Brevet FR2601505A1 — publié le 19880115

-- 1 -DISPOSITIF SEMICONDUCTEUR INTEGRE DU TYPE DISPOSITIF DE COUPLAGE ENTRE UN PHOTODETECTEUR ET UN GUIDE D'ONDE LUMINEUSE L'invention concerne un dispositif semiconducteur intégré du type dispositif de couplage entre un photodétecteur D et un guide d'onde lumineuse G1, fonctionnant dans une bande de longueurs d'onde données, comprenant d'une part, for05 mées successivement en surface d'un substrat S semiconducteur d'un composé IT-- une couche de confinement CO en un composé III-V et une couche C1 transparente pour les longueurs d'onde de fonctionnement en un composée T3-Z d'indice supérieur à celui de la couche de confinement, couche C1 dans laquelle est 10 réalisé le guide d'onde lumineuse G1, et comprenant d'autre part, une couche C3 absorbante pour les longueurs d'onde de fonctionnement en un composé III-V d'indice supérieur à celui du guide, couche C3 dans laquelle est réalisé le photodétecteur. Le dispositif selon l'invention trouve son application dans la détection du signal de sortie sur l'une des voies d'un interféromètre de type MachZender par exemple, ou sur les voies de sortie d'une matrice de commutation optique, pour commander une contre-réaction d'ajustage de la tension 20 des. électrodes dans le but de compenser les dérives indésirables par exemple. Ce dispositif trouve aussi son application dans la réalisation de bistables optiques par exemple. Un tel dispositif de couplage est connu de l'état de la technique par la publication de R. TROMER dans "Elec25 tronics Letters 25th, April 1985, Vol.21, N .9" intitulée "Monolithic InGaAs Photodiode Array illuminated through an integrated waveguide". Ce document décrit un dispositif réalisé a partir d'un substrat en phosphure d'indium (InP), orienté (100) et dopé au soufre d'épaisseur 220/um et de 30 type n+, sur une face duquel est réalisé un guide d'onde - 2 intégré, et sur l'autre face duquel est réalisée une photodiode PIN en arséniure de gallium et d'indium (InGaAs). Le dispositif est réalisé en deux étapes. La première étape comprend la réalisation de la photodiode par croissance épi05 taxiale en phase liquide d'une couche d'arséniure de gallium et d'indium (InGaAs) non dopée, de type n d'épaisseur 3/um, servant de couche active, puis de deux fines couches tampons de composition quaternaire en InGaAsP, suivies d'une couche supérieure en phosphure d'indium (InP). La couche supérieure 10 de phosphure d'indium est destinée à protéger le dispositif en cours d'élaboration pendant la seconde étape de croissance épitaxiale. Cette seconde étape de croissance épitaxiale comprend la réalisation du guide d'onde sur la face opposée du substrat par le dépôt d'une succession de trois couches, la 15 première de phosphure d'indium (InP), la seconde d'InGaAsP ( X g = 1,036/um) et la troisième de phosphure d'indium (InP). La lumière est introduite dans la photodiode en traversant la totalité du substrat. A cet effet une facette est créée en travers des couches formant le guide, sous la 20 photodiode, au moyen d'une gravure anisotrope de ces couches. L'élaboration de la photodiode, qui est du type PLANAR, comprend encore la diffusion sur un diamètre de 100/um d'atomes de zinc (Zn) dans la couche d'arséniure de gallium et d'indium (InGaAs), la passivation des surfaces externes par 25 une couche de Si3N4 déposée par plasma, et la réalisation des contacts p et n au moyen d'une métallisation de titane et d'or (Ti-Au). Le dispositif décrit dans le document cité présente pour l'application envisagée à la détection de présence 30 de signal, plusieurs inconvénients: - en premier lieu, le détecteur constitué par la photodiode est réalisé sur une face différente de la face du substrat sur laquelle est réalisé le guide. Ceci est un inconvénient pour la disposition du substrat dans un boîtier 35 par exemple, ou pour tout autre dispositif de support du substrat; 2601505- 3 - en second lieu, le fait que le faisceau lumineux doit traverser le substrat interdit l'utilisation de substrats standard semi-isolants de grande épaisseur, de l'ordre de 330/um; - en troisième lieu, la lumière réfléchie par la plaquette n'est plus guidée. Ce dispositif donne donc lieu à des pertes d'autant plus importantes que le substrat est épais; en quatrième lieu, le fait que dans le disposi10 tif connu la lumière réfléchie n'est pas guidée interdit de disposer plusieurs dispositifs côte à côte. En effet, dans ces conditions chaque dispositif recevrait une partie du signal destiné aux dispositifs adjacents. Ainsi on ne peut par exemple utiliser le dispositif connu pour détecter