JP5034275B2 - Semiconductor laser device - Google Patents

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Description

本発明は、光変調器を内蔵する面発光型の半導体レーザ装置に関する。   The present invention relates to a surface-emitting type semiconductor laser device incorporating an optical modulator.

光ファイバ通信技術の発展に伴い、光源である面発光型の半導体レーザにも多機能化や高性能化が求められている。その一つとして、例えば、変調機能を持たせた半導体レーザがある。この種の半導体レーザでは、当初、駆動電流を直接変調することにより変調機能を実現していたが、この直接変調方式では、原理上、応答速度が遅いため、最高でも動作帯域で２０Ｇｂｐｓしか得られない。そこで、レーザの駆動電流を直接変調する代わりに、その共振器の一部に光変調器を設け、その光変調器に印加されるバイアス電圧を変調する方式が提案されている（非特許文献１）。   With the development of optical fiber communication technology, multifunctional and high performance are required for surface emitting semiconductor lasers as light sources. One example is a semiconductor laser having a modulation function. This type of semiconductor laser originally realized a modulation function by directly modulating the drive current. However, this direct modulation method, in principle, has a slow response speed, so that at most, only 20 Gbps can be obtained in the operating band. Absent. Therefore, instead of directly modulating the laser drive current, a method has been proposed in which an optical modulator is provided in a part of the resonator and the bias voltage applied to the optical modulator is modulated (Non-Patent Document 1). ).

図１３は、非特許文献１に記載の面発光型の半導体レーザ１００の断面構成を表すものである。この半導体レーザ１００は、ｐ型半導体基板１１０上に、ｐ型ＤＢＲ層１１１、ｐ型クラッド層１１２、電流狭窄層１１３、活性層１１４、ｎ型クラッド層１１５、第１ｎ型ＤＢＲ層１１６、ｎ型コンタクト層１１７、第２ｎ型ＤＢＲ層１１８、光変調層１１９およびｐ型コンタクト層１２０をこの順に積層したのち、ｐ型コンタクト層１１８から第２ｎ型ＤＢＲ層１１８までを選択的にエッチングすることにより円柱状のメサ形状に加工されたものである。ここで、ｐ型ＤＢＲ層１１１、ｐ型クラッド層１１２、電流狭窄層１１３、活性層１１４、ｎ型クラッド層１１５、第１ｎ型ＤＢＲ層１１６、ｎ型コンタクト層１１７および第２ｎ型ＤＢＲ層１１８がレーザ発振用の共振器を構成し、ｎ型コンタクト層１１７、第２ｎ型ＤＢＲ層１１８、光変調層１１９およびｐ型コンタクト層１２０が光変調器を構成する。つまり、この半導体レーザ１００は、レーザ発振用の共振器と、光変調器とを一回の結晶成長で一括して形成したものである。また、選択的エッチングにより露出したｎ型コンタクト層１１７の表面にレーザ発振および光変調の双方に用いられるｎ側共通電極１２１が、ｐ型半導体基板１１０の裏面にレーザ発振用のｐ側電極１２２が、ｐ型コンタクト層１１８の表面に光変調用のｐ側電極１２３がそれぞれ形成されている。   FIG. 13 illustrates a cross-sectional configuration of the surface emitting semiconductor laser 100 described in Non-Patent Document 1. The semiconductor laser 100 includes a p-type DBR layer 111, a p-type clad layer 112, a current confinement layer 113, an active layer 114, an n-type clad layer 115, a first n-type DBR layer 116, an n-type on a p-type semiconductor substrate 110. After the contact layer 117, the second n-type DBR layer 118, the light modulation layer 119, and the p-type contact layer 120 are stacked in this order, the p-type contact layer 118 to the second n-type DBR layer 118 are selectively etched to form a circle. It is processed into a columnar mesa shape. Here, the p-type DBR layer 111, the p-type cladding layer 112, the current confinement layer 113, the active layer 114, the n-type cladding layer 115, the first n-type DBR layer 116, the n-type contact layer 117, and the second n-type DBR layer 118 are A resonator for laser oscillation is formed, and the n-type contact layer 117, the second n-type DBR layer 118, the light modulation layer 119, and the p-type contact layer 120 form an optical modulator. That is, the semiconductor laser 100 is formed by collectively forming a laser oscillation resonator and an optical modulator by one crystal growth. An n-side common electrode 121 used for both laser oscillation and light modulation is formed on the surface of the n-type contact layer 117 exposed by selective etching, and a p-side electrode 122 for laser oscillation is formed on the back surface of the p-type semiconductor substrate 110. The p-type electrode 123 for light modulation is formed on the surface of the p-type contact layer 118, respectively.

この半導体レーザ１００では、ｎ側共通電極１２１およびｐ側電極１２２を介して共振器にＤＣ電流を注入することにより、光変調器を介して積層方向にレーザ光が射出される。このとき、ｎ側共通電極１２１およびｐ側電極１２３を介して光変調器に印加されるバイアス電圧を変調することにより、外部に射出されるレーザ光が変調される。   In this semiconductor laser 100, laser current is emitted in the stacking direction through the optical modulator by injecting a DC current into the resonator through the n-side common electrode 121 and the p-side electrode 122. At this time, the laser light emitted to the outside is modulated by modulating the bias voltage applied to the optical modulator via the n-side common electrode 121 and the p-side electrode 123.

ＣＬＥＯ ２００４ ｖｏｌ１，”ＶＣＳＥＬ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ” Ｄ．Ｋ．ＳｅｒｋｌａｎｄCLEO 2004 vol1, “VCSEL modulation using an integrated electro-absorption modulator”. K. Serkland

このように、従来の半導体レーザ１００は、共振器と光変調器とを一回の結晶成長で一括して形成したものであることから、光変調器側に向かう光はｎ型コンタクト層１１７を通過しないと外部に射出されない構造となっている。ところが、このｎ型コンタクト層１１７は、ｎ側共通電極１２１とオーミック接触させるために高濃度の不純物がドープされたものであり、光変調器側に向かう光に損失を与える性質を有する。そのため、光変調器側に向かう光の透過性を良くするためにはｎ型コンタクト層１１７をできるだけ薄くすることが好ましい。一方で、このｎ型コンタクト層１１７は、ｎ側共通電極１２１との接触面（露出面）を確保することが必要である。この接触面は、例えば、上記したように、ｐ型コンタクト層１１８から第２ｎ型ＤＢＲ層１１８までを選択的にエッチングすることにより形成することができる。このとき、光の透過性を良くするためにｎ型コンタクト層１１７を薄く形成すると、ｎ型コンタクト層１１７の厚さがエッチング深さに比べて極めて薄くなるので、エッチングをし過ぎてｎ型コンタクト層１１７を全て削ってしまったり、ｎ型コンタクト層１１７に達する前にエッチングを止めてしまう虞がある。そのため、エッチングによりｎ側共通電極１２１との接触面を形成する場合には、エッチングによる誤差を考慮してｎ型コンタクト層１１７を厚くすることが必要となり、光変調器側に向かう光に対する損失が大きくなってしまうという問題があった。   As described above, the conventional semiconductor laser 100 is formed by collectively forming the resonator and the optical modulator by one crystal growth, and therefore, the light traveling toward the optical modulator has the n-type contact layer 117 formed thereon. If it does not pass, it has a structure that is not injected outside. However, the n-type contact layer 117 is doped with high-concentration impurities so as to make ohmic contact with the n-side common electrode 121, and has a property of losing light toward the optical modulator. Therefore, it is preferable to make the n-type contact layer 117 as thin as possible in order to improve the transmission of light toward the optical modulator side. On the other hand, the n-type contact layer 117 needs to secure a contact surface (exposed surface) with the n-side common electrode 121. This contact surface can be formed, for example, by selectively etching the p-type contact layer 118 to the second n-type DBR layer 118 as described above. At this time, if the n-type contact layer 117 is formed thin in order to improve the light transmittance, the thickness of the n-type contact layer 117 becomes extremely thin as compared with the etching depth. There is a possibility that the entire layer 117 is removed or the etching is stopped before reaching the n-type contact layer 117. Therefore, when the contact surface with the n-side common electrode 121 is formed by etching, it is necessary to increase the thickness of the n-type contact layer 117 in consideration of the error due to etching, and there is a loss of light toward the optical modulator side. There was a problem of getting bigger.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光変調器側に向かう光の損失を低減しつつ、光変調を行うことの可能な半導体レーザ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device capable of performing optical modulation while reducing loss of light toward the optical modulator side.

本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザ、光制御層および光変調器をこの順に重ね合わせて一体に形成されたものである。半導体レーザは、第１多層膜反射鏡、発光領域を有する活性層、第２多層膜反射鏡およびコンタクト層をこの順に含んで構成されている。光制御層は、活性層の発光領域に対応して光透過部を有すると共に、発光領域の周辺領域に対応して金属部を有し、コンタクト層に接して設けられている。光変調器は、光制御層の光透過部を透過した光を変調するようになっている。金属部は、半導体レーザに接する第１金属部と、光変調器に接する第２金属部とを互いに直接貼り合わせることにより形成されたものである。光透過部は、半導体レーザに接する第１光透過部と、光変調器に接する第２光透過部とを互いに直接貼り合わせることにより形成されたものである。 The semiconductor laser device of the present invention is formed by integrally stacking a semiconductor laser, a light control layer, and a light modulator in this order. The semiconductor laser includes a first multilayer reflector, an active layer having a light emitting region, a second multilayer reflector, and a contact layer in this order. The light control layer has a light transmitting portion corresponding to the light emitting region of the active layer, and has a metal portion corresponding to the peripheral region of the light emitting region, and is provided in contact with the contact layer. The light modulator modulates light transmitted through the light transmission part of the light control layer. The metal part is formed by directly bonding the first metal part in contact with the semiconductor laser and the second metal part in contact with the optical modulator. The light transmission part is formed by directly bonding a first light transmission part in contact with the semiconductor laser and a second light transmission part in contact with the optical modulator.

