受光素子、その製造方法、および光送受信ユニット
【課題】発明が解決しようとする課題は、高効率で受光する小型の受光素子および光送受信ユニットを得ることにある。
【解決手段】
一実施形態による受光素子は、半導体材料からなる下部クラッド層と、下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、を備える。上部クラッド層は第１のコンタクト層および光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、下部クラッド層は第２のコンタクト層および光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である。
【解決手段】
一実施形態による受光素子は、半導体材料からなる下部クラッド層と、下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、を備える。上部クラッド層は第１のコンタクト層および光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、下部クラッド層は第２のコンタクト層および光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、受光素子、その製造方法、および光送受信ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、LSI（Large Scale Integration）の集積密度が高くなることに伴い、内部回路パターンの微細化が進んでおり、微細化のために電気信号を光信号に置き換える光配線技術が注目されている。光配線技術は、金属配線のかわりに光導波路を用いて信号伝送する方式であり、上記のような微細化に伴う配線抵抗や配線間容量の増大が発生せず、更なる動作速度の高速化が期待できる。光源として使用する半導体レーザ（ＬＤ）に関しては、マイクロリング共振器を用いた小型のマイクロリングＬＤが注目され始めており、研究開発が活発化してきている。
【０００３】
また、LSIチップ上の光配線を実現するには、光源素子（送信部）と光導波路（伝送部）とともに受光素子（PD、受信部）も同じ半導体基板のチップ上にコンパクトに集積化して光送受信ユニットを形成する必要がある。特にマイクロリングＬＤとの集積化する場合には、低コスト化の観点から同一の積層構造を有するウエハにより作製可能なＰＤであることが強く望まれる。
【０００４】
ところが、ＬＤと同一構造のウエハでは吸収層は数層の半導体量子井戸からなり、その厚さは高々、数十nmと薄く、十分な光吸収効率とこれに伴う十分な光−電気変換効率（あるいは光電流）を得ることは非常に困難である。
【０００５】
そこで、リング状の受光部に導波路を接続して、入力した光をリングの内部を周回させて実効的な吸収長を長くすることにより、素子サイズの小型化・高効率化が期待される。実際、こうした原理に基づくリング状の受光素子を提案している例もある。但し、光をリング内部で低損失に周回させて活性媒質に効率良く吸収させて光をキャリア（電子−正孔対）に変換し、電流を得ることは容易ではない。特に、直径１０ミクロン程度の微小なリング構造ではリング側壁の加工損傷などにより、散乱による光損失や表面再結合によるキャリア損失が発生するため、光−電気変換効率の顕著な低下を引き起こしてしまう。また、リングあるいはディスク状の受光部においては、光の放射や散乱による損失が生じやすく、サイズが小さくなるほどこれらの損失の増大が顕著となるため、高効率化が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許６９７８０６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明が解決しようとする課題は、高効率で受光する小型の受光素子および光送受信ユニットを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態による受光素子は、半導体材料からなる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、前記上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、前記下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、を備える。前記上部クラッド層は前記第１のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に前記上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、前記下部クラッド層は前記第２のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に前記下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である。
【０００９】
一実施形態による上記受光素子の製造方法は、第２のコンタクト層、下部クラッド層、光吸収層、上部クラッド層、及び第１のコンタクト層を積層する工程と、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の少なくとも一方の外周に沿った側面の一部を酸化する工程と、前記第２のコンタクト層に接する下部電極を形成する工程と、前記第１のコンタクト層に接する上部電極を形成する工程と、を備える。
【００１０】
一実施形態による光送受信ユニットは、半導体光源と、一端が前記半導体光源に接続され、他端が渦巻き状に形成されたた細線光導波路と、前記細線光導波路の他端上に設けられた半導体材料からなる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、前記上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、前記下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、を備え、前記上部クラッド層は前記第１のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に前記上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、前記下部クラッド層は前記第２のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に前記下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である受光素子と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第1の実施形態に係る受光素子の上部電極および下部電極形成前の状態を示す上面図および下面図である。
