(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の電界吸収型光変調素子における低反射窓構造では，寄生容量の増加と，パイルアップのトレードオフが問題であった。これは，窓構造におけるｐｎ接合の容量密度が，光吸収領域となるｐｉｎ接合に比べて大きいこと，また，電極構造を光吸収領域と窓構造の接合部より遠ざけた場合，光吸収領域への電界印加が不充分となり，光吸収領域において発生したフォトキャリヤの排出が困難になるためである。【解決手段】光吸収領域と低光反射窓構造との間に，その導波路構造を構成する各多層の組成波長が信号光より十分短く，かつ平均的な屈折率が光吸収領域と同程度の組成波長・膜厚構造からなるアンドープの導波路構造を設ける。電極構造を，光吸収領域とアンドープ導波路の接合界面は横断し，かつ，アンドープ導波路と窓構造の接合界面には架からないように形成すれば，窓構造のｐｎ接合による寄生容量の増加と，パイルアップの両者を同時に抑制できる。【選択図】図３Ｂ
2008218849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電界吸収型光変調領域を有し、
前記光変調領域の出射端側であって、かつ、素子の出射端部であって、かつ、その素子の出射端面における素子外部からの戻り光を抑制するための窓が設けられ、
前記光変調領域と前記窓との間には、前記光変調領域の活性層材料のバンドギャップ値よりもバンドギャップ値が大きく、かつ、アンドープの第１の光導波路が設けられていることを特徴とする半導体光装置。
【請求項２】
前記第１の光導波路の一端は前記光変調領域の一端と接続しており、前記第１の光導波路の他端窓の一端と接続していることを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項３】
前記第１の光導波路の一端は前記光変調領域の一端とバットジョイントしており、前記第１の光導波路の他端窓の一端とバットジョイントしていることを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項４】
前記窓はpn接合を有することを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項５】
前記基板上に設けられたn型クラッド層と前記n型クラッド層よりも上に設けられたp型クラッド層との間に、アンドープの前記電界吸収型光変調領域が設けられ、それら３つの層でpin構造となっていることを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項６】
前記光変調領域および前記第１の光導波路の少なくとも一部の領域の上部にまたがって、p+コンタクト層およびその上にp型電極が孤立して設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項７】
前記第１の光導波路と前記窓の接合界面上および前記窓上のコンタクト層は除去されていることを特徴とする請求項６記載の半導体光装置。
【請求項８】
前記光変調領域は単一の材料または多重量子井戸構造からなる光変調器を有し、
前記多重量子井戸構造を構成する材料として、In，Ga，Al，Asの組を有するか、In，Ga，As，Pの組を有するか又はIn，Ga，As，Nの組を有することを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項９】
前記基板上に前記光変調領域とは別に、半導体レーザ領域が設けられ、前記半導体レーザ領域と前記光変調領域は第２の光導波路を介して、バットジョイントで光学的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザ領域にはDFBレーザ（分布帰還型レーザ）、DBRレーザ（分布反射型レーザ）、波長可変型レーザまたは半導体光増幅器の少なくとも一つが設けられていることを特徴とする請求項９記載の半導体光装置。
【請求項１１】
前記基板上に前記光変調領域とは別に、光変調とは別機能の他の光機能領域が設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項１２】
前記光機能領域は、In，Ga，Al，Aを有する組、In，Ga，As，Pを有する組またはIn，Ga，As，Nを有する組を有するパッシブ光導波路であることを特徴とする請求項１１記載の半導体光装置。
【請求項１３】
前記光変調領域と前記他の光機能領域との間に、In，Ga，Al，Aを有する組、In，Ga，As，Pを有する組またはIn，Ga，As，Nを有する組を有する第２の光導波路が設けられ、前記光変調領域の一端と前記第２の光導波路の一端とはバットジョイントされ、前記他の光機能領域の一端前記第２の光導波路の他端とはバットジョイントされていることを特徴とする請求項１１記載の半導体光装置。
【請求項１４】
前記第１の光導波路は、その光軸が曲線形状をした曲がり光導波路であることを特徴とする請求項１記載の半導体光装置。
【請求項１５】
DFBレーザ（分布帰還型レーザ）、DBRレーザ（分布反射型レーザ）、波長可変型レーザまたは半導体光増幅器の活性層は単一のバルク材料を用いて構成されるか、又は、多重量子井戸構造からなり，
前記量子井戸構造はIn，Ga，As，Pを有する組、In，Ga，Al，Asを有する組又はIn，Ga，As，Nを有する組のいずれか一つの材料を用いて構成されることを特徴とする請求項１０記載の半導体光装置。
【請求項１６】
次の工程を有することを特徴とする半導体光装置の製造方法。
(a)  半導体基板上に電界吸収型光変調器となる第１の量子井戸領域を形成し、前記光変調器となるべき前記第１の量子井戸領域を残し、他の前記第１の量子井戸領域を除去する工程、
(b)  前記(a)の工程で除去した領域であって、前記基板上に半導体レーザ部となるべき第２の量子井戸領域を形成する工程、
(c)  前記基板上の第１の量子井戸領域と第２の量子井戸領域とが接する部分及びその周辺部と、前記第２の量子井戸領域の前記接する部分と反対側の前記第1の量子井戸領域の一部とを除去する工程、
(d)  前記除去した前記基板上の第１の量子井戸領域と第２の量子井戸領域とが接する部分及びその周辺部に、その２つの領域に第１の光導波路となる部材を形成し、前記除去した第２の量子井戸領域の前記接する部分と反対側の前記第1の量子井戸領域の一部に第２の光導波路となる部材を形成する工程、
(e)  前記第２の光導波路層の光出射端側の一部をその層の厚さ方向に前記基板に達するまで除去して、その後に窓構造（６）となるべき空間部分を形成する工程、
（f）  前記第１および第２の量子井戸領域上、第１および第２の光導波路上および前記基板上の前記窓構造（６）となるべき空間部分に上部クラッド層およびp+コンタクト層を形成する工程、
