(57)【要約】改善された光学装置（１０；１０ａ）を開示し、例えば、レーザ、変調器、増幅器、スイッチング構造物及び似たもののような半導体光学活性又は光電子の装置を備え、ヒートシンク（２８；２８ａ）上に取り付けられる。本発明は、活性領域（１４；１４ａ）及び活性領域（１４；１４ａ）の１つ以上の端（２４、２６；２６ａ）に与えられる光学受動領域（２０；２２）を有する装置本体（１２；１２ａ）と、ヒートシンク（２８；２８ａ）とを有する。装置本体（１２；１２ａ）及びヒートシンク（２８；２８ａ）は、活性領域（１４；１４ａ）の一端に隣接する光学受動領域（２０、２２；２２ａ）の少なくとも１つの第１の端がヒートシンク（２８；２８ａ）の領域内に与えられ、光学受動領域（２０、２２；２２ａ）の少なくとも１つの第２の端がヒートシンク（２８；２８ａ）の領域外に与えられるように、互いに熱的関係に維持される。【選択図】図１
2004523117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性領域及び該活性領域の１つ以上の端に与えられる光学受動領域を有する装置本体と、ヒートシンクとを備え、
前記装置本体及び前記ヒートシンクは、前記活性領域の一端に隣接する少なくとも１つの前記光学受動領域の第１の端が前記ヒートシンクの領域内に与えられ、少なくとも１つの前記光学受動領域の第２の端が前記ヒートシンクの領域外に与えられるように、互いに熱的関係に維持されることを特徴とする光学活性装置。
【請求項２】
前記活性領域は光学的にかつ電気的に活性な領域を有することを特徴とする請求項１に記載の光学活性装置。
【請求項３】
前記活性領域はIII―Ｙ族の半導体材料系で作られる半導体装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学活性装置。
【請求項４】
前記III―Ｖ族の半導体材料系は、６００乃至１３００ｎｍの波長範囲で実質的に動作するガリウム-砒素（ＧａＡｓ）を基本とする系及び１２００乃至１７００ｎｍの波長範囲で実質的に動作するインジウム-燐（ＩｎＰ）を基本とする系から選ばれることを特徴とする請求項３に記載の光学活性装置。
【請求項５】
前記装置本体は、レーザ装置、光変調器、光増幅器及び光スイッチから選択される１つであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項６】
前記光学受動領域又はその１つは前記装置本体の出力にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項７】
前記光学活性装置は半導体レーザ装置であり、１つの光学受動領域は前記ヒートシンクの縁を越えて延伸することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項８】
前記光学活性装置は光増幅器であり、２つの光学受動領域が与えられ、それぞれの光学受動領域は前記ヒートシンクの対向縁を越えて延伸することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項９】
前記半導体装置は基板の上に成長する一体構造であることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項１０】
前記半導体装置は第１の光クラッド層と第２の光クラッド層との間に挟まれる活性コア層を有することを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項１１】
前記半導体装置は少なくとも前記第２の光クラッド層内に形成される峰部を含み、使用中、前記半導体装置における光モードを平行方向で閉じ込めるように、前記峰部は光導波路として働くことを特徴とする請求項１０に記載の光学活性装置。
【請求項１２】
前記活性コア層は前記光学活性領域として形作られる量子井戸（ＱＷ）構造を有する又は含むレーザ光放出材料を有し、前記光学活性領域は前記峰部によって閉じ込められることを特徴とする請求項１１に記載の光学活性装置。
【請求項１３】
それぞれの又は少なくとも１つの光学受動領域は前記光学活性領域と同じように平行方向へ延伸することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項１４】
