Abstract
電子元件由單一電晶體發展至積體電路，造成今日電腦時代的來臨，同樣地，近來光學系統的發展，常要求光學元件緊湊且堅固，因此把單一光學元件積體化是最好辦法，積體光學網路是一具有特殊功能的薄膜型光學網路，它整合了雷射二極體為光源，功能元件，波導連線，和光二極體為偵測器在同一基底上，這樣的積體化，沒有光學對準問題而且可忍受振動；更可利用電光，聲光，熱光和非線性光學性質來作特殊功能元件；亦使產品可大量生產且節省材料，所以低價位是可預期的，本文探討積體光學網路中光波導－光二極體元件的結構設計和製造，其中波導與光二極體的耦合採用漸薄緩衝層耦合法，我們的元件及針對０．６３２８um波長的雷射光做最佳化設計，最佳化設計含元件結構參數和實際製程兩大部份：結構參數設計包含最佳單模波導厚度０．７um；四層結構波導中，當緩衝層厚１．８６um時得理論波導損失０．０１８６dB╱㎝；漸薄緩衝層角度小於５°則耦合效率９０％以上；最佳光二極體長度２５０um，當空乏區寬１０um時，其量子效率達９７．５％，製程上，最佳離子佈植條件為１５０Kev 能量６＊劑量於９５０℃╱１０min ，退火處理；p-i-n 光二極體優於p-n 光二極體；我很容易製造出１０°以下的漸薄角，甚致於３°，所以光耦合效率可以相當高；加上實驗量得本結構下，１５０um長度的光二極體的量子效高達９０％比簡單傳統光二極體提高２０％以上，所以高耦合效率的光波耦合是可實現的。此外，我們發現漸薄窗輸廓的改變是因為光阻╱氧化層介面的增快因素，使得側向蝕刻速率增加的緣故。