(g)   前記光変調器となるべき部分上および前記半導体レーザ部となるべき部分上の前記コンタクト層を電気的に分離するために部分的に前記コンタクト層を除去し、前記光変調器となるべき部分上の前記コンタクト層が、前記第２の光導波路の少なくとも一部の領域の上部にまたがって存在するように、それ以外の部分の前記コンタクト層を除去する工程、および
(f)  分離された複数個のコンタクト層上にそれぞれ電極を形成する工程。
【請求項１７】
前記(d)の工程の後に、半導体レーザ部となるべき第２の量子井戸領域上に回折格子を形成する工程を有することを特徴とする請求項１６記載の半導体光装置の製造方法。
【請求項１８】
素子部分がリッジ型または埋込型であることを特徴とする請求項１６記載の半導体光装置の製造方法。
【請求項１９】
結晶成長工程に、有機金属気相成長法又は分子ビーム成長法の少なくとも一方も用いられることを特徴とする請求項１６記載の半導体光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体光装置およびその製造方法に関し、特に、半導体光変調装置およびそれらを集積した集積型半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンドネットワークの急激な普及に伴い，光送受信モジュールの高速化・小型化・低消費電力化が重要な課題となっている。都市/中継局間を結ぶメトロ系光通信網では，通信速度10Gbit/sの高速信号を40kmから80kmの長距離ファイバを無中継で伝送することが求められる。また，中継局，データセンタ内や10km程度の短中距離ファイバ伝送では通信速度を40Gbit/s以上に高速化する動きも活発化している。本発明は，前記高速・小型・低消費電力光送受信モジュールに好適な，半導体光変調素子および半導体光集積素子を安価に提供するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に，変調速度10Gbit/s以上の長距離伝送や変調速度40Gbit/s以上の高速信号の生成には，チャーピングが小さく高速変調が可能な外部変調方式が用いられる。なかでも，電界吸収効果を利用した半導体電界吸収型(EA: Electroabsorption)変調素子は，小型，低消費電力，半導体レーザ(LD: Laser Diode)との集積性などの観点から優れた特長を持つ。特に前記EA変調素子と，単一波長性に優れる分布帰還型(DFB：Distributed Feedback)半導体レーザとを一つの半導体基板上にモノリシックに集積した半導体光集積素子(以下EA/DFBレーザ)は，高速・長距離ファイバ伝送用発光装置として広く用いられている。
【０００４】
EA/DFBレーザでは，光出射端面における光反射によって生じた戻り光がDFBレーザに再入射すると，レーザの波長揺らぎを引き起こし，伝送特性の劣化を招く。このため，前端面への低反射膜形成や，窓構造，曲げ導波路などを設けることにより，前端面における反射を低減し，レーザへの戻り光を抑制する試みがなされている。なかでも窓構造は，光吸収領域と光出射端面との間を，光吸収領域の平均的な屈折率よりも，屈折率の低い材料で埋め込むことにより，光吸収領域の導波路構造先端から光出射端面にかけて光強度の分布形状を広げ，光出射端面で反射した光の導波路構造への再結合を低減することにより，戻り光の影響を低減する手法である（非特許文献１）。
【０００５】
従来の窓構造では，上述のような簡単な手法で反射率を低減することが可能だが，次に述べるような問題がある。窓構造を形成する，光吸収領域より屈折率の低い半導体材料には，一般的に基板半導体材料と同一の材料が用いられ，また，多くの場合，半導体基板とは極性が反対の電気伝導性を有するように不純物ドーピングが施されている。このため，窓部分にはpn接合が生じる。変調領域に印加した電圧が窓構造に漏れると，窓構造に形成されたpn接合が寄生容量として働き，CR時定数が大きくなるため，高速応答特性を劣化させる。これを，図1を用いて説明する。図1Aには，従来窓構造を用いたEA/DFBレーザの斜視図を示す。図1Bには，従来窓構造を用いたEA/DFBレーザの光軸方向の断面図を示す。図1Cは，窓構造部分周辺の拡大図である。
【０００６】
なお，通常は，窓構造に加えて，反射率1%以下の低反射膜を光出射端面に形成するが，本図面では省略している。一般的に，EA変調器における光吸収領域2は，アンドープとなっており， n型InPクラッド1，p型InPクラッド7とともにpin構造を形成している。ここでいうアンドープとは，結晶成長時等に半導体の極性を制御するための意図的な不純物の混入を行わないことであり，例えば不純物濃度が5x1016cm-3以下となっていることを意味する。一方，窓構造6におけるpn接合により形成される空乏層厚は，一般的な光吸収領域のpin構造におけるアンドープ層厚よりも薄い。ここでいう窓構造とは，光吸収領域2と光出射端面との間を，光吸収領域2より屈折率の低い半導体材料であるｐ型InPクラッド7により埋め込んだ構造のことである。接合により形成される静電容量は，空乏層厚，あるいはアンドープ層厚に反比例するため，窓構造部6は光吸収領域2に比べ単位面積あたりの静電容量が大きい。例えば，図1Cに示す構造において，n型InPクラッド1のドーピング濃度を1×1018cm-3，p型InPクラッド7のドーピング濃度を1×1018cm-3とすると，窓構造6におけるpn接合の空乏層厚は40nm〜50nmとなる。これは，一般的な電界吸収型変調器に形成されるアンドープ層の数分の一程度の薄さである。また，光吸収領域2のアンドープ層厚を200nm，光吸収領域2の上に形成されたリッジ型導波路構造9のメサ幅を2μmとし，光吸収領域2の光軸方向の長さである変調器長を200μm，EA変調器電極12の，リッジ型導波路構造9の上部に形成された領域の光軸方向に対し垂直な幅を10μm，EA変調器電極12におけるワイヤボンディング用パッド部の面積を3600μm2，誘電率1.5のポリイミド樹脂11により平坦化されているとした場合，EA変調器全体の静電容量は約0.25pFと見積もられる。ここで，EA変調器に印加した電圧が窓構造に漏れた場合の，寄生容量の増加を計算により見積もった。
【０００７】
図1C中の矢印にて示した，光吸収領域先端2'から，EA変調器電極12と接する高濃度にp型ドーピングされたp+コンタクト層先端8'とのずれを横軸とし，電極に印加した電圧が実効的にコンタクト層8下部に印加するとしたときのEA変調器全体の静電容量の変化を縦軸として，図1Dに示す。ここで，横軸はp+コンタクト層先端8'が，光吸収領域先端2'よりも光出射端面に近く形成されている場合を正としている。図1Dの点線は，窓部6のpn接合による寄生容量，実線はEA変調器全体の容量を示す。図1Dより，わずか5μm程度のずれにより，EA変調器全体の静電容量が30%程度増加してしまうことが分かる。これは，先に述べたように，単純なpn接合による空乏層幅は，EA変調器部に形成されるアンドープ層に比べ薄く，単位面積あたりの静電容量が大きいためである。
