JPH0355887A - 半導体発光素子 - Google Patents

半導体発光素子

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JPH0355887A
JPH0355887A JP1191920A JP19192089A JPH0355887A JP H0355887 A JPH0355887 A JP H0355887A JP 1191920 A JP1191920 A JP 1191920A JP 19192089 A JP19192089 A JP 19192089A JP H0355887 A JPH0355887 A JP H0355887A
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JP
Japan
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light
waveguide
layer
light emitting
mode
Prior art date
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Pending
Application number
JP1191920A
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English (en)
Inventor
Manabu Matsuda
学 松田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 端面発光型の発光ダイオードに関し、 注入電流の光変換効率を高くし、かつ、導波路内への光
閉込め効率を高くするとともに、導波モードを正確に導
波することを目的とし、基板の上に形成した半導体層を
結晶面に沿ってストライプ状にパターニングして形成さ
れた導波路を有し、前記導波路のうち少なくとも一方の
端面が、前記導波路の光導波方向に対して垂直方向から
傾いてなることを含み構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体発光素子に関し、より詳しくは、端面
発光型の発光ダイオードに関する。
光ローカル・エリア・ネットワーク等の短距離光電送に
おいては、現在発光ダイオードが用いられており、高出
力で発光するものを用いて電送距離を伸ばす必要がある
。また、長距離光電送においては、高出力で発光する発
光ダイオードを中継器として使用すれば、光信号を電気
信号に変換する必要がなくなって効率が良くなる。
〔従来の技術〕
スーパールミネッセント発光を得る光ダイオードや光増
幅器を形或する装置としては、第5図(a)に例示する
ように、半導体レーザの襞開面にSing膜やSi3N
a M1等よりなる無反射H5lを形成したものや、同
図(b)に示すように、ストライプ状の電極6lを斜め
に形成した利得導波路型構造を採用することにより、導
波路において光波がファブリペロー共振モードで発振し
ないようにしたものがある。なお、後者の装置において
も、反射を完全に無くすために端面に無反射膜62を形
戊する.?発明が解決しようとする課題] ところで、前者の発光ダイオード50に設けた無反射膜
51の反射率は、スーパールミネッセンスを得るために
O.l%以下のものが必要になるが、SiO■等のよう
な無反射膜51の反射率は、第6図に示すように、最小
反射率の波長帯域が狭く、その前後の波長は急峻に高く
なるために、動作温度の変化によって発光ダイオード5
0の中心発振波長が変わると、反射率を常に0.1%以
下に確保することが難しくなり、全ての動作温度範囲内
で安定な動作を得ることができないといった問題がある
また、後者の装置によれば、反射率の低減は無反射膜に
依存していないために、無反射B63の反射率の条件が
緩やかになるが、利得導波路構造となっているために、
効率良く注入電流を光に変換しにくく、高出力動作が得
にくいといった不都合がある。
この欠点を除去するために、第7図に示すように、発光
ダイオード70の導波路71を埋込構造にすることによ
って高出力動作とするとともに、導波路71を斜めにし
てファブリペロー発振モードの発振をなくすることもで
きるが、同図(b)に示すように、斜めの埋込み構造に
しているために結晶面に沿って導波路が形成されないの
で、導波路の側面が平滑にならず、導波モードの漏洩が
生じて正確な導波モードが得られなくなるといった問題
がある. 本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、注入電流の光変換効率を高くし、かつ、導波路内へ
の光閉込め効率を高くするとともに、導波モードを正確
に導波することができる半導体発光素子を提供すること
を目的とする.〔課題を解決するための手段〕 上記した課題は、基板の上に形成した半導体層を結晶面
に沿ってストライプ状にパターニングして形成された導
波路を有し、前記導波路のうち少なくとも一方の端面が
、前記導波路の先導波方向に対して垂直方向から傾いて
なることを特徴とする半導体発光素子により解決する. 〔作 用〕 本発明によれば、基板の上に形成した半導体層を結晶方
位に沿ってストライプ状にパターニングして導波路を形
成するため、導波路の垂直面が平滑となって、導波モー
ドの漏洩が生じることはなく、正確な導波モードを得る
ことになる.しかも、導波路の端面のうち少なくとも一
方がストライプの方向に対して斜めに形成されているた
めに、導波路を進行する光がファブリベロー発振モード
の発振をすることがなく、また、導波路が埋込構造とな
るために、注入キャリア及び光波の閉じ込め効果が得ら
れ、高出力動作を行わせることになる. 〔実施例〕 そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る. 第1図は、本発明の一実施例を示す装置の斜視図であっ
て、図中符号1は、埋込構造を有する端面発光型の発光
ダイオードで、この発光ダイオード1は、基板2の上に
形成された複数の膜を結晶方位に沿ってストライプ状に
パターニングした活性層3、クラッドN4及びコンタク
トN5を有しており、その両側に埋込N6が形成されて
いる.また、光を入出力する発光ダイオード1の端面の
うち少なくとも一方の面がストライプの長手力向に対し
て垂直にならないように斜めに形成されていて、活性層
3内で光がファブリペロー共振しないように構成されて
いる. なお、図中符号7は、発光ダイオード1の両端面に形成
されたSing、St3Na等よりなる無反射膜、8は
、基板2の下面に形成された電極、9はコンタクトN5
及び埋込層6の上面に形成された電極を示している。
上記した実施例において、発光ダイオード1の端面のう
ち少なくとも一方が、ストライプの方向に対して斜めに
形成されているために、導波路を進行する光がファブリ
ペロー発振モードの発振をすることがな《、また、活性
層3、クラッド層4等により形成される導波路を埋込構
造にしているために、注入キャリアと光波の閉じ込め効
果が得られ、高出力動作を行わせることが可能になる.
