JP2924834B2 - Optical semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

Optical semiconductor device and method of manufacturing the same

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JP2924834B2
JP2924834B2 JP33669696A JP33669696A JP2924834B2 JP 2924834 B2 JP2924834 B2 JP 2924834B2 JP 33669696 A JP33669696 A JP 33669696A JP 33669696 A JP33669696 A JP 33669696A JP 2924834 B2 JP2924834 B2 JP 2924834B2
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達也 佐々木
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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、光通信や光情報処
理に用いられる光半導体素子及び光半導体集積素子に関
する。
[0001] The present invention relates to an optical semiconductor device and an optical semiconductor integrated device used for optical communication and optical information processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の光通信システムの進展、特に、ア
クセス系光通信や光インタコネクションにおける需要の
拡大により、低価格の半導体レーザモジュールの重要性
が高まっている。これらのモジュールにおいて、光ファ
イバあるいは石英系光導波路との結合損失を抑制するこ
とは重要であり、出射端に薄膜光導波路を集積すること
により導波光のスポットサイズを拡大させた半導体レー
ザの開発が進んでいる。
2. Description of the Related Art With the recent development of optical communication systems, in particular, an increase in demand for access optical communication and optical interconnection, the importance of low-priced semiconductor laser modules has increased. In these modules, it is important to suppress the coupling loss with the optical fiber or the silica-based optical waveguide, and the development of a semiconductor laser with an increased spot size of the guided light by integrating a thin-film optical waveguide at the emission end is needed. I'm advancing.

【0003】半導体基板上にいくつかの光部品が集積さ
れているモノリシック光集積素子においては、モジュー
ル実装コストの低減等の利点を有することから開発が進
められており、半導体レーザ、光検出器及び光導波路が
集積された双方向通信用光集積素子や、ゲート光アンプ
と分岐光導波路とが集積されたマトリクス光スイッチの
開発も行われている。
A monolithic optical integrated device in which several optical components are integrated on a semiconductor substrate has been developed because it has advantages such as a reduction in module mounting cost, and has been developed. An optical integrated device for bidirectional communication in which an optical waveguide is integrated, and a matrix optical switch in which a gate optical amplifier and a branch optical waveguide are integrated are also being developed.

【0004】このような光集積素子においては、異なる
バンドギャップエネルギーを有する半導体レーザやゲー
ト光アンプの活性層と、光検出器の光吸収層と、光導波
路のコア層とを導波路方向に接続する必要があり、ま
た、スポットサイズ変換光導波路領域においては、モー
ド不整合による光損失を避けるために、導波路のコア層
厚をテーパ状に変化させる必要がある。そのため、この
ような異なる層厚またはバンドギャップエネルギーを有
する光導波層の接続には、エッチング及び再成長からな
るバットジョイント構造が広く用いられてきた。
In such an optical integrated device, an active layer of a semiconductor laser or a gate optical amplifier having different band gap energies, a light absorbing layer of a photodetector, and a core layer of an optical waveguide are connected in the waveguide direction. In the spot size conversion optical waveguide region, it is necessary to change the thickness of the core layer of the waveguide into a tapered shape in order to avoid light loss due to mode mismatch. For this reason, a butt joint structure formed by etching and regrowth has been widely used for connecting such optical waveguide layers having different layer thicknesses or band gap energies.

【0005】しかしながら、上述したような構造におい
ては、製造工程が複雑であり、均一性や歩留まりの点で
懸念がある。
However, in the above-described structure, the manufacturing process is complicated, and there is a concern about uniformity and yield.

【0006】そこで、これらの問題を解決する製造方法
として、選択MOVPE(有機金属気相成長法)を用い
た手法が提案され、各種光集積素子の作製に用いられて
いる(特願平2−222928号公報及び特願平3−6
7498号公報参照)。
Therefore, as a manufacturing method to solve these problems, a method using selective MOVPE (metal organic chemical vapor deposition) has been proposed and used for manufacturing various optical integrated devices (Japanese Patent Application No. Hei. No. 222928 and Japanese Patent Application No. 3-6
7498).

【0007】本手法は、半導体基板上に一対の誘電体薄
膜をストライプ状に形成し、その空隙に半導体光導波路
を選択的に形成するもので、マスク幅を変化させること
によって成長層の層厚及びバンドギャップエネルギーが
変化することから、導波路方向でマスク幅を変化させた
マスクパターンを用い、それにより、光集積素子の活性
層、光吸収層及びコア層等の異なるバンドギャップエネ
ルギーを有する導波層を1回の結晶成長により一括して
形成することができる。
In this method, a pair of dielectric thin films are formed in a stripe shape on a semiconductor substrate, and semiconductor optical waveguides are selectively formed in the gaps. The thickness of the growth layer is changed by changing the mask width. Since the band gap energy changes, a mask pattern in which the mask width is changed in the direction of the waveguide is used. The wave layer can be formed collectively by one crystal growth.

【0008】以下に、従来のスポットサイズ変換光導波
路集積半導体レーザの製造方法について説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing a conventional spot size conversion optical waveguide integrated semiconductor laser will be described.

【0009】図5は、従来のスポットサイズ変換光導波
路集積半導体レーザの製造方法の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a conventional spot size conversion optical waveguide integrated semiconductor laser.

【0010】まず、n型InP基板101上に、一対の
誘電体薄膜であるSiO2マスク121を形成する(図
5(a))。なお、SiO2マスク121によるマスク
幅は、活性領域142において50μm、スポットサイ
ズ変換導波路領域143において6μmとし、活性領域
142とスポットサイズ変換導波路領域143との間に
おいてはマスク幅がテーパ状に変化するように形成し
た。また、マスクに挟まれた導波領域141の幅は約
1.5μmとした。
First, a pair of dielectric thin film SiO 2 masks 121 are formed on an n-type InP substrate 101 (FIG. 5A). The mask width of the SiO 2 mask 121 is 50 μm in the active region 142 and 6 μm in the spot size conversion waveguide region 143, and the mask width is tapered between the active region 142 and the spot size conversion waveguide region 143. It was formed to change. The width of the waveguide region 141 between the masks was set to about 1.5 μm.

【0011】次に、選択MOVPEにより、n型InP
基板101上に、n型InPクラッド層102、量子井
戸活性層103及びp型InPクラッド層104からな
るダブルヘテロ(DH)構造を成長した(図5
(b))。このとき、SiO2マスク121上には結晶
が成長せず、SiO2マスク121に挟まれた導波領域
141においては、DH構造がメサ状に形成される。ま
た、選択MOVPEの有する性質によって、マスク幅の
狭いスポットサイズ変換導波路領域143においては、
マスク幅の広い活性領域142と比べて活性層103の
層厚が減少し、それにより、活性層103ヘの光の閉じ
込めが減少してスポットサイズが拡大する。さらに、ス
ポットサイズ変換導波路領域143においては、活性領
域142と比べてバンドギャップエネルギーが大きくな
るため、活性領域142において生じたレーザ光に対し
てスポットサイズ変換導波路が透明となり、スポットサ
イズ変換導波路領域143における吸収損失が抑制され
る。
Next, by selective MOVPE, n-type InP
A double hetero (DH) structure composed of an n-type InP cladding layer 102, a quantum well active layer 103 and a p-type InP cladding layer 104 was grown on a substrate 101 (FIG. 5).
(B)). At this time, on the SiO 2 mask 121 without crystal growth, in the waveguide region 141 sandwiched between the SiO 2 mask 121, DH structure is formed in a mesa shape. Further, due to the properties of the selective MOVPE, in the spot size conversion waveguide region 143 having a narrow mask width,
The layer thickness of the active layer 103 is reduced as compared with the active region 142 having a wide mask width, whereby light confinement to the active layer 103 is reduced and the spot size is increased. Further, in the spot size conversion waveguide region 143, the band gap energy is larger than that in the active region 142. Therefore, the spot size conversion waveguide becomes transparent to the laser light generated in the active region 142, and the spot size conversion waveguide is formed. The absorption loss in the wave path region 143 is suppressed.

【0012】このようにして光導波路を形成した後、導
波領域141に形成されたメサ構造に接するSiO2
スク121を部分的にエッチングで除去し、その後、p
型InP埋め込み層108及びp型InGaAsコンタ
クト層107を、メサ構造を覆うように再成長した(図
5(c))。なお、p型InP埋め込み層108のキャ
リア濃度としては、一般に5×1017cm-3〜1×10
18cm-3の範囲が用いられている。
After the formation of the optical waveguide in this manner, the SiO 2 mask 121 in contact with the mesa structure formed in the waveguide region 141 is partially removed by etching, and thereafter,
The InP buried layer 108 and the p-type InGaAs contact layer 107 were regrown so as to cover the mesa structure (FIG. 5C). Note that the carrier concentration of the p-type InP buried layer 108 is generally 5 × 10 17 cm −3 to 1 × 10
A range of 18 cm -3 has been used.

【0013】次に、スポットサイズ変換導波路領域14
3のp型InGaAsコンタクト層107を除去し、そ
の後、活性領域142のp型InGaAsコンタクト層
107表面にp側電極(不図示)を形成し、また、n型
InP基板101の裏面にn側電極(不図示)を形成
し、切り出して素子化した。
Next, the spot size conversion waveguide region 14
3 is removed, a p-side electrode (not shown) is formed on the surface of the p-type InGaAs contact layer 107 in the active region 142, and an n-side electrode is formed on the back surface of the n-type InP substrate 101. (Not shown) was formed and cut out to obtain an element.