前記光学受動領域は前記コア層内に第１の組成上無秩序な材料を含むことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項１５】
前記光学活性領域は前記コア層内の第２の組成上無秩序な材料を有する平行方向領域と平行方向で境を接することを特徴とする請求項１４に記載の光学活性装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２の組成上無秩序な材料は実質的には同じであることを特徴とする請求項１５に記載の光学活性装置。
【請求項１７】
前記第１の組成上無秩序な材料は量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成されることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項１８】
前記受動領域は長さにおいておよそ１０乃至１００μｍであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項１９】
前記装置は、また、少なくとも前記第２のクラッド層の上方表面及び前記基板の対向面の一部に接触する電気的接触材料のそれぞれの層を備えることを特徴とする請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項２０】
前記接触材料の１つは前記峰部の表面上に与えられることを特徴とする請求項１９に記載の光学活性装置。
【請求項２１】
前記ヒートシンクは大きな熱伝導の材料から作られることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項２２】
前記大きな熱伝導の材料は少なくとも部分的に銅、ダイヤモンド、シリコン又は窒化アルミニウムを有することを特徴とする請求項２１に記載の光学活性装置。
【請求項２３】
前記ヒートシンクは接触材料の１つに寄せてハンダ接触で置かれることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項２４】
前記第２のクラッド層は、前記第１のクラッド層よりも前記ヒートシンクに接近するように向けられることを特徴とする請求項１０〜２３のいずれか一項に記載の光学活性装置。
【請求項２５】
（ａ）活性領域及び該活性領域の１つ以上の端に与えられる光学受動領域を有する装置本体を製造する工程と、
（ｂ）ヒートシンク及び前記装置本体を、前記活性領域の一端に隣接する前記光学受動領域の少なくとも１つの第１の端が前記ヒートシンクの領域内に与えられ、少なくとも１つの前記光学受動領域の第２の端が前記ヒートシンクの領域外に与えられるように、互いに熱的関係で位置付ける工程と、
を有することを特徴とする光学活性装置を形成する方法。
【請求項２６】
前記工程（ａ）は、
（ｉ）第１の光クラッド・荷電キャリア閉じ込め層と、随意に量子井戸（ＱＷ）構造が形成される光学及び・又は電気的活性層を有する活性層と、第２の光クラッド・荷電キャリア閉じ込め層とを順に形成し、
（ｉｉ）光学受動領域を前記活性層に形成し、
（ｉｉｉ）前記光学受動領域の少なくとも１つ及び前記活性層を閉じ込めるために、前記第２のクラッド層の少なくとも一部から峰部を形成する、
ことを有することを特徴とする請求項２５に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項２７】
前記工程（ｉ）は、分子ビームエピタクシ（ＭＢＥ）及び有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）から選択される成長技術によって実施されることを特徴とする請求項２６に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項２８】
前記工程（ｉｉ）で、前記受動領域は、該受動領域で空隙を生成し、成長したとき前記量子井戸構造より大きな禁制帯幅を有する前記光学活性層の組成上無秩序な領域を作るために、更にアニールすることを有する量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成されることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項２９】
