[发明专利]光接收装置及其制造方法

说明书

本发明包括形成在第一衬底(101)的主表面(101a)上的半导体光放大器(102)。半导体光放大器(102)的一端的端面形成第一反射部(103)，所述一端的端面被形成为相对于第一衬底(101)的主表面(101a)倾斜。半导体光放大器(102)的另一端的端面形成第二反射部(104)，所述另一端的端面被形成为相对于第一衬底(101)的主表面(101a)倾斜。该光接收装置还包括：第二衬底(105)，其背面(105b)结合到第一衬底(101)的背面(101b)；以及光电二极管(106)，形成在第二衬底(105)的主表面(105a)上。

技术领域

本发明涉及一种包括光电二极管和半导体光放大器的光接收装置及其制造方法。

背景技术

近年来，随着数据中心等的通信容量的增大，需要提高作为内嵌在接收器中的光电转换元件的光电二极管(PD)的速度。作为提高速度的途径，存在一种减小吸收层的厚度从而减少由光的接收生成的载流子的行进时间的技术。然而，因为吸收层的厚度减小，所以该技术导致光接收灵敏度的降低。这样，在速度的增大与光接收灵敏度之间存在平衡关系。

如上所述，光电二极管自身很难同时实现高的速度和高的光接收灵敏度。然而，存在一种通过将光电二极管与半导体光放大器进行集成来在确保高速的同时提高光接收灵敏度的技术(参见非专利文献1)。

根据该技术，在由InP制成的衬底的主表面上形成半导体光放大器和光电二极管。在该技术中，在InP衬底上，首先通过晶体生长来形成用于形成半导体光放大器的化合物半导体层，然后通过晶体生长来形成用于形成光电二极管的化合物半导体层。然后，将这些通过晶体生长形成的化合物半导体层图案化为预定形状，从而形成包括波导型的半导体光放大器和光电二极管的光接收装置(参见非专利文献1的图1)。

通过该光接收装置，如图3所示，光从形成在衬底201上的半导体光放大器202的输入端203进入，并且入射的光被半导体光放大器202放大并从出射端204射出。离开出射端204的放大后的光被光波导205引导并进入到光电二极管206。

与仅通过自身接收光的光电二极管不同，上述光接收装置可以利用半导体光放大器的放大效果，因此，即使为了增大速度而减小光电二极管的吸收层的厚度，也可以保持整个光接收装置的高的光接收灵敏度。根据非专利文献1，当驱动电流为170mA时，半导体光放大器实现约8dB的光放大。

引用列表

非专利文献

非专利文献1：F.Xia et al.，″Monolithic Integration of a SemiconductorOptical Amplifier and a High Bandwidth p-i-n Photodiode Using AsymmetricTwin-Waveguide Technology″，IEEE Photonics Technology Letters，vol.15，no.3，pp.452-454，2003.

发明内容

技术问题

然而，上述技术存在制造成本高的问题。如上所述，通过晶体生长形成用于形成半导体光放大器的化合物半导体层，并且通过晶体生长形成用于形成光电二极管的化合物半导体层。然而，用于形成半导体光放大器的化合物半导体层和用于形成光电二极管的化合物半导体层在制造条件(例如，与晶体生长有关的条件)上显著不同。因此，从成品率(例如，衬底表面的平坦性)的观点出发，制造成本较高。

本发明是为了解决上述问题而做出的，本发明的目的是抑制包括光电二极管和半导体光放大器的光接收装置的制造成本的增加。

用于解决问题的手段