(57)【要約】【課題】小型で高速、かつ信頼性の高い吸収型半導体光変調器を提供する。【解決手段】半導体基板上に、少なくとも光を吸収する機能を有するコア層を含む光導波路を形成し、光導波路は光入射端面を有し、光導波路の上方に光導波路に電気信号を印加する上部電極を形成しており、光入射端面から入射した光が光導波路を伝搬する過程でコア層に吸収されることにより光電流が生成される吸収型半導体光変調器において、コア層は、生成された光電流に起因するジュール熱による熱破壊を避けるために、ジュール熱を半導体基板に逃がすように、光入射端面側の幅が広く形成されているとともに光の伝搬方向に向かって狭くなって形成され、光入射端面側の光導波路がマルチモード光導波路を構成し、さらに、電気的なキャパシタンスが小さくなるように、光入射端面側において上部電極の幅がコア層の幅よりも狭く形成されている。【選択図】図１
2011133500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、少なくとも光を吸収する機能を有するコア層を含む光導波路を形成し、該光導波路は光入射端面を有し、前記光導波路の上方に前記光導波路に電気信号を印加する上部電極を形成しており、前記光入射端面から入射した光が前記光導波路を伝搬する過程で前記コア層に吸収されることにより光電流が生成される吸収型半導体光変調器において、
前記コア層は、前記生成された光電流に起因するジュール熱による熱破壊を避けるために、前記ジュール熱を前記半導体基板に逃がすように、前記光入射端面側の幅が広く形成されているとともに前記光の伝搬方向に向かって狭くなって形成され、
前記光入射端面側の前記光導波路がマルチモード光導波路を構成し、
さらに、電気的なキャパシタンスが小さくなるように、前記光入射端面側において前記上部電極の幅が前記コア層の幅よりも狭く形成されていることを特徴とする吸収型半導体光変調器。
【請求項２】
前記光入射端面側において、前記上部電極の直下に形成されたコンタクト層の幅が前記上部電極とともに前記コア層の幅よりも狭く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の吸収型半導体光変調器。
【請求項３】
前記コア層の幅を曲線形状、直線形状、および階段形状の少なくとも一つの形状に従って狭くしていくことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸収型半導体光変調器。
【請求項４】
前記光導波路がハイメサ型光導波路であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の吸収型半導体光変調器。
【請求項５】
前記光導波路がストリップ装荷型光導波路であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の吸収型半導体光変調器。
【請求項６】
前記光導波路が埋め込み型光導波路であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の吸収型半導体光変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型で高速、かつ信頼性の高い吸収型半導体光変調器の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
（第１の従来技術）
光を吸収する機能を有する、いわゆる吸収型半導体光変調器の第１の従来技術として、非特許文献１に示すハイメサ型光変調器の概略斜視図を図６に示す。
【０００３】
１はｎ＋−ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｎＰ下部クラッド層（あるいは簡単に、ｎ−ＩｎＰクラッド層）、３はｉ−ＩｎＧａＡｓＰウェルと、ウェルとはバンドギャップエネルギ−が異なるｉ−ＩｎＧａＡｓＰバリアを複数組み合わせて構成した多重量子井戸（ＩｎＧａＡｓＰ−ＩｎＧａＡｓＰ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ:ＩｎＧａＡｓＰ−ＩｎＧａＡｓＰ  ＭＱＷ）コア層（この多重量子井戸層３はノンド−プ層なので、以下i−ＭＱＷコア層と略す）、４はｐ−ＩｎＰ上部クラッド層（あるいは簡単に、ｐ−ＩｎＰクラッド層）、５はｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層、６は電気信号を印加するためのｐ電極（上部電極）、７はｎ電極（下部電極）、８はポリイミド、９はボンディングワイヤである。
【０００４】
なお、ｐ電極６のうち、ボンディングワイヤが接続されている箇所１０はボンディングパッド部と呼ばれている。このハイメサ型半導体光変調器ではボンディングパッド部の電気的キャパシタンスを減らすために、比誘電率が小さなポリイミド８をその下に使用している。