前記工程（ｉｉｉ）はエッチングによって達成されることを特徴とする請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項３０】
前記ヒートシンクは前記第２のクラッド層に隣接する面に固定されることを特徴とする請求項２６〜２９のいずれか一項に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項３１】
前記方法の前記工程（ｉｉ）は、
ダイオードスパッター装置の使用によって実質的にアルゴン雰囲気で、シリカ（ＳｉＯ2）などの誘電体層を前記半導体レーザ装置材料の表面の少なくとも一部分上に、少なくとも誘電体層に隣接するその材料の一部分に点構造欠陥をもたらすように、堆積する工程と、
プラズマ強化化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）のような非スパッタリング技術によって、更なる誘電体層をその材料の表面の少なくとも他の部分上に随意に堆積する工程と、
その材料をアニールし、それによってイオン又は原子をその材料から誘電体層へ移す工程と、
を含むことを特徴とする請求項２６〜３０のいずれか一項に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項３２】
前記方法は、第１及び第２の電気的接触層を前記基板の表面及び前記峰部の対向面にあてがう工程を含むことを特徴とする請求項２６〜３１のいずれか一項に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項３３】
前記工程（ｉｉ）は、
第１に、第１の領域を選択し、第１の組成上無秩序な材料をその領域で形成し、
第２に、第２の領域を選択し、第２の組成上無秩序な材料をその領域で形成し、
第１及び第２の組成上無秩序な材料は、前記装置本体の第１及び第２の端で第１及び第２の受動領域を与えることを特徴とする請求項２６〜３２のいずれか一項に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項３４】
前記方法は前記活性層と平行方向に境を接する組成上無秩序な材料の領域を形成することを含むことを特徴とする請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の光学活性装置を形成する方法。
【請求項３５】
添付図面を参照して記述されたような光学装置を製造する方法。
【請求項３６】
添付図面を参照して記述されたような光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学装置に関し、特に、限定するものではないが、レーザ、変調器、増幅器、スイッチング構造物及び似たもののような半導体光学活性又は光電子の装置のパッケージ化又は取り付けに関する。
【背景技術】
【０００２】
活性領域を含む半導体装置において、活性領域を通過する電流は非放射性の再結合を介して熱を発生する。熱を放散するために、装置は典型的にはヒートシンクにくっ付けられ、又は結合される。典型的には、この装置は、ヒートシンクに密着する活性領域を配置することによって冷却を改善するように、接合部側を下げて動作される。装置の冷却を容易にするため、装置の両端（両切開面（ファセット））はヒートシンク上に突き出る。この配置は不利益を有し、熱は、伝導通路の欠乏により両切開面で蓄積し、性能の減退及び潜在的に破滅的な光学的鏡損傷（ＣＯＭＤ）に帰着する両切開面での吸収増加を引き起こす。逆に、仮にヒートシンクが装置よりも長く作られるならば、ヒートシンクの縁部は放出光の幾ばくかをさえぎるであろう。又仮に装置をヒートシンクに結合するために用いられるハンダが典型的にたまたま装置の出力端で“固まる”と、このことはまた放出光を邪魔する。
【０００３】
