JP2002026453A - リッジ導波路型半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents
リッジ導波路型半導体レーザ及びその製造方法Info
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- JP2002026453A JP2002026453A JP2000200836A JP2000200836A JP2002026453A JP 2002026453 A JP2002026453 A JP 2002026453A JP 2000200836 A JP2000200836 A JP 2000200836A JP 2000200836 A JP2000200836 A JP 2000200836A JP 2002026453 A JP2002026453 A JP 2002026453A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 AlGaInAs系の高性能で信頼性の高いリッジ導
波路型半導体レーザ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 p-AlInAsクラッド層７の直上はp-InGaAs
Pエッチングストッパ層８に覆われているため、p-AlInA
sクラッド層７がプロセス途中で大気中に露出すること
がないので、p-AlInAsクラッド層７の酸化に起因する信
頼性の問題は発生しない。加えて、p-AlInAsクラッド層
７の直上に、p-InGaAsPエッチングストッパ層８を有す
るために、リッジ形成時のエッチングをp-InGaAsPエッ
チングストッパ層８で止めることができる。
波路型半導体レーザ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 p-AlInAsクラッド層７の直上はp-InGaAs
Pエッチングストッパ層８に覆われているため、p-AlInA
sクラッド層７がプロセス途中で大気中に露出すること
がないので、p-AlInAsクラッド層７の酸化に起因する信
頼性の問題は発生しない。加えて、p-AlInAsクラッド層
７の直上に、p-InGaAsPエッチングストッパ層８を有す
るために、リッジ形成時のエッチングをp-InGaAsPエッ
チングストッパ層８で止めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、AlGaInAs系の高性
能で信頼性の高いリッジ導波路型半導体レーザ及びその
製造方法に関するものである。
能で信頼性の高いリッジ導波路型半導体レーザ及びその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ通信用の半導体レーザ
として、温度特性が良好で、かつ、高周波特性に優れる
AlGaInAs系レーザが注目されている。
として、温度特性が良好で、かつ、高周波特性に優れる
AlGaInAs系レーザが注目されている。
【０００３】図７は、従来のAlGaInAs系リッジ導波路型
半導体レーザの一例を示す断面図である。
半導体レーザの一例を示す断面図である。
【０００４】図７に示すように、AlGaInAs系レーザは、
活性層や活性層を挟む光閉じ込め層やクラッド層に酸化
されやすいAlを含むため、埋め込み構造の採用が困難で
ある。このため、埋め込み層のない、リッジ導波路構造
が一般に採用されている。
活性層や活性層を挟む光閉じ込め層やクラッド層に酸化
されやすいAlを含むため、埋め込み構造の採用が困難で
ある。このため、埋め込み層のない、リッジ導波路構造
が一般に採用されている。
【０００５】図において、１はn-InP基板、２はn-InPク
ラッド層（厚さ1μｍ）、３はn-AlInAsクラッド層（厚
さ0.1μｍ）、４はn-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.1μ
ｍ）、５はAlGaInAsMQW（Multi Quantumn Well：多重量
子井戸）活性層、６はp-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.
1μｍ）、７はp-AlInAsクラッド層（厚さ0.1μｍ）、９
はp-InPクラッド層（厚さ1.5μｍ）、１０はp-InGaAsP
バンド不連続緩和層、１１はp-InGaAsコンタクト層（厚
さ0.1μｍ）、１３はSiO2膜、１４はP側電極（Ti/A
u）、１５はn側電極（AuGe/Ni/Au）である。
ラッド層（厚さ1μｍ）、３はn-AlInAsクラッド層（厚
さ0.1μｍ）、４はn-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.1μ
ｍ）、５はAlGaInAsMQW（Multi Quantumn Well：多重量
子井戸）活性層、６はp-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.
1μｍ）、７はp-AlInAsクラッド層（厚さ0.1μｍ）、９
はp-InPクラッド層（厚さ1.5μｍ）、１０はp-InGaAsP
バンド不連続緩和層、１１はp-InGaAsコンタクト層（厚
さ0.1μｍ）、１３はSiO2膜、１４はP側電極（Ti/A
u）、１５はn側電極（AuGe/Ni/Au）である。
【０００６】図８、９は従来のAlGaInAs系リッジ導波路
型半導体レーザの作製フローである。図８(a)に示すよ
うに、例えばMOCVD法により、n-InP基板１上に、n-InP
クラッド層２、n-AlInAsクラッド層３、n-AlGaInAs光閉
じ込め層４、AlGaInAs MQW活性層５、p-AlGaInAs光閉じ
込め層６、p-AlInAsクラッド層７、p-InPクラッド層
９、p-InGaAsPバンド不連続緩和層１０、p-InGaAsコン
タクト層１１を積層成長する。
型半導体レーザの作製フローである。図８(a)に示すよ
うに、例えばMOCVD法により、n-InP基板１上に、n-InP
クラッド層２、n-AlInAsクラッド層３、n-AlGaInAs光閉
じ込め層４、AlGaInAs MQW活性層５、p-AlGaInAs光閉じ
込め層６、p-AlInAsクラッド層７、p-InPクラッド層
９、p-InGaAsPバンド不連続緩和層１０、p-InGaAsコン
タクト層１１を積層成長する。
【０００７】次に、図８(b)に示すように、SiO2膜１２
を形成し、写真製版によりリッジ部の上部のみ残して、
他の部分をエッチング除去する。
を形成し、写真製版によりリッジ部の上部のみ残して、
他の部分をエッチング除去する。
【０００８】次に、図８(c)に示すように、SiO2膜１２
をマスクにして、ドライエッチングとウェットエッチン
グの組み合わせにより、SiO2膜１２のない部分の下部の
p-InGaAsコンタクト層１１、p-InGaAsPバンド不連続緩
和層１０、p-InPクラッド層９をエッチング除去し、リ
ッジ部を形成する。
をマスクにして、ドライエッチングとウェットエッチン
グの組み合わせにより、SiO2膜１２のない部分の下部の
p-InGaAsコンタクト層１１、p-InGaAsPバンド不連続緩