【０００８】
このような，窓構造6のpn接合による静電容量の増加を抑制するには，図2に示すように，高濃度にp型ドーピングされたp+コンタクト層先端8'を，光吸収領域先端2'よりも光出射端面に対して後退させればよい。しかしながら，光吸収領域2への印加電圧が窓構造に漏れない様に，p+コンタクト層先端8'を光吸収領域先端2'よりも大きく後退させると，光吸収領域2の窓構造6との接合部近傍への電界印加が不十分となる。この結果，例えば図2の点線で囲んだ光吸収領域2の一部において，基礎吸収により生じたフォトキャリヤが排出されにくくなる。フォトキャリヤが排出されずに光吸収領域に留まっていると，電界スクリーニング効果によりEA変調器に加えられた電界が打ち消され，EA変調器における光の吸収/透過の切り替えが変調電圧に追随できなくなる。これは，いわゆるパイルアップ現象であり，静電容量の増加と同様に，高速応答特性を劣化させる。このため，窓構造を用いた電界吸収型光変調器においては，寄生容量増加とパイルアップ発生のトレードオフのため，電極構造形成時，具体的には，窓構造と光吸収領域先端とコンタクト層位置関係の加工精度の要求が厳しく，EA変調器の性能上の歩留まり向上の障害となっていた。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１５０１８１号公報
【特許文献２】特願2006-105932号公報
【非特許文献１】IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol.QE-20, No.3, 1984, pp236-245
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような，寄生容量の増加とパイルアップのトレードオフを解決するためには，図3に説明するように，光吸収領域2と窓構造6との間に，その導波路構造を構成する各多層の組成波長が信号光より十分短く，かつ導波路構造全体の平均的な屈折率が光吸収領域と同程度となるアンドープの光導波路構造4'を設ければよい。図3Aは本発明による，新規窓構造を用いたデバイスの，光軸方向に沿った断面の全体図であり，図3Bは本発明による，新規窓構造周辺の拡大図である。ここでいうアンドープとは，結晶成長時等に半導体の極性を制御するための意図的な不純物の混入を行わないことであり，例えば不純物濃度が5×1016cm-3以下となっていることを意味する。このようなアンドープ層をn型InPクラッド1とp型InPクラッド7の間に挿入することによりpin接合が形成される。このときのアンドープ層厚は窓構造6におけるpn接合により形成される空乏層よりも厚いため，単位面積あたりの静電容量を大幅に低減できる。このため，EA変調器用電極のp+コンタクト層8が前記アンドープ導波路層4'の上に形成されていても，寄生容量の増加を抑制できる。
【００１１】
この新規に提案する窓構造の効果を示すため，従来窓構造と，新規窓構造において，光吸収領域先端2'から，p+コンタクト層先端8'とのずれを横軸とし，電極に印加した電圧が実効的にp+コンタクト層8下部に印加するとしたときのEA変調器全体の静電容量の変化を縦軸として，図4Aに示す。ここで，横軸は図1Dと同様に，p+コンタクト層先端8'が，光吸収領域先端2'よりも光出射端面に近く形成されている場合を正としている。また，ここでは，アンドープ光導波路4'の厚さを200nmとし，他のパラメータは図1Dで示した計算と同じ値を仮定している。図4A中の点線は従来窓構造，実線は新規に提案するアンドープ導波路4を用いた窓構造の値を示す。図4Aに示すように，新規提案する窓構造では，図1で示すような従来窓構造に比べ，静電容量の増加が数分の1程度に抑制されている。また，この静電容量の変化に基づき計算したf3dB帯域の計算結果を図4Bに示す。点線は従来窓構造，実線は新規窓構造を用いたときの値を示す。このように，新規窓構造では，p+コンタクト層8が光吸収領域2とアンドープ光導波路4'との接合界面に跨って形成されても，高速応答帯域の劣化量は従来構造に比べると非常に少ない。
【００１２】
また，新規窓構造では，アンドープ光導波路4'の一部にも光吸収領域2と同様に電圧が印加されるが，アンドープ光導波路4'を構成する組成波長は信号光より十分短いため，アンドープ光導波路4'における光吸収は無視できるほどに小さい。例えば，アンドープ光導波路4'の構造を，厚さ５０ｎｍ、組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバルク成長層に続いて厚さ１００ｎｍ、組成波長１３００ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ成長層を積層し、さらに厚さ５０ｎｍ、組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバルク成長層を積層した構造とする。このときのアンドープ層厚は200nmである。このアンドープ光導波路4'の，実効的に電圧が印加される光軸方向の長さを仮に50μmとし，このアンドープ光導波路4'に波長1.55μmの信号光が入射した場合の，フランツケルディッシュ効果による光吸収の計算結果を図4Cに示す。図に示すように，-5Vの高電圧を印加した場合でも，該アンドープ光導波路4'における消光比は0.5dB程度と，ほとんど光を吸収していないことが分かる。実際の用途では実効的に電圧が印加される該アンドープ光導波路4'の長さはさらに短く，また，EA変調器の実用的な変調電圧振幅は2V程度であることを考えると，このアンドープ光導波路4'に発生するホトキャリヤは無視できるほど小さいと言える。よって，先に述べたようなパイルアップ現象は生じない。このため，高速変調動作上の障害にはならない。これにより，寄生容量の増加を気にすることなく，変調領域のための電極構造は光吸収領域を完全に覆うことができ，また，パイルアップ現象の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上に述べたごとく本発明によれば、電界吸収型光変調素子において，寄生容量の増加とパイルアップのトレードオフを解消し，高度な加工精度を必要とせず高速応答特性に優れた低光反射窓構造とすることができる。またその製造方法において、その素子を製造歩留まりよく作製できる。
【００１４】
本発明は，例えば、特許文献２で開示するように，広い温度範囲で動作可能となるように設定したアンクールドEA/DFBレーザや，40Gbit/sなどの高速変調EA/DFBレーザに対して好適である。また，波長可変光源との集積により，広い波長可変幅に対応した光変調素子集積光デバイスを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の望ましい実施形態を、実施例1から5及び夫々の関連図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施例１）