本発明の半導体レーザ装置では、発光領域において生じた発光光により半導体レーザ内で誘導放出が繰り返される結果、所定の波長で発振が生じ、その所定の波長の光が積層方向に射出される。このとき、光透過部および金属部を有する光制御層が半導体レーザと光変調器との間に設けられているので、この光透過部を透過した光が光変調器に入射する。光変調器に入射した光は、光変調器に印加されるバイアス電圧の変調周期に応じて変調されたのち、外部に射出される。   In the semiconductor laser device of the present invention, as a result of repeated stimulated emission in the semiconductor laser by the emitted light generated in the light emitting region, oscillation occurs at a predetermined wavelength, and light of the predetermined wavelength is emitted in the stacking direction. At this time, since the light control layer having the light transmission part and the metal part is provided between the semiconductor laser and the light modulator, the light transmitted through the light transmission part is incident on the light modulator. The light incident on the optical modulator is modulated according to the modulation period of the bias voltage applied to the optical modulator and then emitted to the outside.

ここで、半導体レーザおよび光変調器は、光透過部および金属部を有する光制御層を介して配置されていることから、共通の半導体基板上に一回の結晶成長で一括して形成されたものではなく、別個独立の半導体基板上にそれぞれ形成されたものである。このように、半導体レーザおよび光変調器を別個独立の半導体基板上にそれぞれ形成する場合には、第２多層膜反射鏡上にコンタクト層を結晶成長させるだけでコンタクト層の露出面を形成することができるので、エッチング深さの制御が容易でない選択的エッチングを行ってコンタクト層を露出させる必要がない。従って、コンタクト層の厚さにマージンを持たせる必要がないので、コンタクト層を薄くすることができる。また、第２多層膜反射鏡上にコンタクト層を結晶成長させたのちに、コンタクト層のうち光変調器側に向かう光が通過する部分をウエットエッチングなどで除去することも可能である。   Here, since the semiconductor laser and the optical modulator are arranged via the light control layer having the light transmission part and the metal part, they are formed in a single crystal growth on the common semiconductor substrate. Instead, they are formed on separate and independent semiconductor substrates. Thus, when the semiconductor laser and the optical modulator are respectively formed on separate semiconductor substrates, the exposed surface of the contact layer is formed only by growing the contact layer on the second multilayer mirror. Therefore, there is no need to expose the contact layer by performing selective etching whose etching depth is not easily controlled. Therefore, since it is not necessary to provide a margin for the thickness of the contact layer, the contact layer can be thinned. In addition, after the contact layer is grown on the second multilayer mirror, it is possible to remove the portion of the contact layer through which light traveling toward the optical modulator passes by wet etching or the like.

本発明の半導体レーザ装置によれば、半導体レーザと、光透過部および金属部を有する光制御層と、光変調器とをこの順に重ね合わせて一体に形成するようにしたので、第２多層膜反射鏡上にコンタクト層を結晶成長させるだけでコンタクト層の露出面を形成することができる。これにより、コンタクト層の厚さにマージンを持たせる必要がなくなるので、コンタクト層を薄くしたり、コンタクト層のうち光変調器側に向かう光が通過する部分をウエットエッチングなどで除去することができる。その結果、光変調器側に出力された光を、ほとんど損失の無い状態で光変調器に入射させることができるので、光変調器側に向かう光の損失を低減しつつ、光変調を行うことができる。   According to the semiconductor laser device of the present invention, since the semiconductor laser, the light control layer having the light transmission part and the metal part, and the light modulator are superposed and formed in this order, the second multilayer film is formed. The exposed surface of the contact layer can be formed simply by growing the contact layer on the reflecting mirror. As a result, there is no need to provide a margin for the thickness of the contact layer, so that the contact layer can be thinned, or a portion of the contact layer through which light traveling toward the optical modulator passes can be removed by wet etching or the like. . As a result, the light output to the optical modulator side can be incident on the optical modulator with almost no loss, so that light modulation is performed while reducing the loss of light toward the optical modulator side. Can do.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置の断面構成を表すものである。この半導体レーザ装置は、半導体レーザ１上に、光透過部３Ａおよび金属部３Ｂを有する光制御層３と、光変調器２とをこの順に配置すると共に、これら半導体レーザ１、光制御層３および光変調器２を一体に形成して構成したものである。この半導体レーザ装置は、半導体レーザ１の発光光が光透過部３Ａを介して光変調器２に入射したのち、光変調器２に印加されるバイアス電圧の変調周期に応じて変調されて、外部に射出されるようになっている。すなわち、この半導体レーザ装置は、変調機能を備えた発光装置である。なお、図１は、模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。 [First Embodiment]
FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention. In this semiconductor laser device, a light control layer 3 having a light transmission part 3A and a metal part 3B and a light modulator 2 are arranged in this order on the semiconductor laser 1, and the semiconductor laser 1, the light control layer 3 and The optical modulator 2 is integrally formed. In this semiconductor laser device, light emitted from the semiconductor laser 1 is incident on the optical modulator 2 via the light transmitting portion 3A, and then modulated according to the modulation period of the bias voltage applied to the optical modulator 2, and externally Is to be injected. That is, this semiconductor laser device is a light emitting device having a modulation function. Note that FIG. 1 is a schematic representation and is different from actual dimensions and shapes.

（半導体レーザ１）
半導体レーザ１は、基板１０の一面側に半導体積層構造１１を備える。この半導体積層構造１１は、基板１０上に、ｎ型ＤＢＲ層１２、ｎ型クラッド層１３、活性層１４、ｐ型クラッド層１５、ｐ型ＤＢＲ層１６、ｐ型コンタクト層１７をこの順に積層して構成される。ここで、ｎ型ＤＢＲ層１２、ｎ型クラッド層１３、活性層１４、ｐ型クラッド層１５およびｐ型ＤＢＲ層１６がレーザ発振用の共振器を構成する。なお、ｎ型ＤＢＲ層１２は本発明の「第１多層膜反射鏡」の一例に相当し、ｐ型ＤＢＲ層１６は本発明の「第２多層膜反射鏡」の一例に相当し、ｐ型コンタクト層１７は本発明の「コンタクト層」の一例に相当する。 (Semiconductor laser 1)
The semiconductor laser 1 includes a semiconductor multilayer structure 11 on one surface side of a substrate 10. In this semiconductor multilayer structure 11, an n-type DBR layer 12, an n-type cladding layer 13, an active layer 14, a p-type cladding layer 15, a p-type DBR layer 16, and a p-type contact layer 17 are laminated on a substrate 10 in this order. Configured. Here, the n-type DBR layer 12, the n-type cladding layer 13, the active layer 14, the p-type cladding layer 15, and the p-type DBR layer 16 constitute a resonator for laser oscillation. The n-type DBR layer 12 corresponds to an example of the “first multilayer reflector” of the present invention, and the p-type DBR layer 16 corresponds to an example of the “second multilayer reflector” of the present invention. The contact layer 17 corresponds to an example of the “contact layer” in the present invention.

基板１０および半導体積層構造１１は、例えばＧａＡｓ（ガリウム・ヒ素）系の化合物半導体によりそれぞれ構成される。なお、ＧａＡｓ系化合物半導体とは、短周期型周期表における３Ｂ族元素のうち少なくともガリウム（Ｇａ）と、短周期型周期表における５Ｂ族元素のうち少なくともヒ素（Ａｓ）とを含む化合物半導体のことをいう。   The substrate 10 and the semiconductor multilayer structure 11 are each composed of, for example, a GaAs (gallium arsenide) based compound semiconductor. The GaAs compound semiconductor is a compound semiconductor containing at least gallium (Ga) among the group 3B elements in the short period type periodic table and at least arsenic (As) among the group 5B elements in the short period type periodic table. Say.

基板１０は、例えばｎ型ＧａＡｓにより構成される。ｎ型ＤＢＲ層１２は、低屈折率層（図示せず）および高屈折率層（図示せず）を１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。低屈折率層は、例えば厚さがλ／４ｎ1 （λは発振波長、ｎ1 は屈折率）のｎ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ａｓ（０＜ｘ１≦１）、高屈折率層は、例えば厚さがλ／４ｎ2 （ｎ2 は屈折率）のｎ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ａｓ（０≦ｘ２＜ｘ１）によりそれぞれ形成されている。なお、ｎ型不純物としては、例えばケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などが挙げられる。 The substrate 10 is made of, for example, n-type GaAs. The n-type DBR layer 12 is formed by laminating a plurality of sets of low refractive index layers (not shown) and high refractive index layers (not shown). The low refractive index layer is, for example, an n-type Al x1 Ga 1-x1 As (0 <x1 ≦ 1) having a thickness of λ / 4n 1 (where λ is the oscillation wavelength and n 1 is the refractive index), and the high refractive index layer is For example, each of them is formed of n-type Al x2 Ga 1 -x2 As (0 ≦ x2 <x1) having a thickness of λ / 4n 2 (n 2 is a refractive index). Examples of n-type impurities include silicon (Si) and selenium (Se).

ｎ型クラッド層１３は、例えばＡｌx3Ｇａ1-x3Ａｓ（０≦ｘ３≦１）により構成される。活性層１４は、例えばＡｌx4Ｇａ1-x4Ａｓ（０≦ｘ４≦１）により構成され、後述の電流注入領域１６Ｃ−１と対向する領域に発光領域１４Ａを有する。ｐ型クラッド層１５は、例えばＡｌx5Ｇａ1-x5Ａｓ（０≦ｘ５≦１）により構成される。このｎ型クラッド層１３、活性層１４およびｐ型クラッド層１５は、不純物が含まれていないことが望ましいが、ｐ型またはｎ型不純物が含まれていてもよい。なお、ｐ型不純物としては、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）などが挙げられる。 The n-type cladding layer 13 is made of, for example, Al x3 Ga 1-x3 As (0 ≦ x3 ≦ 1). The active layer 14 is made of, for example, Al x4 Ga 1 -x4 As (0 ≦ x4 ≦ 1), and has a light emitting region 14A in a region facing a current injection region 16C-1 described later. The p-type cladding layer 15 is made of, for example, Al x5 Ga 1-x5 As (0 ≦ x5 ≦ 1). The n-type cladding layer 13, the active layer 14, and the p-type cladding layer 15 preferably do not contain impurities, but may contain p-type or n-type impurities. Examples of p-type impurities include zinc (Zn), magnesium (Mg), and beryllium (Be).