【0014】図6は、図5に示した方法により製造され
た素子の導波方向の縦断面図であり、(a)は導波路領
域及び活性領域が同一の埋め込み層によって埋め込まれ
ている例を示す図、(b)は導波路領域と活性領域とが
互いに異なる埋め込み層によって埋め込まれている例を
示す図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view in the waveguide direction of an element manufactured by the method shown in FIG. 5. FIG. 6A shows an example in which the waveguide region and the active region are buried by the same buried layer. (B) is a diagram showing an example in which the waveguide region and the active region are buried by different buried layers.

【0015】図6(a)に示すように、n型InPクラ
ッド層102、活性層103及びp型InPクラッド層
104からなるDH構造の層厚が、活性領域142とス
ポットサイズ変換導波路領域143との間でテーパ状に
変化しており、その上部にp型InP埋め込み層108
が両領域にわたって形成されている。
As shown in FIG. 6A, the DH structure comprising the n-type InP cladding layer 102, the active layer 103 and the p-type InP cladding layer 104 has a thickness of the active region 142 and the spot size conversion waveguide region 143. , And a p-type InP buried layer 108
Are formed over both regions.

【0016】図7は、光半導体素子を用いた各種光集積
素子の構造を示す図であり、(a)は送受信光集積素子
の構造の一例を示す図、(b)はゲート光アンプが集積
されているマトリクス光スイッチの一例としての1×4
光スイッチの構造を示す図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the structure of various optical integrated devices using an optical semiconductor device. FIG. 7A is a diagram showing an example of the structure of a transmitting and receiving optical integrated device, and FIG. 1 × 4 as an example of the matrix optical switch
It is a figure showing the structure of an optical switch.

【0017】本送受信光集積素子は図7(a)に示すよ
うに、送信側半導体レーザ(LD)44と、モニタ用フ
ォトダイオード(PD)45と、受信用フォトダイオー
ド(PD)46とが分岐導波路47と接続される構成と
なっている。
As shown in FIG. 7A, the transmitting and receiving optical integrated device includes a transmitting semiconductor laser (LD) 44, a monitoring photodiode (PD) 45, and a receiving photodiode (PD) 46. It is configured to be connected to the waveguide 47.

【0018】また、図7(b)に示すものにおいては、
4チャンネルの半導体光アンプゲート48と2段のY分
岐導波路47とが互いに接続されている。
In the case shown in FIG. 7B,
The four-channel semiconductor optical amplifier gate 48 and the two-stage Y branch waveguide 47 are connected to each other.

【0019】図7に示したいずれの素子においても、バ
ンドギャップエネルギーが異なるLD、PD及び光アン
プ等の活性層と受動光導波路のコア層とが集積されてお
り、その手法としては選択MOVPEを用いた方法が提
案されている。
In any of the devices shown in FIG. 7, active layers such as LDs, PDs and optical amplifiers having different band gap energies and a core layer of a passive optical waveguide are integrated. The method used has been proposed.

【0020】しかしながら、上述したような素子におい
ては、導波路領域が比較的長いため、図6(a)に示し
たような、全ての領域がp型InP埋め込み層108で
一括して埋め込まれている構造では、導波路領域におい
てp型InP埋め込み層108に浸み出した導波光が価
電子帯間光吸収により受ける損失が大きくなり、素子全
体の内部損失が大きくなってしまう。この価電子帯間光
吸収損失においては、p型不純物の濃度が高いほど大き
くなる。
However, in the above-described device, since the waveguide region is relatively long, all the regions are collectively buried in the p-type InP burying layer 108 as shown in FIG. In such a structure, the loss of the guided light leaking into the p-type InP buried layer 108 in the waveguide region due to the absorption of light between valence bands increases, and the internal loss of the entire device increases. The light absorption loss between valence bands increases as the concentration of the p-type impurity increases.

【0021】そこで、導波損失を低減させるために、図
6(b)に示すように、導波路領域143は不純物を含
まないアンドープInP埋め込み層109で、活性領域
142はp型InP埋め込み層108で別々に埋め込む
方法が提案されている。
To reduce the waveguide loss, as shown in FIG. 6B, the waveguide region 143 is an undoped InP buried layer 109 containing no impurity, and the active region 142 is a p-type InP buried layer 108. A method of separately embedding is proposed.

【0022】この方法によれば、成長回数が1回増える
ものの、導波路領域における光損失を低減させることが
できる。
According to this method, although the number of times of growth increases by one, light loss in the waveguide region can be reduced.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】上述したような、p型
InP層によってDH構造を埋め込む構造を有する素子
においては、活性層におけるDH接合のビルトイン電圧
と、活性層両側のp型InP埋め込み層とn型InP基
板とにより形成されるpn接合のビルトイン電圧との差
によって電流狭窄がなされる。素子ヘ流れる電流が増加
するとともにpn接合部ヘの印加電圧が増加するが、こ
のときpn接合のビルトイン電圧が低い場合は、pn接
合を流れる漏れ電流が急激に増加し、光出力が飽和して
しまう。そのため、高い光出力を得るためには、pn接
合のビルトイン電圧を高くすることが重要である。
In a device having a structure in which the DH structure is buried by the p-type InP layer as described above, the built-in voltage of the DH junction in the active layer and the p-type InP buried layer on both sides of the active layer are reduced. Current constriction is caused by a difference from a built-in voltage of a pn junction formed by the n-type InP substrate. The current applied to the element increases and the voltage applied to the pn junction increases. At this time, if the built-in voltage of the pn junction is low, the leakage current flowing through the pn junction sharply increases, and the light output is saturated. I will. Therefore, in order to obtain a high optical output, it is important to increase the built-in voltage of the pn junction.

【0024】そのための方法として、pn接合を形成す
るp型InP埋め込み層のキャリア濃度を高くすること
が効果的であることが報告されている(アプライド・フ
ィジクス・レターズ、Vol.59、p.22.2
4)。
As a method therefor, it has been reported that increasing the carrier concentration of the p-type InP buried layer forming the pn junction is effective (Applied Physics Letters, Vol. 59, p. 22). .2
4).

【0025】また、高濃度のp型InP埋め込み層を使
用する際に生じる、p型不純物(一般に亜鉛)の活性層
ヘの拡散による素子特性劣化を避けるために、ビルトイ
ン電圧を増加させる方法が提案ざれている。
Also, a method of increasing a built-in voltage is proposed in order to avoid deterioration of device characteristics due to diffusion of a p-type impurity (generally zinc) into an active layer when using a high-concentration p-type InP buried layer. It is missing.

【0026】図8は、従来の半導体レーザの一構成例を
示す図であり、(a)はInP基板及びInPクラッド
層の導電型を反転させ、n型埋め込み層に添加されるn
型不純物の濃度を所定値以上にすることによりpn接合
のビルトイン電圧を増加させる方法を用いて製造された
半導体レーザの構成を示す図、(b)はInP基板及び
InPバッファ層の導電型をn型にする一方、p型In
P埋込み層の成長初期のみをバンドギャップの大きなI
nAl(Ga)As混晶で埋め込むことによりビルトイ
ン電圧を増加させる方法により製造された半導体レーザ
の構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional semiconductor laser. FIG. 8A shows the case where the conductivity types of an InP substrate and an InP cladding layer are reversed and n added to an n-type buried layer.
FIG. 3B shows a configuration of a semiconductor laser manufactured by using a method of increasing a built-in voltage of a pn junction by setting the concentration of a type impurity to a predetermined value or more, and FIG. While p-type In
Only in the initial growth of the P buried layer, I
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser manufactured by a method of increasing a built-in voltage by embedding with an nAl (Ga) As mixed crystal.

【0027】図8(a)に示すような、InP基板15
1及びInPクラッド層152の導電型をn型からp型
に反転させ、n型InP埋め込み層155に添加される
n型不純物の濃度を1×1018cm-3以上に設定するこ
とによりpn接合のビルトイン電圧を増加させる方法
や、図8(b)に示すような、InP基板101及びI
nPバッファ層102の導電型をn型にする一方、p型
InP埋込み層108の成長初期のみをバンドギャップ
の大きなInAl(Ga)As混晶110で埋め込むこ
とによりビルトイン電圧を増加させる方法が提案されて
いる(特願平4−119765号公報参照)。
The InP substrate 15 shown in FIG.
1 and the conductivity type of the InP cladding layer 152 are inverted from n-type to p-type, and the concentration of an n-type impurity added to the n-type InP buried layer 155 is set to 1 × 10 18 cm −3 or more, thereby forming a pn junction. 8B, a method of increasing the built-in voltage of the InP substrates 101 and I as shown in FIG.
A method of increasing the built-in voltage by making the conductivity type of the nP buffer layer 102 n-type and burying only the initial growth of the p-type InP buried layer 108 with an InAl (Ga) As mixed crystal 110 having a large band gap. (See Japanese Patent Application No. 4-119765).

