JPH0335581A - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザおよびその製造方法Info
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- JPH0335581A JPH0335581A JP1170469A JP17046989A JPH0335581A JP H0335581 A JPH0335581 A JP H0335581A JP 1170469 A JP1170469 A JP 1170469A JP 17046989 A JP17046989 A JP 17046989A JP H0335581 A JPH0335581 A JP H0335581A
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- 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
-
- 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
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- H01S5/11—Comprising a photonic bandgap structure
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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、半導体レーザおよびその製造方法に関し、
特に共振器方向に屈折率の周期性を持たない利得結合型
の分布帰還型半導体レーザおよびその製造方法に関する
ものである。
特に共振器方向に屈折率の周期性を持たない利得結合型
の分布帰還型半導体レーザおよびその製造方法に関する
ものである。
第３図は、例えば、昭和６３年秋季・第４９回応用物理
学会学術講演会講演予稿集第３分冊ｐ、８３４に示され
た従来の半導体レーザを示す断面側面図であり、図にお
いて、１１は第１導電型の半導体基板、１２は第１導電
型クラッド層、１３はアンドープの活性層、１４は活性
層３よりも大きな禁制帯幅を持つ第２導電型の半導体層
（活性層３に注入されたキャリアに対し、ポテンシャル
バリアとなるので以下バリア層と呼ぶ、）、１５は前記
活性層３と同じ禁制帯幅を持つ第２導電型の半導体層（
光を吸収する機能を持つので以下吸収層と呼ぶ、）、１
６は前記吸収Ｎ５上に形成された回折格子、１７は第２
導電型のクラッド層である。
学会学術講演会講演予稿集第３分冊ｐ、８３４に示され
た従来の半導体レーザを示す断面側面図であり、図にお
いて、１１は第１導電型の半導体基板、１２は第１導電
型クラッド層、１３はアンドープの活性層、１４は活性
層３よりも大きな禁制帯幅を持つ第２導電型の半導体層
（活性層３に注入されたキャリアに対し、ポテンシャル
バリアとなるので以下バリア層と呼ぶ、）、１５は前記
活性層３と同じ禁制帯幅を持つ第２導電型の半導体層（
光を吸収する機能を持つので以下吸収層と呼ぶ、）、１
６は前記吸収Ｎ５上に形成された回折格子、１７は第２
導電型のクラッド層である。
次に動作原理について説明する。ジャーナルオブ アプ
ライド フィジックス ４３巻、 ２３２７〜２３３５
頁（１９７２年）（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ。
ライド フィジックス ４３巻、 ２３２７〜２３３５
頁（１９７２年）（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ。
ｖｏｌ、４３． ｐｐ、２３２７−２３３５．（１９７
２））によると、屈折率ｎ及び利得αがレーザ共振器方
向（２方向とする。
２））によると、屈折率ｎ及び利得αがレーザ共振器方
向（２方向とする。
に沿って、それぞれ
ｎ （ｚ）＝ｎｏ ＋ｎ、 ・ｃｏｓ （２ｘｚ／Ａ
）ａ： （ｚ）ｘｃｒ、 ＋ｃｘｒ １ｃｏｓ （２
ｘｚ／Ａ）（但し、Ａは回折格子のピッチ） のように周期性を持つとき、結合定数にをに→πｎ１／
λ＋ｌ・αＩ／２ （但し、λはレーザの発振波長、ｉは虚数単位）と定義
する。
）ａ： （ｚ）ｘｃｒ、 ＋ｃｘｒ １ｃｏｓ （２
ｘｚ／Ａ）（但し、Ａは回折格子のピッチ） のように周期性を持つとき、結合定数にをに→πｎ１／
