(57)【要約】      （修正有）【課題】バッファ層中へのＬｉイオン等のキャリアの拡散を抑制し、長期間に渡り駆動電圧が安定した光導波路素子を提供する。【解決手段】電気光学効果を有する基板１と、基板１に形成された光導波路２と、基板１の上に形成されたバッファ層５と、バッファ層５上に形成され、光導波路２を伝搬する光波を変調する変調電極３，４とを有する光導波路素子において、光導波路２とバッファ層５との間に、基板１に含まれる金属イオンがバッファ層５内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層６を設ける。【選択図】図２
2013025283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該基板の上に形成されたバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、
該光導波路と該バッファ層との間に、該基板に含まれる金属イオンが該バッファ層内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層を設けることを特徴とする光導波路素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光導波路素子において、該バッファ層は、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜であることを特徴とする光導波路素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光導波路素子において、該偏在抑制層は、ＳｉＯ２で形成されていることを特徴とする光導波路素子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光導波路素子において、該偏在抑制層の厚みは、３０〜２００ｎｍであることを特徴とする光導波路素子。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光導波路素子において、該偏在抑制層の成膜は、スパッタ法又は化学気相成長法により形成することを特徴とする光導波路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光導波路素子に関し、特に、電気光学効果を有する基板に光導波路とバッファ層及び変調電極とを形成した光導波路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信分野や光計測分野において、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）などの電気光学効果を有する基板上に光導波路と変調電極を形成した、光強度変調器などの光導波路素子は広く使われている。図１は、光導波路素子の一部を示す断面図であり、電気光学効果を有する基板１に、Ｔｉ等の熱拡散部を形成することで光導波路２を形成している。光導波路に電界を印加する変調電極として、信号電極３及び接地電極４が光導波路２の近傍に配置されている。
【０００３】
ニオブ酸リチウム等の電気光学効果を有する結晶を基板として利用する光導波路素子では、電気信号を伝搬させる電極により、光導波路を伝搬する信号光の吸収を防ぐため、ＳｉＯ２などのバッファ層５が形成されている。また、特許文献１に示すように、バッファ層の誘電損失やＤＣドリフト特性を両立させるため、スパッタ法などにより、ＳｉＯ２バッファ層中にＩｎやＴｉの酸化物を数％添加している。
【０００４】
しかしながら、バッファ層を形成した後に、アニール処理など製造プロセスの熱処理を行うと、基板１からＬｉイオンなどがバッファ層５中に拡散し易くなる。そして、このようなバッファ層を使用し、長期間に渡り電圧を印加し続けると、Ｌｉイオン等のキャリアが導波路近傍に集積し、光導波路素子の駆動電圧が不安定になるという問題を生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２５７１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した問題を解消し、バッファ層中へのＬｉイオン等のキャリアの拡散を抑制し、長期間に渡り駆動電圧が安定した光導波路素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該基板の上に形成されたバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、該光導波路と該バッファ層との間に、該基板に含まれる金属イオンが該バッファ層内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層を設けることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光導波路素子において、該バッファ層は、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光導波路素子において、該偏在抑制層は、ＳｉＯ２で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光導波路素子において、該偏在抑制層の厚みは、３０〜２００ｎｍであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光導波路素子において、該偏在抑制層の成膜は、スパッタ法又は化学気相成長法により形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明により、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該基板の上に形成されたバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、該光導波路と該バッファ層との間に、該基板に含まれる金属イオンが該バッファ層内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層を設けるため、バッファ層を形成した後の熱処理などで、基板中の金属イオンがキャリアとしてバッファ層中に拡散するのを抑制でき、その後の駆動電圧の印加により該金属イオンが偏在するのも抑制できる。これにより、光導波路素子の駆動電圧を安定化することが可能となる。