【0028】しかしながら、上述したような構造をスポ
ットサイズ変換導波路集積LDや各種光集積素子に適用
した場合に、導波路領域において、導波光が高濃度のp
型InP基板あるいはp型InP埋め込み層に浸み出す
ため、導波路領域における吸収損失が高くなってしまう
という問題点がある。
However, when the above-described structure is applied to a spot size conversion waveguide integrated LD or various optical integrated devices, a high concentration of guided light in the waveguide region is obtained.
There is a problem that the absorption loss in the waveguide region is increased because it is leached into the p-type InP substrate or the p-type InP buried layer.

【0029】ここで、図6(b)に示したように導波路
領域だけをアンドープInP層で埋め込めば上述したよ
うな問題点が解決されるが、結晶成長回数が増加してし
まい、低コストが要求される素子の製造方法としては要
求に合致したものとは言えなかった。
Here, if only the waveguide region is buried with an undoped InP layer as shown in FIG. 6B, the above-mentioned problem can be solved, but the number of crystal growths increases and the cost is reduced. However, it cannot be said that the method of manufacturing a device which requires the above-mentioned method meets the requirement.

【0030】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、低コストで
発光素子の高出力化及び受動導波路の低損失化を実現す
ることができる光半導体素子及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is intended to realize a high-output light-emitting element and a low-loss passive waveguide at low cost. It is an object of the present invention to provide an optical semiconductor device and a method for manufacturing the same.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、第1導電型半導体基板と、該第1導電型半
導体基板上にメサ構造状に形成された、半導体活性層及
び第2導電型半導体クラッド層と、前記メサ構造を覆う
ように形成された、第2導電型半導体第1埋め込み層及
び第2導電型半導体第2埋め込み層とを有し、前記第2
導電型半導体第1埋め込み層が前記メサ構造の側部で前
記第1導電型半導体基板と接している光半導体素子にお
いて、前記第2導電型半導体第1埋め込み層は、そのキ
ャリア濃度が、前記第2導電型半導体第2埋め込み層の
キャリア濃度よりも高いことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor substrate of a first conductivity type, a semiconductor active layer formed on the first conductivity type semiconductor substrate in a mesa structure, and a semiconductor substrate. A second buried layer of a second conductivity type semiconductor and a second buried layer of a second conductivity type semiconductor formed so as to cover the mesa structure;
In an optical semiconductor device in which a conductive type semiconductor first buried layer is in contact with the first conductive type semiconductor substrate at a side portion of the mesa structure, the second conductive type semiconductor first buried layer has a carrier concentration of the second conductive type semiconductor first buried layer. The carrier concentration is higher than the carrier concentration of the second conductivity type semiconductor second buried layer.

【0032】また、第1導電型半導体基板と、該第1導
電型半導体基板上にメサ構造状に形成された、半導体活
性層及び第2導電型半導体クラッド層と、前記メサ構造
を覆うように形成された、第2導電型半導体第1埋め込
み層及び第2導電型半導体第2埋め込み層とを有し、前
記第2導電型半導体第1埋め込み層が前記メサ構造の側
部で前記第1導電型半導体基板と接している光半導体素
子において、前記第2導電型半導体第1埋め込み層は、
そのキャリア濃度分布が、段階的に変化しており、前記
第1導電型半導体基板と接している領域において最も高
くなっていることを特徴とする。
Also, a first conductive type semiconductor substrate, a semiconductor active layer and a second conductive type semiconductor clad layer formed in a mesa structure on the first conductive type semiconductor substrate, and so as to cover the mesa structure. A second conductive type semiconductor first buried layer and a second conductive type semiconductor second buried layer formed, wherein the second conductive type semiconductor first buried layer is formed on the side of the mesa structure by the first conductive type semiconductor buried layer. In the optical semiconductor device in contact with the type semiconductor substrate, the second conductivity type semiconductor first buried layer is
The carrier concentration distribution changes stepwise, and is highest in a region in contact with the first conductivity type semiconductor substrate.

【0033】また、前記半導体活性層は、活性領域と、
該活性領域よりもバンドギャップエネルギーの大きな半
導体光導波路領域とからなり、前記半導体活性層のスト
ライプ方向で互いに接続されるようにメサ状に形成され
ていることを特徴とする。
Further, the semiconductor active layer includes an active region,
A semiconductor optical waveguide region having a band gap energy larger than that of the active region is formed in a mesa shape so as to be connected to each other in a stripe direction of the semiconductor active layer.

【0034】また、前記半導体活性層は、その層厚が、
前記活性領域における層厚よりも前記半導体光導波路領
域における層厚の方が薄く形成されており、その接続領
域においては前記活性領域から前記半導体光導波路領域
に向かうにつれて段階的に薄くなっていることを特徴と
する光半導体素子。
Further, the semiconductor active layer has a thickness of:
The layer thickness in the semiconductor optical waveguide region is formed thinner than the layer thickness in the active region, and in the connection region, the thickness gradually decreases from the active region toward the semiconductor optical waveguide region. An optical semiconductor device characterized by the above-mentioned.

【0035】また、前記第2導電型半導体第1埋め込み
層のキャリア濃度は、1×1018cm-3以上であり、か
つ、前記第2導電型半導体第2埋め込み層のキャリア濃
度は、5×1017cm-3以下であることを特徴とする。
The carrier concentration of the first buried layer of the second conductivity type semiconductor is 1 × 10 18 cm −3 or more, and the carrier concentration of the second buried layer of the second conductivity type semiconductor is 5 × 10 18 cm −3. It is characterized by being 10 17 cm -3 or less.

【0036】また、第1導電型半導体基板上に、光導波
領域を挟むように一対の誘電体薄膜をストライプ状に形
成する工程と、前記光導波領域に、少なくとも半導体活
性層及び第2導電型半導体クラッド層をメサ構造状に形
成する工程と、前記メサ構造に接する領域の前記誘電体
薄膜をエッチングにより除去する工程と、前記メサ構造
を第2導電型半導体第1埋め込み層、第2導電型半導体
第2埋め込み層及び第2導電型半導体コンタクト層で埋
め込む工程と、前記第2導電型半導体コンタクト層の表
面に第2の電極を、また前記第1導電型半導体基板の裏
面に第1の電極を形成する工程とを順次行うことにより
光半導体素子を製造する光半導体素子の製造方法におい
て、前記第2導電型半導体第1埋め込み層のドーピング
濃度を、前記第2導電型半導体第2埋め込み層のドーピ
ング濃度よりも高くすることを特徴とする。
A step of forming a pair of dielectric thin films on the first conductive type semiconductor substrate so as to sandwich the optical waveguide region; and forming at least a semiconductor active layer and a second conductive type on the optical waveguide region. Forming a semiconductor cladding layer in a mesa structure, removing the dielectric thin film in a region in contact with the mesa structure by etching, forming the mesa structure in a second conductivity type semiconductor first buried layer, a second conductivity type Embedding with a semiconductor second buried layer and a second conductivity type semiconductor contact layer; a second electrode on a surface of the second conductivity type semiconductor contact layer; and a first electrode on a back surface of the first conductivity type semiconductor substrate. And a step of forming an optical semiconductor device by sequentially performing the steps of forming the second conductive type semiconductor first buried layer. Characterized by higher than the doping concentration of the conductive type semiconductor second buried layer.

【0037】また、第1導電型半導体基板上に、光導波
領域を挟むように一対の誘電体薄膜をストライプ状に形
成する工程と、前記光導波領域に、少なくとも半導体活
性層及び第2導電型半導体クラッド層をメサ構造状に形
成する工程と、前記メサ構造に接する領域の前記誘電体
薄膜をエッチングにより除去する工程と、前記メサ構造
を第2導電型半導体第1埋め込み層、第2導電型半導体
第2埋め込み層及び第2導電型半導体コンタクト層で埋
め込む工程と、前記第2導電型半導体コンタクト層の表
面に第2の電極を、また前記第1導電型半導体基板の裏
面に第1の電極を形成する工程とを順次行うことにより
光半導体素子を製造する光半導体素子の製造方法におい
て、前記第2導電型半導体第1埋め込み層のドーピング
濃度を、成長初期に最も高くし、その後、段階的に低く
していくことを特徴とする。
A step of forming a pair of dielectric thin films on the first conductivity type semiconductor substrate so as to sandwich the optical waveguide region; and forming at least a semiconductor active layer and a second conductivity type in the optical waveguide region. Forming a semiconductor cladding layer in a mesa structure, removing the dielectric thin film in a region in contact with the mesa structure by etching, forming the mesa structure in a second conductivity type semiconductor first buried layer, a second conductivity type Embedding with a semiconductor second buried layer and a second conductivity type semiconductor contact layer; a second electrode on a surface of the second conductivity type semiconductor contact layer; and a first electrode on a back surface of the first conductivity type semiconductor substrate. Forming an optical semiconductor device by sequentially performing the steps of: forming an optical semiconductor device by adjusting the doping concentration of the second buried layer of the second conductivity type in the initial stage of the growth. It was the highest, then is characterized by stepwise lowered.

【0038】また、前記誘電体薄膜のストライプ幅を、
前記第1導電型半導体基板面内で変化させることを特徴
とする。
The stripe width of the dielectric thin film is
It is characterized in that it is changed within the plane of the first conductivity type semiconductor substrate.