しかも、活性層3、クラフド層4等のストライプの方向
を結晶方位に沿って形成しているために、導波路の垂直
面が平滑となって、導波モードの漏洩は低減され、正確
な導波モードを得ることができる. なお、発光ダイオード1から光を取り出す場合には、出
力端の面方向に対して垂直となるように光ファイバを接
続する. 次に、上記した実施例装置の製造工程を第2図に基づい
て説明する. 第2図は、上記実施例の発光ダイオードの製造工程の一
例を示す斜視図であって、図中符号10は、n型のイン
ジウム燐(n− 1nP)よりなる基板で、この上には
、インジウムガリウム砒素燐(InGaAsP)層11
、P型のインジウム燐(p− 1nP)層l2及びp型
のインジウムガリウム砒素燐(p4nGaAsP) N
13がそれぞれ0.2μm、1.2μm、0.2μmの
厚さにエビタキシャル成長され、また、p−1nGaA
sP層13の上には気相戒長法によってシリコン酸化膜
(Stow膜)14が形成されている。
このような状態で、Sing膜14上にレジストを塗布
し、これを露光、現像することによって、基板10上の
各層11〜l3の結晶方位に沿ったストライプ状のレジ
ストマスクl5を形成し(第2図(a))、このレジス
トマスクl5をマスクにしてStag膜l4をパターニ
ングする(第2図(b)).このストライプの幅は1μ
m程度とする.次に、レジストマスクl5を剥離した後
、第2図(b) . (c)に示すように、過酸化水素
とフッ酸を含むエッチング液を使用し、ストライプ状の
SIOt11!15をマスクとして、p−1nGaAs
P Nl 3から基板10の1〜2μm程度の深さに達
するまでエッチングすると、p−InGaAsP層13
、p−InP M1 2、InGaAsP層11及び基
板10上部がストライプ状に形成され、その両端面は結
晶方位にそって平坦になる(第2図(c)).このよう
にしてパターニングしたInGaAsP層11は、第1
図に示す活性層3に、p−1nP I!i 1 2はク
ラッド層4に、p−1nGalsP層l3はコンタクト
層5となる. 次に、第2vlJ(d)に示すように、ストライプ状の
各エビタキシャル層11〜13の両側に、鉄をドープし
たインジウム燐(1nP)よりなる埋込層l6をMOC
VD法によって積層する. そして、第2図(e)に示すように、全体に壇込層l7
の上にSiOt膜を形成した後に、レジスト18を塗布
し、レジストl8の一端寄りの領域を露光、現像によっ
て除去して台形状となし、その一端寄りの一つの辺が、
ストライプ状のコンタクト層5等の上を斜めに横切るよ
うに形戒する.この後、レジスト18をマスクにして、
SIOR膜?7をフン酸によって選択エッチングし、S
iO■膜17を平面台形状にパターニングする(第2図
(f)).この場合、数度程度の角度θにより共振を抑
制できる. 次に、Si(h膜をマスクに使用して反応性イオンエッ
チング法によってp−1nGaAsP層から基板の数μ
m程度の深さまでエッチングすると、これらの層の端面
ばストライプの方向に対して垂直となる線から角度θの
量だけ傾いて形成されることになる. この後で、最上層の810,膜17を除去し、コンタク
ト層13及び埋込層l6の上面と、基板10の下面にそ
れぞれチタン/金よりなる電極18、19を形成する. そして、斜めに形成された各エビタキシャル層10−1
3.16の端部に、気相威長法によってSin.やSi
4N4よりなる無反射膜20.21を形成する. なお、上記した実施例では、鉄を含むインジウム燐を使
用して埋込層16を形成したが、第3図に示すように、
活性層11等のストライプ層の両側に、p−n−p半導
体層30〜32を三層状にエピタキシャル或長させ、こ
れを埋込層とすることもできる。この場合、埋込層のう
ち下層半導体層30としてp型のインジウム燐を活性層
3と同一の高さまで形成し、中層半導体層31としてp
型のインジウム燐をクラッドN4上面よりも低く積層し
、上層半導体N32としてn型インジウム燐をコンタク
ト層5と同一の高さになるまで積層したものを使用する
また、上記した実施例では、発光ダイオードの一方の端
部を斜めに形成したが、第4図に示すように、両端部を
斜めになるように形成し、導波路中で光波がファプリペ
ロー干渉を生じないするようにすることもできる。この
装置を光増幅器として使用する場合には、2つの端面が
平行となるように斜めに形戒し、それらの面に対して垂
直となるように入射側及び出射側に光ファイバーを接続
することになる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、基板の上に形成した
半導体層を結晶方位に沿ってストライプ状にパターニン
グして導波路を形戒するため、導波路の垂直面が平滑と
なって、導波モードの漏洩が生じることはなく、正確な
導波モードを得ることができる。
しかも、導波路の端面のうち少なくとも一方が、ストラ
イプの方向に対して斜めに形成されているために、導波
路を進行する光がファブリペロー発振モードの発振をす
ることがなく、また、導波路が埋込構造となるために、
注入キャリア及び光波の閉じ込め効果が得られ、高出力
動作を行わせることができる.
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例を示す装置の斜視図、 第2図は、本発明の第1の実施例装置の製造工程を示す
斜視図、 第3図は、本発明の第2の実施例を示す装置の斜視図、 第4図は、本発明の第3の実施例を示す装置の斜視図、 第5図は、第1.第2の従来装置を示す斜視図、第6図
は、無反射膜の特性図、 第7図は、第3の従来装置を示す斜視図及び平面図であ
る. (符号の説明) 1・・・発光ダイオード、 2・・・基板、 3・・・活性層、 4・・・クラッド層、 5・・・コンタクト層、 6・・・埋込層、 7・・・無反射膜、 8 9・・・電極、 10・・・基板、 1 1 ・=TnGaAs層、 1 2 ・p −InP M, 1 3 − p − 1nGaAsP層、14・・・S
iOzl漠、 1B, 19・・・電極、 20. 2l・・・無反射膜。 出 願 人  富士通株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  基板の上に形成した半導体層を結晶面に沿ってストラ
    イプ状にパターニングして形成された導波路を有し、 前記導波路のうち少なくとも一方の端面が、前記導波路
    の光導波方向に対して垂直方向から傾いてなることを特
    徴とする半導体発光素子。
JP1191920A 1989-07-25 1989-07-25 半導体発光素子 Pending JPH0355887A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329134A (en) * 1992-01-10 1994-07-12 International Business Machines Corporation Superluminescent diode having a quantum well and cavity length dependent threshold current
JP2010147321A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Seiko Epson Corp 発光装置
JP2012089890A (ja) * 2012-01-30 2012-05-10 Seiko Epson Corp 発光装置
WO2012150647A1 (ja) * 2011-05-02 2012-11-08 パナソニック株式会社 スーパールミネッセントダイオード

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329134A (en) * 1992-01-10 1994-07-12 International Business Machines Corporation Superluminescent diode having a quantum well and cavity length dependent threshold current
US5556795A (en) * 1992-01-10 1996-09-17 International Business Machines Corporation Quantum well superluminescent diode
JP2010147321A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Seiko Epson Corp 発光装置
US8629460B2 (en) 2008-12-19 2014-01-14 Seiko Epson Corporation Light-emitting device having a gain region and a reflector
WO2012150647A1 (ja) * 2011-05-02 2012-11-08 パナソニック株式会社 スーパールミネッセントダイオード
JP5958916B2 (ja) * 2011-05-02 2016-08-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 スーパールミネッセントダイオード
JP2012089890A (ja) * 2012-01-30 2012-05-10 Seiko Epson Corp 発光装置

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