【０００５】
また、ｐ−ＩｎＰクラッド層４、ｉ−ＭＱＷコア層３およびｎ−ＩｎＰクラッド層２は光を導波する光導波路を構成している。ここでｉ−ＭＱＷコア層３はその屈折率がｐ−ＩｎＰクラッド層４とｎ−ＩｎＰクラッド層２よりも高く、光を導波する中心的な役割を有している。なお、ハイメサ光導波路を構成しているリッジ部の幅と長さは各々２μｍおよび２００μｍ程度である。
【０００６】
この第１の従来技術の動作について説明する。電界が印加されていない時と逆バイアスを印加した時の光の吸収係数について波長を変数として図７に示す。図中、光変調器を動作させる波長を動作波長として示した。
【０００７】
図７からわかるように、電界が印加されていない場合には、半導体光変調器を動作する波長においては光の吸収係数は充分小さく、半導体光変調器において光が入射する端面（以下、光入射端面と略す）に入射した光は反対側の光が出射する端面（以下、光出射端面と略す）から出射される。一方、ｐ電極６とｎ電極７の間に逆バイアスを印加すると、光の吸収スペクトラムは長波長側に移動するため、光変調器の動作波長では光の吸収係数が大きくなり、光は吸収される。こうして、ｐ電極６とｎ電極７間の逆バイアス電圧をＯＮあるいはＯＦＦにすることにより、光もＯＦＦあるいはＯＮされ、電気信号を光信号へと変換することができる。
【０００８】
このハイメサ型光変調器において、光を吸収する機能を有するｉ−ＭＱＷコア層３は比誘電率εｒが小さな空気（εｒ＝１）で囲まれており、かつボンディングパッド部１０の下にはやはり比誘電率εｒが小さなポリイミド８（εｒ＝３〜４）を使用しているので、その電気的キャパシタンスＣは小さい。従って、電気的キャパシタンスＣと負荷抵抗Ｒから制限される、いわゆるＣＲ定数リミットによる３ｄＢ光変調帯域（＝１/πＲＣ、あるいは簡単に光変調帯域と言う）は、ｉ−ＭＱＷコア層３の左右を全て半導体で埋め込んだ埋め込み構造のものより高く、ハイメサ型光変調器は高速光変調に適していると言える。
【０００９】
図８（ａ）、（ｂ）には逆バイアス印加時における光吸収に伴い発生する熱について、各々光変調器の長手方向とメサ中心からの幅方向における分布を示している。
【００１０】
まず長手方向について考察する。長手方向、つまり光の伝搬方向において、光はi−ＭＱＷコア層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４およびｎ−ＩｎＰクラッド層２からなる光導波路を伝搬する間にその強度Ｐが
Ｐ＝Ｐ0ｅｘｐ（−αｚ）                          （１）
のように、指数関数の式に従ってi−ＭＱＷコア層３により吸収される。ここで、Ｐ0は光入射端面における入射光のパワー、αは吸収係数、ｚは光入射端面からの距離である。指数関数は変数に対して急速に減衰する関数であるから、光は光入射端面から短い距離の間に急速に吸収され、電流Ｉｐ（これを光電流と呼ぶ）に変換される。
【００１１】
一方、横方向（基板表面に水平方向）については、断面構造がハイメサ構造、つまりリッジ部の左右は空気である。空気の熱伝導率は半導体に比べて数桁小さいため、発生した熱はリッジ部の外部へはほとんど伝わらない。
【００１２】
従って、長手方向には光入射端面からの短い距離内に、横方向にはハイメサのリッジ部に熱が溜まることになる。特に、高いパワーの光が入射すると印加電圧Ｖと光電流ＩＰの積で表されるジュール熱（ＰJ＝Ｖ・ＩＰ）はｎ−ＩｎＰクラッド層２を通して基板１に逃がされるが、基板１に充分には伝えることができず、ハイメサのリッジ部に溜まる。そのため、リッジ部がこの高いジュール熱のために壊れてしまう。実験的にはハイメサ型光変調器への最大光入力パワーは１０ｍＷ程度が限界であった。
【００１３】
（第２の従来技術）
耐光入力特性に優れ、かつ電気的キャパシタンスＣを低減するために、非特許文献２に報告されている図９に示すような第２の従来技術が広く用いられている。
【００１４】
この第２の従来技術ではｎ−ＩｎＰクラッド層１２の上に、ｉ−ＭＱＷコア層１３を成長した後、さらにｐ−ＩｎＰクラッド層１４を成長する。これらをハイメサ構造にエッチングした後、それらの横をＦｅドープＩｎＰ埋め込み層１７により埋め込んでいる。
【００１５】
この１７はＩｎＰにＦｅ原子をドーピングすることにより、絶縁抵抗を高めたＦｅドープＩｎＰ埋め込み層（半絶縁性ＩｎＰ埋め込み層、あるいはＦｅ−ＩｎＰ埋め込み層と呼ぶ）である。
【００１６】
ｐ−ＩｎＰクラッド層１４とＦｅドープＩｎＰ埋め込み層１７の上方にはｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層１５、ｐ電極１６が形成され、ｎ＋−ＩｎＰ基板１の下方にはｎ電極７が形成されている。