和層１０、p-InPクラッド層９をエッチング除去し、リ
ッジ部を形成する。
【０００９】次に、図９(ａ)に示すように、SiO2膜１２
をエッチング除去するした後、SiO2膜１３をあらためて
形成し、リッジ部の上部のみ写真製版によりエッチング
除去して、p-InGaAsコンタクト層１１を露出させる。
をエッチング除去するした後、SiO2膜１３をあらためて
形成し、リッジ部の上部のみ写真製版によりエッチング
除去して、p-InGaAsコンタクト層１１を露出させる。
【００１０】次に、図９(ｂ)に示すように、レーザのp
側電極１４、n側電極１５を形成して、従来のAlGaInAs
系リッジ導波路型半導体レーザが完成する。
側電極１４、n側電極１５を形成して、従来のAlGaInAs
系リッジ導波路型半導体レーザが完成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のAlGa
InAs系リッジ導波路型半導体レーザでは、以下の問題点
があった。
InAs系リッジ導波路型半導体レーザでは、以下の問題点
があった。
【００１２】第１は、リッジ形成時に、p-AlInAsクラッ
ド層７が一旦大気中に露出することによる信頼性の低下
の問題である。p-AlInAsクラッド層７はAlを含んだ層で
あるため、大気にさらすと容易に酸化される。一般的
に、結晶中の酸素は結晶欠陥の原因となり、結晶品質を
低下させるので、活性層５近傍のp-AlInAsクラッド層７
が酸化されることによる信頼性（寿命）に与える悪影響
が懸念される。
ド層７が一旦大気中に露出することによる信頼性の低下
の問題である。p-AlInAsクラッド層７はAlを含んだ層で
あるため、大気にさらすと容易に酸化される。一般的
に、結晶中の酸素は結晶欠陥の原因となり、結晶品質を
低下させるので、活性層５近傍のp-AlInAsクラッド層７
が酸化されることによる信頼性（寿命）に与える悪影響
が懸念される。
【００１３】このように、従来のAlGaInAs系リッジ導波
路型半導体レーザでは、リッジ形成時にp-AlInAsクラッ
ド層７が大気中に露出するので、活性層近傍に結晶欠陥
が導入され、信頼性を低下させるという問題が懸念され
る。
路型半導体レーザでは、リッジ形成時にp-AlInAsクラッ
ド層７が大気中に露出するので、活性層近傍に結晶欠陥
が導入され、信頼性を低下させるという問題が懸念され
る。
【００１４】第２は、リッジ脇のクラッド層厚ｔやリッ
ジ底におけるリッジ幅ｗのロット間、ウェハ間、ウェハ
面内でのばらつきが、半導体レーザの特性分布を大きく
し、再現性を低下させるという問題である。
ジ底におけるリッジ幅ｗのロット間、ウェハ間、ウェハ
面内でのばらつきが、半導体レーザの特性分布を大きく
し、再現性を低下させるという問題である。
【００１５】先に図８(c)に示したリッジ形成工程に
は、例えば、塩酸−燐酸混合液（混合比=１：５）を用
いる。しかし、このエッチング液はInP層９とAlInAs層
７とのエッチング選択比がさほど大きくない（InP層の
エッチングレートとAlInAs層のエッチングレートとの差
があまり大きくない）。
は、例えば、塩酸−燐酸混合液（混合比=１：５）を用
いる。しかし、このエッチング液はInP層９とAlInAs層
７とのエッチング選択比がさほど大きくない（InP層の
エッチングレートとAlInAs層のエッチングレートとの差
があまり大きくない）。
【００１６】このため、リッジ形状が、必ずしも、図８
(c)に示すような、p-AlInAsクラッド層７とp-InPクラッ
ド層９の界面にリッジ底があるような理想的な形状にな
らず、図１０に示すように、p-AlInAsクラッド層７がオ
ーバーエッチされてp-AlInAsクラッド層厚ｔが設計値よ
りも薄くなったり、横方向にもオーバーエッチが進んで
リッジ幅ｗが設計値よりも実効的に狭くなったりする場
合が多い。
(c)に示すような、p-AlInAsクラッド層７とp-InPクラッ
ド層９の界面にリッジ底があるような理想的な形状にな
らず、図１０に示すように、p-AlInAsクラッド層７がオ
ーバーエッチされてp-AlInAsクラッド層厚ｔが設計値よ
りも薄くなったり、横方向にもオーバーエッチが進んで
リッジ幅ｗが設計値よりも実効的に狭くなったりする場
合が多い。
【００１７】また、このエッチング液はInP層９とAlInA
s層７とのエッチング選択比が大きくないために、マー
ジン時間（エッチングがp-AlInAsクラッド層に到達して
から、さらに余分に追加する時間）を十分に長くとるこ
とが出来ない。このため、ロット間、ウェハ間、ウェハ
面内での層厚分布やエッチングレートの分布に起因し
て、エッチング深さがp-AlInAsクラッド層７とp-InPク
ラッド層９の界面に到達せず、リッジ底がp-InPクラッ
ド層９途中にあるようなリッジ形状になることもある。
s層７とのエッチング選択比が大きくないために、マー
ジン時間（エッチングがp-AlInAsクラッド層に到達して
から、さらに余分に追加する時間）を十分に長くとるこ
とが出来ない。このため、ロット間、ウェハ間、ウェハ
面内での層厚分布やエッチングレートの分布に起因し
て、エッチング深さがp-AlInAsクラッド層７とp-InPク
ラッド層９の界面に到達せず、リッジ底がp-InPクラッ
ド層９途中にあるようなリッジ形状になることもある。
【００１８】このように、従来のAlGaInAs系リッジ導波
路型半導体レーザでは、ロット間、ウェハ間、ウェハ面
内でエッチング深さのばらつきを避けることが困難であ
った。
路型半導体レーザでは、ロット間、ウェハ間、ウェハ面
内でエッチング深さのばらつきを避けることが困難であ
った。
【００１９】ここで、リッジ底におけるリッジ幅ｗやリ
ッジ脇のクラッド層厚ｔがレーザ特性に与える影響につ
いて、図１１と図１２を用いて詳しく説明する。
ッジ脇のクラッド層厚ｔがレーザ特性に与える影響につ
いて、図１１と図１２を用いて詳しく説明する。
【００２０】図１１は、リッジエッチが不足して、リッ
ジ底がp-AlInAsクラッド層７に到達せず、p-InPクラッ
ド層９の途中にリッジ底がある場合を示している。それ
に対し、図１２は、リッジエッチが過剰となって、p-Al
InAsクラッド層７がオーバーエッチされてp-AlInAsクラ
ッド層７の途中にリッジ底がある場合を示している。
ジ底がp-AlInAsクラッド層７に到達せず、p-InPクラッ
ド層９の途中にリッジ底がある場合を示している。それ
に対し、図１２は、リッジエッチが過剰となって、p-Al
InAsクラッド層７がオーバーエッチされてp-AlInAsクラ
ッド層７の途中にリッジ底がある場合を示している。
【００２１】まず、リッジ幅ｗの影響であるが、図１１
に示すように、リッジ幅が広い（ｗ１）と、リッジ内に
流れる電流が多いので、閾値電流が大きくなる。逆に、
図１２に示すようにリッジ幅が狭い（ｗ２）と、リッジ
内に流れる電流が少ないので、閾値電流が小さくなる。
に示すように、リッジ幅が広い（ｗ１）と、リッジ内に
流れる電流が多いので、閾値電流が大きくなる。逆に、
図１２に示すようにリッジ幅が狭い（ｗ２）と、リッジ
内に流れる電流が少ないので、閾値電流が小さくなる。
【００２２】次に、リッジ脇のクラッド層厚ｔの影響で
