JP2513186B2 - 分布帰還型半導体レ―ザの製造方法 - Google Patents
分布帰還型半導体レ―ザの製造方法Info
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、分布帰還型半導体レーザの製造方法に関す
る。
る。
本発明は、分布帰還型半導体レーザの製造方法におい
て、ストライプ状の分布帰還手段の両側の領域に対応す
る部分を夫々所定のストライプ幅で露光する第１の露光
と、２光線干渉露光により全面に回折格子の潜像を露光
する第２の露光とを重ねて行い、現像処理してマスクを
形成し、このマスクを用いて一度のエッチング処理で中
央の分布帰還手段と、その両側の平坦領域と、さらにそ
の外側の分布帰還手段と同一構造のダミー領域を同時に
形成することによって狭幅ストライプ状の分布帰還手段
を再現性よく形成できるようにし、単一な縦及び横モー
ド動作で長寿命の分布帰還型半導体レーザを歩留りよく
製造できるようにしたものである。
て、ストライプ状の分布帰還手段の両側の領域に対応す
る部分を夫々所定のストライプ幅で露光する第１の露光
と、２光線干渉露光により全面に回折格子の潜像を露光
する第２の露光とを重ねて行い、現像処理してマスクを
形成し、このマスクを用いて一度のエッチング処理で中
央の分布帰還手段と、その両側の平坦領域と、さらにそ
の外側の分布帰還手段と同一構造のダミー領域を同時に
形成することによって狭幅ストライプ状の分布帰還手段
を再現性よく形成できるようにし、単一な縦及び横モー
ド動作で長寿命の分布帰還型半導体レーザを歩留りよく
製造できるようにしたものである。
従来の分布帰還型半導体レーザにおいては、活性層を
含む活性領域に隣り合うガイド層表面全面に回折格子を
作りつけて単一縦モード動作を図り、屈折率導波による
単一横モード動作は、これと異なる位置に、又は全ての
結晶成長が終った後に外から作りつけた構造を用いて行
わせている。このため、より多くの結晶成長やデバイス
作製プロセスを要し、それに付随する問題の解決を必要
としている。例えば埋め込み（Buried Heterostructur
e:BH）型の分布帰還型半導体レーザでは３回の結晶成長
を要し、３度目の結晶成長が逆メサ形状であるため、界
面の問題（界面の悪さからのリーク電流が発生する），
電流パスの問題，長い熱履歴によるドーパントの拡散が
もたらすｐ−ｎ接合などの制御性の問題などが挙げられ
る。又、リッジ（Ridge）構造の分布帰還型半導体レー
ザでは、リッジ構造の両側での活性領域上の厚み及びリ
ッジ幅が屈折率導波特性を大きく左右し、その制御が厳
しく要求されている。
含む活性領域に隣り合うガイド層表面全面に回折格子を
作りつけて単一縦モード動作を図り、屈折率導波による
単一横モード動作は、これと異なる位置に、又は全ての
結晶成長が終った後に外から作りつけた構造を用いて行
わせている。このため、より多くの結晶成長やデバイス
作製プロセスを要し、それに付随する問題の解決を必要
としている。例えば埋め込み（Buried Heterostructur
e:BH）型の分布帰還型半導体レーザでは３回の結晶成長
を要し、３度目の結晶成長が逆メサ形状であるため、界
面の問題（界面の悪さからのリーク電流が発生する），
電流パスの問題，長い熱履歴によるドーパントの拡散が
もたらすｐ−ｎ接合などの制御性の問題などが挙げられ
る。又、リッジ（Ridge）構造の分布帰還型半導体レー
ザでは、リッジ構造の両側での活性領域上の厚み及びリ
ッジ幅が屈折率導波特性を大きく左右し、その制御が厳
しく要求されている。
また、特開昭59-80984号公報において、光ガイド層表
面に周期的凹凸即ち回折格子を形成し、光の進行方向に
沿ったストライプ状の領域を残して他の部分を活性層に
至らない深さにエッチングし、その上にクラッド層を成
長するようにした面発光分布帰還型半導体レーザ素子が
提案されている。しかし、この半導体レーザ素子におい
ては光ガイド層の表面上に回折格子を形成した後ストラ
イプ領域のエッチングをする為に、必らず回折格子のス
トライプ領域以外の部分も波状のしわが残る。しわを残
さず、しかもストライプ領域との段差を制御することは
極めて難かしい。この様にしわが残った状態でその上に
クラッド層を結晶成長した場合、結晶性が悪くレーザの
寿命，動作の安定性に影響を与える。
面に周期的凹凸即ち回折格子を形成し、光の進行方向に
沿ったストライプ状の領域を残して他の部分を活性層に
至らない深さにエッチングし、その上にクラッド層を成
長するようにした面発光分布帰還型半導体レーザ素子が
