(57)【要約】【課題】  動作不良が抑制され、また、高速動作に対応可能な半導体光変調器およびその製造方法を提供する。【解決手段】  半導体光変調器は、基板１と、基板１上にクラッド層３Ｂを介して多重量子井戸層２と、多重量子井戸層２上にクラッド層３Ａと、基板１上における多重量子井戸層２およびクラッド層３Ｂからなる積層構造（リッジ４）に対して一方側にＰ型の半導体層５０と、基板１上におけるリッジ４に対して他方側にＮ型の半導体層７０と、クラッド層３Ａ上にクラッド層９と、半導体層５０，７０上にＰ型／Ｎ型電極１０，１１とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に多重量子井戸層と、
前記多重量子井戸層上に第１クラッド層と、
前記基板上における前記多重量子井戸層および前記第１クラッド層の積層構造に対して一方側に第１導電型の第１半導体層と、
前記基板上における前記多重量子井戸層および前記第１クラッド層の積層構造に対して他方側に第２導電型の第２半導体層と、
前記第１クラッド層上に第２クラッド層と、
前記第１と第２半導体層上に第１と第２電極とを備えた半導体光変調器。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に多重量子井戸層と、
前記多重量子井戸層上にクラッド層と、
前記基板上における前記多重量子井戸層および前記クラッド層の積層構造に対して一方側に第１導電型の第１半導体層と、
前記基板上における前記多重量子井戸層および前記クラッド層の積層構造に対して他方側に第２導電型の第２半導体層と、
前記クラッド層に達するように前記クラッド層上に形成され、前記第１と第２半導体層を分離するための凹部と、
前記第１と第２半導体層上に第１と第２電極とを備えた半導体光変調器。
【請求項３】
前記第１と第２半導体層は、前記多重量子井戸層の側壁上に形成された相対的に不純物濃度の低い第１部分と、前記多重量子井戸層および前記第１クラッド層の積層構造との間で前記第１部分を挟むように設けられた相対的に不純物濃度の高い第２部分とを有する、請求項１または請求項２に記載の半導体光変調器。
【請求項４】
前記第１と第２半導体層は、前記多重量子井戸層の側壁上に形成された真性半導体を含む第１部分と、前記多重量子井戸層および前記第１クラッド層の積層構造との間で前記第１部分を挟むように設けられた不純物半導体を含む第２部分とを有する、請求項１または請求項２に記載の半導体光変調器。
【請求項５】
前記第１と第２半導体層は、相対的に不純物濃度の低い第１部分と、前記多重量子井戸層から前記第１と第２電極近傍に達する相対的に不純物濃度の高い第２部分とを有する、請求項１または請求項２に記載の半導体光変調器。
【請求項６】
前記多重量子井戸層は１０層以上５０層以下の半導体層の積層構造を有する、請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体光変調器。
【請求項７】
基板上に多重量子井戸層を形成する工程と、
前記基板上における前記多重量子井戸層に対して一方側に第１導電型の第１半導体層と、前記基板上における前記多重量子井戸層に対して他方側に第２導電型の第２半導体層とを堆積する工程と、
前記第１と第２半導体層を堆積した後に、前記多重量子井戸層上にクラッド層を形成する工程と、
前記第１と第２半導体層上に第１と第２電極を形成する工程とを備えた半導体光変調器の製造方法。
【請求項８】
基板上に多重量子井戸層と、前記多重量子井戸層上にクラッド層とを形成する工程と、
前記基板上における前記多重量子井戸層および前記クラッド層の積層構造に対して一方側に第１導電型の第１半導体層と、前記基板上における前記多重量子井戸層および前記クラッド層の積層構造に対して他方側に第２導電型の第２半導体層とを堆積する工程と、
前記クラッド層上で前記第１と第２半導体層の少なくとも一方をエッチングすることにより、前記クラッド層に達する凹部を形成する工程と、
前記第１と第２半導体層上に第１と第２電極を形成する工程とを備えた半導体光変調器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光変調器およびその製造方法に関し、特に、多重量子井戸層を有する半導体光変調器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多重量子井戸層を有する光変調器が従来から知られている。
【０００３】