【図２】図１に示す受光素子の破線II−IIに沿った断面図である。
【図３】受光素子の吸収効率のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】第1の実施形態に係る受光素子の製造工程を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る受光素子の上部電極および下部電極形成前の状態を示す上面図である。
【図６】図５に示す受光素子の破線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る受光素子の上部クラッド層およびその下に設けられた細線光導波路を示す平面図である。
【図８】第４の実施形態に係る光送受信ユニットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
【００１４】
なお、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の受光素子１００の上部電極および下部電極形成前の状態を示す上面図（A）および下面図（B）であり、図２は図１に示す破線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。図１では、受光素子１００は電極形成前の状態を示している。図１（Ａ）、（Ｂ）では左側を細線光導波路２０の上流とする
受光素子１００は、基板１０上に設けられた誘電体層１１の上の一部に細線光導波路２０が形成されている。細線光導波路２０の下流部は少なくとも一周以上の渦巻き状に加工されており、渦巻き内部において細線光導波路２０の終端部がその外周と合流している。図１（B）は、基板１０および誘電体層１１上にある細線光導波路２０の位置を破線で示している。細線光導波路２０上には、接合層３５を介して下部クラッド層３０が設けられている。下部クラッド層３０上にコンタクト層８０が設けられている。コンタクト層８０の上には細線光導波路２０の範囲を覆うように光吸収層４０が設けられている。光吸収層４０上には上部クラッド層５０が設けられている。上部クラッド層５０上には、第１のコンタクト層６０および上部電極７０がこの順に積層されている。また、下部クラッド層３０上の光吸収層４０で囲まれた内側には、下部電極９０が設けられている。
【００１６】
接合層３５、下部クラッド層３０、第２のコンタクト層８０、光吸収層４０、上部クラッド層５０、および第１のコンタクト層６０は、それぞれ半導体層からなる。上部クラッド層５０のうち、第１のコンタクト層６０と光吸収層４０の間にある外周に沿った側面部分５１および間隙を囲む内周に沿った側面部分５２は、上部クラッド層５０の他の部分５３を構成する材料の酸化物である。上部クラッド層５０の側面部分５１、５２は、上部クラッド層５０の他の部分５３よりも屈折率が低い。下部クラッド層３０のうち、細線光導波路２０と光吸収層４０の間にある外周に沿った側面部分３１は、下部クラッド層３０の他の部分を構成する材料の酸化物である。下部クラッド層３０の側面部分３１は、下部クラッド層３０の他の部分３２よりも屈折率が低い。
【００１７】
基板１０は、例えばＳｉからなる。誘電体層１１は、例えばＳｉＯ２からなり、その厚さは３μｍである。細線光導波路２０は、例えばＳｉからなり、その厚さは２５０ｎｍ、受光部の外側の部分の幅は４５０ｎｍであり、受光部に接して渦巻き状になって終端に近づくにつれて徐々に幅が細くなり、最も細い終端部では幅２００ｎｍである。
【００１８】
接合層３５は、例えばＧａＡｓからなり、その厚さは５０ｎｍである。下部クラッド層３０は側面部分３１を除いて例えばＡｌＧａＡｓからなり、その側面部分３１はＡｌ２Ｏ３からなる。第２のコンタクト層８０は、例えばｐ型ＡｌＧａＡｓからなる。光吸収層４０は、例えば２層のノンドープＩｎＧａＡｓ光閉じ込め層と、その間に設けられた井戸層と障壁層が交互に積層されてなるＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層とからなる。上部クラッド層５０は、側面部分５１、５２を除いて例えばＡｌＧａＡｓからなり、その側面部分５１、５２はＡｌ２Ｏ３からなる。第１のコンタクト層６０は、例えばｎ型ＡｌＧａＡｓからなる。第１の電極７０および第２の電極９０は、例えばＡｕＧｅ合金からなり、その厚さは２０ｎｍである。
【００１９】
細線光導波路２０に入射され伝播した光は、渦巻き状の終端部に到達すると、その上面に接合されたリング状の光吸収層４０に染み出して結合し吸収される。細線光導波路２０が曲線を有する場合には、直線状の場合に比べて光は導波路の外に大きく染み出す。その結果として、光吸収層４０への光結合および吸収が増強されることになる。
【００２０】
図３は受光素子１００（直径１０μｍ）の吸収効率のシミュレーション結果であり、細線光導波路２０に入力した光の９５％以上が入射してから２ピコ秒以内に吸収されている。
【００２１】
この光結合および吸収の増強効果は、細線光導波路の曲率半径が小さいほど、また細線光導波路２０の断面サイズが小さいほど大きくなる。例えば、曲率半径１０μｍで断面サイズ４５０ｎｍ×２５０ｎｍの細線光導波路が、前記ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層を含む半導体多層構造の下面に接している場合、吸収効率は直線状の細線光導波路の場合の約１．５倍に増大する。渦巻き状の細線光導波路では、終端に近づくとさらに曲率半径が小さくなり、さらなる結合・吸収の増強が期待できる。また、渦巻きの終端に近づくほど細線光導波路の幅が細くなるようにテーパ状の加工を加えることにより、細線光導波路を伝播する光が半導体多層構造の側へより速やかに移行し、さらに結合・吸収を増強することができる。
【００２２】
さらに、上部クラッド層５０および下部クラッド層３０の側面部分５１、５２、３１が酸化狭窄されていることにより、光吸収層４０に結合した光が上部電極７０側に漏出して吸収されて光電流に寄与しない損失成分が増大することを抑制できる。さらには、光がリング状の光吸収層４０の内側に光閉じ込められるため、側壁による光散乱損失や、吸収されて生成したキャリアが側壁における表面再結合により消失するキャリア損失を抑制できる。以上のことにより超小型かつ高効率な受光素子の実現が可能となる。
