JPH01309392A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPH01309392A JPH01309392A JP13937888A JP13937888A JPH01309392A JP H01309392 A JPH01309392 A JP H01309392A JP 13937888 A JP13937888 A JP 13937888A JP 13937888 A JP13937888 A JP 13937888A JP H01309392 A JPH01309392 A JP H01309392A
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- JP
- Japan
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- guide layer
- grating
- region
- well structure
- light guide
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/1228—DFB lasers with a complex coupled grating, e.g. gain or loss coupling
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は半導体レーザの製造方法に係り、特に分布帰
還型レーザまたは分布反射型レーザなどにおけるグレー
ティングの形成法に関するものである。
還型レーザまたは分布反射型レーザなどにおけるグレー
ティングの形成法に関するものである。
（従来の技術）
従来、半導体レーザの共振器作製には、結晶のへき開面
が多く用いられてきた。また近年、へき開基外の方法に
よる光共振器の作製の研究がなされ、文献「半導体レー
ザと光集゛積回路ＪＰ３１３〜Ｐ３１９に開示されるよ
うに分布帰還型レーザや分布反射型レーザが作製されて
いる。分布帰還型においても、分布反射型においても、
光学共振器の作製には、グレーティングの作製が不可欠
である。グレーティングの作製には、干渉露光法を用い
たフォトリソグラフィーの技法が用いられていた。この
方法は、通常のフォトリソグラフィーと同様にウェハに
レジストを塗布した後、露光光源の光を干渉させること
により干渉稿を形成し、露光するものである。
が多く用いられてきた。また近年、へき開基外の方法に
よる光共振器の作製の研究がなされ、文献「半導体レー
ザと光集゛積回路ＪＰ３１３〜Ｐ３１９に開示されるよ
うに分布帰還型レーザや分布反射型レーザが作製されて
いる。分布帰還型においても、分布反射型においても、
光学共振器の作製には、グレーティングの作製が不可欠
である。グレーティングの作製には、干渉露光法を用い
たフォトリソグラフィーの技法が用いられていた。この
方法は、通常のフォトリソグラフィーと同様にウェハに
レジストを塗布した後、露光光源の光を干渉させること
により干渉稿を形成し、露光するものである。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記形成法では、グレーティングのパタ
ーンが微細であるため、露光条件が微妙であり、また露
光装置の光学系の汚れがそのまま露光精度を決めるため
、歩留りが低いなどの欠点があった。また、パターン形
成後のエツチングにおいても、その制御がむずかしく、
−様なエツチングが困難であり、歩留りの向上が望めな
かった。
ーンが微細であるため、露光条件が微妙であり、また露
光装置の光学系の汚れがそのまま露光精度を決めるため
、歩留りが低いなどの欠点があった。また、パターン形
成後のエツチングにおいても、その制御がむずかしく、
−様なエツチングが困難であり、歩留りの向上が望めな
かった。
この発明は、以上述べた干渉露光法によるパターン形成
に伴う問題点とエツチングに関する問題点を除去して、
安定したグレーティングの作製を可能とする半導体レー
ザの製造方法を提供することを目的とする。
に伴う問題点とエツチングに関する問題点を除去して、
安定したグレーティングの作製を可能とする半導体レー
ザの製造方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
この発明は、グレーティングを有する半導体レーザの製
造方法において、多重量子井戸構造で光ガイド層を形成
した後、該光ガイド層の多重量子井戸構造を、集束イオ
ンビームによるイオン注入とアニールにより部分的に無
秩序化することにより、グレーティングを形成するもの
である。
造方法において、多重量子井戸構造で光ガイド層を形成
した後、該光ガイド層の多重量子井戸構造を、集束イオ
ンビームによるイオン注入とアニールにより部分的に無
秩序化することにより、グレーティングを形成するもの
である。
（作 用）
光ガイド層の多重量子井戸構造を上記のようにして部分
的に無秩序化すると該無秩序化領域と非無秩序化領域（
多重量子井戸構造領域）とで屈折率が異なることにより
、光ガイド層上には屈折率分布が形成されることになり