たとえば、特公平６−１３０４号公報（従来例１）においては、量子井戸層と障壁層とを交互に積層し、これらの界面を光の伝播方向と平行にした多層構造と、この多層構造と垂直に電界を印加する第１の電極対と、前記多層構造と平行に電界を印加する第２の電極対とを備えた光変調器が開示されている。
【０００４】
また、特開平５−２５９５６７号公報（従来例２）においては、多重量子井戸層とクラッド層とからなる導波構造を形成し、互いに導電型が異なる不純物領域を上記導波構造を挟むように形成した多重量子井戸光制御素子が開示されている。
【０００５】
また、特開平８−２４８３６３号公報（従来例３）においては、従来例２に開示された多重量子井戸層光制御素子における多重量子井戸層の適切な大きさなどが開示されている。
【特許文献１】特公平６−１３０４号公報
【特許文献２】特開平５−２５９５６７号公報
【特許文献３】特開平８−２４８３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような光変調器においては、以下のような問題があった。
【０００７】
従来例１〜３に係る光変調器の作製にあたっては、多重量子井戸層（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）およびクラッド層からなる積層構造を形成した後に、その積層構造を挟みこむようにＰ型／Ｎ型の半導体層を形成する。この際、一方では、プロセス条件を緩和するために、上記積層構造により基板上に形成される段差を小さくすることが好ましいが、他方では、伝播する光を多重量子井戸層内に閉じ込めるために、一定のクラッド層厚を確保する必要がある。
【０００８】
また、上記とは別の観点では、多重量子井戸層およびクラッド層の両側に形成されたＰ型／Ｎ型の半導体層が接触し、動作不良の要因となる場合がある。
【０００９】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の１つの目的は、多重量子井戸層周辺の段差に起因する動作不良が抑制された半導体光変調器およびその製造方法を提供することにあり、他の目的は、多重量子井戸層の両側に形成されたＰ型／Ｎ型の半導体層の相互接続が抑制された半導体光変調器およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る半導体光変調器は、基板と、基板上に多重量子井戸層と、多重量子井戸層上に第１クラッド層と、基板上における多重量子井戸層および第１クラッド層の積層構造に対して一方側に第１導電型の第１半導体層と、基板上における多重量子井戸層および第１クラッド層の積層構造に対して他方側に第２導電型の第２半導体層と、第１クラッド層上に第２クラッド層と、第１と第２半導体層上に第１と第２電極とを備える。
【００１１】
本発明に係る半導体光変調器の製造方法は、基板上に多重量子井戸層を形成する工程と、基板上における多重量子井戸層に対して一方側に第１導電型の第１半導体層と、基板上における多重量子井戸層に対して他方側に第２導電型の第２半導体層とを堆積する工程と、第１と第２半導体層を堆積した後に、多重量子井戸層上にクラッド層を形成する工程と、第１と第２半導体層上に第１と第２電極を形成する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体光変調器の動作不良を抑制し、また、高速動作に対応可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に基づく半導体光変調器およびその製造方法の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る半導体光変調器を示した断面図である。
【００１５】
本実施の形態に係る半導体光変調器は、図１に示すように、基板１と、基板１上にクラッド層３Ｂを介して多重量子井戸層２と、多重量子井戸層２上にクラッド層３Ａ（第１クラッド層）と、基板１上における多重量子井戸層２およびクラッド層３からなる積層構造（リッジ４）に対して一方側（図１中の右側）にＰ型（第１導電型）の半導体層５０（第１半導体層）と、基板１上におけるリッジ４に対して他方側（図１中の左側）にＮ型（第２導電型）の半導体層７０（第２半導体層）と、クラッド層３Ａ上にクラッド層９（第２クラッド層）と、半導体層５０，７０上にＰ型／Ｎ型電極１０，１１（第１と第２電極）とを備える。
【００１６】