あるが、図１１に示すように、リッジ脇のクラッド層厚
が厚い（ｔ１）と、リッジ脇に広がって流れる電流が増
えるため、閾値電流が増加する。また、発光領域が広が
るため、水平方向のビーム広がり角度（θh）が小さく
なり、アスペクト比（θv/θh）が大きくなる。逆に、
図１２に示すように、リッジ脇のクラッド層厚が薄い
（ｔ２）と、リッジ脇に広がって流れる電流が減るた
め、閾値電流が減少する。また、発光領域が狭まるた
め、水平方向のビーム広がり角度（θh）が大きくな
り、アスペクト比（θv/θh）が小さくなる。
あるが、図１１に示すように、リッジ脇のクラッド層厚
が厚い（ｔ１）と、リッジ脇に広がって流れる電流が増
えるため、閾値電流が増加する。また、発光領域が広が
るため、水平方向のビーム広がり角度（θh）が小さく
なり、アスペクト比（θv/θh）が大きくなる。逆に、
図１２に示すように、リッジ脇のクラッド層厚が薄い
（ｔ２）と、リッジ脇に広がって流れる電流が減るた
め、閾値電流が減少する。また、発光領域が狭まるた
め、水平方向のビーム広がり角度（θh）が大きくな
り、アスペクト比（θv/θh）が小さくなる。
【００２３】このように、リッジ幅ｗやリッジ脇のクラ
ッド層厚ｔのばらつきは、レーザの特性分布を大きく
し、半導体レーザを量産する場合の再現性や歩留まりを
損なう原因となる。
ッド層厚ｔのばらつきは、レーザの特性分布を大きく
し、半導体レーザを量産する場合の再現性や歩留まりを
損なう原因となる。
【００２４】第３は、リッジ脇のクラッド層厚ｔが薄く
なりすぎて、リッジ底がp-AlInAsクラッド層の途中にあ
るような場合、リッジ部とリッジがない部分との屈折率
差が大きくなりすぎて、光出力−電流特性にキンクが発
生するという問題である。
なりすぎて、リッジ底がp-AlInAsクラッド層の途中にあ
るような場合、リッジ部とリッジがない部分との屈折率
差が大きくなりすぎて、光出力−電流特性にキンクが発
生するという問題である。
【００２５】図１３に、リッジ底がp-AlInAsクラッド層
の途中にある場合のキンクの例を示す。キンクが実使用
条件よりも低出力レベルで発生している素子は、特性が
不安定であるため、使用することができない。また、キ
ンクが、実使用条件よりもはるかに高出力レベルで発生
している場合でも、何万時間、何十万時間という長時間
動作をした場合、キンクの発生する光出力レベルが低下
して、実使用条件での動作電流に影響を及ぼす可能性が
あり、望ましくない。
の途中にある場合のキンクの例を示す。キンクが実使用
条件よりも低出力レベルで発生している素子は、特性が
不安定であるため、使用することができない。また、キ
ンクが、実使用条件よりもはるかに高出力レベルで発生
している場合でも、何万時間、何十万時間という長時間
動作をした場合、キンクの発生する光出力レベルが低下
して、実使用条件での動作電流に影響を及ぼす可能性が
あり、望ましくない。
【００２６】このように、リッジ脇のクラッド層厚ｔが
薄くなりすぎると、光出力−電流特性にキンクを発生さ
せる原因となり、再現性や歩留まりを著しく低下させ
る。
薄くなりすぎると、光出力−電流特性にキンクを発生さ
せる原因となり、再現性や歩留まりを著しく低下させ
る。
【００２７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、AlGaInAs系の高性能で信頼性の高いリッジ導波
路型半導体レーザ及びその製造方法を提供することを目
的とする。
であり、AlGaInAs系の高性能で信頼性の高いリッジ導波
路型半導体レーザ及びその製造方法を提供することを目
的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】この発明に係るリッジ導
波路型半導体レーザは、AlGaInAs活性層と、このAlGaIn
As活性層上に形成されたAlInAsクラッド層と、このAlIn
Asクラッド層上に形成されたInGaAsPエッチングストッ
パ層と、このInGaAsPエッチングストッパ層上に形成さ
れ、かつInPクラッド層を含むリッジとを備え、かつ、
上記リッジの底部は上記InGaAsPエッチングストッパ層
に接しているものである。
波路型半導体レーザは、AlGaInAs活性層と、このAlGaIn
As活性層上に形成されたAlInAsクラッド層と、このAlIn
Asクラッド層上に形成されたInGaAsPエッチングストッ
パ層と、このInGaAsPエッチングストッパ層上に形成さ
れ、かつInPクラッド層を含むリッジとを備え、かつ、
上記リッジの底部は上記InGaAsPエッチングストッパ層
に接しているものである。
【００２９】又、リッジの底部にAlInAsクラッド層が形
成されているものである。
成されているものである。
【００３０】又、AlInAsクラッド層がガリウムを含有す
るものである。
るものである。
【００３１】この発明に係るリッジ導波路型半導体レー
ザの製造方法は、AlGaInAs活性層上にAlInAsクラッド層
を形成する工程と、上記AlInAsクラッド層上にInGaAsP
エッチングストッパ層を形成する工程と、上記InGaAsP
エッチングストッパ層上にInPクラッド層を形成する工
程と、上記InPクラッド層をエッチングしてリッジを形
成する工程とを含み、上記リッジを形成するエッチング
を上記InGaAsPエッチングストッパ層で止めるものであ
る。
ザの製造方法は、AlGaInAs活性層上にAlInAsクラッド層
を形成する工程と、上記AlInAsクラッド層上にInGaAsP
エッチングストッパ層を形成する工程と、上記InGaAsP
エッチングストッパ層上にInPクラッド層を形成する工
程と、上記InPクラッド層をエッチングしてリッジを形
成する工程とを含み、上記リッジを形成するエッチング
を上記InGaAsPエッチングストッパ層で止めるものであ
る。
【００３２】又、InGaAsPエッチングストッパ層上にInP
クラッド層を形成する工程より前に、上記InGaAsPエッ
チングストッパ層上にAlInAsクラッド層を形成する工程
を有するものである。
クラッド層を形成する工程より前に、上記InGaAsPエッ
チングストッパ層上にAlInAsクラッド層を形成する工程
を有するものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１であるAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レー
ザの断面図である。
施の形態１であるAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レー
ザの断面図である。
【００３４】図において、１はn-InP基板、２はn-InPク
ラッド層（厚さ1μｍ）、３はn-AlInAsクラッド層（厚
さ0.1μｍ）、４はn-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.1μ
ｍ）、５はAlGaInAsMQW（Multi Quantumn Well：多重量
子井戸）活性層、６はp-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.
