JP7697398B2 - Optical Phase Modulator - Google Patents
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Description
本発明は、ＰＮ接合を有する光位相変調器に関するものである。 The present invention relates to an optical phase modulator having a PN junction.
従来より、リブ部を有する光位相変調器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この光位相変調器では、一方向を延設方向として延設されたリブ部と、リブ部の両側に配置され、リブ部と繋がると共に、リブ部より厚さが薄くされた第１スラブ部よび第２スラブ部とを有している。なお、リブ部は、延設方向および厚さ方向に対して交差する方向を幅方向とすると、幅方向の長さが厚さ方向の長さよりも長くされている。 Conventionally, optical phase modulators having ribs have been proposed (see, for example, Patent Document 1). Specifically, this optical phase modulator has a rib extending in one direction, and a first slab portion and a second slab portion disposed on both sides of the rib portion, connected to the rib portion, and thinner than the rib portion. If the direction intersecting the extension direction and thickness direction is defined as the width direction of the rib portion, the length in the width direction is longer than the length in the thickness direction.
詳しくは、リブ部は、厚さ方向においてＮ型の第１リブ部とＰ型の第２リブ部とが積層され、ＰＮ接合がリブ部の延設方向に沿って構成されている。例えば、この光位相変調器では、第２リブ部上に第１リブ部が積層されている。第１スラブ部は、Ｎ型とされ、第２スラブ部は、Ｐ型とされている。そして、第１スラブ部および第２スラブ部は、リブ部を挟むように配置されている。 In more detail, the rib section is formed by stacking an N-type first rib section and a P-type second rib section in the thickness direction, and a PN junction is formed along the extension direction of the rib section. For example, in this optical phase modulator, the first rib section is stacked on the second rib section. The first slab section is N-type, and the second slab section is P-type. The first slab section and the second slab section are arranged so as to sandwich the rib section.
また、リブ部は、幅方向における一端部側では上層の第１リブ部のみが配置されている構成とされている。つまり、リブ部は、幅方向における一端部側では、第１リブ部が第２リブ部を覆うように配置されている。そして、第１リブ部は、当該一端部側で第１スラブ部と接続されている。また、第２リブ部は、幅方向における他端部側で第２スラブ部と接続されている。 The rib portion is configured such that only the upper first rib portion is arranged at one end side in the width direction. In other words, the rib portion is arranged such that the first rib portion covers the second rib portion at one end side in the width direction. The first rib portion is connected to the first slab portion at the one end side. The second rib portion is connected to the second slab portion at the other end side in the width direction.
このような光位相変調器は、例えば、支持基板、絶縁膜、活性層が積層されたＳＯＩ基板（Silicon On Insulatorの略）を用いて構成される。そして、マスクを用いて活性層にＮ型不純物およびＰ型不純物をイオン注入し、マスクを用いてエッチング等を行ってリブ部およびスラブ部を区画することで構成される。 Such an optical phase modulator is constructed, for example, using an SOI substrate (short for Silicon On Insulator) in which a support substrate, an insulating film, and an active layer are stacked. Then, a mask is used to ion-inject N-type and P-type impurities into the active layer, and the rib and slab portions are partitioned by etching or the like using the mask.
しかしながら、上記のような光位相変調器では、マスクずれ等が発生した場合、リブ部の上層に位置する部分と、スラブ部との間で接続不良が発生する可能性がある。 However, in the optical phase modulator described above, if a mask misalignment occurs, a connection failure may occur between the upper layer of the rib and the slab.
本発明は上記点に鑑み、接続不良が発生することを抑制できる光位相変調器を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention aims to provide an optical phase modulator that can prevent connection failures.