les signaux en 15 sortie d'un système de démultiplexage, sortie constituée par une pluralité de guides de lumière transportant des signaux de longueur d'onde différente, car l'utilisation de ce dispositif produirait un multiplexage indésirable de ces signaux; - en cinquième lieu, la totalité du signal trans20 porté par le guide de lumière est obligatoirement transmise au détecteur. Cela interdit d'utiliser ce signal en dehors de cette opération de détection, le dispositif connu ne possédant qu'une voie. Ce dispositif est donc inutilisable pour la détection d'une simple présence de signal par exemple, cette dé25 tection devant être faite sans prélever la totalité du signal, ce dernier étant destiné à un autre traitement. Le but de l'invention-est de fournir un dispositif qui permet de s'affranchir de ces inconvénients. Selon l'invention ce but est atteint à l'aide 30 d'un dispositif tel que décrit dans le préambule, caractérisé en ce que la couche absorbante C3 est réalisée en surface de la couche transparente C1 de manière telle que le photodétecteur est formé en surface du guide d'onde lumineuse G1 et couplé avec ce dernier parallèlement à son axe sur une longueur 35 donnée L2 dite de couplage dont est fonction la quantité de 260 1 505 -4 lumière issue du guide et recueillie par le photodétecteur. Dans une variante de l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend, réalisée entre la couche transparente C1 alors dite première couche transparente, et la 05 couche absorbante C3, une dite seconde couche C2 transparente pour les longueurs d'onde de fonctionnement, en un composé 1'-]I d'indice compris entre celui de la première couche transparente C1 et celui de la couche absorbante C3, seconde couche transparente C2 dans laquelle est réalisé un second 10 guide d'onde lumineuse G2 dit guide intermédiaire, formé en surface du guide réalisé dans la première couche transparente C1, lequel est alors dit guide principal G1, et couplé avec ce dernier parallèlement à son axe sur une longueur L1 dite de couplage dont est fonction la quantité de lumière issue du 15 guide principal G1 et recueillie par le guide intermédiaire G2À Le dispositif selon l'invention présente alors entre autres les avantages suivants: - le (ou les) guide(s) sont réalisés sur la même 20 face du substrat que le photodétecteur, ce qui facilite d'une part l'encapsulation, et d'autre part la fabrication en synergie avec d'autres dispositifs semiconducteurs associés. En outre le substrat peut être d'une épaisseur standard; - la lumière est toujours guidée, ce qui permet 25 de réaliser des dispositifs conformes à l'invention, en surface de guides de lumière rapprochés, sans craindre des multiplexages indésirables; - la quantité de lumière prélevée par le photodétecteur est fonction de la longueur de couplage, par consé30 quent cette quantité de lumière peut être suffisamment faible pour ne pas perburber le fonctionnement d'un dispositif traitant par ailleurs le signal porté par le guide de lumière; - la quantité de lumière prélevée par le photodétecteur fournit suffisamment d'informations pour prévoir par 35 exemple une contre-réaction d'ajustage d'électrodes de polarisation placées sur le guide de lumière; -5 - le dispositif selon l'invention peut éventuellement être utilisé comme système de commutation. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante illustrée par les figures annexées dont: 05 - la figure la qui représente un dispositif selon l'invention directement couplé à un guide de lumière vu du dessus schématiquement; - la figure lb qui représente schématiquement une coupe transversale de ce dispositif selon l'axe II' de la fi10 gure la; - la figure lc qui représente schématiquement une coupe transversale de ce dispositif selon l'axe JJ33' de la figure la; - la figure ld qui représente schématiquement une 15 coupe transversale de ce dispositif selon l'axe KK' de la figure la; - la figure 2a qui représente un dispositif selon l'invention couplé à un guide de lumière au moyen d'un guide intermédiaire, vu du dessus, schématiquement; - la figure 2b qui représente schématiquement une coupe transversale.de ce dispositif selon l'axe II' de la figure 2a; - la figure 2c qui représente schématiquement une coupe transversale de ce dispositif selon l'axe 33' de la fi25 gure 2a; - la figure 2d qui représente schématiquement une coupe transversalede ce dispositif selon l'axe KK' de la figure 2a; - la figure 3a qui représente les variations, en 30 fonction de la longueur d'onde k, des indices de réfraction n1, n2, n3 respectivement du composé binaire