これらの不利益を克服しようと努めて用いられる従来の配置では、活性領域がヒートシンクの両側に対し鋭角で配置される装置が用いられる。それから、装置は、それの活性長さに実効的に同じ長さであるヒートシンク上に置かれる。この配置では、両切開面での熱放散を減少させる。不幸にも、この配置は高い製造上の公差を必要とし、他の光学構成部分、例えば光ファイバーへの結合を制限し、平行に配置された２つ又はそれ以上の活性領域を有する装置のためには使用できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の１つ以上の不利益を除去するか又は軽減する半導体光学活性装置を提供することが、本発明の少なくとも１つの局面の少なくとも１つの実施形態の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の側面によれば、活性領域及び該活性領域の１つ以上の端に与えられる光学受動領域を有する装置本体と、ヒートシンクとを備え、
装置本体及びヒートシンクは、活性領域の一端に隣接する少なくとも１つの光学受動領域の第１の端がヒートシンクの領域内に与えられ、少なくとも１つの光学受動領域の第２の端がヒートシンクの領域外に与えられるように、互いに熱的関係に維持されることを特徴とする光学活性装置が与えられる。
【０００６】
活性領域は光学的にかつ電気的に活性な領域を有してもよい。
【０００７】
最も好ましい形態では、活性領域は半導体装置であり、半導体装置は、好ましくは、６００乃至１３００ｎｍの波長範囲で実質的に動作するガリウム-砒素（ＧａＡｓ）又は１２００乃至１７００ｎｍの波長範囲で実質的に動作するインジウム-燐（ＩｎＰ）などのIII―Ｖ族の半導体材料系で作られる。例えば、材料はＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＡｓＰであってもよい。
【０００８】
装置本体は、レーザダイオードなどのレーザ装置、光変調器、光増幅器、光スイッチ又はその似たものから選択されてもよい。
【０００９】
好ましくは、光学受動領域又はその１つは装置本体の出力にある。
【００１０】
本発明に係る半導体レーザ装置を有する光学活性装置は、ヒートシンクの端・縁・側を越えて延伸する１つの光学受動領域を有してもよく、本発明に係る光増幅器は、ヒートシンクの対向する端・縁・側を越えてそれぞれが延伸する２つの光学受動領域を有してもよい。
【００１１】
好ましくは、半導体装置は一体構造であってもよい。好ましくは、半導体装置は基板の上に成長するし、さもなければ形成されてもよい。更に好ましくは、半導体装置は第１の（又は下方）光クラッド・荷電キャリア閉じ込め層と第２の（又は上方）光クラッド・荷電キャリア閉じ込め層との間に挟まれる活性コア層を有する。“上方”及び“下方”は参照を容易にするためにここで用いられ、層の如何なる特定の好ましい配置を含蓄しない。実際に、使用では、装置は逆の配置を採用されてもよい。
【００１２】
半導体装置は少なくとも第２の光クラッド層内に形成される峰部（又は肋骨部）を含み、使用中、半導体装置における光モードを平行方向で閉じ込めるように、峰部は光導波路として働く。
【００１３】
好ましくは、活性コア層は光学活性領域として形作られる量子井戸（ＱＷ）構造を有する又はを含むであろうレーザ光放出材料からなり、光学活性領域は峰部によって閉じ込められる。
【００１４】
それぞれの又は少なくとも１つの光学受動領域は光学活性領域と同じように平行方向へ延伸してもよい。
【００１５】
好ましくは、光学受動領域はコア層内に第１の組成上無秩序な材料を含んでもよい。
【００１６】
変更例では、光学活性領域はコア層内の第２の組成上無秩序な材料を有する平行方向領域と平行方向で境を接してもよい。
【００１７】
有利なように、第１及び第２の組成上無秩序な材料は実質的には同じである。好ましくは、第１の組成上無秩序な材料は量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成されてもよい。ＱＷＩ技術で、活性コア層内での量子井戸の量子井戸閉じ込めを消し去ってもよい。
【００１８】
より好ましくは、量子井戸混合は実質的に不純物無しであってもよい。ＱＷＩ領域は“青色へシフト”されてもよく、それは典型的には少なくとも２０乃至３０ｍｅＶであり、おそらくおよそ１００ｍｅＶであり、又はより大きな違いが、電流を注入（ポンプ）された光学活性領域の禁制帯幅とＱＷＩ光学受動領域の禁制帯幅との間に存在する。光学受動領域はより大きな禁制帯幅エネルギーを有し、また、それ故に光学活性領域よりも小さな吸収作用を有してもよい。
【００１９】