上記目的を達成するための請求項１は、リブ部（２０）を有する光位相変調器であって、一方向を延設方向として延設され、延設方向と交差する方向であってリブ部の面方向に沿った方向を幅方向とし、延設方向および幅方向と交差する方向を厚さ方向とすると、幅方向の長さが厚さ方向の長さよりも長くされたリブ部と、リブ部よりも厚さが薄くされ、リブ部と接続される状態で幅方向における一方向に延設された第１スラブ部（３１）と、リブ部よりも厚さが薄くされ、リブ部と接続される状態で幅方向における他方向に延設された第２スラブ部（３２）と、を備え、リブ部は、延設方向において厚さが一定とされ、延設方向における一方の端部を一端部（２０ａ）とし、延設方向における一端部と反対側の端部を他端部（２０ｂ）とし、一端部と他端部との間を中間部（２０ｃ）とすると、一端部が第１導電型の第１リブ部（２１）のみを有する構成とされ、他端部が第２導電型の第２リブ部（２２）のみを有する構成とされ、中間部が第１リブ部と第２リブ部とが厚さ方向に沿って積層された構成とされ、第１スラブ部は、第１導電型とされ、一端部に配置された第１リブ部と接続され、第２スラブ部は、第２導電型とされ、他端部に配置された第２リブ部と接続されている。
これによれば、リブ部の一端部を第１リブ部のみの構成とすると共にリブ部の他端部を第２リブ部のみと構成としている。そして、第１スラブ部をリブ部の一端部に配置された第１リブ部と接続し、第２スラブ部をリブ部の他端部に配置された第２リブ部と接続している。このため、本実施形態の位相変調器では、マスクずれ等が発生しても、第１リブ部と第１スラブ部との間に接続不良が発生することを抑制できると共に、第２リブ部と第２スラブ部との間に接続不良が発生することを抑制できる。 According to this, one end of the rib portion is configured only with the first rib portion, and the other end of the rib portion is configured only with the second rib portion. The first slab portion is connected to the first rib portion arranged at one end of the rib portion, and the second slab portion is connected to the second rib portion arranged at the other end of the rib portion. Therefore, in the phase modulator of this embodiment, even if a mask shift or the like occurs, it is possible to prevent connection failures from occurring between the first rib portion and the first slab portion, and to prevent connection failures from occurring between the second rib portion and the second slab portion.
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference symbols in parentheses attached to each component indicate an example of the correspondence between the component and the specific components described in the embodiments described below.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 The following describes embodiments of the present invention with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals.
（第１実施形態）
第１実施形態について、図１～図５を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の光位相変調器は、光ファイバ用の通信デバイス等に利用されると好適である。
First Embodiment
The first embodiment will be described with reference to Figures 1 to 5. The optical phase modulator of this embodiment is suitable for use in communication devices for optical fibers.
本実施形態の光位相変調器は、支持基板１１、絶縁膜１２、活性層１３が積層されたＳＯＩ基板で構成される半導体基板１０を用いて構成されている。本実施形態では、支持基板１１がシリコン等で構成され、絶縁膜１２が酸化膜等で構成され、活性層１３がシリコン等で構成されている。以下、半導体基板１０の面方向に対する法線方向に沿った方向を厚さ方向ともいう。なお、半導体基板１０の面方向に対する法線方向とは、言い換えると、支持基板１１、絶縁膜１２、活性層１３の積層方向に沿った方向である。また、図１では、後述する層間絶縁膜６０を省略して示してある。
The optical phase modulator of this embodiment is constructed using a
活性層１３は、不純物がドープされた、リブ部２０、第１スラブ部３１、第２スラブ部３２、第１コンタクト部４１、第２コンタクト部４２と、不純物がドープされていないアンドープ部５０とを有している。
The
