JP2003298190A - Semiconductor laser element and its fabricating method - Google Patents

Semiconductor laser element and its fabricating method

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JP2003298190A
JP2003298190A JP2002099988A JP2002099988A JP2003298190A JP 2003298190 A JP2003298190 A JP 2003298190A JP 2002099988 A JP2002099988 A JP 2002099988A JP 2002099988 A JP2002099988 A JP 2002099988A JP 2003298190 A JP2003298190 A JP 2003298190A
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Japan
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layer
semiconductor laser
ridge
laser device
semiconductor
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Application number
JP2002099988A
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Inventor
Kenji Uchida
憲治 内田
Toshinori Hirataka
敏則 平高
Yoshiyuki Kani
義之 可児
Yukio Kato
幸雄 加藤
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Opnext Japan Inc
Original Assignee
Opnext Japan Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the reliability and the yield of a ridge waveguide semiconductor laser element while minimizing increase of fabrication process. <P>SOLUTION: A ridge protective layer 10 patterned into stripe is provided on the opposite sides of a ridge waveguide 11 through a space region. The ridge protective layer 10 is composed of a high resistance semiconductor material of nondoped InP or Fe doped InP. Since the upper surface of the ridge protective layer 10 is lower than the upper surface of the waveguide 11, the ridge waveguide 11 is protected against damage during fabrication process of element and chipping of crystal is reduced significantly. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ素子
およびその製造技術に関し、特に、光通信データリンク
用の光源として用いるリッジ導波路構造の半導体レーザ
素子に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique effectively applied to a semiconductor laser device having a ridge waveguide structure used as a light source for an optical communication data link.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体レーザにおいては、電流
注入の高効率化とレーザ光の横モード制御を目的とし
て、第2のクラッド層中にリッジ状の導波路構造を形成
する。この種のリッジ導波路型半導体レーザは、その素
子構造の違いから、リッジ導波路構造を形成した後、そ
の両脇を伝導性が異なる半導体層で埋め込む第1の素子
構造と、リッジ導波路構造を形成した後、その両脇を半
導体層で埋め込まない第2の素子構造とに大別される。
また、上記第2の素子構造の改良技術として、Kubota e
t al., Jpn. J. Appl. Phys. Vol39, pp2297 (2000) に
記載されているように、リッジ導波路部の両脇を有機物
材料等で埋め込んで保護する構造が知られている。
2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor laser, a ridge-shaped waveguide structure is formed in a second cladding layer for the purpose of improving the efficiency of current injection and controlling the transverse mode of laser light. This type of ridge waveguide type semiconductor laser has a difference in element structure. Therefore, after forming a ridge waveguide structure, a first element structure in which both sides are filled with semiconductor layers having different conductivity, and a ridge waveguide structure. After being formed, it is roughly divided into a second element structure in which both sides are not filled with a semiconductor layer.
In addition, as a technique for improving the second element structure, Kubota e
As described in T al., Jpn. J. Appl. Phys. Vol39, pp2297 (2000), there is known a structure in which both sides of the ridge waveguide part are embedded and protected by an organic material or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述したリッジ導波路
型半導体レーザのうち、リッジ導波路構造の両脇を伝導
性が異なる半導体層で埋め込む第1の素子構造は、レー
ザ光の横モード制御性が向上する反面、少なくとも2回
以上の結晶成長工程を必要とする。さらに、素子の製造
工程が増えるため、製造コストが増加するという欠点が
ある。
Among the ridge waveguide type semiconductor lasers described above, the first element structure in which both sides of the ridge waveguide structure are filled with semiconductor layers having different conductivity is the transverse mode controllability of laser light. However, at least two or more crystal growth steps are required. Furthermore, there is a drawback that the manufacturing cost increases because the number of manufacturing steps of the element increases.