提案されている。しかし、この半導体レーザ素子におい
ては光ガイド層の表面上に回折格子を形成した後ストラ
イプ領域のエッチングをする為に、必らず回折格子のス
トライプ領域以外の部分も波状のしわが残る。しわを残
さず、しかもストライプ領域との段差を制御することは
極めて難かしい。この様にしわが残った状態でその上に
クラッド層を結晶成長した場合、結晶性が悪くレーザの
寿命，動作の安定性に影響を与える。
一方、本出願人は先に特願昭61-141137号において、
第６図及び第７図で示す如き分布帰還型半導体レーザを
提案した。この分布帰還型半導体レーザは、例えばｐ
（ｎ）形GaAs基板（１）上にｐ（ｎ）形AlGaAsクラッド
層（２）,GaAs活性層（３）,n（ｐ）形AlGaAsガイド層
（４）,n（ｐ）形AlGaAsクラッド層（６）及びｎ（ｐ）
形GaAsキャップ層（７）が形成されると共に、ガイド層
（４）に分布帰還手段即ち回折格子（５）が形成されて
成る分布帰還型半導体レーザにおいて、その回折格子
（５）をストライプ状に配すると共に、ストライプ状回
折格子（５）の両側のガイド層表面（4a）を平坦面に形
成して成るものである。なお、（８）はプロトン，ボロ
ン等をイオン注入したイオン打込み層、（９）及び（1
0）は電極である。この分布帰還型半導体レーザによれ
ば、回折格子（５）がレーザ光の進行方向に沿ってスト
ライプ状に形成されるので、単一な縦モード及び横モー
ドで動作し、且つストライプ状回折格子（５）の両側の
ガイド層表面（4a）が平坦面であるために回折格子を形
成した後、その上に各結晶層を成長させたとき、結晶層
の結晶性が良好となり、半導体レーザの寿命及び動作の
安定性が向上する。
第６図及び第７図で示す如き分布帰還型半導体レーザを
提案した。この分布帰還型半導体レーザは、例えばｐ
（ｎ）形GaAs基板（１）上にｐ（ｎ）形AlGaAsクラッド
層（２）,GaAs活性層（３）,n（ｐ）形AlGaAsガイド層
（４）,n（ｐ）形AlGaAsクラッド層（６）及びｎ（ｐ）
形GaAsキャップ層（７）が形成されると共に、ガイド層
（４）に分布帰還手段即ち回折格子（５）が形成されて
成る分布帰還型半導体レーザにおいて、その回折格子
（５）をストライプ状に配すると共に、ストライプ状回
折格子（５）の両側のガイド層表面（4a）を平坦面に形
成して成るものである。なお、（８）はプロトン，ボロ
ン等をイオン注入したイオン打込み層、（９）及び（1
0）は電極である。この分布帰還型半導体レーザによれ
ば、回折格子（５）がレーザ光の進行方向に沿ってスト
ライプ状に形成されるので、単一な縦モード及び横モー
ドで動作し、且つストライプ状回折格子（５）の両側の
ガイド層表面（4a）が平坦面であるために回折格子を形
成した後、その上に各結晶層を成長させたとき、結晶層
の結晶性が良好となり、半導体レーザの寿命及び動作の
安定性が向上する。
ところで、ピッチが0.1〜0.2μｍ程度の回折格子を形
成するには、通常、紫外線レーザの２光線干渉を用いた
ホログラフィック露光法が用いられるが、この方法で大
面積（４cm2以上程度）、均一、かつノイズの無い回折
格子をAlGaAsなどの基板全面に形成する事は、それ程容
易ではない。そこで、全面に回折格子を形成する場合、
露光，現像，エッチングなどの条件を高精度に制御する
事で歩留り良い回折格子の形成が可能となっている。
成するには、通常、紫外線レーザの２光線干渉を用いた
ホログラフィック露光法が用いられるが、この方法で大
面積（４cm2以上程度）、均一、かつノイズの無い回折
格子をAlGaAsなどの基板全面に形成する事は、それ程容
易ではない。そこで、全面に回折格子を形成する場合、
露光，現像，エッチングなどの条件を高精度に制御する
事で歩留り良い回折格子の形成が可能となっている。
しかし乍ら、第６図に示す分布帰還型半導体レーザの
様に、狭い領域（例えば幅W1＝２〜５μｍ）にのみ回折
格子（５）を形成しようとする場合（第８図参照）、条
件の制御が非常に困難となり、均一に再現性よく形成す
るのは極めて難かしい。従って第６図の分布帰還型半導
体レーザを歩留りよく得るのは困難である。
様に、狭い領域（例えば幅W1＝２〜５μｍ）にのみ回折
格子（５）を形成しようとする場合（第８図参照）、条
件の制御が非常に困難となり、均一に再現性よく形成す
るのは極めて難かしい。従って第６図の分布帰還型半導
体レーザを歩留りよく得るのは困難である。
本発明は、上述の点に鑑み、狭幅ストライプ状の分布
帰還手段を再現性よく形成できるようにし、歩留り良く
作製することができる単一縦及び横モード動作する分布