つまり、光学活性領域が電気的に駆動されると、光学受動領域は熱放散を装置本体の端に限定する。減少した熱放散により、ヒートシンクの両端に渡って装置本体の端を位置付けすることができる。このことは、装置の入力又は出力ビームを妨げないようにし、他の光学装置、例えば光ファイバーケーブルへ又はから結合するために、構造の両端で入力又は出力ビームへはっきりとアクセスする。
【００２０】
典型的には、受動領域は長さにおいておよそ１０乃至１００μｍであってもよい。
【００２１】
好ましくは、装置は、また、少なくとも第２のクラッド層及び第２のクラッド層の上方表面並びに第１のクラッド層の（下方）表面、又はより好ましくは、基板の下方面の一部に接触する電気的接触材料のそれぞれの層を有する。接触材料の１つは峰部の上方表面上に与えられる。
【００２２】
好ましくは、ヒートシンクは大きな熱伝導の材料から作られ、少なくとも部分的に銅、ダイヤモンド、シリコン、窒化アルミニウム又はその似たものを有する。
【００２３】
好ましくは、また、ヒートシンクは接触材料の１つに寄せてハンダ接触又は熱的同等物で置かれる。
【００２４】
好ましくは、第２のクラッド層は、第１のクラッド層よりもヒートシンクに接近するように向けられる。この構成は“接合部側下がり”と名付けられ、できるだけ活性領域をヒートシンクに接近させるようにすることにより、改善された効率になる冷却構成が与えられる。
【００２５】
本発明の第２の側面によれば、
（ａ）活性領域及び該活性領域の１つ以上の端に与えられる光学受動領域を有する装置本体を製造する工程と、
（ｂ）ヒートシンク及び装置本体を、活性領域の一端に隣接する光学受動領域の少なくとも１つの第１の端がヒートシンクの領域内に与えられ、少なくとも１つの光学受動領域の第２の端がヒートシンクの領域外に与えられるように、互いに熱的関係で位置付ける工程と、を有する光学活性装置を形成する方法が与えられる。
【００２６】
好ましくは、工程（ａ）は、
（ｉ）第１の光クラッド・荷電キャリア閉じ込め層と、随意に量子井戸（ＱＷ）構造が形成される光学及び・又は電気的活性層を有する活性層と、第２の光クラッド・荷電キャリア閉じ込め層とを順に形成し、
（ｉｉ）光学受動領域を活性層に形成し、
（ｉｉｉ）光学受動領域の少なくとも１つ及び活性層を閉じ込めるために、第２のクラッド層の少なくとも一部から峰部を形成する、
ことを有する。
工程（ｉ）は、分子ビームエピタクシ（ＭＢＥ）又は有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）のような知られた成長技術によって実施されてもよい。
【００２７】
好ましくは、工程（ｉｉ）で、受動領域は、該受動領域で空隙を生成し、又は他の場合には、イオンを受動領域内に打ち込む又は拡散し、成長したとき量子井戸構造より大きな禁制帯幅を有し（レーザ光放出材料からなってもよい）光学活性層の組成上無秩序な領域を作るために、更にアニールすることを有する量子井戸混合（ＱＷＩ）技術によって形成されてもよい。
【００２８】
好ましくは、工程（ｉｉｉ）は知られたエッチング技術によって達成されてもよい。
【００２９】
好ましくは、ヒートシンクは第２のクラッド層に隣接する面に固定される。それ故、この実施の形態では、ヒートシンクは“接合部側下がり”構成で峰部の上方表面に取り付けられる。
【００３０】
好ましくは、第１のクラッド層は基板の上に形成されてもよい。変更例では、ヒートシンクは基板の表面に取り付けられてもよい。
【００３１】
好ましくは、工程（ｉｉ）は不純物無しの空隙を生成することによって実施されてもよく、更に好ましくは、量子井戸混合を達成するために損傷誘起技術を用いてもよい。そのような技術を好ましく実行するため、本方法は、
ダイオードスパッター装置の使用によって実質的にアルゴン雰囲気で、シリカ（ＳｉＯ2）などの誘電体層を半導体レーザ装置材料の表面の少なくとも一部分上に、少なくとも誘電体層に隣接する材料の一部分に点構造欠陥をもたらすように、堆積する工程と、
プラズマ強化化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）のような非スパッタリング技術によって、更なる誘電体層をその材料の表面の少なくとも他の部分上に随意に堆積する工程と、
その材料をアニールし、それによってガリウムをその材料から誘電体層へ移す工程と、
