(57)【要約】【課題】安定した光を発することができる半導体レーザ素子及び半導体光集積素子を提供すること。【解決手段】本発明による半導体レーザ素子１０は、主面１１１を有し第１導電型の半導体基板１１０を備え、第１導電型の半導体層１２１、第２導電型の半導体層１２３及び活性層１２２を有しており半導体基板の主面上に設けられた半導体部１２０を備え、主面上及び半導体部上に設けられた強誘電体膜を備え、強誘電体膜上に設けられ半導体部と電気的に接続された電極を備える。このように電極と半導体基板との間に強誘電体膜を備えていることから、活性層にキャリアを安定して注入することができる。また、本発明による半導体光集積素子６００は、第１導電型の半導体基板６１０の半導体レーザ素子領域６１０Ａ上に上記半導体レーザ素子と同様の構成を備えている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
前記主面上及び前記半導体部上に設けられた強誘電体膜を備え、
前記強誘電体膜上に設けられ、前記半導体部と電気的に接続された電極を備える、半導体レーザ素子。
【請求項２】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記半導体部の側方であって前記主面上に設けられたブロック層部を備え、前記ブロック層部において、前記主面上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、
前記第半導体部上及び前記ブロック層部上に設けられた強誘電体膜を備え、
コンタクト部と、前記コンタクト部に電気的に接続されたパッド部とを有しており、前記強誘電体膜上に設けられた電極を備え、前記コンタクト部が前記半導体部と電気的に接続されており、前記パッド部が前記ブロック層部上の前記強誘電体膜上に配置されている、半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記強誘電体膜が、チタン酸ビスマス、タンタル酸ビスマスストロンチウム、チタン酸ジルコン酸鉛のうちの何れかから構成される、請求項１又は請求項２記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも１つからなり、前記主面上及び前記半導体部上に設けられた膜を備え、
前記膜上に設けられ、前記半導体部に電気的に接続された電極を備える、半導体レーザ素子。
【請求項５】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられており、
第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記半導体部の側方であって前記主面上に設けられたブロック層部を備え、前記ブロック層部において、前記半導体基板上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、
酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも何れか１つからなり、前記ブロック層部上及び前記半導体部上に設けられた膜を備え、
コンタクト部と、前記コンタクト部に電気的に接続されたパッド部とを有しており、前記膜上に設けられた電極を備え、前記コンタクト部が前記半導体部と電気的に接続されており、前記パッド部が前記ブロック層部上の前記膜上に配置されている、半導体レーザ素子。
【請求項６】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
前記主面上及び前記半導体部上に設けられた第１絶縁体膜を備え、
前記第１絶縁体膜上に設けられ、前記半導体部と電気的に接続された電極を備え、
前記主面上に位置するキャパシタ部を備え、前記キャパシタ部は、１つ又は複数の第１導電体、１つ又は複数の第２導電体、及び１つ又は複数の第２絶縁体膜を有しており、前記キャパシタ部において、前記第１導電体及び前記第２導電体が交互に設けられ、前記第２絶縁体膜が前記第１導電体と前記第２導電体との間に設けられ、前記第１導電体及び前記第２導電体のうちの一方が前記半導体基板と電気的に接続され、他方が前記電極と電気的に接続されている、半導体レーザ素子。
【請求項７】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、
前記主面上、前記第１半導体部上及び前記第２半導体部上に設けられた強誘電体膜を備え、
前記半導体レーザ素子領域上に位置する前記強誘電体膜上に設けられ、前記第１半導体部と電気的に接続された電極を備える、半導体光集積素子。
【請求項８】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記第１半導体部の側方であって前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１ブロック層部を備え、前記第１ブロック層部において、前記半導体レーザ素子領域上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、
第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記第２半導体部の側方であって前記光変調素子領域上に設けられた第２ブロック層部を備え、前記第２ブロック層部において、前記光変調素子領域上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、
前記第１半導体部上、前記第１ブロック層部上、前記第２半導体部上及び前記第２ブロック層部上に設けられた強誘電体膜を備え、
コンタクト部と、前記コンタクト部に電気的に接続されたパッド部とを有しており、前記半導体レーザ素子領域上に位置する電極を備え、前記コンタクト部が、前記第１半導体部と電気的に接続され、前記パッド部が前記第１ブロック層部上の前記強誘電体膜上に配置されている、半導体光集積素子。
【請求項９】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、
酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも何れか１つからなり、前記主面上、前記第１半導体部上及び前記第２半導体部上に設けられた膜を備え、
前記半導体レーザ素子領域上に位置する前記膜上に設けられ、前記第１半導体部と電気的に接続された電極を備える、半導体光集積素子。
【請求項１０】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記第１半導体部の側方であって前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１ブロック層部を備え、前記第１ブロック層部において、前記半導体レーザ素子領域上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられており、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、
第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記第２半導体部の側方であって前記光変調素子領域上に設けられた第２ブロック層部を備え、前記第２ブロック層部において、前記光変調素子領域上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が交互に設けられており、
酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも何れか１つからなり、前記第１半導体部上、前記第１ブロック層部上、前記第２半導体部上及び前記第２ブロック層部上に設けられた膜を備え、
コンタクト部と、前記コンタクト部に電気的に接続されたパッド部とを有しており、前記半導体レーザ素子領域上に位置する電極を備え、前記コンタクト部が前記第１半導体部と電気的に接続され、前記パッド部が前記第１ブロック層部上の前記膜上に配置されている、半導体光集積素子。
【請求項１１】
主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、
第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、
前記主面上、前記第１半導体部上及び前記第２半導体部上に設けられた第１絶縁体膜を備え、
前記半導体レーザ素子領域上の前記１絶縁体膜上に設けられ、前記第１半導体部と電気的に接続された電極を備え、
