【手続補正書】
【提出日】平成21年1月26日(2009.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上にメサ型形状の活性領域が形成された光素子において、
その光素子を構成する前記半導体基板を含む半導体層の中で前記半導体基板または前記半導体基板近傍に配置された第１の半導体層は、第１の導電性を有し、
前記光素子の活性領域に対して、前記半導体基板とは逆側に配置された第２の半導体層から配線の少なくとも一部と、前記配線の一端に形成されたボンディング用電極パッドとは、前記メサ型形状の活性領域の周囲に接して成長された高抵抗の半導体層上に誘電体層を介して形成されていることを特徴とする光素子。
【請求項２】
前記光素子の前記誘電体膜の厚さが０.４μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光素子。
【請求項３】
前記光素子の前記メサ型形状の活性領域の頂部と底部の段差が２μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光素子。
【請求項４】
前記光素子の前記高抵抗の半導体層の厚さが０.６μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光素子。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載された光素子であって、
前記半導体基板が前記第１の導電性を有することを特徴とする光素子。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載された光素子であって、
前記半導体基板が半絶縁性を有し、前記半導体基板近傍に配置された前記第１の半導体層が前記第１の導電性を有することを特徴とする光素子。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載された光素子であって、
前記光素子は、受光素子または発光素子であることを特徴とする光素子。
【請求項８】
少なくとも受光素子と、この受光素子に接続され電流入力を電圧出力に変換する負帰還アンプとからなる光モジュールにおいて、
前記受光素子は、その受光素子を構成する半導体基板を含む半導体層の中で前記半導体基板または前記半導体基板近傍に配置された第１の半導体層は、第１の導電性を有し、
前記受光素子の活性領域に対して、前記半導体基板とは逆側に配置された第２の半導体層から配線の少なくとも一部と、前記配線の一端に形成されたボンディング用電極パッドとは、前記メサ型形状の活性領域の周囲に接して成長された高抵抗の半導体層上に誘電体層を介して形成されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
少なくとも発光素子と、この発光素子を駆動するドライバとからなる光モジュールにおいて、
前記発光素子は、その発光素子を構成する半導体基板を含む半導体層の中で前記半導体基板または前記半導体基板近傍に配置された第１の半導体層は、第１の導電性を有し、
前記発光素子の活性領域に対して、前記半導体基板とは逆側に配置された第２の半導体層から配線の少なくとも一部と、前記配線の一端に形成されたボンディング用電極パッドとは、前記メサ型形状の活性領域の周囲に接して成長された高抵抗の半導体層上に誘電体層を介して形成されていることを特徴とする光モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図１において、ＡＰＤ素子１００は、ＩｎＰ基板１０１(導電型：ｎ型、不純物濃度：１Ｅ１８ｃｍ^-３)上に、下部バッファ層１０２(ｎ型ＩｎＡｌＡｓ層、１Ｅ１８ｃｍ^-３、厚さ：０.５μｍ（マイクロメータ）)と、増倍層１０３(ｎ型ＩｎＡｌＡｓ層、１Ｅ１４ｃｍ^-３、０.４μｍ)と、電界調整層１０４(ｐ型ＩｎＡｌＡｓ層、８Ｅ１７ｃｍ^-３、０.０４μｍ)と、光吸収層１０５(ｐ型ＩｎＧａＡｓ層、１Ｅ１５ｃｍ^-３、１.８μｍ)と、キャップ層１０６（上部バッファ層）(ｐ型ＩｎＡｌＡｓ層、３Ｅ１８ｃｍ^-３、０.７μｍ)と、ｐ型コンタクト層１０７(ｐ型ＩｎＧａＡｓ層、５Ｅ１８ｃｍ^-３、０.１μｍ)とを、ＭＯＣＶＤ法にて積層形成した構造を有する。ここで、上下のバッファ層１０２、１０６は、電子を閉じ込める機能部である。光吸収層１０５は感光層であり、増倍層１０３は文字通り増倍層である。また、光吸収層１０５と増倍層１０３との間の電界調整層１０４は、両者の電界バランスを調整する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
発明者等は、実施例１と比較例１の間の不良率の違い、容量の違いは、誘電体層の合計膜厚、メサ型の活性領域の頂部と底部の段差、再成長半導体層厚さに起因すると考えている。そして、それらの境界値は、誘電体膜全体の厚さが０.４μｍ、再成長半導体層を除くメサ型の活性領域の頂部と底部の段差が２μｍ、再成長半導体層厚さが０.６μｍのうちいずれか一つが超えるとき、顕著な差として現れる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図２に示す光受信モジュール３００は、ＡＰＤ素子１００とリミットアンプ付ＴＩＡ（Trans Impedance Amplifier）３３０とで構成される。また、リミットアンプ付ＴＩＡ３３０は、プリアンプ３３１と帰還抵抗３３２とリミットアンプ３３３とから構成され、電流入力を電圧出力に変換する負帰還アンプである。光受信モジュールは矢印で示した光信号を受信し、リミットアンプ付ＴＩＡ３３０の正相出力であるＯＵＴ１端子３１０と、逆相出力であるＯＵＴ２端子３２０とから電気信号として、出力される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図３に示す裏面受光型ＡＰＤ素子１００’おいて、図１の表面受光型ＡＰＤ素子の受光部に設けた反射防止膜１１９（ＳｉＮ膜）は、エッチングにより削除し、ｐ型オーミック電極１１３’を全面に形成している。また、裏面受光型なので、ダイボンディング用裏面金属膜１１７の代わりに、反射防止膜１１９’を設けている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
最も内側にある第２メサ４３２は、燐酸系溶液でｐ型コンタクト層４０７からｎ型コンタクト層４０８に達するまでのエッチングにより形成されている。第２のメサ４３２の周囲をＩｎＰ再成長層４１０(高抵抗、２μｍ)により埋め込み、さらにその外側を、燐酸系のエッチング溶液により、ＩｎＰ再成長層４１０からｎ型コンタクト層４０８に達するまでエッチングすることにより、第３メサ４３３を形成している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図６において、図４の表面受光型ｐｉｎ-ＰＤ素子の受光部に設けた反射防止膜４１９（ＳｉＮ膜、厚さ０.２μｍ）は、エッチングにより削除し、ｐ型オーミック電極４１３’を全面に形成している。また、裏面受光型なので、ダイボンディング用裏面金属膜４１７の代わりに、反射防止膜４１９’（厚さ０.２μｍ）を設けている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
上記の例では、表面出力型面発光レーザの構造として２段メサ構造をとったが、エッチングと結晶再成長の順序、組み合わせにより、例えば第一メサをトンネル接合層７５５の途中のｎ+ＩｎＧａＡｓ層７５８までとするような別のメサ構造をとることも可能であるし、また、活性層材料としてＩｎＧａＡｌＡｓのＭＱＷ構造を用いたが、別の材料系を用いた場合についても効果は同様である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図８に示す光送信モジュール９００は、レーザモジュール９１０と、容量カップリング用の容量素子９２０を介してレーザモジュール９１０に駆動電流を供給するドライバ回路９３０とから構成されている。ドライバ回路９３０には、ＩＮ１端子９４０から正相電気信号、ＩＮ２端子９５０から逆相電気信号が供給される。また、レーザモジュール９１０は、面発光レーザ素子７００と、面発光レーザ素子７００の温度モニタ用サーミスタと、面発光レーザ素子７００のカソード側に接続された抵抗素子９１１とから構成されている。ここで、抵抗素子９１１は５０Ω（ohm）のマッチング用である。また、ドライバ回路９０３からの駆動電流は、面発光レーザ素子７００のアノードに供給されている。本実施例の面発光レーザ素子７００は、出射窓径が１５μｍφと比較的大きな出射窓径であるのに対し、容量が小さい。このため、高周波応答特性に優れ、光軸調芯がしやすく、２.５Ｇｂｉｔ/ｓ以上の高速用途で安価・製造歩留りの高い光モジュールの製造が可能となった。
〔実施例６〕
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
実施例５では、表面出力型面発光レーザ素子を説明した。実施例６では、図９を用いて、裏面出力型面発光レーザ素子を説明する。ここで、図９は、裏面出力型面発光レーザ素子の断面図である。なお、実施例６は実施例５の構造と概ね同じなので、実質同一箇所には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。