リブ部２０は、半導体基板１０の面方向における一方向を延設方向として延設されている。そして、厚さ方向および延設方向と交差する方向を幅方向とすると、リブ部２０は、厚さ方向の長さよりも幅方向の長さが長くされている。なお、図２等では、紙面上下方向が厚さ方向となり、紙面左右方向が幅方向となる。また、幅方向は、リブ部２０の延設方向と交差する方向であって、リブ部２０の面方向に沿った方向ともいえる。
The
リブ部２０は、厚さ方向において、Ｎ型の第１リブ部２１と、Ｐ型の第２リブ部２２とが積層されて構成され、第１リブ部２１と第２リブ部２２との間にＰＮ接合が構成されている。本実施形態のリブ部２０は、絶縁膜１２側から第１リブ部２１、第２リブ部２２の順に積層されている。また、本実施形態では、第１リブ部２１および第２リブ部２２は、不純物濃度が同程度とされている。
The
そして、リブ部２０は、延設方向における両端部のうちの一方の端部では第１リブ部２１のみが配置されている。また、リブ部２０は、延設方向における両端部のうちの他方の端部では、第２リブ部２２のみが配置されている。つまり、リブ部２０は、延設方向に沿った断面では、図５に示されるように、略Ｌ字状の第１リブ部２１と第２リブ部２２とが嵌め合わされた構成となっているともいえる。なお、図１では、リブ部２０の延設方向における一方の端部が紙面下側の端部となり、リブ部２０の延設方向における他方の端部が紙面上側の端部となる。以下、リブ部２０において、一方の端部を一端部２０ａ、他方の端部を他端部２０ｂ、一端部２０ａと他端部２０ｂとの間を中間部２０ｃとして説明する。つまり、リブ部２０は、一端部２０ａでは第１リブ部２１のみが配置され、他端部２０ｂでは第２リブ部２２のみが配置され、中間部２０ｃでは第１リブ部２１と第２リブ部２２とが積層された構成となっている。
The
第１スラブ部３１は、Ｎ型とされており、リブ部２０の一端部２０ａに配置された第１リブ部２１と接続されている。第２スラブ部３２は、Ｐ型とされており、リブ部２０の他端部２０ｂに配置された第２リブ部２２と接続されている。また、第１スラブ部３１および第２スラブ部３２は、リブ部２０よりも厚さが薄くされている。本実施形態では、第１スラブ部３１および第２スラブ部３２は、リブ部２０における中間部２０ｃに配置された第１リブ部２１と同じ厚さとされている。また、本実施形態では、第１スラブ部３１および第２スラブ部３２は、不純物濃度が第１リブ部２１および第２リブ部２２と同程度とされている。そして、第１スラブ部３１および第２スラブ部３２は、リブ部２０を挟んで反対側に突き出すように配置されている。
The
第１コンタクト部４１は、不純物濃度が第１スラブ部３１よりも高くされたＮ＋型とされ、第１スラブ部３１を挟んでリブ部２０と反対側に配置されて第１スラブ部３１と接続されている。第２コンタクト部４２は、不純物濃度が第２スラブ部３２よりも高くされたＰ＋型とされ、第２スラブ部３２を挟んでリブ部２０と反対側に配置されて第２スラブ部３２と接続されている。なお、本実施形態の第１コンタクト部４１および第２コンタクト部４２は、リブ部２０と同じ厚さとされている。
The
アンドープ部５０は、活性層１３のうちの、リブ部２０、第１スラブ部３１、第２スラブ部３２、第１コンタクト部４１、第２コンタクト部４２と異なる位置に配置されている。言い換えると、アンドープ部５０は、活性層１３のうちの、リブ部２０、第１スラブ部３１、第２スラブ部３２、第１コンタクト部４１、第２コンタクト部４２が形成された部分と異なる部分で構成されている。
The
活性層１３上には、層間絶縁膜６０が配置されている。層間絶縁膜６０には、第１コンタクト部４１を露出させる第１コンタクトホール６１が形成されていると共に、第２コンタクト部４２を露出させる第２コンタクトホール６２が形成されている。層間絶縁膜６０上には、第１コンタクトホール６１を通じて第１コンタクト部４１と接続される第１電極７１が形成されていると共に、第２コンタクトホール６２を通じて第２コンタクト部４２と接続される第２電極７２が形成されている。
An interlayer insulating
以上が本実施形態における光位相変調器の構成である。次に、光位相変調器の作動について簡単に説明する。 The above is the configuration of the optical phase modulator in this embodiment. Next, we will briefly explain the operation of the optical phase modulator.
本実施形態の光位相変調器では、主にリブ部２０の延設方向に沿って光が伝搬する。そして、光位相変調器では、第１電極７１に第２電極７２より高い電圧（すなわち、逆バイアス電圧）が印加されることにより、ＰＮ接合で空乏層が広がり、キャリア密度が減少する。これにより、光の実効屈折率を変化させることができ、位相を変化させることができる。この場合、光は、伝搬方向（すなわち、リブ部２０の延設方向）を法線方向とする断面では、幅方向を長軸とする楕円状に広がって伝搬され易い。このため、リブ部２０は、厚さ方向の長さより幅方向の長さが長くされている。これにより、光位相変調器では、変調損失を低減しつつ光を伝搬することが可能となる。
In the optical phase modulator of this embodiment, light propagates mainly along the extension direction of the
次に、本実施形態の光位相変調器における製造方法および効果について、図６Ａ～図６Ｃ、図７、図８を参照しつつ説明する。なお、図６Ａ～図６Ｃ、図７、図８は、図１中のIII－III断面に対応する図である。 Next, the manufacturing method and effects of the optical phase modulator of this embodiment will be described with reference to Figures 6A to 6C, 7, and 8. Note that Figures 6A to 6C, 7, and 8 are views corresponding to the III-III cross section in Figure 1.
