[發明專利]半導體光集成元件及半導體光集成元件的制造方法

有效

• 申請號: 201980097117.7
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN113906640B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 山口勉
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01S5/026
• 分類號: H01S5/026;H01S5/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 盧英日

本發明涉及半導體光集成元件，激光器部(2)和受光元件部(3)沿著激光器的光軸配置于同一半導體基板(10)，激光器部(2)及受光元件部(3)均從靠近半導體基板(10)的一側起依次具有限制光的光限制層(12)、包覆層(14)以及由InGaAs層或InGaAsP層形成的接觸層(152、153)，激光器部(2)的光限制層為活性層(12)，受光元件部的接觸層(153)為光吸收層，包覆層(14)為在與光軸垂直的剖面中光限制層(12)側的寬度比接觸層(152、153)側的寬度窄的形狀的脊構造，半導體光集成元件為在光限制層(12)、包覆層(14)以及接觸層(152、153)的側面不具有半導體埋入層的構造。

技術領域

本發明涉及集成有半導體激光器和受光元件的半導體光集成元件。

背景技術

就光通信用半導體激光器而言，在將監視光輸出的半導體受光元件(監視器PD)集成于半導體激光器的情況下，提出了若干將半導體受光元件配置于對激光進行波導的導波路的上部來進行集成化的方式。

這些器件的方式均是具有埋入半導體激光器的活性層或導波路的芯層的埋入層的構造，且作為在埋入層之上生長的接觸層，將經結晶生長而成的InGaAs層或InGaAsP層，在受光元件部中作為光吸收層使用(參照專利文獻1)。

但是，由于埋入層的表面形態并非為理想平坦面而是具有由再生長界面引起的若干數微米的突起，所以將這樣的表面狀態作為基底而生長的接觸層存在包含作為結晶缺陷的層疊缺陷(反相域(anti-phase domain))的區域，因此在作為光吸收層使用的InGaAs層或InGaAsP層存在結晶缺陷，成為使受光特性及可靠性劣化的重要因素。

專利文獻1：日本特開2005-333144號公報

如以上說明那樣，在集成有受光元件和激光器的半導體光集成元件中具有埋入層的情況下，存在因光吸收層的結晶缺陷而導致受光元件的受光特性劣化的課題。

發明內容

本申請的目的在于，針對將在半導體激光器部中作為接觸層的InGaAs層或InGaAsP層作為光吸收層使用的半導體受光元件(監視器PD)集成而成的半導體光集成元件，抑制光吸收層的層疊缺陷(反相域)，來獲得受光特性的劣化少的半導體光集成元件。

本申請中公開的半導體光集成元件，其構成半導體元件的激光器部和構成受光元件的受光元件部沿著激光器的光軸配置于同一半導體基板，激光器部及受光元件部均從靠近半導體基板一側起依次具有限制光的光限制層、包覆層以及由InGaAs層或InGaAsP層形成的接觸層，激光器部的光限制層為活性層，受光元件部的接觸層為光吸收層，包覆層為在與光軸垂直的剖面中光限制層側的寬度比接觸層側的寬度窄的形狀的脊構造，半導體光集成元件為在光限制層、包覆層以及接觸層的側面不具有半導體埋入層的構造。

根據本申請中公開的半導體光集成元件，能夠得到受光元件的受光特性的劣化少的半導體光集成元件。

附圖說明

圖1是通過導波路中央處的剖面表示實施方式1所涉及的半導體光集成元件的結構的圖。

圖2是實施方式1所涉及的半導體光集成元件的在圖1的A-A位置的剖視圖。

圖3是實施方式1所涉及的半導體光集成元件的在圖1的B-B位置的剖視圖。

圖4是實施方式1所涉及的半導體光集成元件的在圖1的C-C位置的剖視圖。

圖5是實施方式2所涉及的半導體光集成元件的在與圖1的A-A位置相當的位置的剖視圖。

圖6是實施方式2所涉及的半導體光集成元件的在與圖1的B-B位置相當的位置的剖視圖。

圖7是實施方式2所涉及的半導體光集成元件的在與圖1的C-C位置相當的位置的剖視圖。