ｐ型ＤＢＲ層１６は、低屈折率層（図示せず）および高屈折率層（図示せず）を１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。この低屈折率層は、例えば厚さがλ／４ｎ3 （λは発振波長、ｎ3 は屈折率）のｐ型Ａｌx6Ｇａ1-x6Ａｓ（０＜ｘ６≦１）、高屈折率層は、例えば厚さがλ／４ｎ4(ｎ4 は屈折率）のｐ型Ａｌx7Ｇａ1-x7Ａｓ（０≦ｘ７＜ｘ６）によりそれぞれ形成されている。 The p-type DBR layer 16 is formed by laminating a plurality of sets of low refractive index layers (not shown) and high refractive index layers (not shown). This low refractive index layer is, for example, p-type Al x6 Ga 1-x6 As (0 <x6 ≦ 1) having a thickness of λ / 4n 3 (where λ is an oscillation wavelength and n 3 is a refractive index), and a high refractive index layer is For example, each of them is formed of p-type Al x7 Ga 1-x7 As (0 ≦ x7 <x6) having a thickness of λ / 4n 4 (n 4 is a refractive index).

ただし、ｐ型ＤＢＲ層１６において、活性層１４側から数えて数組離れた低屈折率層の部位には、低屈折率層の代わりに、電流狭窄層１６Ｃが形成されている。なお、図１では、活性層１４側から数えて１組離れた低屈折率層の部位に電流狭窄層１６Ｃが形成されている場合が例示されている。この電流狭窄層１６Ｃにおいて、その中央領域が電流注入領域１６Ｃ−１であり、この電流注入領域１６Ｃ−１を取り囲む周辺領域が電流狭窄領域１６Ｃ−２となっている。電流注入領域１６Ｃ−１は、例えば、Ａｌx8Ｇａ1-x8Ａｓ（ｘ６＜ｘ８≦１）により構成され、積層方向から見て例えば円形状となっている。電流狭窄領域１６Ｃ−２は、半導体積層構造１１の側面側からこれを酸化することにより得られたＡｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム）を含んで構成され、積層方向から見て例えばドーナツ形状となっている。これにより、電流狭窄層１６Ｃは、ｐ側電極として機能する金属部３２（後述）と、ｎ側電極１８とから注入された電流を狭窄する機能を有する。 However, in the p-type DBR layer 16, a current confinement layer 16 </ b> C is formed instead of the low refractive index layer in the portion of the low refractive index layer that is several sets away from the active layer 14 side. FIG. 1 illustrates the case where the current confinement layer 16C is formed in a portion of the low refractive index layer one set apart from the active layer 14 side. In the current confinement layer 16C, the central region is the current injection region 16C-1, and the peripheral region surrounding the current injection region 16C-1 is the current confinement region 16C-2. The current injection region 16C-1 is made of, for example, Al x8 Ga 1-x8 As (x6 <x8 ≦ 1) and has, for example, a circular shape when viewed from the stacking direction. The current confinement region 16C-2 is configured to include Al 2 O 3 (aluminum oxide) obtained by oxidizing the semiconductor stacked structure 11 from the side surface side, and has, for example, a donut shape when viewed from the stacking direction. Yes. Thereby, the current confinement layer 16C has a function of constricting current injected from the metal part 32 (described later) functioning as the p-side electrode and the n-side electrode 18.

ｐ型コンタクト層１７は、例えばｐ型ＧａＡｓにより構成される。ｎ側電極１８は、例えば、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金，ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）とを基板１０の側から順に積層した構造を有しており、基板１０と電気的に接続されている。   The p-type contact layer 17 is made of, for example, p-type GaAs. The n-side electrode 18 has, for example, a structure in which an alloy of gold (Au) and germanium (Ge), nickel (Ni), and gold (Au) are sequentially stacked from the substrate 10 side. Electrically connected.

（光変調器２）
光変調器２は、半導体積層構造２１と、ｎ側電極２５とを有する。この半導体積層構造２１は、例えば、基板２０（図２参照）上に、ｎ型コンタクト層２２、光変調層２３、ｐ型コンタクト層２４をこの順に積層したのち、基板２０を除去してｎ型コンタクト層２２を露出させると共に、その露出したｎ型コンタクト層２２のうち発光領域１４Ａと対抗する領域を除去することにより形成されたものである。 (Optical modulator 2)
The optical modulator 2 includes a semiconductor multilayer structure 21 and an n-side electrode 25. For example, the semiconductor stacked structure 21 is formed by stacking an n-type contact layer 22, a light modulation layer 23, and a p-type contact layer 24 in this order on a substrate 20 (see FIG. 2), and then removing the substrate 20 to form an n-type. The contact layer 22 is exposed and the exposed n-type contact layer 22 is removed by removing a region facing the light emitting region 14A.

基板２０および半導体積層構造２１は、例えば、上記した基板１０および半導体積層構造１１と同様、ＧａＡｓ系の化合物半導体によりそれぞれ構成される。   The substrate 20 and the semiconductor multilayer structure 21 are each composed of a GaAs-based compound semiconductor, for example, like the substrate 10 and the semiconductor multilayer structure 11 described above.

基板２０および半導体積層構造２１は、例えば、上記した基板１０および半導体積層構造１１と同様、ＧａＡｓ系の化合物半導体によりそれぞれ構成される。基板１０は、例えばｎ型ＧａＡｓにより構成される。ｎ型コンタクト層２２は、例えば、ｎ型Ａｌx9Ｇａ1-x9Ａｓ（０≦ｘ９≦１）により構成され、発光領域１４Ａと対抗する領域に開口を有する。 The substrate 20 and the semiconductor multilayer structure 21 are each composed of a GaAs-based compound semiconductor, for example, like the substrate 10 and the semiconductor multilayer structure 11 described above. The substrate 10 is made of, for example, n-type GaAs. The n-type contact layer 22 is made of, for example, n-type Al x9 Ga 1-x9 As (0 ≦ x9 ≦ 1), and has an opening in a region facing the light emitting region 14A.

光変調層２３は、例えば、量子井戸層（図示せず）と障壁層（図示せず）とを交互に積層してなる多重量子井戸構造を有しており、アンドープのＧａＡｓからなる量子井戸層と、アンドープのＡｌx10 Ｇａ1-x10 Ａｓ（０≦ｘ１０≦１）からなる障壁層とを一組として、それを複数組積層して構成される。この光変調層２３は、光変調器２に印加されるバイアス電圧の変調周期に応じてエネルギーバンドギャップが広がったり、狭まったりするようになっており、これにより発光領域１４Ａからの発光光を吸収したり、しなくなったりするようになっている。 The light modulation layer 23 has, for example, a multiple quantum well structure in which quantum well layers (not shown) and barrier layers (not shown) are alternately stacked, and a quantum well layer made of undoped GaAs. And a barrier layer made of undoped Al x10 Ga 1-x10 As (0 ≦ x10 ≦ 1), and a plurality of such layers are stacked. The light modulation layer 23 has an energy band gap that widens or narrows according to the modulation period of the bias voltage applied to the light modulator 2, thereby absorbing light emitted from the light emitting region 14 </ b> A. You can do it or not.

ｐ型コンタクト層２４は、例えば、ｐ型Ａｌx11 Ｇａ1-x11 Ａｓ（０≦ｘ１１≦１）により構成され、光変調層２３と電気的に接続されている。ｎ側電極２５は、例えば、ＡｕＧｅ，ＮｉおよびＡｕをｎ型コンタクト層２３上にこの順に積層した構造を有しており、ｎ型コンタクト層２２と電気的に接続されている。このｎ側電極２５は、ｎ型コンタクト層２２上に形成されたものであり、ｎ型コンタクト層２２と同様、発光領域１４Ａと対抗する領域に開口を有する。これにより、ｎ型コンタクト層２２およびｎ側電極２５に形成されたそれぞれの開口が１つの開口部Ｗ１を構成する。 The p-type contact layer 24 is made of, for example, p-type Al x11 Ga 1-x11 As (0 ≦ x11 ≦ 1), and is electrically connected to the light modulation layer 23. The n-side electrode 25 has a structure in which, for example, AuGe, Ni, and Au are stacked on the n-type contact layer 23 in this order, and is electrically connected to the n-type contact layer 22. The n-side electrode 25 is formed on the n-type contact layer 22 and has an opening in a region facing the light emitting region 14 </ b> A, like the n-type contact layer 22. Thereby, each opening formed in the n-type contact layer 22 and the n-side electrode 25 constitutes one opening W1.

（光制御層３）
光制御層３は、半導体レーザ１の半導体積層構造１１と、光変調器２の半導体積層構造２１との間に設けられている。この光制御層３は、上記したように、光透過部３Ａおよび金属部３Ｂを有しており、光透過部３Ａが半導体積層構造１１の発光領域１４Ａの外周領域に対応して設けられ、金属部３Ｂが発光領域１４Ａに対応して設けられている。 (Light control layer 3)
The light control layer 3 is provided between the semiconductor multilayer structure 11 of the semiconductor laser 1 and the semiconductor multilayer structure 21 of the optical modulator 2. As described above, the light control layer 3 includes the light transmitting portion 3A and the metal portion 3B. The light transmitting portion 3A is provided corresponding to the outer peripheral region of the light emitting region 14A of the semiconductor multilayer structure 11, and the metal The part 3B is provided corresponding to the light emitting region 14A.

