類比與數位光信號 輸技術上之應用:特以：隙光微波以及光學傳 光電半導體組件，如半導體 的成長…開成長， 組件結構。接著，將 ς反上產生不同的 致高輸入功率之需求。同時 二有月顯的漏失☆導 =上：問題會導致高複雜度與高成本件九構之… 署：并+導體組件，如半導體雷射器虚波導亦可以 2成長’延伸於整個晶體成長區域上 晶體成長層之特定區域接著以量子井互混。二里子^ 中造成該特定部分之量子井層擴散入周圍的晶：：：，其 内。不幸的是，該量子井擴散方法僅允許妒置s 導内成長。同時，該擴散# f亦可能以^欲之== 周圍晶體成長層（例如被動波導核心層）之性 "^ ΐ: Γ i ΐ!’二即對GaA1As結構有用者對二"吉 處理量子井互混步驟以破二 子开層之特疋區域，而有費用上的增加。

88112434.ptd 第5頁 構…用。此使付T用於置子井層之材料種類受限。 4499 3 5 五、發明說明（2) 於一被動波導核心内成長量子井層之另一方法為於整個 晶體成長區域上方成長量子井層，然後中止晶體成長，並選 擇性蝕去量子井層不要的區域。在触刻程序之後，於量子 井層的剩餘區域上方成長一被動導波層。此方法之問題在 於該成長方法必須中斷以進行至少一银刻程序。此使得該 成長程序添加上複雜性與成本，且可能降低產率。 本發明之目標在於藉由提供便宜、低漏失與因此較低功 率需求、以及堅固之光電半導體裝置而克服至少某些上述 問題。 — 因此，根據本發明，提供一種光電半導體裝置，包括一具 有核心區域之半導體波導，於其内有至少一主動區，其中，' 於該主動區外側之該波導核心不受擴散主動區材料污染i 且5亥波導係為一個整體，並於一加成生長程序中成長。 同時，根據本發明，提供一種光電半導體裝置，包括一具 有核心區域之半導體波導，於其内有至少一主動區，其中、 該核心區域之分佈接續該主動區之分佈，且該主動區與波 導係為一個整體，並於一加成生長程序中成長。 ，，本發日月之*電半導體裝置係為一個整體，因此為一 且連續之結晶材料塊所組成之結構。 ^成生長程序一詞係用以定義一種生長程序，其中一個 整體之晶體構造係在益任何险本土 _ π τ &、且何除去先成長晶體中材料之中間 ί ，將有中間蝕刻程序之成長程序排除在 _ r ，加成生長程序一般而言將更簡單，因此將提供 -種車父便且之製造—签體結晶基板之方式一被動波 4 499 3 5 五、發明說明（3) _ 導區域中設有—主動區。 本發明結合了此優點以 ^ 部分主動區之優點。同护/需要後處理步驟來破壞特定 與波導間之轉合損失甚低’ W所得元件為一整體時，主動區 在後處理步驟中，讀等 、 器與偵測器。至少一主動區被蜱畫為光電組件，如雷射 一晶體結構内由主動區^整合於一波導之核心中使得低 光學連接。後續的元^ #構成之複數個光電組件間可進行 為之，以將該等主動傳統且經確立之處理技術 衣^9·低成本之卓一基板。因東粒加二 件為單一上體結構，故所得元件簡單、體積小且堅固舉 :而射/波導界面之光學對準不需要機械式的對 ί’對準 而不會增加複雜性的方式達成良好的光 該主動區較佳位於兩個相鄰波導核心之成長層之間。 結構之成長方法非常簡單，且於單一磊晶成長中可有多重 主動區成長，而不需要多重階段的處理與再成長。 一主動區較佳包含至少一量子井層或薄的大體積層宜 具有比該波導核心小的帶隙。所得單一晶體結構於二主/動 區外侧之部分變成波導所界定之被動光學交連，而具有量 子井之區域在後續處理中舉例而言變成主動雷射器或偵測 器裝置。此係因為具有較寬帶隙之波導對該主動區域產'生 或偵測到的光而言為透明的。 β 較佳者，在一主動區中之帶隙小於該主動區與該波導核

449935 五、發明說明（4) 心間過渡區域中之帶隙。此減少了因該主動區外侧之帶隙 吸收所致之損失。 該量子井層可經後成長處理之構形以作為一雷射器，於 其中加入一雷射器紋與一電極。另外，該量子井層亦可經 由於反向偏光時吸光而構形成為一偵測器。

該波導與該主動區較佳利用化學束磊晶（CBE)成長。CBE 可用一簡單的機械式遮蔽罩幕使定義完成之區域曝光，可 於其上成長主動區。此係因為方法可選擇不會與CBE；化 學品有強烈反應之材料作為遮蔽罩幕，因而減少遮蔽罩幕 上方之晶體沉積物。此與如CBE等分子束程序中可達成之 ，域定義之結合以及CBE為一UHV(超高真空）技術之事實使 得機械式遮蔽罩幕可使主動區得到良好的邊緣定義。 其它適合的磊晶方法為分子束磊晶（MBE)與金屬有機蒸 氣相磊晶MOVPE。 μ 該波導與主動區可包括一ΙΠ_ν半導體組成物，其可以磷 化銦為基質，可形成於典型上丨· 3與丨.5微米波長下操作之 主動光電組件之基礎。

另外’該波導與主動區亦可包括一m_IV半導體組成物， ^可二InAs、GaSb或InSb為基質，以用於丄至大於8微米波 2 : ί之主動光電組件，或以GaAs為基質，於可見至波 在根據本發明之一實施例 砰化鎵為基質，可形成於860 光學組件之基礎。這些短操 中，s亥I I I - v半導體組成物係以 奈米波長下操作之主動光電與 作波長導致壓縮體積之組件，

4499 3 5 五、發明說明（5) 如雷射器與偵測器，其 破率，並表現出低噪音 般而言為穩定的溫度函數，且更有 如w 另外，以GaAs為基質之處理技術比 起其它m-v半導體元件而言相當先進。 —在需要以GaAs為基質之於86〇奈米下工作之ιπ_ν半導體 =件日^，该波導可包括岬化鋁鎵，而該主動區可包含至少— 石化嫁層，且該波導核心包括典型上2〇%至4〇%之鋁，而該波 ，之上、下覆蓋層可包含典型上4〇%至8 〇%之鋁。另外，該 等覆篕層之一可為η型摻雜，而該等覆蓋層之另一者可為ρ 型摻雜。 較佳者，一遠比主動區中之GaAs層薄之GaAs層設於該波 導核心中，於該主動區外，且與該主動區同一平面。此避免 了晶體成長期間一AlGaAs基板層之長期曝露，以下將進一 步解釋。 根據本發明之裝置可為一延伸之空腔雷射器，包括至少 一量子井層，位於一波導之核心内。該雷射器空腔的程度 可由形成該裝置之整塊晶體的天然切面所界定。 根據本發明之裝置可於該核心區域内具有複數個主動 區。此使得複數個光電元件可整合於單一整體結晶基板 中 〇 根據本發明之第二方面，提供一種製造光電半導體裝置 之方法，包括下列步驟： 成長一半導體波導之一核心層之第一部分， 於該核心層之第一部分之部分區域上方選擇性成長至少 一主動層，以及

88112434.ptd 第9頁 f' 449 9 3 5 五、發明說明（6) 於該第一部分與該主動層上方成長該半導體波導之該核 心層之第二部分， 其中該方法包括一加成晶體生長程序。 該主動層之選擇性成長可方便地包括下列步驟： 選擇性覆蓋一部分該核心層之第一部分，使該核心層第 一部分之部分區域露出， 於該露出之部分區域上成長至少一主動層，以及 去掉該核心層第一部分之覆蓋。 根據本發明之方法，可於單一半導體晶圓上造出並整合 光學與光電半導體裝置（主動與被動）。藉由成長階段中波 導層中主動區之整合而以較小的旁枝規模進行光學半導體 裝置之整體與平面整合，所需要之處理比先前可能者少。 同時，免除蝕科與再成長之需求。因此改善了效能與堅固 性，並降低了成本、尺寸、功率需求以及重量。 波導覆蓋層可成長於該核心層之上與下方，且該主動層 可包括至少一帶隙比波導核心小之量子井層。 如上所討論，較佳利用化學束磊晶成長至少該核心層與 主動層係。 於一具上述層狀結構之以Ga As為基質之半導體元件中， 為了減少成長晶體中之雜質，並因此改善所得主動與被動 組件之光學特性，較佳於4 0 0至7 0 0 °C之溫度下進行成長。 該波導核心之第一部分較佳係以一機械護罩選擇性覆 蓋，該護罩可由塗佈有氧化矽、二氧化矽或氮化矽之矽所 製，以減少護罩表面上晶體成長之量。為了精確界定該主

88112434.pid 第10頁 449935 i、發明說明（7) ~ -- =:,邊緣，較佳使界定一開孔以露出該波導核心之第一 ^ =區域之護罩邊緣呈錐狀，使得靠近該波導核心第一部 77區域之邊緣形成該錐狀體之薄端。 八，據本發明之方法可用以於該核心層第一部分之不同部 :區域上方選擇性成長複數個主動層。此使得複數個主動 光電元件，如雷射器與偵測器，可整合於單一之整體結晶基 板中。 本發明現在將參閱所附圖式加以說明，其中： 圖1顯示根據本發明之一整體延伸之空腔雷射器。 圖2顯示圖1延伸空腔雷射器之主動部分之層狀結構。 圖3a至3c顯示根據本發明用以製造圖1延伸空腔雷射器 之方法示意表現圖。 ^ 圖4顯示根據本發明波導之截面圖，在其内成長兩個主動 區。 首先參閱圖1，顯示一整體延伸之空腔雷射器（2)，包括一 主動雷射區（4)與一被動波導區（β)。該主動雷射區（4)係 藉由兩量子井層（8, 10)之選擇性成長於一波導（14)之核心 (12)中而形成。該兩量子井層（8, 10)形成雷射作動所需之 窄帶隙半導體材料。 該量子井層（8，10)分別由一 1〇〇 A (1〇〇埃）厚度之_石申乂匕 鎵（GaAs)層所形成。該量子井層係成長於一包含20%紹< 未摻雜珅化結鎵（AlGaAs)層内。該20% AlGaAs層形成波導 (1 4 )之核心（1 2 )，其延伸經該延伸空腔雷射器（2 )之主動带 射區（4)與被動波導區（6)。該波導（14)之下界或覆蓋層$

88112434.ptd 第11頁 4 49 935 、發明說明（8) 16 j係由一包含40%鋁之η型摻雜A1 GaAs層形成，其折射率 ^形成波導核心（12)之20% AlGaAs高。該波導（14)之下界 或覆蓋層（1 8 )係由—同樣包含4〇%鋁之p型摻雜A1GaAs層形 成°該主動與被動區（4，6)係成長於n型摻雜之GaAs基板 (20)上。 低 舍用以製造該延伸空腔雷射器（2)之後成長處理步驟與傳 ^化條半導體雷射器（無整體的延伸空腔）所需者相同。 ’肖除了對標準程序的額外複雜性與中斷，藉以確保良好 的^率。在後成長處理期間，於該波導結構上界層（1 8)之 頂。卩上沉積一介電絕緣層（2 2)，例如二氧化矽（s i 〇2)、氮 ^妙（Si N)或兩者的組合，該雷射器與界定該延伸空腔雷射 （^)之波導條（2 4)開啟於其中。該條舉例而言可具有2 5 微求至75微米範圍内之寬度（w)。該波導條之開啟僅為了 =便’並非元件操作上之必須。需要該雷射條上之開啟以 得到向下至該波導層上之金屬接觸（26 )。 在主動雷射區（4)之整個長度上，於介電絕緣層（22)頂該 條（24 )内沉積金屬接觸（2 6 )，藉以提供電流至直接位於該 條（24)下方之量子井層（g，1〇)區域。當透過電接觸（26) 將電流送入該雷射器（2)以及基板時，激光發生在這些位於 該條（24)下方之量子井層處。 圖（1)延伸空腔雷射器（2)之主動雷射區（4)之結構更詳 細示於圖2中。圖3a至3c示意地顯示出用以形成圖：延伸空 腔雷射器之波導與量子井層之方法步驟。參閱這兩個圖， 以化學束磊晶（CBE)於一 η型摻雜之基板（2 〇 )上成長一 j 5 3