【００１３】
請求項２に係る発明により、バッファ層は、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜であるが、バッファ層は、高周波信号の劣化を抑制するために形成した後にアニール処理などの熱処理によって緻密化する必要があり、特に基板からのＬｉイオン等の金属イオンがバッファ層中に拡散し易くなる。このため、本発明のように偏在抑制層を設けることで、このような金属イオンの拡散を抑制でき、光導波路素子の駆動電圧を安定化することが可能となる。
【００１４】
請求項３に係る発明により、偏在抑制層は、ＳｉＯ２で形成されているため、基板からの金属イオンがバッファ層中に拡散するのを、効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項４に係る発明により、偏在抑制層の厚みは、３０〜２００ｎｍであるため、金属イオンの拡散を効果的に抑制しながら、ＤＣドリフト特性が大きくなるのを抑制することが可能となる。
【００１６】
請求項５に係る発明により、偏在抑制層の成膜は、スパッタ法又は化学気相成長法により形成するため、偏在抑制層の成膜とバッファ層の成膜とを、同一の製造装置で連続して行うことができ、基板の汚染を防ぎ、製造時間の短縮を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の光導波路素子の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光導波路素子を示す断面図である。
【図３】偏在抑制層の厚みとＤＣドリフト特性との関係を示すグラフである。
【図４】偏在抑制層の厚みと駆動電圧劣化との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の光導波路素子について、以下に詳細に説明する。
図２に示すように、本発明の光導波路素子は、電気光学効果を有する基板１と、該基板に形成された光導波路２と、該基板の上に形成されたバッファ層５と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極（３，４）とを有する光導波路素子において、該光導波路２と該バッファ層５との間に、該基板に含まれる金属イオンが該バッファ層内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層６を設けることを特徴とする。
【００１９】
本発明に利用される基板としては、電気光学効果を有する材料を用いた基板が利用でき、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛ランタン）、及び石英系の材料、並びにこれらの材料を組み合わせた基板が利用可能である。特に、電気光学効果の高いニオブ酸リチウム（ＬＮ）結晶が好適に利用される。また、Ｚカット型の基板では、光導波路の真上に変調電極が配置されるため、後述するバッファ層が必要となる。
【００２０】
基板に光導波路を形成する方法としては、Ｔｉなどの熱拡散法やプロトン交換法などで基板表面に拡散させることにより形成することができる。また、光導波路以外の基板をエッチングしたり、光導波路の両側に溝を形成するなど、基板に光導波路に対応する部分を凸状としたリッジ形状の導波路を利用することも可能である。
【００２１】
光導波路素子では、基板１上に信号電極３や接地電極４などの変調電極が形成される。このような電極は、Ａｕの電極パターンの形成及び金メッキ方法などにより形成することが可能である。
【００２２】
光導波路２と変調電極（３，４）との間には、バッファ層５が設けられている。バッファ層には、誘電損失とＤＣドリフト特性を改善するため、ＳｉＯ２層中にスパッタ法などで、ＩｎやＴｉ又はこれらの酸化物を数％添加している。バッファ層の厚みは、光波の電極による吸収を抑制し、電極が形成する電界が光導波路に効果的に印加されるような条件を考慮して、５００ｎｍ〜１０００ｎｍ、特に、６００ｎｍ程度に設定することが好ましい。
【００２３】
本発明の光導波路素子の特徴は、光導波路２を形成した基板１に、偏在抑制層６を設けていることである。これにより、バッファ層を形成した後の熱処理などで、基板中の金属イオンがキャリアとしてバッファ層中に拡散するのを抑制でき、その後の駆動電圧の印加により該金属イオンが偏在するのも抑制できる。これにより、光導波路素子の駆動電圧を安定化することが可能となる。
【００２４】
特に、バッファ層５に、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜を利用する場合には、スパッタ法などでバッファ層５を形成した後にアニール処理（例えば、６００℃での熱処理）などの熱処理を行う必要がある。ここで、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜をスパッタ法で形成する場合は、予め所望の組成に調整された混合焼結体ターゲットを使用するのが組成の再現性の点から有効であるが、この場合は、ターゲットの密度を高くすることが困難であるため、形成された膜も、低密度なものとなる傾向があり、結果として高周波信号の劣化が生じる。さらに、この膜を熱処理することにより、基板からのＬｉイオン等の金属イオンがバッファ層中に拡散し易くなるため、本発明のように偏在抑制層６を設けることで、このような金属イオンの拡散を抑制できる。
【００２５】
偏在抑制層６としては、ＳｉＯ２膜が好適に利用可能である。偏在抑制層の成膜方法は、スパッタ法、蒸着法、化学気相成長（ＣＶＤ）法などいずれの成膜方法でも良いが、例えば、ＩｎやＴｉを添加したＳｉＯ２層のようなバッファ層まで、同一製造装置内で連続して成膜できる方法が、基板１の汚染を防ぐ観点や、製造プロセスの時間を短縮する観点からも有効である。また、ＳｉＯ２ターゲットは、焼結体と異なり、高密度なものを得ることが出来るため、形成された膜も高密度に保つことが出来、Ｌｉイオン等の金属イオンの拡散をより効果的に抑制出来る。具体的には、異なる組成を連続して成膜できるスパッタ法が望ましい。
【００２６】
偏在抑制層の膜厚は、偏在抑制効果とＤＣドリフト特性の二つを両立させるため、３０〜２００ｎｍ程度とする。図３は、偏在抑制層の厚みを１０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲で変化させた際に、ＤＣドリフト特性の変化の様子を示している。図３のグラフからも明らかなように、偏在抑制層の厚みが増すに従ってＤＣドリフト特性が大きくなり、特に３００ｎｍ以上の厚みでは、ＤＣドリフトの許容範囲を超え、光導波路素子としての性能が大幅に低下していることが容易に理解される。
【００２７】
図４は、偏在抑制層の厚みの変化に対する駆動電圧劣化の様子を示すグラフである。駆動電圧劣化は、専ら、基板１中のＬｉなどの金属イオンがバッファ層５中に拡散することにより発生しているため、駆動電圧の劣化が少ないことは、金属イオンの拡散を効果的に抑制できていることを意味する。図４から偏在抑制層の厚みが３０ｎｍ以上の場合には、駆動電圧劣化を効果的に改善していることが理解される。
【００２８】
図３及び図４の結果からも、偏在抑制層の厚みは、３０〜２００ｎｍが適切であり、特に、１００ｎｍ程度が最も好ましい。
【００２９】
本発明の偏在抑制層は、熱処理などにより、基板中の金属イオンがバッファ層へ拡散するのを効果的に抑制できる。仮に、ＩｎやＴｉを添加したバッファ層を成膜した後、熱処理条件を緩和（処理温度を下げる又は、処理時間を短縮）して、基板中のＬｉなどのキャリアがバッファ層中に混入することを抑制した場合にも、駆動電圧の劣化を抑制できる。しかしながら、駆動電圧が劣化しない程度まで、キャリアの混入が抑制できるような熱処理条件に緩和した場合には、ＤＣドリフト特性が劣化するため、本発明のように、駆動電圧の劣化抑制とＤＣドリフト特性の改善を両立させることはできない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、バッファ層中へのＬｉイオン等のキャリアの拡散を抑制し、長期間に渡り駆動電圧が安定した光導波路素子を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１  電気光学効果を有する基板
２  光導波路
３  信号電極
４  接地電極
５  バッファ層
６  偏在抑制層
【図１】
2013025283.tif 000003
【図２】
2013025283.tif 000004
【図３】
2013025283.tif 000005
【図４】
2013025283.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月19日(2012.10.19)
【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】
電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該基板の上に形成されたバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、
該光導波路と該バッファ層との間に、該基板に含まれる金属イオンが該バッファ層内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層を設け、該偏在抑制層の厚みは、３０〜２００ｎｍであることを特徴とする光導波路素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光導波路素子において、該バッファ層は、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜であることを特徴とする光導波路素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光導波路素子において、該偏在抑制層は、ＳｉＯ２で形成されていることを特徴とする光導波路素子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光導波路素子において、該偏在抑制層の成膜は、スパッタ法又は化学気相成長法により形成することを特徴とする光導波路素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光導波路素子に関し、特に、電気光学効果を有する基板に光導波路とバッファ層及び変調電極とを形成した光導波路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信分野や光計測分野において、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）などの電気光学効果を有する基板上に光導波路と変調電極を形成した、光強度変調器などの光導波路素子は広く使われている。図１は、光導波路素子の一部を示す断面図であり、電気光学効果を有する基板１に、Ｔｉ等の熱拡散部を形成することで光導波路２を形成している。光導波路に電界を印加する変調電極として、信号電極３及び接地電極４が光導波路２の近傍に配置されている。
【０００３】
ニオブ酸リチウム等の電気光学効果を有する結晶を基板として利用する光導波路素子では、電気信号を伝搬させる電極により、光導波路を伝搬する信号光の吸収を防ぐため、ＳｉＯ２などのバッファ層５が形成されている。また、特許文献１に示すように、バッファ層の誘電損失やＤＣドリフト特性を両立させるため、スパッタ法などにより、ＳｉＯ２バッファ層中にＩｎやＴｉの酸化物を数％添加している。
【０００４】
しかしながら、バッファ層を形成した後に、アニール処理など製造プロセスの熱処理を行うと、基板１からＬｉイオンなどがバッファ層５中に拡散し易くなる。そして、このようなバッファ層を使用し、長期間に渡り電圧を印加し続けると、Ｌｉイオン等のキャリアが導波路近傍に集積し、光導波路素子の駆動電圧が不安定になるという問題を生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２５７１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した問題を解消し、バッファ層中へのＬｉイオン等のキャリアの拡散を抑制し、長期間に渡り駆動電圧が安定した光導波路素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該基板の上に形成されたバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、該光導波路と該バッファ層との間に、該基板に含まれる金属イオンが該バッファ層内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層を設け、該偏在抑制層の厚みは、３０〜２００ｎｍであることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光導波路素子において、該バッファ層は、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光導波路素子において、該偏在抑制層は、ＳｉＯ２で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光導波路素子において、該偏在抑制層の成膜は、スパッタ法又は化学気相成長法により形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明により、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該基板の上に形成されたバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、該光導波路と該バッファ層との間に、該基板に含まれる金属イオンが該バッファ層内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層を設けるため、バッファ層を形成した後の熱処理などで、基板中の金属イオンがキャリアとしてバッファ層中に拡散するのを抑制でき、その後の駆動電圧の印加により該金属イオンが偏在するのも抑制できる。これにより、光導波路素子の駆動電圧を安定化することが可能となる。
【００１２】
また、偏在抑制層の厚みは、３０〜２００ｎｍであるため、金属イオンの拡散を効果的に抑制しながら、ＤＣドリフト特性が大きくなるのを抑制することが可能となる。
【００１３】
請求項２に係る発明により、バッファ層は、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜であるが、バッファ層は、高周波信号の劣化を抑制するために形成した後にアニール処理などの熱処理によって緻密化する必要があり、特に基板からのＬｉイオン等の金属イオンがバッファ層中に拡散し易くなる。このため、本発明のように偏在抑制層を設けることで、このような金属イオンの拡散を抑制でき、光導波路素子の駆動電圧を安定化することが可能となる。
【００１４】
請求項３に係る発明により、偏在抑制層は、ＳｉＯ２で形成されているため、基板からの金属イオンがバッファ層中に拡散するのを、効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項４に係る発明により、偏在抑制層の成膜は、スパッタ法又は化学気相成長法により形成するため、偏在抑制層の成膜とバッファ層の成膜とを、同一の製造装置で連続して行うことができ、基板の汚染を防ぎ、製造時間の短縮を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の光導波路素子の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光導波路素子を示す断面図である。
【図３】偏在抑制層の厚みとＤＣドリフト特性との関係を示すグラフである。
【図４】偏在抑制層の厚みと駆動電圧劣化との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の光導波路素子について、以下に詳細に説明する。
図２に示すように、本発明の光導波路素子は、電気光学効果を有する基板１と、該基板に形成された光導波路２と、該基板の上に形成されたバッファ層５と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極（３，４）とを有する光導波路素子において、該光導波路２と該バッファ層５との間に、該基板に含まれる金属イオンが該バッファ層内に拡散し偏在することを抑制するための偏在抑制層６を設けることを特徴とする。
【００１８】
本発明に利用される基板としては、電気光学効果を有する材料を用いた基板が利用でき、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛ランタン）、及び石英系の材料、並びにこれらの材料を組み合わせた基板が利用可能である。特に、電気光学効果の高いニオブ酸リチウム（ＬＮ）結晶が好適に利用される。また、Ｚカット型の基板では、光導波路の真上に変調電極が配置されるため、後述するバッファ層が必要となる。
【００１９】
基板に光導波路を形成する方法としては、Ｔｉなどの熱拡散法やプロトン交換法などで基板表面に拡散させることにより形成することができる。また、光導波路以外の基板をエッチングしたり、光導波路の両側に溝を形成するなど、基板に光導波路に対応する部分を凸状としたリッジ形状の導波路を利用することも可能である。
【００２０】
光導波路素子では、基板１上に信号電極３や接地電極４などの変調電極が形成される。このような電極は、Ａｕの電極パターンの形成及び金メッキ方法などにより形成することが可能である。
【００２１】
光導波路２と変調電極（３，４）との間には、バッファ層５が設けられている。バッファ層には、誘電損失とＤＣドリフト特性を改善するため、ＳｉＯ２層中にスパッタ法などで、ＩｎやＴｉ又はこれらの酸化物を数％添加している。バッファ層の厚みは、光波の電極による吸収を抑制し、電極が形成する電界が光導波路に効果的に印加されるような条件を考慮して、５００ｎｍ〜１０００ｎｍ、特に、６００ｎｍ程度に設定することが好ましい。
【００２２】
本発明の光導波路素子の特徴は、光導波路２を形成した基板１に、偏在抑制層６を設けていることである。これにより、バッファ層を形成した後の熱処理などで、基板中の金属イオンがキャリアとしてバッファ層中に拡散するのを抑制でき、その後の駆動電圧の印加により該金属イオンが偏在するのも抑制できる。これにより、光導波路素子の駆動電圧を安定化することが可能となる。
【００２３】
特に、バッファ層５に、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜を利用する場合には、スパッタ法などでバッファ層５を形成した後にアニール処理（例えば、６００℃での熱処理）などの熱処理を行う必要がある。ここで、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかを添加したＳｉＯ２膜をスパッタ法で形成する場合は、予め所望の組成に調整された混合焼結体ターゲットを使用するのが組成の再現性の点から有効であるが、この場合は、ターゲットの密度を高くすることが困難であるため、形成された膜も、低密度なものとなる傾向があり、結果として高周波信号の劣化が生じる。さらに、この膜を熱処理することにより、基板からのＬｉイオン等の金属イオンがバッファ層中に拡散し易くなるため、本発明のように偏在抑制層６を設けることで、このような金属イオンの拡散を抑制できる。
【００２４】
偏在抑制層６としては、ＳｉＯ２膜が好適に利用可能である。偏在抑制層の成膜方法は、スパッタ法、蒸着法、化学気相成長（ＣＶＤ）法などいずれの成膜方法でも良いが、例えば、ＩｎやＴｉを添加したＳｉＯ２層のようなバッファ層まで、同一製造装置内で連続して成膜できる方法が、基板１の汚染を防ぐ観点や、製造プロセスの時間を短縮する観点からも有効である。また、ＳｉＯ２ターゲットは、焼結体と異なり、高密度なものを得ることが出来るため、形成された膜も高密度に保つことが出来、Ｌｉイオン等の金属イオンの拡散をより効果的に抑制出来る。具体的には、異なる組成を連続して成膜できるスパッタ法が望ましい。
【００２５】
偏在抑制層の膜厚は、偏在抑制効果とＤＣドリフト特性の二つを両立させるため、３０〜２００ｎｍ程度とする。図３は、偏在抑制層の厚みを１０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲で変化させた際に、ＤＣドリフト特性の変化の様子を示している。図３のグラフからも明らかなように、偏在抑制層の厚みが増すに従ってＤＣドリフト特性が大きくなり、特に３００ｎｍ以上の厚みでは、ＤＣドリフトの許容範囲を超え、光導波路素子としての性能が大幅に低下していることが容易に理解される。
【００２６】
図４は、偏在抑制層の厚みの変化に対する駆動電圧劣化の様子を示すグラフである。駆動電圧劣化は、専ら、基板１中のＬｉなどの金属イオンがバッファ層５中に拡散することにより発生しているため、駆動電圧の劣化が少ないことは、金属イオンの拡散を効果的に抑制できていることを意味する。図４から偏在抑制層の厚みが３０ｎｍ以上の場合には、駆動電圧劣化を効果的に改善していることが理解される。
【００２７】
図３及び図４の結果からも、偏在抑制層の厚みは、３０〜２００ｎｍが適切であり、特に、１００ｎｍ程度が最も好ましい。
【００２８】
本発明の偏在抑制層は、熱処理などにより、基板中の金属イオンがバッファ層へ拡散するのを効果的に抑制できる。仮に、ＩｎやＴｉを添加したバッファ層を成膜した後、熱処理条件を緩和（処理温度を下げる又は、処理時間を短縮）して、基板中のＬｉなどのキャリアがバッファ層中に混入することを抑制した場合にも、駆動電圧の劣化を抑制できる。しかしながら、駆動電圧が劣化しない程度まで、キャリアの混入が抑制できるような熱処理条件に緩和した場合には、ＤＣドリフト特性が劣化するため、本発明のように、駆動電圧の劣化抑制とＤＣドリフト特性の改善を両立させることはできない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、バッファ層中へのＬｉイオン等のキャリアの拡散を抑制し、長期間に渡り駆動電圧が安定した光導波路素子を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００３０】
１  電気光学効果を有する基板
２  光導波路
３  信号電極
４  接地電極
５  バッファ層
６  偏在抑制層