【0039】(作用)以下に、本発明の作用について説
明する。
(Operation) The operation of the present invention will be described below.

【0040】図1は、本発明の光半導体素子の構造を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of the optical semiconductor device of the present invention.

【0041】図1に示すように本発明においては、n型
InP基板1上に形成された、n型InPクラッド層
2、活性層3及びp型InPクラッド層4のDH構造か
らなるメサ部が、連続して成長されるp型InP第1埋
め込み層5、p型InP第2埋め込み層6及びp型In
GaAsコンタクト層7により全領域にわたって埋め込
まれており、p型InP第1埋め込み層5のキャリア濃
度がp型InP第2埋め込み層6に比ベて高く設定され
ている。
As shown in FIG. 1, in the present invention, a mesa portion having a DH structure of an n-type InP cladding layer 2, an active layer 3, and a p-type InP cladding layer 4 formed on an n-type InP substrate 1 is formed. , A p-type InP first buried layer 5, a p-type InP second buried layer 6, and a p-type In
The entire region is buried by the GaAs contact layer 7, and the carrier concentration of the p-type InP first buried layer 5 is set higher than that of the p-type InP second buried layer 6.

【0042】このように、埋め込み成長初期のみに高濃
度ドーピングを行うことにより、pn接合のビルトイン
電圧が十分に高く保たれる。一方、導波光は低濃度のp
型InP第2埋め込み層6に浸み出すため、導波路領域
における損失が十分低く抑えられる。それにより、1回
の埋め込み成長で、LDの高出力化と光導波路の低損失
化を両立させることができる。
As described above, by performing high-concentration doping only at the initial stage of burying growth, the built-in voltage of the pn junction is kept sufficiently high. On the other hand, the guided light has a low concentration of p.
Since the semiconductor layer oozes out into the type InP second buried layer 6, the loss in the waveguide region can be sufficiently suppressed. Thus, it is possible to achieve both high output of the LD and low loss of the optical waveguide by one burying growth.

【0043】以下に、本発明の光半導体素子が有する特
性について、従来のものと比較して説明する。
Hereinafter, the characteristics of the optical semiconductor device of the present invention will be described in comparison with a conventional device.

【0044】図2は、半導体レーザの電流−光出力特性
を示す図であり、(a)は半導体レーザ単体の特性を示
す図、(b)はスポットサイズ変換導波路が集積されて
いる半導体レーザの特性を示す図である。なお、図中、
(イ)は、ドーピング濃度1×1018cmー3のp型In
P第1埋め込み層及び3×1017cm-3のp型InP第
2埋め込み層によって活性層を含むDH構造からなるメ
サ部が埋め込まれている構造を有する本発明の半導体レ
ーザの特性、(ロ)は、ドーピング濃度1×1018cm
ー3の高濃度埋め込み層によって活性層を含むDH構造か
らなるメサ部が一様に埋め込まれている構造を有する半
導体レーザの特性、(ハ)はドーピング濃度3×1017
cm-3の低濃度埋め込み層によって活性層を含むDH構
造からなるメサ部が一様に埋め込まれている構造を有す
る半導体レーザの特性をそれぞれ示している。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing current-light output characteristics of a semiconductor laser. FIG. 2A shows characteristics of a semiconductor laser alone, and FIG. 2B shows a semiconductor laser in which a spot size conversion waveguide is integrated. FIG. 6 is a diagram showing characteristics of the present invention. In the figure,
(A) is a p-type In having a doping concentration of 1 × 10 18 cm −3.
Characteristics of the semiconductor laser of the present invention having a structure in which a mesa portion composed of a DH structure including an active layer is buried by a P first buried layer and a 3 × 10 17 cm -3 p-type InP second buried layer, ) Indicates a doping concentration of 1 × 10 18 cm
The semiconductor laser characteristics having the structure mesa consisting DH structure including an active layer by the high concentration buried layer-3 is embedded in uniform, (c) the doping concentration 3 × 10 17
The characteristics of a semiconductor laser having a structure in which a mesa portion having a DH structure including an active layer is uniformly buried by a low concentration buried layer of cm −3 are shown.

【0045】図2(a)に示すように、pn接合におけ
るp型InP埋め込み層の濃度が高い(イ)及び(ロ)
の素子においては、光出力飽和が少なく、特に、(イ)
の本発明の素子においては、内部吸収損失が低いために
良好な特性を示している。一方、(ハ)の素子において
は、内部吸収損失が最も低いために発振直後の光出力効
率は高いものの、pn接合におけるビルトイン電圧が低
いために、電流の増加とともに漏れ電流が増加し、光出
力が飽和してしまう。
As shown in FIG. 2A, the concentration of the p-type InP buried layer in the pn junction is high (A) and (B).
In the device of (1), the light output saturation is small, and particularly, (a)
In the device of the present invention, good characteristics are shown because the internal absorption loss is low. On the other hand, in the element (c), although the light output efficiency immediately after oscillation is high because the internal absorption loss is the lowest, the leakage current increases with the increase of the current because the built-in voltage at the pn junction is low. Will saturate.

【0046】また、図2(b)に示すように、光導波路
が集積されている素子においては、(ロ)の素子におい
ても、光導波路領域における導波損失が高いために光出
力効率が低くなってしまい、(イ)の本発明の素子にお
いて最も良好な特性が得られる。
Further, as shown in FIG. 2B, in the device in which the optical waveguide is integrated, even in the device of (b), the light output efficiency is low because the waveguide loss in the optical waveguide region is high. Therefore, the best characteristics can be obtained in the device of the present invention (a).

【0047】ただし、本発明の素子構造では、InP埋
め込み層の大部分が低濃度であるために素子抵抗が高く
なり、さらに電流を注入した時には、発熱の影響で光出
力効率が低下する。また、素子抵抗及び容量により決定
される変調周波数帯域も制限される。しかし、本発明に
おいて意図している低速、短距離用途のアクセス系光通
信システムヘの適用を考えれば特に問題とはならない。
However, in the device structure of the present invention, the device resistance increases because most of the InP buried layer has a low concentration, and further, when current is injected, the light output efficiency decreases due to heat generation. Further, the modulation frequency band determined by the element resistance and the capacitance is also limited. However, there is no particular problem in view of the application to an access optical communication system for low-speed and short-range applications intended in the present invention.

【0048】なお、メサエッチングが施されたDH構造
の両側が電流狭窄用のp型及びn型のInP層で埋め込
まれ、さらに全面にp型InP層が形成されている3回
成長の埋め込みへテロ構造の半導体レーザにおいては、
InP埋め込み層の濃度を2段階に変化させる方法が提
案されている(特願平6−70158号公報参照)。
Note that the mesa-etched DH structure is buried on both sides with p-type and n-type InP layers for current confinement, and is further buried three times in which a p-type InP layer is formed on the entire surface. In a semiconductor laser having a terrorist structure,
A method of changing the concentration of the InP buried layer in two steps has been proposed (see Japanese Patent Application No. 6-70158).

【0049】図9は、従来の半導体レーザの素子構造の
一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of an element structure of a conventional semiconductor laser.

【0050】本構造においては、電流狭窄をpnpnサ
イリスタ構成によって行うため、ビルトイン電圧を大き
く取るためにはn型InP埋め込み層に接するp型In
P埋め込み層の濃度を高くする必要がある。そのため、
本従来例においては図9に示すように、低濃度のp型I
nP埋め込み層211と高濃度のp型InP埋め込み層
212とによって、n型InPクラッド層202、活性
層203及びp型InPクラッド層204のDH構造か
らなるメサ部が2段階に埋め込まれる構成となってい
る。
In this structure, since the current confinement is performed by the pnpn thyristor configuration, in order to increase the built-in voltage, the p-type InP contacting the n-type InP buried layer is required.
It is necessary to increase the concentration of the P buried layer. for that reason,
In this conventional example, as shown in FIG.
With the nP buried layer 211 and the high-concentration p-type InP buried layer 212, the mesa portion having the DH structure of the n-type InP clad layer 202, the active layer 203 and the p-type InP clad layer 204 is buried in two stages. ing.

【0051】図9に示すものにおいては、はじめに低濃
度のドーピングが行われている点が本発明と異なる。ま
た、p型InP層214の濃度が低く設定されていない
ため、光集積素子に適用した際に導波路領域での損失を
低減することができない。また、本従来例において、は
じめに低濃度のp型InP層211でメサ部を埋め込ん
でいるのは、不純物の活性層203ヘの拡散を懸念して
いるためであるが、実際には1.5×1018cm-3程度
までドーピングを行っても、大きな特性劣化は通常見ら
れない。
FIG. 9 differs from the present invention in that low concentration doping is performed first. Further, since the concentration of the p-type InP layer 214 is not set low, it is not possible to reduce the loss in the waveguide region when applied to an optical integrated device. Further, in this conventional example, the mesa portion is first buried with the low-concentration p-type InP layer 211 because there is a concern about diffusion of impurities into the active layer 203. Even if the doping is performed up to about × 10 18 cm −3 , a large characteristic deterioration is not usually observed.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0053】(第1の実施の形態)図3は、本発明の光
半導体素子を用いて作製されたスポットサイズ変換光導
波路集積半導体レーザの構造例を示す図であり、(a)
は斜視図、(b)は導波路方向の縦断面図である。
(First Embodiment) FIG. 3 is a view showing an example of the structure of a spot size conversion optical waveguide integrated semiconductor laser manufactured by using the optical semiconductor device of the present invention.
Is a perspective view, and (b) is a longitudinal sectional view in the waveguide direction.