本実施例は、RWG-EA/DFB(DBR)に関するものである。
【００１７】
本発明を適用した半導体光集積素子の製造工程を、図５を用いて説明する。
【００１８】
ただし図は飽くまで本実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【００１９】
まずｎ型ＩｎＰ基板１上へ、ＭＯＣＶＤ法により電界吸収型光変調領域となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造２を形成する（図５A）。量子井戸構造としては、量子井戸と障壁層を１０層程度、交互に積層することにより、消光に十分な光閉じ込め構造を形成できる。続いて、所望の長さの電界吸収型光変調器を残しｎ型ＩｎＰ基板１の表面までエッチングを行う（図５B）。また、Ｉｎ，Ｇａ，Ａｌ，Ａｓを有する半導体層のエッチング技術については、例えば、特許文献１に詳しく記述されている。
【００２０】
次に、半導体レーザ部となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造３をMOCVD法により形成する（図５C）。また、量子井戸と障壁層を８層程度交互に積層することにより、レーザ発振に好適な光閉じ込め構造を形成できる。
【００２１】
続いて、上述の電界吸収型光変調器部2および半導体レーザ部3に影響を与えないようにして、所望の長さの電界吸収型光変調器および半導体レーザ部を残しｎ型ＩｎＰ基板１の表面までエッチングを行う（図５D）。このとき，電界吸収型光変調器部2と半導体レーザ部3との間，および，光出射端と電界吸収型光変調器部2との間を図に示すように同時にエッチングする。また、エッチング技術に関しては、上述の通り、特許文献１に詳しく述べられている。
【００２２】
次にＩｎＧａＡｓＰ系からなる光導波路層４を上述の電界吸収型光変調器部2と半導体レーザ部3との間に形成する。また、同じくＩｎＧａＡｓＰ系からなる光導波路層４'を光出射端と電界吸収型光変調器部2との間に形成する（図５E）。光導波路層４および光導波路層4'の詳細な構造としては、例えば厚さ１００ｎｍ、組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバルク成長層に続いて厚さ２００ｎｍ、組成波長１３００ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ成長層を積層し、さらに厚さ１００ｎｍ、組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバルク成長層を積層した構造が望ましい。前記構造により、光損失の小さい光導波路層が形成できる。
【００２３】
次に、上述の半導体レーザ部3となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造３の上方に、エッチングにより回折格子５を形成する（図５F）。回折格子層としてはＩｎＰより屈折率の高い半導体が望ましい。例えば、厚さ３０ｎｍの組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ成長層などが好適である。回折格子の形成には、公知の技術である干渉露光法や電子ビーム描画法によるレジストへのパターン形成と、湿式、あるいは乾式エッチング工程を組み合わせればよい。具体的なレジストパターンとしては、メサと垂直な方向（それぞれの台形部分の延在方向を交差する方向。）に、およそ２４０ｎｍ間隔のストライプを形成すればよい。これにより、光通信に好適な安定した縦シングルモード発振が得られる。
【００２４】
次に、図５Eにおいて形成した，光出射端と電界吸収型光変調器部2との間の，ＩｎＧａＡｓP系からなる光導波路層4'の光出射端側の一部を、ｎ型ＩｎＰ基板１に達するまでエッチングし、窓構造６を形成する（図５G）。
【００２５】
引き続き、ＭＯＣＶＤ法によりｐ型ＩｎＰ層７およびp+型コンタクト層8を形成する（図5H）。その後、リッジ型導波路となる部分を除き、電界吸収型光変調器となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造２および半導体レーザ部となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造３および光導波路層４および光導波路層4'の表面まで、p+型コンタクト層8およびｐ型ＩｎＰ層７をエッチングすることによりメサ導波路構造9を形成する。このとき、メサ幅を２μm程度にすると、光通信に好適な安定した横シングルモード発振が得られる。つづいて，電界吸収型光変調器部2と半導体レーザ部3との間の電気的分離と，新規提案する窓構造を形成するため，p+型コンタクト層8を所望の部分を残してエッチング除去する（図５I）。
【００２６】
続いてＣＶＤ法により全面に酸化シリコン膜10を形成した後、半導体レーザ部3と電界吸収型光変調器部2のメサ導波路9の頂面のみ、酸化シリコン膜10の除去を行う（図５J）。ここで本実施例ではシリコン酸化膜を用いているが、代わりにシリコン窒化膜等を用いてもよい。
【００２７】
次にポリイミド樹脂11により、酸化シリコン膜10を除去したメサ導波路9の頂面に合わせて、ウエハを平坦化する（図５K）。続いて、光変調器部ｐ電極１2と半導体レーザ部ｐ電極１3を形成する。電極材料としては公知のＴｉ、Ａｕを順次積層すればよい。続いて、ｎ型ＩｎＰ基板１の裏面にｎ電極１4を形成する。電極材料としては同じく公知のＡｕＧｅ、Ｔｉ、Ａｕを順次積層すればよい（図５L）。電極形成後、劈開により素子を切り出し、後端面に反射率約９０％の反射膜、前端面に反射率１％以下の低反射膜を形成する。なお，図ではこれらの膜は省略されている。
【００２８】
以上の手法によれば、ＥＡ変調器部とＤＦＢレーザ部が同一基板上に集積されたリッジ導波路型半導体光集積デバイスを作成できる。なお、電界吸収型光変調器部2、光導波路部4および光導波路4'，半導体レーザ部3の結晶成長の順番はこれに限るものではない。例えば、ＤＦＢレーザ部が最初に形成されても得られるデバイス構造は変わるものではない。電界吸収型光変調器部2の材料としては，井戸層がＩｎＧａＡｌＡｓあるいはＩｎＧａＡｓＰあるいはＩｎＧａＡｓあるいはGaInNAsのいずれからなり，障壁層がＩｎＧａＡｌＡｓ，あるいはＩｎＡｌＡｓあるいはGaInNAsのいずれからなる量子井戸構造であればよい。また半導体レーザ部の材料として、ＩｎＧａＡｌＡｓ系の替わりにＩｎＧａＡｓＰ系あるいはGaInNAs系を用いてもよい。また，光導波路層4および光導波路層4'の材料としてＩｎＧａＡｓＰ系の替わりにＩｎＧａＡｌＡｓ系あるいはGaInNAs系を用いてもよい。また，図5Eにおける，光導波路層4および光導波路層4'の形成は，必ずしも同時に行う必要はないが，このようにした方が，結晶成長回数も少なく便利である。また，電界吸収型光変調器部2と半導体レーザ部3との間の光導波路層4は，必ずしも必要ではない。