帰還型半導体レーザの製造方法を提供するものである。
帰還手段を再現性よく形成できるようにし、歩留り良く
作製することができる単一縦及び横モード動作する分布
帰還型半導体レーザの製造方法を提供するものである。
本発明に係る分布帰還型半導体レーザの製造方法は、 ストライプ状の分布帰還手段の両側の領域に対応する
部分を夫々所定のストライプ幅で露光する第１の露光
と、２光線干渉露光により全面に回折格子の潜像を露光
する第２の露光とを重ねて行い、現像処理してマスクを
形成する工程と、 上記マスクを用いて一度のエッチング処理で中央の分
布帰還手段と、その両側の平坦領域と、さらに該平坦領
域の外側の上記分布帰還手段と同一構造のダミー領域と
を同時に形成する工程とを有する。
部分を夫々所定のストライプ幅で露光する第１の露光
と、２光線干渉露光により全面に回折格子の潜像を露光
する第２の露光とを重ねて行い、現像処理してマスクを
形成する工程と、 上記マスクを用いて一度のエッチング処理で中央の分
布帰還手段と、その両側の平坦領域と、さらに該平坦領
域の外側の上記分布帰還手段と同一構造のダミー領域と
を同時に形成する工程とを有する。
この製法によれば、ストライプ状の分布帰還手段の両
側の領域に対応する部分を夫々所定のストライプ幅で露
光する第１の露光を行うことにより、 この部分では、第２の露光による回折格子の潜像は記
録されない。従って、現像処理してマスクを形成し、こ
のマスクを用いてエッチング処理したとき、中央のスト
ライプ状の分布帰還手段の両側には完全に平坦とされた
平坦領域が形成される。従って、その後、この上にエピ
タキシャル成長したとき、結晶性の良好な層が形成され
る。
側の領域に対応する部分を夫々所定のストライプ幅で露
光する第１の露光を行うことにより、 この部分では、第２の露光による回折格子の潜像は記
録されない。従って、現像処理してマスクを形成し、こ
のマスクを用いてエッチング処理したとき、中央のスト
ライプ状の分布帰還手段の両側には完全に平坦とされた
平坦領域が形成される。従って、その後、この上にエピ
タキシャル成長したとき、結晶性の良好な層が形成され
る。
また、２光線干渉法により回折格子の潜像を露光する
第２の露光は、全面に行なわれ、しかも、第２の露光に
より干渉縞は平坦領域の外側のダミー領域にも記録さ
れ、このダミー領域を含めて広い面積にわたって回折格
子の構造を形成するようにしたので、露光、現像、エッ
チングの条件を全面に回折格子を形成する場合と同じ条
件で良く、両側に平坦領域を有する狭幅ストライプの分
布帰還手段を高精度に形成できる。
第２の露光は、全面に行なわれ、しかも、第２の露光に
より干渉縞は平坦領域の外側のダミー領域にも記録さ
れ、このダミー領域を含めて広い面積にわたって回折格
子の構造を形成するようにしたので、露光、現像、エッ
チングの条件を全面に回折格子を形成する場合と同じ条
件で良く、両側に平坦領域を有する狭幅ストライプの分
布帰還手段を高精度に形成できる。
また、第１の露光と第２の露光を重ねて行い、現像し
てエッチング用のマスクを形成することにより、１度の
エッチング処理で狭幅ストライプの分布帰還手段とその
両側の平坦領域とを同時に形成でき、製造工程の簡素化
も図れる。このように、狭幅ストライプ状の分布帰還手
段が再現性よく形成されるので、単一な縦モード及び横
モードで動作する半導体レーザが歩留り良く得られる。
そして、ストライプ状分布帰還手段の両側の領域面が平
坦面にあるために、ストライプ状分布帰還手段を形成し
た後その上に各結晶層を成長させたとき、結晶性が良好
となり、半導体レーザの寿命及び動作の安定性が向上す
る。
てエッチング用のマスクを形成することにより、１度の
エッチング処理で狭幅ストライプの分布帰還手段とその
両側の平坦領域とを同時に形成でき、製造工程の簡素化
も図れる。このように、狭幅ストライプ状の分布帰還手
段が再現性よく形成されるので、単一な縦モード及び横
モードで動作する半導体レーザが歩留り良く得られる。
そして、ストライプ状分布帰還手段の両側の領域面が平
坦面にあるために、ストライプ状分布帰還手段を形成し
た後その上に各結晶層を成長させたとき、結晶性が良好
となり、半導体レーザの寿命及び動作の安定性が向上す
る。
以下、図面を参照して本発明による分布帰還型半導体
レーザの製造方法の実施例を説明する。
レーザの製造方法の実施例を説明する。
第１図及び第２図はリブ構造のAlGaAs系分布帰還型半
導体レーザの例である。本例においては、ｐ（又はｎ）
形GaAs基板（１）上にｐ（又はｎ）形AlGaAsによるクラ
ッド層（２）,GaAsの活性層（３）及びｎ（又はｐ）形A