【0054】本形態における素子は、長さ300μmの
活性領域42と長さ300μmのスポットサイズ変換導
波路領域43とから構成されており、また、図5及び図
6に示した従来例と比較するとわかるように、p型ln
P埋め込み層108の代わりにp型InP第1埋め込み
層5及びp型InP第2埋め込み層6の2層構造によ
り、n型InPクラッド層2、活性層3及びp型InP
クラッド層4のDH構造からなるメサ部が埋め込まれて
おり、p型InP第1埋め込み層5が、メサ部の側部で
n型InP基板1と接していることが特徴である。ま
た、p型lnP第1埋め込み層5のキャリア濃度が、p
型InP第2埋め込み層6と比較して高く設定されてい
る。また、従来例と同様に、メサ部を構成するn型In
Pクラッド層2、活性層3及びp型InPクラッド層4
のそれぞれ層厚においては、活性領域42における層厚
よりもスポットサイズ変換導波領域43における層厚の
方が薄く、その接続領域においては活性領域42からス
ポットサイズ変換導波領域43に向かうにつれて段階的
に薄くなっている。
The device according to the present embodiment is composed of an active region 42 having a length of 300 μm and a spot size conversion waveguide region 43 having a length of 300 μm. Compared with the conventional example shown in FIGS. As you can see, p-type In
Instead of the P buried layer 108, the n-type InP cladding layer 2, the active layer 3, and the p-type InP
It is characterized in that the mesa portion having the DH structure of the cladding layer 4 is buried, and the first buried p-type InP layer 5 is in contact with the n-type InP substrate 1 on the side of the mesa portion. Further, the carrier concentration of the p-type lnP first buried layer 5 is p
It is set higher than the type InP second buried layer 6. Further, similarly to the conventional example, the n-type In
P cladding layer 2, active layer 3, and p-type InP cladding layer 4
In the respective layer thicknesses, the layer thickness in the spot size conversion waveguide region 43 is smaller than the layer thickness in the active region 42, and in the connection region, the layer thickness is gradually increased from the active region 42 toward the spot size conversion waveguide region 43. Is thinner.

【0055】以下に、本形態の製造方法について説明す
る。
Hereinafter, the manufacturing method of this embodiment will be described.

【0056】図4は、図3に示した半導体レーザの製造
方法を説明するための図である。
FIG. 4 is a view for explaining a method of manufacturing the semiconductor laser shown in FIG.

【0057】まず、(100)方位のn型InP基板1
(Snドープ、キャリア濃度1×1018cm-3)の表面
に一対の誘電体薄膜であるSiO2マスク21(膜厚1
00nm)を形成した(図4(a))。なお、SiO2
マスク21によるマスク幅は、活性領域42で50μ
m、スポットサイズ変換導波路領域43で6μmとし
た。また、マスクに挟まれた導波領域41の幅は1.5
μmとした。
First, the (100) -oriented n-type InP substrate 1
(Sn-doped, carrier concentration 1 × 10 18 cm −3 ) on the surface, a pair of dielectric thin film SiO 2 masks 21 (thickness 1
00 nm) (FIG. 4A). Note that SiO 2
The width of the mask by the mask 21 is 50 μm in the active region 42.
m, and 6 μm in the spot size conversion waveguide region 43. The width of the waveguide region 41 sandwiched between the masks is 1.5
μm.

【0058】次に、選択MOVPEにより、n型InP
クラッド層2(Snドープ、キャリア濃度1×1018
-3、層厚50nm)と、1.4μm組成InGaAs
Pウェル(層厚7nm)8層、1.13μm組成InG
aAsPバリア(層厚10nm)及び1.13μm組成
InGaAsP光閉じ込め層(層厚100nm)からな
る量子井戸活性層3と、p型InPクラッド層4(Zn
ドープ、キャリア濃度1×1018cm-3、層厚100n
m)とからなるDH構造を成長した(図4(b))。
Next, n-type InP is selected by selective MOVPE.
Cladding layer 2 (Sn-doped, carrier concentration 1 × 10 18 c
m −3 , layer thickness 50 nm) and 1.4 μm composition InGaAs
P-well (layer thickness: 7 nm) 8 layers, 1.13 μm composition InG
a quantum well active layer 3 comprising an aAsP barrier (layer thickness 10 nm) and a 1.13 μm composition InGaAsP light confinement layer (layer thickness 100 nm); and a p-type InP cladding layer 4 (Zn
Doping, carrier concentration 1 × 10 18 cm −3 , layer thickness 100 n
m) was grown (FIG. 4B).

【0059】なお、上記の層厚はLD、PD領域におけ
る値であり、スポットサイズ変換導波路領域43では約
1/3の値となった。また、量子井戸活性層3のフォト
ルミネッセンス測定による発光ピーク波長は、活性領域
42で13μm、スポットサイズ変換導波路領域43で
1.17μmであり、スポットサイズ変換導波路領域4
3は、LDの発振波長に対して十分透明であった。
The above-mentioned layer thickness is a value in the LD and PD regions, and is about 1/3 in the spot size conversion waveguide region 43. The emission peak wavelength of the quantum well active layer 3 measured by photoluminescence is 13 μm in the active region 42, 1.17 μm in the spot size conversion waveguide region 43, and
Sample No. 3 was sufficiently transparent to the oscillation wavelength of the LD.

【0060】次に、導波領域41に形成されているメサ
構造に接するSiO2マスク21を幅3μmにわたりエ
ッチングで除去し(図4(c))、その後、p型InP
第1埋め込み層5(Znドープ、キャリア濃度1.5×
1018cm-3、層厚0.2μm)、p型InP第2埋め
込み層6(Znドープ、キャリア濃度3×1017
-3、層厚4μm)及びp型InGaAsコンタクト層
7(Znドープ、キャリア濃度1×1019cm-3、層厚
0.1μm)を、メサ構造を覆うように再成長した(図
4(d))。
Next, the mesa formed in the waveguide region 41 will be described.
SiO in contact with the structureTwoEtch the mask 21 over a width of 3 μm.
4 (c), and then p-type InP
First buried layer 5 (Zn-doped, carrier concentration 1.5 ×
1018cm-3, Layer thickness 0.2 μm), p-type InP second filling
Embedded layer 6 (Zn-doped, carrier concentration 3 × 1017c
m -3, 4 μm thick) and p-type InGaAs contact layer
7 (Zn doped, carrier concentration 1 × 1019cm-3, Layer thickness
0.1 μm) was regrown so as to cover the mesa structure.
4 (d)).

【0061】次に、スポットサイズ変換導波路領域43
のp型InGaAsコンタクト層7を除去し、その後、
第2の電極であるp側電極22を活性領域42のみに形
成し、また、n型InP基板1の裏面を研磨し、その
後、n型InP基板1の裏面に第1の電極であるn側電
極23を形成して、切り出して素子化した。
Next, the spot size conversion waveguide region 43
The p-type InGaAs contact layer 7 is removed.
The p-side electrode 22 as the second electrode is formed only in the active region 42, and the back surface of the n-type InP substrate 1 is polished. The electrode 23 was formed and cut out to obtain an element.

【0062】なお、p型InP第1埋め込み層5のキャ
リア濃度は、本形態では、1.5×1018cm-3とした
が、p型InP第2埋め込み層6の層厚や成長温度、成
長速度等の結晶成長条件によっては、埋め込み成長中に
Znが活性層3に拡散して発光効率を劣化させる可能性
がある。従って、p型InP第1埋め込み層5のキャリ
ア濃度は、7×1017cm-3程度でもよい。この場合で
もp型InP第2埋め込み層6のキャリア濃度を従来の
ものよりも低く設定することにより、スポットサイズ変
換導波路領域43における低損失化による光出力特性の
改善が実現できる。
In this embodiment, the carrier concentration of the p-type InP first buried layer 5 is 1.5 × 10 18 cm −3 , but the p-type InP second buried layer 6 has a layer thickness, a growth temperature, and the like. Depending on the crystal growth conditions such as the growth rate, there is a possibility that Zn diffuses into the active layer 3 during the burying growth and deteriorates the luminous efficiency. Therefore, the carrier concentration of the p-type InP first buried layer 5 may be about 7 × 10 17 cm −3 . Also in this case, by setting the carrier concentration of the p-type InP second buried layer 6 lower than that of the conventional one, it is possible to realize the improvement of the optical output characteristic by reducing the loss in the spot size conversion waveguide region 43.

【0063】ここで、より望ましいとされるp型InP
第1埋め込み層5及びp型InP第2埋め込み層6のキ
ャリア濃度としては、p型InP第1埋め込み層5のキ
ャリア濃度が、1.0×1018cm-3以上で、かつp型
InP第2埋め込み層6のキャリア濃度が、5×1017
cm-3以下である。
Here, a more desirable p-type InP
The carrier concentration of the first buried layer 5 and the p-type InP second buried layer 6 is such that the carrier concentration of the p-type InP first buried layer 5 is 1.0 × 10 18 cm −3 or more and the p-type InP 2 The carrier concentration of the buried layer 6 is 5 × 10 17
cm -3 or less.