光位相変調器を製造する際には、まず、図６Ａに示されるように、支持基板１１、絶縁膜１２、活性層１３が順に積層された半導体基板１０を用意する。
When manufacturing an optical phase modulator, first prepare a
次に、図６Ｂに示されるように、図示しないマスクを配置して部分的にエッチング等を行い、第１スラブ部３１、第２スラブ部３２、アンドープ部５０となる部分の厚さを薄くする。
Next, as shown in FIG. 6B, a mask (not shown) is placed and partial etching or the like is performed to reduce the thickness of the portions that will become the
その後、図６Ｃに示されるように、図示しないマスクを配置してＮ型不純物およびＰ型不純物をイオン注入することにより、第１リブ部２１、第２リブ部２２、第１スラブ部３１、第２スラブ部３２、第１コンタクト部４１、第２コンタクト部４２を形成する。なお、第１スラブ部３１、第２スラブ部３２、第１コンタクト部４１、第２コンタクト部４２は、図６Ｃとは別断面に形成される。
After that, as shown in FIG. 6C, a mask (not shown) is placed and N-type and P-type impurities are ion-implanted to form the
ここで、リブ部２０における中間部２０ｃで第２リブ部２２と第２スラブ部３２とが電気的に接続される構成を比較例の光位相変調器とすると、比較例の光位相変調器は、図７に示されるようになる。つまり、比較例の光位相変調器では、リブ部２０における幅方向の一端部にて第２リブ部２２が第１リブ部２１を覆うように配置されており、この部分が第２スラブ部３２と接続されている。そして、比較例の位相変調器では、製造する際、エッチングやイオン注入時のマスクずれ等が発生すると、図８に示されるように、第２リブ部２２と第２スラブ部３２との接続不良が発生する可能性がある。
If the optical phase modulator of the comparative example has a configuration in which the
このため、本実施形態では、リブ部２０の一端部２０ａを第１リブ部２１のみの構成とすると共にリブ部２０の他端部２０ｂを第２リブ部２２のみと構成としている。そして、第１スラブ部３１をリブ部２０の一端部２０ａに配置された第１リブ部２１と接続し、第２スラブ部３２をリブ部２０の他端部２０ｂに配置された第２リブ部２２と接続している。これにより、マスクずれ等が発生しても、第１リブ部２１と第１スラブ部３１との間に接続不良が発生することを抑制できると共に、第２リブ部２２と第２スラブ部３２との間に接続不良が発生することを抑制できる。
For this reason, in this embodiment, one
以上説明した本実施形態によれば、リブ部２０の一端部２０ａを第１リブ部２１のみの構成とすると共にリブ部２０の他端部２０ｂを第２リブ部２２のみと構成としている。そして、第１スラブ部３１をリブ部２０の一端部２０ａに配置された第１リブ部２１と接続し、第２スラブ部３２をリブ部２０の他端部２０ｂに配置された第２リブ部２２と接続している。このため、本実施形態の位相変調器では、マスクずれ等が発生しても、第１リブ部２１と第１スラブ部３１との間に接続不良が発生することを抑制できると共に、第２リブ部２２と第２スラブ部３２との間に接続不良が発生することを抑制できる。
According to the present embodiment described above, one
また、リブ部２０を上記のように構成するため、中間部２０ｃにおけるリブ部２０の幅方向における一端部において、上層に配置される第２リブ部２２を下層に配置される第１リブ部２１を覆うように配置する必要がない。このため、本実施形態の光位相変調器では、リブ部２０の幅方向の長さが比較例の光位相変調器と同じとされている場合、リブ部２０では、ＰＮ接合の領域を広くできる。したがって、位相変化量を向上させることもできる。
In addition, because the
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対し、第１スラブ部３１および第２スラブ部３２の構成を変更したものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
Second Embodiment
A second embodiment will be described. In this embodiment, the configurations of the
本実施形態の光位相変調器では、図９および図１０に示されるように、第２スラブ部３２は、リブ部２０における他端部２０ｂに配置された第２リブ部２２および中間部２０ｃに配置された第１リブ部２１と接続されるように配置されている。つまり、本実施形態では、リブ部２０の中間部２０ｃでは、第１リブ部２１と第２スラブ部３２との間にもＰＮ接合が構成されている。
In the optical phase modulator of this embodiment, as shown in Figures 9 and 10, the
また、本実施形態では、第１スラブ部３１は、リブ部２０における一端部２０ａおよび中間部２０ｃに配置された第１リブ部２１と接続されるように配置されている。
In addition, in this embodiment, the
第１コンタクト部４１は、延設方向に沿った長さが第１スラブ部３１の長さと同程度となるように形成されている。第２コンタクト部４２は、延設方向に沿った長さが第２スラブ部３２の長さと同程度となるように形成されている。
The