λ＋ｌ・αＩ／２ （但し、λはレーザの発振波長、ｉは虚数単位）と定義
する。
ここでπｎｔ／λ〉〉αＩ／２の時、即ち結合定数にを
構成する要素の内、屈折率の占める割合が十分に大きい
場合は、屈折率結合型の分布帰還型半導体レーザと呼ば
れ、この場合レーザは通常二つの波長で発振する。この
ようなレーザは、二） つの波長のモード競合による雑音の発生、光フアイバ内
での波長分散による信号波形の劣化等の問題を生ずる。
構成する要素の内、屈折率の占める割合が十分に大きい
場合は、屈折率結合型の分布帰還型半導体レーザと呼ば
れ、この場合レーザは通常二つの波長で発振する。この
ようなレーザは、二） つの波長のモード競合による雑音の発生、光フアイバ内
での波長分散による信号波形の劣化等の問題を生ずる。
これを避けるために、レーザ共振器端面の反射率を一方
の端面を高反射率、他方を低反射率にする方法、回折格
子の位相を共振器の中央部でπだけずらす方法等を用い
、単一の波長で発振するレーザを作製している。しかし
ながら、これらの方法では、単一波長での発振の安定性
、作製の難しさなどの問題があった。
の端面を高反射率、他方を低反射率にする方法、回折格
子の位相を共振器の中央部でπだけずらす方法等を用い
、単一の波長で発振するレーザを作製している。しかし
ながら、これらの方法では、単一波長での発振の安定性
、作製の難しさなどの問題があった。
これに対して、１ｔｎ、／λ＜＜ｃｔ、／２の時、即ち
結合定数にを構成する要素の内、利得の占める割合が十
分に大きい場合は、利得結合型の分布帰還型半導体レー
ザと呼ばれ、共振器の両端面を低反射率にコーティング
するだけで単一波長で発振し、屈折率結合型に比べ、作
製の容易さ、単一波長での発振の安定性に優れるという
長所を持つ。
結合定数にを構成する要素の内、利得の占める割合が十
分に大きい場合は、利得結合型の分布帰還型半導体レー
ザと呼ばれ、共振器の両端面を低反射率にコーティング
するだけで単一波長で発振し、屈折率結合型に比べ、作
製の容易さ、単一波長での発振の安定性に優れるという
長所を持つ。
第３図に示したレーザは、このような考えに基づいて考
えられた利得結合型のレーザで、活性層１３はレーザ発
振に必要な利得を有する層で、吸収層１５は活性層１３
と同じ禁制帯幅を有するため、導波する光に対して大き
な吸収係数を持ち、かつ、回折格子１６が刻まれている
ので、大きな吸収の周期性を与える。吸収は利得と反対
の符号を持つだけであるから、結果として利得の大きな
周期性となり、利得結合型の半導体レーザが得られる。
えられた利得結合型のレーザで、活性層１３はレーザ発
振に必要な利得を有する層で、吸収層１５は活性層１３
と同じ禁制帯幅を有するため、導波する光に対して大き
な吸収係数を持ち、かつ、回折格子１６が刻まれている
ので、大きな吸収の周期性を与える。吸収は利得と反対
の符号を持つだけであるから、結果として利得の大きな
周期性となり、利得結合型の半導体レーザが得られる。
、しかしながら、従来の半導体レーザは吸収１ｉｔ５と
第２導電型のクラッド層１７の屈折率が違うため屈折率
の周期性も生じてしまう。そのため、πｎｌ／λく〈α
１／２の条件を十分に満足せず、安定に単一モードで発
振させることが困難であった。
第２導電型のクラッド層１７の屈折率が違うため屈折率
の周期性も生じてしまう。そのため、πｎｌ／λく〈α
１／２の条件を十分に満足せず、安定に単一モードで発
振させることが困難であった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、πｎ１／λく〈α１／２の条件を満たし安
定に単一モードで発振する利得結合型半導体レーザを得
ることを目的とする。
れたもので、πｎ１／λく〈α１／２の条件を満たし安
定に単一モードで発振する利得結合型半導体レーザを得
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
この発明に係る半導体レーザは、活性層近傍に該活性層
と同じあるいは活性層より小さい禁制帯幅を持つ、共振
器長方向で周期的に厚さの変わる半導体吸収層を設ける
とともに、活性層よりも大きな禁制帯幅を持ちクラッド
層よりも屈折率が高く、屈折率の周期性をなくするよう
に配置された屈折率整合層を設けたものである。
と同じあるいは活性層より小さい禁制帯幅を持つ、共振
器長方向で周期的に厚さの変わる半導体吸収層を設ける