【0004】一方、リッジ導波路構造の両脇を半導体層
で埋め込まない第2の素子構造は、結晶成長工程が1回
で済むために、製造工程が簡略化されるといった利点を
有する。しかしながら、本素子構造の場合、製造プロセ
スおよび組み立て工程において、リッジ導波路が空間的
に露出しているために、角部の結晶が欠け易い。その結
果、素子の基本特性および信頼性が劣化し、歩留りが著
しく低下するといった問題を抱えている。また、その対
策としてリッジ導波路部の両脇を有機物材料などで埋め
込んで保護する前記改良構造は、製造工程が増えてしま
うという問題が生じる。
On the other hand, the second element structure in which neither side of the ridge waveguide structure is filled with the semiconductor layer has an advantage that the manufacturing process is simplified because the crystal growth process is performed only once. However, in the case of this element structure, the ridge waveguide is spatially exposed during the manufacturing process and the assembling process, so that the crystal at the corner portion is likely to be chipped. As a result, there are problems that the basic characteristics and reliability of the device are deteriorated and the yield is significantly reduced. Further, as a countermeasure, the above-mentioned improved structure in which both sides of the ridge waveguide portion are filled with an organic material or the like for protection causes a problem that the number of manufacturing steps increases.

【0005】本発明の目的は、リッジ導波路型半導体レ
ーザ素子の製造工程の増加を最小限に抑えつつ、その信
頼性および歩留まりを向上させることのできる技術を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the reliability and the yield of the ridge waveguide type semiconductor laser device while minimizing the increase in the number of manufacturing steps.

【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0008】本発明によるリッジ導波路型半導体レーザ
素子は、半導体基板上に少なくとも第1導電型の第1ク
ラッド層と、活性層と、第2導電型の第2クラッド層と
を有すると共に、リッジ状の導波路構造を備えており、
前記導波路構造の上面は、前記導波路構造の両側の空間
領域を挟んで前記導波路構造の両側に形成された保護層
の上面よりも低くなっているものである。
A ridge waveguide type semiconductor laser device according to the present invention has at least a first clad layer of a first conductivity type, an active layer, and a second clad layer of a second conductivity type on a semiconductor substrate. Equipped with a waveguide structure,
The upper surface of the waveguide structure is lower than the upper surfaces of the protective layers formed on both sides of the waveguide structure with the space regions on both sides of the waveguide structure sandwiched therebetween.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, members having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0010】(実施の形態1)本実施の形態は、発振波
長1.3μm帯のリッジ導波路型半導体レーザ素子に適
用したものであり、その製造方法を工程順に説明すれば
次の通りである。
(Embodiment 1) This embodiment is applied to a ridge waveguide type semiconductor laser device having an oscillation wavelength of 1.3 μm band, and its manufacturing method will be described below in the order of steps. .

【0011】まず、図1に示すように、n型InP(イ
ンジウムリン)からなる半導体基板1を用意し、周知の
有機金属気相成長法を用いて、その上部に膜厚200n
mのn型InPからなるバッファ層2、膜厚500nm
のn型InPからなるクラッド層3、膜厚30nmのn
型InAlAs(インジウムアルミニウムヒ素)層4、
膜厚5nmのInGaAlAs(インジウムガリウムア
ルミニウムヒ素)井戸層と膜厚8nmのInGaAlA
s障壁層とからなるInGaAlAs系歪多重量子井戸
構造活性層5、膜厚30nmのp型InAlAs層6、
膜厚1600nmのp型InPからなるクラッド層7、
膜厚30nmのp型InGaAsP(インジウムガリウ
ムヒ素リン)からなるヘテロ障壁低減層8、膜厚200
nmのp型InGaAs(インジウムガリウムヒ素)か
らなるコンタクト層9および膜厚700nmのノンドー
プInPからなるリッジ保護層10を順次成長させる。
First, as shown in FIG. 1, a semiconductor substrate 1 made of n-type InP (indium phosphide) is prepared, and a film thickness of 200 n is formed on the semiconductor substrate 1 by a well-known metal organic chemical vapor deposition method.
m n-type InP buffer layer 2, film thickness 500 nm
N-type InP clad layer 3 having a film thickness of 30 nm
Type InAlAs (indium aluminum arsenide) layer 4,
InGaAlAs (indium gallium aluminum arsenide) well layer with a thickness of 5 nm and InGaAlA with a thickness of 8 nm
InGaAlAs strained multiple quantum well structure active layer 5 composed of an s barrier layer, p-type InAlAs layer 6 having a film thickness of 30 nm,
A clad layer 7 made of p-type InP having a film thickness of 1600 nm,
Hetero barrier reduction layer 8 made of p-type InGaAsP (indium gallium arsenide phosphide) with a thickness of 30 nm, thickness 200
The contact layer 9 made of p-type InGaAs (indium gallium arsenide) and the ridge protection layer 10 made of non-doped InP having a thickness of 700 nm are sequentially grown.