1μｍ）、７はp-AlInAsクラッド層（厚さ0.1μｍ）、８
はｐ-InGaAsPエッチングストッパ層（厚さ0.05μｍ）、
９はp-InPクラッド層（厚さ1.5μｍ）、１０はp-InGaAs
Pバンド不連続緩和層、１１はp-InGaAsコンタクト層
（厚さ0.1μｍ）、１３はSiO2膜、１４はP側電極（Ti/A
u）、１５はn側電極（AuGe/Ni/Au）である。
ラッド層（厚さ1μｍ）、３はn-AlInAsクラッド層（厚
さ0.1μｍ）、４はn-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.1μ
ｍ）、５はAlGaInAsMQW（Multi Quantumn Well：多重量
子井戸）活性層、６はp-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.
1μｍ）、７はp-AlInAsクラッド層（厚さ0.1μｍ）、８
はｐ-InGaAsPエッチングストッパ層（厚さ0.05μｍ）、
９はp-InPクラッド層（厚さ1.5μｍ）、１０はp-InGaAs
Pバンド不連続緩和層、１１はp-InGaAsコンタクト層
（厚さ0.1μｍ）、１３はSiO2膜、１４はP側電極（Ti/A
u）、１５はn側電極（AuGe/Ni/Au）である。
【００３５】本発明では、図１に示すように、p-AlInAs
クラッド層７の直上はp-InGaAsPエッチングストッパ層
８に覆われているため、p-AlInAsクラッド層７がプロセ
ス途中で大気中に露出することがないので、p-AlInAsク
ラッド層７の酸化に起因する信頼性の問題を払拭でき
る。
クラッド層７の直上はp-InGaAsPエッチングストッパ層
８に覆われているため、p-AlInAsクラッド層７がプロセ
ス途中で大気中に露出することがないので、p-AlInAsク
ラッド層７の酸化に起因する信頼性の問題を払拭でき
る。
【００３６】加えて、p-AlInAsクラッド層７の直上に、
p-InGaAsPエッチングストッパ層８を有するために、リ
ッジ形成時のエッチングをp-InGaAsPエッチングストッ
パ層８で止めることができる。従って、エッチングによ
るp-AlInAsクラッド層７のロット間、ウェハ間、ウェハ
面内での厚さばらつきを抑制することができる。その結
果、しきい値電流、水平方向の光の広がり角度等のレー
ザ特性のばらつきや光出力−電流特性にキンクが発生す
ることを抑制することができる。
p-InGaAsPエッチングストッパ層８を有するために、リ
ッジ形成時のエッチングをp-InGaAsPエッチングストッ
パ層８で止めることができる。従って、エッチングによ
るp-AlInAsクラッド層７のロット間、ウェハ間、ウェハ
面内での厚さばらつきを抑制することができる。その結
果、しきい値電流、水平方向の光の広がり角度等のレー
ザ特性のばらつきや光出力−電流特性にキンクが発生す
ることを抑制することができる。
【００３７】なお、p-InGaAsPエッチングストッパ層８
の組成は、AlGaInAs MQW活性層５から発光されるレーザ
光（λ=1.3μm、1.55μm）を吸収しないように、λ=1.0
5〜1.10μmの波長の光を出す組成になるようにする。
の組成は、AlGaInAs MQW活性層５から発光されるレーザ
光（λ=1.3μm、1.55μm）を吸収しないように、λ=1.0
5〜1.10μmの波長の光を出す組成になるようにする。
【００３８】図２、３は本発明の実施の形態１に係るリ
ッジ導波路型半導体レーザの作製フローである。図２
(a)に示すように、例えばMOCVD法により、n-InP基板１
上に、n-InPクラッド層２、n-AlInAsクラッド層３、n-A
lGaInAs光閉じ込め層４、AlGaInAs MQW活性層５、p-AlG
aInAs光閉じ込め層６、p-AlInAsクラッド層７、p-InGaA
sPエッチングストッパ層８、p-InPクラッド層９、p-InG
aAsPバンド不連続緩和層１０、p-InGaAsコンタクト層１
１を積層成長する。
ッジ導波路型半導体レーザの作製フローである。図２
(a)に示すように、例えばMOCVD法により、n-InP基板１
上に、n-InPクラッド層２、n-AlInAsクラッド層３、n-A
lGaInAs光閉じ込め層４、AlGaInAs MQW活性層５、p-AlG
aInAs光閉じ込め層６、p-AlInAsクラッド層７、p-InGaA
sPエッチングストッパ層８、p-InPクラッド層９、p-InG
aAsPバンド不連続緩和層１０、p-InGaAsコンタクト層１
１を積層成長する。
【００３９】次に、図２(b)に示すように、SiO2膜１２
を形成し、写真製版によりリッジ部の上部のみ残し、他
の部分をエッチング除去する。
を形成し、写真製版によりリッジ部の上部のみ残し、他
の部分をエッチング除去する。
【００４０】次に、図２(c)に示すように、SiO2膜１２
をマスクにして、まず、ドライエッチングにより、SiO2
膜１２のない部分の下部のp-InGaAsコンタクト層１１、
p-InGaAsPバンド不連続緩和層１０、p-InPクラッド層９
の途中までをエッチング除去する。引き続き、ウェット
エッチングにより、p-InPクラッド層９を完全にエッチ
ングし、エッチングをp-InGaAsPエッチングストッパ層
８で止めることにより、リッジ部を形成する。
をマスクにして、まず、ドライエッチングにより、SiO2
膜１２のない部分の下部のp-InGaAsコンタクト層１１、
p-InGaAsPバンド不連続緩和層１０、p-InPクラッド層９
の途中までをエッチング除去する。引き続き、ウェット
エッチングにより、p-InPクラッド層９を完全にエッチ
ングし、エッチングをp-InGaAsPエッチングストッパ層
８で止めることにより、リッジ部を形成する。
【００４１】ここで、ウェットエッチング液として、例
えば塩酸と燐酸の混合液（混合比１：２）を用いれば、
InP層とInGaAsP層のエッチングの選択比が大きいので