【００２９】
また、結晶成長手法は必ずしもＭＯＣＶＤ法に限らず、ＭＢＥ法などで形成してもよい。また、選択成長手法を用いて電界吸収型光変調器部2、光導波路部4および光導波路部4'，半導体レーザ部3を一回の結晶成長工程により形成してもよい。また，ウェハの平坦化用材料は必ずしもポリイミドに限る必要はない。また，ポリイミド等による平坦化は必ずしも必要ではない。
【００３０】
以上の手順から、ＤＦＢレーザ部がＤＢＲレーザ、ＳＯＡなど他の光機能を有する構造に置き換わった場合の素子製作方法も容易に類推できよう。
【００３１】
次に実施例１のリッジ導波路型半導体光集積デバイスの動作方法について記す。半導体レーザ部ｐ電極13に順方向バイアスを印加することにより、レーザ発振が得られる。このとき、回折格子５により光は周期的な帰還を受けるため、発振スペクトルはシングルモードとなる。レーザ光は光導波路４を通過して電界吸収型光変調部２に入射する。光変調器部ｐ電極12に逆方向バイアスを印加することにより、レーザ光を吸収する。逆バイアス電圧の印加をオフ、オンすることにより光のオン・オフ（透過、吸収）ができる。電界吸収型光変調部２を通過したレーザ光は電界吸収型光変調器部2および窓構造6との間に設けられた光導波路層4'および窓構造６を通過してデバイス外部に出射する。これにより、光出射端面における戻り光を低減したEA/DFBレーザ装置（素子）を実現できる。
【００３２】
(実施例2)
実施例1で説明した，リッジ導波路型半導体光集積デバイスにおいて，図5Iで説明するメサ導波路9の形成時に，半導体レーザ部3と光導波路4の接合部近傍から，光出射端面に向けて，その光軸が曲線形状をした曲がり導波路9'にすれば，光出射端面における戻り光をさらに低減することができる。曲がり導波路型半導体光集積デバイスの斜視図を，図6に示す。曲がり導波路型半導体光集積デバイスの作製方法は，前記のように図5Iで形成するリッジ導波路9'の形状を除き，図5A〜図5Lで説明した手法となんら変わりは無いため，ここでは詳細な説明は省略する。
【００３３】
また，本実施例2で説明する，曲がり導波路型半導体光集積デバイスの動作方法も，実施例1における動作方法となんら変わりは無いため，詳細な説明は省略する。
【００３４】
（実施例3）
本実施例はＢＨ型ＥＡ／ＤＦＢ（ＤＢＲ）に関するものである。
【００３５】
本発明を適用した半導体光集積デバイスの実施例による構成の斜視図を図７Aに、中央部で切断した断面を示す斜視図を図７Bに示す。
【００３６】
ここでは、実施例１の図５に示したデバイスの製造工程の図は省略する。
【００３７】
なお、図は飽くまで本実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【００３８】
まずｎ型ＩｎＰ基板１上へ、ＭＯＣＶＤ法により電界吸収型光変調器となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造２を形成する。量子井戸構造としては、量子井戸と障壁層を１０層程度、交互に積層することにより、消光に十分な光閉じ込め構造を形成できる。続いて、所望の長さの電界吸収型光変調器を残しｎ型ＩｎＰ基板１の表面までエッチングを行う。この工程は、図５Aおよび図5Bに示す状態と同様である。
【００３９】
次に、半導体レーザ部となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造３を形成する。量子井戸と障壁層を８層程度交互に積層することにより、レーザ発振に好適な光閉じ込め構造を形成できる。
【００４０】
続いて、上述の電界吸収型光変調器部2および半導体レーザ部3に影響を与えないようにして、所望の長さの電界吸収型光変調器および半導体レーザ部を残し，ｎ型ＩｎＰ基板１の表面までエッチングを行う。この工程は、図５C、図5Dに示す状態と同様である。
【００４１】
次に、上述の電界吸収型光変調器部と半導体レーザ部との間にＩｎＧａＡｓＰ系からなる光導波路層４を，同じくＩｎＧａＡｓＰ系からなる光導波路層４'を光出射端と電界吸収型光変調器との間に形成する形成する。光導波路層の詳細な構造としては、例えば厚さ１００ｎｍ、組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバルク成長層に続いて厚さ２００ｎｍ、組成波長１３００ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ成長層を積層し、さらに厚さ１００ｎｍ、組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバルク成長層を積層した構造などが望ましい。前記構造により、光損失の小さい光導波路層が形成できる。この工程は、図５Eに示す状態と同様である。
【００４２】
次に、上述の半導体レーザ部となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造３の上方に、エッチングにより回折格子５を形成する。回折格子層としてはＩｎＰより屈折率の高い半導体が望ましい。例えば、厚さ３０ｎｍの組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ成長層などが好適である。回折格子の形成には、公知の技術である干渉露光法や電子ビーム描画法によるレジストへのパターン形成と、湿式、あるいは乾式エッチング工程を組み合わせればよい。具体的なレジストパターンとしては、メサと垂直な方向に、およそ２４０ｎｍ間隔のストライプを形成すればよい。これにより、光通信に好適な安定した縦シングルモード発振が得られる。この工程は、図５Fに示す状態と同様である。
【００４３】
次に、光出射端と電界吸収型光変調器との間の，ＩｎＧａＡｓP系からなる光導波路層4'の光出射端側の一部を、ｎ型ＩｎＰ基板１に達するまでエッチングし、窓構造６を形成する。この工程は、図５Gに示す状態と同様である。
【００４４】
引き続き、ＭＯＣＶＤ法によりｐ型ＩｎＰ層７およびp+型コンタクト層8を形成する。この工程は、図５Hに示す状態と同様である。続いて、ｎ型ＩｎＰ基板１に達するまでエッチングを行い、リッジ部（ハイメサ構造）9を形成する。つづいて，変調器，DFBレーザ間の電気的分離と，新規提案する窓構造を形成するため，p+型コンタクト層8を所望の部分を残してエッチング除去する。この状態は図5Iとほぼ同様であるが、実施例２では、ｎ型ＩｎＰ基板１に達するまでエッチングされているため、リッジ部9が基板１の上に直立し、リッジ部9の基部にのみ窓構造６、量子井戸構造２、光導波路層４，光導波路層4'および回折格子５が上方に形成された量子井戸構造３が形成された構成となる点において、図５Iと異なる。このとき、リッジ幅を２μm程度にすると、光通信に好適な安定した横シングルモード発振が得られる。