ここで、光透過部３Ａは、発光領域１４Ａから射出された発光光を透過することの可能な物質、例えばＳｉＮや、ＳｉＯ2 、空気などの絶縁物質により構成される。この光透過部３Ａは、発光領域１４Ａから射出された発光光のうち光変調器２側へ放出された光を透過するようになっている。一方、金属部３Ｂは、反射率の高い金属、例えば金（Ａｕ）などにより構成され、光変調器２側へ放出された光のうち光透過部３Ａ以外の領域に放出された光を半導体レーザ１側に反射して、光変調器２への入射を遮断するようになっている。つまり、この光制御層３は、光変調器２への光の入射領域を制限するようになっている。また、光制御層３の金属部３Ｂは、ｐ型コンタクト層１７，２４に電気的に接続されており、そのため、半導体レーザ１および光変調器２のそれぞれのｐ側電極としても機能するようになっている。 Here, the light transmitting portion 3A is made of a material capable of transmitting the emitted light emitted from the light emitting region 14A, for example, an insulating material such as SiN, SiO 2 or air. The light transmitting portion 3A transmits light emitted from the light emitting region 14A to the light modulator 2 side. On the other hand, the metal portion 3B is made of a highly reflective metal, such as gold (Au), and the light emitted to the region other than the light transmitting portion 3A out of the light emitted to the optical modulator 2 side is a semiconductor laser. The light is reflected to the first side and blocked from entering the light modulator 2. That is, the light control layer 3 limits the light incident area to the light modulator 2. Further, the metal portion 3B of the light control layer 3 is electrically connected to the p-type contact layers 17 and 24, and therefore functions as the p-side electrodes of the semiconductor laser 1 and the optical modulator 2, respectively. It has become.

なお、この光制御層３は、例えば、後述の製造方法の説明において例示したように、半導体レーザ１および光変調器２を重ね合わせる際に、半導体積層構造１１の表面に形成された，光透過部３１Ａおよび金属部３１Ｂを有する光制御層３１と、半導体積層構造２１の表面に形成された，光透過部３２Ａおよび金属部３２Ｂを有する光制御層３２とを互いに貼り合わせることにより形成されることが好ましい。ただし、この場合は、光透過部３１Ａおよび光透過部３２Ａを互いに貼り合わせることにより光透過部３Ａが形成され、金属部３１Ｂおよび金属部３２Ｂを互いに貼り合わせることにより金属部３Ｂが形成されることとなる。また、この光制御層３は、例えば、半導体レーザ１および光変調器２を重ね合わせる際に、半導体積層構造１１および半導体積層構造２１のいずれか一方の表面にあらかじめ形成されていてもよい。   The light control layer 3 is formed on the surface of the semiconductor multilayer structure 11 when the semiconductor laser 1 and the optical modulator 2 are overlaid, for example, as exemplified in the description of the manufacturing method described later. The light control layer 31 having the portion 31A and the metal portion 31B and the light control layer 32 having the light transmitting portion 32A and the metal portion 32B formed on the surface of the semiconductor multilayer structure 21 are bonded to each other. Is preferred. However, in this case, the light transmission part 3A is formed by bonding the light transmission part 31A and the light transmission part 32A to each other, and the metal part 3B is formed by bonding the metal part 31B and the metal part 32B to each other. It becomes. The light control layer 3 may be formed in advance on one surface of the semiconductor multilayer structure 11 or the semiconductor multilayer structure 21 when, for example, the semiconductor laser 1 and the optical modulator 2 are overlapped.

このような構成を有する半導体レーザ装置は、例えば、次のようにして製造することができる。   The semiconductor laser device having such a configuration can be manufactured as follows, for example.

図２ないし図５はその製造方法を工程順に表したものである。半導体発光素子を製造するためには、ＧａＡｓからなる基板１０上にＧａＡｓ系化合物半導体からなる半導体積層構造１１や、ＧａＡｓからなる基板２０上にＧａＡｓ系化合物半導体からなる半導体積層構造２１を、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ：有機金属気相成長）法により形成する。この際、ＧａＡｓ系化合物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アルシン (ＡｓＨ3)を用い、ドナー不純物の原料としては、例えばセレン化水素（Ｈ2 Ｓｅ）を用い、アクセプタ不純物の原料としては、例えばジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）を用いる。 2 to 5 show the manufacturing method in the order of steps. In order to manufacture a semiconductor light emitting device, a semiconductor laminated structure 11 made of a GaAs compound semiconductor on a substrate 10 made of GaAs, or a semiconductor laminated structure 21 made of a GaAs compound semiconductor on a substrate 20 made of GaAs, for example, It is formed by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. At this time, for example, trimethylaluminum (TMA), trimethylgallium (TMG), or arsine (AsH 3 ) is used as a raw material for the GaAs compound semiconductor, and hydrogen selenide (H 2 Se) is used as a raw material for the donor impurity. As the acceptor impurity raw material, for example, dimethyl zinc (DMZn) is used.

具体的には、まず、基板１０上に、ｎ型ＤＢＲ層１２、ｎ型クラッド層１３、活性層１４、ｐ型クラッド層１５、ｐ型ＤＢＲ層１６、ｐ型コンタクト層１７をこの順に積層すると共に、基板２０上に、ｎ型コンタクト層２２、光変調層２３、ｐ型コンタクト層２４をこの順に積層する。   Specifically, first, an n-type DBR layer 12, an n-type cladding layer 13, an active layer 14, a p-type cladding layer 15, a p-type DBR layer 16, and a p-type contact layer 17 are stacked on the substrate 10 in this order. At the same time, the n-type contact layer 22, the light modulation layer 23, and the p-type contact layer 24 are stacked on the substrate 20 in this order.

次に、ｐ型コンタクト層１７およびｐ型コンタクト層２４上にＳｉＯ2 などの絶縁物質を堆積させたのち、その堆積させた絶縁物質の表面のうち発光領域１４Ａと対応する領域にフォトレジスト（図示せず）を形成する。続いて、このフォトレジストをマスクとして、例えばフッ酸系エッチング液によるウエットエッチング法により絶縁物質を選択的に除去して光透過部３１Ａ，３２Ａを形成する。その後、例えば金（Ａｕ）などの金属を真空蒸着法にて形成したのち、フォトレジストを除去して金属部３１Ｂ，３２Ｂを形成する。これにより、光制御層３１，３２が形成される。 Next, after depositing an insulating material such as SiO 2 on the p-type contact layer 17 and the p-type contact layer 24, a photoresist (FIG. 2) is formed on the surface of the deposited insulating material corresponding to the light emitting region 14A. (Not shown). Subsequently, using this photoresist as a mask, the insulating material is selectively removed by, for example, a wet etching method using a hydrofluoric acid-based etchant to form the light transmitting portions 31A and 32A. Thereafter, for example, a metal such as gold (Au) is formed by a vacuum deposition method, and then the photoresist is removed to form the metal portions 31B and 32B. Thereby, the light control layers 31 and 32 are formed.

次に、光制御層３１，３２をそれぞれ互いに対向させると共に高温にした状態で、基板１０および基板２０側から圧力Ｆを加えて、光制御層３１，３２を互いに貼り合わせる（図２）。これにより、光透過部３Ａおよび金属部３Ｂを有する光制御層３が形成され、その結果、基板１０、半導体積層構造１１、光制御層３、半導体積層構造２１および基板２０をこの順に重ね合されると共に一体に形成することができる。その後、例えばウエットエッチングにより基板２０を除去する（図３）。   Next, with the light control layers 31 and 32 facing each other and at a high temperature, the light control layers 31 and 32 are bonded to each other by applying a pressure F from the substrate 10 and the substrate 20 side (FIG. 2). Thereby, the light control layer 3 having the light transmission part 3A and the metal part 3B is formed. As a result, the substrate 10, the semiconductor multilayer structure 11, the light control layer 3, the semiconductor multilayer structure 21, and the substrate 20 are overlapped in this order. And can be formed integrally. Thereafter, the substrate 20 is removed by wet etching, for example (FIG. 3).

このように、光透過部３ＡにＳｉＯ2 などの絶縁物質を用いると共に、光制御層３に金属を用いるようにしたので、パターニングにより光透過部３Ａおよび金属部３Ｂを有する光制御層３を形成することが可能となる。これにより、光制御層３と同等の機能を有する層を、例えば光変調器２を構成する半導体積層構造２１の一部を酸化することにより形成するような場合と比べて、精密に形成することができる。このように、本実施の形態では、制御性の極めてよい方法を用いることができるので、半導体レーザ装置ごとの特性のばらつきを極めて小さくすることができる。 As described above, since the insulating material such as SiO 2 is used for the light transmission portion 3A and the metal is used for the light control layer 3, the light control layer 3 having the light transmission portion 3A and the metal portion 3B is formed by patterning. It becomes possible to do. Thereby, a layer having a function equivalent to that of the light control layer 3 is formed more precisely than a case where, for example, a part of the semiconductor multilayer structure 21 constituting the light modulator 2 is oxidized. Can do. As described above, in this embodiment, a method with extremely good controllability can be used, so that variation in characteristics among semiconductor laser devices can be extremely reduced.

また、光透過部３ＡにＳｉＯ2 などの絶縁物質を用いると共に、金属部３ＢにＡｕなどの金属を用いるようにしたので、光制御層３と同等の機能を有する層を製造する際に、半導体層の酸化などの体積収縮が生じる工程を用いる必要がない。これにより、体積収縮による剥離が生じる虞はないので、酸化などの体積収縮が生じる工程を用いる場合と比べて、歩留りや信頼性が極めて高い。 In addition, since an insulating material such as SiO 2 is used for the light transmitting portion 3A and a metal such as Au is used for the metal portion 3B, a semiconductor having a function equivalent to that of the light control layer 3 is manufactured. It is not necessary to use a process that causes volume shrinkage such as oxidation of the layer. Thereby, there is no possibility of peeling due to volume shrinkage, so that the yield and reliability are extremely high as compared with the case where a process causing volume shrinkage such as oxidation is used.