【００２３】
なお細線光導波路２０の形状は、上記のようなものに加え、空洞がないディスク状のものや渦巻き状で終端部が外周と合流せずに終端しているものであってもよいことは言うまでもない。
【００２４】
このような形状の細線光導波路２０を用いる場合にも、光吸収層４０よりも上側の半導体層はリング状に形成することができる。
【００２５】
また、本実施例ではＧａＡｓ基板上のＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸を活性層とする場合について述べたが、これを、例えばＩｎＰ基板上のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸で置き換えても良い。その場合は、上からp型ＩｎＧａＡｓコンタクト層、p型ＩｎＡｌＡｓクラッド層、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層、ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸活性層、ノンドープＩｎＧａＡｓ光閉じ込め層、n型ＩｎＡｌＡｓクラッド層、ｎ型ＩｎＰコンタクト層とすれば良い。または、これらを他の材料からなる半導体多層構造とすることも可能である。
【００２６】
図１、図２に示す受光素子１００の製造方法について以下に説明する。図４は受光素子１００の製造方法を示す断面図である。
【００２７】
まず、ＳＯＩ基板である誘電体層１１を有する基板１０の上にＳｉ細線光導波路２０を形成し、その終端部を渦巻き状に加工する（図４（Ａ））。この螺旋状のＳｉ細線光導波路２０の上に、光吸収層４０を含む半導体多層構造を接合する（図４（Ｂ））。半導体多層構造としては、たとえばＧａＡｓ基板１上に形成されたn型ＡｌＧａＡｓからなる第１のコンタクト層６０、ＡｌＧａＡｓからなる上部クラッド層５０、ＧａＡｓ光閉じ込め層とＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層とＧａＡｓ光閉じ込め層とからなる光吸収層４０、ｐ型ＡｌＧａＡｓからなる第２のコンタクト層８０、ＡｌＧａＡｓの下部クラッド層３０、およびＧａＡｓからなる接合層３５を有する多層構造である。また、接合方法としてはウエハ直接接合法や接着層を介した接合方法などを用いることが出来る。その後、基板１を剥離し、半導体多層構造に対して、リング形状のパターニングを行う（図４（Ｃ））。ここで半導体多層構造の上部クラッド層５０及び下部クラッド層３０は、酸化処理により側面部分５１、５２、３１を絶縁性のある低屈折率の酸化物とする（図４（Ｄ））。この酸化処理において、Ａｌ組成の少ない光閉じ込め層、多重量子井戸層は酸化がほとんど進まないため、半導体層のまま残っている構造となる。
【００２８】
その後、上部電極７０および下部電極９０を形成し、受光素子１００を完成させる（図４（Ｅ））。
【００２９】
なお、上部クラッド層５０の側面部分５１、５２および下部クラッド層３０の側面部分３１は、上部クラッド層５０および下部クラッド層３１の他の部分５３、３２を形成するＡｌＧａＡｓよりも格子定数が小さく、光吸収層４０のＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層に引っ張り歪みが印加されている。
【００３０】
選択酸化の量を適切に選ぶことで、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層に印加される引っ張り歪みの大きさを制御することができ、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層における光吸収端のシフト量を制御することが可能である。半導体レーザは、周囲環境の温度上昇や半導体レーザ自身の発熱により発振波長が長波長化する。そのため、半導体レーザと共通の層構造よりなる受光素子においては、光吸収端の裾野のさらに透明領域側の光を受光することになり、受光感度が大幅に低下してしまう場合がある。しかしながら、選択酸化の量によって光吸収端のシフト量を調節することができる。
【００３１】
本実施形態によれば、細線光導波路からの受光が高効率で小型な受光素子を形成することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態の受光素子１０１の上部電極７０および下部電極９０の形成前の状態を示す上面図であり、図６は図５に示す破線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。本実施形態においては、半導体多層構造のうち、外周に近い上部クラッド層５０の一部が除去されて溝が形成されている。図５に示すように、上部電極７０および下部電極９０の形成前の状態で、半導体多層構造を上面から見ると,、中心部から順に、ｎＡｌＧａＡｓ下部コンタクト層８０、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層５０、光吸収層４０、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層５０が見られる。
【００３３】
上部クラッド層５０と下部クラッド層３０の側面部分は選択酸化されている。上部クラッド層５０は、溝の外側にある外周に沿った側面部分５１、間隙を囲む内周に沿った側面部分５２、および溝の内側の表面部分５４が低屈折率部分である。下部クラッド層30は、第１の実施形態と同様に、外周に沿った側面部分３１が低屈折率部分である。
【００３４】
光吸収層４０には中心に向かう方向と外周に向かう方向に応力がかかるため、より効率的に引っ張り歪みを印加することができる。本実施例においては上部クラッド層の最外周がリング形状をしているが、他の形状であってよいことは言うまでもない。
【００３５】
本実施形態によれば、細線光導波路からの受光が高効率で小型な受光素子を形成することができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