基板１は、たとえばＩｎＰなどを含む半絶縁性材料により形成される。多重量子井戸層２は、井戸層と障壁層とが交互に積層された積層構造を有する。井戸層は、たとえばＩｎＧａＡｓＰなどからなり、障壁層は、たとえばＩｎＰなどからなる。井戸層／障壁層の組み合わせとしては、この他にも、たとえばＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓなどが考えられる。いずれの場合においても、障壁層のバンドギャップ（第２のバンドギャップ）が井戸層のバンドギャップ（第１のバンドギャップ）よりも大きい。また、クラッド層３（３Ａ，３Ｂ），９は、それぞれ多重量子井戸層２の屈折率（第１屈折率）よりも小さな屈折率（第２と第３屈性率）を有する。なお、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰのように、井戸層と障壁層とで表記上同一の材料を用いる場合は、組成比を調整することで、それらのバンドギャップを異ならせることが考えられる。
【００１７】
上述した半導体光変調器の製造方法について、以下に説明する。
【００１８】
基板１上に、多重量子井戸層２とクラッド層３Ａ，３Ｂとを有するリッジ４が形成される。ここで、多重量子井戸層２上に形成されるクラッド層３Ａの厚みは、０．０１μｍ以上１．０μｍ以下程度（典型的には０．５μｍ程度）であり、光を多重量子井戸層２内に閉じ込めるために必要な厚み（たとえば１．５μｍ程度）よりも小さい。
【００１９】
次に、リッジ４に対して一方側（図１中の右側）に、Ｐ型埋込み層５とＰ型コンタクト層６とからなる半導体層５０が設けられ、リッジ４に対して他方側（図１中の左側）に、Ｎ型埋込み層７とＮ型コンタクト層８とからなる半導体層７０が設けられる。
【００２０】
クラッド層３Ａ（第１クラッド層）上から半導体層５０，７０上に達するように、クラッド層９（第２クラッド層）が形成される。クラッド層３Ａ，９の厚みを合計して、光を多重量子井戸層２内に閉じ込めるために必要な厚みが確保される。
【００２１】
半導体層５０，７０上に、Ｐ型電極１０とＮ型電極１１とが設けられる。Ｐ型埋込み層５とＮ型埋込み層７とは、Ｐ型コンタクト層６とＮ型コンタクト層８とを介してＰ型電極１０とＮ型電極１１とに電気的に接続される。
【００２２】
本実施の形態においては、多重量子井戸層２上に形成されるクラッド層をクラッド層３Ａ（第１クラッド層）とクラッド層９（第２クラッド層）とに２層化し、第１クラッド層のみを形成した段階で半導体層５０，７０を形成し、その後に第２クラッド層を形成している。これにより、クラッド層として必要な厚みを確保しながら、半導体層５０，７０形成時のリッジ４の厚みを小さくすることができる。したがって、半導体層５０，７０形成時における段差を低減し、プロセス条件を緩和することができる。この結果、たとえばレジスト膜の欠陥などを抑制することができ、最終的に動作の信頼性の高いデバイスを形成することができる。
【００２３】
また、上述したプロセス条件の緩和と、リッジ４と半導体層５０，７０との接触面積が低減されることとにより、電気的な抵抗成分や容量成分が低減され、ＲＣ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ−Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）制限により高周波特性が阻害されるのを抑制することができる。結果として、高周波特性に優れた半導体光変調器が提供できる。
【００２４】
上述した半導体光変調器の製造方法について要約すると、以下のようになる。本実施の形態に係る半導体光変調器の製造方法は、基板１上に井戸層１２と障壁層１３とが交互に積層された多重量子井戸層２を形成する工程と、基板１上における多重量子井戸層２に対して一方側（図１中の右側）にＰ型（第１導電型）の半導体層５０（第１半導体層）と、基板１上における多重量子井戸層２に対して他方側（図１中の左側）にＮ型（第２導電型）の半導体層７０（第２半導体層）とを堆積する工程と、半導体層５０，７０の堆積後に多重量子井戸層２上に該多重量子井戸層２の屈折率よりも小さな屈折率を有するクラッド層９を形成する工程と、半導体層５０，７０上に電極１０，１１（第１と第２電極）を形成する工程とを備える。
【００２５】
（実施の形態２）
図２は、実施の形態２に係る半導体光変調器を示した断面図である。なお、図２（ａ）はクラッド層上に凹部を形成する前の状態を示し、図２（ｂ）はクラッド層上に凹部を形成した後の状態を示す。