（InP層のエッチングレートは早いが、InGaAsP層のエッ
チングレートは非常に遅い）、エッチングをp-InGaAsP
エッチングストッパ層８で止めることができる。また、
塩酸と燐酸の混合液は、下部方向にのみエッチングが進
み、横方向にはほとんどエッチングされないので、垂直
なリッジを形成することができる。
えば塩酸と燐酸の混合液（混合比１：２）を用いれば、
InP層とInGaAsP層のエッチングの選択比が大きいので
（InP層のエッチングレートは早いが、InGaAsP層のエッ
チングレートは非常に遅い）、エッチングをp-InGaAsP
エッチングストッパ層８で止めることができる。また、
塩酸と燐酸の混合液は、下部方向にのみエッチングが進
み、横方向にはほとんどエッチングされないので、垂直
なリッジを形成することができる。
【００４２】この時、エッチング時間をp-InPクラッド
層９を完全にエッチングできる時間より長く設定すれ
ば、エッチングはp-InGaAsPエッチングストッパ層８で
止まるので、ロット間、ウェハ間、ウェハ面内でエッチ
ング深さに、ばらつきが生じない。その結果、リッジ脇
のp-AlInAsクラッド層厚は、p-AlInAsクラッド層７の厚
さのみで決定されるので、ロット間、ウェハ間、ウェハ
面内でリッジ脇のp-AlInAsクラッド層厚のばらつきを小
さく抑制することができる。
層９を完全にエッチングできる時間より長く設定すれ
ば、エッチングはp-InGaAsPエッチングストッパ層８で
止まるので、ロット間、ウェハ間、ウェハ面内でエッチ
ング深さに、ばらつきが生じない。その結果、リッジ脇
のp-AlInAsクラッド層厚は、p-AlInAsクラッド層７の厚
さのみで決定されるので、ロット間、ウェハ間、ウェハ
面内でリッジ脇のp-AlInAsクラッド層厚のばらつきを小
さく抑制することができる。
【００４３】次に、図３(ａ)に示すように、SiO2膜１２
をエッチング除去するした後、SiO2膜１３を形成し、リ
ッジ部の上部のみ写真製版によりエッチング除去して、
p-InGaAsコンタクト層１１を露出させる。
をエッチング除去するした後、SiO2膜１３を形成し、リ
ッジ部の上部のみ写真製版によりエッチング除去して、
p-InGaAsコンタクト層１１を露出させる。
【００４４】次に、図３(ｂ)に示すように、レーザのp
側電極１４、n側電極１５を形成して、図１に示す本発
明のリッジ導波路型半導体レーザが完成する。
側電極１４、n側電極１５を形成して、図１に示す本発
明のリッジ導波路型半導体レーザが完成する。
【００４５】以上のように、実施の形態１では、p-AlIn
Asクラッド層７の直上はp-InGaAsPエッチングストッパ
層８に覆われているため、p-AlInAsクラッド層７がプロ
セス途中で大気中に露出することがないので、p-AlInAs
クラッド層７の酸化を防止でき、この酸化に起因する信
頼性の問題の発生を防ぐことができる。
Asクラッド層７の直上はp-InGaAsPエッチングストッパ
層８に覆われているため、p-AlInAsクラッド層７がプロ
セス途中で大気中に露出することがないので、p-AlInAs
クラッド層７の酸化を防止でき、この酸化に起因する信
頼性の問題の発生を防ぐことができる。
【００４６】加えて、p-AlInAsクラッド層７の直上に、
p-InGaAsPエッチングストッパ層８を有するために、リ
ッジ形成時のエッチングをp-InGaAsPエッチングストッ
パ層８で止めることができる。従って、エッチングによ
るp-AlInAsクラッド層７のロット間、ウェハ間、ウェハ
面内での厚さばらつきを抑制することができる。その結
果、しきい値電流、水平方向の光の広がり角度等のレー
ザ特性のばらつきや光出力−電流特性にキンクが発生す
ることを抑制することができる。
p-InGaAsPエッチングストッパ層８を有するために、リ
ッジ形成時のエッチングをp-InGaAsPエッチングストッ
パ層８で止めることができる。従って、エッチングによ
るp-AlInAsクラッド層７のロット間、ウェハ間、ウェハ
面内での厚さばらつきを抑制することができる。その結
果、しきい値電流、水平方向の光の広がり角度等のレー
ザ特性のばらつきや光出力−電流特性にキンクが発生す
ることを抑制することができる。
【００４７】実施の形態２．図４は本発明の実施の形態
２であるAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レーザの断面
図である。
２であるAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レーザの断面
図である。
【００４８】図において、１はn-InP基板、２はn-InPク
ラッド層（厚さ1μｍ）、３はn-AlInAsクラッド層（厚
さ0.1μｍ）、４はn-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.1μ
ｍ）、５はAlGaInAsMQW（Multi Quantumn Well：多重量
子井戸）活性層、６はp-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.
1μｍ）、７１はp-AlInAs第一クラッド層、７２はp-AlI
nAs第二クラッド層、８はｐ-InGaAsPエッチングストッ
パ層（厚さ0.05μｍ）、９はp-InPクラッド層（厚さ1.5
μｍ）、１０はp-InGaAsPバンド不連続緩和層、１１はp
-InGaAsコンタクト層（厚さ0.1μｍ）、１３はSiO2膜、
１４はP側電極（Ti/Au）、１５はn側電極（AuGe/Ni/A
u）である。
ラッド層（厚さ1μｍ）、３はn-AlInAsクラッド層（厚
さ0.1μｍ）、４はn-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.1μ
ｍ）、５はAlGaInAsMQW（Multi Quantumn Well：多重量
子井戸）活性層、６はp-AlGaInAs光閉じ込め層（厚さ0.
