JPH03242988A - 分布反射器型半導体レーザ素子 - Google Patents
分布反射器型半導体レーザ素子Info
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- JPH03242988A JPH03242988A JP4069490A JP4069490A JPH03242988A JP H03242988 A JPH03242988 A JP H03242988A JP 4069490 A JP4069490 A JP 4069490A JP 4069490 A JP4069490 A JP 4069490A JP H03242988 A JPH03242988 A JP H03242988A
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- diffraction grating
- distributed reflector
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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］
本発明は、分布反射器型半導体レーザ素子に関する。
〔従来の技術］
高性能の分布反射器型半導体レーザ素子を得るためには
、反射鏡となる回折格子が刻まれた導波路層と、発光部
である活性層との間の光学的結合が問題となる。損失の
少ない結合を実現するためには、例えば第４図に示す様
な構造が用いられている（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＶＯＬ
、２７． Ｎｏ、４． Ａｐｒｉｌ、 １９８８． ｐ
ｐ、Ｌ６９３−Ｌ６９５．参照）。
、反射鏡となる回折格子が刻まれた導波路層と、発光部
である活性層との間の光学的結合が問題となる。損失の
少ない結合を実現するためには、例えば第４図に示す様
な構造が用いられている（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＶＯＬ
、２７． Ｎｏ、４． Ａｐｒｉｌ、 １９８８． ｐ
ｐ、Ｌ６９３−Ｌ６９５．参照）。
その製造方法を第５図（ａ）〜（ｅ）に沿って説明する
。
。
この構造は５ステンプの有機金属気相成長によって実現
される。まず、第５図（ａ）に示す様に、ｎ型ＩｎＰ基
板３上に発光部となるＧａＩｎＡｓＰ活性層４と、導波
路層の再成長のために必要となるＩｎＰカバー層１３か
らなるダブルへテロ構造を成長する。次に、５ｉＯｚを
マスク１１としてｌｎＰカバー層１層上３性層４の一部
を除去した後（第５図（ｂ））、活性層４よりバンドギ
ャップの広い組成のＣ，ａｌｎＡｓＰ導波路層５をＩｎ
Ｐカバー層１３の高さまで再成長する（第５図（Ｃ））
。次に、ＳｉＯ２マスク１１を除去しエビ層の表面に回
折格子６を刻印しく第５図（ｄ））、その上にｐ型１ｎ
Ｐクラッド層７及び電極コンタクト層８を成長する（第
５図（ｅ））。その後、電流狭窄構造を設けるために２
再成長を行い第４図の構造を得る。１は反射器領域、２
は活性領域、９は電流狭窄層、１０は電極である。
される。まず、第５図（ａ）に示す様に、ｎ型ＩｎＰ基
板３上に発光部となるＧａＩｎＡｓＰ活性層４と、導波
路層の再成長のために必要となるＩｎＰカバー層１３か
らなるダブルへテロ構造を成長する。次に、５ｉＯｚを
マスク１１としてｌｎＰカバー層１層上３性層４の一部
を除去した後（第５図（ｂ））、活性層４よりバンドギ
ャップの広い組成のＣ，ａｌｎＡｓＰ導波路層５をＩｎ
Ｐカバー層１３の高さまで再成長する（第５図（Ｃ））
。次に、ＳｉＯ２マスク１１を除去しエビ層の表面に回
折格子６を刻印しく第５図（ｄ））、その上にｐ型１ｎ
Ｐクラッド層７及び電極コンタクト層８を成長する（第
５図（ｅ））。その後、電流狭窄構造を設けるために２
再成長を行い第４図の構造を得る。１は反射器領域、２
は活性領域、９は電流狭窄層、１０は電極である。
しかしながら、上述のように、従来の分布反射器型半導
体レーザ素子の製造プロセスは複雑であり、特に反射鏡
を形成する導波路層の厚さにより結合効率を制御してい
るため、その制御が困難であるという問題があった。
体レーザ素子の製造プロセスは複雑であり、特に反射鏡
を形成する導波路層の厚さにより結合効率を制御してい
るため、その制御が困難であるという問題があった。
本発明は上記問題点を解決した分布反射器型半導体レー
ザ素子を提供するもので、ＩｎＰ基板上にＧａＩｎＡｓ
Ｐ系の量子井戸構造からなる発光部を有する分布反射器
型半導体レーザ素子において、分布反射器を構成する回
折格子を有する導波路は発光部と同一構造の量子井戸構
造を含む層が混晶化されたものであることを特徴とする
ものである。
ザ素子を提供するもので、ＩｎＰ基板上にＧａＩｎＡｓ
Ｐ系の量子井戸構造からなる発光部を有する分布反射器
型半導体レーザ素子において、分布反射器を構成する回
折格子を有する導波路は発光部と同一構造の量子井戸構
造を含む層が混晶化されたものであることを特徴とする
ものである。
ところで、量子井戸構造には混晶化という特有な現象が
ある。すなわち、超格子構造に不純物を熱拡散したり、
あるいは単なる熱処理にまりへテロ界面によって空間的
に隔てられた構成元素が比較的容易に混じり合って混晶
という新しい結晶形態に変化する。この結果、もとの超
格子構造よりエネルギーギャップは大きくなるが、屈折
率は変化しない。
ある。すなわち、超格子構造に不純物を熱拡散したり、
あるいは単なる熱処理にまりへテロ界面によって空間的
に隔てられた構成元素が比較的容易に混じり合って混晶
という新しい結晶形態に変化する。この結果、もとの超
格子構造よりエネルギーギャップは大きくなるが、屈折
率は変化しない。
本発明は、ＧａＩｎＡｓＰ／ＩｎＰ系量子井戸構造にこ
の現象を利用したものである。つまり、本発明の導波路
は活性層と同一の屈折率を有し、活性層よりも広いバン
ドギャップを有する。従って、活性層で発光した光は屈
折率差が無いため効率良く導波路と結合し、導波路はバ
ンドギャップの関係上その光に対して透明となる。
の現象を利用したものである。つまり、本発明の導波路
は活性層と同一の屈折率を有し、活性層よりも広いバン
ドギャップを有する。従って、活性層で発光した光は屈
折率差が無いため効率良く導波路と結合し、導波路はバ
ンドギャップの関係上その光に対して透明となる。
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。
明する。
第１図は本発明に係る分布反射器型半導体レザ素子の一
実施例の構造を示し、回折格子６は導波路層１５のＩｎ
Ｐクラッド層７倒に設けられているが、ＩｎＰ基板３側
に設けてもよい。第２図（ａ）〜（イ）にその製造工程
を示す。まず、第２図（ａ）に示す様に、ｎ型１ｎＰ基
板３上に７０λ厚さのＧａｏ、ｚａ Ｉ ｎ１１．ｔ６
Ａ Ｓ １１．ｓｓＰ ＠、４Ｓからなるバリア層と、
７０人厚さのＧ ａ ｊ ４％ Ｔ ｎ ＠、 ＳＳＡ
Ｓからなる５層のウェル層を含む多重量子井戸構造を
有する活性層１４を成長させ、次いで、第２図（ハ）に
示す様にへ活性層１４の一部を混晶化して導波路層１５
とする。部分混晶化の方法は、混晶化したい部分にレー
ザ光を照射してその部分を加熱する方法を用いた。次い
で、第２図（Ｃ）に示す様に、導波路層１５上に回折格
子６を設け、次いで、第２図（イ）に示すように、ｐ型
１ｎＰクラッド層７及び電極コンタクトＭ８を積層した
。その後、電流狭窄構造を設けるために２再成長を行っ
た。１は反射器領域、２は活性領域、９は電流狭窄層、
１０は電極である。第３図（ａ）、（ハ）は回折格子６
がｎ型１ｎＰ基板３上に設けられた場合の製造工程を示
し、回折格子６を前記基板３上に設けたのち、前記の活
性層１４を積層し、次いで、必要な部分にレーザ光を照
射して導波路層１５を形成する。
実施例の構造を示し、回折格子６は導波路層１５のＩｎ
Ｐクラッド層７倒に設けられているが、ＩｎＰ基板３側
に設けてもよい。第２図（ａ）〜（イ）にその製造工程
を示す。まず、第２図（ａ）に示す様に、ｎ型１ｎＰ基
板３上に７０λ厚さのＧａｏ、ｚａ Ｉ ｎ１１．ｔ６
Ａ Ｓ １１．ｓｓＰ ＠、４Ｓからなるバリア層と、
７０人厚さのＧ ａ ｊ ４％ Ｔ ｎ ＠、 ＳＳＡ
Ｓからなる５層のウェル層を含む多重量子井戸構造を
有する活性層１４を成長させ、次いで、第２図（ハ）に
示す様にへ活性層１４の一部を混晶化して導波路層１５
とする。部分混晶化の方法は、混晶化したい部分にレー
ザ光を照射してその部分を加熱する方法を用いた。次い
で、第２図（Ｃ）に示す様に、導波路層１５上に回折格
子６を設け、次いで、第２図（イ）に示すように、ｐ型
１ｎＰクラッド層７及び電極コンタクトＭ８を積層した
。その後、電流狭窄構造を設けるために２再成長を行っ
た。１は反射器領域、２は活性領域、９は電流狭窄層、
１０は電極である。第３図（ａ）、（ハ）は回折格子６
がｎ型１ｎＰ基板３上に設けられた場合の製造工程を示
し、回折格子６を前記基板３上に設けたのち、前記の活
性層１４を積層し、次いで、必要な部分にレーザ光を照
射して導波路層１５を形成する。
以上説明したように本発明によれば、部分反射器を構成
する回折格子を有する導波路は発光部と同一構造の量子
井戸構造を含む層が混晶化されたものであるため、発光
部と反射器部の結合効率が高くなるという優れた効果が
ある。
する回折格子を有する導波路は発光部と同一構造の量子
井戸構造を含む層が混晶化されたものであるため、発光
部と反射器部の結合効率が高くなるという優れた効果が
ある。
第１図は本発明に係る分布反射器型半導体レーザ素子の
一実施例の構造説明図、第２図（ａ）〜（イ）は同実施
例の製造工程説明図、第３図（川、（ロ）は異なる他の
実施例の製造工程説明図、第４図は従来例の構造説明図
、第５図（ａ）〜（ｅ）は同従来例の製造工程説明図で
ある。 １・・・反射器領域、 ２・・・活性領域、 ３・−・
基板、４．１４・・・活性層、 ５．１５・・・導波路
層、 ６・・・回折格子、 ７・・・タラ７Ｆ層、 ８
・・・コンタクト層、９・・・電流狭窄層、 １０・・
・電極、 １１・・・マスク、１３・・・カバー層。
一実施例の構造説明図、第２図（ａ）〜（イ）は同実施
例の製造工程説明図、第３図（川、（ロ）は異なる他の
実施例の製造工程説明図、第４図は従来例の構造説明図
、第５図（ａ）〜（ｅ）は同従来例の製造工程説明図で
ある。 １・・・反射器領域、 ２・・・活性領域、 ３・−・
基板、４．１４・・・活性層、 ５．１５・・・導波路
層、 ６・・・回折格子、 ７・・・タラ７Ｆ層、 ８
・・・コンタクト層、９・・・電流狭窄層、 １０・・
・電極、 １１・・・マスク、１３・・・カバー層。
Claims (1)
- ＩｎＰ基板上にＧａＩｎＡｓＰ系の量子井戸構造からな
る発光部を有する分布反射器型半導体レーザ素子におい
て、分布反射器を構成する回折格子を有する導波路は発
光部と同一構造の量子井戸構造を含む層が混晶化された
ものであることを特徴とする分布反射器型半導体レーザ
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4069490A JPH03242988A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 分布反射器型半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4069490A JPH03242988A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 分布反射器型半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242988A true JPH03242988A (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=12587665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4069490A Pending JPH03242988A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 分布反射器型半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03242988A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016042575A (ja) * | 2014-08-13 | 2016-03-31 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 光集積回路を製造する方法 |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP4069490A patent/JPH03242988A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016042575A (ja) * | 2014-08-13 | 2016-03-31 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 光集積回路を製造する方法 |
| US9568676B2 (en) | 2014-08-13 | 2017-02-14 | Caliopa Nv | Method for producing an integrated optical circuit |
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