lGaAsによるガイド層（４）を順次エピタキシャル成長
する。次に、ガイド層（４）上にポジ型のホトレジスト
層（12）を塗布した（第４図Ａ参照）後、第５図に示す
如きパターン（（13a）は透明領域，（13b）は遮光領
域）のホトマスク（13）を用いて第１の露光を行う（第
４図Ｂ参照）。
導体レーザの例である。本例においては、ｐ（又はｎ）
形GaAs基板（１）上にｐ（又はｎ）形AlGaAsによるクラ
ッド層（２）,GaAsの活性層（３）及びｎ（又はｐ）形A
lGaAsによるガイド層（４）を順次エピタキシャル成長
する。次に、ガイド層（４）上にポジ型のホトレジスト
層（12）を塗布した（第４図Ａ参照）後、第５図に示す
如きパターン（（13a）は透明領域，（13b）は遮光領
域）のホトマスク（13）を用いて第１の露光を行う（第
４図Ｂ参照）。
次に、第４図Ｃに示すようにホログラフィック露光
法、例えばAr+レーザ351.1nmラインを用いて２光線干渉
法により回折格子の潜像を露光する（第２の露光）。こ
のとき、光のホトマスク（13）の透明領域（13a）に対
応する部分では第１の露光工程で露光されるため、この
第２の露光による干渉縞が記録されない。したがって、
第１の露光工程で露光される部分は第３図で示す平坦領
域（11）に対応することになる。なお、第１の露光工程
と第２の露光工程とは順序を入れ替えてもよい。
法、例えばAr+レーザ351.1nmラインを用いて２光線干渉
法により回折格子の潜像を露光する（第２の露光）。こ
のとき、光のホトマスク（13）の透明領域（13a）に対
応する部分では第１の露光工程で露光されるため、この
第２の露光による干渉縞が記録されない。したがって、
第１の露光工程で露光される部分は第３図で示す平坦領
域（11）に対応することになる。なお、第１の露光工程
と第２の露光工程とは順序を入れ替えてもよい。
次に、現像してレジストマスク（14）を形成する（第
４図Ｄ参照）。この現像条件は全面に回折格子を形成す
る場合とほとんど同じで良い。
４図Ｄ参照）。この現像条件は全面に回折格子を形成す
る場合とほとんど同じで良い。
次に適当なエッチング液によってガイド層（４）を選
択エッチングする。このエッチング条件も全面に回折格
子を形成する場合と全く同条件でよい。この選択エッチ
ングにより、第４図Ｅ及び第３図に示すように狹幅のス
トライプ状のリブ構造（15）が形成されると同時に、そ
のリブ表面に光の進行方向に沿って周期的な凹凸即り回
折格子（５）が形成され、このストライプ状回折格子
（５）の両側の面（4a）が平面状に且つ活性層に至らな
い厚さまでエッチングされて平坦領域（11）として形成
され、さらに平坦領域（11）の外側の比較的広い面積に
回折格子の構造をもつダミー領域（16）が形成される。
ストライプ状回折格子（５）の幅W1は例えば２〜５μｍ
程度、平坦領域（11）の幅W2は10μｍ程度、ダミー領域
（16）の幅W3は270μｍ程度とすることができる。
択エッチングする。このエッチング条件も全面に回折格
子を形成する場合と全く同条件でよい。この選択エッチ
ングにより、第４図Ｅ及び第３図に示すように狹幅のス
トライプ状のリブ構造（15）が形成されると同時に、そ
のリブ表面に光の進行方向に沿って周期的な凹凸即り回
折格子（５）が形成され、このストライプ状回折格子
（５）の両側の面（4a）が平面状に且つ活性層に至らな
い厚さまでエッチングされて平坦領域（11）として形成
され、さらに平坦領域（11）の外側の比較的広い面積に
回折格子の構造をもつダミー領域（16）が形成される。
ストライプ状回折格子（５）の幅W1は例えば２〜５μｍ
程度、平坦領域（11）の幅W2は10μｍ程度、ダミー領域
（16）の幅W3は270μｍ程度とすることができる。
次に、このように形成した屈折率導波機構と分布帰還
機構をもつガイド層（４）上にｎ（又はｐ）形AlGaAsの
クラッド層（６）及びｎ（又はｐ）形キャップ層（７）
をエピタキシャル成長する。次いでキャップ層（７）及
びクラッド層（６）の一部にかけてストライプ状回折格
子に対応する中央部を除いた領域にプロトン，ボロン等
をイオン注入してイオン打込み層（８）を形成し、基板
（１）及びキャップ層（７）上に夫々オーミック電極
（９）及び（10）を被着形成して分布帰還型半導体レー
ザ（17）を構成する。なお、第５図では２素子分のホト
マスク（13）であるため、最終的には２分割して目的の
半導体レーザ（17）が構成される。
機構をもつガイド層（４）上にｎ（又はｐ）形AlGaAsの
クラッド層（６）及びｎ（又はｐ）形キャップ層（７）