を含んでもよい。そのような技術は、本出願人による“光学装置を製造する方法及び関連する改良”と題する出願係属中に開示されている。この出願は本願と同じ出願日を有し、その内容は本願に包含される。
【００３２】
好ましくは、本方法は、第１及び第２の電気的接触層を第１のクラッド層の表面に、より好ましくは、基板の外側表面及び峰部の外側表面にあてがう工程を含んでもよい。
【００３３】
本発明の更なる実施形態では、工程（ｉｉ）は、
第１に、第１の領域を選択し、第１の組成上無秩序な材料をその領域で形成する工程と、
第２に、第２の領域を選択し、第２の組成上無秩序な材料をその領域で形成する工程とを有する。第１及び第２の組成上無秩序な材料は、装置本体の第１及び第２の端で第１及び第２の受動領域を与えてもよい。
【００３４】
変更例では、本方法は、好ましくは工程（ｉｉ）で、活性層と平行方向に境を接する組成上無秩序な材料の領域を形成することを含んでもよい。これらの領域は峰部が装置の光モードを閉じ込めるのを助ける。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次に、本発明に係る実施形態が、例示としてのみによって、添付図面を参照して説明される。
【００３６】
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態にしたがって、全体的に１０で示される光学活性装置が描かれている。装置１０は、装置本体１２から構成され、本実施形態では、装置本体１２は光学活性な又は光利得領域１４を定める半導体材料から製造され、領域１４はそれの第１及び第２の端部１６及び１８で境をそれぞれ光学受動領域２０及び２２で限られる。受動領域２０及び２２の外側端部２４及び２６は装置１０の両端部又は両切開面（ファセット）２３及び２４を定める。
【００３７】
ヒートシンク２８は、装置本体１２と熱的に関係し、利得領域１４の両端部１６及び１８で受動領域２０および２２の内側両端部１６及び１８がヒートシンク２８の領域又は範囲“Ａ”内に与えられ、第２の端部２４及び２６が、図１の向きで見えるように、領域２８の外側に与えられるように配置される。
【００３８】
この配置では、ヒートシンク２８上に突き出る受動領域２０及び２２が与えられる。そのような配置は、光増幅器のような光学活性装置１０のために用いられてもよく、アクセスがそれの入出力端で要求される。つまり、受動領域２０及び２２は、装置１０の光学活性領域の対向端部２４及び２６を越えて延びる装置１０の入出力導波路として考慮されてもよい。
【００３９】
さて、見えるように、ラインＸ−Ｘに沿った断面での図１の装置１０を示す図２を参照して、装置１０ａは一体構造であり、基板３０上で成長する。装置本体１２は、層構造であり、基板３０と、その上で分子ビームエピタクシ（ＭＢＥ）又は分子有機化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）などの知られた技術によって成長させられるのだが、第１の光クラッド・荷電キャリア閉じ込め層３６と、半導体レーザ光放出材料などを有する活性・ガイド層３２と、第２の光クラッド・荷電キャリア閉じ込め層３４と、有益に半導体接触層４０とから構成される。
【００４０】
装置本体１２は、ふさわしいエッチング技術によって第２のクラッド層３４内に形成される導波路３８を含む。峰部３８は光学活性領域１４及び光学受動領域２０及び２２（図示せず）内に光ビームを閉じ込める。峰部３８は装置１０及び１０ａの端部２４及び２６間で延伸する。
【００４１】
峰部３８の外に面する表面上及び基板３０下方には、装置１０を電気的に駆動するために用いられる電気的接触層４１および４２がそれぞれ置かれる。
【００４２】
本実施形態の好ましい形態では、活性層３２は活性層３２に埋め込まれた量子井戸構造５４を備え、峰部３８の閉じ込めにより、利得領域１４は活性層３２に置かれる。
【００４３】
本実施形態の変形例では、利得領域１４は、利得領域１４の量子井戸構造５４内に光ビームを閉じ込めることを狙う量子井戸混合（ＱＷＩ）領域５０及び５２と平行方向で境を接している。
【００４４】
