JPH04276682A - 半導体レーザとそれを有する装置とその製造方法 - Google Patents
半導体レーザとそれを有する装置とその製造方法Info
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- JPH04276682A JPH04276682A JP3349429A JP34942991A JPH04276682A JP H04276682 A JPH04276682 A JP H04276682A JP 3349429 A JP3349429 A JP 3349429A JP 34942991 A JP34942991 A JP 34942991A JP H04276682 A JPH04276682 A JP H04276682A
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Classifications
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
- H01S5/2018—Optical confinement, e.g. absorbing-, reflecting- or waveguide-layers
- H01S5/2027—Reflecting region or layer, parallel to the active layer, e.g. to modify propagation of the mode in the laser or to influence transverse modes
-
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- 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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- H01S2301/18—Semiconductor lasers with special structural design for influencing the near- or far-field
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-
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-
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- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エッジ放射半導体レー
ザ、および、そのようなレーザからなる装置ならびにシ
ステムに関する。
ザ、および、そのようなレーザからなる装置ならびにシ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】エッジ放射レーザは、光ファイバ通信シ
ステムから、光データ記憶システムの読み書きを行うコ
ンパクト・ディスク・プレーヤにいたるまで、多くの技
術分野における応用がある。これらの応用のうちの多く
において、レーザ・ビームの断面がほぼ円形であること
が強く所望される。例えば、エッジ放射レーザと光ファ
イバ（特に単一モード・ファイバ）の間の達成可能な結
合効率は、一般的に、レーザがほぼ対称的な遠方場パタ
ーンを有する場合のほうが、非対称な遠方場パターンを
有する場合に比べてずっと高い。周知のように、従来の
エッジ放射半導体レーザは一般的に非常に非対称な遠方
場パターンを有する。
ステムから、光データ記憶システムの読み書きを行うコ
ンパクト・ディスク・プレーヤにいたるまで、多くの技
術分野における応用がある。これらの応用のうちの多く
において、レーザ・ビームの断面がほぼ円形であること
が強く所望される。例えば、エッジ放射レーザと光ファ
イバ（特に単一モード・ファイバ）の間の達成可能な結
合効率は、一般的に、レーザがほぼ対称的な遠方場パタ
ーンを有する場合のほうが、非対称な遠方場パターンを
有する場合に比べてずっと高い。周知のように、従来の
エッジ放射半導体レーザは一般的に非常に非対称な遠方
場パターンを有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、Ｓ．ウエハラ
（Ｓ． Ｕｅｈａｒａ）他「オプトエレクトロニクス（
Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）」第５巻７１〜８０
ページ（１９９０年）には、Ｅｒドープされたファイバ
増幅器に対する効率的なポンピング源であると言われて
いる０．９８μｍのＩｎＧａＡｓ歪み層量子井戸レーザ
が説明されている。この論文の７８ページに開示されて
いるように、レーザの遠方場パターンの半値全幅（ＦＷ
ＨＭ）は、レーザの接合面に平行には７゜であるが、接
合面に垂直には５０゜であり、単一モード・ファイバの
結合効率は約２０％にしかならない。
（Ｓ． Ｕｅｈａｒａ）他「オプトエレクトロニクス（
Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）」第５巻７１〜８０