【００４５】
続いて、ＭＯＣＶＤ法によりリッジ部9の両側に半絶縁性ＩｎＰ層１5を成長し，埋め込み構造を形成する。続いて、ＣＶＤ法により全面に酸化シリコン膜10を形成し、半導体発光装置と電界吸収型光変調器部のリッジ部9において光変調器部ｐ電極12と半導体レーザ部ｐ電極13を形成する領域のみ、酸化シリコン膜10の除去を行う。ここで実施例２ではシリコン酸化膜を用いているが、代わりにシリコン窒化膜等を用いてもよい。
【００４６】
続いて、光変調器部ｐ電極12と半導体レーザ部ｐ電極13を形成する。電極材料としては公知のＴｉ，Ａｕを順次積層すればよい。続いて、ｎ型ＩｎＰ基板１の裏面にｎ電極14を形成する。電極材料としては同じく公知のＡｕＧｅ，Ｔｉ，Ａｕを順次積層すればよい。電極形成後、劈開により素子を切り出し、後端面に反射率約９０％の反射膜、前端面に反射率１％以下の低反射膜を形成する。なお，図ではこれらの膜は省略されている。
【００４７】
以上の手法によれば、電界吸収型光変調器部2半導体レーザ部3が同一基板上に集積されたヘテロ埋め込み(BH)型半導体光集積デバイスを作成できる。なお、電解吸収型光変調器部2、光導波路層4，光導波路層4'および半導体レーザ部3の結晶成長の順番はこれに限るものではない。例えば、DFBレーザ部が最初に形成されても得られるデバイス構造は変わるものではない。電界吸収型光変調器部2の材料としては，井戸層がＩｎＧａＡｌＡｓあるいはＩｎＧａＡｓＰあるいはＩｎＧａＡｓあるいはGaInNAsのいずれからなり，障壁層がＩｎＧａＡｌＡｓ，あるいはＩｎＡｌＡｓあるいはGaInNAsのいずれからなる量子井戸構造であればよい。また半導体レーザ部の材料として、ＩｎＧａＡｌＡｓ系の替わりにＩｎＧａＡｓＰ系あるいはGaInNAs系を用いてもよい。また，光導波路層4および光導波路層4'の材料としてＩｎＧａＡｓＰ系の替わりにＩｎＧａＡｌＡｓ系あるいはGaInNAs系を用いてもよい。また，図5Eにおける，光導波路層4および光導波路層4'の形成は，必ずしも同時に行う必要はないが，このようにした方が，結晶成長回数も少なく便利である。また，電界吸収型光変調器と半導体レーザ部との間の光導波路層4は，必ずしも必要ではない。
【００４８】
また、結晶成長手法は必ずしもＭＯＣＶＤ法に限らず、ＭＢＥ法などで形成してもよい。また、選択成長手法を用いて電界吸収型光変調器部2、光導波路層4，光導波路層4'、半導体レーザ部3を一回の結晶成長工程により形成してもよい。また，ウェハの平坦化用材料は必ずしもポリイミドに限る必要はない。また，平坦化は必ずしも必要ではない。
【００４９】
以上の手順から、ＤＦＢレーザ部がＤＢＲレーザ、ＳＯＡなど他の光機能を有する構造に置き換わった場合の素子製作方法も容易に類推できよう。
【００５０】
実施例3による半導体光集積デバイスの動作方法については、実施例１と同様である。
【００５１】
また，本実施例3で説明したBH構造における，曲がり導波路型半導体光集積デバイスの作製方法，動作方法についても，実施例1，および実施例2より容易に推測できよう。
【００５２】
（実施例4）
本実施例は、ＲＷＧ−ＥＡ／波長可変ＬＤに関する。
【００５３】
本発明を適用して波長可変ＬＤとした半導体光集積デバイスの実施例による構成の斜視図を図８Aに、中央部で切断した断面を示す斜視図を図８Bに示す。
【００５４】
ここでも、実施例１の図５に示した工程の図は省略する。ただし図は飽くまで本実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【００５５】
まず、ｎ型ＩｎＰ基板１上へ、ＭＯＣＶＤ法により電界吸収型光変調器となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造２を形成する。量子井戸構造２としては、量子井戸と障壁層を１０層程度、交互に積層することにより、消光に十分な光閉じ込め構造を形成できる。続いて、所望の長さの電界吸収型光変調器部2を残しｎ型ＩｎＰ基板１の表面までエッチングを行う。この工程は、図５A、Bに示す状態と同様である。
【００５６】
次に、半導体レーザ部となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造３を形成する。量子井戸と障壁層を8層程度交互に積層することにより、レーザ発振に好適な光閉じ込め構造を形成できる。
【００５７】
続いて、上述の電界吸収型光変調器部2および半導体レーザ部3に影響を与えないようにして、上述の電界吸収型光変調器部2と量子井戸構造３による所望の長さの活性領域16および位相調整領域17を残しｎ型ＩｎＰ基板１の表面までエッチングを行う。この工程は、図５C、Dに示す状態と同様であるが、波長可変ＬＤでは、電界吸収型光変調器部2の反対側の量子井戸構造３による所望の長さの位相調整領域17側に光導波路層４を形成するので、量子井戸構造３の電界吸収型光変調器部2の反対側部分も所定の長さだけｎ型ＩｎＰ基板１の表面までエッチングを行う点が異なる。
【００５８】
次に、電界吸収型光変調器部2と量子井戸構造３による所望の長さの活性領域16との間および量子井戸構造３による所望の長さの位相調整領域17に隣接する領域にＩｎＧａＡｓＰ系からなる光導波路層４および同じくＩｎＧａＡｓＰ系からなる光導波路層４'を光出射端と電界吸収型光変調器部2との間に形成する形成する。光導波路層４および光導波路層4'の詳細な構造としては、例えば厚さ１００ｎｍ、組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバルク成長層に続いて厚さ２００ｎｍ、組成波長１３００ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ成長層を積層し、さらに厚さ１００ｎｍ、組成波長１１５０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバルク成長層を積層した構造などが望ましい。前記構造により、光損失の小さい光導波路層が形成できる。
【００５９】
次に、位相調整領域17に隣接した領域のＩｎＧａＡｓＰ系からなる光導波路層４の所望の領域に、エッチングにより回折格子５を形成し、分布反射型領域18を形成する。回折格子の形成には、公知の技術である干渉露光法や電子ビーム描画法によるレジストへのパターン形成と、湿式、あるいは乾式エッチング工程を組み合わせればよい。
次に、光出射端と電界吸収型光変調器部2との間の，ＩｎＧａＡｓP系からなる光導波路層4'の光出射端側の一部を、ｎ型ＩｎＰ基板１に達するまでエッチングし、窓構造６を形成する。この工程は、図５Gに示す状態と同様である。