図１に再び戻り、活性層３２内の受動領域２４及び２６は、より大きな禁制帯幅（バンド・ギャップ）のエネルギー及びそれ故に活性層３２内の利得領域１４の量子井戸構造よりも小さな(光)吸収を与える量子井戸混合領域を備える。このことにより、活性領域１４が電流を注入されると、装置１０の冷却を与えるヒートシンク２８の領域への熱接触で熱放散が活性領域１４の両端１６及び１８で与えられ、一方、受動領域２０及び２２はヒートシンク２８上に突き出て、より少ない熱を放散する。受動領域２０及び２２の両端２４及び２６はヒートシンク２８から如何なる邪魔をも受けず、つまり、例えば他の光学装置への入出力結合のため装置１０の両端２４及び２６へのはっきりしたアクセスを与える。図２に示されるように、装置１０は“接合部側下げ”構成で配置され、それで利得領域１４は可能な限りヒートシンク２８に密接する。使用中、ヒートシンク２８は最も下方であり、(逆さにされた)装置本体１２は最も上方であろうことは理解されるであろう。
【００４５】
装置１０では、ヒートシンク２８と利得領域１４との間の距離は、典型的にはおよそ２乃至５μｍになりそうである。
【００４６】
ヒートシンク２８はよい熱的特性を有する材料から選ばれる。本実施形態では、ヒートシンク２８は実質的に銅を有する。しかしながら、ダイヤモンド、シリコン及び窒化アルミニウムなどの他の材料もまた適当である。ヒートシンク２８は接触層４１にハンダ付けされ、さもなければ接着される。
【００４７】
ＱＷ（量子井戸）混合領域は、図１及び図２で示される活性層３２において、受動領域２０及び２２である。峰部３８は利得領域１４及び受動領域２０及び２２の上方に形成される。
【００４８】
図２に再び戻り、ＧａＡｓ又はＩｎＰなどのIII―Ｖ族の半導体材料で作られる本発明の実施形態にしたがって光学活性装置１０の製造のための方法が述べられる。
【００４９】
その方法は基板層３０を与えることで始まる。基板は、本実施形態では、ガリウム-砒素（ＧａＡｓ）であり、ｎ型に強くドープされている。第１のクラッド層３６は基板層３０上に成長する。第１のクラッド層３６は、アルミニウム-ガリウム-砒素（ＡｌＧａＡｓ）から成り、第１の濃度でｎ型にドープされている。例えば、およそ３．０乃至３．５の屈折率を有する第１のクラッド層３６は、典型的には３μｍ厚みにある。半導体光学活性層３２が第１のクラッド層３６上に成長する。活性層３２もまたＡｌＧａＡｓを有する。層３２は実質的には真性である。例えば、およそ３．０乃至３．５の屈折率を有する活性層３２は、典型的には、数１００ｎｍ厚みになるまで成長する。活性層３２内で、量子井戸（ＱＷ）構造５４が与えられる。ＱＷ構造５４は典型的には層３２の中央に埋め込まれる。
【００５０】
第２のクラッド層３４が活性層３２上に成長する。第２のクラッド層３４は第１の濃度に似たドーピング濃度でｐ型である。第２のクラッド層３４もまた、第１のクラッド層３６と似た厚み、組成及び屈折率を有するＡｌＧａＡｓから作られる。つまり、量子井戸（ＱＷ）構造５４はｎ型の第１のクラッド層３６とｐ型の第２のクラッド層３４との間に挟まれる。活性層３２はクラッド層３４及び３６よりも低いアルミニウム含有量である。活性層３２はクラッド層３４及び３６よりも大きな屈折率を有する。
【００５１】
次いで、選択されたＱＷＩマスクが、少なくとも峰部３８が定められるであろう装置１０の一部分上にわたって置かれるが、マスクされない（形成されるべき受動領域２０及び２２と一致する）部分が残される。量子井戸構造内に量子井戸混合（ＱＷＩ）を作るために好ましく用いられる技術は空隙を用いる損傷誘起技術である。しかしながら、量子井戸構造５４とＱＷ混合受動領域２０及び２２間の禁制帯幅での違いを達成する如何なる他の量子井戸混合技術もこの発明内で使われ得る。損傷誘起技術は、ダイオードスパッター装置の使用によって実質的にアルゴン雰囲気で、シリカ（ＳｉＯ2）などの誘電体層を半導体レーザ装置材料の表面の少なくとも一部分上に、少なくとも誘電体層に隣接する材料の一部分に点構造欠陥をもたらすように、堆積し、
プラズマ強化化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）のような非スパッタリング技術によって、更なる誘電体層をその材料の表面の少なくとも他の部分上に随意に堆積し、
その材料をアニールし、それによってガリウムをその材料から誘電体層へ移す、ことが必要である。
【００５２】