InP-n(courbe IA), du composé quaternaire Gaxlnlx, ASy Pl-y dans lequel y = 0,2 (courbe IIA) et du composé quaternaire GaxI1_x, AxyPl_y dans lequel y 0,7 (courbe IIIA); - la figure 3b qui représente les variations, en - 6 fonction de la longueur d'onde X, des coefficients d'absorption a du composé binaire InP-n (courbe IB), du composé quaternaire (GaxInlx, Asy Ply) dans lequel y = 0,2 (courbe IIB) et du composé quaternaire (GaxInlx, AsyPly) dans 05 lequel y 0,7 (courbe IIIB); - la figure 4a qui représente un interféromètre intégré du type Mach-Zender muni d'un dispositif selon l'invention; - les figures 4b à 4f qui représentent le 10 séquencement des signaux soit en tension soit en intensité dans cet interféromètre; - la figure 5 qui représente un dispositif de démultiplexage intégré muni de dispositifs selon l'invention; - les figures 6a et 6b qui représentent les cour15 bes d'égale intensité dans des coupes du dispositif selon l'invention correspondant respectivement à la figure lc ou 2c en tout début de couplage, puis après une certaine distance de couplage. Tel que représenté schématiquement vu du dessus 20 sur la figure la, le dispositif de couplage selon l'invention est appliqué d'une part à un guide d'onde lumineuse G1 et d'autre part à un photodétecteur D. La figure lb est une coupe transversale selon l'axe II' du dispositif représenté figure la. Tel que repré25 senté schématiquement sur la figure lb, ce dispositif comprend d'abord, formé sur l'une des faces d'un substrat semiconducteur S en un composé du groupe TJT-W une couche dite de confinement Co, de maille cristalline compatible et d'indice de réfraction no. Sur cette couche de confinement Co est disposée une couche C1 en un composé semiconducteur du groupe III-V de maille cristalline compatible avec les précédentes et d'indice de réfraction: nl no. Dans cette couche C1 d'indice n1 est formé, par exemple au moyen du procédé de réalisation décrit plus loin, 2 6 0 1 5 0 S Z601505 -- 7 -un ruban constituant un guide de lumière. A cet effet le matériau formant la couche C1 est en outre sélectionné parmi les composés transparents dans une bande de longueurs d'onde de fonctionnement choisie, par exemple pour les longueurs d'onde 05 utilisées en télécommunication qui sont: k1 = 1,3/um ou 12 1,55/um La figure -lc est une coupe transversale selon l'axe JJ33' du dispositif représenté figure la. Tel que repré10 senté schématiquement figure lc ce dispositif comprend, réalisé en surface de la couche C1, une couche C3 en un composé semiconducteur du groupe m-rt, de maille cristalline compatible avec les couches précédentes, et d'indice de réfraction: n3 > nl > no. Dans cette couche supérieure C3 est formé par exemple au moyen du procédé de réalisation décrit plus loin, un photodétecteur D. A cet effet le matériau formant la couche C3 est en outre sélectionné parmi les composés absorbants dans 20 le domaine de longueurs d'onde de fonctionnement choisi. Le photodétecteur réalisé à partir de la couche C3, est disposé en surface du guide d'onde G1 et est couplé avec. ce dernier parallèlement à son axe sur une longueur L2, dite de couplage. Compte tenu des indices différents des matériaux qui constituent ce dispositif, un signal 1 injecté dans le guide de lumière G1, passera, pour une partie 2 fonction de la longueur de couplage L2 ainsi que des indices, dans le milieu absorbant C3. Ainsi selon la longueur de couplage choi30 sie, pour des matériaux d'indice donné, la proportion *2 de signal recueillie par le photodétecteur D, pourra varier de quelques pour cent à pratiquement cent pour cent. La figure ld est une coupe transversale selon l'axe KK' du dispositif de la figure la. Le photodétecteur 35 comporte en outre une couche C4 pour former avec la couche C3 - 8 -8 par exemple une jonction p-n, et des électrodes E1 et E2. Dans ces conditions, dans le cas d'une faible proportion '2 de signal prélevé, le dispositif selon l'invention pourra être utilisé comme détecteur de présence de si05 gnal, alors que le signal 41 lui-même sera transporté par le guide G1 vers un dispositif de traitement de signal non représenté et non décrit ici comme ne faisant pas partie de l'invention. Dans ce cas le dispositif selon l'invention présente donc deux voies optiques utilisables, la première 10 voie transportant le signal principal 1 dans le guide de lumière G1 qui est donc dit guide principal et la seconde voie transportant une portion 2 du signal pour la détection. Dans le cas o, au contraire, la totalité du signal 1 est prélevée par le détecteur, la fonction du dispo15 sitif selon l'invention est alors la même que celle du dispositif connu de l'état de la technique. Mais dans l'un et l'autre cas, c'est-à-dire soit le cas à une voie, soit le cas à deux voies le dispositif selon l'invention présente sur le dispositif connu les diffé20 rences et avantages notables déjà signalés: le guide et le détecteur sont réalisés sur la même face du substrat; - la lumière ne traverse pas le substrat; - la lumière est toujours guidée. 