設計・デバイス開発

光半導体・シリコンフォトニクスエンジニア

最終更新:2026-09-28

この職種は何をするのか

光半導体・シリコンフォトニクスエンジニアは、光を出す・受ける・変調する・導く素子を開発する職種です。半導体レーザーやLEDは化合物半導体で作り、光導波路や光変調器はシリコンの製造プロセスで作るシリコンフォトニクスが広がっています。AIデータセンターで電気配線の帯域と電力が限界に近づき、光トランシーバや光電融合(CPO)の開発が急速に増えている分野です。

仕事内容

光デバイスの設計

発光波長・出力・変調速度の目標から、活性層・導波路・共振器の構造を設計します。光の伝わり方を電磁界シミュレーションで計算するのが基本の道具です。

化合物半導体の結晶成長とプロセス

InPやGaAs系のレーザーは、MOCVDでの多層膜成長と微細加工で作ります。結晶欠陥はレーザーの寿命を直接縮めるため、成長品質の管理が重要です。

シリコンフォトニクス回路の開発

SOIウェハ上に光導波路・変調器・受光器を作り込み、CMOSと同じ工場で製造します。光の損失と温度による特性変化への対策が中心課題です。

光電融合とパッケージ

光チップと電気チップを同じパッケージに載せるCPOでは、光ファイバとの位置合わせと熱の管理が難しく、パッケージ技術者と一体で開発を進めます。

担当する工程・装置

化合物半導体半導体製造装置 / デバイス別MOCVD装置半導体製造装置 / 前工程装置 / 成膜装置SOIウェハ半導体製造装置 / 材料 / ウェハ基板材料化合物半導体ウェハ半導体製造装置 / 材料 / ウェハ基板材料チップレット実装装置半導体製造装置 / 後工程装置 / 先端パッケージング装置

必要になる知識・用語

シリコンフォトニクスSilicon Photonicsコパッケージドオプティクス(CPO)Co-Packaged Optics (CPO)レーザダイオード(半導体レーザ)Laser DiodeLED(発光ダイオード)Light-Emitting Diode (LED)フォトダイオードPhotodiode化合物半導体Compound Semiconductor禁止帯(バンドギャップ)Band GapSOI(シリコン・オン・インシュレータ)Silicon On InsulatorMOCVDMetal-Organic Chemical Vapor Deposition

主な企業

浜松ホトニクスJP住友電気工業(SiC・化合物半導体)JPコヒレント(Coherent Corp.)US日亜化学工業JPams OSRAMATBroadcomUSIntelUS

関連する技術比較

MOCVDとMBEの違い(化合物半導体エピタキシー比較)SOIウェハとバルクシリコンウェハの違いチップレットとモノリシックの違い(設計アーキテクチャ比較)

よくある質問

光半導体とシリコンフォトニクスは別の分野ですか?

作り方が違います。光半導体(レーザー・LED)は化合物半導体の結晶成長が中心で、シリコンフォトニクスはシリコンの微細加工が中心です。ただ製品では両者を組み合わせることが多く、両方を理解する技術者の価値が高まっています。

日本企業の強みはありますか?

光通信用レーザーの住友電気工業、LEDの日亜化学工業、光センサーの浜松ホトニクスなど、光半導体は日本企業が強い分野です。NTTなどが推進する光電融合の研究開発も国内で進んでいます。

物理と電気のどちらの出身が向いていますか?

どちらもいます。デバイス開発は応用物理・物性系、光回路設計は電気電子・光学系の出身者が多い傾向です。光学の基礎(屈折・干渉・導波)は共通して必要です。

関連する職種

イメージセンサー開発設計・デバイス開発化合物半導体設計・デバイス開発パッケージングエンジニア後工程(実装・テスト)