【0064】また、p型InP第1埋め込み層5のキャ
リア濃度においては、一定でなくても、段階的に変化
し、n型InP基板1と接している領域において最も高
くなるように形成されていれば同様の効果を奏する。
The carrier concentration of the p-type InP first buried layer 5 is not constant but changes stepwise, and is formed so as to be highest in a region in contact with the n-type InP substrate 1. If it does, the same effect will be achieved.

【0065】(第2の実施の形態)以下に、本発明の第
2の実施の形態として、第1の実施の形態において説明
した光半導体素子を、図7(a)に示した双方向光通信
用光集積素子に用いた例について説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, as a second embodiment of the present invention, the optical semiconductor device described in the first embodiment is replaced with a bidirectional optical device shown in FIG. An example used for a communication optical integrated device will be described.

【0066】まず、(100)方位のn型InP基板1
(Snドープ、キャリア濃度1×1018cm-3)のLD
領域44表面に1次のグレーティングを形成し、その
後、一対の誘電体薄膜であるSiO2マスク21(膜厚
100nm)を形成した。なお、LD領域44の長さを
500μm、モニタPD領域45及び受信PD領域46
の長さをそれぞれ300μmとし、分岐導波路47の曲
線部曲率半径を3mm、分岐角を2゜(全幅)とした。
また、マスク幅においては、LD領域44、モニタPD
領域45及び受信PD領域46で50μm、分岐導波路
領域47で6μmとし、また、マスクに挟まれた導波領
域41の幅は1.5μmとした。
First, the (100) -oriented n-type InP substrate 1
(Sn-doped, carrier concentration 1 × 10 18 cm −3 ) LD
A primary grating was formed on the surface of the region 44, and then a pair of dielectric thin film SiO 2 masks 21 (thickness: 100 nm) were formed. The length of the LD area 44 is 500 μm, and the monitor PD area 45 and the reception PD area 46
Are 300 μm, the radius of curvature of the curved portion of the branch waveguide 47 is 3 mm, and the branch angle is 2 ° (full width).
In the mask width, the LD region 44, the monitor PD
The area 45 and the receiving PD area 46 were 50 μm, the branch waveguide area 47 was 6 μm, and the width of the waveguide area 41 sandwiched between masks was 1.5 μm.

【0067】次に、選択MOVPEにより、1.13μ
m組成n型InGaAsPガイド層(Snドープ、キャ
リア濃度1×1018cm-3、層厚100nm)、1.4
μm組成InGaAsPウェル(層厚7nm)8層、
1.13μm組成InGaAsPバリア(層厚10n
m)及び1.13μm組成InGaAsP光閉じ込め層
(層厚100nm)からなる量子井戸活性層3と、p型
InPクラッド層4(Znドープ、キャリア濃度1×1
18cm-3、層厚100nm)とからなるDH構造を成
長した。
Next, 1.13 μm is selected by selective MOVPE.
m composition n-type InGaAsP guide layer (Sn-doped, carrier concentration 1 × 10 18 cm −3 , layer thickness 100 nm), 1.4
8 μm composition InGaAsP wells (layer thickness 7 nm),
1.13 μm composition InGaAsP barrier (layer thickness 10 n
m) and a 1.13 μm composition InGaAsP light confinement layer (layer thickness 100 nm), a p-type InP cladding layer 4 (Zn-doped, carrier concentration 1 × 1)
A DH structure consisting of 0 18 cm -3 and a layer thickness of 100 nm) was grown.

【0068】なお、上記の層厚はLD、PD領域におけ
る値であり、分岐導波路領域47では約1/3の値とな
った。また、量子井戸活性層3のフォトルミネッセンス
測定による発光ピーク波長はLD、PD領域で1.3μ
m、分岐導波路領域47で1.17μmであった。
The above-mentioned layer thickness is a value in the LD and PD regions, and is about 1/3 in the branch waveguide region 47. The emission peak wavelength of the quantum well active layer 3 measured by photoluminescence is 1.3 μm in the LD and PD regions.
m, and 1.17 μm in the branch waveguide region 47.

【0069】次に、導波領域41に形成されたメサ構造
に接するSiO2マスク21を幅2μmにわたりエッチ
ングで除去し、その後、p型InP第1埋め込み層5
(Znドープ、キャリア濃度8×1017cm-3、層厚
0.2μm)、p型InP第2埋め込み層6(Znドー
プ、キャリア濃度3×1017cm-3、層厚3μm)及び
p型InGaAsコンタクト層7(Znドープ、キャリ
ア濃度1×1019cm-3,層厚0.1μm)を、メサ構
造を覆うように再成長した。
Next, the SiO 2 mask 21 in contact with the mesa structure formed in the waveguide region 41 is removed by etching over a width of 2 μm, and thereafter, the p-type InP first buried layer 5 is formed.
(Zn-doped, carrier concentration 8 × 10 17 cm −3 , layer thickness 0.2 μm), p-type InP second buried layer 6 (Zn-doped, carrier concentration 3 × 10 17 cm −3 , layer thickness 3 μm) and p-type The InGaAs contact layer 7 (Zn-doped, carrier concentration 1 × 10 19 cm −3 , layer thickness 0.1 μm) was regrown so as to cover the mesa structure.

【0070】なお、本形態において、p型InP第1埋
め込み層5のキャリア濃度を第1の実施の形態に比ベて
低く設定した理由は、pn接合部のキャリア濃度を高く
するほど、LDなどの順方向バイアス条件における漏れ
電流は減少するものの、逆バイアス条件で使用するPD
において拡散電流が増加し、暗電流が増加してしまうた
めである。
In the present embodiment, the reason why the carrier concentration of the p-type InP first buried layer 5 is set lower than that of the first embodiment is that the higher the carrier concentration of the pn junction is, the more the LD etc. Although the leakage current under the forward bias condition decreases, the PD used under the reverse bias condition
In this case, the diffusion current increases, and the dark current increases.

【0071】次に、LD領域44、モニタPD領域45
及び受信PD領域46にp側電極22をそれぞれ形成
し、また、n型InP基板1の裏面を研磨した後にn側
電極23を形成し、切り出して素子化した。
Next, the LD area 44 and the monitor PD area 45
In addition, the p-side electrode 22 was formed in the receiving PD region 46, and the n-side electrode 23 was formed after polishing the back surface of the n-type InP substrate 1 and cut out to obtain an element.

【0072】(第3の実施の形態)以下に、本発明の第
3の実施の形態として、第1の実施の形態において説明
した光半導体素子を、図7(b)に示した1×4ゲート
光アンプ集積型マトリクス光スイッチ双方向光通信用光
集積素子に用いた例について説明する。
(Third Embodiment) Hereinafter, as a third embodiment of the present invention, the optical semiconductor device described in the first embodiment is replaced with a 1 × 4 optical semiconductor device shown in FIG. An example in which a gate optical amplifier integrated type matrix optical switch is used for an optical integrated device for bidirectional optical communication will be described.

【0073】まず、(100)方位のn型InP基板1
(Snドープ、キャリア濃度1×1018cm-3)の表面
に一対の誘電体薄膜であるSiO2マスク21(膜厚1
00nm)を形成した。なお、光アンプゲート領域48
の長さを300μm、チャンネル間隔を250μmと
し、分岐導波路47の曲線部曲率半径を5mm、分岐角
を2゜(全幅)とした。また、マスク幅においては、光
アンプゲート領域48で50μm、分岐導波路領域47
で6μmとした。また、マスクに挟まれた導波領域41
の幅は1μmとした。
First, the (100) -oriented n-type InP substrate 1
(Sn-doped, carrier concentration 1 × 10 18 cm −3 ) on the surface, a pair of dielectric thin film SiO 2 masks 21 (thickness 1
00 nm). The optical amplifier gate region 48
Was 300 μm, the channel interval was 250 μm, the radius of curvature of the curved portion of the branch waveguide 47 was 5 mm, and the branch angle was 2 ° (full width). The mask width is 50 μm in the optical amplifier gate region 48 and the branch waveguide region 47
To 6 μm. The waveguide region 41 sandwiched between masks
Was 1 μm in width.

【0074】次に、選択MOVPEにより、n型InP
クラッド層2(Snドープ、キャリア濃度1×1018
-3、層厚100nm)と、1.55μm組成InGa
AsP活性層3(層厚300nm)と、p型InPクラ
ッド層4(Znドープ、キャリア濃度1×1018
-3、層厚0.3μm)とからなるDH構造を成長し
た。
Next, n-type InP is selected by selective MOVPE.
Cladding layer 2 (Sn-doped, carrier concentration 1 × 10 18 c
m −3 , layer thickness 100 nm) and 1.55 μm composition InGa
AsP active layer 3 (layer thickness 300 nm) and p-type InP cladding layer 4 (Zn-doped, carrier concentration 1 × 10 18 c
m −3 , and a layer thickness of 0.3 μm).