25 Tel que représenté schématiquement vu du dessus sur la figure 2a, dans une variante de l'invention, le dispositif de couplage est appliqué d'une part à un guide d'onde G2 dit guide intermédiaire, et d'autre part à un photodétecteur D. Le guide d'onde intermédiaire G2 est lui-même couplé paral30 lèlement à son axe et sur une longueur L1, dite de couplage, au guide principal G1 qui transporte un signal dans un domaine de longueurs d'onde choisi par exemple autour de: %1 = 1,3/um ou %2 1,55/um correspondant aux standards utilisés en télécommunication. _ 9 La figure 2b -est une coupe transversale selon l'axe II' du dispositif représenté figure 2a. A ce niveau le dispositif comprend des couches qui présentent les mêmes caractéristiques que montré figure lb. La figure 2c est une coupe transversale selon l'axe JJ33' du dispositif représenté figure 2a. Tel que représenté schématiquement figure 2c, ce dispositif comprend, réalisée en surface de la couche C1, une couche C2 en un matériau semiconducteur du groupe III-V de maille cristalline compa10 tible avec les couches précédentes et d'indice de réfraction: n2 > n1 > no. Dans cette couche C2 est formé, par exemple au moyen du procédé de réalisation décrit plus loin, le guide d'onde G2 dit guide intermédiaire. A cet effet, le matériau 15 constituant la couche C2 est sélectionné parmi les composés transparents dans le domaine de longueurs d'onde de fonctionnement choisi. La figure 2d est une coupe transversale selon l'axe KK' du dispositif de la figure 2a. Tel que représenté 20 schématiquement sur la figure 2d, ce dispositif comprend en outre une couche C3 réalisée en surface de la couche C2, en un composé semiconducteur du groupe III-V, compatible avec les couches précédentes, et d'indice de réfraction: n3 > n2 > nl > no25 Dans cette couche supérieure C3 est formé comme il a été dit précédemment le photodétecteur D. Le matériau formant la couche C3 est donc sélectionné parmi les composés absorbants dans le domaine de longueurs d'onde choisi. Le photodétecteur réalisé à partir de la couche C3 est disposé en 30 surface du guide d'onde intermédiaire G2 et est couplé avec ce dernier parallèlement à son axe sur une longueur de couplage L2. Compte tenu des indices différents des matériaux qui constituent ce dispositif, un signal 41 injecté dans le 35 guide principal G1, passera pour une partie 42 fonction de la 260 1 505 - 10 longueur de couplage L1, dans le guide intermédiaire G2. La proportion de signal 2 recueillie par le guide intermédiaire G2 peut varier de quelques pour cent à pratiquement cent pour cent. Cependant le principal intérêt de cette variante du dispositif selon l'invention réside dans la possibilité de pouvoir prélever seulement une faible partie 4 2 du signal 4 1, cette partie 4 2 étant alors transportée par le guide intermédiaire G2 en direction du photodétecteur, et la lon10 gueur de couplage L2 entre le photodétecteur D et le guide intermédiaire G2 étant alors choisie telle que la totalité du signal 4 2 passe dans le photodétecteur. Cette variante est particulièrement intéressante pour transporter la partie 42 du signal 41 dans une zone du 15 substrat éloignée du guide principal G1, et dans laquelle est réalisé le photodétecteur D. Le dispositif selon l'invention présente ainsi, sur le dispositif connu de l'état de la technique, en plus des avantages cités plus haut, l'avantage que le signal 4 1 reste utilisable pour l'application à laquelle 20 il était primitivement destiné, en général un transport d'informations codées. A cet effet, comme il a été dit, le guide intermédiaire G2 est d'abord couplé comme il est montré figure 2a, au guide principal G1 sur une longueur L1. Mais ce guide in25 termédiaire G1 est muni à. l'extrémité de la longueur de couplage L1 d'une facette-miroir M1 pour dévier le faisceau 42 par réflexion, vers le photodétecteur D, dans une direction différente de la direction de l'axe du guide principal G1. Eventuellement, le guide intermédiaire G2 peut 30 même être muni de plusieurs facettes-miroirs pour dévier par = _des réflexions, le faisceau 4 2, selon un chemin complexe, vers le photodétecteur D. Tel que représenté en coupe sur la figure 2d, pour constituer le photodétecteur D, une couche C4 est formée 35 en surface de la couche absorbante C3 pour réaliser avec cette -. 