また、光制御層３１の金属部３１Ｂおよび光制御層３２の金属部３２Ｂ同士を互いに貼り合わせるようにしたので、基板１０側の半導体積層構造１１と、基板２０側の半導体積層構造２１との密着性を高めることができる。これにより、貼り合わせた部分が剥離する虞はないので、貼り合わせによって歩留りや信頼性が低下する虞はない。   Further, since the metal portion 31B of the light control layer 31 and the metal portion 32B of the light control layer 32 are bonded together, the semiconductor multilayer structure 11 on the substrate 10 side and the semiconductor multilayer structure 21 on the substrate 20 side are in close contact with each other. Can increase the sex. Thereby, since there is no possibility that the bonded portion will be peeled off, there is no possibility that the yield and reliability will be lowered by the bonding.

次に、ｎ型コンタクト層２２のうち発光領域１４Ａを含む領域と対応する領域にマスクを形成したのち、例えばドライエッチング法によりｎ型コンタクト層２２、光吸収層２３、ｐ型コンタクト層２４を選択的に除去すると共に、光制御層３の一部を露出させる（図４）。これにより、ｐ側電極としても機能する光制御層３にワイヤボンディングするための領域が形成される。その後、上記と同様にして、ｐ型コンタクト層２４のうち発光領域１４Ａと対応する領域を選択的に除去して開口を形成する（図５）。   Next, after forming a mask in the region corresponding to the region including the light emitting region 14A in the n-type contact layer 22, the n-type contact layer 22, the light absorption layer 23, and the p-type contact layer 24 are selected by, for example, dry etching. And partially removing the light control layer 3 (FIG. 4). Thereby, a region for wire bonding is formed in the light control layer 3 that also functions as a p-side electrode. Thereafter, in the same manner as described above, the region corresponding to the light emitting region 14A in the p-type contact layer 24 is selectively removed to form an opening (FIG. 5).

次に、水蒸気雰囲気中において、高温で酸化処理を行い、活性層１４側から数えて１組離れた低屈折率層の部位に高濃度に含まれるＡｌを選択的に酸化する。これによりその部位のうち中央領域以外の領域（周辺領域）が絶縁層（酸化アルミニウム）となる。これにより、周辺領域に電流狭窄領域１６Ｃ−２が形成され、中央領域に電流注入領域１６Ｃ−１が形成される（図５）。   Next, an oxidation treatment is performed at a high temperature in a water vapor atmosphere to selectively oxidize Al contained in a high concentration in a portion of the low refractive index layer one set away from the active layer 14 side. As a result, a region (peripheral region) other than the central region in the portion becomes an insulating layer (aluminum oxide). As a result, the current confinement region 16C-2 is formed in the peripheral region, and the current injection region 16C-1 is formed in the central region (FIG. 5).

次に、ｎ型コンタクト層２２側の表面のうちｎ型コンタクト層２２以外の領域にマスクを形成する。続いて、例えば蒸着法を用いてＡｕＧｅ，ＮｉおよびＡｕをこの順に積層する。その後、そのマスクを除去する。これにより、ｎ側電極２５が形成されると共に、開口部Ｗ１が形成される（図１）。その後、上記と同様にして、基板１０の裏面側にＡｕＧｅ，ＮｉおよびＡｕをこの順に積層することにより、ｎ側電極１８が形成される（図１）。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ装置が製造される。   Next, a mask is formed in a region other than the n-type contact layer 22 on the surface on the n-type contact layer 22 side. Subsequently, AuGe, Ni, and Au are laminated in this order by using, for example, a vapor deposition method. Thereafter, the mask is removed. As a result, the n-side electrode 25 is formed and the opening W1 is formed (FIG. 1). Thereafter, in the same manner as described above, the n-side electrode 18 is formed by laminating AuGe, Ni, and Au in this order on the back surface side of the substrate 10 (FIG. 1). In this way, the semiconductor laser device of the present embodiment is manufactured.

以下、本実施の形態の半導体レーザ装置の作用について説明する。   Hereinafter, the operation of the semiconductor laser device of the present embodiment will be described.

この半導体発光素子では、光制御層３の金属部３Ｂとｎ側電極１８との間にそれぞれ所定の電位差の電圧が印加されると、電流狭窄層１６Ｃにより電流狭窄された電流が活性層１４の利得領域である発光領域１４Ａに注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この発光光により共振器内で誘導放出が繰り返される結果、所定の波長でレーザ発振が生じ、その所定の波長の光Ｌ１がビームとして光透過部３Ａから射出される（図６）。   In this semiconductor light emitting device, when a voltage having a predetermined potential difference is applied between the metal portion 3B of the light control layer 3 and the n-side electrode 18, the current confined by the current confinement layer 16C is applied to the active layer 14. The light is injected into the light emitting region 14A, which is a gain region, and light is emitted by recombination of electrons and holes. As a result of repeated stimulated emission in the resonator by the emitted light, laser oscillation occurs at a predetermined wavelength, and light L1 of the predetermined wavelength is emitted as a beam from the light transmitting portion 3A (FIG. 6).

このとき、半導体レーザ１では、光変調器２が光透過部３Ａ上に配置されているので、光透過部３Ａを透過した光Ｌ１は光変調層２３に入射する。ところが、光制御層３の金属部３Ｂおよびｎ側電極２５を介して光変調器２に印加されるバイアス電圧の変調周期に応じて光変調層２３のエネルギーバンドギャップが広がったり、狭まったりする。そのため、光変調層２３に入射した光Ｌ１は、光変調層２３のエネルギーバンドギャップが広がったときには光変調層２３を透過して開口部Ｗ１から外部に射出され、光変調層２３のエネルギーバンドギャップが狭まったときには光変調層２３を透過できずに一部吸収され、光変調層２３のエネルギーバンドギャップが広がったときよりも強度の弱い光が開口部Ｗ１から外部に射出される。このように、光変調層２３に入射した光Ｌ１は、光変調層２３によって変調されて外部に射出される。   At this time, in the semiconductor laser 1, since the light modulator 2 is disposed on the light transmission portion 3A, the light L1 that has passed through the light transmission portion 3A enters the light modulation layer 23. However, the energy band gap of the light modulation layer 23 is widened or narrowed according to the modulation period of the bias voltage applied to the light modulator 2 via the metal portion 3B of the light control layer 3 and the n-side electrode 25. Therefore, the light L1 incident on the light modulation layer 23 is transmitted through the light modulation layer 23 and emitted to the outside from the opening W1 when the energy band gap of the light modulation layer 23 is widened. Is narrowed and is partially absorbed without being transmitted through the light modulation layer 23, and light having a lower intensity than that when the energy band gap of the light modulation layer 23 is expanded is emitted from the opening W1 to the outside. Thus, the light L1 incident on the light modulation layer 23 is modulated by the light modulation layer 23 and emitted to the outside.

ここで、半導体レーザ１および光変調器２は、光透過部３Ａおよび金属部３Ｂを有する光制御層３を介して配置されていることから、上記の製造方法で詳述したように、共通の半導体基板上に一回の結晶成長で一括して形成されたものではなく、別個独立の半導体基板（基板１０，基板２０）上にそれぞれ形成されたものである。このように、半導体レーザ１および光変調器２を別個独立の半導体基板上にそれぞれ形成する場合には、ｐ型ＤＢＲ層１６上にｐ型コンタクト層１７を結晶成長させるだけでｐ型コンタクト層１７の露出面を形成することができ、同様に、光変調層２３上にｐ型コンタクト層２４を結晶成長させるだけでｐ型コンタクト層２４の露出面を形成することができる。これにより、エッチング深さの制御が容易でない選択的エッチングを行ってｐ型コンタクト層１７，２４を露出させる必要がない。従って、ｐ型コンタクト層１７，２４の厚さにマージンを持たせる必要がないので、ｐ型コンタクト層１７，２４を薄くすることができる。また、ｐ型ＤＢＲ層１６上にｐ型コンタクト層１７を結晶成長させたのちに、ｐ型コンタクト層１７のうち光変調器２側に向かう光が通過する部分をウエットエッチングなどで除去したり、光変調層２３上にｐ型コンタクト層２４を結晶成長させたのちに、ｐ型コンタクト層２４のうち光変調器２側に向かう光が通過する部分をウエットエッチングなどで除去することも可能である。   Here, since the semiconductor laser 1 and the optical modulator 2 are disposed via the light control layer 3 having the light transmission part 3A and the metal part 3B, as described in detail in the above manufacturing method, It is not formed on the semiconductor substrate at a time by a single crystal growth but formed on separate semiconductor substrates (substrate 10 and substrate 20). As described above, when the semiconductor laser 1 and the optical modulator 2 are formed on separate semiconductor substrates, the p-type contact layer 17 is obtained by simply growing the p-type contact layer 17 on the p-type DBR layer 16. Similarly, the exposed surface of the p-type contact layer 24 can be formed simply by crystal growth of the p-type contact layer 24 on the light modulation layer 23. This eliminates the need to expose the p-type contact layers 17 and 24 by performing selective etching whose etching depth is not easily controlled. Accordingly, since it is not necessary to provide a margin for the thickness of the p-type contact layers 17 and 24, the p-type contact layers 17 and 24 can be thinned. In addition, after the p-type contact layer 17 is grown on the p-type DBR layer 16, a portion of the p-type contact layer 17 through which light traveling toward the optical modulator 2 passes is removed by wet etching or the like. After the p-type contact layer 24 is crystal-grown on the light modulation layer 23, it is also possible to remove the portion of the p-type contact layer 24 through which light traveling toward the light modulator 2 passes by wet etching or the like. .