【００６０】
引き続き、ＭＯＣＶＤ法によりｐ型ＩｎＰ層７およびp+型コンタクト層8を形成する。この工程は、図5Hに示す状態と同様である。その後、メサ導波路9となる部分を除き、電界吸収型光変調器となるＩｎ，Ｇａ，Ａｌ，Ａｓ系からなる量子井戸構造２および半導体レーザ部となるＩｎＧａＡｌＡｓ系からなる量子井戸構造３，光導波路層４および光導波路層4’の表面まで、p+型コンタクト層8およびｐ型ＩｎＰ層７をエッチングすることによりリッジ型導波路構造9を形成する。つづいて，変調器，DFBレーザ間の電気的分離と，新規提案する窓構造を形成するため，p+型コンタクト層8を所望の部分を残してエッチング除去するこの工程は、図5Iに示す状態と同様である。このとき、メサ幅を約２μｍにすると、光通信に好適な安定した横シングルモード発振が得られる。
【００６１】
続いてＣＶＤ法により全面に酸化シリコン膜10を形成する。次いで、後述する変調器部p電極12，活性領域p電極19，位相調整領域p電極20および分布反射型領域21に対応する位置の，メサ導波路9の頂上の酸化シリコン膜10の除去を行う。ここで、実施例4ではシリコン酸化膜を用いているが、代わりにシリコン窒化膜等を用いてもよい。この工程は、図5Jに示す状態と同様である。
【００６２】
次にポリイミド樹脂11により、酸化シリコン膜10を除去したメサ導波路9の頂面の高さにウェハを平坦化する。この工程は、図5Ｋに示す状態と同様である。続いて、光変調器部ｐ電極12と活性領域ｐ電極19、位相調整領域ｐ電極20、分布反射型領域ｐ電極21を形成する。電極材料としては公知のＴｉ，Ａｕを順次積層すればよい。続いて、ｎ型ＩｎＰ基板１の裏面にｎ電極14を形成する。電極材料としては同じく公知のＡｕＧｅ，Ｔｉ，Ａｕを順次積層すればよい。電極形成後、劈開により素子を切り出し、後端面に反射率約９０％の反射膜、前端面に反射率１％以下の低反射膜を形成する。なお，図ではこれらの膜は省略されている。この工程は、図5Ｌに示す状態と同様である。
【００６３】
以上の手法によれば、電界吸収型光変調器部2と波長可変レーザ部3が同一基板上に集積されたリッジ導波路型半導体光集積デバイスを作成できる。なお、電界吸収型光変調器部2と光導波路層4、光導波路層4'および波長可変レーザ部3の結晶成長の順番はこれに限るものではない。電界吸収型光変調器部2の材料としては，井戸層がＩｎＧａＡｌＡｓあるいはＩｎＧａＡｓＰあるいはＩｎＧａＡｓあるいはGaInNAsのいずれからなり，障壁層がＩｎＧａＡｌＡｓ，あるいはＩｎＡｌＡｓあるいはGaInNAsのいずれからなる量子井戸構造であればよい。また波長可変レーザ部3の材料として、ＩｎＧａＡｌＡｓ系の替わりにＩｎＧａＡｓＰ系あるいはGaInNAs系を、光導波路4および光導波路層4'の材料として，ＩｎＧａＡｓＰ系の替わりにＩｎＧａＡｌＡｓ系あるいはGaInNAs系を使用してもよい。また、結晶成長手法は必ずしもＭＯＣＶＤ法に限らず、ＭＢＥ法などで形成してもよい。また、選択成長手法を用いて電界吸収型光変調器部2、光導波路層4，光導波路層4'、および波長可変レーザ部3を一回の結晶成長工程により形成してもよい。さらに、実施例１、実施例3から，ヘテロ埋め込み型(BH)集積素子の製作方法も容易に類推できよう。また，ウェハの平坦化用材料は必ずしもポリイミドに限る必要はない。また，ポリイミド等による平坦化は必ずしも必要ではない。
【００６４】
次に、実施例4の半導体光集積デバイスの動作方法について記す。活性領域ｐ電極１８に順方向バイアスを印加することにより、レーザ発振が得られる。このとき、分布反射領域１７により光は周期的な帰還を受けるため、発振スペクトルはシングルモードとなる。分布反射領域ｐ電極２０に電流を流すことによりブラッグ反射条件を変化させ、レーザ発振波長を変えることができる。また、位相調整領域ｐ電極１９に電流を流すことにより、モードホップのない連続的な波長可変が実現できる。また，波長可変レーザをアレイ状に形成することにより，より広い波長帯域での使用も可能となることも容易に推測できよう。
【００６５】
実施例１より、実施例4におけるレーザ光の変調法についても、容易に類推できよう。
【００６６】
また，本実施例4で説明したEA/波長可変レーザ集積構造における曲がり導波路型素子の作製方法，動作方法についても，実施例1，および実施例2より，容易に推測できよう。
【００６７】
（実施例5）
本実施例は、新規窓構造を有するＥＡ／ＤＦＢを用いたモジュールに関するものである。
【００６８】
実施例１または実施例２または実施例3で説明した半導体光集積素子を用いた送受信モジュールの実施例を、図９を用いて説明する。ただし図はあくまで本実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【００６９】
22は小型光送信モジュールであり、内部基板22'に、本発明によるレーザ部32と電界吸収型光変調器33を集積化した半導体光集積素子23を搭載する。モジュール22の先端部にはレンズ26がレンズ支持体27'によって保持される。半導体光集積素子23とレンズ26はレーザ部32の発生する光の光軸が一致するように配置される。内部基板22'上の半導体光集積素子23近傍には感温抵抗24が配置されモジュール内の温度の信号を出力する。また、半導体光集積素子23の後方にはモニタ用受光素子25が配置され、レーザ部32の後方への漏れ光による光出力を検出する。モニタ用受光素子25の出力は、レーザ部32の動作温度信号として利用される。小型光送信モジュール22と隣接して、制御装置31が配置され、制御装置31には、光変調器制御回路34および光レーザ部制御回路35が設けられる。小型光送信モジュール22と制御装置31との間にはリードライン29が配置され、両者の間の必要な信号の授受を行う。なお、30はワイヤでリードライン29と各素子間の接続用である。また、28は高周波線路で、光変調器制御回路34の信号を光変調器33に与える。モニタ用受光素子25に入射した光強度に応じた電気信号がワイヤ30、リード線29を介して制御装置31の光レーザ部制御回路35に送られ、所望の光出力が得られるように、半導体光集積素子23のレーザ部32に流れる電流値に対してフィードバック制御がかけられる。
【００７０】
このように、感温抵抗24により小型光送信モジュール22内の温度を監視して光変調器33を制御し、モニタ用受光素子25によりレーザ部32の動作温度を監視してレーザ部32を制御することにより、本技術を用いて形成された半導体発光素子を，光送信器として使用することができる。なお、図９では、制御回路とモジュールを構成する素子をワイヤとリード線を介して接続しているが、これらは同一チップ内にモノリシックに集積されていてもよい。本モジュールを用いれば小型・低消費電力かつ長距離伝送に好適な高速光信号を容易に作り出せる。また、図９、図１０では波長可変型の半導体光集積素子については、説明を省略した。