以上説明した本実施形態によれば、第１スラブ部３１をリブ部２０の一端部２０ａに配置された第１リブ部２１と接続し、第２スラブ部３２をリブ部２０の他端部２０ｂに配置された第２リブ部２２と接続している。このため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the present embodiment described above, the
（１）本実施形態では、第２スラブ部３２が中間部２０ｃに配置されている第１リブ部２１と接続されている。このため、リブ部２０の中間部２０ｃでは、第１リブ部２１と第２スラブ部３２との間にもＰＮ接合が構成される。したがって、逆バイアス電圧を印加した際、第１リブ部２１と第２スラブ部３２との間のＰＮ接合でも空乏層を広げることができ、位相変化量を大きくできる。
(1) In this embodiment, the
具体的には、上記第１実施形態の光位相変調器では、電子濃度が図１１Ａおよび図１１Ｂに示されるようになる。本実施形態の光位相変調器では、電子濃度が図１２Ａおよび図１２Ｂに示されるようになる。なお、図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１中のXIA－XIA線に沿った断面のシミュレーション結果を示している。図１２Ａおよび図１２Ｂは、図１０に相当する断面のシミュレーション結果を示している。 Specifically, in the optical phase modulator of the first embodiment, the electron concentration is as shown in Figures 11A and 11B. In the optical phase modulator of this embodiment, the electron concentration is as shown in Figures 12A and 12B. Note that Figures 11A and 11B show the simulation results of a cross section taken along line XIA-XIA in Figure 1. Figures 12A and 12B show the simulation results of a cross section equivalent to Figure 10.
すなわち、上記第１実施形態の光位相変調器では、逆バイアス電圧が印加されると、第１リブ部２１における第１スラブ部３１と反対側の端部に電子が残存していることが確認される。一方、本実施形態の光位相変調器では、リブ部２０における中間部２０ｃにもＰＮ接合が構成されるため、逆バイアス電圧が印加された際、第１リブ部２１における第１スラブ部３１と反対側の端部に電子が残存し難くなっていることが確認される。
That is, in the optical phase modulator of the first embodiment described above, when a reverse bias voltage is applied, it is confirmed that electrons remain at the end of the
そして、逆バイアス電圧と位相変化量との関係は、図１３に示されるように、キャリアを十分に排出できるため、第２実施形態の方が大きくなる。なお、本実施形態では、リブ部２０の両側に第１スラブ部３１および第２スラブ部３２を配置するため、リブ部２０の中間部２０ｃを光が伝搬する際には、第１スラブ部３１および第２スラブ部３２にも光が入り込む。このため、図１４に示されるように、逆バイアス電圧が低い場合には、変調損失が第１実施形態より第２実施形態の方が大きくなる。しかしながら、逆バイアス電圧を大きくすると、第２実施形態の光位相変調器の方がキャリアの排出量が大きくなり、変調損失も小さくできる。
The relationship between the reverse bias voltage and the amount of phase change is greater in the second embodiment, as shown in FIG. 13, because carriers can be sufficiently discharged. In this embodiment, the
（２）本実施形態では、第１スラブ部３１も中間部２０ｃで第１リブ部２１と接続されるようにしている。このため、中間部２０ｃに配置されている第１リブ部２１の電位を安定化させることができる。
(2) In this embodiment, the
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対し、第１リブ部２１、第２リブ部２２、第２スラブ部３２の不純物濃度を変更したものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
Third Embodiment
A third embodiment will be described. In this embodiment, the impurity concentrations of the
本実施形態の光位相変調器は、図１５～図１８に示されるように、基本的な構成は第２実施形態と同様である。そして、本実施形態では、第２リブ部２２は、第１リブ部２１よりも不純物濃度が高くされている。但し、第１リブ部２１および第２リブ部２２は、逆バイアス電圧が印加された際、第１リブ部２１が空乏化可能な不純物濃度とされている。また、第２スラブ部３２は、第２リブ部２２よりも不純物濃度が高いＰ＋型とされている。但し、第２スラブ部３２は、第２コンタクト部４２よりも不純物濃度が低くされている。なお、図１５～図１７では、理解をし易くするため、第２コンタクト部４２をＰ＋＋型として示している。また、第１スラブ部３１は、第１リブ部２１と同様の不純物濃度とされている。