【0012】なお、ここでは歪多重量子井戸構造活性層
5としてInGaAlAs系材料を使用したが、InG
aAsP系材料でも構わない。また、無効電流を抑制す
るためにリッジ保護層をノンドープInPで構成した
が、他の高抵抗半導体材料、例えばFeドープInPな
どで構成することもできる。
Although the InGaAlAs system material is used as the strained multiple quantum well structure active layer 5 here, InG
An aAsP-based material may also be used. Although the ridge protective layer is made of non-doped InP to suppress the reactive current, it may be made of other high resistance semiconductor material such as Fe-doped InP.

【0013】次に、図2に示すように、周知のフォトリ
ソグラフィ技術(フォトレジスト膜をマスクにしたエッ
チング技術)を用い、リッジ導波路を形成する領域のリ
ッジ保護層10を幅25μmのストライプ状にパターニ
ングして開口部17を形成する。このとき、開口部17
の底部には、p型InGaAsからなるコンタクト層9
の表面が露出する。
Next, as shown in FIG. 2, the well-known photolithography technique (etching technique using a photoresist film as a mask) is used to form the ridge protective layer 10 in the region where the ridge waveguide is to be formed into a stripe shape having a width of 25 μm. Then, the openings 17 are formed by patterning. At this time, the opening 17
The contact layer 9 made of p-type InGaAs is formed on the bottom of the
The surface of is exposed.

【0014】次に、図3に示すように、フォトリソグラ
フィ技術を用いて開口部17の底部をp型InPからな
るクラッド層7の中途部までエッチングする。これによ
り、開口部17の中央に、1.3μmの幅を有するリッ
ジ状のp型InPからなる導波路11が形成される。
Next, as shown in FIG. 3, the bottom of the opening 17 is etched by photolithography to the middle of the cladding layer 7 made of p-type InP. As a result, the waveguide 11 made of ridge-shaped p-type InP having a width of 1.3 μm is formed in the center of the opening 17.

【0015】次に、図4に示すように、CVD法で膜厚
300nmの酸化シリコン膜12を堆積した後、フォト
レジスト膜をマスクにしたドライエッチングで導波路1
1の上面の一部の酸化シリコン膜12を除去し、導波路
11の上面の一部を露出させる。
Next, as shown in FIG. 4, a silicon oxide film 12 having a thickness of 300 nm is deposited by a CVD method, and then the waveguide 1 is formed by dry etching using a photoresist film as a mask.
A part of the silicon oxide film 12 on the upper surface of 1 is removed to expose a part of the upper surface of the waveguide 11.

【0016】次に、図5に示すように、導波路11に電
気的に接続されるp側電極13と、n型InPからなる
半導体基板1に電気的に接続されるn側電極14とを形
成する。p側電極13は、電子ビーム蒸着法で金属膜を
堆積することによって形成し、n側電極14は、p側電
極13を形成した後、半導体基板1の裏面を研磨し、そ
こに電子ビーム蒸着法で金属膜を堆積することによって
形成する。
Next, as shown in FIG. 5, a p-side electrode 13 electrically connected to the waveguide 11 and an n-side electrode 14 electrically connected to the semiconductor substrate 1 made of n-type InP are provided. Form. The p-side electrode 13 is formed by depositing a metal film by an electron beam evaporation method, and the n-side electrode 14 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 1 after the p-side electrode 13 is formed and then electron beam evaporation is performed thereon. It is formed by depositing a metal film by the method.

【0017】その後、半導体基板1を共振器長250μ
mのバー状に劈開し、この共振器面に多層反射膜15を
形成した後、幅400μmのレーザ素子にチップ化する
ことにより、図6に示すような発振波長1.3μm帯の
リッジ導波路型半導体レーザ素子が完成する。
After that, the semiconductor substrate 1 is made to have a resonator length of 250 μm.
m bar-shaped cleavage, and after forming the multilayer reflection film 15 on this resonator surface, the laser element with a width of 400 μm is formed into a chip, thereby forming a ridge waveguide with an oscillation wavelength of 1.3 μm band as shown in FIG. Type semiconductor laser device is completed.