1μｍ）、７１はp-AlInAs第一クラッド層、７２はp-AlI
nAs第二クラッド層、８はｐ-InGaAsPエッチングストッ
パ層（厚さ0.05μｍ）、９はp-InPクラッド層（厚さ1.5
μｍ）、１０はp-InGaAsPバンド不連続緩和層、１１はp
-InGaAsコンタクト層（厚さ0.1μｍ）、１３はSiO2膜、
１４はP側電極（Ti/Au）、１５はn側電極（AuGe/Ni/A
u）である。
【００４９】この実施の形態２は、p-AlInAsクラッド層
（p-AlInAs第一クラッド層７１とp-AlInAs第二クラッド
層７２）の途中にp-InGaAsPエッチングストッパ層８を
有する点が実施の形態１と異なる。
（p-AlInAs第一クラッド層７１とp-AlInAs第二クラッド
層７２）の途中にp-InGaAsPエッチングストッパ層８を
有する点が実施の形態１と異なる。
【００５０】しかし、実施の形態２も、実施の形態１と
同様、p-AlInAs第一クラッド層７１の直上はp-InGaAsP
エッチングストッパ層８に覆われているため、p-AlInAs
第一クラッド層７１がプロセス途中で大気中に露出する
ことがなく、p-AlInAs第一クラッド層７１の酸化に起因
する信頼性の問題を回避できる。
同様、p-AlInAs第一クラッド層７１の直上はp-InGaAsP
エッチングストッパ層８に覆われているため、p-AlInAs
第一クラッド層７１がプロセス途中で大気中に露出する
ことがなく、p-AlInAs第一クラッド層７１の酸化に起因
する信頼性の問題を回避できる。
【００５１】又、実施の形態１と同様、リッジ形成のエ
ッチングに用いるエッチング液の種類と組成を適当に選
べば、AlInAs層とInGaAsP層のエッチングの選択比が大
きくとることができ（AlInAs層のエッチングレートは早
いが、InGaAsP層のエッチングレートは非常に遅い）、
エッチングをp-InGaAsPエッチングストッパ層８で止め
ることができる。
ッチングに用いるエッチング液の種類と組成を適当に選
べば、AlInAs層とInGaAsP層のエッチングの選択比が大
きくとることができ（AlInAs層のエッチングレートは早
いが、InGaAsP層のエッチングレートは非常に遅い）、
エッチングをp-InGaAsPエッチングストッパ層８で止め
ることができる。
【００５２】その結果、エッチングによるp-AlInAs第一
クラッド層７１のロット間、ウェハ間、ウェハ面内での
厚さばらつきを抑制することができ、しきい値電流、水
平方向の光の広がり角度等のレーザ特性のばらつきや光
出力−電流特性にキンクが発生することを抑制すること
ができる。
クラッド層７１のロット間、ウェハ間、ウェハ面内での
厚さばらつきを抑制することができ、しきい値電流、水
平方向の光の広がり角度等のレーザ特性のばらつきや光
出力−電流特性にキンクが発生することを抑制すること
ができる。
【００５３】なお、p-InGaAsPエッチングストッパ層８
の組成は、実施の形態１と同様、AlGaInAsMQW活性層５
から発光されるレーザ光（λ=1.3μm、1.55μm）を吸収
しないように、λ=1.05〜1.10μmの波長の光を出す組成
とする。
の組成は、実施の形態１と同様、AlGaInAsMQW活性層５
から発光されるレーザ光（λ=1.3μm、1.55μm）を吸収
しないように、λ=1.05〜1.10μmの波長の光を出す組成
とする。
【００５４】図５、６は本発明の実施の形態２に係るリ
ッジ導波路型半導体レーザの作製フローである。図５
(a)に示すように、例えばMOCVD法により、n-InP基板１
上に、n-InPクラッド層２、n-AlInAsクラッド層３、n-A
lGaInAs光閉じ込め層４、AlGaInAs MQW活性層５、p-AlG
aInAs光閉じ込め層６、p-AlInAs第一クラッド層７１、p
-InGaAsPエッチングストッパ層８、p-AlInAs第二クラッ
ド層７２、p-InPクラッド層９、p-InGaAsPバンド不連続
緩和層１０、p-InGaAsコンタクト層１１を積層成長す
る。
ッジ導波路型半導体レーザの作製フローである。図５
(a)に示すように、例えばMOCVD法により、n-InP基板１
上に、n-InPクラッド層２、n-AlInAsクラッド層３、n-A
lGaInAs光閉じ込め層４、AlGaInAs MQW活性層５、p-AlG
aInAs光閉じ込め層６、p-AlInAs第一クラッド層７１、p
-InGaAsPエッチングストッパ層８、p-AlInAs第二クラッ
ド層７２、p-InPクラッド層９、p-InGaAsPバンド不連続
緩和層１０、p-InGaAsコンタクト層１１を積層成長す
る。
【００５５】次に、図５(b)に示すように、SiO2膜１２
を形成し、写真製版によりリッジ部の上部のみ残し、他
の部分をエッチング除去する。
を形成し、写真製版によりリッジ部の上部のみ残し、他
の部分をエッチング除去する。
【００５６】次に、図５(c)に示すように、SiO2膜１２
をマスクにして、まず、ドライエッチングにより、SiO2
膜１２のない部分の下部のp-InGaAsコンタクト層１１、
p-InGaAsPバンド不連続緩和層１０、p-InPクラッド層９
の途中までをエッチング除去する。引き続き、ウェット
エッチングにより、p-InPクラッド層９の残りとp-AlInA
s 第二クラッド層７２を完全にエッチングし、エッチン
グをp-InGaAsPエッチングストッパ層８で止めることに
より、リッジ部を形成する。
をマスクにして、まず、ドライエッチングにより、SiO2
膜１２のない部分の下部のp-InGaAsコンタクト層１１、
p-InGaAsPバンド不連続緩和層１０、p-InPクラッド層９
の途中までをエッチング除去する。引き続き、ウェット
エッチングにより、p-InPクラッド層９の残りとp-AlInA
s 第二クラッド層７２を完全にエッチングし、エッチン
グをp-InGaAsPエッチングストッパ層８で止めることに
より、リッジ部を形成する。
【００５７】ここで、p-InPクラッド層９の残りとp-AlI
nAs 第二クラッド層７２のエッチングに用いるウェット
エッチング液は、p-AlInAs第二クラッド層７２とp-InGa
AsPエッチングストッパ層８とのエッチング選択比が大
きくさえあれば（AlInAs層のエッチングレートは早い
が、InGaAsP層のエッチングレートは非常に遅い）、p-I
nPクラッド層９の残りとp-AlInAs 第二クラッド層７２
を１種類のエッチング液でエッチングしてもよいし、p-
InPクラッド層９の残りとp-AlInAs 第二クラッド層７２
を異なるエッチング液でエッチングしてもよい。
nAs 第二クラッド層７２のエッチングに用いるウェット
エッチング液は、p-AlInAs第二クラッド層７２とp-InGa
AsPエッチングストッパ層８とのエッチング選択比が大
きくさえあれば（AlInAs層のエッチングレートは早い
が、InGaAsP層のエッチングレートは非常に遅い）、p-I
nPクラッド層９の残りとp-AlInAs 第二クラッド層７２
を１種類のエッチング液でエッチングしてもよいし、p-
InPクラッド層９の残りとp-AlInAs 第二クラッド層７２
を異なるエッチング液でエッチングしてもよい。
【００５８】この時、エッチング時間をp-AlInP第二ク
ラッド層７２を完全にエッチングできる時間より長く設
定すれば、エッチングはp-InGaAsPエッチングストッパ
層８で止まるので、ロット間、ウェハ間、ウェハ面内で
エッチング深さに、ばらつきが生じない。
ラッド層７２を完全にエッチングできる時間より長く設
定すれば、エッチングはp-InGaAsPエッチングストッパ