以上より、本実施の形態の半導体レーザ装置では、半導体レーザ１、光透過部３Ａおよび金属部３Ｂを有する光制御層３および光変調器２をこの順に重ね合わせて一体に形成するようにしたので、ｐ型ＤＢＲ層１６または光変調層２３上にｐ型コンタクト層１７またはｐ型コンタクト層２４を結晶成長させるだけでｐ型コンタクト層１７，２４の露出面を形成することができる。これにより、ｐ型コンタクト層１７，２４の厚さにマージンを持たせる必要がなくなるので、ｐ型コンタクト層１７，２４を薄くしたり、ｐ型コンタクト層１７，２４のうち光変調器２側に向かう光が通過する部分をウエットエッチングなどで除去することができる。その結果、光変調器２側に出力された光を、ほとんど損失の無い状態で光変調器２に入射させることができるので、光変調器２側に向かう光の損失を低減しつつ、光変調を行うことができる。   As described above, in the semiconductor laser device of the present embodiment, the semiconductor laser 1, the light control layer 3 having the light transmission part 3A and the metal part 3B, and the optical modulator 2 are superposed and formed in this order. By exposing the p-type contact layer 17 or the p-type contact layer 24 on the p-type DBR layer 16 or the light modulation layer 23, the exposed surfaces of the p-type contact layers 17 and 24 can be formed. As a result, there is no need to provide a margin for the thickness of the p-type contact layers 17 and 24. Therefore, the p-type contact layers 17 and 24 are thinned, or the p-type contact layers 17 and 24 are disposed on the optical modulator 2 side. The portion through which the light that passes is removed can be removed by wet etching or the like. As a result, since the light output to the optical modulator 2 side can be incident on the optical modulator 2 with almost no loss, the optical modulation is performed while reducing the loss of light toward the optical modulator 2 side. It can be performed.

また、本実施の形態では、半導体レーザ１および光変調器２を別個独立に形成することができるので、これらを一回の結晶成長で一括して形成した場合のような設計上の制限がなく、それぞれにとっての最適な設計を行うことができる。これにより、それぞれのデバイス特性や信頼性を容易に向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the semiconductor laser 1 and the optical modulator 2 can be formed independently, so that there is no design limitation as in the case where these are formed collectively by one crystal growth. , You can make the best design for each. Thereby, each device characteristic and reliability can be improved easily.

また、本実施の形態では、半導体レーザ１上に、光制御層３および半導体光検出器２をこの順に積層している関係上、必然的にｐ型コンタクト層１７と金属部３との接触面積が大きくなる。これにより、半導体レーザ装置の直列抵抗を低くすることができる。   In the present embodiment, the contact area between the p-type contact layer 17 and the metal part 3 is inevitably obtained because the light control layer 3 and the semiconductor photodetector 2 are stacked in this order on the semiconductor laser 1. Becomes larger. Thereby, the series resistance of the semiconductor laser device can be lowered.

また、本実施の形態では、半導体レーザ１上に、光制御層３および半導体光検出器２をこの順に積層している関係上、上側に配置された光変調器２の径を小さくすることができるので、そのようにした場合は、寄生容量を低減することができる。   In the present embodiment, the light control layer 3 and the semiconductor photodetector 2 are stacked in this order on the semiconductor laser 1, so that the diameter of the optical modulator 2 disposed on the upper side is reduced. Therefore, in such a case, the parasitic capacitance can be reduced.

［第２の実施の形態］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置の断面構成を表すものである。なお、図７は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。また、以下の説明において、上記実施の形態と同一の符号が用いられている場合は、その同一符号の要素と同様の構成・機能を有することを意味している。 [Second Embodiment]
FIG. 7 shows a cross-sectional configuration of a semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic representation, which differs from actual dimensions and shapes. Moreover, in the following description, when the same code | symbol as the said embodiment is used, it has having the structure and function similar to the element of the same code | symbol.

この半導体レーザ装置は、光変調器５上に、光透過部６Ａおよび金属部６Ｂを有する光制御層６と、半導体レーザ４とをこの順に配置すると共に、これら光変調器５、光制御層６および半導体レーザ４を一体に形成して構成したものである。この半導体レーザ装置は、半導体レーザ４の発光光が光透過部６Ａを介して光変調器５に入射したのち、光変調器５に印加されるバイアス電圧の変調周期に応じて変調されて、外部に射出されるようになっている。すなわち、この半導体レーザ装置は、半導体レーザと光変調器との上下関係が逆になっている点で上記実施の形態と異なる。そこで、以下、主として上記相違点について詳細に説明し、上記実施の形態と同様の構成・作用・効果についての説明を適宜省略する。なお、図１は、模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。   In this semiconductor laser device, a light control layer 6 having a light transmitting portion 6A and a metal portion 6B and a semiconductor laser 4 are arranged in this order on a light modulator 5, and the light modulator 5 and the light control layer 6 are arranged in this order. The semiconductor laser 4 is integrally formed. In this semiconductor laser device, light emitted from the semiconductor laser 4 is incident on the optical modulator 5 via the light transmitting portion 6A, and then modulated according to the modulation period of the bias voltage applied to the optical modulator 5, so that the external Is to be injected. That is, this semiconductor laser device is different from the above embodiment in that the vertical relationship between the semiconductor laser and the optical modulator is reversed. Therefore, hereinafter, the above differences will be mainly described in detail, and description of the same configurations, operations, and effects as those in the above embodiment will be appropriately omitted. Note that FIG. 1 is a schematic representation and is different from actual dimensions and shapes.

（半導体レーザ４）
半導体レーザ４は、半導体積層構造４１と、ｎ側電極４３とを備える。この半導体積層構造４１は、例えば、基板１０上に、ｎ型コンタクト層４２、ｎ型ＤＢＲ層１２、ｎ型クラッド層１３、活性層１４、ｐ型クラッド層１５、ｐ型ＤＢＲ層１６、ｐ型コンタクト層１７をこの順に積層したのち、基板１０を除去してｎ型コンタクト層４２を露出させると共に、その露出したｎ型コンタクト層４２上にｎ側電極４３を形成したものである。 (Semiconductor laser 4)
The semiconductor laser 4 includes a semiconductor multilayer structure 41 and an n-side electrode 43. The semiconductor stacked structure 41 includes, for example, an n-type contact layer 42, an n-type DBR layer 12, an n-type clad layer 13, an active layer 14, a p-type clad layer 15, a p-type DBR layer 16, and a p-type on the substrate 10. After the contact layers 17 are laminated in this order, the substrate 10 is removed to expose the n-type contact layer 42, and an n-side electrode 43 is formed on the exposed n-type contact layer 42.

ｎ型コンタクト層４２は、例えばｎ型ＧａＡｓにより構成される。ｎ側電極４３は、例えば、ＡｕＧｅ，ＮｉおよびＡｕをｎ型コンタクト層４２上にこの順に積層した構造を有しており、ｎ型コンタクト層４２と電気的に接続されている。   The n-type contact layer 42 is made of, for example, n-type GaAs. The n-side electrode 43 has a structure in which, for example, AuGe, Ni, and Au are stacked on the n-type contact layer 42 in this order, and is electrically connected to the n-type contact layer 42.

（光変調器５）
半導体光検出器５は、基板２０と、半導体積層構造５１と、ｎ側電極５２とを有する。この基板２０は、半導体レーザ４からの発光光に対して損失の少ない材料により構成されており、例えば、発光光の波長が９８０μｍのときはＧａＡｓにより構成される。半導体積層構造５１は、基板２０上に光変調層２３およびｐ型コンタクト層２４をこの順に結晶成長させることにより形成されたものである。ｎ側電極５２は、例えば、例えば、ＡｕＧｅ，ＮｉおよびＡｕを基板２０上にこの順に積層したのち、発光領域１４Ａと対向する領域を除去して開口部Ｗ２を形成したものである。このｎ側電極５２は、基板２０と電気的に接続されている。 (Optical modulator 5)
The semiconductor photodetector 5 includes a substrate 20, a semiconductor multilayer structure 51, and an n-side electrode 52. The substrate 20 is made of a material that has little loss with respect to the light emitted from the semiconductor laser 4. For example, the substrate 20 is made of GaAs when the wavelength of the emitted light is 980 μm. The semiconductor multilayer structure 51 is formed by crystal growth of the light modulation layer 23 and the p-type contact layer 24 in this order on the substrate 20. The n-side electrode 52 is formed, for example, by stacking AuGe, Ni, and Au on the substrate 20 in this order, and then removing the region facing the light emitting region 14A to form the opening W2. The n-side electrode 52 is electrically connected to the substrate 20.

（光制御層６）
光制御層６は、半導体レーザ４のｐ型コンタクト層１７と、光変調器５のｐ型コンタクト層２４との間に設けられている。この光制御層６は、上記したように、光透過部６Ａおよび金属部６Ｂを有しており、光透過部６Ａは発光領域１４Ａに対応して設けられ、他方、金属部６Ｂは反射率の高い金属、例えば金（Ａｕ）などにより構成され、発光領域１４Ａの外周領域に対応して設けられている。 (Light control layer 6)
The light control layer 6 is provided between the p-type contact layer 17 of the semiconductor laser 4 and the p-type contact layer 24 of the optical modulator 5. As described above, the light control layer 6 includes the light transmission part 6A and the metal part 6B. The light transmission part 6A is provided corresponding to the light emitting region 14A, while the metal part 6B has a reflectivity. It is made of a high metal, such as gold (Au), and is provided corresponding to the outer peripheral region of the light emitting region 14A.

なお、この光透過部６Ａを有する光制御層６は、上記実施の形態と同様、例えば、半導体レーザ４および半導体光検出器５を重ね合わせる際に、半導体積層構造４１の表面に形成された、光透過部６１Ａおよび金属部６１Ｂを有する光制御層６１と、半導体積層構造５１の表面に形成された、光透過部６２Ａおよび金属部６２Ｂを有する光制御層６２とを互いに貼り合わせることにより形成されることが好ましい。また、光透過部６Ａおよび金属部６Ｂを有する光制御層６は、例えば、半導体レーザ４および半導体光検出器５を重ね合わせる際に、半導体積層構造４１および半導体積層構造５１のいずれか一方の表面にあらかじめ形成されていてもよい（図８参照）。   The light control layer 6 having the light transmission part 6A is formed on the surface of the semiconductor multilayer structure 41 when the semiconductor laser 4 and the semiconductor photodetector 5 are overlaid, for example, as in the above embodiment. The light control layer 61 having the light transmission part 61A and the metal part 61B and the light control layer 62 having the light transmission part 62A and the metal part 62B formed on the surface of the semiconductor multilayer structure 51 are bonded together. It is preferable. In addition, the light control layer 6 having the light transmission part 6A and the metal part 6B is formed on the surface of either the semiconductor multilayer structure 41 or the semiconductor multilayer structure 51 when the semiconductor laser 4 and the semiconductor photodetector 5 are superimposed, for example. It may be formed in advance (see FIG. 8).