As shown in Figs. 15 to 18, the optical phase modulator of this embodiment has a basic configuration similar to that of the second embodiment. In this embodiment, the
さらに、リブ部２０の他端部２０ｂに配置されている第２リブ部２２は、第１リブ部２１と接続される接続部分２２ａが、中間部２０ｃ等に配置されている第２リブ部２２よりも不純物濃度が高くされている。なお、接続部分２２ａとは、言い換えると、リブ部２０の他端部２０ｂに配置されている第２リブ部２２の下層部分ともいえる。
Furthermore, the
次に、本実施形態の光位相変調器の作動および効果について説明する。 Next, we will explain the operation and effects of the optical phase modulator of this embodiment.
光位相変調器は、上記のようにＰＮ接合に逆バイアス電圧が印加されると、キャリア密度が減少して光の実行屈折率を変化させる。ここで、リブ部２０に存在するキャリアとしてのホールおよび電子は、ホールの方が電子よりも光の吸収率が低い。このため、本実施形態では、第２リブ部２２の不純物濃度を第１リブ部２１の不純物濃度よりも高くし、リブ部２０におけるホールが電子よりも多くなるようにしている。これにより、ホールと電子の量が同じであり、かつリブ部２０に存在するキャリアの総量が同じである光位相変調器と比較すると、変調損失を低減しつつ、位相変化量を同等にできる。
When a reverse bias voltage is applied to the PN junction of the optical phase modulator as described above, the carrier density decreases, changing the effective refractive index of light. Here, of the holes and electrons present as carriers in the
また、本実施形態では、第２スラブ部３２の不純物濃度を第２リブ部２２の不純物濃度よりも高くしている。これにより、キャリアとしての電子の排出をさらにし易くなり、第１リブ部２１における第１スラブ部３１と反対側の端部に電子が残存することをさらに抑制できる。
In addition, in this embodiment, the impurity concentration of the
同様に、本実施形態では、リブ部２０の他端部２０ｂに配置されている第２リブ部２２は、第１リブ部２１と接続される接続部分２２ａが中間部２０ｃ等に配置されている第２リブ部２２よりも不純物濃度が高くされている。このため、接続部分２２ａからもキャリアとしての電子の排出をし易くなり、さらに第１リブ部２１にキャリアが残存することを抑制できる。
Similarly, in this embodiment, the
以上説明した本実施形態によれば、第１スラブ部３１をリブ部２０の一端部２０ａに配置された第１リブ部２１と接続し、第２スラブ部３２をリブ部２０の他端部２０ｂに配置された第２リブ部２２と接続している。このため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the present embodiment described above, the
（１）本実施形態では、第２リブ部２２の不純物濃度を第１リブ部２１の不純物濃度よりも高くし、リブ部２０におけるホールが電子よりも多くなるようにしている。このため、ホールと電子の量が同じであり、かつリブ部２０に存在するキャリアの総量が同じである光位相変調器と比較すると、変調損失を低減しつつ、位相変化量を同等にできる。
(1) In this embodiment, the impurity concentration of the
（２）本実施形態では、第２スラブ部３２の不純物濃度を第２リブ部２２の不純物濃度よりも高くしている。これにより、キャリアとしての電子の排出をさらにし易くなり、第１リブ部２１における第１スラブ部３１と反対側に電子が残存することをさらに抑制できる。
(2) In this embodiment, the impurity concentration of the
（３）本実施形態では、リブ部２０の他端部２０ｂに配置されている第２リブ部２２は、第１リブ部２１と接続される接続部分２２ａが中間部２０ｃ等に配置されている第２リブ部２２よりも不純物濃度が高くされている。このため、接続部分２２ａからもキャリアとしての電子の排出をし易くなり、さらに第１リブ部２１にキャリアが残存することを抑制できる。
(3) In this embodiment, the
（他の実施形態）
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
Other Embodiments
Although the present disclosure has been described based on the embodiment, it is understood that the present disclosure is not limited to the embodiment or structure. The present disclosure also encompasses various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms including only one element, more than one element, or less than one element, are also within the scope and concept of the present disclosure.