【００１７】
当然のことながら、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み層１７は空気よりも熱伝導率が高い。図１０（ａ）には、図９に示した第２の従来技術において光の伝搬とともに光の伝搬軸に沿って発生する熱を、また図１０（ｂ）には半導体光変調器の光入射端面近傍での水平方向における熱の分布を示している。
【００１８】
ｉ−ＭＱＷコア層１３の上下を囲んでいるｎ−ＩｎＰクラッド層１２やｐ−ＩｎＰクラッド層１４のみならず、ｉ−ＭＱＷコア層１３の左右を埋め込んでいるＦｅドープＩｎＰ埋め込み層１７を介して、発生した熱は急速にｎ＋−ＩｎＰ基板１に伝えられる。その結果、第１の従来技術に比較してｉ−ＭＱＷコア層１３を中心とした熱分布のピーク値が低くなっていることがわかる。このため、この第２の従来技術は耐光入力特性が優れた構造と言える。
【００１９】
そして、第２の従来技術ではＦｅドープＩｎＰ埋め込み層１７を用いているので、電気的キャパシタンスが小さいという大きな利点がある。
【００２０】
しかしながら、この第２の従来技術はＦｅドープＩｎＰ埋め込み層１７を結晶再成長する際にｎ−ＩｎＰクラッド層１２、ｉ−ＭＱＷコア層１３、及びｐ−ＩｎＰクラッド層１４により形成されるメサの高さが高いので結晶再成長が難しいばかりでなく、大きな問題がある。つまり、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み層１７を形成するためには、ドーパントをＦｅとする結晶成長炉を専用に持つ必要がある。一般に結晶成長装置を持つには安全装置も含めると数億円という高額な設備投資が必要である。
【００２１】
さらに、このＦｅ原子とｐ−ＩｎＰクラッド層１４のドーパントであるＺｎは互いに相互拡散し易く、その結果著しく電気的キャパシタンスが大きくなり、電気的な高速動作が困難となってしまう。そのため、その結晶再成長の条件出しに長い時間が必要であるという問題があった。一般にＦｅドープＩｎＰ埋め込み層１７の結晶再成長条件を見出すことは極めて難しい。つまり、図９に示した第２の従来技術を実現するには多額の設備投資のみならず長い開発期間を要するという問題があった。
【００２２】
（第３の従来技術）
以上の問題点を解決するために、例えば同一出願人による特許出願である特許文献１に開示された第３の従来技術が提案された。この第３の従来技術の斜視図を図１１に示す。ここで、２２はｎ−ＩｎＰ下部クラッド層（あるいは簡単に、ｎ−ＩｎＰクラッド層）、２３はｉ−ＭＱＷコア層、２４はｐ−ＩｎＰ上部クラッド層（あるいは簡単に、ｐ−ＩｎＰクラッド層）、２５はｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層、２６は電気信号を印加するためのｐ電極である。１０はボンディングパッド部である。
【００２３】
ここで、第３の従来技術の上面図を図１２に示す。光は入射側のＡ−Ａ´側から入射し、出射側のＢ−Ｂ´側から出射する構成とする。光が入射する端面近傍の幅Ｗｉｎは２２μｍ程度、光が出射する端面近傍の幅Ｗｏｕｔは２μｍ程度、そしてテーパ領域の長さＬｉｎは３０μｍ程度である。このように、この第３の従来技術では光が入射する端面近傍の半導体材料の幅を広くすることにより、発生した大きな熱をｎ＋−ＩｎＰ基板１に伝えている。この幅を広くした領域を熱伝導用半導体部という。そして、この幅を広くした光入射端面側の光導波路はマルチモード光導波路となっている。なお、この領域では多くのモードが励振された結果的には横方向には自由空間的に光が広がって伝搬していると解釈できることを示唆している。従って、第３の従来技術では光を光電流に変換する際に大きな熱が発生しても素子の破壊を避けることができる。
【００２４】
この第３の従来技術の製作に当たっては、まず図１３に示すように、ｎ＋−ＩｎＰ基板１の上に、ｎ−ＩｎＰ下部クラッド層（あるいは簡単に、ｎ−ＩｎＰクラッド層）２２、i−ＭＱＷコア層２３、ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層（あるいは簡単に、ｐ−ＩｎＰクラッド層）２４、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層２５を結晶成長した後、図１１のように例えば指数関数やべき乗型などの曲線、あるいは直線のテーパ形状にエッチングをし、その後ｐ電極２６とｎ電極７を形成する。このように、第３の従来技術の製作においては結晶再成長をしなくてよいので、その製作工程は極めて簡単である。
【００２５】