とともに、活性層よりも大きな禁制帯幅を持ちクラッド
層よりも屈折率が高く、屈折率の周期性をなくするよう
に配置された屈折率整合層を設けたものである。
また、この発明に係る半導体レーザの製造方法は、上述
の構成を有する半導体レーザを製造するに際し、上記吸
収層を形成するのに用いたマスク材をマスクとして用い
、上記屈折率整合層を選択成長により形成するようにし
たものである。
の構成を有する半導体レーザを製造するに際し、上記吸
収層を形成するのに用いたマスク材をマスクとして用い
、上記屈折率整合層を選択成長により形成するようにし
たものである。
また、この発明に係る半導体レーザの製造方法は、上述
の構成を有する半導体レーザを製造するに際し、上記吸
収層の形成を吸収層を貫き、吸収層の下層にまで刻まれ
るような溝を形成することにより行ない、この溝を埋め
るように上記屈折率整合層を成長するようにしたもので
ある。
の構成を有する半導体レーザを製造するに際し、上記吸
収層の形成を吸収層を貫き、吸収層の下層にまで刻まれ
るような溝を形成することにより行ない、この溝を埋め
るように上記屈折率整合層を成長するようにしたもので
ある。
この発明においては、活性層よりも大きな禁制帯幅を持
ちクラッド層よりも屈折率が高く、屈折率の周期性をな
くするように配置された屈折率整合層を備え、該屈折率
整合層により利得の周期性には変化を与えず、屈折率の
周期性のみ抑える構成としたから、πｎ＋／λく〈α１
／２を満たし、安定に単一モードで発振する半導体レー
ザを得ることができる。
ちクラッド層よりも屈折率が高く、屈折率の周期性をな
くするように配置された屈折率整合層を備え、該屈折率
整合層により利得の周期性には変化を与えず、屈折率の
周期性のみ抑える構成としたから、πｎ＋／λく〈α１
／２を満たし、安定に単一モードで発振する半導体レー
ザを得ることができる。
また、この発明においては、上記吸収層を形成するのに
用いたマスク材をマスクとして用い、上記屈折率整合層
を選択成長により形成するようにしたから、容易に上述
の構造をもつ半導体レーザを得ることができる。
用いたマスク材をマスクとして用い、上記屈折率整合層
を選択成長により形成するようにしたから、容易に上述
の構造をもつ半導体レーザを得ることができる。
また、この発明においては、吸収層を貫き、吸収層の下
層にまで刻まれるような溝を形成して、共振器長方向で
周期的に厚さの変わる半導体吸収層を形成し、この溝を
埋めるように上記屈折率整合層を成長するようにしたか
ら、容易に上述の構造をもつ半導体レーザを得ることが
できる。
層にまで刻まれるような溝を形成して、共振器長方向で
周期的に厚さの変わる半導体吸収層を形成し、この溝を
埋めるように上記屈折率整合層を成長するようにしたか
ら、容易に上述の構造をもつ半導体レーザを得ることが
できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体レーザの構造を
示す断面図であり、図において、ｌはｐ型のＩｎＰ基板
、２はｐ型のＩｎＰクラッド層、３はＩ ｎｏ、ｓｍＧ
ａｏ、ａｚＡｓｏ、ｑ Ｐｏ、Ｉ活性層、４はｎ型Ｉｎ
Ｐバリア層、５は前記活性層３と同じ禁制帯幅を持つｎ
型のＩ ｎ ＩＬ Ｓａｃ ａ ｏ、 ａｚＡ Ｓ Ｏ
ｎ ｑＰｏ、１吸収層、７はｎ型１ｎＰクラッド層、８
は活性層３よりも大きな禁制帯幅を持ち、クラッド層２
．７よりも屈折率の高いｎ型の１ｎｏ、ｔｚＧａＯ，ｔ
ｍＡＳＯ，ｈ Ｐｏ、４層（以下、屈折率の整合を取る
機能をもつので屈折率整合層と呼ぶ、）である。
示す断面図であり、図において、ｌはｐ型のＩｎＰ基板
、２はｐ型のＩｎＰクラッド層、３はＩ ｎｏ、ｓｍＧ
ａｏ、ａｚＡｓｏ、ｑ Ｐｏ、Ｉ活性層、４はｎ型Ｉｎ
Ｐバリア層、５は前記活性層３と同じ禁制帯幅を持つｎ
型のＩ ｎ ＩＬ Ｓａｃ ａ ｏ、 ａｚＡ Ｓ Ｏ
ｎ ｑＰｏ、１吸収層、７はｎ型１ｎＰクラッド層、８
は活性層３よりも大きな禁制帯幅を持ち、クラッド層２
．７よりも屈折率の高いｎ型の１ｎｏ、ｔｚＧａＯ，ｔ
ｍＡＳＯ，ｈ Ｐｏ、４層（以下、屈折率の整合を取る
機能をもつので屈折率整合層と呼ぶ、）である。
次に動作について説明する。
活性層３は、電流を注入することにより光を発生し、共
振器長方向（図中Ｚ方向）に沿って−様な利得を生ずる
。活性層３で発生した光は、２方向に進むが、光の電界
が活性層３と同じ禁制帯幅を持つ吸収層５にまで広がる
ため、そこで帯間吸収により吸収を受ける。吸収層５は
共振器長方向に周期的な厚さを持つように形成されてお
り、また、屈折率整合層８は活性層３よりも禁制帯幅が
広いのでほとんど光を吸収せず、結果として利得に周期
性が現れる。
振器長方向（図中Ｚ方向）に沿って−様な利得を生ずる
。活性層３で発生した光は、２方向に進むが、光の電界
が活性層３と同じ禁制帯幅を持つ吸収層５にまで広がる
ため、そこで帯間吸収により吸収を受ける。吸収層５は
共振器長方向に周期的な厚さを持つように形成されてお
り、また、屈折率整合層８は活性層３よりも禁制帯幅が
広いのでほとんど光を吸収せず、結果として利得に周期
性が現れる。
次に屈折率の周期性について説明する。活性層３や吸収
層５は、クラッド層２．７よりも屈折率が高いので、屈
折率整合層８を設けずに吸収層５の厚さのみを変化させ
た場合、吸収Ｎ５が厚い所と薄い所とではその等価的な
屈折率が変わる。従って、屈折率整合層がない場合は、
屈折率の周期性が生ずる。これを補うために、本実施例
ではクラッド層２．７よりも屈折率の高い屈折率整合層
８を設けている。ここで、一般に禁制帯幅が広い半導体
は、禁制帯幅の狭い半導体より屈折率が小さいので、本
実施例では層厚を大きくすることで、完全な屈折率の整
合を取っている。
層５は、クラッド層２．７よりも屈折率が高いので、屈
折率整合層８を設けずに吸収層５の厚さのみを変化させ
た場合、吸収Ｎ５が厚い所と薄い所とではその等価的な
屈折率が変わる。従って、屈折率整合層がない場合は、
屈折率の周期性が生ずる。これを補うために、本実施例
ではクラッド層２．７よりも屈折率の高い屈折率整合層
８を設けている。ここで、一般に禁制帯幅が広い半導体
は、禁制帯幅の狭い半導体より屈折率が小さいので、本
実施例では層厚を大きくすることで、完全な屈折率の整
合を取っている。
ここで屈折率整合層の屈折率と厚さの設定について説明
する。多層構造を構成する層の該多層構造内を導波する
光に対する屈折率は、それぞれの層の厚さと屈折率が指
定されれば基本的には見掛は上の等偏屈折率として求め
ることができる。従って、屈折率整合層８を設ける領域
、即ち第１図中のＡ−Ａ’の位置での等偏屈折率が、吸
収層が存在する領域、Ｂ−Ｂ’の位置での等偏屈折率と
等しくなるように屈折率整合層８の屈折率および層厚を
設定すれば屈折率の周期性をなくすことができる。
する。多層構造を構成する層の該多層構造内を導波する
光に対する屈折率は、それぞれの層の厚さと屈折率が指
定されれば基本的には見掛は上の等偏屈折率として求め
ることができる。従って、屈折率整合層８を設ける領域
、即ち第１図中のＡ−Ａ’の位置での等偏屈折率が、吸
収層が存在する領域、Ｂ−Ｂ’の位置での等偏屈折率と
等しくなるように屈折率整合層８の屈折率および層厚を
設定すれば屈折率の周期性をなくすことができる。
このように本実施例では、活性層上に設けられた、活性
層よりも大きな禁制帯幅をもつバリア層上に活性層と同
じ禁制帯幅を持つ、共振器長方向で周期的に厚さの変わ
る吸収層を設けると共に、活性層よりも大きな禁制帯幅
を持ちクラッド層よりも屈折率の高い屈折率整合層を、
屈折率の周期性をなくするように配置したから、屈折率
の周期性がなく利得の周期性のみを有する半導体レーザ
を実現できる。
層よりも大きな禁制帯幅をもつバリア層上に活性層と同
じ禁制帯幅を持つ、共振器長方向で周期的に厚さの変わ
る吸収層を設けると共に、活性層よりも大きな禁制帯幅
を持ちクラッド層よりも屈折率の高い屈折率整合層を、
屈折率の周期性をなくするように配置したから、屈折率
の周期性がなく利得の周期性のみを有する半導体レーザ
を実現できる。
次に本実施例の製造工程について説明する。
第４図は第１図の半導体レーザの製造工程を示す図であ
り、図において、第１図と同一符号は同−又は相当部分
であり、９はエツチングマスクである。
り、図において、第１図と同一符号は同−又は相当部分
であり、９はエツチングマスクである。
まず、第４図（ａ）のようにｐ型のＩｎＰ基＋ｆｆｌ
ｌ上に、厚さ２μｍのｐ型のＩｎＰクラッドＮ２．厚さ
０．１３μｍのＩ ｎｏ、ｓ＊Ｇａｏ、＜ｇＡｓｏ、ｑ
Ｐｏ、＋活性層３．厚さ０．１μｍのｎ型のＩｎＰ
ｎツバ９フ Ｓｔｌ．９ＰＯ．ｌ吸収層５を結晶成長し、さらにＳｉ
Ｏ□のエツチングマスク９を形成する．エツチングマス
ク９のストライプの間隔は２４００人である。次に第４
図（ｂ）のようにエツチングマスク９をマスクとして吸