、すなわちグレーティングが作製されることになる。
的に無秩序化すると該無秩序化領域と非無秩序化領域（
多重量子井戸構造領域）とで屈折率が異なることにより
、光ガイド層上には屈折率分布が形成されることになり
、すなわちグレーティングが作製されることになる。
（実 施 例）
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図（ａｌ〜（Ｃ１にこの発明の一実施例を示す。ま
ず第１図（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板ｌ上に
ｎ型Ａ／ＧａＡｓクラッド層２． ｎ型ＧａＡｓ／ＡＪ
ＧａＡｓ多重量子井戸光ガイド層３．ｎ型ＧａＡｓキャ
ップＦＪ４を順次成長させる。この時たとえばクラッド
層２のＡＪの混晶比は０．３程度、厚みは１μｍ程度で
よい。また、多重量子井戸光ガイド層３の構成は例えば
ＧａＡＳ６０人、 ＡＪ。、６Ｇａ０４Ａｓ ６０人と
し、無秩序化によりａ晶化した時のＡＩの組成比が下部
ｎ型クラッド層２と同じになるようにする。厚みは、１
０周期分すなわち１２００人程度でよい。
ず第１図（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板ｌ上に
ｎ型Ａ／ＧａＡｓクラッド層２． ｎ型ＧａＡｓ／ＡＪ
ＧａＡｓ多重量子井戸光ガイド層３．ｎ型ＧａＡｓキャ
ップＦＪ４を順次成長させる。この時たとえばクラッド
層２のＡＪの混晶比は０．３程度、厚みは１μｍ程度で
よい。また、多重量子井戸光ガイド層３の構成は例えば
ＧａＡＳ６０人、 ＡＪ。、６Ｇａ０４Ａｓ ６０人と
し、無秩序化によりａ晶化した時のＡＩの組成比が下部
ｎ型クラッド層２と同じになるようにする。厚みは、１
０周期分すなわち１２００人程度でよい。
また、ｎ型ＧａＡｓキャップ層４は約３００人程度の厚
みでよい。
みでよい。
次に、第１図（ｂｌに示すように、多重量子井戸光ガイ
ド層３に、集束イオンビーム法により、等間隔に所定の
幅で例えばＳｉを５ｘｌＯｃ＋／ 注入する。
ド層３に、集束イオンビーム法により、等間隔に所定の
幅で例えばＳｉを５ｘｌＯｃ＋／ 注入する。
この時の注入エネルギは４０ ｋｅＶ程度でよい。また
、Ｓｉを注入する部分の幅およびその幅相互の間隔は、
発振波長をλとし、有効屈折率をｉとすると、λ／２π
で与えられる。例えばＧａＡｇを活性層とするＡｌＧａ
Ａｓ系のレーザでは、８６０ ｎｍの発振波長の場合、
幅および間隔は１３００人程度である。この時、集束イ
オンビームの径は０．１μｍであり、この径のイオンビ
ームにより前記幅にＳｉを注入する。
、Ｓｉを注入する部分の幅およびその幅相互の間隔は、
発振波長をλとし、有効屈折率をｉとすると、λ／２π
で与えられる。例えばＧａＡｇを活性層とするＡｌＧａ
Ａｓ系のレーザでは、８６０ ｎｍの発振波長の場合、
幅および間隔は１３００人程度である。この時、集束イ
オンビームの径は０．１μｍであり、この径のイオンビ
ームにより前記幅にＳｉを注入する。
しかる後、例えば８００℃で３０分間、常圧でアニール
処理する。すると、多重量子井戸光ガイド層３の８１の
注入された領域は、多重量子井戸構造が崩れて第１図（
ｂ）に示すように無秩序化領域５となる。この無秩序化
領域５と非無秩序化領域（多重量子井戸構造領域）は屈
折率が異なり、したがって光ガイド層３上には水平方向
に屈折率分布、すなわちグレーティングが形成される。
処理する。すると、多重量子井戸光ガイド層３の８１の
注入された領域は、多重量子井戸構造が崩れて第１図（
ｂ）に示すように無秩序化領域５となる。この無秩序化
領域５と非無秩序化領域（多重量子井戸構造領域）は屈
折率が異なり、したがって光ガイド層３上には水平方向
に屈折率分布、すなわちグレーティングが形成される。
しかる後、第１図ｔｅｌに示すように、ｎ型ＡｊＧａＡ
ｓクラッド層６を数千人、前記１回目の成長層上に成長
させ、さらにその上に活性層７． Ｐ型ＡＩＶＧａＡｓ
クラッド層８．Ｐ＋型ＧａＡｓキャップＮＪ９を順次成
長させ、半導体レーザを完成させる。この再成長時にｎ
型ＧａＡｓキャップ層４はエツチング除去され、ｎ型Ａ
ｊＧａＡｓクラッド層６は光ガイド層３上に成長するこ
ととなる。また、ｎ型ＡｊＧａＡｓクラッド層６のＡＩ
の混晶比は０．２程度でよく、Ｐ型ＡＪＧａＡｓクラッ
ド層８のＡＩの混晶比は０．３程度でよい。
ｓクラッド層６を数千人、前記１回目の成長層上に成長
させ、さらにその上に活性層７． Ｐ型ＡＩＶＧａＡｓ
クラッド層８．Ｐ＋型ＧａＡｓキャップＮＪ９を順次成
長させ、半導体レーザを完成させる。この再成長時にｎ
型ＧａＡｓキャップ層４はエツチング除去され、ｎ型Ａ
ｊＧａＡｓクラッド層６は光ガイド層３上に成長するこ
ととなる。また、ｎ型ＡｊＧａＡｓクラッド層６のＡＩ
の混晶比は０．２程度でよく、Ｐ型ＡＪＧａＡｓクラッ
ド層８のＡＩの混晶比は０．３程度でよい。
なお、以上の一実施例は、この発明をＡＪＧａＡｓ系の
レーザに適用した場合であるが、Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ系