をエピタキシャル成長する。次いでキャップ層（７）及
びクラッド層（６）の一部にかけてストライプ状回折格
子に対応する中央部を除いた領域にプロトン，ボロン等
をイオン注入してイオン打込み層（８）を形成し、基板
（１）及びキャップ層（７）上に夫々オーミック電極
（９）及び（10）を被着形成して分布帰還型半導体レー
ザ（17）を構成する。なお、第５図では２素子分のホト
マスク（13）であるため、最終的には２分割して目的の
半導体レーザ（17）が構成される。
かかる実施例によれば、ストライプ状の回折格子
（５）の両側に平坦領域（11）を介して同じ回折格子の
構造をもつダミー領域（16）が形成される。この様な構
造では回折格子のない平坦領域（11）が回折格子の構造
をもつ領域（即ち（５）及び（16）を合せた領域）に比
べて狹いため、露光，現像，エッチングの条件が全面に
回折格子を形成する場合とほとんど同じであり、諸条件
の制御が全面回折格子の場合と同様に可能となる。従っ
て、素子機能をもたせる部分に狹幅ストライプ状の回折
格子（５）を均一に再現性よく形成することができる。
即ち、ダミー領域（10）の回折格子は素子として機能さ
せないものであるため、狹幅ストライプ部のみに回折格
子が存在するもの（第８図参照）と同等に機能をもつ回
折格子が歩留りよく得られる。特に全面回折格子を作る
場合と同じ高歩留りで、且つ全面回折格子を作る場合と
ほとんど同じ工程数で狹幅ストライプの回折格子（５）
が形成できる。
（５）の両側に平坦領域（11）を介して同じ回折格子の
構造をもつダミー領域（16）が形成される。この様な構
造では回折格子のない平坦領域（11）が回折格子の構造
をもつ領域（即ち（５）及び（16）を合せた領域）に比
べて狹いため、露光，現像，エッチングの条件が全面に
回折格子を形成する場合とほとんど同じであり、諸条件
の制御が全面回折格子の場合と同様に可能となる。従っ
て、素子機能をもたせる部分に狹幅ストライプ状の回折
格子（５）を均一に再現性よく形成することができる。
即ち、ダミー領域（10）の回折格子は素子として機能さ
せないものであるため、狹幅ストライプ部のみに回折格
子が存在するもの（第８図参照）と同等に機能をもつ回
折格子が歩留りよく得られる。特に全面回折格子を作る
場合と同じ高歩留りで、且つ全面回折格子を作る場合と
ほとんど同じ工程数で狹幅ストライプの回折格子（５）
が形成できる。
従って本発明では第６図で示した狹幅ストライプ部に
みに回折格子（５）が存在するものと同等の機能をもつ
半導体レーザが歩留りよく得られる。すなわち、ガイド
層（４）においてレーザ光の進行方向に沿うストライプ
状の回折格子（５）による分布帰還機構が形成され、同
時にリブ構造（15）による屈折率導波機構が形成され、
単一な縦モード及び横モード動作する分布帰還型半導体
レーザが得られる。また、ガイド層（４）において、ス
トライプ状の回折格子（５）の両側に平坦領域（11）
（回折格子（５）の凹部と同じ深さ位置で平坦状）が形
成されているため、その後のクラッド層（６），キャッ
プ層（７）のエピタキシャル成長での結晶性が良くな
り、この種の分布帰還型半導体レーザの寿命が飛躍的に
向上し、また動作の安定性が向上する。また、ガイド層
（４）に対して、２回重ね露光でレジストマスク（14）
を形成し、一度のエッチング工程によって回折格子
（５）とリブ構造（15）を同時に形成している。即ち、
屈折率導波による横モードの単一性と分布帰還による縦
モードの単一性が一度のエッチング工程の導入のみによ
り確保される。このために、動作特性を左右するような
余分な結晶成長やデバイス工程がなく、容易に作製する
ことができ、また良好な動作特性が安定して得られる。
みに回折格子（５）が存在するものと同等の機能をもつ
半導体レーザが歩留りよく得られる。すなわち、ガイド
層（４）においてレーザ光の進行方向に沿うストライプ
状の回折格子（５）による分布帰還機構が形成され、同
時にリブ構造（15）による屈折率導波機構が形成され、
単一な縦モード及び横モード動作する分布帰還型半導体
レーザが得られる。また、ガイド層（４）において、ス
トライプ状の回折格子（５）の両側に平坦領域（11）
（回折格子（５）の凹部と同じ深さ位置で平坦状）が形
成されているため、その後のクラッド層（６），キャッ
プ層（７）のエピタキシャル成長での結晶性が良くな
り、この種の分布帰還型半導体レーザの寿命が飛躍的に
向上し、また動作の安定性が向上する。また、ガイド層
（４）に対して、２回重ね露光でレジストマスク（14）
を形成し、一度のエッチング工程によって回折格子