【００２６】
本実施の形態に係る半導体光変調器は、図２（ｂ）に示すように、基板１と、基板１上にクラッド層３Ｂを介して多重量子井戸層２と、多重量子井戸層２上にクラッド層３Ａと、基板１上における多重量子井戸層２およびクラッド層３からなる積層構造（リッジ４）に対して一方側（図２中の右側）にＰ型（第１導電型）の半導体層５０（第１半導体層）と、基板１上におけるリッジ４に対して他方側（図２中の左側）にＮ型（第２導電型）の半導体層７０（第２半導体層）と、クラッド層３上から半導体層５０，７０上に形成された凹部４Ａと、半導体層５０，７０上にＰ型／Ｎ型電極１０，１１（第１と第２電極）とを備える。
【００２７】
上述した半導体光変調器の製造方法について、以下に説明する。
【００２８】
基板１上に、多重量子井戸層２とクラッド層３Ａ，３Ｂとを有するリッジ４が形成される。ここで、クラッド層３Ａは、たとえば２．５μｍ以上程度の厚みで形成される。その厚みは、光を多重量子井戸層２内に閉じ込めるために必要な厚み（たとえば１．５μｍ程度）よりも大きい。
【００２９】
次に、図２（ａ）に示すように、リッジ４に対して一方側（図２中の右側）に、Ｐ型埋込み層５とＰ型コンタクト層６とからなる半導体層５０が設けられ、リッジ４に対して他方側（図２中の左側）に、Ｎ型埋込み層７とＮ型コンタクト層８とからなる半導体層７０が設けられる。
【００３０】
リッジ４の上方をエッチングにより除去することで、図２（ｂ）に示すように、凹部４Ａが形成される。この際、クラッド層３Ａの厚みが１．５μｍ以上程度残るようにエッチングを施す。これにより、光を多重量子井戸層２内に閉じ込めるために必要な厚みが確保される。
【００３１】
半導体層５０，７０上に、Ｐ型電極１０とＮ型電極１１とが設けられる。Ｐ型埋込み層５とＮ型埋込み層７とは、Ｐ型コンタクト層６とＮ型コンタクト層８とを介してＰ型電極１０とＮ型電極１１とに電気的に接続される。
【００３２】
本実施の形態においては、リッジ４の上方をエッチングして除去することにより、クラッド層３Ａ上に半導体層５０，７０が若干付着した場合にも、それらを確実に除去することができる。これにより、半導体層５０，７０の短絡を抑制することができる。
【００３３】
上述した半導体光変調器の製造方法について要約すると、以下のようになる。本実施の形態に係る半導体光変調器の製造方法は、基板１上に井戸層１２と障壁層１３とが交互に積層された多重量子井戸層２と、多重量子井戸層２上にクラッド層３Ａとを形成する工程と、基板１上における多重量子井戸層２に対して一方側（図２中の右側）にＰ型（第１導電型）の半導体層５０（第１半導体層）と、基板１上における多重量子井戸層２に対して他方側（図２中の左側）にＮ型（第２導電型）の半導体層７０（第２半導体層）とを堆積する工程と、クラッド層３Ａ上で半導体層５０，７０の少なくとも一方をエッチングすることにより、クラッド層３Ａに達する凹部４Ａを形成する工程と、半導体層５０，７０上に電極１０，１１（第１と第２電極）を形成する工程とを備える。
【００３４】
なお、本実施の形態において、その他上述した実施の形態１と同様の事項については、詳細な説明は繰り返さない。
【００３５】
（実施の形態３）
図３は、実施の形態３に係る半導体光変調器を示した断面図である。なお、図３（ａ）はクラッド層上に凹部を形成する前の状態を示し、図３（ｂ）はクラッド層上に凹部を形成した後の状態を示す。
【００３６】
本実施の形態に係る半導体光変調器は、図３（ｂ）に示すように、基板１と、基板１上にクラッド層３Ｂを介して多重量子井戸層２と、多重量子井戸層２上にクラッド層３Ａ（第１クラッド層）と、基板１上における多重量子井戸層２およびクラッド層３からなる積層構造（リッジ４）に対して一方側（図３中の右側）にＰ型（第１導電型）の半導体層５０（第１半導体層）と、基板１上におけるリッジ４に対して他方側（図３中の左側）にＮ型（第２導電型）の半導体層７０（第２半導体層）と、クラッド層３上に形成された凹部４Ａと、クラッド層３Ａ上にクラッド層９（第２クラッド層）と、半導体層５０，７０上にＰ型／Ｎ型電極１０，１１（第１と第２電極）とを備える。
【００３７】
上述した半導体光変調器の製造方法について、以下に説明する。
【００３８】
基板１上に、多重量子井戸層２とクラッド層３Ａ，３Ｂとを有するリッジ４が形成される。ここで、クラッド層３Ａは、たとえば２μｍ程度の厚みを有する。
【００３９】