図７は第３の実施形態に係る受光素子１０２の上部クラッド層５０およびその下に設けられた細線光導波路２０を示す平面図である。本実施形態においては、上部クラッド層５０の外周に突起状の部分（歪み付加部分）５５が付加されていることを特徴とする。突起状の構造５５は、上部クラッド層５０の外周に沿った側面とともに選択酸化されている。本構成において上部クラッド層５０と下部クラッド層３０を選択酸化すると、突起状の部分５５がない場合に比べて酸化される体積が多くなるため、酸化による堆積収縮による応力が効果的に光吸収領域に印加される。ここでの突起状の部分５５の形状はどんな形状であってよい。図７に示すように、上面から見てT字型の突起状の構造は、酸化が均一に進み、光吸収層４０への応力が均一にかかるので望ましい。
【００３７】
なお、本実施形態のリング形状の上部クラッド層にＴ字型の突起状の付加された構造は、第２の実施形態における溝の外側にある外周に沿った側面部分５１を形成する場合と同様のプロセスで、例えば光リソグラフィとドライエッチングを用いて、容易に形成することが出来る。
【００３８】
本実施形態によれば、細線光導波路からの受光が高効率で小型な受光素子を形成することができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
上述の受光素子は、半導体レーザと共通の層構造とすることが可能である。図８は、光送受信ユニットを示す斜視図である。光送受信用ユニットは、誘電体層１０上に形成された半導体レーザ１１０と受光素子１００とこれらをつなぐ細線光導波路２０を有する。受光素子は、第１の実施形態の受光素子１００に限らない。細線光導波路２０と半導体レーザ１１０と受光素子１００とを共通の工程で形成することができるので、光送受信ユニットを低コストで製造することが可能である。このとき、半導体レーザ１１０は出来るだけ小型であるもの、すなわちマイクロリング（またはマイクロディスク）レーザが望ましい。
【００４０】
本実施形態によれば、細線光導波路からの受光が高効率で小型な受光素子を有する光送受信ユニットを形成することができる。
【００４１】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【００４２】
その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００４３】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４４】
１ 基板、１０ 基板、１１ 誘電体層、２０ 細線光導波路、３０ 下部クラッド層、３１ 下部クラッド層の側面部分、３２ 下部クラッド層側面部分以外の部分、３５ 接合層、４０ 光吸収層、５０ 上部クラッド層、５１ 上部クラッド層の側面部分、５２ 上部クラッド層の側面部分、５３ 上部クラッド層の側面部分以外の部分、５４ 上部クラッド層の一部分、５５ 突起状の部分、６０ 第１のコンタクト層、７０ 上部電極、８０ クラッド層、９０ 下部電極、１００ 受光素子、 １０１ 受光素子、 １０２ 受光素子、１１０ 半導体レーザ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、受光素子、その製造方法、および光送受信ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、LSI（Large Scale Integration）の集積密度が高くなることに伴い、内部回路パターンの微細化が進んでおり、微細化のために電気信号を光信号に置き換える光配線技術が注目されている。光配線技術は、金属配線のかわりに光導波路を用いて信号伝送する方式であり、上記のような微細化に伴う配線抵抗や配線間容量の増大が発生せず、更なる動作速度の高速化が期待できる。光源として使用する半導体レーザ（ＬＤ）に関しては、マイクロリング共振器を用いた小型のマイクロリングＬＤが注目され始めており、研究開発が活発化してきている。
【０００３】
また、LSIチップ上の光配線を実現するには、光源素子（送信部）と光導波路（伝送部）とともに受光素子（PD、受信部）も同じ半導体基板のチップ上にコンパクトに集積化して光送受信ユニットを形成する必要がある。特にマイクロリングＬＤとの集積化する場合には、低コスト化の観点から同一の積層構造を有するウエハにより作製可能なＰＤであることが強く望まれる。
【０００４】
ところが、ＬＤと同一構造のウエハでは吸収層は数層の半導体量子井戸からなり、その厚さは高々、数十nmと薄く、十分な光吸収効率とこれに伴う十分な光−電気変換効率（あるいは光電流）を得ることは非常に困難である。
【０００５】
そこで、リング状の受光部に導波路を接続して、入力した光をリングの内部を周回させて実効的な吸収長を長くすることにより、素子サイズの小型化・高効率化が期待される。実際、こうした原理に基づくリング状の受光素子を提案している例もある。但し、光をリング内部で低損失に周回させて活性媒質に効率良く吸収させて光をキャリア（電子−正孔対）に変換し、電流を得ることは容易ではない。特に、直径１０ミクロン程度の微小なリング構造ではリング側壁の加工損傷などにより、散乱による光損失や表面再結合によるキャリア損失が発生するため、光−電気変換効率の顕著な低下を引き起こしてしまう。また、リングあるいはディスク状の受光部においては、光の放射や散乱による損失が生じやすく、サイズが小さくなるほどこれらの損失の増大が顕著となるため、高効率化が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許６９７８０６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明が解決しようとする課題は、高効率で受光する小型の受光素子および光送受信ユニットを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態による受光素子は、半導体材料からなる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、前記上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、前記下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、を備える。前記上部クラッド層は前記第１のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に前記上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、前記下部クラッド層は前記第２のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に前記下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である。