さて、第３の従来技術の大きな特徴であるモード伝搬とその結果である光の結合損失（あるいは挿入損失）の観点から議論する。図１２に示す第３の従来技術において実際には光は入射側のＡ−Ａ´側から入射し、出射側のＢ−Ｂ´側から出射する構成であるが、逆に本来は出射側であるＢ−Ｂ´側から光を入射し、本来は入射側のＡ−Ａ´側から光を出射することを想定する。
【００２６】
図１４（ａ）にＢ−Ｂ´から見た背面図、図１４（ｂ）にＡ−Ａ´から見た正面図を示す。図１４（ａ）の４０は光が入射したＢ−Ｂ´近傍のハイメサ型の光導波路を伝搬する光のモード（あるいは、光の界分布）である。この様子から単一モードが伝搬していることがわかる。図１４（ｂ）の４１はＢ−Ｂ´側から入射した光がＡ−Ａ´側から出射される際のモード（あるいは、光の界分布）であり、Ｂ−Ｂ´側の光のモード４０とよく似た形となっている。これはＡ−Ａ´側がマルチモードであるため、多くのモードが分担して光を伝搬させた結果、単一モードが自由空間を伝搬しているように見える。
【００２７】
さらに、図１２からわかるように、第３の従来技術では光が伝搬するに従ってメサの幅を狭くしているので、電気的キャパシタンスＣをできるだけ低減している。つまり、電気的キャパシタンスＣと負荷抵抗ＲによりＣＲ定数から規定される光変調帯域を改善している。
【００２８】
このように、第３の従来技術では１回の結晶成長で形成することができるので製作工程が極めて簡単となり、吸収型半導体光変調器としてのコストを著しく低減できる。さらに光が入射する側のｉ−ＭＱＷコア２３の幅が広いために大きなパワーの光を吸収しても発熱により壊れることがなく、また比較的高速な光変調が可能になるという大きな利点がある。
【００２９】
しかしながら、図１２においてｐ電極２６のうち、Ｌｉｎの長さのテーパ領域により発生するキャパシタンスが大きいため、２０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の極めて高速な光変調は実現しづらいのが現状であった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３０】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、ｖｏｌ．２８、ｐｐ．２２４−２３０、１９９２
【非特許文献２】１９９３年電子情報通信学会春季大会Ｃ−１５３
【特許文献】
【００３１】
【特許文献１】特願２００９−６２６２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
以上のように、第１の従来技術のようなハイメサ型半導体光変調器においては、高いパワーの光が入射すると、印加電圧と光吸収部において生じた電流に起因する大きなジュール熱がハイメサのリッジ部に溜まり、リッジ部が熱破壊される。ところが、これを避けるためにＦｅ−ＩｎＰにより埋め込むと、多額の設備投資と結晶再成長の条件出しに長い開発期間が必要である。さらに光が入射する端面近傍ではメサの幅を広くし、光が伝搬する方向に沿ってメサの幅を狭くする第３の従来技術では熱破壊を避けることができ、かつ比較的全体としてのキャパシタンスを低減できるものの、メサの幅の広い領域により生じるキャパシタンスのために、非常に高いビットレートでの光変調は困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の吸収型半導体光変調器では、半導体基板上に、少なくとも光を吸収する機能を有するコア層を含む光導波路を形成し、該光導波路は光入射端面を有し、前記光導波路の上方に前記光導波路に電気信号を印加する上部電極を形成しており、前記光入射端面から入射した光が前記光導波路を伝搬する過程で前記コア層に吸収されることにより光電流が生成される吸収型半導体光変調器において、前記コア層は、前記生成された光電流に起因するジュール熱による熱破壊を避けるために、前記ジュール熱を前記半導体基板に逃がすように、前記光入射端面側の幅が広く形成されているとともに前記光の伝搬方向に向かって狭くなって形成され、前記光入射端面側の前記光導波路がマルチモード光導波路を構成し、さらに、電気的なキャパシタンスが小さくなるように、前記光入射端面側において前記上部電極の幅が前記コア層の幅よりも狭く形成されていることを特徴としている。
【００３４】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項２に記載の吸収型半導体光変調器では、請求項１に記載の吸収型半導体光変調器において、前記光入射端面側において、前記上部電極の直下に形成されたコンタクト層の幅が前記上部電極とともに前記コア層の幅よりも狭く形成されていることを特徴としている。