11 dernière une jonction p-n, et ces couches sont munies d'électrodes E1 et E2Afin d'améliorer le rendement du dispositif formé par le couplage entre le guide intermédiaire G2 et le photodé05 tecteur D, dans cette variante de l'invention, le guide intermédiaire G2 peut être muni en son extrémité d'une facette-miroir M2 qui réfléchit le flux 42 en direction de la couche absorbante C3. Dans un exemple de réalisation du dispositif se10 lon l'invention et de sa variante, le substrat S est un composé binaire ATT-Bv dans lequel A est l'élément indium (In) et B est l'élément phosphore (P) formant le phosphure d'indium (InP). Ce substrat peut être rendu semi-isolant par une dopage au moyen de l'ion Fe. Dans cet exemple de réalisation, la couche de confinement Co est un composé AlT"-Bu n+, qui peut être du phosphure d'indium (InP) à quelques 1018 impuretés par cm3, et la couche C1 formant le guide principal G1 est un composé AT-Bv n- qui peut être du phosphure d'indium (InP) non dopé intentionnellement. Ce matériau est alors transparent pour la longueur d'onde: 1 = 1,3/um comme il apparaît d'après la courbe IB de la figure 3b qui donne les coefficients d'absorption a en fonction de la lon25 gueur d'onde X. Ce matériau présente d'autre part l'indice de réfraction représenté sur la figure 3a par la courbe IA, en fonction de la longueur d'onde X, de valeur n1 pour la longueur d'onde k1 1,3/um. Le matériau composant la couche absorbante C3 30 peut être avantageusement un composé ternaire (A m X", YZ) dans lequel A est l'indium (In), X est le gallium (Ga) et Y est l'arsenic (As), c'est-à- dire GaInAs. Ce matériau peut également être avantageusement tout composé quaternaire de formule (A. X, - BV Y:) dans lequel A est l'indium 35 (In), X est le gallium (Ga), Y est l'arsenic (As) et B est le 2601505- 12 phosphore (P), et de composition (Gax Inl-x, AsyPly) dans laquelle la concentration y est de l'ordre de 0,7 ou supérieur à. 0,7. En effet la courbe IIIA de la figure 3a qui représente les variations de l'indice de réfraction de ce composé 05 quaternaire en fonction de la longueur d'onde, montre qu'à X 1 = 1,3/um cet indice n3 est suffisamment supérieur à l'indice n1 du guide G1. D'autre part la courbe IIIB de la figure 3b qui représente le coefficient d'absorption a de ce composé en fonction de la longueur d'onde, montre qu'à Xl = 10 1,3/um ce composé présente une absorption suffisamment importante pour que la fonction détection soit réalisable. Des courbes des figures 3a et 3b on peut déduire en outre que l'indice de réfraction du composé ternaire GaInAs sera supérieur à l'indice du composé quaternaire GaxInlxAsy 15 Pl-y dans lequel y > 0,7, et que l'absorption dudit composé ternaire sera supérieure à l'absorption dudit composé quaternaire. On déduira d'autre part que les composés quaternaires de formule GaxInjxAsyPly dans lesquels 0,7 X 1 = 1,3/um, son indice de réfraction n2 est tel que: 35 nI - 13 D'autre part la courbe IIB de la figure 3b, qui représente les variations du coefficient d'absorption de ce composé quaternaire, montre qu'il est transparent pour la longueur d'onde X1 = 1,3/um. Des courbes des figures 3a et 3b, on peut déduire en outre que d'autres composés quaternaires peuvent être choisis pour constituer la couche transparente C2 en choisissant y 0,2, mais tel que pour Ies indices, la relation: nl l'autre standard de longueur d'onde X 2 = 1,55/um doit être utilisé, les courbes de la figure 3 permettent de choisir des 15 composés de formule appropriée à remplir les conditions définies plus haut pour former les couches C1, C2, C3. La couche C4 destinée à former avec la couche C3 une jonction p-n pour constituer le photodétecteur D, peut être avantageusement obtenue par la diffusion d'ions tels que 20 Zn ou Cd dans une zone de la couche C3, zone en surface de laquelle est alors réalisée une électrode de contact E1 par tout moyen connu de l'état de la technique par exemple à l'aide d'une multicouche Ti-Pt-Au. Le fonctionnement du photodétecteur nécessite une seconde électrode E2 qui peut 25 être réalisée dans une zone laissant apparaître la couche Co, cette zone étant par exemple dégagée au moyen d'une gravure des couches supérieures et recevant le dépôt par exemple d'une multicouche Au-Ge-Ni. Il est également possible de réaliser le 30 dispositif selon l'invention directement sur un substrat de composition conforme à la composition décrite pour la couche de confinement