狭幅選択MOVPEのプロファイルシミュレーションとスポット変換器集積レーザへの応用

摘要

選択MOVPEはウェーハ面内でのバンドギャップエネルギー制御，層厚制御が可能であり，複雑なrn光集積素子の作製プロセスを簡略化する作製方法として有望である．光集積素子の中でもスポットサイズ変換器rn集積レーザは，テーパ導波路層厚プロファイルに発振特性，結合特性が強く依存するため，これの精密制御が必rn要となる．本論文では，気相拡散を考慮した計算モデルを提案し，これを用いた選択MOVPEマスク設計方法rnを明らかにする．三次元ビーム伝搬法と密度行列理論により，スポットサイズ変換器集積レーザに適したテーパrn導波路層厚プロファイルを求め，これを実現する選択MOVPEマスクパターンを本モデルによる反復計算によrnり算出した．この方法により設計したマスクを用いてMOVPEによる選択成長を行い，目標としたプロファイrnルとのよい一致を得，本方法による精密プロファイル制御を実証した．本手法はスポットサイズ変換器集積レーrnザのみならず，変調器集積化光源，波長可変光源，波長選択光源など選択MOVPEを用いて作製する光集積素rn子のマスク設計に極めて有用であり，素子集積時の特性や素子生産性の向上に大きく貢献することが期待される．