【0018】上記のような素子構造においては、リッジ
保護層10の膜厚を700nmとしているので、導波路
11の上面はリッジ保護層10の上面よりも高さが低く
なる。これにより、リッジ状の導波路11が、その両側
のリッジ保護層10によって保護されるため、素子作製
工程で導波路11を傷つけることが無くなり、結晶カケ
などを大幅に低減することができる。
In the device structure as described above, since the ridge protective layer 10 has a film thickness of 700 nm, the upper surface of the waveguide 11 is lower than the upper surface of the ridge protective layer 10. As a result, the ridge-shaped waveguide 11 is protected by the ridge protective layers 10 on both sides of the ridge-shaped waveguide 11, so that the waveguide 11 is not damaged in the element manufacturing process, and crystal chips and the like can be significantly reduced.

【0019】また、上記した製造方法によれば、半導体
基板1上に複数層の半導体層を連続成長させる際、In
Pからなるリッジ保護層10を一層追加するだけで上記
素子構造を実現できるので、製造工程の増加も最小限で
済む。
According to the above-mentioned manufacturing method, when a plurality of semiconductor layers are continuously grown on the semiconductor substrate 1, In
Since the above-mentioned device structure can be realized only by adding the ridge protective layer 10 made of P, the number of manufacturing steps can be minimized.

【0020】上記半導体レーザ素子に電流注入を行った
結果、しきい値電流13mAでレーザ発振し、波長13
02nmに発振スペクトルが観測された。また、レーザ
素子単体の基本特性および信頼性を含めた総合歩留り
は、リッジ保護層10を備えていない従来構造のレーザ
素子が30%であったのに対し、95%と飛躍的に向上
し、絶大な効果が確認された。
As a result of current injection into the above semiconductor laser device, laser oscillation occurs at a threshold current of 13 mA and a wavelength of 13
An oscillation spectrum was observed at 02 nm. In addition, the overall yield including the basic characteristics and reliability of the laser element alone was dramatically improved to 95%, compared with 30% for the laser element of the conventional structure not provided with the ridge protection layer 10, A huge effect was confirmed.

【0021】上記レーザ素子を送受信電気光学系部品か
ら構成される光モジュールに搭載し光伝送特性を評価し
た結果、緩和振動周波数19GHz並びに変調信号周波
数10GHzにおいて変調時スペクトル線幅2.5nm
を得た。
As a result of mounting the above laser device on an optical module composed of transmitting and receiving electro-optical parts and evaluating the optical transmission characteristics, a spectrum line width at the time of modulation of 2.5 nm at a relaxation oscillation frequency of 19 GHz and a modulation signal frequency of 10 GHz
Got

【0022】(実施の形態2)本実施の形態は、前記実
施の形態1と同じく発振波長1.3μm帯のリッジ導波
路型半導体レーザ素子に適用したものであるが、リッジ
保護層10の材質および形状が異なっている。また、レ
ーザ素子の幅は450μm、共振器長は220μmとし
た。
(Embodiment 2) This embodiment is applied to a ridge waveguide type semiconductor laser device having an oscillation wavelength of 1.3 μm band as in the case of Embodiment 1, but the material of the ridge protective layer 10 is And the shape is different. The width of the laser element was 450 μm and the cavity length was 220 μm.

【0023】本実施の形態のレーザ素子は、リッジ保護
層10が膜厚1000nmのFeドープInPで構成さ
れている。また、前記実施の形態1では、リッジ保護層
10をストライプ状にパターニングしたが、本実施の形
態では、図7に示すように、パッド状にパターニングす
る。
In the laser device of this embodiment, the ridge protective layer 10 is made of Fe-doped InP having a film thickness of 1000 nm. Further, in the first embodiment, the ridge protective layer 10 is patterned in a stripe shape, but in the present embodiment, it is patterned in a pad shape as shown in FIG. 7.

【0024】本実施の形態の半導体レーザ素子を製造す
る方法は、前記実施の形態1の製造方法と同じであり、
フォトリソグラフィ技術を用いてリッジ保護層10をパ
ターニングする際のマスクパターンのみが異なってい
る。
The method of manufacturing the semiconductor laser device of the present embodiment is the same as the manufacturing method of the first embodiment,
Only the mask pattern when patterning the ridge protective layer 10 using the photolithography technique is different.

