JP2010199379A - 半導体レーザ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1導電型のバッファ層7と、バッファ層7上に設けられた活性層9と、上面19c及び一対の側面19a,19bを有するリッジ部19と活性層9の主面9a上に設けられたスペーサ層13とを含む第2導電型の半導体領域12と、リッジ部19の側面19aに設けられた第1の部分17aを有する絶縁体層17と、リッジ部19の上面19cに設けられリッジ部19と電気的に接続された上部電極21と、上部電極21とは隔置され、絶縁体層17の第1の部分17a上に設けられた金属層23と、を備え、リッジ部19の上面19c及び前記一対の側面19a,19bは、x軸の方向に延びており、スペーサ層13は、活性層9の主面9aに沿って順に配置された第1領域13a、第2領域13b及び第3領域13cを有し、リッジ部19は、第2領域13b上に設けられている。
【選択図】図1
Description
次に、図3及び図4を参照して本実施例に係る半導体レーザ100の製造方法について説明する。図3及び図4には、直交座標系Sが示されている。下記の各層において、n型ドーパントとしてはSiが用いられ、p型ドーパントとしてはZnが用いられる。また、下記の各層の成長には、例えば有機金属気相エピタキシャル成長法を用いることができる。先ず、厚さ350μm程度のn型InP基板105を用意する。工程S101では、厚さ100nmのn型InPバッファ層107、厚さ7nmの量子井戸層と厚さ10nmのバリア層とが7周期積層されたAlGaInAs活性層109、厚さ50nmのp型AlInAsキャリアストップ層111、厚さ50nmのp型InPスペーサ層113、厚さ30nmのp型GaInAsP回折格子層(後に回折格子115として参照される)及び厚さ30nmのp型InPカバー層を、n型InP基板上105上に順次成長する。p型InPカバー層の主面上にレジストを塗布した後に、干渉露光によって回折格子パターンをレジストに転写してマスクを形成する。ドライエッチングによりp型InPカバー層及びp型GaInAsP回折格子層をエッチングして、p型InPスペーサ層113上に回折格子115を形成する。そして、p型InPカバー層の主面上に残存するレジストを剥離した後、図3(a)に示されるように、厚さ2μm程度のp型InPクラッド層117を成長する。
発振閾値電流:23mA
熱抵抗:100K/W
最大光出力:30mW
3dB帯域:20GHz
であった。これに対して、図5(b)に示される従来の半導体レーザ200の85℃におけるDC及びAC特性の測定結果は、
発振閾値電流:23mA
熱抵抗:150K/W
最大光出力:24mW
3dB帯域:12GHz
であった。ここで、図5(b)を参照すると、従来の半導体レーザ200は、半導体レーザ100の絶縁体層121に替えて絶縁体層221を有している。また、半導体レーザ200は、半導体レーザ100の上部電極125の替わりに上部電極225を有している。さらに、半導体レーザ200は、半導体レーザ100の金属層131及び樹脂体123を有していない。半導体レーザ200の他の構成は半導体レーザ100と同様である。この半導体レーザ200においては、金属層225は、リッジ部119の表面と絶縁体層221とを覆うように設けられている。上記の測定結果によれば、半導体レーザ100は、従来の半導体レーザと比べて、発振閾値電流は変わらないが、熱抵抗が大幅に低減している。このため、半導体レーザ100は、従来の半導体レーザと比べて最大光出力が向上している。これは、半導体レーザ100における金属層(金属層127及び金属層131)が、半導体レーザ200における上部電極225に比べて厚いので、半導体レーザ100が半導体レーザ200に比べて優れた放熱性を有しているためであると考えられる。
Claims (5)
- 第1導電型の半導体層と、
前記半導体層上に設けられた活性層と、
上面及び一対の側面を有する第1半導体部と前記活性層の主面上に設けられた第2半導体部とを含む第2導電型の半導体領域と、
前記第1半導体部の前記一対の側面のうちの一方の側面上に設けられた第1の部分を有する絶縁体層と、
前記第1半導体部の前記上面上に設けられ前記第1半導体部と電気的に接続された電極と、
前記電極とは隔置され、前記絶縁体層の前記第1の部分上に設けられた金属層と、を備え、
前記第1半導体部の前記上面及び前記一対の側面は、所定の軸の方向に延びており、
前記第2半導体部は、前記活性層の前記主面に沿って前記所定の軸の方向に交差する方向に順に配置された第1領域、第2領域及び第3領域を有し、前記第1半導体部は、前記第2領域上に設けられている、
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 前記第1半導体部の前記一対の側面のうちの他方の側面及び前記第3領域上に設けられた樹脂体を更に備え、
前記電極は、前記樹脂体上に設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ。 - 前記樹脂体は、ポリイミド樹脂及びベンゾシクロブテン樹脂のうちの少なくとも一方からなる、
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ。 - 前記絶縁体層は、前記第2半導体部の前記第1領域上に設けられた第2の部分を更に有し、
前記金属層は、前記絶縁体層の前記第2の部分上に設けられている、
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の半導体レーザ。 - 前記第1半導体部の前記上面は、前記一方の側面から前記他方の側面へ向かう方向に順に配置された第1及び第2のエリアを有し、
前記絶縁体層は、前記第1半導体部の前記上面の前記第1のエリア上に設けられ前記第1の部分に接する第3の部分を更に有し、
前記絶縁体層は、前記第2のエリア上に設けられた開口を有し、
前記金属層は、前記絶縁体層の前記第3の部分上に設けられており、
前記電極は、前記絶縁体層の開口を介して前記第1の半導体部に接触し、
前記電極は、前記絶縁体層の前記第3の部分上に設けられており、
前記電極は、前記絶縁体層の前記第3の部分上において前記金属層と隔置されている、
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の半導体レーザ
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---|---|---|---|---|
JP2013179187A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体素子 |
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JP2000114671A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-21 | Hitachi Cable Ltd | リッジ型半導体光増幅器 |
JP2005209717A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Seiko Epson Corp | 面発光型半導体レーザおよびその製造方法、ならびに光モジュール |
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JP2007173392A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子の作製方法及び半導体光素子 |
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