（５）とリブ構造（15）を同時に形成している。即ち、
屈折率導波による横モードの単一性と分布帰還による縦
モードの単一性が一度のエッチング工程の導入のみによ
り確保される。このために、動作特性を左右するような
余分な結晶成長やデバイス工程がなく、容易に作製する
ことができ、また良好な動作特性が安定して得られる。
上例ではポジ型ホトレジストを用いて凸部となるリブ
構造（15）を形成したが、図示せざるもネガ型ホトレジ
ストを用いて回折格子が形成された領域が凹部となるよ
うに構成することもできる。
構造（15）を形成したが、図示せざるもネガ型ホトレジ
ストを用いて回折格子が形成された領域が凹部となるよ
うに構成することもできる。
なお、上例では屈折率導波機構が埋め込みリブ構造に
て構成したが、その他例えば屈折率導波機構を埋め込み
ストリップ・ローデット（Strip loaded）構造にて構成
することもできる。さらに本発明はストライプ状回折格
子に代えて単に活性層を、短冊状に分割形成してレーザ
光の進行方向に沿ってストライプ状となるように周期的
に配列するような構成とした場合にも適用できる。この
場合も原理的には上例と同じである。
て構成したが、その他例えば屈折率導波機構を埋め込み
ストリップ・ローデット（Strip loaded）構造にて構成
することもできる。さらに本発明はストライプ状回折格
子に代えて単に活性層を、短冊状に分割形成してレーザ
光の進行方向に沿ってストライプ状となるように周期的
に配列するような構成とした場合にも適用できる。この
場合も原理的には上例と同じである。
又、本発明の半導体レーザはAlGaAs系以外の系でも適
用可能である。
用可能である。
本発明によれば、ストライプ状の分布帰還手段の両側に
完全に平坦な平坦領域を形成することができるので、こ
の上のエピタキシャル層の結晶性が良好となり、半導体
レーザの寿命、動作の安定性を向上することができる。
また、ストライプ状の分布帰還手段の両側に平坦領域を
有することにより、単一な縦モード及び横モード動作が
得られる。
完全に平坦な平坦領域を形成することができるので、こ
の上のエピタキシャル層の結晶性が良好となり、半導体
レーザの寿命、動作の安定性を向上することができる。
また、ストライプ状の分布帰還手段の両側に平坦領域を
有することにより、単一な縦モード及び横モード動作が
得られる。
第２の露光による干渉縞は平坦領域の外側のダミー領
域にも記録され、このダミー領域を含めて広い面積にわ
たって回折格子の構造を形成するようにしたことによ
り、露光、現像、エッチングの条件を全面に回折格子を
形成する場合と同じになり、高精度の狭幅ストライプ状
の分布帰還手段を再現性よく形成することができる。
域にも記録され、このダミー領域を含めて広い面積にわ
たって回折格子の構造を形成するようにしたことによ
り、露光、現像、エッチングの条件を全面に回折格子を
形成する場合と同じになり、高精度の狭幅ストライプ状
の分布帰還手段を再現性よく形成することができる。
また、一度のエッチング処理で中央のストライプ状の
分布帰還手段とその両側の平坦領域が同時形成できるの
で、製造工程の簡素化が図れる。
分布帰還手段とその両側の平坦領域が同時形成できるの
で、製造工程の簡素化が図れる。
従って、高精度の狭幅ストライプ状の分布帰還手段と
その両側に平坦領域を有したこの種の分布帰還型半導体
レーザを高歩留りをもって製造することができる。
その両側に平坦領域を有したこの種の分布帰還型半導体
レーザを高歩留りをもって製造することができる。
第１図は本発明による分布帰還型半導体レーザの一例を
示す断面図、第２図はそのＡ−Ａ線上の断面図、第３図
は第１図の要部の斜視図、第４図Ａ〜Ｅはその製造工程
図、第５図は製造に用いるホトマスクの例を示す平面
図、第６図は本発明の説明に供する分布帰還型半導体レ
ーザの断面図、第７図はそのＢ−Ｂ線上の断面図、第８
図は第７図の要部の斜視図である。 （１）はｐ（ｎ）形基板、（２）はｐ（ｎ）形クラッド
層、（３）は活性層、（４）はｎ（ｐ）形ガイド層、
（５）は回折格子、（６）はｎ（ｐ）形クラッド層、
（７）はｎ（ｐ）形キャップ層、（11）は平坦領域、
（16）はダミー領域である。
示す断面図、第２図はそのＡ−Ａ線上の断面図、第３図
は第１図の要部の斜視図、第４図Ａ〜Ｅはその製造工程
図、第５図は製造に用いるホトマスクの例を示す平面
図、第６図は本発明の説明に供する分布帰還型半導体レ
ーザの断面図、第７図はそのＢ−Ｂ線上の断面図、第８
図は第７図の要部の斜視図である。 （１）はｐ（ｎ）形基板、（２）はｐ（ｎ）形クラッド
層、（３）は活性層、（４）はｎ（ｐ）形ガイド層、