上記各実施形態では、第１リブ２１部上に第２リブ部２２を配置してリブ部２０を構成する例について説明した。しかしながら、リブ部２０は、Ｐ型の第２リブ部２２上にＮ型の第１リブ部２１が配置されて構成されていてもよい。なお、この構成では、第１導電型がＰ型となり、第２導電型がＮ型となる。この場合、上記第３実施形態では、Ｎ型の第１スラブ部３１の不純物濃度を第１リブ部２１の不純物濃度より高くすることにより、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。また、上記第３実施形態では、第１リブ部２１のうちのリブ部２０の端部で第２リブ部２２と接続される接続部分の不純物濃度を中間部２０ｃ等に配置されている第１リブ部２１の不純物濃度より高くすることにより、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
（本発明の特徴）
［請求項１］
リブ部（２０）を有する光位相変調器であって、
一方向を延設方向として延設され、前記延設方向と交差する方向であって前記リブ部の面方向に沿った方向を幅方向とし、前記延設方向および前記幅方向と交差する方向を厚さ方向とすると、前記幅方向の長さが前記厚さ方向の長さよりも長くされた前記リブ部と、
前記リブ部よりも厚さが薄くされ、前記リブ部と接続される状態で前記幅方向における一方向に延設された第１スラブ部（３１）と、
前記リブ部よりも厚さが薄くされ、前記リブ部と接続される状態で前記幅方向における他方向に延設された第２スラブ部（３２）と、を備え、
前記リブ部は、前記延設方向における一方の端部を一端部（２０ａ）とし、前記延設方向における一端部と反対側の端部を他端部（２０ｂ）とし、前記一端部と前記他端部との間を中間部（２０ｃ）とすると、前記一端部が第１導電型の第１リブ部（２１）のみを有する構成とされ、前記他端部が第２導電型の第２リブ部（２２）のみを有する構成とされ、前記中間部が前記第１リブ部と前記第２リブ部とが前記厚さ方向に沿って積層された構成とされ、
前記第１スラブ部は、第１導電型とされ、前記一端部に配置された前記第１リブ部と接続され、
前記第２スラブ部は、第２導電型とされ、前記他端部に配置された前記第２リブ部と接続されている光位相変調器。
［請求項２］
前記第１リブ部および前記第２リブ部は、前記中間部において前記第１リブ部上に前記第２リブ部が積層されており、
前記第２スラブ部は、前記中間部に配置された前記第１リブ部とも接続されている請求項１に記載の光位相変調器。
［請求項３］
前記第１導電型はＮ型とされ、前記第２導電型はＰ型とされており、
前記第２リブ部は、前記第１リブ部よりも不純物濃度が高くされている請求項１または２に記載の光位相変調器。
［請求項４］
前記第２スラブ部は、前記第２リブ部よりも不純物濃度が高くされている請求項２または３に記載の光位相変調器。
［請求項５］
前記他端部の前記第２リブ部は、前記中間部に配置された前記第１リブ部と接続される接続部分（２２ａ）の不純物濃度が、前記中間部に配置された前記第２リブ部の不純物濃度よりも高くされている請求項２ないし４のいずれか１つに記載の光位相変調器。
In each of the above embodiments, an example in which the
(Features of the present invention)
[Claim 1]
An optical phase modulator having a rib portion (20),
The rib portion extends in one direction, and a direction intersecting the extension direction and along the surface direction of the rib portion is defined as a width direction, and a direction intersecting the extension direction and the width direction is defined as a thickness direction, and the length in the width direction is longer than the length in the thickness direction;
A first slab portion (31) that is thinner than the rib portion and extends in one direction in the width direction while being connected to the rib portion;
A second slab portion (32) that is thinner than the rib portion and extends in the other direction in the width direction while being connected to the rib portion,
When one end of the rib portion in the extension direction is defined as one end (20a), an end opposite to the one end in the extension direction is defined as the other end (20b), and a portion between the one end and the other end is defined as an intermediate portion (20c), the one end is configured to have only a first rib portion (21) of a first conductivity type, the other end is configured to have only a second rib portion (22) of a second conductivity type, and the intermediate portion is configured such that the first rib portion and the second rib portion are laminated along the thickness direction,
the first slab portion is of a first conductivity type and is connected to the first rib portion disposed at the one end portion;
The second slab portion is of a second conductivity type and is connected to the second rib portion disposed at the other end portion of the optical phase modulator.
[Claim 2]
The first rib portion and the second rib portion are configured such that the second rib portion is stacked on the first rib portion at the intermediate portion,
2. The optical phase modulator according to
[Claim 3]
The first conductivity type is an N type, and the second conductivity type is a P type.
3. The optical phase modulator according to
[Claim 4]
4. The optical phase modulator according to
[Claim 5]
5. An optical phase modulator as described in any one of
２０ リブ部
２０ａ 一端部
２０ｂ 他端部
２０ｃ 中間部
２１ 第１リブ部
２２ 第２リブ部
３１ 第１スラブ部
３２ 第２スラブ部
20
Claims (5)
一方向を延設方向として延設され、前記延設方向と交差する方向であって前記リブ部の面方向に沿った方向を幅方向とし、前記延設方向および前記幅方向と交差する方向を厚さ方向とすると、前記幅方向の長さが前記厚さ方向の長さよりも長くされた前記リブ部と、
前記リブ部よりも厚さが薄くされ、前記リブ部と接続される状態で前記幅方向における一方向に延設された第１スラブ部（３１）と、
前記リブ部よりも厚さが薄くされ、前記リブ部と接続される状態で前記幅方向における他方向に延設された第２スラブ部（３２）と、を備え、
前記リブ部は、前記延設方向において厚さが一定とされ、前記延設方向における一方の端部を一端部（２０ａ）とし、前記延設方向における一端部と反対側の端部を他端部（２０ｂ）とし、前記一端部と前記他端部との間を中間部（２０ｃ）とすると、前記一端部が第１導電型の第１リブ部（２１）のみを有する構成とされ、前記他端部が第２導電型の第２リブ部（２２）のみを有する構成とされ、前記中間部が前記第１リブ部と前記第２リブ部とが前記厚さ方向に沿って積層された構成とされ、
前記第１スラブ部は、第１導電型とされ、前記一端部に配置された前記第１リブ部と接続され、
前記第２スラブ部は、第２導電型とされ、前記他端部に配置された前記第２リブ部と接続されている光位相変調器。 An optical phase modulator having a rib portion (20),
The rib portion extends in one direction, and a direction intersecting the extension direction and along the surface direction of the rib portion is defined as a width direction, and a direction intersecting the extension direction and the width direction is defined as a thickness direction, and the length in the width direction is longer than the length in the thickness direction;
A first slab portion (31) that is thinner than the rib portion and extends in one direction in the width direction while being connected to the rib portion;
A second slab portion (32) that is thinner than the rib portion and extends in the other direction in the width direction while being connected to the rib portion,
the rib portion has a constant thickness in the extension direction, one end portion in the extension direction is defined as one end portion (20a), the end portion opposite to the one end portion in the extension direction is defined as the other end portion (20b), and the portion between the one end portion and the other end portion is defined as an intermediate portion (20c), the one end portion has only a first rib portion (21) of a first conductivity type, the other end portion has only a second rib portion (22) of a second conductivity type, and the intermediate portion has a configuration in which the first rib portion and the second rib portion are stacked along the thickness direction,
the first slab portion is of a first conductivity type and is connected to the first rib portion disposed at the one end portion;
The second slab portion is of a second conductivity type and is connected to the second rib portion disposed at the other end portion.
前記第２スラブ部は、前記中間部に配置された前記第１リブ部とも接続されている請求項１に記載の光位相変調器。 The first rib portion and the second rib portion are configured such that the second rib portion is stacked on the first rib portion at the intermediate portion,
2. The optical phase modulator according to claim 1, wherein the second slab portion is also connected to the first rib portion disposed in the intermediate portion.
前記第２リブ部は、前記第１リブ部よりも不純物濃度が高くされている請求項１または２に記載の光位相変調器。 The first conductivity type is an N type, and the second conductivity type is a P type.
3. The optical phase modulator according to claim 1, wherein the second rib portion has a higher impurity concentration than the first rib portion.
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