層８で止まるので、ロット間、ウェハ間、ウェハ面内で
エッチング深さに、ばらつきが生じない。
【００５９】次に、図６(ａ)に示すように、SiO2膜１２
をエッチング除去するした後、SiO2膜１３を形成し、リ
ッジ部の上部のみ写真製版によりエッチング除去して、
p-InGaAsコンタクト層１１を露出させる。
をエッチング除去するした後、SiO2膜１３を形成し、リ
ッジ部の上部のみ写真製版によりエッチング除去して、
p-InGaAsコンタクト層１１を露出させる。
【００６０】次に、図６(ｂ)に示すように、レーザのp
側電極１４、n側電極１５を形成して、図４に示す本発
明のリッジ導波路型半導体レーザが完成する。
側電極１４、n側電極１５を形成して、図４に示す本発
明のリッジ導波路型半導体レーザが完成する。
【００６１】以上のように、実施の形態２では、図４に
示すように、p-AlInAs第一クラッド層７１の直上はp-In
GaAsPエッチングストッパ層８に覆われているため、p-A
lInAs第一クラッド層７１がプロセス途中で大気中に露
出することがないので、p-AlInAs第一クラッド層７１の
酸化を防止でき、この酸化に起因する信頼性の問題の発
生を防ぐことができる。
示すように、p-AlInAs第一クラッド層７１の直上はp-In
GaAsPエッチングストッパ層８に覆われているため、p-A
lInAs第一クラッド層７１がプロセス途中で大気中に露
出することがないので、p-AlInAs第一クラッド層７１の
酸化を防止でき、この酸化に起因する信頼性の問題の発
生を防ぐことができる。
【００６２】又、p-AlInAs第一クラッド層７１とp-AlIn
As第二クラッド層７２の間に、p-InGaAsPエッチングス
トッパ層８を有するため、リッジ形成時のエッチングを
p-AlInAsクラッド層中のエッチングストッパ層８で止め
ることができる。その結果、エッチングによるp-AlInAs
残し厚のロット間、ウェハ間、ウェハ面内での厚さばら
つきを小さくすることができ、しきい値電流、水平方向
の光の広がり角度等のレーザ特性のばらつきを抑制でき
る。
As第二クラッド層７２の間に、p-InGaAsPエッチングス
トッパ層８を有するため、リッジ形成時のエッチングを
p-AlInAsクラッド層中のエッチングストッパ層８で止め
ることができる。その結果、エッチングによるp-AlInAs
残し厚のロット間、ウェハ間、ウェハ面内での厚さばら
つきを小さくすることができ、しきい値電流、水平方向
の光の広がり角度等のレーザ特性のばらつきを抑制でき
る。
【００６３】又、本実施の形態においては、p-AlInAsク
ラッド層（p-AlInAs第一クラッド層７１とp-AlInAs第二
クラッド層７２）の途中にp-InGaAsPエッチングストッ
パ層８を有するので、リッジ脇のクラッド層（即ち、p-
AlInAs第一クラッド層７１）の厚さを薄くでき、リッジ
脇に広がる電流を減少させることができる。そのため、
閾値電流が減少させたり、水平方向のビーム広がり角度
を大きくしたり、アスペクト比を小さくすることが可能
となる。
ラッド層（p-AlInAs第一クラッド層７１とp-AlInAs第二
クラッド層７２）の途中にp-InGaAsPエッチングストッ
パ層８を有するので、リッジ脇のクラッド層（即ち、p-
AlInAs第一クラッド層７１）の厚さを薄くでき、リッジ
脇に広がる電流を減少させることができる。そのため、
閾値電流が減少させたり、水平方向のビーム広がり角度
を大きくしたり、アスペクト比を小さくすることが可能
となる。
【００６４】尚、上記実施の形態１及び２における、p-
AlInAsクラッド層７、p-AlInAs第一クラッド層７１、p-
AlInAs第二クラッド層７２及びn-AlInAsクラッド層３
は、微量のＧａを含んでいてもかまわない。
AlInAsクラッド層７、p-AlInAs第一クラッド層７１、p-
AlInAs第二クラッド層７２及びn-AlInAsクラッド層３
は、微量のＧａを含んでいてもかまわない。
【００６５】
【発明の効果】この発明に係るリッジ導波路型半導体レ
ーザは、AlGaInAs活性層と、このAlGaInAs活性層上に形
成されたAlInAsクラッド層と、このAlInAsクラッド層上
に形成されたInGaAsPエッチングストッパ層と、このInG
aAsPエッチングストッパ層上に形成され、かつInPクラ
ッド層を含むリッジとを備え、かつ、上記リッジの底部
は上記InGaAsPエッチングストッパ層に接しているの
で、上記Ａｌを含むクラッド層の酸化を防止でき、その
ため、このクラッド層の酸化に起因する信頼性の問題の
発生を防ぐことができる。
ーザは、AlGaInAs活性層と、このAlGaInAs活性層上に形
成されたAlInAsクラッド層と、このAlInAsクラッド層上
に形成されたInGaAsPエッチングストッパ層と、このInG
aAsPエッチングストッパ層上に形成され、かつInPクラ
ッド層を含むリッジとを備え、かつ、上記リッジの底部
は上記InGaAsPエッチングストッパ層に接しているの
で、上記Ａｌを含むクラッド層の酸化を防止でき、その
ため、このクラッド層の酸化に起因する信頼性の問題の
発生を防ぐことができる。
【００６６】又、リッジの底部にAlInAsクラッド層が形
成されているので、さらに、リッジ脇のクラッド層の厚
さを薄くでき、リッジ脇に広がる電流を減少させること
ができる。
成されているので、さらに、リッジ脇のクラッド層の厚
さを薄くでき、リッジ脇に広がる電流を減少させること
ができる。
【００６７】又、AlInAsクラッド層がガリウムを含有す
るので、上記クラッド層の組成の自由度を増すことがで
きる。
るので、上記クラッド層の組成の自由度を増すことがで
きる。
【００６８】この発明に係るリッジ導波路型半導体レー
ザの製造方法は、AlGaInAs活性層上にAlInAsクラッド層
を形成する工程と、上記AlInAsクラッド層上にInGaAsP
エッチングストッパ層を形成する工程と、上記InGaAsP
エッチングストッパ層上にInPクラッド層を形成する工
程と、上記InPクラッド層をエッチングしてリッジを形
成する工程とを含み、上記リッジを形成するエッチング
を上記InGaAsPエッチングストッパ層で止めるので、上
記Ａｌを含むクラッド層の酸化を防止でき、そのため、
このクラッド層の酸化に起因する信頼性の問題の発生を
防ぐことができる。
ザの製造方法は、AlGaInAs活性層上にAlInAsクラッド層
を形成する工程と、上記AlInAsクラッド層上にInGaAsP
エッチングストッパ層を形成する工程と、上記InGaAsP
エッチングストッパ層上にInPクラッド層を形成する工
程と、上記InPクラッド層をエッチングしてリッジを形
成する工程とを含み、上記リッジを形成するエッチング
を上記InGaAsPエッチングストッパ層で止めるので、上
記Ａｌを含むクラッド層の酸化を防止でき、そのため、
このクラッド層の酸化に起因する信頼性の問題の発生を
防ぐことができる。
【００６９】又、InGaAsPエッチングストッパ層上にInP
クラッド層を形成する工程より前に、上記InGaAsPエッ
チングストッパ層上にAlInAsクラッド層を形成する工程
を有するので、さらに、リッジ脇のクラッド層の厚さを
薄くでき、リッジ脇に広がる電流を減少させることがで
きる。
クラッド層を形成する工程より前に、上記InGaAsPエッ
チングストッパ層上にAlInAsクラッド層を形成する工程
を有するので、さらに、リッジ脇のクラッド層の厚さを
薄くでき、リッジ脇に広がる電流を減少させることがで
きる。