このような構成を有する半導体発光装置は、例えば、次のようにして製造することができる。   The semiconductor light emitting device having such a configuration can be manufactured, for example, as follows.

図８ないし図１１はその製造方法を工程順に表したものである。半導体発光装置を製造するためには、ＧａＡｓからなる基板１０上にＧａＡｓ系化合物半導体からなる半導体積層構造４１や、ＧａＡｓからなる基板２０上にＧａＡｓ系化合物半導体からなる半導体積層構造５１を、例えば、ＭＯＣＶＤ法により形成する。   8 to 11 show the manufacturing method in the order of steps. In order to manufacture a semiconductor light emitting device, for example, a semiconductor laminated structure 41 made of a GaAs compound semiconductor on a substrate 10 made of GaAs, or a semiconductor laminated structure 51 made of a GaAs compound semiconductor on a substrate 20 made of GaAs, for example, It is formed by the MOCVD method.

具体的には、まず、基板１０上に、ｎ型コンタクト層４２、ｎ型ＤＢＲ層１２、ｎ型クラッド層１３、活性層１４、ｐ型クラッド層１５、ｐ型ＤＢＲ層１６、ｐ型コンタクト層１７をこの順に積層すると共に、基板２０上に、光吸収層２３、ｐ型コンタクト層２４をこの順に積層する。   Specifically, first, the n-type contact layer 42, the n-type DBR layer 12, the n-type cladding layer 13, the active layer 14, the p-type cladding layer 15, the p-type DBR layer 16, and the p-type contact layer are formed on the substrate 10. 17 are laminated in this order, and the light absorption layer 23 and the p-type contact layer 24 are laminated on the substrate 20 in this order.

次に、上記実施の形態と同様にして、光透過部６１Ａおよび金属部６１Ｂを有する光制御層６１と、光透過部６２Ａおよび金属部６２Ｂを有する光制御層６２を形成したのち、光制御層６１，６２を互いに対向させると共に高温にした状態で、基板１０および基板２０側から圧力Ｆを加えて、光制御層６１，６２を貼り合わせる（図８）。これにより、光透過部６Ａおよび金属部６Ｂを有する光制御層６が形成され、その結果、基板１０、半導体積層構造４１、光制御層６、半導体積層構造５１、ならびに基板２０がこの順に重ね合されると共に一体に形成される。その後、例えばウエットエッチングにより基板１０を除去する（図９）。   Next, after the light control layer 61 having the light transmission part 61A and the metal part 61B and the light control layer 62 having the light transmission part 62A and the metal part 62B are formed in the same manner as the above embodiment, the light control layer The light control layers 61 and 62 are bonded together by applying a pressure F from the substrate 10 and the substrate 20 side in a state where the 61 and 62 are opposed to each other and at a high temperature (FIG. 8). As a result, the light control layer 6 having the light transmission part 6A and the metal part 6B is formed. As a result, the substrate 10, the semiconductor multilayer structure 41, the light control layer 6, the semiconductor multilayer structure 51, and the substrate 20 are overlapped in this order. And integrally formed. Thereafter, the substrate 10 is removed by wet etching, for example (FIG. 9).

次に、ｎ型コンタクト層４２のうち発光領域１４Ａを含む領域と対応する領域にマスクを形成したのち、例えばドライエッチング法によりｎ型コンタクト層４２、ｎ型ＤＢＲ層１２、ｎ型クラッド層１３、活性層１４、ｐ型クラッド層１５、ｐ型ＤＢＲ層１６、ｐ型コンタクト層１７を選択的に除去すると共に、光制御層６の金属部６Ｂの一部を露出させる（図１０）。これにより、ｐ側電極としても機能する光制御層６の金属部６Ｂにワイヤボンディングするための領域が形成される。次に、マスクを除去したのち、ｎ型コンタクト層４２のうち発光領域１４Ａを含む領域と対応する領域であって先のマスクよりも小さな面積のマスクを形成する。続いて、例えばドライエッチング法によりｎ型コンタクト層４２、ｎ型ＤＢＲ層１２、ｎ型クラッド層１３、活性層１４、ｐ型クラッド層１５、ｐ型ＤＢＲ層１６の一部を選択的に除去する（図１０）。その後、マスクを除去する。   Next, after a mask is formed in a region corresponding to the region including the light emitting region 14A in the n-type contact layer 42, the n-type contact layer 42, the n-type DBR layer 12, the n-type cladding layer 13, The active layer 14, the p-type cladding layer 15, the p-type DBR layer 16, and the p-type contact layer 17 are selectively removed, and a part of the metal portion 6B of the light control layer 6 is exposed (FIG. 10). As a result, a region for wire bonding is formed on the metal portion 6B of the light control layer 6 that also functions as a p-side electrode. Next, after removing the mask, a mask corresponding to the region including the light emitting region 14A in the n-type contact layer 42 and having a smaller area than the previous mask is formed. Subsequently, the n-type contact layer 42, the n-type DBR layer 12, the n-type cladding layer 13, the active layer 14, the p-type cladding layer 15, and the p-type DBR layer 16 are selectively removed by, for example, dry etching. (FIG. 10). Thereafter, the mask is removed.

次に、水蒸気雰囲気中において、高温で酸化処理を行い、活性層１４側から数えて１組離れた低屈折率層の部位に高濃度に含まれるＡｌを選択的に酸化する。これによりその部位のうち中央領域以外の領域（周辺領域）が絶縁層（酸化アルミニウム）となる。これにより、周辺領域に電流狭窄領域１６Ｃ−２が形成され、中心領域に電流注入領域１６Ｃ−１が形成される（図１１）。   Next, an oxidation treatment is performed at a high temperature in a water vapor atmosphere to selectively oxidize Al contained in a high concentration in a portion of the low refractive index layer one set away from the active layer 14 side. As a result, a region (peripheral region) other than the central region in the portion becomes an insulating layer (aluminum oxide). As a result, a current confinement region 16C-2 is formed in the peripheral region, and a current injection region 16C-1 is formed in the central region (FIG. 11).

次に、ｎ型コンタクト層４２上および基板２０に、例えば蒸着法を用いてＡｕＧｅ，ＮｉおよびＡｕをこの順に積層してｎ側電極４３，５２を形成する。その後、ｎ側電極５２のうち発光領域１４Ａと対向する領域に開口部Ｗ２を形成する。このようにして、本実施の形態の半導体発光装置が製造される（図７）。   Next, the n-side electrodes 43 and 52 are formed on the n-type contact layer 42 and the substrate 20 by stacking AuGe, Ni, and Au in this order using, for example, a vapor deposition method. Thereafter, an opening W2 is formed in a region of the n-side electrode 52 that faces the light emitting region 14A. Thus, the semiconductor light emitting device of the present embodiment is manufactured (FIG. 7).

以下、本実施の形態の半導体発光素子の作用について説明する。   Hereinafter, the operation of the semiconductor light emitting device of this embodiment will be described.

この半導体発光装置では、光制御層６の金属部６Ｂとｎ側電極４３との間にそれぞれ所定の電位差の電圧が印加されると、電流狭窄層１６Ｃにより電流狭窄された電流が活性層１４の利得領域である発光領域１４Ａに注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この発光光により半導体積層構造４１内で誘導放出が繰り返される結果、所定の波長でレーザ発振が生じ、その所定の波長の光Ｌ２がビームとして光透過部６Ａから射出される（図１２）。   In this semiconductor light emitting device, when a voltage having a predetermined potential difference is applied between the metal portion 6B of the light control layer 6 and the n-side electrode 43, the current confined by the current confinement layer 16C is applied to the active layer 14. The light is injected into the light emitting region 14A, which is a gain region, and light is emitted by recombination of electrons and holes. As a result of repeated stimulated emission in the semiconductor multilayer structure 41 by this emitted light, laser oscillation occurs at a predetermined wavelength, and light L2 of the predetermined wavelength is emitted as a beam from the light transmitting portion 6A (FIG. 12).

このとき、半導体レーザ１では、光変調器５が光透過部６Ａの下に配置されているので、光透過部６Ａを透過した光Ｌ２は光変調層２３に入射する。ところが、光制御層６の金属部６Ｂおよびｎ側電極５２を介して光変調器５に印加されるバイアス電圧の変調周期に応じて光変調層２３のエネルギーバンドギャップが広がったり、狭まったりする。そのため、光変調層２３に入射した光Ｌ２は、光変調層２３のエネルギーバンドギャップが広がったときには光変調層２３を透過して開口部Ｗ２から外部に射出され、光変調層２３のエネルギーバンドギャップが狭まったときには光変調層２３を透過できずに一部吸収され、光変調層２３のエネルギーバンドギャップが広がったときよりも強度の弱い光が開口部Ｗ２から外部に射出される。このように、光変調層２３に入射した光Ｌ２は、光変調層２３によって変調されて外部に射出される。   At this time, in the semiconductor laser 1, since the light modulator 5 is disposed below the light transmission part 6A, the light L2 transmitted through the light transmission part 6A enters the light modulation layer 23. However, the energy band gap of the light modulation layer 23 is widened or narrowed according to the modulation period of the bias voltage applied to the light modulator 5 via the metal portion 6B of the light control layer 6 and the n-side electrode 52. Therefore, the light L2 incident on the light modulation layer 23 is transmitted through the light modulation layer 23 and emitted to the outside from the opening W2 when the energy band gap of the light modulation layer 23 is widened. Is narrowed and is partially absorbed without being transmitted through the light modulation layer 23, and light having a lower intensity than that when the energy band gap of the light modulation layer 23 widens is emitted to the outside from the opening W2. In this way, the light L2 incident on the light modulation layer 23 is modulated by the light modulation layer 23 and emitted to the outside.