前記半導体レーザ素子領域上に位置するキャパシタ部を備え、前記キャパシタ部は、１つ又は複数の第１導電体、１つ又は複数の第２導電体、及び１つ又は複数の第２絶縁体膜を有しており、前記キャパシタ部において、前記第１導電体及び前記第２導電体が交互に設けられ、前記第２絶縁体膜が前記第１導電体と前記第２導電体との間に設けられ、前記第１導電体及び前記第２導電体のうちの一方が前記半導体基板と電気的に接続され、他方が前記電極と電気的に接続されている、半導体光集積素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ素子及び半導体光集積素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムでは、高速変調された信号光が用いられる。そして、その信号光の光源として半導体レーザ素子が用いられる。光通信システムでは、信号光は、半導体レーザ素子に直流定電流源から直流電流を供給して半導体レーザ素子から発せられる光を電界吸収（Ｅｌｅｃｅｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ：ＥＡ）変調素子により変調することで得られる。そのため、半導体レーザ素子とＥＡ変調素子とを同一基板上に集積した半導体光集積素子が光通信システムで用いられる場合もある。
【０００３】
ところで、半導体レーザ素子から発せられる光のパワーは、半導体レーザ素子に注入される電流値に依存する。従って、半導体レーザ素子周囲のノイズにより、半導体レーザ素子と直流定電流源とを接続している配線などを介して電磁誘導が生じ半導体レーザ素子への注入電流の値が変動すると、それに伴って光のパワーが変動する場合があった。特に、半導体光集積素子では、半導体レーザ素子とＥＡ変調素子とが同一基板上に集積して形成されているので、ＥＡ変調素子を駆動する場合の電気信号が基板を介して半導体レーザ素子への注入電流の値に変動が生じていた。
【０００４】
ＥＡ変調素子を駆動する電気信号が基板を介して半導体レーザ素子の注入電流に生じる変動を抑制する手法として、半導体光集積素子の外部に半導体レーザ素子と並列にコンデンサを接続する手法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０７−０７４４２０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体光集積素子の外部に並列にコンデンサを接続する手法では、ＥＡ変調素子を駆動する電気信号の基板を介した影響の除去を目的としたものであった。そのため、半導体レーザ素子の周囲のノイズに起因して生じていた電磁誘導による影響は除去できていなかった。したがって、半導体レーザ素子から発せられる光のパワーが変動することがあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安定した光を発することができる半導体レーザ素子及び半導体光集積素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の係る半導体レーザ素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）前記主面上及び前記半導体部上に設けられた強誘電体膜を備え、（ｄ）前記強誘電体膜上に設けられ、前記半導体部と電気的に接続された電極を備える．
【０００９】
上述した構成の半導体レーザ素子は、半導体基板及び電極の間に強誘電体膜を有している。強誘電体膜の誘電率は大きいので、半導体基板と強誘電体膜と電極とは電気容量の大きなコンデンサを構成する。即ち、半導体レーザ素子は、コンデンサを含んで構成されている。従って、半導体レーザ素子に印加される順バイアス電圧が変動した場合でも、半導体基板と強誘電体膜と電極とで構成されるコンデンサにより安定化される。したがって、ノイズに起因する電磁誘導の影響を低減することができる。上述したようにコンデンサが半導体レーザ素子に集積されているので、外部にコンデンサを配置する場合のようにコンデンサと半導体レーザ素子とをボンディングワイヤ等で接続する必要がない。そのため、半導体レーザ素子に集積されたコンデンサにより半導体レーザ素子に供給される電流が、ノイズに起因する電磁誘導の影響で変動することを効率的に低減することができる。
【００１０】
また、本発明の係る半導体レーザ素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記半導体部の側方であって前記主面上に設けられたブロック層部を備え、前記ブロック層部において、前記主面上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、（ｄ）前記第半導体部上及び前記ブロック層部上に設けられた強誘電体膜を備え、（ｅ）コンタクト部と、前記コンタクト部に電気的に接続されたパッド部とを有しており、前記強誘電体膜上に設けられた電極を備え、前記コンタクト部が前記半導体部と電気的に接続されており、前記パッド部が前記ブロック層部上の前記強誘電体膜上に配置されている。
【００１１】
上記構成の半導体レーザ素子では、パッド部と半導体基板との間に強誘電体膜、及び、ブロック層部の第１導電型の半導体層と第２導電型の半導体層とによるｐｎ接合が配置されている。これは、パッド部と半導体基板との間に２つのコンデンサが直列に配置されていることに相当する。強誘電体膜を設けているので、パッド部と半導体基板との間に直列に配置されたコンデンサの合成電気容量においてｐｎ接合の電気容量の寄与を大きくなっている。
【００１２】
なお、上記各半導体レーザ素子における強誘電体膜としては、チタン酸ビスマス、タンタル酸ビスマスストロンチウム、チタン酸ジルコン酸鉛のうちの何れかから構成されたものとすれば良い。
【００１３】
また、本発明に係る半導体レーザ素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも１つからなり、前記主面上及び前記半導体部上に設けられた膜を備え、（ｄ）前記膜上に設けられ、前記半導体部に電気的に接続された電極を備える。
【００１４】
この場合、酸化タンタル、酸化チタン、チタン酸バリウムの誘電率は大きいので、それらのうちの少なくとも１つからなる膜と、パッド部と、半導体基板とは電気容量の大きなコンデンサを構成する。そのため、強誘電体膜を有する半導体レーザ素子の場合と同様に、半導体レーザ素子に供給される電流が、ノイズに起因する電磁誘導の影響で変動することを効率的に低減することができる。
【００１５】
更に、本発明に係る半導体レーザ素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられており、（ｃ）第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記半導体部の側方であって前記主面上に設けられたブロック層部を備え、前記ブロック層部において、前記半導体基板上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、（ｄ）酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも何れか１つからなり、前記ブロック層部上及び前記半導体部上に設けられた膜を備え、（ｅ）コンタクト部と、前記コンタクト部に電気的に接続されたパッド部とを有しており、前記膜上に設けられた電極を備え、前記コンタクト部が前記半導体部と電気的に接続されており、前記パッド部が前記ブロック層部上の前記膜上に配置されている。
【００１６】
この場合、パッド部と半導体基板との間には、酸化タンタル、酸化チタン、チタン酸バリウムのうちの少なくとも１つからなる膜と、ブロック層部の第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層によるｐｎ接合とが配置されている。これは、パッド部と半導体基板との間に２つのコンデンサが直列に配置されていることに相当する。そして、上記膜を設けたことで、その２つのコンデンサの合成電気容量におけるｐｎ接合によるコンデンサの電気容量の寄与が大きくなっている。
【００１７】
更にまた、本発明に係る半導体レーザ素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体基板の前記主面上に設けられた半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）前記主面上及び前記半導体部上に設けられた第１絶縁体膜を備え、（ｄ）前記第１絶縁体膜上に設けられ、前記半導体部と電気的に接続された電極を備え、（ｅ）前記主面上に位置するキャパシタ部を備え、前記キャパシタ部は、１つ又は複数の第１導電体、１つ又は複数の第２導電体、及び１つ又は複数の第２絶縁体膜を有しており、前記キャパシタ部において、前記第１導電体及び前記第２導電体が交互に設けられ、前記第２絶縁体膜が前記第１導電体と前記第２導電体との間に設けられ、前記第１導電体及び前記第２導電体のうちの一方が前記半導体基板と電気的に接続され、他方が前記電極と電気的に接続されている。
【００１８】
この場合、キャパシタ部の第２絶縁体膜と第１導電体と第２導電体とはコンデンサを構成している。キャパシタ部は半導体レーザ素子に集積されているので、半導体レーザ素子が強誘電体膜を有している場合と同様に、半導体レーザ素子に注入される電流がノイズにより変動することを効率的に抑制することができる。
【００１９】