のレーザでも基本的に同様であり、無秩序化をおこす混
晶系の材料のレーザならば何にでも適用可能である。ま
た、イオン注入に用いる元素も、例えばＰ型ならばＺｎ
等、場合において使い分ければよい。基板の極性もＰ、
ｎを問わない。また、この発明は、上記一実施例の分布
帰還型（ＤＦＢ）レーザのグレーティング作製に限らず
、分布反射型（ＤＢＲ）レーザまたはその他のレーザに
おけるグレーティング作製にも適用できる。
レーザに適用した場合であるが、Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ系
のレーザでも基本的に同様であり、無秩序化をおこす混
晶系の材料のレーザならば何にでも適用可能である。ま
た、イオン注入に用いる元素も、例えばＰ型ならばＺｎ
等、場合において使い分ければよい。基板の極性もＰ、
ｎを問わない。また、この発明は、上記一実施例の分布
帰還型（ＤＦＢ）レーザのグレーティング作製に限らず
、分布反射型（ＤＢＲ）レーザまたはその他のレーザに
おけるグレーティング作製にも適用できる。
（発明の効果）
以上詳述の如く、この発明の製造方法は、多重量子井戸
構造で光ガイド層を形成した後、該光ガイド層の多重量
子井戸構造を、集束イオンビームによるイオン注入とア
ニールにより部分的に無秩序化することによりグレーテ
ィングを形成するものであり、集束イオンビームを用い
るため、従来の干渉露光法によるパターン形成に伴う問
題点を解決でき、かつ多重量子井戸構造の無秩序化を用
いろため、従来のエツチングによる問題点を避けること
ができる。したがって、従来の方法に比べて歩留りよく
安定してグレーティング形成が可能となる。また、エツ
チングの操作がなく、プレー＋プロセスの適用が可能で
あるため、この発明は集積化にも適している。
構造で光ガイド層を形成した後、該光ガイド層の多重量
子井戸構造を、集束イオンビームによるイオン注入とア
ニールにより部分的に無秩序化することによりグレーテ
ィングを形成するものであり、集束イオンビームを用い
るため、従来の干渉露光法によるパターン形成に伴う問
題点を解決でき、かつ多重量子井戸構造の無秩序化を用
いろため、従来のエツチングによる問題点を避けること
ができる。したがって、従来の方法に比べて歩留りよく
安定してグレーティング形成が可能となる。また、エツ
チングの操作がなく、プレー＋プロセスの適用が可能で
あるため、この発明は集積化にも適している。
第１図はこの発明の半導体レーザの製造方法の一実施例
を示す工程断面図である。 ３・・・ｎ型ＧａＡｓ／ＡｊＧａＡｓ多重量子井戸光ガ
イド層、５・・・無秩序化領域。
を示す工程断面図である。 ３・・・ｎ型ＧａＡｓ／ＡｊＧａＡｓ多重量子井戸光ガ
イド層、５・・・無秩序化領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 グレーテイングを有する半導体レーザの製造方法におい
て、 （ａ）多重量子井戸構造で光ガイド層を形成する工程と
、 （ｂ）その光ガイド層の多重量子井戸構造を、集束イオ
ンビームによるイオン注入とアニールにより部分的に無
秩序化することにより、該光ガイド層に屈折率分布を形
成し、グレーテイングを作製する工程とを具備してなる
半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13937888A JPH01309392A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13937888A JPH01309392A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309392A true JPH01309392A (ja) | 1989-12-13 |
Family
ID=15243926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13937888A Pending JPH01309392A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01309392A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02249287A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-10-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP13937888A patent/JPH01309392A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02249287A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-10-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
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