【００３５】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項３に記載の吸収型半導体光変調器では、請求項１または請求項２に記載の吸収型半導体光変調器において、前記コア層の幅を曲線形状、直線形状、および階段形状の少なくとも一つの形状に従って狭くしていくことを特徴としている。
【００３６】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項４に記載の吸収型半導体光変調器では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の吸収型半導体光変調器において、前記光導波路がハイメサ型光導波路であることを特徴としている。
【００３７】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項５に記載の吸収型半導体光変調器では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の吸収型半導体光変調器において、前記光導波路がストリップ装荷型光導波路であることを特徴としている。
【００３８】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項６に記載の吸収型半導体光変調器では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の吸収型半導体光変調器において、前記光導波路が埋め込み型光導波路であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３９】
本発明では、光が吸収されることにより大きな熱が発生する領域メサ幅を広くすることにより、生じたジュール熱を効率よく基板に逃がして素子の破壊を避け、かつ電極全体としてのキャパシタンスが大変小さくなるようにメサ幅の広い領域における電極の幅をメサ幅よりも狭くすることにより高速光変調が可能となるという大きな利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる吸収型半導体光変調器の概略構成を示す斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態に係わる吸収型半導体光変調器の上面図
【図３】本発明の第１の実施形態に係わる吸収型半導体光変調器の動作原理を説明する図
【図４】本発明の第２の実施形態に係わる吸収型半導体光変調器の上面図
【図５】本発明の第２の実施形態に係わる吸収型半導体光変調器の上面図
【図６】第１の従来技術に係わる吸収型半導体光変調器の概略構成を示す斜視図
【図７】第１の従来技術に係わる吸収型半導体光変調器の動作原理を説明する図
【図８】第１の従来技術に係わる吸収型半導体光変調器の特性を説明する図
【図９】第２の従来技術に係わる吸収型半導体光変調器の概略構成を示す斜視図
【図１０】第２の従来技術に係わる吸収型半導体光変調器の特性を説明する図
【図１１】第３の従来技術に係わる吸収型半導体光変調器の斜視図
【図１２】第３の従来技術に係わる吸収型半導体光変調器の上面図
【図１３】第３の従来技術に係わる吸収型半導体光変調器を製作するために結晶成長したウェーハ断面図
【図１４】（ａ）は図１２のＢ−Ｂ´側の端面近傍を伝搬する光のモード、（ｂ）は図１２のＡ−Ａ´側の端面近傍を伝搬する光のモードを示す
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について説明するが、図６から図１４に示した従来技術と同一番号は同一機能部に対応しているため、ここでは同一番号を持つ機能部の説明を省略する。
【００４２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における吸収型半導体光変調器についてその概略斜視図を図１に示す。ここで、２２はｎ−ＩｎＰ下部クラッド層（あるいは簡単に、ｎ−ＩｎＰクラッド層）、２３はｉ−ＭＱＷコア層、２４はｐ−ＩｎＰ上部クラッド層（あるいは簡単に、ｐ−ＩｎＰクラッド層）、３５はｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層、３６は電気信号を印加するためのｐ電極（上部電極）である。１０はボンディングパッド部である。また、第１の実施形態の上面図を図２に示す。この第１の実施形態では光導波路をハイメサ構造としている。
【００４３】
なお、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層３５の幅はｐ−ＩｎＰクラッド層２４の幅と同じでも良いが、一般にオーミックコンタクトを実現するためにｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層３５のドーピングレベルは高いので、ｐ電極３６の幅を狭くしても実効的にｐ電極３６の幅が広い場合と等価になってしまう場合がある。従って、本発明の効果を著しく発揮するためにはｐ電極３６とｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層３５の両方の幅を狭くすることが好適である。