（５）は回折格子、（６）はｎ（ｐ）形クラッド層、
（７）はｎ（ｐ）形キャップ層、（11）は平坦領域、
（16）はダミー領域である。
Claims (1)
- 【請求項１】ストライプ状の分布帰還手段の両側の領域
に対応する部分を夫々所定のストライプ幅で露光する第
１の露光と、２光線干渉露光により全面に回折格子の潜
像を露光する第２の露光とを重ねて行い、現像処理して
マスクを形成する工程と、 上記マスクを用いて一度のエッチング処理で中央の分布
帰還手段と、その両側の平坦領域と、さらに該平坦領域
の外側の上記分布帰還手段と同一構造のダミー領域とを
同時に形成する工程とを有する ことを特徴とする分布帰還型半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61177372A JP2513186B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 分布帰還型半導体レ―ザの製造方法 |
| US07/070,215 US4807245A (en) | 1986-07-28 | 1987-07-06 | Distributed-feedback type semiconductor laser |
| DE8787306183T DE3774797D1 (de) | 1986-07-28 | 1987-07-13 | Halbleiterlaservorrichtung mit verteilter rueckkopplung. |
| EP87306183A EP0256664B1 (en) | 1986-07-28 | 1987-07-13 | Distributed-feedback type semiconductor laser devices |
| KR1019870007787A KR950013057B1 (ko) | 1986-07-28 | 1987-07-18 | 분포귀환형 반도체 레이저 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61177372A JP2513186B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 分布帰還型半導体レ―ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333891A JPS6333891A (ja) | 1988-02-13 |
| JP2513186B2 true JP2513186B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=16029801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61177372A Expired - Lifetime JP2513186B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 分布帰還型半導体レ―ザの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4807245A (ja) |
| EP (1) | EP0256664B1 (ja) |
| JP (1) | JP2513186B2 (ja) |
| KR (1) | KR950013057B1 (ja) |
| DE (1) | DE3774797D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2619057B2 (ja) * | 1989-05-22 | 1997-06-11 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザの製造方法 |
| JPH07112094B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1995-11-29 | 株式会社東芝 | 半導体レーザ装置 |
| TW388144B (en) | 1997-09-30 | 2000-04-21 | Mitsui Chemicals Inc | Semiconductor laser device |
| JP2000012963A (ja) | 1998-06-23 | 2000-01-14 | Nec Corp | 光半導体装置の製造方法 |