【0075】なお、上記の層厚は、光アンプゲート領域
48における値であり、分岐導波路領域47では約1/
3の値となった。また、フォトルミネッセンス測定によ
る発光ピーク波長は、光アンプゲート領域48で1.5
5μm、分岐導波路領域47で1.42μmであった。
The above layer thickness is a value in the optical amplifier gate region 48, and is approximately 1/1 in the branch waveguide region 47.
The value was 3. Further, the emission peak wavelength by photoluminescence measurement is 1.5 in the optical amplifier gate region 48.
5 μm, and 1.42 μm in the branch waveguide region 47.

【0076】次に、導波領域41に形成されたメサ構造
に接するSiO2マスク21を幅2μmにわたりエッチ
ングで除去し、その後、p型InP第1埋め込み層5
(Znドープ、キャリア濃度2×1018cm-3、層厚
0.2μm)と、p型InP第2埋め込み層6(Znド
ープ、キャリア濃度3×1017cm、層厚2μm)と、
p型InGaAsコンタクト層7(Znドープ、キャリ
ア濃度1×1019cm-3、層厚0.1μm)とを、メサ
構造を覆うように再成長した。
Next, the SiO 2 mask 21 in contact with the mesa structure formed in the waveguide region 41 is removed by etching over a width of 2 μm, and thereafter, the p-type InP first buried layer 5 is formed.
(Zn-doped, carrier concentration 2 × 10 18 cm −3 , layer thickness 0.2 μm) and p-type InP second buried layer 6 (Zn-doped, carrier concentration 3 × 10 17 cm, layer thickness 2 μm),
The p-type InGaAs contact layer 7 (Zn-doped, carrier concentration 1 × 10 19 cm −3 , layer thickness 0.1 μm) was regrown so as to cover the mesa structure.

【0077】次に、光アンプゲート領域48にp側電極
22を形成し、n型InP基板1の裏面を研磨した後に
n側電極23を形成し、切り出して素子化した。
Next, the p-side electrode 22 was formed in the optical amplifier gate region 48, and after polishing the back surface of the n-type InP substrate 1, the n-side electrode 23 was formed and cut out to form an element.

【0078】以上の実施の形態はいずれも、本発明の骨
子である段階的埋め込み構造を採用しており、従来の選
択MOVPE技術の特徴を活かしつつ、受動導波路領域
の低損失化を達成している。
In each of the above embodiments, a stepwise buried structure, which is the gist of the present invention, is employed, and a low loss in the passive waveguide region is achieved while utilizing the features of the conventional selective MOVPE technique. ing.

【0079】以上の説明から明らかなように、本発明
は、上述した実施の形態に挙げた光集積素子に留まらず
に各種光集積素子の作製に有効である。また、埋め込み
層のキャリア濃度プロファイルも、本形態では2段階埋
め込みとしたが、3段階以上、あるいは連続的にキャリ
ア濃度を下げる構成をとっても同様の効果が得られる。
さらに、選択成長を用いずにDH構造のメサエッチング
及びInP埋め込みによる従来の作製方法をとった素子
においても、本発明の埋め込み層キャリア濃度プロファ
イルを採用することにより、同様の効果が得られる。
As is clear from the above description, the present invention is effective not only for the optical integrated device described in the above-mentioned embodiment but also for manufacturing various optical integrated devices. In the present embodiment, the carrier concentration profile of the buried layer is two-stage buried. However, the same effect can be obtained by adopting a configuration in which the carrier concentration is reduced in three or more stages or continuously.
Furthermore, the same effect can also be obtained in a device using a conventional manufacturing method by mesa etching of a DH structure and burying of InP without using selective growth, by employing the buried layer carrier concentration profile of the present invention.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
第1導電型半導体基板上にメサ構造状に形成された半導
体活性層及び第2導電型半導体クラッド層を埋め込む第
2導電型半導体第1埋め込み層及び第2導電型半導体第
2埋め込み層のキャリア濃度が、第2導電型半導体第2
埋め込み層よりも第2導電型半導体第1埋め込み層の方
が高くなるように構成されているため、第2導電型半導
体第1埋め込み層と第1導電型半導体基板とにより形成
されるpn接合のビルトイン電圧が高くなり、同時に、
導波路領域における導波光が低濃度の第2導電型半導体
第2埋め込み層に浸み出し、それにより、低コストで発
光素子の高出力化及び受動導波路の低損失化を実現する
ことができる。
As described above, in the present invention,
Carrier concentration of the second conductive type semiconductor first buried layer and the second conductive type semiconductor second buried layer for burying a semiconductor active layer and a second conductive type semiconductor clad layer formed in a mesa structure on the first conductive type semiconductor substrate. Is the second conductivity type semiconductor
Since the second conductive type semiconductor first buried layer is configured to be higher than the buried layer, a pn junction formed by the second conductive type semiconductor first buried layer and the first conductive type semiconductor substrate is formed. The built-in voltage increases,
The guided light in the waveguide region oozes into the low-concentration second conductivity type semiconductor second buried layer, thereby realizing high output of the light emitting element and low loss of the passive waveguide at low cost. .

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

【図1】本発明の光半導体素子の構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a structure of an optical semiconductor device of the present invention.

【図2】図2は、半導体レーザの電流−光出力特性を示
す図であり、(a)は半導体レーザ単体の特性を示す
図、(b)はスポットサイズ変換導波路が集積されてい
る半導体レーザの特性を示す図である。
2A and 2B are diagrams showing current-light output characteristics of a semiconductor laser, wherein FIG. 2A shows characteristics of a semiconductor laser alone, and FIG. 2B shows a semiconductor in which a spot size conversion waveguide is integrated; FIG. 3 is a diagram illustrating characteristics of a laser.

【図3】本発明の光半導体素子を用いて作製されたスポ
ットサイズ変換光導波路集積半導体レーザの構造例を示
す図であり、(a)は斜視図、(b)は導波路方向の縦
断面図である。
3A and 3B are diagrams showing a structural example of a spot size conversion optical waveguide integrated semiconductor laser manufactured using the optical semiconductor device of the present invention, wherein FIG. 3A is a perspective view and FIG. 3B is a longitudinal section in the waveguide direction. FIG.

【図4】図3に示した半導体レーザの製造方法を説明す
るための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing the semiconductor laser shown in FIG.

【図5】従来のスポットサイズ変換光導波路集積半導体
レーザの製造方法の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a conventional spot size conversion optical waveguide integrated semiconductor laser.

【図6】図5に示した方法により製造された素子の導波
方向の縦断面図であり、(a)は導波路領域及び活性領
域が同一の埋め込み層によって埋め込まれている例を示
す図、(b)は導波路領域と活性領域とが互いに異なる
埋め込み層によって埋め込まれている例を示す図であ
る。
6A and 6B are longitudinal sectional views in the waveguide direction of an element manufactured by the method shown in FIG. 5, and FIG. 6A shows an example in which a waveguide region and an active region are buried by the same buried layer. (B) is a diagram showing an example in which a waveguide region and an active region are buried by different buried layers.

【図7】光半導体素子を用いた各種光集積素子の構造を
示す図であり、(a)は送受信光集積素子の構造の一例
を示す図、(b)はゲート光アンプが集積されているマ
トリクス光スイッチの一例としての1×4光スイッチの
構造を示す図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the structure of various optical integrated devices using an optical semiconductor device, wherein FIG. 7A shows an example of the structure of a transmitting and receiving optical integrated device, and FIG. It is a figure showing the structure of the 1x4 optical switch as an example of a matrix optical switch.

【図8】従来の半導体レーザの一構成例を示す図であ
り、(a)はInP基板及びInPクラッド層の導電型
を反転させ、n型埋め込み層に添加されるn型不純物の
濃度を所定値以上にすることによりpn接合のビルトイ
ン電圧を増加させる方法を用いて製造された半導体レー
ザの構成を示す図、(b)はInP基板及びInPバッ
ファ層の導電型をn型にする一方、p型InP埋込み層
の成長初期のみをバンドギャップの大きなInAl(G
a)As混晶で埋め込むことによりビルトイン電圧を増
加させる方法により製造された半導体レーザの構成を示
す図である。
8A and 8B are diagrams showing a configuration example of a conventional semiconductor laser, in which FIG. 8A reverses the conductivity type of an InP substrate and an InP cladding layer, and sets the concentration of an n-type impurity added to an n-type buried layer to a predetermined value. FIG. 3B is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser manufactured by using a method of increasing the built-in voltage of a pn junction by setting the conductivity type of the InP substrate and the InP buffer layer to n-type. InAlP (G) having a large band gap is used only in the initial growth of the InP buried layer.
a) is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser manufactured by a method of increasing a built-in voltage by embedding with As mixed crystal.