一旦、装置本体１２がアニールされると、峰部３８のいずれかの側での定められるべき第２のクラッド層３４の部分が、一旦ふさわしいエッチングマスク峰部３８を定める領域に渡って置かれると、知られたエッチング技術によって、エッチングで取り除かれる。
【００５３】
図２から分かるように、装置本体１２の成長時に、最後の層４０が第２のクラッド層３４上で成長し、最後の層４０は強くｐ型にドープされたＧａＡｓ層４０になる。最後の層４０は装置本体１２のための上方接触部として働く。
【００５４】
接触金属化部４１及び４２は、知られたリソグラフィー技術によって、装置本体１２の電気的駆動を許すように、峰部３８上及び基板３０上に形成される。最後に、装置本体１２はヒートシンク２８に固定される。
【００５５】
つまり、図２の断面図で示される装置本体１２は一体構造の半導体活性装置である。装置１０の活性領域１４は活性層３２内にあり、上方の峰部３８によって量子井戸構造で閉じ込められる。
【００５６】
さて図３を参照して、本発明の第２の実施形態にしたがって、全体的に１０ａで示される光学活性装置が示されている。装置１０ａは第１の実施形態の半導体装置１０との類似を有し、したがって、似た部品は同じ命名法を与えられるものの、接尾辞 “ａ”が添付される。
【００５７】
装置１０ａは活性領域１４ａを有する装置本体部１２を備え、活性領域１４ａは一端１８ａ上で光学受動領域２２ａと境を接し、第１の端２５ａを有する。利得領域１４ａの他の端１６ａ及び受動領域２２ａの第２の端２６ａは装置１０ａの両端を定める。
【００５８】
ヒートシンク２８ａは、装置本体１２と熱的に関係し、利得領域１４ａの両端部１６ａ及び１８ａがヒートシンク２８ａの範囲Ａ内に与えられ、受動領域２２ａの第２の端部２６ａがヒートシンク２８ａの範囲Ａの外側にあるように、配置される。
【００５９】
この実施形態では、ヒートシンク２８上に“突き出る”受動領域２２ａが与えられる。そのような配置は、半導体レーザダイオードのような光学活性装置のために用いられてもよく、装置１０ａの出力は端２６ａで光学活性装置に与えられる。
【００６０】
装置１０ａの層構造は、図１及び図２を参照して第１の実施形態のために以前に述べられたようになっている。受動領域２６は、より大きな禁制帯幅を与える量子井戸混合（ＱＷＩ）領域であり、それ故に、利得領域１４ａのＱＷ構造よりも小さな（光）吸収を与える。
【００６１】
この配置は、利得領域１４ａの両端部１６ａ及び１８ａがヒートシンク２８ａとのよい熱的接触で与えられ、一方、例えばファイバー又は他の装置への出力結合のため、装置１０ａの出力端２６ａにはっきりとアクセスすることにおいて、利点を有する。
【００６２】
装置１０ａは、装置１０のために以前に述べられた方法に似た又は同じである方法によって製造されてもよい。
【００６３】
変更が、本発明の範囲から逸脱することなく以前に述べられた実施形態になされてもよいことは、本技術に熟練した者たちによって理解できるであろう。
【００６４】
本発明の原理的利点は、ヒートシンク上に突き出る光学装置の端（両端）で受動領域を提供することによって、装置の両切開面での加熱に関係する問題が、領域が活性で無いとき改善される、ということが理解されるであろう。本発明の更なる利点は、装置への結合が、入出力ビームが妨げられなくかつヒートシンクによって影響されないことを確実にするところの突き出る受動領域/導波路によって、より容易になされることである。
【００６５】
変更において、埋め込まれたヘテロ構造の導波路がリッジ導波路よりもむしろ使用されることも理解されるであろう。さらに、大きな光学空洞（ＬＯＣ）、非共鳴反射光導波路（ＡＲＲＯＷ），広域光導波路（ＷＯＷ）又はその似たもののような他の導波路が使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施例による光学活性装置の断面図である。
【図２】図１の光学活性装置のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例による光学活性装置の断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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