| JP2002252420A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-09-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザ素子、半導体レーザモジュールおよびその製造方法ならびに光ファイバ増幅器 |
| EP1215782A3 (en) * | 2000-12-15 | 2004-01-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | An integrated laser beam synthesizing module for use in a semiconductor laser module and an optical amplifier |
| JP6464895B2 (ja) * | 2015-04-03 | 2019-02-06 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケード半導体レーザ |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58143595A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| JPS595689A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-01-12 | Nec Corp | 分布帰還型半導体レ−ザ |
| JPS5980984A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Hitachi Ltd | 面発光分布帰還形半導体レ−ザ素子 |
| JPS6037793A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-27 | Nec Corp | 単一軸モ−ド半導体レ−ザ |
| JPS6134988A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-19 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS61100991A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-19 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| US4624000A (en) * | 1984-11-01 | 1986-11-18 | Xerox Corporation | Phased array semiconductor lasers with preferred emission in a single lobe |
| JPS61191093A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP61177372A patent/JP2513186B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-07-06 US US07/070,215 patent/US4807245A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-13 EP EP87306183A patent/EP0256664B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-13 DE DE8787306183T patent/DE3774797D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-18 KR KR1019870007787A patent/KR950013057B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR880002301A (ko) | 1988-04-30 |
| US4807245A (en) | 1989-02-21 |
| EP0256664A1 (en) | 1988-02-24 |
| KR950013057B1 (ko) | 1995-10-24 |
| EP0256664B1 (en) | 1991-11-27 |
| JPS6333891A (ja) | 1988-02-13 |
| DE3774797D1 (de) | 1992-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |