JPH0231476A - 半導体レーザ素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は半導体レーザ素子、特に高僧転性を要求される
分布帰還型半導体レーザ素子に関する。

〔従来の技術〕

長距離大容量光通信を可能とする半導体レーザ（ＬＤ）
として、高速変調によっても単一波長を保つことができ
る分布帰還型（ＤＦＢ　：　ｄ　ｉ　ｓ　−ｔｒｉｂｕ
ｔｅｄ　　ｆｅｅｄｂａｃｋ）、あるいは分布反射型（
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　　Ｂｒａ−ｇｇ　　ｒｅｆｌ
ｅｃｔｉｏｎ）の半導体レーザが開発されている。

ＤＦＢレーザ（半導体レーザ素子）としては、１．３μ
ｍ帯および１．５μｍ帯の波長を有するレーザが実用化
されている。

一方、ＤＦＢレーザの特性改善のために、各因子の相関
が研究されている。たとえば、Ｓ、ＡＫＩＢＡ、Ｍ、Ｕ
ＳＡＭＩａｎｄＫ、ＵＴＡＫＡ；１．５μｍ、λ／４　
５ｈｉｆｔｅｄ　　ＩｎＧａＡｓＰ／ｌｎＰ　　ＤＦＢ
−Ｌａｓｅｒｓ、Ｊｏｕ−ｒｎａｌ　　ｏｆ　　Ｌｉｇ
ｈｔ　　ｗａｖｅ　　Ｔｅ−ｃｈｎｏ　Ｉｏｇｙ、Ｖｏ
　１．ＬＴ−５，８１１１１（１９８７）のＦｉｇ、４
に記載されているように、回折格子による結合強度にＬ
（には結合定数、Ｌは共振器長である。）と、Ｉ／Ｌ微
分効率との相関を示すグラフが示されている。このグラ
フからは、にＬが小さい程１／Ｌ微分効率が高くなるこ
とが示されていて、たとえば、にＬが３の場合はＩ／Ｌ
微分効率は０．２程度となり、にＬが２の場合はＩ／Ｌ
微分効率は０．３強程度となり、にＬが１の場合はＩ／
Ｌ微分効率は０．５強程度となっている（第１１図参照
）。

また、昭和６１年度電子通信学会総合全国大会予稿４−
１２０頁、ｒＤＦＢレーザにおける縦モード選択性：服
部信−他」には、にＬと単一モード発振確率との相関を
示すグラフが示されている（一部については第１１図参
照）、ＤＦＢレーザの単一縦モード（ＳＬＭ）発振確率
を高める手段として、共振器端面の反射率を非対称化す
る方法がある。そこで、このグラフには、片側端面の反
射率を２％とした場合における他の端面の反射率をそれ
ぞれ３０％、６０％、９０％と変化させた場合の単一縦
モード発振確率とにＬとの相関が示されている。このグ
ラフから、単一縦モード発振確率の増大を図るためには
、にＬを１〜２に設定することが良いことが分る 〔発明が解決しようとする課題〕 本出願人による１、３μｍ帯ＤＦＢレーザは、ｎ形１ｎ
Ｐからなる基板と、この基板主面に設けられたピッチ約
２００ｎｍの回折格子と、この回折格子上にストライプ
状に設けられかつ下層部が前記回折格子上に設けられた
ｎ形１ｎＣ；ａＡｓＰからなる光ガイド層およびこの光
ガイド層上に設けられたＩ　ｎＧａＡｓ　Ｐからなる活
性層とで構成された多層成長層と、この多層成長層の両
側の基板主面に設けられた多層埋込み層とを有する構造
となっていて、前記光ガイド層および活性層はＯ９ｌｌ
Ｉｍ程度の厚さに設定されている。また、前記光ガイド
層のバンドギャップは１．０５１ｅＶとなり、前記活性
層のバンドギャップは０．９５４ｅＶとなっている。

一方、本発明者は顧客要求等の要請から、より高いＴ／
Ｌ微分効率（ｍｗ／ｍＡ）、たとえば、１／Ｌ微分効率
が０．２ｍｗ／ｍＡ以上のＤＦＢレーザの開発を検討し
ていた。

１／Ｌ微分効率は、前記文献にも示されているように、
回折格子による結合強度にＬとも相関がある。そして、
このＩ／Ｌ微分効率は、第１１図のグラフで示すように
、にＬが小さい程高くなる。

他方、にＬは前記文献でも示されるように、単−縦モー
ド発振確率とも相関がある０片側端面の反射率を２％と
し逆側端面の反射率を６０％とした場合のＤＦＢレーザ
におけるにＬと単一縦モード発振確率の相関を、前記第
１１図のグラフに二点鎖線で示すように組み込んだ場合
、ｘＬは１を越えた部分が最も単一縦モード発振確率が
高く曲線を描くことが分る。

したがって、ｒ／Ｌ微分効率の向上を得るとしても、単
一縦モード発振確率も高くする必要があるところから、
にＬは１程度を選択することが望ましいことが分る。

そこで、本発明者はにＬが１となるような１゜３μｍ帯
ＤＦＢレーザの開発を検討した結果、光ガイド層３およ
び活性層４の厚さを０．１μｍとし、活性層４のバンド
ギャップを０．９５４ｅＶとし、かつ光ガイド層３のバ
ンドギャップを１゜０５１ｅＶとする本出願人による半
導体レーザ素子ではｘＬｌを満足しないことを突き止め
た。

にＬのパラメータとしては、−例を挙げれば、回折格子
のピッチおよび振幅、活性層および光ガイド層の厚さお
よび組成等数多くある。

そこで、本発明者は、発振波長、光ガイド層および活性
層の厚さおよびその組成を固定した上で、光ガイド層の
組成の適性値を得ることによって本発明をなした。

本発明の目的は、Ｉ／Ｌ微分効率の高い１，３μｍ！Ｄ
ＦＢレーザを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の１．３μｍ帯ＤＦＢレーザは、回折
格子ピッチを約２００ｎｍとするとともに、光ガイド層
および活性層の厚さを０．１１Ｉｍとなっている。また
、前記Ｉｎ、Ｇａ＋−、Ａｓ。

ＰＩ−Ｆからなる光ガイド層において、Ｘは０．８４７
となり、ｙは０．３２８となり、光ガイド層のバンドギ
ャップは１．１２７ｅＶとなっている。

〔作用〕

上記した手段によれば、本発明の１．３μｍ帯ＤＦＢレ
ーザは、回折格子ピッチが約２００ｎｍ、光ガイド層お
よび活性層の厚さは０．１μｍとなり、かつｒ　ｎ　＊
　Ｇ　ａ　Ｉ−ｘ　Ａ　Ｓ　Ｆ　Ｐ　＋−ｙからなる光
ガイド層にあっては前記Ｘは０．８４７となり、ｙは０
．３２８となって、光ガイド層のバンドギャップは１．
１２７ｅＶとなり、にＬが１となっている。この結果、
Ｉ／Ｌ微分効率が従来と比較して約３０％向上した。ま
た、単一縦モード発振確率も高くなる。さらに、光ガイ
ド層のバンドギャップが高くなることにより、屈折率が
低下しレーザ光のビーム広がり角も従来の素子の平均値
の４４．７度から、３５．５度と約２０％も狭窄された
。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による１、　　３μｍ帯ＤＦ
Ｂレーザを示す断面図、第２図〜第６図は本発明のＤＦ
Ｂレーザの製造方法における各工程でのワークを示す図
であって、第２図はウェハの断面図、第３図は主面に回
折格子が設けられたウェハを示す断面図、第４図は主面
に多層成長層が設けられたウェハの断面図、第５図はエ
ツチングによってストライプが形成されたウェハを示す
断面図、第６図は多層埋込み層が設けられたウェハの断
面図、第７図は結合定数にＬと光ガイド層のバンドギャ
ップとの相関を示すグラフ、第８図は本発明によるＤＦ
Ｂレーザにおける電流−光出力特性を示すグラフ、第９
図は本発明によるＤＦＢレーザチップおよび当社従来品
製造におけるＤＦＢレーザチップのＩ／Ｌ微分効率の分
布状態を示すグラフ、第１０図は本発明によるＤＦＢレ
ーザチップおよび当社従来品製造におけるＤＦＢレーザ
チンブのレーザビーム広がり角の分布を示すグラフ、第
１１図はにＬとＩ／Ｌ微分効率および単一縦モード発振
確率との相関を示すグラフである。

この実施例の１．３μｍ＠ＤＦＢレーザ（レーザダイオ
ードチップ）は、第１図に示されるような構造となって
いる。

レーザダイオードチップ（半導体レーザ素子）１は、Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（インジウム・ガリウム・砒素・燐）系の
化合物半導体で構成されている。

すなわち、レーザダイオードチップ１は、第１図に示さ
れるように、厚さ９０数μｍのｎ形１ｎＰの基板２の主
面〔上面：　（１００）結晶面〕にｎ形１ｎＰからなる
厚さ０．１μｍの光ガイド層３が設けられている。この
光ガイド層３は１μｍ幅のストライプとして形成されて
いるとともに、その上面は、たとえば、紙面に垂直とな
る方向に沿って２００ｎｍピッチの回折格子が形成され
ている。また、この光ガイド層３の上には、順次ストラ
イプ状に厚さ０．１μｍのＩ　ｎＧａＡｓ　Ｐからなる
活性層４．厚さ３．０μｍのｐ形１ｎＰからなるクラッ
ド層５．厚さ０．３μｍのｐ形１ｎＧａ　Ａ　ｓ　Ｐか
らなるキャップ層６が設けられている。

前記光ガイド層３．活性層４．クラッド層５．キャップ
層６からなる多層成長層７は、前記クラッド層５および
キャップ層６の部分が逆三角形状の逆メサ構造となり、
前記活性層４から下の部分は基板２の表層部分をも含め
て徐々になだらかとなる三角形状の順メサ構造となって
いる。この多層成長層７はエツチングによって形成され
ている。

また、前記多層成長層７の両側の富んだ領域には、それ
ぞれ多層埋込み層８が形成されている。

この多層埋込み層８は、基板２上に形成された厚さ１μ
ｍのｐ形１ｎＰからなるブロッキング層９゜このブロッ
キング層９上に形成された厚さ２．５μｍのｎ形ｒｎＰ
からなる埋込み層１０．この埋込み層１０上に形成され
た厚さ０．３μｍの埋込みキャップ層１１とからなって
いる。また、前記埋込みキャップ層１１の上には絶縁膜
１２が設けられている。この絶縁膜１２は多層成長層７
に接する部分上には設けられていない、そして、前記絶
縁膜１２をマスクとして、前記多層成長層７０表層部、
すなわち、キャップ層６およびクラッド層５の表層部に
亘って亜鉛が拡散されて形成されたｐ十形拡散層１３（
点々が付されている領域）が設けられている。このｐ◆
十形拡散層１３電極コンタクト層となる。また、レーザ
ダイオードチップ１の主面にはアノード電極１４が設け
られているとともに、裏面、すなわち、基板２の下面に
はカソード電極１５が設けられている。

また、これが本発明の特徴の一つであるが、Ｉｎ　ｚ　
Ｇ　ａ　Ｉ−Ｘ　Ａ　Ｓ　ｙ　Ｐ＋−ｙからなる前記光
ガイド層３の組成は、Ｘが０．８４７、ｙが０．３２８
となり、バンドギャップとしては１．１２７ｅＶとなっ
ている。また、活性層４のバンドギャップは０．９５４
ｅＶとなッ７　イ６　。

つぎに、このような構造のレーザダイオードチップ１の
製造方法について説明する。

最初に、第２図に示されるように、化合物半導体薄板（
ウェハ）２０が用意される。このウェハ２０はｎ形（第
１導電型）のＩｎＰからなる基板２によって構成されて
いる。また、ウェハ２０の厚さは３００ｕｍの厚さとな
っている。なお、以下の説明で、この基板２自体をある
いはこの基板２の主面に形成される各層をも含めてウェ
ハとも称する。

つぎに、第３図に示されるように、前記ウェハ２０の主
面には、とッチａが約２００ｎｍとなる回折格子（グレ
ーティング）が形成される。

つぎに、第４図に示されるように、前記ウェハ２０の主
面、すなわち、回折格子２１上に常用のエピタキシャル
成長法によって順次多層成長層７を形成する。この多層
成長層７は、直接前記回折格子２１上に設けられたｎ形
１　ｎＧａＡｓ　Ｐからなる光ガイド層３．この光ガイ
ド層３上に設けられたＩ　ｎＧａＡｓ　Ｐからなる活性
層４、この活性層４上に設けられたｐ形（第２導電型）
のＩｎＰからなるクラッド層５．このクラッド層５上に
設けられたｐ形１　ｎＧａＡｓ　Ｐからなるキャップ層
６とによって構成される。前記光ガイド層３および活性
層４はいずれも０．１μｍの厚さに形成される。また、
クラッド層５は２．５μｍの厚さに形成されるとともに
、キャップ層６は０．３μｍの厚さに形成される。

また、この多層成長層７の形成時、少な（とも前記光ガ
イド層３および活性層４のバンドギャップに注意が払わ
れて形成される。すなわち、この実施例では、Ｉ／Ｌ＠
分効率分向率と単一縦モード発振確率の向上を図るため
、第１１図に示されるグラフから、回折格子による結合
強度にＬが１となるように光ガイド層３が設定される。

すなゎち、発振波長が１．３μｍ、光ガイド層３および
活性層４の厚さがＱ、　　ｌａｍ、活性層のバンドギャ
ップが０．９５４ｅＶの状態で、光ガイド層３のバンド
ギャップが１．１２７ｅＶとなるように設定される。こ
のバンドギャップの設定は、具体的には、光ガイド層３
および活性層４のホトルミネッセンスのピーク波長を検
出することによって行われる。そして、光ガイド層３に
あっては、１ｌ１００ｎになるように、活性層４にあっ
ては１３００ｎｍとなるようにエピタキシャル成長を行
う、この結果、光ガイド層３のバンドギャップは１．１
２７ｅＶとなり、活性層４のバンドギャップは０．９５
４ｅＶとなる。また、ＩｎｘＧａｒ−、ＡｓｙＰ＋〜、
からなる光ガイド層３および活性層４において、光ガイ
ド層３のＸは０，８４７、ｙは０．３２８となる。また
、活性層４のχは０゜７１４、ｙは０．６１３となる。

なお、当社従来品の場合には、光ガイド１！３のバンド
ギャップを１、０５１　ｅＶ　（Ｉ　ｎ、　Ｇａｒ−ｘ
　Ａｓ、　ｐｌ−ＩＴにおけるχは０．７９０．ｙは０
．４４９である。

）となり、活性層４は本発明の場合と同様にバンドギャ
ップは０．９５４ｅＶとなっている。

これによって、本発明の場合には、光ガイド層３と活性
層４の屈折率差が小さくなり、反射が起こりにくくなり
、バンドギャップが大きくなり、にＬを１とさせること
ができる。

なお、第７図のグラフは、回折格子による結合強度にＬ
と、光ガイド層のバンドギャップの相関を示すものであ
り、本発明者による計算によって得たものである。この
計算は、同グラフの右隅にも記載されているように、光
ガイド層３および活性層４の厚さを０．ｌＩＩｍとし、
活性層４のバンドギャップを０．９５４ｅＶと設定した
ものによる。

つぎに、第５図に示されるように、前記ウェハ２０の主
面に幅６μｍ程度の絶縁膜２２が設けられる。この絶縁
膜２２は、＜１１０＞なる襞間方向に沿って設けられる
。その後、プロメタノール等のエツチング液によって前
記ウェハ２０の主面は、基板２の表層部に達するように
エツチングが行われる。このエツチングによって前記絶
縁膜２２の下にストライプ部２３が設けられる。このス
トライプ部２３は、前記エツチングによってその中間部
がくびれた状態となる。すなわち、前記エツチングによ
って、クラッド層５から上方部分は異方性エツチングの
結果、その断面が逆三角形となる逆メサ部となり結晶の
＜１１０＞方向に沿ってストライプ状に残留し、かつ、
活性層４から下方は放物線を描くような順メサ部となっ
ている。

なお、前記絶縁膜２２の間隔は、たとえば、レーザダイ
オードチップｌのチップ寸法を規定する４００μｍ程度
となっている。

つぎに、第６図に示されるように、前記エツチングによ
って富んだ部分には、多層埋込み層８が形成される。こ
の多層埋込み層８は、前記基板２上に形成されるｐ形１
ｎＰのブロッキング層９゜このブロッキング層９上に形
成されるｎ形１ｎＰの埋込み層１０．この埋込み層１０
上に形成されるｎ形１ｎＰからなる埋込みキャップ層１
１からなっている。また、前記ブロッキング層９の厚さ
はＬａｍ、埋込み層１０の厚さは２．５μｍ、埋込みキ
ャップ層１１の厚さは０．３μｍとなっている。また、
このエピタキシャル成長後、前記ウェハ２０の主面の絶
縁膜２２が除去される。その後、前記ウェハ２０の主面
にはＳｉｎｇ等かるなる絶縁膜１２が部分形成される。

この絶縁膜１２は前記ストライプ部２３に略対応する領
域は除かれるようにして設けられる。つぎに、このｗＡ
緑膜１２をマスクとして亜鉛が拡散される。この亜鉛の
拡散によって、キャップ層６からクラッド層５の表層部
に達する領域には、点々が施されて示されるようにｐ十
形拡散層１３が形成される。また、このｐ十形拡散層１
３はストライプ部２３の両側の埋込みキャップ層１１お
よび埋込み層１０の部分にも部分的に形成される。この
ｐ＋十形拡散層１３電極に対するオーミック領域となる
。

つぎに、図示はしないが、前記ウェハ２０の主面には、
下層がＣｒとなり上層がＡｕとなる厚さが略１μｍのア
ノード電極１４が設けられる。また、前記ウェハ２０の
裏面、すなわち、基板２は研磨され、全体の厚さが１０
０μｍ程度とされる。

その後、前記ウェハ２０の裏面には、ＡｕＧｅＮｉ　／
　Ｐ　ｄ　／　Ａ　ｕからなる厚さ１μｍ程度のカソー
ド電極１５が形成される。前記アノード電極１４および
カソード環８ｉ＋１５は、いずれも蒸着アロイによって
形成される。ついで、前記ウェハ２０は縦横に分断され
て、第１図に示されるようなレーザダイオードチップ１
が複数製造される。

このようにして製造されたレーザダイオードチップ１に
おいては、光ガイド層３および活性層４の厚さが０．１
μｍ１回折格子のピッチが略２０Ｑｎｍ、活性層４のバ
ンドギャップが０．９５４ｅＶと固定された状態で、光
ガイド層３のバンドギャップが１．１２７ｅＶとなって
いることから、第７図に示されるように、結合定数にが
１となる。

このため、Ｉ／Ｌ微分効率が、第１０図のグラフに示さ
れるように高くなる。すなわち、当社従来品の場合には
、レーザダイオードチップ１２７個のＩ／Ｌ微分効率の
平均値が０．２１ｍｗ／ｍＡであったものが、本発明品
によれば、レーザダイオードチップ１１０個の１／Ｌ微
分効率の平均値が０．２７ｍｗ／ｍＡとなる。また、本
発明によれば、約３０％効率が高くなる。

また、第８図は、前記実施例によって製造されたＤＦＢ
レーザの典型的なＩ／Ｌ　（電流−光出力）特性である
。このグラフからも分るように、実施例レーザダイオー
ドチップによれば、室温で４Ｑｍｗ以上の光出力が得ら
れるとともに、８０°Ｃの高温でも１０ｍｗ以上の光出
力が得られる。

すなわち、本発明品によれば、高出力半導体レーザ素子
となる。

また、本発明のＤＦＢレーザにおいては、第９図のグラ
フに示されるように、レーザビーム広がり角も、当社従
来品に比較して約２０％狭窄される。すなわち、このグ
ラフでは、当社従来品の場合には、レーザダイオードチ
ップ１０４個のレーザビーム広がり角の平均値が４４．
７°　（ｄｅｇ）であったものが、本発明品によれば、
レーザダイオードチップ２０３個のレーザビーム広がり
角の平均値が３５．３”と狭窄される。このレーザビー
ム広がり角の狭窄によって、外部光学系とのカップリン
グが容易となる。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明のＤＦＢレーザは、Ｉ／Ｌ微分効率が向上
することから、ＤＦＢレーザは低い動作電流で動作する
という効果が得られる。

（２）上記（１）により、本発明のＤＦＢレーザは低い
温度で動作するため、低消費型半導体レーザとなるとい
う効果が得られる。

（３）上記（１）により、本発明のＤＦＢレーザはＩ／
Ｌ微分効率が向上するため、各温度域での光出力が増大
し高出力型半導体レーザとなるという効果が得られる。

（４）上記（３）により、本発明のＤＦＢレーザは、Ｉ
／Ｌ微分効率の向上によって、８０°Ｃ程度の高温でも
動作できることから、本発明によるレーザダイオードチ
ップをパッケージに組み込む場合、放熱用のヒートシン
クが不要となり、半導体レーザ素子を組み込んだ光電子
装置の製造コストの低減が達成できるという効果が得ら
れる。

（５）上記（３）により、本発明のＤＦＢレーザは、Ｉ
／Ｌ微分効率の向上によって、室温において４０ｍｗ程
度で動作するため、伝送距離を長くできるという効果が
得られる。

（６）本発明のＤＦＢレーザは、レーザ光のビーム広が
り角を平均３５°程度と狭窄できるため、外部光学系で
ある光ファイバとの結合効率を高くすることができると
いう効果が得られる。

（６）上記（１）〜（６）により、本発明によれば、高
出力かつ外部光学系との結合効率が高いＤＦＢレーザを
提供することができるという相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をそめ背景となった利用分野である埋め込みへテロ構造
の１．３μｍ帯分布帰還型半導体レーザの製造技術に適
用した場合について説明したが、それに限定されるもの
ではない。たとえば、他の発振波長を有するＤＦＢレー
ザの製造技術に適用できる。

本発明は少なくとも回折格子を用いる半導体レーザ素子
の製造技術に適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

上記した手段によれば、本発明の１．３μｍ帯ＤＦＢレ
ーザは、回折格子ピッチが約２００ｎｍ、光ガイド層お
よび活性層の厚さが０．１μｍとなり、かつＩ　ｎ、Ｇ
ａ１−ｘＡｓｙＰ１−、からなる光ガイド層にあっては
前記Ｘは０．８４７となり、ｙは０．３２８となって、
光ガイド層のバンドギャップは１．１２７ｅＶとなり、
にＬが１となっている。この結果、Ｉ／Ｌ微分効率が従
来と比較して約３０％向上する。また、単一縦モード発
振確率も高くなる。この結果、高出力半導体レーザを提
供することができる。さらに、本発明によれば、ＤＦＢ
レーザは光ガイド層のバンドギャップが高くなることに
より、屈折率か低下しレーザ光のビーム広がり角も従来
の素子の平均値の４４゜７度から、３５．５度と約２０
％も低くなるため、外部光学系との結合効率も向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による１、３μｍ帯ＤＦＢレ
ーザを示す断面図、 第２図は本発明のＤＦＢレーザの製造方法に使用される
ウェハの断面図、 第３図は同じく主面に回折格子が設けられたウェハを示
す断面図、 第４図は同じく主面に多層成長層が設けられたウェハの
断面図、 第５図は同じくエツチングによってストライプが形成さ
れたウェハを示す断面図、 第６図は同じく多層埋込み層が設けられたウェハの断面
図、 第７図は同じく結合定数にＬと光ガイド層のパン・ドギ
ャップとの相関を示すグラフ、第８図は本発明によるＤ
ＦＢレーザにおける電流−光出力特性を示すグラフ、 第９図は本発明によるＤＦＢレーザチップおよび当社従
来品製造におけるＤＦＢレーザチップのＩ／Ｌ微分効率
の分布状態を示すグラフ、第１０図は本発明によるＤＦ
Ｂレーザチップおよび当社従来品製造におけるＤＦＢレ
ーザチップのレーザビーム広がり角の分布を示すグラフ
、第１１図はにＬとＩ／Ｌ微分効率および単一縦モード
発振確率との相関を示すグラフである。 １・・・レーザダイオードチップ（半導体レーザ素子）
、２・・・基板、３・・・光ガイド層、４・・・活性層
、５・・・クラッド層、６・・・キャップ層、７・・・
多層成長層、８・・・多層埋込み層、９・・・ブロッキ
ング層、１０・・・埋込み層、１１・・・埋込みキャッ
プ層、１２・・・絶縁膜、１３・・・ｐ十形拡散層、１
４・・・アノード電極、１５・・・カソード電極、２０
・・・ウェハ２０・・、２１・・・回折格子、２２・・
・絶縁膜、２３・・・ストライプ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１導電型のＩｎＰからなる基板と、この基板主面
   に設けられたピッチ約２００ｎｍの回折格子と、この回
   折格子上にストライプ状に設けられかつ下層部が前記回
   折格子上に設けられた第１導電型のＩｎＧａＡｓＰから
   なる光ガイド層およびこの光ガイド層上に設けられたＩ
   ｎＧａＡｓＰからなる活性層とで構成された多層成長層
   と、この多層成長層の両側の基板主面に設けられた多層
   埋込み層とを有する半導体レーザ素子であって、前記光
   ガイド層および活性層は０．１μｍ程度の厚さに設定さ
   れているとともに、前記光ガイド層のバンドギャップを
   １．１２７ｅＶとし、かつ活性層のバンドギャップを０
   ．９５４ｅＶとしたことを特徴とする半導体レーザ素子
   。 ２、前記光ガイド層はＩｎ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ＿
   ｙＰ＿１＿−＿ｙで構成され、前記光ガイド層のｘは０
   ．８４７、ｙは０．３２８となっていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ素子。