Co. Dans ce cas, il est possible de réaliser le second contact E2 du détecteur sur la face arrière du substrat. Exemple I d'application de l'invention Pour mettre en oeuvre cette première application - 14 de l'invention proposée à titre d'exemple, on utilise le dispositif selon l'invention, selon l'une ou l'autre des variantes, mais dans les cas o les longueurs de couplage sont prévues telles que seulement une faible partie du signal est 05 recueillie par le photodétecteur D, la plus grande partie du signal continuant de se propager dans le guide G1. Cette première application de l'invention est illustrée par la figure 4a. Cette figure 4a montre un interféromètre Mach-Zender qui est entièrement et monolithiquement in10 tégré sur un substrat monocristallin semiconducteur S, selon une technologie décrite dans la demande de brevet européen 0 179 507. Cet interféromètre comprend un guide d'onde lumineuse GE dans lequel est injecté un signal 4 E en lumière monocromatique de longueur d'onde par exemple X 1 = 1,33/um. Ce faisceau 42 rencontre une lame semi-réfléchissante M10 qui partage le faisceau 4E en deux faisceaux d'égale amplitude 411 et f12. La distance optique parcourue par les faisceaux 11 et 412 dans les branches B11 et B12, avant d'être recombinés par la lame semi-réfléchissante M20, 20 est la même. Ces trajets dans les branches B11 et B12 sont soumis d'une part à une réflexion par un miroir totalement réfléchissant Mll et M12 respectivement et à l'action d'un champ électrique par l'une des deux électrodes K11 ou K12, une différence de potentiel étant appliquée à cet effet entre 25 l'une de ces électrodes par exemple K12 et une électrode de masse prise sur le substrat par exemple, l'autre électrode par exemple K11 n'étant réalisée que pour symétriser le montage et étant donc reliée à la masse. La figure 4b montre les variations de la tension 30 V1 appliquée à l'électrode K12, en fonction du temps t. La figure 4c montre les variations de l'intensité optique I(Q) en fonction du temps, qui sont induites par les variations de la tension V1. La figure 4d montre alors la forme du signal Q 35 codant le faisceau 4 1 dans la branche de sortie G1, le - 15 signal Q étant le complémentaire du signal Q codant le faisceau '1 dans la branche de sortie G'I. La figure 4e montre les variations de. l'intensité optique.I(Q) des signaux Q et Q dans les branches de sortie G1 et G'1 en 05 fonction du déphasage A". Enfin la figure 4f montre les variations du taux d'extinction TEI= max I(Q) TE = - =' IE I(Q) en fonction de l'erreur de déphasage - entre IQ et IQ La comparaison des figures 4e et 4f montre que si 10 un très petit déphasage supplémentaire 6 apparaît entre Iq et IT qui devraient théoriquement se trouver en opposition de phase, alors le taux d'extinction TE diminue très rapidement et en fait l'extinction ne peut plus être obtenue. Ceci peut être dû à la dérive des tensions de polarisation des électrodes K1j ou K12 par exemple en fonction des variations de température. En plaçant un dispositif selon l'invention sur l'une des branches de sortie de l'interféromètre, on peut détecter soit la non-extinction, soit plus facilement la non20 atteinte d'un maximum et agir au moyen d'un dispositif 10 non décrit ici, pour rectifier- la valeur de-la (ou des) tension(s) sur la (ou les) électrode(s) Kll (et K12). Exemple II d'application de l'invention Il est connu de l'état-de la technique, par la 25 publication par Alain CARENCO dans EIE (21, rue d'Assas, Paris), un bistable optique qui comprend d'une part deux guides de lumière intégrés sur un substrat semiconducteur et couplés latéralement au moyens d'électrodes, et qui comprend d'autre part un détecteur de signal, lequel n'est pas intégré. 30 Une amélioration à ce bistable peut être apportée en réalisant le détecteur conformément à l'invention. - - 16 Exemple III d'application de l'invention Le dispositif selon l'invention peut être utilisé, dans le cas o les longueurs de couplage sont prévues pour que tout le signal d'entrée soit recueilli par le détecteur, 05 pour prélever en sortie de guides d'onde des signaux démultiplexés. Cette application est illustrée par la figure 5. Cette figure 5 représente vu du dessus, réalisés monolithiquement intégrés sur un substrat semiconducteur, deux ou 10 plusieurs guides G1, G2 etc, transportant chacun des fais1 1 ceaux monocromatiques de longueur d'onde respectivement 1, X 2, etc. Ces faisceaux peuvent provenir d'un guide unique d'entrée GE transportant ainsi un signal E multiplexé, qui peut être démultiplexé du fait que les signaux de longueur d'onde