【0025】上記のような素子構造においては、リッジ
保護層10の膜厚を1000nmとしているので、導波
路11の上面はリッジ保護層10の上面よりも高さが低
くなる。これにより、リッジ状の導波路11が、パッド
形状のリッジ保護層10によって保護されるため、素子
作製工程で導波路11を傷つけることが無くなり、結晶
カケなどを大幅に低減することができる。
In the element structure as described above, since the ridge protective layer 10 has a thickness of 1000 nm, the upper surface of the waveguide 11 is lower than the upper surface of the ridge protective layer 10. As a result, the ridge-shaped waveguide 11 is protected by the pad-shaped ridge protective layer 10, so that the waveguide 11 is not damaged in the device manufacturing process, and crystal chips and the like can be significantly reduced.

【0026】また、上記した製造方法によれば、半導体
基板1上に複数層の半導体層を連続成長させる際、In
Pからなるリッジ保護層10を一層追加するだけで上記
素子構造を実現できるので、製造工程の増加も最小限で
済む。
According to the above-mentioned manufacturing method, when a plurality of semiconductor layers are continuously grown on the semiconductor substrate 1, In
Since the above-mentioned device structure can be realized only by adding the ridge protective layer 10 made of P, the number of manufacturing steps can be minimized.

【0027】上記半導体レーザ素子に電流注入を行った
結果、しきい値電流11mAでレーザ発振し、波長13
05nmに発振スペクトルが観測された。また、レーザ
素子単体の基本特性および信頼性を含めた総合歩留り
は、リッジ保護層10を備えていない従来構造のレーザ
素子が30%であったのに対し、98%と飛躍的に向上
した。
As a result of current injection into the above-mentioned semiconductor laser device, laser oscillation occurs at a threshold current of 11 mA and a wavelength of 13
An oscillation spectrum was observed at 05 nm. In addition, the overall yield including the basic characteristics and reliability of the laser element itself was dramatically improved to 98%, compared with 30% for the laser element of the conventional structure not provided with the ridge protection layer 10.

【0028】上記レーザ素子を送受信電気光学系部品か
ら構成される光モジュールに搭載し光伝送特性を評価し
た結果、緩和振動周波数19GHz並びに変調信号周波
数10GHzにおいて変調時スペクトル線幅2.5nm
を得た。
As a result of evaluating the optical transmission characteristics by mounting the above laser device on an optical module composed of transmitting and receiving electro-optical system parts, the spectrum line width at the time of modulation is 2.5 nm at the relaxation oscillation frequency of 19 GHz and the modulation signal frequency of 10 GHz.
Got

【0029】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0030】例えば、リッジ保護層10の形状は、スト
ライプ状(実施の形態1)やパッド状(実施の形態2)
に限定されるものではない。
For example, the shape of the ridge protection layer 10 is stripe (first embodiment) or pad (second embodiment).
It is not limited to.

【0031】[0031]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0032】製造工程において発生していたリッジ導波
路部の結晶カケを大幅に低減することができるので、リ
ッジ導波路型半導体レーザ素子の基本特性、信頼性およ
び歩留りが向上する。
Since the crystal breakage of the ridge waveguide portion which has occurred in the manufacturing process can be greatly reduced, the basic characteristics, reliability and yield of the ridge waveguide type semiconductor laser device are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態である半導体レーザ素子
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態である半導体レーザ素子
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態である半導体レーザ素子
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態である半導体レーザ素子
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate showing the method for manufacturing the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態である半導体レーザ素子
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate showing the method for manufacturing the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態である半導体レーザ素子
を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施の形態である半導体レーザ素
子を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a semiconductor laser device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板、2…バッファ層、3…クラッド層、4
…InAlAs層、5…歪多重量子井戸構造活性層、6
…InAlAs層、7…クラッド層、8…ヘテロ障壁低
減層、9…コンタクト層、10…リッジ保護層、11…
導波路、12…酸化シリコン膜、13…p側電極、14
…n側電極、15…多層反射膜、17…開口部。
1 ... Semiconductor substrate, 2 ... Buffer layer, 3 ... Clad layer, 4
InAlAs layer, 5 ... Strained multiple quantum well structure active layer, 6
... InAlAs layer, 7 ... Clad layer, 8 ... Hetero barrier reduction layer, 9 ... Contact layer, 10 ... Ridge protection layer, 11 ...
Waveguide, 12 ... Silicon oxide film, 13 ... P-side electrode, 14
... n-side electrode, 15 ... multilayer reflective film, 17 ... opening.