【０００９】
一実施形態による上記受光素子の製造方法は、第２のコンタクト層、下部クラッド層、光吸収層、上部クラッド層、及び第１のコンタクト層を積層する工程と、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の少なくとも一方の外周に沿った側面の一部を酸化する工程と、前記第２のコンタクト層に接する下部電極を形成する工程と、前記第１のコンタクト層に接する上部電極を形成する工程と、を備える。
【００１０】
一実施形態による光送受信ユニットは、半導体光源と、一端が前記半導体光源に接続され、他端が渦巻き状に形成されたた細線光導波路と、前記細線光導波路の他端上に設けられた半導体材料からなる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、前記上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、前記下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、を備え、前記上部クラッド層は前記第１のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に前記上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、前記下部クラッド層は前記第２のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に前記下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である受光素子と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第1の実施形態に係る受光素子の上部電極および下部電極形成前の状態を示す上面図および下面図である。
【図２】図１に示す受光素子の破線II−IIに沿った断面図である。
【図３】受光素子の吸収効率のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】第1の実施形態に係る受光素子の製造工程を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る受光素子の上部電極および下部電極形成前の状態を示す上面図である。
【図６】図５に示す受光素子の破線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る受光素子の上部クラッド層およびその下に設けられた細線光導波路を示す平面図である。
【図８】第４の実施形態に係る光送受信ユニットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
【００１４】
なお、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の受光素子１００の上部電極および下部電極形成前の状態を示す上面図（A）および下面図（B）であり、図２は図１に示す破線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。図１では、受光素子１００は電極形成前の状態を示している。図１（Ａ）、（Ｂ）では左側を細線光導波路２０の上流とする
受光素子１００は、基板１０上に設けられた誘電体層１１の上の一部に細線光導波路２０が形成されている。細線光導波路２０の下流部は少なくとも一周以上の渦巻き状に加工されており、渦巻き内部において細線光導波路２０の終端部がその外周と合流している。図１（B）は、基板１０および誘電体層１１上にある細線光導波路２０の位置を破線で示している。細線光導波路２０上には、接合層３５を介して下部クラッド層３０が設けられている。下部クラッド層３０上にコンタクト層８０が設けられている。コンタクト層８０の上には細線光導波路２０の範囲を覆うように光吸収層４０が設けられている。光吸収層４０上には上部クラッド層５０が設けられている。上部クラッド層５０上には、第１のコンタクト層６０および上部電極７０がこの順に積層されている。また、下部クラッド層３０上の光吸収層４０で囲まれた内側には、下部電極９０が設けられている。
【００１６】
接合層３５、下部クラッド層３０、第２のコンタクト層８０、光吸収層４０、上部クラッド層５０、および第１のコンタクト層６０は、それぞれ半導体層からなる。上部クラッド層５０のうち、第１のコンタクト層６０と光吸収層４０の間にある外周に沿った側面部分５１および間隙を囲む内周に沿った側面部分５２は、上部クラッド層５０の他の部分５３を構成する材料の酸化物である。上部クラッド層５０の側面部分５１、５２は、上部クラッド層５０の他の部分５３よりも屈折率が低い。下部クラッド層３０のうち、細線光導波路２０と光吸収層４０の間にある外周に沿った側面部分３１は、下部クラッド層３０の他の部分を構成する材料の酸化物である。下部クラッド層３０の側面部分３１は、下部クラッド層３０の他の部分３２よりも屈折率が低い。
【００１７】
基板１０は、例えばＳｉからなる。誘電体層１１は、例えばＳｉＯ２からなり、その厚さは３μｍである。細線光導波路２０は、例えばＳｉからなり、その厚さは２５０ｎｍ、受光部の外側の部分の幅は４５０ｎｍであり、受光部に接して渦巻き状になって終端に近づくにつれて徐々に幅が細くなり、最も細い終端部では幅２００ｎｍである。
【００１８】
接合層３５は、例えばＧａＡｓからなり、その厚さは５０ｎｍである。下部クラッド層３０は側面部分３１を除いて例えばＡｌＧａＡｓからなり、その側面部分３１はＡｌ２Ｏ３からなる。第２のコンタクト層８０は、例えばｐ型ＡｌＧａＡｓからなる。光吸収層４０は、例えば２層のノンドープＩｎＧａＡｓ光閉じ込め層と、その間に設けられた井戸層と障壁層が交互に積層されてなるＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層とからなる。上部クラッド層５０は、側面部分５１、５２を除いて例えばＡｌＧａＡｓからなり、その側面部分５１、５２はＡｌ２Ｏ３からなる。第１のコンタクト層６０は、例えばｎ型ＡｌＧａＡｓからなる。第１の電極７０および第２の電極９０は、例えばＡｕＧｅ合金からなり、その厚さは２０ｎｍである。
【００１９】
細線光導波路２０に入射され伝播した光は、渦巻き状の終端部に到達すると、その上面に接合されたリング状の光吸収層４０に染み出して結合し吸収される。細線光導波路２０が曲線を有する場合には、直線状の場合に比べて光は導波路の外に大きく染み出す。その結果として、光吸収層４０への光結合および吸収が増強されることになる。
【００２０】
図３は受光素子１００（直径１０μｍ）の吸収効率のシミュレーション結果であり、細線光導波路２０に入力した光の９５％以上が入射してから２ピコ秒以内に吸収されている。
【００２１】
この光結合および吸収の増強効果は、細線光導波路の曲率半径が小さいほど、また細線光導波路２０の断面サイズが小さいほど大きくなる。例えば、曲率半径１０μｍで断面サイズ４５０ｎｍ×２５０ｎｍの細線光導波路が、前記ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層を含む半導体多層構造の下面に接している場合、吸収効率は直線状の細線光導波路の場合の約１．５倍に増大する。渦巻き状の細線光導波路では、終端に近づくとさらに曲率半径が小さくなり、さらなる結合・吸収の増強が期待できる。また、渦巻きの終端に近づくほど細線光導波路の幅が細くなるようにテーパ状の加工を加えることにより、細線光導波路を伝播する光が半導体多層構造の側へより速やかに移行し、さらに結合・吸収を増強することができる。
【００２２】
さらに、上部クラッド層５０および下部クラッド層３０の側面部分５１、５２、３１が酸化狭窄されていることにより、光吸収層４０に結合した光が上部電極７０側に漏出して吸収されて光電流に寄与しない損失成分が増大することを抑制できる。さらには、光がリング状の光吸収層４０の内側に光閉じ込められるため、側壁による光散乱損失や、吸収されて生成したキャリアが側壁における表面再結合により消失するキャリア損失を抑制できる。以上のことにより超小型かつ高効率な受光素子の実現が可能となる。
【００２３】
なお細線光導波路２０の形状は、上記のようなものに加え、空洞がないディスク状のものや渦巻き状で終端部が外周と合流せずに終端しているものであってもよいことは言うまでもない。
【００２４】
このような形状の細線光導波路２０を用いる場合にも、光吸収層４０よりも上側の半導体層はリング状に形成することができる。
【００２５】
また、本実施例ではＧａＡｓ基板上のＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸を活性層とする場合について述べたが、これを、例えばＩｎＰ基板上のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸で置き換えても良い。その場合は、上からp型ＩｎＧａＡｓコンタクト層、p型ＩｎＡｌＡｓクラッド層、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層、ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸活性層、ノンドープＩｎＧａＡｓ光閉じ込め層、n型ＩｎＡｌＡｓクラッド層、ｎ型ＩｎＰコンタクト層とすれば良い。または、これらを他の材料からなる半導体多層構造とすることも可能である。
【００２６】
図１、図２に示す受光素子１００の製造方法について以下に説明する。図４は受光素子１００の製造方法を示す断面図である。
【００２７】
まず、ＳＯＩ基板である誘電体層１１を有する基板１０の上にＳｉ細線光導波路２０を形成し、その終端部を渦巻き状に加工する（図４（Ａ））。この螺旋状のＳｉ細線光導波路２０の上に、光吸収層４０を含む半導体多層構造を接合する（図４（Ｂ））。半導体多層構造としては、たとえばＧａＡｓ基板１上に形成されたn型ＡｌＧａＡｓからなる第１のコンタクト層６０、ＡｌＧａＡｓからなる上部クラッド層５０、ＧａＡｓ光閉じ込め層とＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層とＧａＡｓ光閉じ込め層とからなる光吸収層４０、ｐ型ＡｌＧａＡｓからなる第２のコンタクト層８０、ＡｌＧａＡｓの下部クラッド層３０、およびＧａＡｓからなる接合層３５を有する多層構造である。また、接合方法としてはウエハ直接接合法や接着層を介した接合方法などを用いることが出来る。その後、基板１を剥離し、半導体多層構造に対して、リング形状のパターニングを行う（図４（Ｃ））。ここで半導体多層構造の上部クラッド層５０及び下部クラッド層３０は、酸化処理により側面部分５１、５２、３１を絶縁性のある低屈折率の酸化物とする（図４（Ｄ））。この酸化処理において、Ａｌ組成の少ない光閉じ込め層、多重量子井戸層は酸化がほとんど進まないため、半導体層のまま残っている構造となる。
【００２８】
その後、上部電極７０および下部電極９０を形成し、受光素子１００を完成させる（図４（Ｅ））。
【００２９】
なお、上部クラッド層５０の側面部分５１、５２および下部クラッド層３０の側面部分３１は、上部クラッド層５０および下部クラッド層３１の他の部分５３、３２を形成するＡｌＧａＡｓよりも格子定数が小さく、光吸収層４０のＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層に引っ張り歪みが印加されている。
【００３０】
選択酸化の量を適切に選ぶことで、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層に印加される引っ張り歪みの大きさを制御することができ、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸層における光吸収端のシフト量を制御することが可能である。半導体レーザは、周囲環境の温度上昇や半導体レーザ自身の発熱により発振波長が長波長化する。そのため、半導体レーザと共通の層構造よりなる受光素子においては、光吸収端の裾野のさらに透明領域側の光を受光することになり、受光感度が大幅に低下してしまう場合がある。しかしながら、選択酸化の量によって光吸収端のシフト量を調節することができる。
【００３１】
本実施形態によれば、細線光導波路からの受光が高効率で小型な受光素子を形成することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態の受光素子１０１の上部電極７０および下部電極９０の形成前の状態を示す上面図であり、図６は図５に示す破線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。本実施形態においては、半導体多層構造のうち、外周に近い上部クラッド層５０の一部が除去されて溝が形成されている。図５に示すように、上部電極７０および下部電極９０の形成前の状態で、半導体多層構造を上面から見ると,、中心部から順に、ｎＡｌＧａＡｓ下部コンタクト層８０、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層５０、光吸収層４０、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層５０が見られる。
【００３３】
上部クラッド層５０と下部クラッド層３０の側面部分は選択酸化されている。上部クラッド層５０は、溝の外側にある外周に沿った側面部分５１、間隙を囲む内周に沿った側面部分５２、および溝の内側の表面部分５４が低屈折率部分である。下部クラッド層30は、第１の実施形態と同様に、外周に沿った側面部分３１が低屈折率部分である。
【００３４】
光吸収層４０には中心に向かう方向と外周に向かう方向に応力がかかるため、より効率的に引っ張り歪みを印加することができる。本実施例においては上部クラッド層の最外周がリング形状をしているが、他の形状であってよいことは言うまでもない。
【００３５】
本実施形態によれば、細線光導波路からの受光が高効率で小型な受光素子を形成することができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
図７は第３の実施形態に係る受光素子１０２の上部クラッド層５０およびその下に設けられた細線光導波路２０を示す平面図である。本実施形態においては、上部クラッド層５０の外周に突起状の部分（歪み付加部分）５５が付加されていることを特徴とする。突起状の構造５５は、上部クラッド層５０の外周に沿った側面とともに選択酸化されている。本構成において上部クラッド層５０と下部クラッド層３０を選択酸化すると、突起状の部分５５がない場合に比べて酸化される体積が多くなるため、酸化による堆積収縮による応力が効果的に光吸収領域に印加される。ここでの突起状の部分５５の形状はどんな形状であってよい。図７に示すように、上面から見てT字型の突起状の構造は、酸化が均一に進み、光吸収層４０への応力が均一にかかるので望ましい。
【００３７】
なお、本実施形態のリング形状の上部クラッド層にＴ字型の突起状の付加された構造は、第２の実施形態における溝の外側にある外周に沿った側面部分５１を形成する場合と同様のプロセスで、例えば光リソグラフィとドライエッチングを用いて、容易に形成することが出来る。
【００３８】
本実施形態によれば、細線光導波路からの受光が高効率で小型な受光素子を形成することができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
上述の受光素子は、半導体レーザと共通の層構造とすることが可能である。図８は、光送受信ユニットを示す斜視図である。光送受信用ユニットは、誘電体層１０上に形成された半導体レーザ１１０と受光素子１００とこれらをつなぐ細線光導波路２０を有する。受光素子は、第１の実施形態の受光素子１００に限らない。細線光導波路２０と半導体レーザ１１０と受光素子１００とを共通の工程で形成することができるので、光送受信ユニットを低コストで製造することが可能である。このとき、半導体レーザ１１０は出来るだけ小型であるもの、すなわちマイクロリング（またはマイクロディスク）レーザが望ましい。
【００４０】
本実施形態によれば、細線光導波路からの受光が高効率で小型な受光素子を有する光送受信ユニットを形成することができる。
【００４１】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【００４２】
その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００４３】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４４】
１ 基板、１０ 基板、１１ 誘電体層、２０ 細線光導波路、３０ 下部クラッド層、３１ 下部クラッド層の側面部分、３２ 下部クラッド層側面部分以外の部分、３５ 接合層、４０ 光吸収層、５０ 上部クラッド層、５１ 上部クラッド層の側面部分、５２ 上部クラッド層の側面部分、５３ 上部クラッド層の側面部分以外の部分、５４ 上部クラッド層の一部分、５５ 突起状の部分、６０ 第１のコンタクト層、７０ 上部電極、８０ クラッド層、９０ 下部電極、１００ 受光素子、 １０１ 受光素子、 １０２ 受光素子、１１０ 半導体レーザ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体材料からなる下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、
光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、
前記上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、
前記下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、
を備え、
前記上部クラッド層は前記第１のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に前記上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、前記下部クラッド層は前記第２のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に前記下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である受光素子。
【請求項２】
前記上部クラッド層のうち低屈折率部分は他の部分よりも格子定数が小さいか、下部クラッド層のうち低屈折率部分は他の部分よりも格子定数が小さいか、その両方である請求項１に記載の受光素子。
【請求項３】
前記光吸収層は、井戸層と障壁層が交互に積層された多重量子井戸層であることを特徴とする請求項２に記載の受光素子。
【請求項４】
前記上部クラッド層は外縁に沿った溝を有し、前記上部クラッド層の前記溝よりも内側にある表面および外周に沿った側面が他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分である請求項３に記載の受光素子。
【請求項５】
前記上部クラッド層は、歪み付加部分を有する、請求項３または４に記載の受光素子。
【請求項６】