収ｌｌｌ５をエツチングする。次に第４図（Ｃ）のよう
にｎ型１ ｎｏ，ｚＧ ａ ｏ．ｔａＡ Ｓ ｏ．ｂＰ
０１４屈折率整合層８をＭＯＣＶＤ法により選択成長
する．屈折率整合層８の厚さは上記のその他の層の層厚
．Ａｌ１戒の条件においては０．０３６μｍとすること
で屈折率の整合がとれる，最後にエツチングマスク９を
除去し、第４図（Ｃ）のように層厚１μｍのｎ型のＩｎ
Ｐクラッド層７を成長して半導体レーザができあがる。
ｌ上に、厚さ２μｍのｐ型のＩｎＰクラッドＮ２．厚さ
０．１３μｍのＩ ｎｏ、ｓ＊Ｇａｏ、＜ｇＡｓｏ、ｑ
Ｐｏ、＋活性層３．厚さ０．１μｍのｎ型のＩｎＰ
ｎツバ９フ Ｓｔｌ．９ＰＯ．ｌ吸収層５を結晶成長し、さらにＳｉ
Ｏ□のエツチングマスク９を形成する．エツチングマス
ク９のストライプの間隔は２４００人である。次に第４
図（ｂ）のようにエツチングマスク９をマスクとして吸
収ｌｌｌ５をエツチングする。次に第４図（Ｃ）のよう
にｎ型１ ｎｏ，ｚＧ ａ ｏ．ｔａＡ Ｓ ｏ．ｂＰ
０１４屈折率整合層８をＭＯＣＶＤ法により選択成長
する．屈折率整合層８の厚さは上記のその他の層の層厚
．Ａｌ１戒の条件においては０．０３６μｍとすること
で屈折率の整合がとれる，最後にエツチングマスク９を
除去し、第４図（Ｃ）のように層厚１μｍのｎ型のＩｎ
Ｐクラッド層７を成長して半導体レーザができあがる。
第２図は本発明の他の実施例による半導体レーザを示す
図であり、図において、第１図と同一符号は同−又は相
当部分である。
図であり、図において、第１図と同一符号は同−又は相
当部分である。
本実施例の動作原理は上記第１図の実施例と全く同様で
あり、本実施例では第２図中のｃ−ｃ’の領域とＤ−Ｄ
’の領域の等偏屈折率が等しくなるようにそれぞれの層
の屈折率及び厚みが設定されている。
あり、本実施例では第２図中のｃ−ｃ’の領域とＤ−Ｄ
’の領域の等偏屈折率が等しくなるようにそれぞれの層
の屈折率及び厚みが設定されている。
次に、第２図の半導体レーザの製造方法を第５図を用い
て説明する．第５図において、第４図と同一符号は同−
又は相当部分である。
て説明する．第５図において、第４図と同一符号は同−
又は相当部分である。
まず、第５図（ａ）のように基板１上に、クラッド層２
，活性層３，バリア層４．吸収層５を順次成長した後、
エツチングマスク９を形成する。次に第５図（ｂ）のよ
うにエツチングマスク９をマスクとして吸収層５を突き
抜け、バリア層まで溝が刻まれるようにエツチングする
０次に第５図（Ｃ）のようにエツチングされた溝を埋め
るように屈折率整合層８を成長し、さらにクラッド層７
を成長して半導体レーザができあがる。
，活性層３，バリア層４．吸収層５を順次成長した後、
エツチングマスク９を形成する。次に第５図（ｂ）のよ
うにエツチングマスク９をマスクとして吸収層５を突き
抜け、バリア層まで溝が刻まれるようにエツチングする
０次に第５図（Ｃ）のようにエツチングされた溝を埋め
るように屈折率整合層８を成長し、さらにクラッド層７
を成長して半導体レーザができあがる。
なお、上記実施例では吸収Ｎ５の形状を矩形としたが、
屈折率整合層８で屈折率の整合が取れれば従来例のよう
に三角形でも、又、他の形状でもかまわない。
屈折率整合層８で屈折率の整合が取れれば従来例のよう
に三角形でも、又、他の形状でもかまわない。
また、上記実施例では、吸収Ｊｉｊ５，と屈折率整合層
を共に第２導電型としたがどちらか一方が第１導電型で
も構わない。
を共に第２導電型としたがどちらか一方が第１導電型で
も構わない。
また、上記実施例では、吸収層５と屈折率整合層８が、
活性層３よりも上部にある場合について説明したが、一
方あるいは両方とも活性層３よりも下部にあってもかま
わない。
活性層３よりも上部にある場合について説明したが、一
方あるいは両方とも活性層３よりも下部にあってもかま
わない。
以上のように、この発明によれば、屈折率の周期性を抑
えるために屈折率整合層を設けたので、安定に単一の波
長で発振する利得結合型の半導体レーザが得られるとい
う効果がある。
えるために屈折率整合層を設けたので、安定に単一の波
長で発振する利得結合型の半導体レーザが得られるとい
う効果がある。
また、この発明によれば、上記屈折率整合層を吸収層を
形成するのに用いたマスク材を用いて選択成長により形
成するようにしたから、容易に上述の構造をもつ半導体
レーザを得ることができる効果がある。
形成するのに用いたマスク材を用いて選択成長により形