X1, X2 etc passent sélectivement dans les guides G1, G2 1 1 etc respectivement, par couplage, du fait que l'indice de réfraction des guides G1, G2 est précisément prévu pour favoriser la propagation à ces longueur d'onde. Du fait de l'intégration d'une part, et pour permettre le couplage sélectif d'autre part, les guides G1, G2 I 1 sont réalisés sur le substrat d'une façon rapprochée. Des photodétecteurs D1, D2 etc placés sur les guides G1, G2 conformé1 1 ment à l'invention, permettent de détecter les signaux respectifs transportés, sans risque d'un nouveau multiplexage. Ce résultat ne pourrait être obtenu au moyen du dispositif cité comme état de la technique, car un nouveau multiplexage des signaux se produirait à la traversée du substrat, entre les guides et les détecteurs du fait que pendant 30 cette traversée du substrat les signaux ne sont plus guidés. Procédé de réalisation du dispositif selon l'invention Tout à fait à titre d'exemple, un procédé de réalisation avantageux de l'invention est décrit ci-après. Ce procédé met en oeuvre la croissance épitaxiale 35 en phase vapeur (VPE) ou la croissance épitaxiale en phase -.17 liquide (LPE), la croissance VPE étant cependant préférée. Sur un substrat S monocristallin orienté, est ainsi réalisée la première couche Co dite de confinement. Puis une cannelure 1 est pratiquée dans la couche Co par gravure 05 anisotrope de façon à ce que cette cannelure présente des parois longitudinales formées par des facettes cristallines (voir figures lb et 2b); Ensuite la couche C1 est réalisée en surface de la couche Co de préférence par croissance VPE. En effet, par 10 ce procédé la vitesse de croissance à partir des parois longitudinales de la cannelure peut être plus élevée que la vitesse de croissance sur la surface supérieure de la couche Co. C'est pourquoi grâce à la croissance VPE la surface supérieure de la couche C1 va être de type PLANAR. Un tel résultat pourrait 15 plus difficilement être obtenu avec les types de croissance dits MOVPE ou MBE qui constituent le plus souvent des couches d'épaisseur uniforme, ne permettant donc pas d'obtenir une structure PLANAR sur une cannelure. Les cannelures ainsi remplies par la couche C1 forment les guides G1. Puis dans l'ouverture de masques appropriés les guides G2 sont réalisés pr croissance épitaxiale localisée. Les guides G2 croissent alors sous forme de rubans, en relief sur la couche C1, et présentent des faces longitudinales formées de facettes cristallographiques. Cette méthode permet 25 d'obtenir de la même façon des miroirs M1 formés de facettes cristallographiques. Enfin dans l'ouverture de masques appropriés les détecteurs D sont réalisés par croissance épitaxiale localisée, en relief sur les guides G1 ou G2, et présentent alors 30 des faces longitudinales et terminales formées de facettes cristallographiques. Cette méthode permet d'obtenir de la même façon des miroirs M2 formés de facettes cristallographiques. Les couches C4 et les électrodes E1 et E2 sont alors réalisées d'une façon connue de l'état de la technique. 35 Par ce procédé de réalisation incluant la gravure - 18 anisotrope et l'épitaxie localisée, la lumière est particulièrement bien confinée dans les guides et dans les détecteurs et les pertes sont aussi faibles que possible, ces pertes étant d'ailleurs diminuées, par rapport au dispositif connu de 05 l'état de la technique, du fait que la lumière est toujours guidée. Les figures 6a et 6b illustrent la propagation de la lumière dans le dispositif selon l'invention. La figure 6b montre les courbes d'égale intensité 10 dans le dispositif représenté en coupe figure lc ou 2c en tout début du couplage, et permettent de juger de la localisation de la lumière dans le guide G1. La figure 6b montre les courbes d'égale intensité dans le dispositif représenté en coupe figure lc ou 2c après 15 une certaine distance de couplage, et permettent de juger de la localisation de la lumière qui passe par couplage du guide G1 dans le détecteur D ou dans le guide G2. On notera en outre que le dispositif selon l'invention peut aussi être obtenu par un procédé mettant en 20 oeuvre la croissance épitaxiale non localisée, suivie de gravures sélectives dans les ouvertures de masques de formes appropriées. Une telle technique est à ce jour classique pour l'homme du métier. Enfin dans ce dernier procédé de réalisation, si 25 le substrat est d'une composition identique à celle préconisée pour la couche de confinement Co, le dispositif conforme aux figures 1 peut être réalisé en une seule étape d'épitaxie. - 19 REVENDICATIONS: 1. Dispositif