また、本発明に係る半導体光集積素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、（ｄ）前記主面上、前記第１半導体部上及び前記第２半導体部上に設けられた強誘電体膜を備え、（ｅ）前記半導体レーザ素子領域上に位置する前記強誘電体膜上に設けられ、前記第１半導体部と電気的に接続された電極を備える。
【００２０】
この場合、半導体レーザ素子領域上における電極と、強誘電体膜と、半導体基板とが電気容量の大きなコンデンサを構成する。これにより、半導体レーザ素子領域上の活性層にキャリアが安定して供給されるので、活性層が安定した光を出力することができる。特に、上記コンデンサは、光変調素子領域上の活性層に印加される電気信号の影響を低減することができる。
【００２１】
本発明に係る半導体光集積素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記第１半導体部の側方であって前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１ブロック層部を備え、前記第１ブロック層部において、前記半導体レーザ素子領域上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、（ｄ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、（ｅ）第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記第２半導体部の側方であって前記光変調素子領域上に設けられた第２ブロック層部を備え、前記第２ブロック層部において、前記光変調素子領域上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、（ｆ）前記第１半導体部上、前記第１ブロック層部上、前記第２半導体部上及び前記第２ブロック層部上に設けられた強誘電体膜を備え、（ｇ）コンタクト部と、前記コンタクト部に電気的に接続されたパッド部とを有しており、前記半導体レーザ素子領域上に位置する電極を備え、前記コンタクト部が、前記第１半導体部と電気的に接続され、前記パッド部が前記第１ブロック層部上の前記強誘電体膜上に配置されている。
【００２２】
この場合、半導体レーザ素子領域上のパッド部と半導体基板との間には、強誘電体膜と、第１ブロック層部の第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層とによるｐｎ接合が配置されている。これは、電極と半導体基板との間に２つのコンデンサが直列に配置されていることに相当する。そして、上記構成の半導体光集積素子では強誘電体膜を設けたことにより、その２つのコンデンサの合成電気容量において、上記ｐｎ接合によるコンデンサの電気容量の寄与を大きくすることができる。
【００２３】
上述した本発明に係る半導体光集積素子における強誘電体膜は、チタン酸ビスマス、タンタル酸ビスマスストロンチウム、チタン酸ジルコン酸鉛のうちの何れかから形成すれば良い。
【００２４】
更に、本発明に係る半導体光集積素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、（ｄ）酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも何れか１つからなり、前記主面上、前記第１半導体部上及び前記第２半導体部上に設けられた膜を備え、（ｅ）前記半導体レーザ素子領域上に位置する前記膜上に設けられ、前記第１半導体部と電気的に接続された電極を備える。
【００２５】
この場合にも、半導体レーザ素子領域上に設けられた、酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも何れか１つからなる膜と電極と半導体基板とにより電気容量の大きなコンデンサが構成される。そのため、半導体レーザ素子領域の活性層にキャリアを安定して供給することができる。したがって、半導体レーザ素子領域の活性層が安定した光を発することができる。
【００２６】
更にまた、本発明に係る半導体光集積素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記第１半導体部の側方であって前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１ブロック層部を備え、前記第１ブロック層部において、前記半導体レーザ素子領域上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が設けられており、（ｄ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられており、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、（ｅ）第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層を有しており、前記第２半導体部の側方であって前記光変調素子領域上に設けられた第２ブロック層部を備え、前記第２ブロック層部において、前記光変調素子領域上に順に前記第２導電型の半導体層及び前記第１導電型の半導体層が交互に設けられており、（ｆ）酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも何れか１つからなり、前記第１半導体部上、前記第１ブロック層部上、前記第２半導体部上及び前記第２ブロック層部上に設けられた膜を備え、（ｇ）コンタクト部と、前記コンタクト部に電気的に接続されたパッド部とを有しており、前記半導体レーザ素子領域上に位置する電極を備え、前記コンタクト部が前記第１半導体部と電気的に接続され、前記パッド部が前記第１ブロック層部上の前記膜上に配置されている。
【００２７】
この場合も、パッド部と半導体基板との間には、酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも何れか１つからなる膜と第１ブロック層部の第１導電型の半導体層及び第２導電型の半導体層によるｐｎ接合とが配置されている。これは、パッド部と半導体基板との間に２つのコンデンサが直列に配置されていることに相当する。そして、上記膜が配置されていることから、その合成電気容量における上述したｐｎ接合によるコンデンサの電気容量の寄与を大きくなっている。
【００２８】
更に、本発明に係る半導体光集積素子は、（ａ）主面を有し第１導電型の半導体基板を備え、前記半導体基板が、前記主面上に半導体レーザ素子領域及び光変調素子領域を有し、（ｂ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記半導体レーザ素子領域上に設けられた第１半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、（ｃ）第１導電型の半導体層、第２導電型の半導体層及び活性層を有しており、前記光変調素子領域上に設けられた第２半導体部を備え、前記活性層が、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に設けられ、前記第１半導体部の前記活性層と光学的に結合しており、（ｄ）前記主面上、前記第１半導体部上及び前記第２半導体部上に設けられた第１絶縁体膜を備え、（ｅ）前記半導体レーザ素子領域上の前記１絶縁体膜上に設けられ、前記第１半導体部と電気的に接続された電極を備え、（ｆ）前記半導体レーザ素子領域上に位置するキャパシタ部を備え、前記キャパシタ部は、１つ又は複数の第１導電体、１つ又は複数の第２導電体、及び１つ又は複数の第２絶縁体膜を有しており、前記キャパシタ部において、前記第１導電体及び前記第２導電体が交互に設けられ、前記第２絶縁体膜が前記第１導電体と前記第２導電体との間に設けられ、前記第１導電体及び前記第２導電体のうちの一方が前記半導体基板と電気的に接続され、他方が前記電極と電気的に接続されている。
【００２９】
この場合、キャパシタ部の第２絶縁体膜と第１導電体と第２導電体とがコンデンサを構成しているので、半導体レーザ素子領域上の活性層に安定してキャリアが注入される。そのため、その活性層が安定した光を出力することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１を参照して本実施形態の半導体レーザ素子の使用態様について説明する。図１は、本実施形態の半導体レーザ素子１０を適用したレーザモジュール１の一例の概略構成を示す平面図である。
【００３２】
レーザモジュール１は、半導体レーザ素子１０を備える。半導体レーザ素子１０は、配線基板２０ａ上に配置されている。半導体レーザ素子１０は、レーザモジュール１のハウジング３０の外部に設けられた直流電流源４０と信号ライン５０ａ，配線基板２０ｂ及びボンディングワイヤ６０ａを介して接続されている。より詳細に説明すれば、直流電流源４０からの信号ライン５０ａが配線基板２０ｂに接続され、配線基板２０ｂと半導体レーザ素子１０の上面とがボンディングワイヤ６０ａで接続されている。直流電流源４０から半導体レーザ素子１０に順バイアス電圧が印加されると半導体レーザ素子１０が光を発する。