【図１】 本発明の実施の形態１に係るAlGaInAs系リッ
ジ導波路型半導体レーザの断面図である。
ジ導波路型半導体レーザの断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係るAlGaInAs系リッ
ジ導波路型半導体レーザの作製フローの一部を示す断面
図である。
ジ導波路型半導体レーザの作製フローの一部を示す断面
図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係るAlGaInAs系リッ
ジ導波路型半導体レーザの作製フローの一部を示す断面
図である。
ジ導波路型半導体レーザの作製フローの一部を示す断面
図である。
【図４】 本発明の実施の形態２に係るAlGaInAs系リッ
ジ導波路型半導体レーザの断面図である。
ジ導波路型半導体レーザの断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に係るAlGaInAs系リッ
ジ導波路型半導体レーザの作製フローの一部を示す断面
図である。
ジ導波路型半導体レーザの作製フローの一部を示す断面
図である。
【図６】 本発明の実施の形態２に係るAlGaInAs系リッ
ジ導波路型半導体レーザの作製フローの一部を示す断面
図である。
ジ導波路型半導体レーザの作製フローの一部を示す断面
図である。
【図７】 従来のAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レー
ザの一例を示す断面図である。
ザの一例を示す断面図である。
【図８】 従来のAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レー
ザの作製フローの一部を示す断面図である。
ザの作製フローの一部を示す断面図である。
【図９】 従来のAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レー
ザの作製フローの一部を示す断面図である。
ザの作製フローの一部を示す断面図である。
【図１０】 従来のAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レ
ーザにおいて、リッジエッチが過剰になって、p-AlInAs
クラッド層の途中にリッジ底がある場合を示す断面図で
ある。
ーザにおいて、リッジエッチが過剰になって、p-AlInAs
クラッド層の途中にリッジ底がある場合を示す断面図で
ある。
【図１１】 従来のAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レ
ーザにおいて、リッジエッチが不足して、リッジ底がp-
AlInAsクラッド層に到達せず、p-InPクラッド層の途中
にリッジ底がある場合の電流の広がりと光の分布を示す
断面図である。
ーザにおいて、リッジエッチが不足して、リッジ底がp-
AlInAsクラッド層に到達せず、p-InPクラッド層の途中
にリッジ底がある場合の電流の広がりと光の分布を示す
断面図である。
【図１２】 従来のAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レ
ーザにおいて、リッジエッチが過剰になって、p-AlInAs
クラッド層の途中にリッジ底がある場合の電流の広がり
と光の分布を示す断面図である。
ーザにおいて、リッジエッチが過剰になって、p-AlInAs
クラッド層の途中にリッジ底がある場合の電流の広がり
と光の分布を示す断面図である。
【図１３】 従来のAlGaInAs系リッジ導波路型半導体レ
ーザにおいて、リッジエッチが過剰になって、p-AlInAs
クラッド層の途中にリッジ底がある場合の光出力−電流
特性の例を示す図である。
ーザにおいて、リッジエッチが過剰になって、p-AlInAs
クラッド層の途中にリッジ底がある場合の光出力−電流
特性の例を示す図である。
１ n-InP基板、 ２ n-InPクラッド層、 ３ n-AlIn
Asクラッド層、４ n-AlGaInAs光閉じ込め層、 ５ Al
GaInAsMQW活性層、６ p-AlGaInAs光閉じ込め層、 ７
p-AlInAsクラッド層、８ p-InGaAsPエッチングスト
ッパ層、 ９ p-InPクラッド層、１０ p-InGaAsPバン
ド不連続緩和層、 １１ p-InGaAsコンタクト層、１２
SiO2膜、 １３ SiO2膜、 １４ P側電極、 １５
n側電極、７１ p-AlInAs第一クラッド層、 ７２ p
-AlInAs第二クラッド層。
Asクラッド層、４ n-AlGaInAs光閉じ込め層、 ５ Al
GaInAsMQW活性層、６ p-AlGaInAs光閉じ込め層、 ７
p-AlInAsクラッド層、８ p-InGaAsPエッチングスト
ッパ層、 ９ p-InPクラッド層、１０ p-InGaAsPバン
ド不連続緩和層、 １１ p-InGaAsコンタクト層、１２
SiO2膜、 １３ SiO2膜、 １４ P側電極、 １５
n側電極、７１ p-AlInAs第一クラッド層、 ７２ p
-AlInAs第二クラッド層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F045 AA04 AB12 AB17 AB18 AB32 AF04 BB16 CA12 DA55 HA13 HA14 5F073 AA13 AA53 AA74 BA01 CA15 CB02 DA05 DA21 EA16 EA28
Claims (5)
- 【請求項１】 AlGaInAs活性層と、 このAlGaInAs活性層上に形成されたAlInAsクラッド層
と、 このAlInAsクラッド層上に形成されたInGaAsPエッチン
グストッパ層と、 このInGaAsPエッチングストッパ層上に形成され、かつI
nPクラッド層を含むリッジとを備えたリッジ導波路型半
導体レーザにおいて、 上記リッジの底部は上記InGaAsPエッチングストッパ層
に接していることを特徴とするリッジ導波路型半導体レ
ーザ。 - 【請求項２】 リッジの底部にはAlInAsクラッド層が形
成されていることを特徴とする請求項１記載のリッジ導
波路型半導体レーザ。 - 【請求項３】 AlInAsクラッド層はガリウムを含有する
ことを特徴とする請求項２記載のリッジ導波路型半導体
レーザ。 - 【請求項４】 AlGaInAs活性層上にAlInAsクラッド層を
形成する工程と、 上記AlInAsクラッド層上にInGaAsPエッチングストッパ
層を形成する工程と、 上記InGaAsPエッチングストッパ層上にInPクラッド層を
形成する工程と、 上記InPクラッド層をエッチングしてリッジを形成する
工程とを含むリッジ導波路型半導体レーザの製造方法に
おいて、 上記リッジを形成するエッチングを上記InGaAsPエッチ
ングストッパ層で止めることを特徴とするリッジ導波路
型半導体レーザの製造方法。 - 【請求項５】 InGaAsPエッチングストッパ層上にInPク
ラッド層を形成する工程より前に、上記InGaAsPエッチ
ングストッパ層上にAlInAsクラッド層を形成する工程を
有する請求項４記載のリッジ導波路型半導体レーザの製
造方法。
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| JP2000200836A JP2002026453A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | リッジ導波路型半導体レーザ及びその製造方法 |
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