成するようにしたから、容易に上述の構造をもつ半導体
レーザを得ることができる効果がある。
また、この発明によれば、上記屈折率整合層を、吸収層
の厚みに周期性を設ける際に形成されるこの吸収層を貫
通して吸収層の下層にまで刻まれる溝を埋めるように成
長して形成するようにしたから、容易に上述の構造をも
つ半導体レーザを得ることができる効果がある。
の厚みに周期性を設ける際に形成されるこの吸収層を貫
通して吸収層の下層にまで刻まれる溝を埋めるように成
長して形成するようにしたから、容易に上述の構造をも
つ半導体レーザを得ることができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザを示す
断面側面図、第２図はこの発明の他の実施例による半導
体レーザを示す断面側面図、第３図は従来の半導体レー
ザを示す断面側面図、第４図はこの発明による半導体レ
ーザの製造方法を示す半導体レーザの断面側面図、第５
図はこの発明による半導体レーザの他の製造方法を示す
半導体レーザの断面側面図である。 ｌはｐ型ＩｎＰ基板、２はｐ型ＩｎＰクラッド層、３は
Ｉ ｎｏ、５ｓＧａｏ、４ｚＡｓｏ、＋ Ｐｏ、＋活性
層、４はｎ型ＩｎＰバリア層、５はｎ型１ｎｏ、５ａＧ
ａｏ、ａｚＡ Ｓ １９ Ｐ ｏ、＋吸収層、７はｎ型
１ｎＰクラッド層、８はｎ型１ ｎｏ、ｔｔＧａｏ、ｚ
ｓＡｓｏ、ｂ Ｐ（１，４屈折率整合層、９はエツチン
グマスク。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
断面側面図、第２図はこの発明の他の実施例による半導
体レーザを示す断面側面図、第３図は従来の半導体レー
ザを示す断面側面図、第４図はこの発明による半導体レ
ーザの製造方法を示す半導体レーザの断面側面図、第５
図はこの発明による半導体レーザの他の製造方法を示す
半導体レーザの断面側面図である。 ｌはｐ型ＩｎＰ基板、２はｐ型ＩｎＰクラッド層、３は
Ｉ ｎｏ、５ｓＧａｏ、４ｚＡｓｏ、＋ Ｐｏ、＋活性
層、４はｎ型ＩｎＰバリア層、５はｎ型１ｎｏ、５ａＧ
ａｏ、ａｚＡ Ｓ １９ Ｐ ｏ、＋吸収層、７はｎ型
１ｎＰクラッド層、８はｎ型１ ｎｏ、ｔｔＧａｏ、ｚ
ｓＡｓｏ、ｂ Ｐ（１，４屈折率整合層、９はエツチン
グマスク。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）活性層の上下を該活性層より大きい禁制帯幅を持
つ半導体層で挟んだ構造を有する半導体レーザにおいて
、 上記活性層で発生し、上下方向へ滲み出した光が届く程
度に上記活性層に近接して設けられた、該活性層と同じ
、あるいは活性層より小さい禁制帯幅を持つ、共振器長
方向で周期的に厚さの変わる半導体吸収層と、 レーザ共振器内の上記吸収層が厚い領域と薄い領域での
層厚方向の等価屈折率が等しくなるように設けられた、
上記活性層よりも大きな禁制帯幅。 及び上記活性層を挟む半導体層よりも高い屈折率を持つ
半導体屈折率整合層とを備えたことを特徴とする半導体
レーザ。 - （２）請求項１記載の半導体レーザを製造する半導体レ
ーザの製造方法であって、 上記吸収層を形成する際に用いたマスク材をマスクとし
て用い、上記屈折率整合層を選択成長により形成するこ
とを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - （３）第１導電型の半導体基板上に、第１導電型のクラ
ッド層、活性層、該活性層よりも大きな禁制帯幅を持つ
第２導電型のバリア層、及び上記活性層と同じあるいは
上記活性層より小さい禁制帯幅を持つ第２導電型の吸収
層を順次成長する第１の工程と、 上記吸収層上に共振器長方向に周期的にストライプが存
在するパターンを有するエッチングマスクを形成する第
２の工程と、 該エッチングマスクをマスクとして上記吸収層を突き抜
け、バリア層まで溝が刻まれるようにエッチングする第
３の工程と、 上記エッチングされた溝を埋めるように上記活性層より
も大きな禁制帯幅、及び上記クラッド層よりも高い屈折
率を持つ屈折率整合層を成長し、さらに第２導電型のク
ラッド層を成長する第４の工程とを含むことを特徴とす
る半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170469A JPH088394B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| US07/510,839 US5093835A (en) | 1989-06-30 | 1990-04-18 | Semiconductor laser device |