【図9】従来の半導体レーザの素子構造の一例を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of an element structure of a conventional semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型InP基板 2 n型InPクラッド層 3 活性層 4 p型InPクラッド層 5 p型InP第1埋め込み層 6 p型InP第2埋め込み層 7 p型InGaAsコンタクト層 21 SiO2マスク 22 p側電極 23 n側電極Reference Signs List 1 n-type InP substrate 2 n-type InP cladding layer 3 active layer 4 p-type InP cladding layer 5 p-type InP first buried layer 6 p-type InP second buried layer 7 p-type InGaAs contact layer 21 SiO 2 mask 22 p-side electrode 23 n-side electrode

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−8482(JP,A) 特開 平7−254750(JP,A) 特開 平8−125279(JP,A) 特開 平1−300581(JP,A) 特開 平8−330676(JP,A) 特開 平5−75205(JP,A) 特開 平7−230067(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/18 Continuation of the front page (56) References JP-A-8-8482 (JP, A) JP-A-7-254750 (JP, A) JP-A-8-125279 (JP, A) JP-A-1-300581 (JP) JP-A-8-330676 (JP, A) JP-A-5-75205 (JP, A) JP-A-7-230067 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB (Name) H01S 3/18

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型半導体基板と、 該第1導電型半導体基板上にメサ構造状に形成された、
半導体活性層及び第2導電型半導体クラッド層と、 前記メサ構造を覆うように形成された、第2導電型半導
体第1埋め込み層及び第2導電型半導体第2埋め込み層
とを有し、 前記第2導電型半導体第1埋め込み層が前記メサ構造の
側部で前記第1導電型半導体基板と接している光半導体
素子において、 前記第2導電型半導体第1埋め込み層は、そのキャリア
濃度が、前記第2導電型半導体第2埋め込み層のキャリ
ア濃度よりも高いことを特徴とする光半導体素子。
A first conductivity type semiconductor substrate; and a mesa structure formed on the first conductivity type semiconductor substrate.
A semiconductor active layer and a second conductive type semiconductor cladding layer; and a second conductive type semiconductor first buried layer and a second conductive type semiconductor second buried layer formed so as to cover the mesa structure. In an optical semiconductor device in which a two-conductivity-type semiconductor first buried layer is in contact with the first-conductivity-type semiconductor substrate on a side portion of the mesa structure, the second-conductivity-type semiconductor first buried layer has a carrier concentration of An optical semiconductor device, wherein the carrier concentration is higher than the carrier concentration of the second buried layer of the second conductivity type semiconductor.
【請求項2】 第1導電型半導体基板と、 該第1導電型半導体基板上にメサ構造状に形成された、
半導体活性層及び第2導電型半導体クラッド層と、 前記メサ構造を覆うように形成された、第2導電型半導
体第1埋め込み層及び第2導電型半導体第2埋め込み層
とを有し、 前記第2導電型半導体第1埋め込み層が前記メサ構造の
側部で前記第1導電型半導体基板と接している光半導体
素子において、 前記第2導電型半導体第1埋め込み層は、そのキャリア
濃度分布が、段階的に変化しており、前記第1導電型半
導体基板と接している領域において最も高くなっている
ことを特徴とする光半導体素子。
2. A first conductivity type semiconductor substrate, and a mesa structure formed on the first conductivity type semiconductor substrate.
A semiconductor active layer and a second conductive type semiconductor cladding layer; and a second conductive type semiconductor first buried layer and a second conductive type semiconductor second buried layer formed so as to cover the mesa structure. In an optical semiconductor device in which a two-conductivity-type semiconductor first buried layer is in contact with the first-conductivity-type semiconductor substrate on a side portion of the mesa structure, the second-conductivity-type semiconductor first buried layer has a carrier concentration distribution, An optical semiconductor device, wherein the optical semiconductor element changes stepwise and is highest in a region in contact with the first conductivity type semiconductor substrate.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の光半導
体素子において、 前記半導体活性層は、活性領域と、該活性領域よりもバ
ンドギャップエネルギーの大きな半導体光導波路領域と
からなり、前記半導体活性層のストライプ方向で互いに
接続されるようにメサ状に形成されていることを特徴と
する光半導体素子。
3. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor active layer includes an active region and a semiconductor optical waveguide region having a band gap energy larger than that of the active region. An optical semiconductor device formed in a mesa shape so as to be connected to each other in a stripe direction of an active layer.
【請求項4】 請求項3に記載の光半導体素子におい
て、 前記半導体活性層は、その層厚が、前記活性領域におけ
る層厚よりも前記半導体光導波路領域における層厚の方
が薄く形成されており、その接続領域においては前記活
性領域から前記半導体光導波路領域に向かうにつれて段
階的に薄くなっていることを特徴とする光半導体素子。
4. The optical semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor active layer is formed such that a layer thickness in the semiconductor optical waveguide region is smaller than a layer thickness in the active region. An optical semiconductor element, wherein a thickness of the connection region is gradually reduced from the active region toward the semiconductor optical waveguide region.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
光半導体素子において、 前記第2導電型半導体第1埋め込み層のキャリア濃度
は、1×1018cm-3以上であり、かつ、前記第2導電
型半導体第2埋め込み層のキャリア濃度は、5×1017
cm-3以下であることを特徴とする光半導体素子。
5. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein a carrier concentration of the second buried semiconductor first buried layer is 1 × 10 18 cm −3 or more, and The carrier concentration of the second buried layer of the second conductivity type semiconductor is 5 × 10 17
An optical semiconductor device having a size of cm -3 or less.
【請求項6】 第1導電型半導体基板上に、光導波領域
を挟むように一対の誘電体薄膜をストライプ状に形成す
る工程と、 前記光導波領域に、少なくとも半導体活性層及び第2導
電型半導体クラッド層をメサ構造状に形成する工程と、 前記メサ構造に接する領域の前記誘電体薄膜をエッチン
グにより除去する工程と、 前記メサ構造を第2導電型半導体第1埋め込み層、第2
導電型半導体第2埋め込み層及び第2導電型半導体コン
タクト層で埋め込む工程と、 前記第2導電型半導体コンタクト層の表面に第2の電極
を、また前記第1導電型半導体基板の裏面に第1の電極
を形成する工程とを順次行うことにより光半導体素子を
製造する光半導体素子の製造方法において、 前記第2導電型半導体第1埋め込み層のドーピング濃度
を、前記第2導電型半導体第2埋め込み層のドーピング
濃度よりも高くすることを特徴とする光半導体素子の製
造方法。
6. A step of forming a pair of dielectric thin films in a stripe shape on a first conductivity type semiconductor substrate so as to sandwich an optical waveguide region, and forming at least a semiconductor active layer and a second conductivity type in the optical waveguide region. Forming a semiconductor cladding layer in a mesa structure, removing the dielectric thin film in a region in contact with the mesa structure by etching, and forming the mesa structure in a second conductivity type semiconductor first buried layer, a second
Embedding a conductive type semiconductor second burying layer and a second conductive type semiconductor contact layer, a second electrode on a surface of the second conductive type semiconductor contact layer, and a first electrode on a back surface of the first conductive type semiconductor substrate. And a step of forming an electrode in order, thereby manufacturing an optical semiconductor device, wherein the doping concentration of the second conductive type semiconductor first burying layer is set to the second conductive type semiconductor second burying. A method for manufacturing an optical semiconductor device, wherein the doping concentration is higher than the doping concentration of a layer.
【請求項7】 第1導電型半導体基板上に、光導波領域
を挟むように一対の誘電体薄膜をストライプ状に形成す
る工程と、 前記光導波領域に、少なくとも半導体活性層及び第2導
電型半導体クラッド層をメサ構造状に形成する工程と、 前記メサ構造に接する領域の前記誘電体薄膜をエッチン
グにより除去する工程と、 前記メサ構造を第2導電型半導体第1埋め込み層、第2
導電型半導体第2埋め込み層及び第2導電型半導体コン
タクト層で埋め込む工程と、 前記第2導電型半導体コンタクト層の表面に第2の電極
を、また前記第1導電型半導体基板の裏面に第1の電極
を形成する工程とを順次行うことにより光半導体素子を
製造する光半導体素子の製造方法において、 前記第2導電型半導体第1埋め込み層のドーピング濃度
を、成長初期に最も高くし、その後に、段階的に低くし
ていくことを特徴とする光半導体素子の製造方法。
7. A step of forming a pair of dielectric thin films in a stripe shape on a semiconductor substrate of a first conductivity type so as to sandwich an optical waveguide region; and forming at least a semiconductor active layer and a second conductivity type in the optical waveguide region. Forming a semiconductor cladding layer in a mesa structure, removing the dielectric thin film in a region in contact with the mesa structure by etching, and forming the mesa structure in a second conductivity type semiconductor first buried layer, a second
Embedding a conductive type semiconductor second burying layer and a second conductive type semiconductor contact layer, a second electrode on a surface of the second conductive type semiconductor contact layer, and a first electrode on a back surface of the first conductive type semiconductor substrate. And a step of forming an electrode in order, thereby manufacturing an optical semiconductor device. The method according to claim 1, wherein the doping concentration of the second buried layer of the second conductivity type semiconductor is maximized at an early stage of growth, and thereafter, A method for manufacturing an optical semiconductor device, wherein the optical semiconductor device is gradually lowered.
【請求項8】 請求項6または請求項7に記載の光半導
体素子の製造方法において、 前記誘電体薄膜のストライプ幅を、前記第1導電型半導
体基板面内で変化させることを特徴とする光半導体素子
の製造方法。
8. The method for manufacturing an optical semiconductor device according to claim 6, wherein a stripe width of the dielectric thin film is changed in a plane of the first conductivity type semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device.
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JPH10178233A (en) 1998-06-30

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