【００３３】
配線基板２０ａ上には、所定の軸αの方向に半導体レーザ素子１０と光変調素子７０が配置されている。半導体レーザ素子１０の出射面と、光変調素子７０の入射面とは光学的に結合されている。光変調素子７０は、ハウジング３０の外部に設けられた変調素子駆動源８０により駆動される。変調素子駆動源８０と光変調素子７０とは、信号ライン５０ｂ、配線基板２０ｃ，２０ｄ及びボンディングワイヤ６０ｂ，６０ｃを介して接続されている。より詳細に説明すれば、変調素子駆動源８０と配線基板２０ｃとが信号ライン５０ｂで接続されており、配線基板２０ｃと配線基板２０ｄがボンディングワイヤ６０ｂで接続されている。そして、配線基板２０ｄと光変調素子７０の上面とがボンディングワイヤ６０ｃで接続されている。変調素子駆動源８０から印加される電気信号に応じて光変調素子７０が光を吸収して光を変調する。そして、半導体レーザ素子１０から出力された光は、光変調素子７０で変調されて光ファイバ９０に入射される。
【００３４】
図２は本実施形態に係る半導体レーザ素子１０の斜視図である。図３は図２の半導体レーザ素子１０のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【００３５】
図２に示すように、半導体レーザ素子１０は、ｎ型（第１導電型）の半導体基板１１０、半導体部１２０、強誘電体膜１３０、電極１４０及び電極１５０を備える。
【００３６】
半導体基板１１０は、例えば、ＳｎドープＩｎＰからなる基板である。半導体基板１１０は、面（主面）１１１を有する。半導体基板１１０において、面１１１と反対の面１１２に電極１４０が設けられている。半導体基板１１０は、図３を参照すると、面１１１上において所定の軸αの方向（即ち、紙面に垂直な方向）と直交する方向に第１領域Ｉ、第２領域ＩＩ及び第３領域ＩＩＩを有する。第２領域ＩＩは、第３領域ＩＩＩと第１領域ＩＩとの間に位置する。
【００３７】
半導体部１２０は、半導体基板１１０の第２領域ＩＩ上に設けられている。半導体部１２０は、ｎ型クラッド層（第１導電型の半導体層）１２１、活性層１２２、ｐ型クラッド層（第２導電型の半導体層）１２３、ｐ型クラッド層１２４及びコンタクト層１２５を備えている。
【００３８】
ｎ型クラッド層１２１は半導体基板１１０の面１１１上に設けられている。ｎ型クラッド層１２１は、例えば、ＳｉドープＩｎＰからなる。ｎ型クラッド層１２１上には活性層１２２が設けられている。活性層１２２は、例えば、ＧａＩｎＡｓＰからなり、量子井戸構造をしている。なお、活性層１２２は単一半導体層でも良い。活性層１２２上には、ｐ型クラッド層１２３が設けられている。ｐ型クラッド層１２３は、例えば、ＺｎドープＩｎＰからなる。更に、ｐ型クラッド層１２３上にｐ型クラッド層１２４が設けられている。ｐ型クラッド層１２４は、例えば、ｐ型クラッド層１２３と同様のＺｎドープＩｎＰからなる。コンタクト層１２５はｐ型クラッド層１２４上に設けられ、例えば、ＺｎドープＧａＩｎＡｓからなる。
【００３９】
活性層１２２は，ｎ型クラッド層１２１及びｐ型クラッド層１２３からキャリアが注入された場合に光を発する。また、活性層１２２の屈折率はｎ型クラッド層１２１及びｐ型クラッド層１２３よりも高くなっており、活性層１２２は光導波路としても機能する。ｎ型クラッド層１２１と活性層１２２とｐ型クラッド層１２３とはメサ構造体１２６を形成している。
【００４０】
メサ構造体１２６の側方には、夫々半絶縁層１２７が設けられている。言い換えれば、メサ構造体１２６は半絶縁層１２７に埋め込まれている。半絶縁層１２７は、例えば、ＦｅドープＩｎＰからなる。半絶縁層１２７は活性層１２２にキャリアを導くように機能する。
【００４１】
強誘電体膜１３０は、半導体基板１１０上であって第３領域ＩＩＩ上及び半導体部１２０上に設けられている。強誘電体膜１３０は、チタン酸ビスマス（ＢＩＴ）、タンタル酸ビスマスストロンチウム（ＳＢＴ）及びチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のうちの何れか１つから形成されていることが好適である。また、強誘電体膜１３０の厚さは、例えば、２００ｎｍである。強誘電体膜１３０は、例えば、スパッタにより形成される。強誘電体膜１３０は電極接続孔１３１を有する。電極接続孔１３１は、メサ構造体１２６上に位置しており、強誘電体膜１３０上面からコンタクト層１２５上まで延びている。
【００４２】
電極１５０は強誘電体膜１３０上に設けられている。電極１５０は、例えば、半導体基板１１０側から順にＴｉ、Ｐｔ及びＡｕが積層された多層金属電極である。Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕの夫々の膜厚は、例えば、夫々２０ｎｍ、２０ｎｍ、５００ｎｍである。電極１５０は、コンタクト部１５１、配線部１５２及びパッド部１５３から構成される。
【００４３】
コンタクト部１５１は、コンタクト層１２５上において所定の軸αの方向に延設されている。コンタクト部１５１は電極接続孔１３１を通して半導体部１２０と電気的に接続されている。配線部１５２はコンタクト部１５１とパッド部１５３とを接続している。パッド部１５３には、図１におけるボンディングワイヤ６０ａが接続される。パッド部１５３の形状は特に限定されないが、例えば、図２から理解されるように略長方形である。パッド部１５３の面積は、例えば、１００μｍ×２００μｍである。
【００４４】
図３を参照すると、パッド部１５３の下に位置する強誘電体膜１３０は、パッド部１５３と、半導体基板１１０の面１１１との間にある。したがって、半導体基板１１０とパッド部１５３と強誘電体膜１３０とはコンデンサを構成する。なお、以下、説明の便宜のため、強誘電体膜１３０を構成要素とするコンデンサをコンデンサＣ１３０と称す。強誘電体膜１３０が厚さ２００ｎｍのＰＺＴで構成されており、パッド部１５３の面積が１００μｍ×２００μｍの場合、コンデンサＣ１３０の電気容量は４ｎＦである。
【００４５】
上記半導体レーザ素子１０の構成において、半導体レーザ素子１０の電極１４０は、図１の配線基板２０ａと接する。また、図１のボンディングワイヤ６０ａはパッド部１５３に接続される。そして、直流電流源４０により順バイアス電圧を半導体レーザ素子１０に印加すると半導体レーザ素子１０は発光する。
【００４６】
上述したようにパッド部１５３と、強誘電体膜１３０と、半導体基板１１０とはコンデンサとして機能するので、パッド部１５３から半導体基板１１０へ直流電流は実質的に流れにくい。
【００４７】
ところで、図１に示すように半導体レーザ素子１０は光変調素子７０と同一配線基板２０ａ上に集積されている。一方、光変調素子７０には、光を変調するために電気信号が印加されており、光変調素子７０の電極の電位は電気信号に応じて変化する。したがって、電気信号による変動が、配線基板２０ａを介して半導体レーザ素子１０に印加されている順バイアス電圧に影響を及ぼす場合がある。また、半導体レーザ素子１０にはボンディングワイヤ６０ａが接続されている。そのため、半導体レーザ素子１０の電極１５０の電位は、アンテナとして機能するボンディングワイヤ６０ａからのノイズによる電磁誘導により変動する場合がある。
【００４８】
以上のことを換言すれば、直流電流源４０から半導体レーザ素子１０は、順バイアス電圧に加えて配線基板２０ａやボンディングワイヤ６０ａを介した電磁誘導による高周波成分を受けている。
【００４９】
本実施形態の半導体レーザ素子１０では、半導体レーザ素子１０の層構造の一部である強誘電体膜１３０とパッド部１５３と半導体基板１１０とがコンデンサＣ１３０として機能しており、半導体レーザ素子１０とコンデンサＣ１３０とが集積されている。したがって、半導体レーザ素子１０の電極１４０，１５０が受けている高周波成分は、コンデンサＣ１３０により安定化される。そのため、メサ構造体１２６には直流電流が供給され、半導体レーザ素子１０は光を安定に出力することができる。
【００５０】
特に、半導体レーザ素子１０とコンデンサＣ１３０とが集積されているので、半導体レーザ素子１０の外部にコンデンサを設けた場合に必要な半導体レーザ素子１０とコンデンサとを接続するボンディングワイヤを必要としない。そのため、半導体レーザ素子１０では、コンデンサＣ１３０により効率的に直流電流の変動を抑制することができる。更に、外部にコンデンサを設ける場合に比べて部品点数が減少し、製造コストを削減することが可能である。また、強誘電体膜１３０を用いているので比較的大きな電気容量を半導体レーザ素子１０と同様の大きさで得ることができる。
【００５１】
なお、本実施形態において強誘電体膜１３０の上に更に絶縁体膜（例えば、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜）を設け、その絶縁体膜上に電極１５０を設けることも好適である。
【００５２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る半導体レーザ素子について説明する。図４は、第２の実施形態に係る半導体レーザ素子２００の構成を示す斜視図である。なお、半導体レーザ素子２００を適用したレーザモジュールは、図１において、半導体レーザ素子１０を半導体レーザ素子２００に代えたレーザモジュールに相当する。
【００５３】
図４を参照すると、半導体レーザ素子２００は、第１の実施形態における半導体レーザ素子１０の強誘電体膜１３０の代わりに酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも１つからなる膜２３０を用いている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同じである。膜２３０の厚さとしては、例えば、２００ｎｍである。
【００５４】
酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムの誘電率は他の常誘電体（例えば、ＳｉＯ２など）に比較して大きい。そのため、膜２３０も半導体基板１１０とパッド部１５３と共に電気容量の大きいコンデンサとして機能する。以下、膜２３０を構成要素とするコンデンサをコンデンサＣ２３０と称す。
【００５５】
半導体レーザ素子２００の層構造を構成している半導体基板１１０、膜２３０及びパッド部１５３が電気容量の大きなコンデンサＣ２３０として機能することの効果は第１の実施形態の場合と同様である。
【００５６】
また、本実施形態において膜２３０の上に更に絶縁体膜（例えば、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜）を設け、その絶縁体膜上に電極１５０を設けることも好適である。
【００５７】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る半導体レーザ素子について説明する。図５は、本実施形態に係る半導体レーザ素子３００の斜視図である。図６は、ＩＩ−ＩＩ線に沿う図５の半導体レーザ素子３００の断面図である。なお、本実施形態の半導体レーザ素子３００を適用したレーザモジュールは、図１の半導体レーザ素子１０を半導体レーザ素子３００に代えたレーザモジュールに相当する。
【００５８】
図６に示すように、半導体レーザ素子３００と半導体レーザ素子１０とは、半導体レーザ素子１０の半絶縁層１２７を電流ブロック部３２７に代えた点で相違する。また、これらは、半導体基板１１０の第１領域Ｉと強誘電体膜１３０との間及び第３領域ＩＩＩと強誘電体膜１３０との間に夫々ブロック層部３２０ａ，３２０ｂが設けられている点で相違する。
【００５９】
電流ブロック部３２７は、メサ構造体１２６の側方に配置されている。言い換えれば、メサ構造体１２６は電流ブロック部３２７に埋め込まれているといえる。電流ブロック部３２７は、ｐ型の第１半導体層３２７ａとｎ型の第２半導体層３７２ｂとを有する。第１半導体層３２７ａは半導体基板１１０の面１１１上に設けられている。第１半導体層３２７ａは、例えば、ＺｎドープＩｎＰからなる。第２半導体層３２７ｂは第１半導体層３２７ａ上に設けられている。第２半導体層３２７ｂは、例えば、ＳｉドープＩｎＰからなる。半導体レーザ素子３００に順バイアス電圧が印加された場合、第１半導体層３２７ａ及び第２半導体層３２７ｂには逆バイアス電圧がかかる。そのため、第１半導体層３２７ａ及び第２半導体層３２７ｂには実質的に電流が流れにくい。したがって、電流ブロック部３２７は、活性層１２２にキャリアを導くように機能する。
【００６０】
ブロック層部３２０ａ，３２０ｂは、夫々電流ブロック部３２７と同様のｐ型の第１半導体層（第２導電型の半導体層）３２７ａ、ｎ型の第２半導体層（第１導電型の半導体層）３２７ｂを備え、また、半導体部１２０と同様のｐ型クラッド層１２４及びコンタクト層１２５を備える。
【００６１】
また、電極１５０のパッド部１５３は、ブロック層部３２０ｂ上に位置する強誘電体膜１３０上に配置されている。
【００６２】
上記構成の半導体レーザ素子３００では、パッド部１５３と、強誘電体膜１３０と、コンタクト層１２５とがコンデンサＣ１３０として機能する。
【００６３】
また、半導体レーザ素子３００に順バイアス電圧が印加されると、ブロック層部３２０ｂの第１半導体層３２７ａ及び第２半導体層３２７ｂとによるｐｎ接合に逆バイアス電圧がかかる。そのため、第１半導体層３２７ａ及び第２半導体層３２７ｂとによるｐｎ接合はコンデンサＣ３２７として機能する。第１半導体層３２７ａ、第２半導体層３２７ｂのドーピング濃度は、それぞれ
ｎ＝２×１０１８ｃｍ−３、ｐ＝１×１０１８ｃｍ−３
である。その界面には、厚さ約５０ｎｍの空乏層が生じ、この時のコンデンサＣ３２７の電気容量は約４０ｐＦである。
【００６４】
以上のことから、パッド部１５３の下には、コンデンサＣ１３０と、コンデンサＣ３２７とが直列に配置されているといえる。２つのコンデンサが直列に配置されており、そのうちの一方の電気容量が小さい場合、直列に配置された２つのコンデンサの合成電気容量はより小さい方の電気容量に近似される。
【００６５】
本実施形態の場合、コンデンサＣ３２７の電気容量がコンデンサＣ１３０の電気容量よりも小さい。そのため、コンデンサＣ１３０と、コンデンサＣ３２７との合成電気容量はコンデンサＣ３２７の電気容量に近似される。
【００６６】
ところで、従来、半導体レーザ素子では、パッド部１５３の下には強誘電体膜１３０の代わりにＳｉＯ２などの絶縁体膜が用いられていた。この絶縁体膜もパッド部１５３とコンタクト層１２５と共にコンデンサを構成するが、その電気容量はコンデンサＣ３２７の電気容量よりも小さい。そのため、絶縁体膜を用いた場合の合成電気容量は絶縁体膜を構成要素とするコンデンサの電気容量に近似されていた。
【００６７】
これに対して本実施形態の半導体レーザ素子３００では、強誘電体膜１３０を用いたことにより、従来の半導体レーザ素子よりも大きな電気容量を得ることが可能となっている。また、半導体レーザ素子３００にコンデンサが集積されていることの効果は、第１の実施形態の場合と同様である。なお、本実施形態において強誘電体膜１３０の上に更に絶縁体膜（例えば、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜）を設け、その絶縁体膜上に電極１５０を設けることも好適である。
【００６８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る半導体レーザ素子について説明する。図７は、第４の実施形態に係る半導体レーザ素子４００の斜視図である。半導体レーザ素子４００は、第３の実施形態に係る半導体レーザ素子３００における強誘電体膜１３０を第２の実施形態の膜２３０に代えたものに相当する。その他の構成は半導体レーザ素子３００と同じである。なお、半導体レーザ素子４００を適用したレーザモジュールは、図１における半導体レーザ素子１０を半導体レーザ素子４００に代えたレーザモジュールに相当する。
【００６９】
第２の実施形態において記載したように、パッド部１５３と膜２３０と半導体基板１１０とで構成されるコンデンサの電気容量も大きいことから、半導体レーザ素子４００は、第３の実施形態の半導体レーザ素子３００と同様の効果を奏する。なお、膜２３０上に更に絶縁体膜（例えば、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜）を設け、その絶縁体膜上に電極１５０を設けることも好適である。
【００７０】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る半導体レーザ素子について説明する。図８は、第５の実施形態に係る半導体レーザ素子５００の斜視図である。図９は、図８の半導体レーザ素子５００のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。また、半導体レーザ素子５００を用いたレーザモジュールは、図１において、半導体レーザ素子１０を半導体レーザ素子５００に代えたレーザモジュールに相当する。
【００７１】
図９を参照すると、半導体レーザ素子５００は、強誘電体膜１３０に代えて第１絶縁体膜５４０を備える点で半導体レーザ素子１０と相違する。また、半導体レーザ素子５００は、第３領域ＩＩＩ上にオーミック接触部５６０が設けられている点で半導体レーザ素子１０と相違する。更に、半導体レーザ素子５００は、パッド部１５３及び第１絶縁体膜５４０上にキャパシタ部５７０が設けられている点で半導体レーザ素子１０と相違する。以下、相違点について説明する。
【００７２】
第１絶縁体膜５４０は、例えば、ＳｉＯ２から構成される。第１絶縁体膜５４０の厚さは、例えば、５０ｎｍである。
【００７３】
オーミック接触部５６０は、例えば、ＡｕＧｅからなる。オーミック接触部５６０の厚さは、例えば、１００ｎｍである。オーミック接触部５６０の面積は、パッド部１５３よりも大きい。
【００７４】
キャパシタ部５７０は、第１導電体５７１、第２導電体５７２及び第２絶縁体膜５７３ａ，５７３ｂを備える。第１導電体５７１及び第２導電体５７２は、半導体基板１１０側から、例えば、ＴｉとＡｕとが積層されたものである。第１導電体５７１におけるＴｉ及びＡｕの厚さとしては、例えば、夫々２０ｎｍ、５００ｎｍである。第２導電体５７２におけるＴｉ及びＡｕの厚さは、例えば、夫々２０ｎｍ、１００ｎｍである。また、第２絶縁体膜５７３ａ，５７３ｂは、例えば、ＳｉＯ２からなる。第２絶縁体膜５７３ａ，５７３ｂの厚さは、例えば、夫々５０ｎｍである。
【００７５】
キャパシタ部５７０において、パッド部１５３側から順に第２絶縁体膜５７３ａ、第２導電体５７２、第２絶縁体膜５７３ｂ及び第１導電体５７１が積層されている。言い換えれば、第１導電体５７１と第２導電体５７２とが第２絶縁体膜５７３ｂを挟んで設けられている。そして、パッド部１５３と第２導電体５７２とは第２絶縁体膜５７３ａにより絶縁されている。また、第１導電体５７１と第２導電体５７２とは第２絶縁体膜５７３ａにより絶縁されている。
【００７６】
また、パット部１５３上の第２絶縁体膜５７３ａ，５７３ｂには、第２絶縁体膜５７３ｂ上面からパッド部１５３上まで延びているバイアホール５７４ａが形成されている。バイアホール５７４ａには、第１導電体５７１と同様の材料が充填されている。これにより、第１導電体５７１とパッド部１５３とが電気的に接続されている。更に、オーミック接触部５６０上の第１絶縁体膜５４０及び第２絶縁体膜５７３ａには、第２絶縁体膜５７３ａの上面からオーミック接触部５６０上面まで延びているバイアホール５７４ｂが形成されている。バイアホール５７４ｂには、第２導電体５７２と同様の材料が充填されている。これにより第２導電体５７２とオーミック接触部５６０とが電気的に接続されている。
【００７７】
上記キャパシタ部５７０において、オーミック接触部５６０と、パッド部１５３と、その間の第１絶縁体膜５４０とはコンデンサを構成する。このコンデンサをＣ５４０と称す。また、バイアホール５７４ａ，５７４ｂ間の第２絶縁体膜５７３ａは、パッド部１５３と第２導電体５７２と共にコンデンサを構成する。このコンデンサをコンデンサＣ５７３ａと称す。更に、バイアホール５７４ａから第２導電体５７２側であって、第２導電体５７２と第１導電体５７１とに挟まれている第２絶縁体膜５７３ｂはコンデンサを構成する。このコンデンサをコンデンサＣ５７３ｂと称す。
【００７８】
ところで、上述した構成によれば、第１導電体５７１は電極１５０と同電位である。また、第２導電体５７２は半導体基板１１０と同電位である。したがって、キャパシタ部５７０を設けたことで第３領域ＩＩＩ上に３つのコンデンサＣ５４０，Ｃ５７３ａ、Ｃ５７３ｂを並列に配置しているといえる。
【００７９】
なお、第３領域ＩＩＩ上の構造は、例えば、以下のようにして作製できる。先ず、面１１１の第３領域ＩＩＩにオーミック接触部５６０を形成する。次に、第１絶縁体膜５４０をスパッタにより形成し、その後、電極１５０を形成する。続いて、第２絶縁体膜５７３ａをスパッタにより形成して、更に、バイアホール５７４ｂを形成する。その後、第２導電体５７２を形成する。更に、第２絶縁体膜５７３ｂをスパッタにより形成した後にバイアホール５７４ａを形成する。続いて第１導電体５７１を形成することで第３領域ＩＩＩ上の構造を得る。
【００８０】
図１において、ボンディングワイヤ６０ａは第１導電体５７１に接続される。直流電流源４０により順バイアス電圧を半導体レーザ素子５００に印加すると半導体レーザ素子５００は発光する。順バイアス電圧が印加された場合、キャパシタ部５７０はコンデンサとして機能することから、第１の実施形態と同様にして半導体レーザ素子４００は安定して発光することができる。
【００８１】
キャパシタ部５７０を設けたことで形成されるコンデンサは、３つのコンデンサＣ５４０，Ｃ５７３ａ，Ｃ５７３ｂが並列されたものに相当する。そして、その合成電気容量は、コンデンサＣ５４０，Ｃ５７３ａ，Ｃ５７３ｂの電気容量の総和である。そして、第１導電体５７１及びパッド部１５３が接触している面積、又は、オーミック接触部５６０及び第２導電体５７２とが接触している面積に依存する。したがって、キャパシタ部５７０を設けたことによるコンデンサは大きな電気容量を得ることが可能である。
【００８２】
なお、本実施形態では、第１導電体５７１及び第２導電体５７２は夫々１つであるが、特に１つに限らない。複数の第１導電体及び複数の第２導電体を用いても良い。この場合には、複数の第１導電体及び複数の第２導電体を交互に設けて、第１導電体と第２導電体とを第２絶縁体膜で絶縁する一方、第１導電体を互いに接続し、第２導電体を互いに接続すればよい。これにより所望の電気容量を得ることができる。また、第１導電体とオーミック接触部とを電気的に接続し、第２導電体とパッド部とを接続しても良い。この場合、第１導電体とパッド部とを絶縁し、第２導電体とオーミック接触部とを絶縁し、更に、第２導電体に図１におけるボンディングワイヤ６０ｃを接続すればよい。
【００８３】
（第６の実施形態）
図１０は、本実施形態に係る半導体光集積素子６００を用いた使用態様を示す図である。図１０は、図１において、半導体レーザ素子１０及び光変調素子７０を半導体光集積素子６００に代えたものである。半導体光集積素子６００は、半導体レーザ素子の機能を有する半導体レーザ素子部６００Ａと、光変調素子の機能を有する光変調素子部６００Ｂとを有する。図１０において、直流電流源４０からのボンディングワイヤ６０ａは、半導体レーザ素子部６００Ａの上面に接続される。また、光変調素子部６００Ｂからのボンディングワイヤ６０ｃは、光変調素子部６００Ｂの上面に接続される。
【００８４】
図１１は、本実施形態に係る半導体光集積素子６００を示す斜視図である。図１１に示すように半導体光集積素子６００は、半導体基板６１０を備える。図１２に半導体基板６１０の斜視図を示す。半導体基板６１０は、第１の実施形態に係る半導体レーザ素子１０の半導体基板１１０に相当するものであり、ｎ型の半導体からなる。半導体基板６１０は面（主面）６１１を有する。面６１１は、所定の軸αの方向に半導体レーザ素子領域６１０Ａ及び光変調素子領域６１０Ｂを有する。また、半導体レーザ素子領域６１０Ａは、所定の軸αに直交する方向に第１Ａ領域ＩＡ、第２Ａ領域ＩＩＡ及び第３Ａ領域ＩＩＩＡを有する。更に、光変調素子領域６１０Ｂは、所定の軸αに直交する方向に第１Ｂ領域ＩＢ、第２Ｂ領域ＩＩＢ及び第３Ｂ領域ＩＩＩＢを有する。図１０を参照すると、半導体基板６１０の面６１１と反対の面６１２には、第１の実施形態と同様の電極１４０が設けられている。
【００８５】
半導体レーザ素子部６００Ａは、半導体光集積素子６００における半導体レーザ素子領域６１０Ａ上に設けられている。また、光変調素子部６００Ｂは、半導体光集積素子６００における光変調素子領域６１０Ｂ上に設けられている。
【００８６】
図１１及び図１３を参照して、半導体レーザ素子部６００Ａについて説明する。図１３は、図１１の半導体光集積素子６００のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。半導体レーザ素子部６００Ａは、第１の実施形態の半導体レーザ素子１０に相当する。図１３を参照すると、半導体レーザ素子部６００Ａは、第２Ａ領域ＩＩＡ上に設けられた第１半導体部６２０Ａを有する。第１半導体部６２０Ａの構成は、第１の実施形態の半導体レーザ素子１０における半導体部１２０の構成と同じである。なお、本実施形態において、所定の軸αの方向の電極接続孔１３１の長さ及びコンタクト部１５１の長さは、半導体レーザ素子部６００Ａの長さよりも短い。
【００８７】
次に、図１１及び図１４を参照して光変調素子部６００Ｂについて説明する。図１４は、図１１の半導体光集積素子６００のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。光変調素子部６００Ｂは、第２半導体部６２０Ｂ、強誘電体膜６３０及び電極６５０を有する。
【００８８】
図１４を参照すると、第２半導体部６２０Ｂは第２Ｂ領域ＩＩＢに設けられている。第２半導体部６２０Ｂは、ｎ型クラッド層６２１、活性層６２２、ｐ型クラッド層６２３、ｐ型クラッド層６２４及びコンタクト層６２５を備えている。これらの配置関係は、半導体レーザ素子部６００Ａの第１半導体部６２０Ａのｎ型クラッド層１２１、活性層１２２、ｐ型クラッド層１２３、ｐ型クラッド層１２４及びコンタクト層１２５と同様である。
【００８９】
ｎ型クラッド層６２１、活性層６２２，ｐ型クラッド層６２３、ｐ型クラッド層６２４及びコンタクト層６２５は、例えば、夫々ＳｉドープＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ，ＺｎドープＩｎＰ、ＺｎドープＩｎＰ、ＺｎドープＧａＩｎＡｓからなる。なお、活性層６２２は、量子井戸構造をしているが、単一半導体層でも良い。
【００９０】
活性層６２２の屈折率は、ｎ型クラッド層６２１及びｐ型クラッド層６２３の屈折率よりも高くなっており、活性層６２２は光導波路としても機能する。活性層６２２は第１半導体部６２０Ａの活性層１２２と光学的に接合されている。活性層６２２は、ｎ型クラッド層６２１及びｐ型クラッド層６２３に電気信号が印加された場合に光を吸収する。
【００９１】
ｎ型クラッド層６２１と、活性層６２２と、ｐ型クラッド層６２３とはメサ構造体６２６を構成している。メサ構造体６２６の側方には半絶縁層６２７が設けられている。言い換えれば、メサ構造体６２６は、半絶縁層６２７に埋め込まれている。半絶縁層６２７は、例えば、ＦｅドープＩｎＰからなる。
【００９２】
強誘電体膜６３０は強誘電体膜１３０に相当する。強誘電体膜６３０は強誘電体膜１３０と連続している。強誘電体膜６３０は、半導体基板６１０の第１Ｂ領域ＩＢ上、第３Ｂ領域ＩＩＩＢ上及び第２半導体部６２０Ｂ上に設けられている。強誘電体膜６３０は電極接続孔６３１を有する。電極接続孔６３１は、メサ構造体６２６上に位置しており、強誘電体膜６３０の上面からコンタクト層６２５まで延びている。所定の軸αの方向の電極接続孔６３１の長さは、光変調素子部６００Ｂの長さよりも短い。これにより、電極接続孔６３１と電極接続孔１３１とは切断されている。
【００９３】
電極６５０は強誘電体膜６３０上に設けられている。電極６５０は、半導体基板６１０側から順にＴｉ、Ｐｔ及びＡｕが積層された多層金属電極である。Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕの夫々の膜厚は、例えば、夫々２０ｎｍ、２０ｎｍ、５００ｎｍである。図１１を参照すると、電極６５０は、コンタクト部６５１、配線部６５２及びパッド部６５３から構成される。
【００９４】
コンタクト部６５１は、コンタクト層６２５上において所定の軸αの方向に延設されている。コンタクト部６５１は、電極接続孔６３１を通して第２半導体部６２０Ｂと電気的に接続されている。コンタクト部６５１の所定の軸αの方向の長さは、光変調素子部６００Ｂの長さよりも短くなっており、半導体レーザ素子部６００Ａのコンタクト部１５１と切断されている。配線部６５２は、コンタクト部６５１とパッド部６５３とを接続している。パッド部６５３には、図１０におけるボンディングワイヤ６０ｃが接続される。パッド部６５３の形状は特に限定されないが、例えば、略円形とすれば良い。図１４を参照すると、パッド部６５３と強誘電体膜６３０との間には絶縁体膜６６０が挟まれている。絶縁体膜６６０は、強誘電体膜６３０の誘電率よりも低誘電率の材料から構成される。低誘電率の材料としては、例えば、ポリイミドである。絶縁体膜６６０の厚さは、例えば、２μｍである。パッド部６５３と強誘電体膜６３０との間に絶縁体膜６６０が挟まれているので、パッド部６５３と、絶縁体膜６６０と、強誘電体膜６３０と、半導体基板６１０とで構成されるコンデンサＣ６６０の電気容量は絶縁体膜６６０が設けられない場合の電気容量に比較して小さくなる。そのため、パッド部６５３に印加される電気信号を効率的に第２半導体部６２０Ｂの活性層６２２に印加することができる。
【００９５】
上記構成の半導体光集積素子６００の電極１４０は、図１０における配線基板２０ａと接する。そして、ボンディングワイヤ６０ａがパッド部１５３に接続される。直流電流源４０から半導体レーザ素子部６００Ａに順バイアス電圧が印加されると半導体レーザ素子部６００Ａは光を発する。
【００９６】
また、ボンディングワイヤ６０ｃがパッド部６５３に接続される。変調素子駆動源８０から逆バイアス電圧の電気信号が印加されると、光変調素子部６００Ｂは半導体レーザ素子部６００Ａが発した光を吸収する。
【００９７】
ところで、半導体レーザ素子部６００Ａと光変調素子部６００Ｂとは、同一の半導体基板６１０上に設けられている。そのため、光変調素子部６００Ｂに印加される電気信号により半導体基板６１０の電位が変動する。
【００９８】
本実施形態の半導体光集積素子６００において、半導体レーザ素子部６００Ａの強誘電体膜１３０及びパッド部１５３と、半導体基板６１０とがコンデンサＣ１３０を構成している。したがって、半導体基板１１０の電位は安定する。そのため、半導体レーザ素子部６００Ａの活性層１２２は、光変調素子部６００Ｂと同一の半導体基板６１０上に設けられていても安定した光を発することができる。なお、パッド部１５３にアンテナとして機能するボンディングワイヤ６０ａが接続されていることで生じる順バイアス電圧の変動がコンデンサＣ１３０で安定化されることは第１の実施形態の場合と同様である。
【００９９】
また、コンデンサＣ１３０が半導体光集積素子６００に集積されている効果も第１の実施形態の場合と同じである。なお、本実施形態において強誘電体膜１３０，６３０の上に更に絶縁体膜（例えば、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜）を設け、その絶縁体膜上に電極１５０，絶縁体膜６６０及び電極６５０を夫々設けることも好適である。
【０１００】
（第７の実施形態）
第７の実施形態に係る半導体光集積素子について説明する。図１５は、本実施形態に係る半導体光集積素子７００の斜視図である。また、半導体光集積素子７００を適用したレーザモジュールは、図１０において半導体光集積素子６００を半導体光集積素子７００に代えたレーザモジュールに相当する。
【０１０１】
図１５を参照すると、半導体光集積素子７００は、第６の実施形態に係る半導体光集積素子６００において、強誘電体膜１３０，６３０に代えて，第２の実施形態における半導体レーザ素子２００が備える、酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうちの少なくとも１つからなる膜２３０を夫々用いたものである。
【０１０２】
酸化タンタル、酸化チタン及びチタン酸バリウム夫々が、ＳｉＯ２などの誘電体よりも誘電率の大きな誘電体であることから、パッド部１５３と膜２３０と半導体基板６１０とは電気容量の大きなコンデンサとして機能する。
【０１０３】
また、膜２３０以外の構成は第６の実施形態の半導体光集積素子６００と同じであることから、半導体光集積素子７００が奏する効果も半導体光集積素子６００が奏する効果と同じである。
【０１０４】
なお、本実施形態において膜２３０の上に更に絶縁体膜（例えば、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜）を設け、その絶縁体膜上に電極１５０，絶縁体膜６６０及び電極６５０を夫々設けることも好適である。
【０１０５】
（第８の実施形態）
図１６〜図１８を参照して本実施形態に係る半導体光集積素子について説明する。図１６は、本実施形態に係る半導体光集積素子８００の斜視図である。なお、半導体光集積素子８００を適用したレーザモジュールは、図１０において、半導体光集積素子６００を半導体光集積素子８００に代えたレーザモジュールに相当する。図１６を参照すると、半導体光集積素子８００は、半導体レーザ素子部８００Ａと光変調素子部８００Ｂとを有する。半導体光集積素子８００は、第６の実施形態の半導体光集積素子６００と同様に半導体基板６１０及び電極１４０を備えている。
【０１０６】
半導体レーザ素子部８００Ａは、半導体光集積素子８００における半導体レーザ素子領域６１０Ａ上に設けられている。また、光変調素子部８００Ｂは、半導体光集積素子８００における光変調素子領域６１０Ｂ上に設けられている。
【０１０７】
図１７は、図１６における半導体レーザ素子部８００ＡのＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。半導体レーザ素子部８００Ａは、第２Ａ領域ＩＩＡ上に第１半導体部６２０Ａを備える。本実施形態の第１半導体部６２０Ａの構成は、第３の実施形態における半導体部１２０の構成と同じである。即ち、メサ構造体１２６の側方に電流ブロック部３２７を備える。半導体レーザ素子部８００Ａにおいて、第１Ａ領域ＩＡ及び第３Ａ領域ＩＩＩＡ上には、第３の実施形態の場合と同じ構成の第１ブロック層部８２０Ａａ，８２０Ａｂを夫々備えている。
【０１０８】
図１８は、図１６における光変調素子部８００ＢのＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。光変調素子部８００Ｂと、第６の実施形態における光変調素子部６００Ｂとは、第２半導体部６２０Ｂの半絶縁層６２７を電流ブロック部８２７に代えた点で相違する。また、半導体基板６１０の第１Ｂ領域ＩＢと強誘電体膜６３０との間、及び、第３Ｂ領域ＩＩＩＢと強誘電体膜６３０との間に夫々第２ブロック層部８２０Ｂａ，８２０Ｂｂを設けた点で相違する。
【０１０９】
電流ブロック部８２７の構成は、半導体レーザ素子部８００Ａの電流ブロック部３２７と同じ構成である。また、第２ブロック層部８２０Ｂａ，８２０Ｂｂの構成は、半導体レーザ素子部８００Ａの第１ブロック層部８２０Ａａ，８２０Ａｂの構成と同様である。光変調素子部８００Ｂには、逆バイアス電圧が印加されるので、第２ブロック層部８２０Ｂａ，８２０Ｂｂにおいて、第２半導体層８２７ｂとｐ型クラッド層６２４とによるｐｎ接合がコンデンサとして機能する。
【０１１０】