| US07/737,057 US5143864A (en) | 1989-06-30 | 1991-07-29 | Method of producing a semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170469A JPH088394B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335581A true JPH0335581A (ja) | 1991-02-15 |
| JPH088394B2 JPH088394B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=15905521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1170469A Expired - Lifetime JPH088394B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5093835A (ja) |
| JP (1) | JPH088394B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0529705A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk | 半導体分布帰還型レーザ装置 |
| JPH0555686A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-03-05 | Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk | 半導体分布帰還型レーザ装置 |
| JPH0661571A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布光反射器及びそれを用いた半導体レーザ |
| US5325379A (en) * | 1992-01-20 | 1994-06-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Tunable laser diode |
| KR100324203B1 (ko) * | 1999-09-18 | 2002-02-16 | 오길록 | 순수 이득결합 분포 궤환형 반도체 레이저 및 그 제조방법 |
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| US5539766A (en) * | 1993-08-19 | 1996-07-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Distributed feedback semiconductor laser |
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| US6194240B1 (en) * | 1993-12-21 | 2001-02-27 | Lucent Technologies Inc. | Method for fabrication of wavelength selective electro-optic grating for DFB/DBR lasers |
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| DE19538232A1 (de) * | 1995-10-13 | 1997-04-17 | Siemens Ag | Optoelektronisches Bauelement mit kodirektionaler Modenkopplung |
| JP3714430B2 (ja) * | 1996-04-15 | 2005-11-09 | シャープ株式会社 | 分布帰還型半導体レーザ装置 |