次に、図３（ａ）に示すように、リッジ４に対して一方側（図３中の右側）に、Ｐ型埋込み層５とＰ型コンタクト層６とからなる半導体層５０が設けられ、リッジ４に対して他方側（図３中の左側）に、Ｎ型埋込み層７とＮ型コンタクト層８とからなる半導体層７０が設けられる。
【００４０】
リッジ４の上方をエッチングにより除去することで、図３（ｂ）に示すように、凹部４Ａが形成される。
【００４１】
凹部４Ａが形成されたクラッド層３Ａ（第１クラッド層）上から半導体層５０，７０上に達するように、クラッド層９（第２クラッド層）が形成される。クラッド層３Ａ，９の厚みを合計して、光を多重量子井戸層２内に閉じ込めるために必要な厚み（たとえば１．５μｍ程度）が十分に確保される。
【００４２】
半導体層５０，７０上に、Ｐ型電極１０とＮ型電極１１とが設けられる。Ｐ型埋込み層５とＮ型埋込み層７とは、Ｐ型コンタクト層６とＮ型コンタクト層８とを介してＰ型電極１０とＮ型電極１１とに電気的に接続される。
【００４３】
本実施の形態においては、リッジ４の上方をエッチングして除去することにより、クラッド層３Ａ上に半導体層５０，７０が若干付着した場合にも、それらを確実に除去することができる。これにより、半導体層５０，７０の短絡を抑制することができる。また、クラッド層３Ａ上にクラッド層９を堆積することで、光を多重量子井戸層２内に閉じ込めるために必要なクラッド層の厚みが十分に確保される。
【００４４】
上述した半導体光変調器の製造方法について要約すると、以下のようになる。本実施の形態に係る半導体光変調器の製造方法は、基板１上に井戸層１２と障壁層１３とが交互に積層された多重量子井戸層２と、多重量子井戸層２上にクラッド層３Ａ（第１クラッド層）を形成する工程と、基板１上における多重量子井戸層２に対して一方側（図３中の右側）にＰ型（第１導電型）の半導体層５０（第１半導体層）と、基板１上における多重量子井戸層２に対して他方側（図３中の左側）にＮ型（第２導電型）の半導体層７０（第２半導体層）とを堆積する工程と、クラッド層３Ａ上で半導体層５０，７０の少なくとも一方をエッチングすることにより、クラッド層３Ａに達する凹部４Ａを形成する工程と、凹部４Ａが形成されたクラッド層３Ａ上にクラッド層９（第２クラッド層）を形成する工程と、半導体層５０，７０上に電極１０，１１（第１と第２電極）を形成する工程とを備える。
【００４５】
なお、本実施の形態において、その他上述した実施の形態１，２と同様の事項については、詳細な説明は繰り返さない。
【００４６】
（実施の形態４）
図４は、実施の形態４に係る半導体光変調器を示した断面図である。
【００４７】
本実施の形態に係る半導体光変調器は、上述した実施の形態１〜３に係る半導体光変調器の変形例であって、図４に示すように、Ｎ型の半導体層７０におけるＮ型埋込み層７が、多重量子井戸層２の側壁上に形成された相対的に不純物濃度の低い第１部分７Ａ（バッファ層）と、リッジ４との間で第１部分７Ａを挟むように設けられた相対的に不純物濃度の高い第２部分７Ｂとを有する点で、上述した実施の形態１〜３と異なる。
【００４８】
なお、図４においては、Ｐ型の半導体層５０の図示を行なっていないが、Ｐ型の半導体層５０についても、Ｎ型の半導体層７０と同様の構成を有する。
【００４９】
ここで、第１部分７Ａにおけるキャリア濃度は、１．０×１０16ｃｍ-3以上１．０×１０17ｃｍ-3以下程度であることが好ましい。また、第１部分７Ａの厚みは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下程度であることが好ましい。
【００５０】
上記のような構成によれば、ｉ型半導体（真性半導体）層であるリッジ４と、不純物半導体層を含む半導体層５０，７０との間で、ドーパントの相互拡散を抑制することができる。この結果、リッジ４におけるキャリアレベルを低く保ち、実効容量成分の低下を抑制することができるので、高周波（たとえば４０ＧＨｚ以上）応答特性を向上させることができる。また、導波する光に対して、フリーキャリア吸収による光損失を小さくする効果も奏する。
【００５１】
また、第１部分７Ａを真性半導体により構成し、第２部分７Ｂを不純物半導体により構成しても、上記と同様の効果を奏する。
【００５２】
なお、本実施の形態において、その他上述した実施の形態１〜３と同様の事項については、詳細な説明は繰り返さない。
【００５３】
（実施の形態５）
図５は、実施の形態５に係る半導体光変調器を示した断面図である。
【００５４】
本実施の形態に係る半導体光変調器は、上述した実施の形態１〜３に係る半導体光変調器の変形例であって、図５に示すように、Ｎ型の半導体層７０におけるＮ型埋込み層７が、相対的に不純物濃度の低い第１部分７Ａと、多重量子井戸層２から電極１１近傍に達する相対的に不純物濃度の高い第２部分７Ｂとを有する点で、上述した実施の形態１〜３と異なる。
【００５５】
なお、図５においては、Ｐ型の半導体層５０の図示を行なっていないが、Ｐ型の半導体層５０についても、Ｎ型の半導体層７０と同様の構成を有する。
【００５６】
ここで、第２部分７Ｂにおけるキャリア濃度は、１．０×１０18ｃｍ-3以上程度（より好ましくは３．０×１０18ｃｍ-3以上程度）であることが好ましい。
【００５７】
上記のような構成によれば、電極１０，１１からコンタクト層６，８を介した高周波電圧印加の電界導波損失を低減することができる。この結果、多重量子井戸層２への効率的な電界印加を行なうことができるので、高周波（たとえば４０ＧＨｚ以上）応答特性を向上させることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態において、上述した実施の形態１〜４と同様の事項については、詳細な説明は繰り返さない。
【００５９】
（実施の形態６）
図６は、実施の形態６に係る半導体光変調器における多重量子井戸層２を示した断面図である。なお、図６においては、図示および説明の都合上、多重量子井戸層２のみを示すが、半導体光変調器におけるその他の構成要素については、上述した実施の形態１〜５のものを援用することが可能である。
【００６０】
多重量子井戸層２は、図６に示すように、井戸層１２と障壁層１３とを有する。ここで、井戸層１２と障壁層１３とを合わせた多重量子井戸層２の積層数は、１０層以上５０層以下程度（典型的には２０層程度）である。
【００６１】
たとえば４０ＧＨｚ以上の高周波特性を満足させるために、導波路方向（光の進行方向）における多重量子井戸長は、好ましくは１００μｍ以下程度、より好ましくは５０μｍ以下程度になる。この場合、光の変調度は小さくなり、たとえば１０ｄＢ以上の消光比を確保することができない場合が生じる。
【００６２】
これに対し、本実施の形態においては、量子井戸を多重化することにより、各量子井戸間の実効電界強度の不均一性を低減することができ、同時に、量子井戸への光の閉じ込め効果を高めることができる。この結果、高周波特性および消光比を改善した半導体光変調器を提供できる。さらには、多重量子井戸層２が厚膜化することにより、光の閉じ込め効果が大きくなり、多重量子井戸層２の外部における光吸収が抑制されるので、挿入損失を低減する効果が得られる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した各実施の形態の特徴部分を適宜組み合わせることは、当初から予定されている。また、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体光変調器を示した断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る半導体光変調器を示した断面図であり、（ａ）は凹部形成前の状態を示し、（ｂ）は凹部形成後の状態を示す。
【図３】本発明の実施の形態３に係る半導体光変調器を示した断面図であり、（ａ）は凹部形成前の状態を示し、（ｂ）は凹部形成後の状態を示す。
【図４】本発明の実施の形態４に係る半導体光変調器を示した断面図である。
【図５】本発明の実施の形態５に係る半導体光変調器を示した断面図である。
【図６】本発明の実施の形態６に係る半導体光変調器における多重量子井戸層を示した断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  基板、２  多重量子井戸層、３Ａ，３Ｂ，９  クラッド層、４  リッジ、４Ａ  凹部、５  Ｐ型埋込み層、６  Ｐ型コンタクト層、７  Ｎ型埋込み層、７Ａ  第１部分、７Ｂ第２部分、８  Ｎ型コンタクト層、１０  Ｐ型電極、１１  Ｎ型電極、１２  井戸層、１３  障壁層、５０  半導体層（Ｐ型）、７０  半導体層（Ｎ型）。
【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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