449935 五、發明說明（9) 微米之η型#雜40% AlGaAs層（16)。然後成長一1〇〇〇 A厚 度之未摻雜20% AlGaAs層（43)，接著為一 20 A厚度之未摻 雜“As半層（39)。在圖3中，該層（29)包括該40% AlGa As層 (16)與該20% AlGaAs層（43)，以及該半層（39)。其後，將一 由矽所製塗覆有SiO之遮蔽罩幕（34)設於該波導層（29)之 被動區（6)上方（見圖3b)，因此露出該主動區（4)，而成長該 層（39)之其餘部分。一 100 A厚度之未摻雜20% AlGaAs層 (3 5 )選擇性地成長於該遮蔽罩幕所露出之結晶構造區域 (38)中，接著成長100 A厚度之GaAs層，以形成第一量子井 層（8 )。然後於該結晶構造之露出區域（3 8 )上方選擇性地 成長第二個100 A厚度之未摻雜20% AlGaAs層（36)，接著第 二個100 A厚度之GaAs層，以形成第二量子井層（1〇) ^於該 結晶構造之露出區域（38)上方選擇性地成長第三個1〇〇 A 厚度之未摻雜20% AlGaAs層（37)，最後於該結晶構造之露 出區域（38)上方選擇性地成長一 1〇 a厚度之GaAs層（層 (40)之第一部分）。在圖3a至3c中，該等層（35, 8, 36, 1 0，3 7) —起標為（3 1)。然後除去該遮蔽罩幕（3 4 ),並於整 個結晶構造層（42, 18, 44)上方依序成長一 1〇 A厚度之GaAs 層（層（40)之第二部分）、一 looo A厚度之未摻雜20% AlGaAs層（42)、一 0.9微米厚度之p型推雜40% AlGaAs層 (18)、以及一0. 1微求厚度之p型摻雜GaAs層（44)。在圖3c 中，該等層（42， 18， 44) 一起標為（46)。 該延伸空腔雷射器（2)係以切割後經清潔與鏡面塗佈之 面（2 8，3 0 )定義。傳統上，一切面（3 0 )會塗佈上一部分穿透

8Sil2434.ptd 第13頁 449935 五、發明說明（ίο) 之鏡面塗層，以使得射出裝置（2)之雷射光可耦合。當使用 切割面時，定義該雷射器之光學波導（即該條（24)下之區 域）必須與該雷射器（2 )整體結晶結構之晶譜軸對齊。同時 要求該量子井層（8, 10)之邊緣（9)與該條（24)之軸垂直，因 此該遮蔽罩幕（34)與該雷射器（2)整體結晶結構之結晶平 面間之旋轉對齊必須加以精確控制，以使得雷射器（2 )之鏡 面可以晶相半導體之天然切割平面定義。另外，離子蝕刻 面亦可用於鏡面，如此可免除條（2 4 )與邊緣（9 )相對於晶體 結構之對齊要求。該雷射空腔之長度舉例而言可在3 〇 〇微 米與1 2 0 0微米間。 雷射器構造經處理與切割成一系列具75微米寬度以及 300, 500, 700,900與1200微米變化空腔長度之元件。 如 T. Martin 與 C.R. Whitehouse 發表於 J. Crystal Growth 164 (1990) 57中之文獻所述，成長係於一 反應 器中進行。蟲晶膜沉積於裝載在該反應器中之2对半絕緣11 型摻雜GaAs晶圓（20)上。在成長開始前將原生之氧化物熱 移除出該晶圓（2 0 )之表面。使用三乙基鎵（TMa)(雖然亦 可使用二異丙基鎵（TIPGa)來替代）與乙基二曱基胺|呂貌 (EDMAA1)作為该Ιίΐ族前驅物，而經U50。献孕』解（Fpy齑體 ^ ^ ^ ^EP I -Ta-GS-L) .I, 與A 1 GaAs磊晶層利用硫化氫（hj)進行n型摻雜，而利用四 溴化碳（CBi：4)進行p型摻雜。以RHEED (反射高能電子繞 射）振盪校正成長速率，並於每一次循環操作前，利用rheed 於一固定As超壓下監視從As穩態過渡至Ga穩態之表面重建

4499 3 5 五、發明說明（11) 情形，以校正成長溫度。典塑的成長溫度為540 °C，其係利 用紅外高溫測定法（Ircon系列V’波長範圍〇 91 - 0, 97微米） 測量。5 4 0 t：之溫度已被認為近乎理想的成長溫度，可使 CBE成長中非所欲的氧與碳之加入減至最少。 該GaAs晶圓（20)係安裝在一無銦容器中，在其中該GaAs 晶圓（2 0 )端坐在容器裏，使得該成長基板與該遮蔽罩幕間 有緊密的接觸。晶譜對準係藉由將晶圓（2 0 )之主要平坦部 分靠在該容器中之一平坦面而達成。晶圓容器與遮蔽罩幕 之安裝係經設計，以使得其間之旋轉對齊可容忍市售晶圓 供應商所要求之該主要平坦面與該晶譜軸間之對準相比擬 (比 ± 0. 5 好）。 該CBE成長必須停止以於成長基板前插入該遮蔽罩幕 (34)。一AlGaAs之裸露表面若在嵌設罩幕時露出，可能會 有無法接受程度之污染。因此，於加上罩幕前，於整個基板 區域上方成長額外的1〇Α厚度之GaAs半層（39)。同時，在該 10(^層（8，1〇)成長之後，以一1(^厚度之(^^半層（4〇)結束 成長’並移除罩幕。然後於一1〇A GaAs成長重起層（剩下的 半層（40))之後成長剩餘的A1GaAs層。所得2〇A厚度之以以 層比該100A厚度之量子井層（8, 1〇)具有更廣效的帶隙，因 該20A GaAs層將不會造成該量子井層帶隙處的吸收損 失。 、 在CBE之遮蔽罩幕成長期間，該遮蔽罩幕完全於真空中儲 與移除’亦即其並不暴露在空氣中。目此完全避 免成長表面暴露在空氣中及/或複雜的真空外處理。

449935 五、發明說明（12) 以上的成長順序產生一平面構造，基本上其所具有之該 主動窄帶隙雷射區（4 )只有比該被動寬帶隙波導區（6 )高大 約5 0奈采。該成長製程確保區域間產生平滑梯度，其程度 為比50奈米長1〇0倍，或者高度差亦然（見圖3c的放大部 分）。此平滑梯度使雷射區（4)至波導區（6)之平均帶隙逐 漸增加。此確保區域間之界面對86 〇奈米波長下之雷射器 (2)幸s射而吕透明，因此吸收損失低。具有如圖1與2中所示 構造之雷射裝置舉例而言在空腔長度為5 〇 〇微米時，將具有 約5 0 0 A cm—2左右之臨界電流。 該遮蔽罩幕（3 4)係利用一適合之介電質製得，其係經選 擇以使CBE成長選擇性發生在暴露之GaAs .AlGaAs表面上， 而不會在§亥罩幕（34)之露出表面上。此確保有極少或沒有 晶體越過該遮蔽罩幕（34)之邊緣（48)從露出的表面（38)成 長。若成長從越過該遮蔽罩幕邊緣之露出表面發生，則當 除去罩幕時，越過該邊緣之晶體成長會破裂，留下殘破的邊 緣。因此，以塗佈有氧化矽、氮化矽或二氧化矽之矽遮蔽 罩幕為佳。 為了達成該特定成長程序中之良好邊緣界定，該遮蔽罩 幕（34)中開孔之邊緣（48)必須薄，即為微米厚度之級。此 確保該蟲晶成長製程不會受到比一磊晶層高丨〇 〇倍之罩幕 垂直壁之影響。因此，該遮蔽罩幕（34)係從矽晶圓形成（典 型上約45 0微米左右之厚度），而該薄邊緣係藉由使用一5% 氫氧化四甲基銨（TMAH)蝕刻而達成。此優先蝕刻該<；1丨1 > 平面，並在罩幕邊緣處產生一54.7。之削切（見圖3b的放大

8SJ12434,ptd 第16頁 449935 五、發明說明（13) 部分）。然而，亦可使用其它蝕刻。 该石夕罩幕（3 4)之邊緣應如圖3 b放大部分所示（4 8 )處般削 切。此確保該量子井層邊緣夠陡，以使其在後處理步驟中， 可以目視偵測，例如沉積電極可行罩幕對準，致使未加壓 (unpumped)之該條（24)下方無量子井區域，亦即其延伸至 該電極（26)邊緣之外。該條（24)下方之未加壓井區域將因 光學吸收而使裝置（2)之效率下降。 、該雷射器於一以〜8 6 0奈米為中心之窄帶隙下操作。雖 然，該雷射器（2)利用一以Ga As為基質之ΙΠ-V半導體裝置 說明於上’其亦可利用一以磷化銦（Inp)為基質之〖〖丨—v半 導體裝置為之，其可於〗.3或微米之級之波長下操作。 、另外，該波導與主動區亦可包括一以InAs、GaSb ‘InSb 為基^之I I I-V半導體組成物，用於於1微米至大於8微米波 長下操作之光電組件，或以GaN為基質者，於可見至肝波長 下操作。 如從圖3c之放大部分中可見者，該被動波導（46)之上層 接續該量子井區（31)之分佈。此係因為彌補該波導層（46) 之結晶層係成長於該量子井區域上方。在該量子井區域邊 f之上（例如在圖3c放大部分中邊緣（9)之上），該被動波導 之上表面中具有一階梯（6〇)，於此處接續該量子井區之 分佈。 以上說明係關於具一主動區之半導體光電裝置之建構， 相同之製程可用於在單一基板上成長複數個不同主動區之 原件製造中，如圖4中所示《圖4顯示出與圖3c中所示者類

88112434.ptd 第17頁 ::3 修正ΜΛ 主、發概萌~Τ14) 449935 迦 12434__ 月 a 修正 似的截面，但具有兩個主動區（31)與（31，）。圖4中所示之 整體晶體結構包括一基板（2 〇 )、一包括波導覆蓋層之下層 被動波導（2 9 )、一包括波導覆蓋層之上層被動波導（4 6 )以 及兩個量子井區域（31)與（3Γ)。該兩個量子井區域可為 不同帶隙之材料，並可具有不同的大小。若區域（31)與 (3 Γ )為相同材質所製，則它們可透過具兩個開孔之單一遮 蔽罩幕同時成長至相同基板（29)上。另外，該區域（31)與' (31 ’）亦可透過具不同位置開孔之不同遮蔽罩幕依序成' 長。此使得複數個光電裝置可整合於單一之整體莊a且& 畑'、、，Ώ日日暴板 L几f 尸編號說明 2 整體 4 主動 6 被動 8 量子 9 量子 10 量子 12 波導 14 波導 16 波導 18 波導 20 基板 22 介電 24 波導 ] 延伸之空腔雷射器 雷射區 波導區 井層 井層邊緣 井層 核心 下界覆蓋層 上界覆蓋層 絕緣層 條

88112434.ptc 第18頁 修正買 449935 _案號88112434_年月日 修正 五、發明說明 (15) 26 金屬接觸 28 切面 29 A 1 GaAs 層 30 切面 31 量子井區域 34 遮蔽幕罩 35 未摻雜20%AlGaAs層 36 未摻雜20%AlGaAs層 37 未摻雜20%AlGaAs層 38 遮蔽罩幕露出之區域 39 GaAs 層 40 GaAs 層 42 未摻雜20%AlGaAs層 43 未摻雜20%AlGaAs層 44 P型摻雜GaAs廣 46 層（42, 1 8, 44) 48 遮蔽罩幕之邊緣 60 被動波導區上表面之階梯

88112434.ptc 第19頁 修.正頁

Claims (1)