| US20030027173A1 (en) * | 1998-01-16 | 2003-02-06 | Della-Cioppa Guy | Method of determining the function of nucleotide sequences and the proteins they encode by transfecting the same into a host |
| JP4375834B2 (ja) * | 1998-03-19 | 2009-12-02 | シャープ株式会社 | 利得結合型分布帰還半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JP3339488B2 (ja) | 2000-02-25 | 2002-10-28 | 日本電気株式会社 | 光半導体装置およびその製造方法 |
| WO2001069735A1 (fr) | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dispositif laser a semi-conducteur a retroaction repartie et a couplage de gain et son procede de production |
| JP4031263B2 (ja) * | 2002-03-05 | 2008-01-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| JP5076656B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2012-11-21 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体レーザ素子 |
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| JPS62173786A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Sony Corp | 分布帰還型半導体レ−ザ |
| JPS63124484A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-27 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JP2768672B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1998-06-25 | 株式会社日立製作所 | 面発光半導体レーザ |
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| CA2011155C (en) * | 1989-03-06 | 1994-04-19 | Misuzu Sagawa | Semiconductor laser device |
| JPH0719931B2 (ja) * | 1989-04-06 | 1995-03-06 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
| US5023198A (en) * | 1990-02-28 | 1991-06-11 | At&T Bell Laboratories | Method for fabricating self-stabilized semiconductor gratings |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1170469A patent/JPH088394B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-18 US US07/510,839 patent/US5093835A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-07-29 US US07/737,057 patent/US5143864A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5143864A (en) | 1992-09-01 |
| JPH088394B2 (ja) | 1996-01-29 |
| US5093835A (en) | 1992-03-03 |
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