フロントページの続き (72)発明者 可児 義之 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 日 本オプネクスト株式会社内 (72)発明者 加藤 幸雄 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 日 本オプネクスト株式会社内 Fターム(参考) 5F073 AA13 AA51 AA74 AA83 CA12 CA15 EA28 Continued front page    (72) Inventor Yoshiyuki Kani             216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Inside this Opnext Co., Ltd. (72) Inventor Yukio Kato             216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Inside this Opnext Co., Ltd. F-term (reference) 5F073 AA13 AA51 AA74 AA83 CA12                       CA15 EA28

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に少なくとも第1導電型の
第1クラッド層と、活性層と、第2導電型の第2クラッ
ド層とを有すると共に、リッジ状の導波路構造を備えた
半導体レーザ素子であって、 前記リッジ状の導波路構造の両側に空間領域が設けられ
ており、前記導波路構造の上面は、前記空間領域を介し
て前記導波路構造の両側に形成された保護層の上面より
も低くなっていることを特徴とする半導体レーザ素子。
1. A semiconductor laser having at least a first conductivity type first cladding layer, an active layer, and a second conductivity type second cladding layer on a semiconductor substrate and having a ridge-shaped waveguide structure. In the device, a space region is provided on both sides of the ridge-shaped waveguide structure, and an upper surface of the waveguide structure has a protective layer formed on both sides of the waveguide structure via the space region. A semiconductor laser device characterized by being lower than the upper surface.
【請求項2】 前記保護層は、ノンドープまたはFeが
ドープされた高抵抗の半導体層からなることを特徴とす
る請求項1記載の半導体レーザ素子。
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the protective layer is made of a non-doped or Fe-doped high-resistance semiconductor layer.
【請求項3】 前記活性層は、少なくともIn、Al、
Ga、AsまたはPのいずれか1種以上の元素を含むこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ素子。
3. The active layer comprises at least In, Al,
2. The semiconductor laser device according to claim 1, containing at least one element selected from Ga, As, and P.
【請求項4】 前記半導体基板は、InPからなること
を特徴とする請求項1記載の半導体レーザ素子。
4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is made of InP.
【請求項5】 送受信電気光学系部品から構成された光
モジュールに搭載されていることを特徴とする請求項
1、2、3または4記載の半導体レーザ素子。
5. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is mounted on an optical module composed of a transmission / reception electro-optical system component.
【請求項6】 (a)半導体基板上に少なくとも第1導
電型の第1クラッド層、活性層および第2導電型の第2
クラッド層を含む複数の半導体層を形成した後、前記半
導体層の上部に保護層を形成する工程と、(b)前記保
護層の一部をエッチングすることによって、前記半導体
層の表面が露出する開口部を形成する工程と、(c)前
記開口部の底面に露出した前記半導体層をエッチングす
ることによって、両側に空間領域が設けられたリッジ状
の導波路構造を形成する工程とを少なくとも備え、前記
導波路構造の上面は、前記空間領域を介して前記導波路
構造の両側に形成された保護層の上面よりも低いことを
特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
6. (a) At least a first conductivity type first clad layer, an active layer, and a second conductivity type second layer on a semiconductor substrate.
A step of forming a protective layer on the semiconductor layer after forming a plurality of semiconductor layers including a clad layer; and (b) etching a part of the protective layer to expose the surface of the semiconductor layer. The method further includes at least a step of forming an opening, and (c) a step of etching the semiconductor layer exposed on the bottom surface of the opening to form a ridge-shaped waveguide structure having space regions on both sides. A method of manufacturing a semiconductor laser device, wherein an upper surface of the waveguide structure is lower than upper surfaces of protective layers formed on both sides of the waveguide structure via the space region.
【請求項7】 前記保護層は、ノンドープまたはFeが
ドープされた高抵抗の半導体層からなることを特徴とす
る請求項6記載の半導体レーザ素子の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 6, wherein the protective layer is formed of a non-doped or Fe-doped high-resistance semiconductor layer.
【請求項8】 前記保護層は、前記導波路構造の両側に
沿ってストライプ状に延在していることを特徴とする請
求項7記載の半導体レーザ素子の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 7, wherein the protective layer extends in stripes along both sides of the waveguide structure.
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