前記上部クラッド層および下部クラッド層の低屈折率部分は、前記上部クラッド層または下部クラッド層を酸化処理することにより形成された、請求項３乃至５に記載の受光素子。
【請求項７】
第２のコンタクト層、下部クラッド層、光吸収層、上部クラッド層、及び第１のコンタクト層を積層する工程と、
前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の少なくとも一方の外周に沿った側面の一部を酸化する工程と、
前記第２のコンタクト層に接する下部電極を形成する工程と、
前記第１のコンタクト層に接する上部電極を形成する工程と、
を備える請求項１に記載の受光素子の製造方法。
【請求項８】
半導体光源と、
一端が前記半導体光源に接続され、他端が渦巻き状に形成されたた細線光導波路と、
前記細線光導波路の他端上に設けられた半導体材料からなる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、前記上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、前記下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、を備え、前記上部クラッド層は前記第１のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に前記上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、前記下部クラッド層は前記第２のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に前記下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である受光素子と、
を備える光送受信ユニット。
【請求項９】
前記他端が渦巻き状に形成された光細線導波路は、終端部に近づくほど幅が細くなるテーパ形状を有することを特徴とする請求項８に記載の受光素子。
【請求項１】
半導体材料からなる下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、
光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、
前記上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、
前記下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、
を備え、
前記上部クラッド層は前記第１のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に前記上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、前記下部クラッド層は前記第２のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に前記下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である受光素子。
【請求項２】
前記上部クラッド層のうち低屈折率部分は他の部分よりも格子定数が小さいか、下部クラッド層のうち低屈折率部分は他の部分よりも格子定数が小さいか、その両方である請求項１に記載の受光素子。
【請求項３】
前記光吸収層は、井戸層と障壁層が交互に積層された多重量子井戸層であることを特徴とする請求項２に記載の受光素子。
【請求項４】
前記上部クラッド層は外縁に沿った溝を有し、前記上部クラッド層の前記溝よりも内側にある表面および外周に沿った側面が他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分である請求項３に記載の受光素子。
【請求項５】
前記上部クラッド層は、歪み付加部分を有する、請求項３または４に記載の受光素子。
【請求項６】
前記上部クラッド層および下部クラッド層の低屈折率部分は、前記上部クラッド層または下部クラッド層を酸化処理することにより形成された、請求項３乃至５に記載の受光素子。
【請求項７】
第２のコンタクト層、下部クラッド層、光吸収層、上部クラッド層、及び第１のコンタクト層を積層する工程と、
前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の少なくとも一方の外周に沿った側面の一部を酸化する工程と、
前記第２のコンタクト層に接する下部電極を形成する工程と、
前記第１のコンタクト層に接する上部電極を形成する工程と、
を備える請求項１に記載の受光素子の製造方法。
【請求項８】
半導体光源と、
一端が前記半導体光源に接続され、他端が渦巻き状に形成されたた細線光導波路と、
前記細線光導波路の他端上に設けられた半導体材料からなる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられ、ディスク状あるいはリング状であり、半導体材料からなる光吸収層と、光吸収層上に設けられ半導体材料からなる上部クラッド層、前記上部クラッド層と第１のコンタクト層を介して対向する第１の電極と、前記下部クラッド層と第２のコンタクト層を介して対向する第２の電極と、を備え、前記上部クラッド層は前記第１のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部に前記上部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、前記下部クラッド層は前記第２のコンタクト層および前記光吸収層と接する部分以外の側面の少なくとも一部分に前記下部クラッド層の他の部分よりも屈折率が低い低屈折率部分を有するか、その両方である受光素子と、
を備える光送受信ユニット。
【請求項９】
前記他端が渦巻き状に形成された光細線導波路は、終端部に近づくほど幅が細くなるテーパ形状を有することを特徴とする請求項８に記載の受光素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２０４７０６（Ｐ２０１２−２０４７０６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９１４７（Ｐ２０１１−６９１４７）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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