上記構成の半導体光集積素子８００において、半導体レーザ素子部８００Ａが強誘電体膜６３０を備えていることの効果は、第３の実施形態の半導体レーザ素子３００が奏する効果と同様である。
【０１１１】
なお、本実施形態において強誘電体膜１３０，６３０の上に更に絶縁体膜（例えば、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜）を設け、その絶縁体膜上に電極１５０、絶縁体膜６６０及び電極６５０を夫々設けることも好適である。
【０１１２】
（第９の実施形態）
第９の実施形態に係る半導体光集積素子について説明する。図１９は、本実施形態に係る半導体光集積素子９００の斜視図である。なお、半導体光集積素子９００を適用したレーザモジュールは、図１０において、半導体光集積素子６００を半導体光集積素子９００に代えたレーザモジュールに相当する。図１９を参照すると、半導体光集積素子９００は、第８の実施形態における半導体光集積素子８００における強誘電体膜１３０，６３０を夫々第７の実施形態における半導体光集積素子７００の膜２３０に代えたものである。その他の構成は、第８の実施形態の半導体光集積素子８００と同じである。
【０１１３】
パッド部１５３と、膜２３０と、半導体基板６１０とが大きな電気容量を有したコンデンサを構成することに関する効果は、第７の実施形態と同様である。
【０１１４】
なお、本実施形態において強誘電体膜１３０，６３０の上に更に絶縁体膜（例えば、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜）を設け、その絶縁体膜上に電極１５０、絶縁体膜６６０及び電極６５０を夫々設けることも好適である。
【０１１５】
（第１０の実施形態）
図２０及び図２１を参照して本実施形態に係る半導体光集積素子について説明する。図２０は、本実施形態に係る半導体光集積素子１０００の斜視図である。図２０に示すように本実施形態の半導体光集積素子１０００は、半導体レーザ素子部１０００Ａ及び光変調素子部１０００Ｂを有する。また、半導体光集積素子１０００は、第６の実施形態と同様の半導体基板６１０及び電極１４０を備える。図２１は、半導体光集積素子１０００のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。なお、半導体光集積素子１０００を適用したレーザモジュールは、図１０において、半導体光集積素子６００を半導体光集積素子１０００に代えたレーザモジュールに相当する。
【０１１６】
図２１を参照すると、半導体レーザ素子部１０００Ａは、第６の実施形態における半導体レーザ素子部６００Ａの構成を、第１の実施形態における半導体レーザ素子１０の構成から第５の実施形態における半導体レーザ素子５００の構成に代えたものである。即ち、半導体レーザ素子部１０００Ａは、半導体レーザ素子部６００Ａの強誘電体膜６３０の代わりに第１絶縁体膜５４０を備える。また、半導体レーザ素子部１００Ａは、第３Ａ領域ＩＩＩＡにおける第１絶縁体膜５４０と半導体基板６１０との間にオーミック接触部５６０備える。更に、半導体レーザ素子部１０００Ａは、第３Ａ領域ＩＩＩＡ上にキャパシタ部５７０を備える。なお、第３Ａ領域ＩＩＩＡ上の構造は、例えば、第５の実施形態の場合と同様にして作製される。
【０１１７】
光変調素子部１０００Ｂの構成は、図２０に示すように第６の実施形態における光変調素子部６００Ｂにおいて、強誘電体膜６３０を第１絶縁体膜８４０に代えた点以外は光変調素子部６００Ｂと同様の構成である。第１絶縁体膜８４０は、例えば、ＳｉＯ２からなる。また、第１絶縁体膜８４０の厚さは、例えば、５０ｎｍである。なお、第６の実施形態の場合と同様に第１絶縁体膜８３０と半導体レーザ素子部１０００Ａの第１絶縁体膜５４０とは連続している。
【０１１８】
半導体レーザ素子部１０００Ａの構成が第５の実施形態の半導体レーザ素子５００の構成と同じであることから、半導体レーザ素子部１０００Ａが奏する効果は、第５の実施形態の半導体レーザ素子５００と同様の効果を奏する。即ち、半導体レーザ素子部８００Ｂのキャパシタ部５７０とオーミック接触部５６０とがコンデンサとして機能する。そのため、半導体レーザ素子部８００Ａと光変調素子１０００Ｂとが同一の半導体基板６１０上に設けられていても、半導体レーザ素子部１０００Ａの活性層１２２が光を安定して出力することが可能である。また、半導体レーザ素子部１０００Ａにコンデンサが集積されていることの効果も、第６の実施形態の場合と同様である。更に、第５の実施形態の説明で記載したようにキャパシタ部５７０とオーミック接触部５６０とは、コンデンサＣ５４０，Ｃ５７３ａ，Ｃ５７３ｂを並列に配置したものに相当するので、大きな電気容量を得ることができる。
【０１１９】
なお、第１導電体及び第２導電体を夫々複数用いても良い点、及び、第１導電体をオーミック接触部に接続し、第２導電体をパッド部に接続しても良い点は、第５の実施形態の場合と同様である。
【０１２０】
上記、第１〜第１０の実施形態において、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としているが、反対にしても良い。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明によれば、ノイズによる電磁誘導の影響を低減することができるので、半導体レーザ素子の活性層及び半導体光集積素子における第１半導体部の活性層が夫々安定した光を発することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体レーザ素子の一実施形態の使用態様を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態の半導体レーザ素子の斜視図である。
【図３】図２の半導体レーザ素子のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る半導体レーザ素子の斜視図である。
【図５】第３の実施形態に係る半導体レーザ素子の斜視図である。
【図６】図５の半導体レーザ素子のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図７】第４の実施形態に係る半導体レーザ素子の斜視図である。
【図８】第５の実施形態に係る半導体レーザ素子の斜視図である。
【図９】図８の半導体レーザ素子のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図１０】第６の実施形態に係る半導体光集積素子の使用態様を示す平面図である。
【図１１】第６の実施形態に係る半導体光集積素子の斜視図である。
【図１２】図１１の半導体光集積素子が備える半導体基板の斜視図である。
【図１３】図１１の半導体光集積素子のＩＶ−ＩＶ線沿った断面図である。
【図１４】図１１の半導体光集積素子のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図１５】第７の実施形態に係る半導体光集積素子の斜視図である。
【図１６】第８の実施形態に係る半導体光集積素子の斜視図である。
【図１７】図１６の半導体光集積素子のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図１８】図１６の半導体光集積素子のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図１９】第９の実施形態に係る半導体光集積素子の斜視図である。
【図２０】第１０の実施形態に係る半導体光集積素子の斜視図である。
【図２１】図２０の半導体光集積素子のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０，２００，３００，４００，５００…半導体レーザ素子、１１０…半導体基板、１２０…半導体部、１２１…ｎ型クラッド層（第１導電型の半導体層）、１２２…活性層、１２３…ｐ型クラッド層（第２導電型の半導体層）、１２４…ｐ型クラッド層、１３０…強誘電体膜、１４０，１５０…電極、２３０…膜、３２０ａ，３２０ｂ…ブロック層部、３２７…電流ブロック部、３２７ａ…ｐ型の第１半導体層（第２導電型の半導体層）、３２７ｂ…ｎ型の第２半導体層（第１導電型の半導体層）、５４０…第１絶縁体膜、５６０…オーミック接触部、５７０…キャパシタ部、５７１…第１導電体、５７２…第２導電体、５７３ａ，５７３ｂ…第２絶縁体膜、６００，７００，８００，９００，１０００…半導体光変調素子、６１０…半導体基板、６１０Ａ…半導体レーザ素子領域、６１０Ｂ…光変調素子領域、６２０Ａ，８２０Ａ…第１半導体部、６２０Ｂ，８２０Ｂ…第２半導体部、８２０Ａｂ，８２０Ｂｂ…ブロック層部、６２１…ｎ型クラッド層、６２２…活性層、６２３，６２４…ｐ型クラッド層、６３０…強誘電体膜、６５０…電極
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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