1. 449935 修正 Ο * + Γ“ j 年 月 '4濂號丨 88112434 六、申"Ϊ#Τ利綱一 J 1. —種光電半導體裝置，包含一具有核心區域之半導體 波導，於其内有至少一主動區，其中，於該一或多個主動區 外侧之該波導核心不受擴散主動區材料污染，且該一或多 個主動區與該波導係為一個整體，並於一加成生長程序中 成長。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該一或多個主動 區係位於兩相鄰之波導核心成長層間。 3. 如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中，一主動區包括 至少一帶隙比波導核心小之大體積層或量子井層。 4. 如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中，於一主動區中 之帶隙小於該主動區與該波導核心間過渡區域之帶隙。 5. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中，該等量子井層經 構形以作為一雷射器。 6. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中，該等量子井層經 構形以作為一偵測器。 7. 如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中，該波導與一或 多個主動區係利用化學束蠢晶成長。 8. 如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中，該波導與一或 多個主動區包含一 III-V半導體組成。 9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中，該I I I - V半導體組 成係以磷化銦為基質。 10. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中，該I I卜V半導體 組成係以砷化鎵為基質。 Π .如申請專利範圍第1 0項之裝置，其中，該波導包含砷

   \\326\2d-\90-04\88112434.ptc 第2丨頁 案號 88112434 曰 修正 六、_請專利範圍 化銘鎵，而一或多個主動區包括至少一層钟化錄。 1 2.如申請專利範圍第1 0項之裝置，其中，該波導核心包 含20%至40%之鋁，而該波導之上、下覆蓋層包含40%至80% 之鋁。 1 3.如申請專利範圍第1 2項之裝置，其中，該等覆蓋層之 一為η型摻雜，而該等覆蓋層之另一者為p型摻雜。 14.如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中，該裝置為一 延伸之空腔雷射器，包含至少一量子井層，位於一波導之核 心内，而該雷射器空腔的程度係由形成該裝置之整塊晶體 的天然切面所界定。 1 5 .如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中，有複數個主 動區。 16. —種光電半導體裝置之製造方法，包含下列步驟： 成長一半導體波導之一核心層之第一部分， 於該核心層之第一部分之部分區域上方選擇性成長一主 動層，以及 於該第一部分與該主動層上方成長該半導體波導之該核 心層之第二部分， 其特徵在於：該方法包括一加成生長程序。 1 7.如申請專利範圍第1 6項之方法，其中，一主動層之該 選擇性成長包含下列步驟： 選擇性覆蓋一部分該核心層之第一部分，使該核心層第 一部分之部分區域露出， 於該露出之部分區域上成長至少一主動層，以及

   88112434.ptc 第22頁 449935 案號881] 24如 六、令請專刺範圍 去掉該核心層第一部分之覆蓋 18. 如申請專利範圍第16或17^項之方法，其中，波導覆蓋 層成長於該核心層之上、下。 19. 如申請專利範圍第16或17項之方法，其中，一主動層 包含至少上T隙比波導核心小之大體積層或量子井層。 2 0 .如申請專利範圍第丨6或丨7項之方法，其中，該核心層 與主動層係利用化學束磊晶成長。 21_如申請專利範圍第16或17項之方法，其中，該核心層 與主動層包含III、v半導體組成。 22.如申請專利範圍第21項之方法，其中，該ιπ_ν半導體 組成係以磷化銦為基質。 2 3如申看專利範圍第2丨項之方法，其中，該I I I 半導體 組成係以砷化鎵為基質。 /4#如I請專利範圍第23項之方法，其中，該波導包含石申 化鎵， 或多個主動層包括至少一層砷化鎵。 2 5.如申請專利範圍第24項之方法波 含20%至40%之鋁而％ '士道々μ :丫，成及导松^ ’而δ亥波‘之上、下覆蓋層包含至8〇 % 之紹。 ΐΐϊ專利範圍第25項之方法，其中，該等覆蓋層之 一為η型摻雜，而該智港&盛 ，等覆盍層之另一者為Ρ型摻雜。 μ. °甲 '專利範圍第17項之方法，其中，該波導核心層 之弟一部分係以—機械護罩選擇性覆蓋。 28.如^申請專利範圍第27項之方法，其中，該護罩係由氧 化矽、氮化矽或二氧化矽塗覆之矽所製。

   \\326\2d-\90-04\88112434. 第23頁 449935 _案號88112434_年月日__ 六、申請專利範圍 2 9.如申請專利範圍第27項之方法，其中，界定一開孔使 該波導核心層之第一部分露出之護罩邊緣呈錐狀，使得靠 近該波導核心層第一部分之邊緣形成該錐狀體之薄端。 3 0.如申請專利範圍第16或17項之方法，其中，複數個主 動層成長於該核心層第一部分之不同部分區域上方。

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