【００７１】
（実施例6）
本実施例は光通信システムに関するものである。
【００７２】
図10は、図9で説明した本発明の光送信モジュールと、別に作成した光受信モジュールとを搭載した光送受信器パッケージにより光通信システムの端末を構成する模式図である。図において、36は光送受信器パッケージ、37は小型光送信モジュール、39は光送信モジュール駆動回路、38は小型光受信モジュール、40は光受信モジュール駆動回路、41，42は、それぞれ光ファイバであり、小型光送信モジュール37、光受信モジュール38に対応して設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１Ａ】従来の窓構造を用いたEA/DFBレーザの斜視図である。
【図１Ｂ】従来の窓構造を用いたEA/DFBレーザの光軸に沿った断面図である。
【図１Ｃ】従来の窓構造周辺を拡大した模式図である。
【図１Ｄ】従来の窓構造による寄生容量増加の計算例を示す図である。
【図２】従来の窓構造を用いたEA/DFBレーザの模式図において，パイルアップ現象を示す図である。
【図３Ａ】本発明に係る新規窓構造を用いた半導体光集積素子の光軸に沿った断面図である。
【図３Ｂ】本発明に係る新規窓構造周辺を拡大した模式図である。
【図４Ａ】本発明に係る新規窓構造による，寄生容量増加の抑制を説明する図である。
【図４Ｂ】本発明に係る新規窓構造による，f3dB帯域劣化の抑制を説明する図である。
【図４Ｃ】本発明に係る新規窓構造における，光吸収を説明する図である。
【図５Ａ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｄ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｅ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｆ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｇ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｈ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程示す図である。
【図５Ｉ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｊ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｋ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図５Ｌ】本発明の実施例１の半導体光集積素子の製造工程を示す図である。
【図６】本発明の実施例2の，光軸が曲線形状をした曲がり導波路型半導体光集積素子の斜視図である。
【図７Ａ】本発明の実施例3のＢＨ型半導体光集積素子の斜視図である。
【図７Ｂ】本発明の実施例3のＢＨ型半導体光集積素子の中央部で切断した断面を示す斜視図である。
【図８Ａ】本発明の実施例4の，半導体レーザ部を波長可変レーザとした半導体光集積素子の構成の斜視図である。
【図８Ｂ】本発明の実施例4の，半導体レーザ部を波長可変レーザとした半導体光集積素子の中央部で切断した断面を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例5の，実施例１または実施例２または実施例3で説明した半導体光集積素子を用いた送受信モジュール構造の概要を示す概観図である。
【図１０】本発明の実施例6の，実施例5で説明した本発明の光送信モジュールと、別に作成した光受信モジュールとを搭載した光送受信器パッケージにより光通信システムの端末を構成する模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
１…ｎ型ＩｎＰ基板およびn型InPクラッド層、２…ＩｎＧａＡｌＡｓ系量子井戸構造を用いた光吸収領域、２’…電界吸収型光変調領域先端、３...ＩｎＧａＡｌＡｓ系量子井戸構造を用いた半導体レーザ部、４…光導波路層、４’…光導波路層、５…回折格子、６…窓構造、７…ｐ型ＩｎＰクラッド層、８…p＋型コンタクト層、８’…p＋型コンタクト層先端、９…メサ導波路構造、１０…シリコン酸化膜、１１…ポリイミド樹脂、１２…変調器部ｐ電極、１３…半導体レーザ部ｐ電極、１４…ｎ電極、１５…半絶縁性ＩｎＰ層、１６…活性領域、１７…位相調整領域、１８…分布反射型領域、１９…活性領域ｐ電極、２０…位相調整領域ｐ電極、２１…分布反射型領域ｐ電極、２２…小型光送信モジュール、２２’…モジュール基板、２３…半導体光集積素子、２４…感温抵抗、２５…モニタ用受光素子、２６…レンズ、２７…レンズ支持体、２８…高周波線路、２９…リードライン、３０…ワイヤ、３１…制御装置、３２…レーザ部、３３…光変調器、３４…光変調器制御回路、３５…光レーザ部制御回路、３６…小型光送受信器パッケージ、３７…小型光送信モジュール、３８…小型光受信モジュール、３９…光送信モジュール駆動回路、４０…光受信モジュール駆動回路、４１…光ファイバ、４２…光ファイバ。
【図１Ａ】
2008218849.tif 000003
【図１Ｂ】
2008218849.tif 000004
【図１Ｃ】
2008218849.tif 000005
【図１Ｄ】
2008218849.tif 000006
【図２】
2008218849.tif 000007
【図３Ａ】
2008218849.tif 000008
【図３Ｂ】
2008218849.tif 000009
【図４Ａ】
2008218849.tif 000010
【図４Ｂ】
2008218849.tif 000011
【図４Ｃ】
2008218849.tif 000012
【図５Ａ】
2008218849.tif 000013
【図５Ｂ】
2008218849.tif 000014
【図５Ｃ】
2008218849.tif 000015
【図５Ｄ】
2008218849.tif 000016
【図５Ｅ】
2008218849.tif 000017
【図５Ｆ】
2008218849.tif 000018
【図５Ｇ】
2008218849.tif 000019
【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【図５Ｋ】
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【図５Ｌ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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