semiconducteur intégré du type dispositif de couplage entre un photodétecteur D et un guide d'onde lumineuse G1 fonctionnant dans une bande de longueurs d'onde 05 données, comprenant d'une part formées successivement en surface d'un substrat S semiconducteur d'un composé '-U une couche de confinement Co en un composé L]-r et une couche C1 transparente pour les longueurs d'onde de fonctionnement en un composé mr d'indice supérieur à celui de la couche de 10 confinement, couche C1 dans laquelle est réalisé- le guide d'onde lumineuse G1, et comprenant d'autre part une couche C3 absorbante pour les longueurs d'onde de fonctionnement en un composé NlT-r d'indice supérieur à celui du guide, couche C3 dans laquelle est réalisé le photodétecteur, caractérisé en 15 ce que la couche absorbante C3 est réalisée en surface de 'la couche transparente Cl de manière telle que le photodétecteur est formé en surface du guide d'onde lumineuse G1 et couplé avec ce dernier parallèlement à son axe sur une longueur donnée L2 dite de couplage dont est fonction la quantité de 20 lumière issue du guide et recueillie par le photodétecteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend réalisée entre la couche transparente C1, alors dite première couche transparente, et la couche absorbante C3, une dite seconde couche C2 transparente pour les 25 longueurs d'onde de fonctionnement, en un composé m n- d'indice compris entre celui de la première couche transparente C1 et celui de la couche absorbante C3; seconde couche transparente C2 dans laquelle est réalisé un second guide d'onde lumineuse G2 dit guide intermédiaire, formé en surface du guide 30 réalisé dans la première couche transparente C1, lequel est alors dit guide principal G1, et couplé avec ce dernier parallèlement à son axe sur une longueur L1 dite de couplage. dont est fonction la quantité de lumière issue du guide principal G1 et recueillie par le guide intermédiaire G2. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, - 20 caractérisé en ce que le substrat S est en un composé A=TBV dans lequel A est par exemple l'élément indium In et B est par exemple l'élément phosphore P, en ce que la couche de confinement est en ce composé A=By de type de. 05 conductivité n+, en ce que la première couche transparente C1 est en ce composé A=By de type de conductivité n-, et en ce que la couche absorbante C3 est en un composé (ATTX]-", BF Yr) dans lequel A est par exemple l'élément indium (In), X est par exemple l'élément gallium (Ga), B 10 est par exemple l'élément phosphore (P) et Y est par exemple l'élément arsenic (As) formant ainsi un composé quaternaire de formule (GaIn, Asy Ply) dans laquelle la concentration y est choisie pour obtenir des propriétés absorbantes du composé à la longueur d'onde de fonctionnement choisie. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que pour la longueur d'onde de fonctionnement choisie X 1 = 1,3/um, la concentration y est liée par la relation 0,7 S y 5. Dispositif selon l'une des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la seconde couche transparente C1 est en un composé (Am=XT=, BK Yy) dans lequel par exemple A est l'indium (In), X est le gallium (Ga), B est le phosphore (P) et Y est l'arsenic (As) formant ainsi un composé quaternaire de formule (GaIn, Asy Ply) dans laquelle la con25 centration y est choisie pour obtenir des propriétés de transparence pour la longueur d'onde de fonctionnement choisie. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour la longueur d'onde de fonctionnement choisie À 1 = 1,3/um la concentration y est liée par la relation 30 0,1 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les faces longitudinales du ou des guides d'onde lumineuse ainsi que les faces du détecteur sont limitées par des facettes cristallographiques. 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, - 21 caractérisé en ce que le guide intermédiaire G2 est muni à l'extrémité de la longueur L1 de couplage d'une facette miroir M1 pour réfléchir la lumière en direction du photodétecteur, alors placé dans une zone éloignée du guide G1. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que la facette miroir M1 est une facette cristallographique. 10. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 9 caractérisé en ce que le guide intermédiaire G2 est muni à 10 l'extrémité de la longueur de couplage L2 d'une facette miroir M2 pour réfléchir la lumière en direction de la couche absorbante C3 du photodétecteur D. 11. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que la facette-miroir M2 est une facette cristallo15 graphique.