ここで、半導体レーザ４および光変調器５は、光透過部６Ａおよび金属部６Ｂを有する光制御層６を介して配置されていることから、上記の製造方法で詳述したように、共通の半導体基板上に一回の結晶成長で一括して形成されたものではなく、別個独立の半導体基板（基板１０，基板２０）上にそれぞれ形成されたものである。このように、半導体レーザ４および光変調器５を別個独立の半導体基板上にそれぞれ形成する場合には、ｐ型ＤＢＲ層１６または光変調層２３上にｐ型コンタクト層１７，２４を結晶成長させるだけでｐ型コンタクト層１７，２４の露出面を形成することができるので、エッチング深さの制御が容易でない選択的エッチングを行ってｐ型コンタクト層１７，２４を露出させる必要がない。従って、ｐ型コンタクト層１７，２４の厚さにマージンを持たせる必要がないので、ｐ型コンタクト層１７，２４を薄くすることができる。また、ｐ型ＤＢＲ層１６または光変調層２３上にｐ型コンタクト層１７，２４を結晶成長させたのちに、ｐ型コンタクト層１７，２４のうち光変調器２側に向かう光が通過する部分をウエットエッチングなどで除去することも可能である。   Here, since the semiconductor laser 4 and the optical modulator 5 are disposed via the light control layer 6 having the light transmitting portion 6A and the metal portion 6B, as described in detail in the above manufacturing method, It is not formed on the semiconductor substrate at a time by a single crystal growth but formed on separate semiconductor substrates (substrate 10 and substrate 20). As described above, when the semiconductor laser 4 and the optical modulator 5 are respectively formed on separate semiconductor substrates, the p-type contact layers 17 and 24 are grown on the p-type DBR layer 16 or the optical modulation layer 23. Thus, the exposed surfaces of the p-type contact layers 17 and 24 can be formed, so that it is not necessary to perform selective etching whose etching depth is not easily controlled to expose the p-type contact layers 17 and 24. Accordingly, since it is not necessary to provide a margin for the thickness of the p-type contact layers 17 and 24, the p-type contact layers 17 and 24 can be thinned. Further, after the p-type contact layers 17 and 24 are grown on the p-type DBR layer 16 or the light modulation layer 23, a portion of the p-type contact layers 17 and 24 through which light directed toward the optical modulator 2 passes. Can be removed by wet etching or the like.

以上より、本実施の形態の半導体レーザ装置によれば、半導体レーザ４、光透過部６Ａおよび金属部６Ｂを有する光制御層６および光変調器５をこの順に重ね合わせて一体に形成するようにしたので、ｐ型ＤＢＲ層１６または光変調層２３上にｐ型コンタクト層１７，２４を結晶成長させるだけでｐ型コンタクト層１７，２４の露出面を形成することができる。これにより、ｐ型コンタクト層１７，２４の厚さにマージンを持たせる必要がなくなるので、ｐ型コンタクト層１７，２４を薄くしたり、ｐ型コンタクト層１７，２４のうち光変調器５側に向かう光が通過する部分をウエットエッチングなどで除去することができる。その結果、光変調器５側に出力された光を、ほとんど損失の無い状態で光変調器５に入射させることができるので、光変調器５側に向かう光の損失を低減しつつ、光変調を行うことができる。   As described above, according to the semiconductor laser device of the present embodiment, the semiconductor laser 4, the light control layer 6 having the light transmission part 6A and the metal part 6B and the light modulator 5 are superposed and formed in this order. Therefore, the exposed surfaces of the p-type contact layers 17 and 24 can be formed simply by crystal growth of the p-type contact layers 17 and 24 on the p-type DBR layer 16 or the light modulation layer 23. As a result, there is no need to provide a margin for the thickness of the p-type contact layers 17 and 24. Therefore, the p-type contact layers 17 and 24 are thinned, or the p-type contact layers 17 and 24 are disposed on the optical modulator 5 side. The portion through which the light that passes is removed can be removed by wet etching or the like. As a result, since the light output to the optical modulator 5 side can be incident on the optical modulator 5 with almost no loss, the optical modulation is performed while reducing the loss of light toward the optical modulator 5 side. It can be performed.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。   While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.

例えば、上記実施の形態では、半導体材料をＧａＡｓ系化合物半導体により構成した場合について説明したが、他の材料系、例えば、ＧａＩｎＰ系（赤系）材料またはＡｌＧａＡｓ系（赤外系）や、ＧａＮ系（青緑色系）などにより構成することも可能である。   For example, in the above-described embodiment, the case where the semiconductor material is composed of a GaAs compound semiconductor has been described. However, other material systems such as a GaInP system (red system) material, an AlGaAs system (infrared system), and a GaN system are used. It is also possible to use (blue-green) or the like.

また、本発明は、上記実施の形態で具体的に説明した製造方法に限定されるものではなく、他の製造方法であってもよい。   Further, the present invention is not limited to the manufacturing method specifically described in the above embodiment, and may be another manufacturing method.

本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置の断面構成図である。It is a section lineblock diagram of a semiconductor laser device concerning a 1st embodiment of the present invention. 半導体レーザ装置の製造工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a semiconductor laser apparatus. 図２に続く工程を表す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 2. 図３に続く工程を表す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 3. 図４に続く工程を表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 4. 図１の半導体レーザ装置の作用を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating an effect | action of the semiconductor laser apparatus of FIG. 本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置の断面構成図である。It is a section lineblock diagram of a semiconductor laser device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 半導体レーザ装置の製造工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a semiconductor laser apparatus. 図８に続く工程を表す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional diagram illustrating a process following the process in FIG. 8. 図９に続く工程を表す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional diagram illustrating a process following the process in FIG. 9. 図１０に続く工程を表す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional diagram illustrating a process following the process in FIG. 10. 図７の半導体レーザ装置の作用を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the effect | action of the semiconductor laser apparatus of FIG. 従来の半導体レーザ装置の断面構成図である。It is a cross-sectional block diagram of the conventional semiconductor laser apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１，４…半導体レーザ、２，５…光変調器、３，３１，３２，６，６１，６２…光制御層、３Ａ，３１Ａ，３２Ａ，６Ａ，６１Ａ，６２Ａ…光透過部、３Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂ，６Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂ…金属部、１１，２１，４１，５１…半導体積層構造、１２…ｎ型ＤＢＲ層、１３…ｎ型クラッド層、１４…活性層、１４Ａ…発光領域、１５…ｐ型クラッド層、１６…ｐ型ＤＢＲ層、１６Ｃ…電流狭窄層、１６Ｃ−１…電流注入領域、１６Ｃ−２…電流狭窄領域、１７，２４…ｐ型コンタクト層、１８，２５，４３，５２…ｎ側電極、２２，４２…ｎ型コンタクト層、２３…光変調層、Ｆ…圧力、Ｌ１，Ｌ２…光、Ｗ１，Ｗ２…開口部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,4 ... Semiconductor laser, 2,5 ... Optical modulator, 3, 31, 32, 6, 61, 62 ... Light control layer, 3A, 31A, 32A, 6A, 61A, 62A ... Light transmission part, 3B, 31B , 32B, 6B, 61B, 62B ... metal part, 11, 21, 41, 51 ... semiconductor laminated structure, 12 ... n-type DBR layer, 13 ... n-type cladding layer, 14 ... active layer, 14A ... light emitting region, 15 ... p-type cladding layer, 16 ... p-type DBR layer, 16C ... current confinement layer, 16C-1 ... current injection region, 16C-2 ... current confinement region, 17, 24 ... p-type contact layer, 18, 25, 43, 52 ... n-side electrode, 22, 42 ... n-type contact layer, 23 ... light modulation layer, F ... pressure, L1, L2 ... light, W1, W2 ... opening.

Claims (4)

第１多層膜反射鏡、発光領域を有する活性層、第２多層膜反射鏡およびコンタクト層をこの順に含んで構成された半導体レーザと、
前記活性層の発光領域に対応して光透過部を有すると共に、前記発光領域の周辺領域に対応して金属部を有し、前記コンタクト層に接して設けられた光制御層と、
前記光制御層の光透過部を透過した光を変調する光変調器と
を備え、
前記金属部は、前記半導体レーザに接する第１金属部と、前記光変調器に接する第２金属部とを互いに直接貼り合わせることにより形成されたものであり、
前記光透過部は、前記半導体レーザに接する第１光透過部と、前記光変調器に接する第２光透過部とを互いに直接貼り合わせることにより形成されたものである
半導体レーザ装置。 A semiconductor laser comprising a first multilayer reflector, an active layer having a light emitting region, a second multilayer reflector and a contact layer in this order;
A light transmitting portion corresponding to the light emitting region of the active layer, a metal portion corresponding to the peripheral region of the light emitting region, and a light control layer provided in contact with the contact layer;
An optical modulator that modulates the light transmitted through the light transmitting portion of the light control layer,
The metal portion includes a first metal portion in contact with the semiconductor laser state, and are not formed by bonding the second metal portion in contact with the optical modulator directly with each other,
The semiconductor laser device, wherein the light transmission part is formed by directly bonding a first light transmission part in contact with the semiconductor laser and a second light transmission part in contact with the optical modulator . 前記光透過部は、ウエットエッチング法により絶縁物質を選択的に除去することにより形成されたものである
請求項１に記載の半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the light transmission part is formed by selectively removing an insulating material by a wet etching method. 前記光変調器は、第２コンタクト層、および前記半導体レーザからの光を変調する光変調層を前記半導体レーザ側からこの順に含んで構成され、
前記第１金属部が、前記半導体レーザのコンタクト層に接しており、
前記第２金属部が、前記第２コンタクト層に接している
請求項１に記載の半導体レーザ装置。 The optical modulator includes a second contact layer and an optical modulation layer that modulates light from the semiconductor laser in this order from the semiconductor laser side,
The first metal portion is in contact with the contact layer of the semiconductor laser;
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the second metal portion is in contact with the second contact layer. 前記金属部は、前記半導体レーザおよび光変調器の双方の電極として機能する
請求項３に記載の半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the metal portion functions as an electrode of both the semiconductor laser and an optical modulator.
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