【００４４】
なお、コンタクト層３５の材料としてはｐ＋−ＩｎＧａＡｓに限らず、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓＰなど各種の半導体材料を用いることができることは言うまでも無い。
【００４５】
図３には、光が入射するＡ−Ａ´側のｐ電極３６の幅ＷＤ，ｉｎを変数とした場合における電気的なキャパシタンスＣと３ｄＢ光変調帯域Δｆを縦軸に示す。図からわかるように、光入射側の電極の幅ＷＤ，ｉｎを狭くすると、電気的なキャパシタンスＣが小さくなり、光変調帯域Δｆが大きくなることがわかる。このように、本発明を用いることにより２０Ｇｂｐｓ以上の高速光変調を可能とすることができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態とはｐ電極の構成が異なっている。図４は第２の実施形態の上面図を示し、コア層２３の面を表出させた状態を示している。コア層２３の形状は、第１の実施形態と同様である。
【００４７】
図４ではＡ−Ａ´側から入射した光３８がコア層２３を伝搬する様子を示している。３７は光が広がる時のその包絡線である。この考えを用いて、第２の実施形態では、図５の上面図に示すように、ｐ電極４６を光の広がりの包絡線３７に合わせた形状としている。なお、不図示のｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層もｐ電極４６に合わせた形状としている。この実施形態においても光が入射するＡ−Ａ´側のメサの幅よりもｐ電極４６の幅が小さいので、電気的なキャパシタンスを小さくすることが可能である。
【００４８】
なお、光が入射するＡ−Ａ´側のｐ電極４６の形状は曲線や直線、あるいはそれらの組み合わせでも良いことはいうまでもない。
【００４９】
（各種実施形態）
以上の実施形態においてはメサの幅が曲線形状に狭くなる構造について図示したが、直線形状、および階段形状の少なくとも一つの形状に従って狭くしていっても良い。また、光導波路の構造としてはハイメサの構造を実施形態として用いて説明したが、この他にストリップ装荷型、埋め込み型など、その他の光導波路構造でも良いことはいうまでもない。
【００５０】
基板についてはｎ＋−ＩｎＰ材料を想定したが、ｐ＋−ＩｎＰ基板や半絶縁性ＩｎＰ基板など、基板の種類によらないことはもちろんであるし、光吸収部の材料としてｉ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＩｎＧａＡｓＰ ＭＱＷを想定したが、i−ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ ＭＱＷ、i−ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ ＭＱＷ層、i−ＩｎＧａＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ ＭＱＷなど、その他の多重量子井戸でもよいし、i−ＩｎＧａＡｓＰやi−ＩｎＧａＡｌＡｓなどバルク材料でも良い。
【００５１】
また、ＦｅドープＩｎＰのような半絶縁性ＩｎＰを用いた埋め込み装置と埋め込み技術は必要ないとしたが、もちろん用いても良いし、発生したジュール熱を基板に逃がすことができれば、これら以外の材料を用いてもよいことは言うまでもない。
【００５２】
さらに、本発明は発熱した熱を分散させるためのものであるから、光を吸収し電流に変換した結果、熱を発生する半導体受光器のようなその他の半導体デバイスにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１：ｎ＋−ＩｎＰ基板
２、１２、２２：ｎ−ＩｎＰ下部クラッド層
３、１３、２３：ｉ−ＭＱＷコア層
４、１４、２４：ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層
５、１５、２５、３５：ｐ＋−ＩｎＧａＡｓコンタクト層
６、１６、２６、３６、４６：ｐ電極
７：ｎ電極
８：ポリイミド
９：ボンディングワイヤ
１０：ボンディングパッド
１７：ＦｅドープＩｎＰ埋め込み層
３７：光の広がりの包絡線
３８：光
４０、４１：光のモード（あるいは光の界分布）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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