ページ（１９９０年）には、Ｅｒドープされたファイバ
増幅器に対する効率的なポンピング源であると言われて
いる０．９８μｍのＩｎＧａＡｓ歪み層量子井戸レーザ
が説明されている。この論文の７８ページに開示されて
いるように、レーザの遠方場パターンの半値全幅（ＦＷ
ＨＭ）は、レーザの接合面に平行には７゜であるが、接
合面に垂直には５０゜であり、単一モード・ファイバの
結合効率は約２０％にしかならない。
【０００４】Ｖ．Ｓ．シャー（Ｖ． Ｓ． Ｓｈａｈ）
他「ジャーナル・オヴ・ライトウェイヴ・テクノロジー
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ）」第８（９）巻１３１３〜１３１８ペ
ージ（１９９０年）には、従来のレーザ（すなわち、楕
円型の遠方場パターンを有するレーザ）と単一モード・
ファイバの間の結合効率を改善する技術が開示されてい
る。この技術は、楔形エッジ面および、一般的には先細
りのエッジを有するファイバの製造に関する。達成され
る最大結合効率は４７％である。このような技術は研究
室の外で実現することは明らかに困難であり、いずれに
せよレーザとファイバの組合せに対してしか適用されな
い。
他「ジャーナル・オヴ・ライトウェイヴ・テクノロジー
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ）」第８（９）巻１３１３〜１３１８ペ
ージ（１９９０年）には、従来のレーザ（すなわち、楕
円型の遠方場パターンを有するレーザ）と単一モード・
ファイバの間の結合効率を改善する技術が開示されてい
る。この技術は、楔形エッジ面および、一般的には先細
りのエッジを有するファイバの製造に関する。達成され
る最大結合効率は４７％である。このような技術は研究
室の外で実現することは明らかに困難であり、いずれに
せよレーザとファイバの組合せに対してしか適用されな
い。
【０００５】Ｙ．Ｃ．チェン（Ｙ． Ｃ． Ｃｈｅｎ）
他「エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」第２６（１７）巻１３４８〜
１３５０ページ（１９９０年）には、接合面に垂直な方
向のビーム発散が、接合面に平行なものと同等であるよ
うなレーザが開示されている。このレーザは、４個のパ
ッシブ導波管からなる単一量子井戸レーザであり、その
構造体は５個の固有モードを有し、動作固有モードは、
最大閉じ込め率を有し利得は平均的なものであると言わ
れている。このようなレーザが高いパワー・レベルで動
作されると、しばしば基本モードだけでなく高次モード
をも放射し、この場合も結合効率を減少させることにな
る。
他「エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」第２６（１７）巻１３４８〜
１３５０ページ（１９９０年）には、接合面に垂直な方
向のビーム発散が、接合面に平行なものと同等であるよ
うなレーザが開示されている。このレーザは、４個のパ
ッシブ導波管からなる単一量子井戸レーザであり、その
構造体は５個の固有モードを有し、動作固有モードは、
最大閉じ込め率を有し利得は平均的なものであると言わ
れている。このようなレーザが高いパワー・レベルで動
作されると、しばしば基本モードだけでなく高次モード
をも放射し、この場合も結合効率を減少させることにな
る。
【０００６】遠方場パターンの非対称性が減少すると、
集光効率の増大を可能にするだけでなく、とりわけ、収
差補正の必要性を軽減することを可能にする。比較的円
形の、低発散角ビーム（例えば、１０゜対１０゜）はま
た、レーザ／ファイバ結合の不整合許容範囲を大きくす
る。
集光効率の増大を可能にするだけでなく、とりわけ、収
差補正の必要性を軽減することを可能にする。比較的円
形の、低発散角ビーム（例えば、１０゜対１０゜）はま
た、レーザ／ファイバ結合の不整合許容範囲を大きくす
る。
【０００７】遠方場パターンの非対称性が縮小された単
一モードエッジ放射半導体レーザが利用可能な場合に実
現される利点を考慮すれば、すべての主要なパワー・レ
ベルで確実に単一モードであり、ほぼ対称的な遠方場パ
ターンを有するレーザは非常に興味がある。本発明はこ
のようなレーザを開示している。
一モードエッジ放射半導体レーザが利用可能な場合に実
現される利点を考慮すれば、すべての主要なパワー・レ
ベルで確実に単一モードであり、ほぼ対称的な遠方場パ
ターンを有するレーザは非常に興味がある。本発明はこ
のようなレーザを開示している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般的に、単
一の導波管構造を有し、放射光の遠方場横発散を縮小す
る手段からなる（他の点では同一のレーザが前記手段を
含まないのに対して）エッジ放射レーザに関連する。現
在所望される実施例では、前記手段は、レーザの接合面
に本質的に平行に配置された反射器手段（例えば、横分
散ブラッグ反射器すなわちＴＤＢＲ（準周期的ＴＤＢＲ
を含む））からなる。一般的に、本発明によれば、デバ
イス内の遠方場横発散は、接合面における発散の高々２
倍であり、望ましくはこの２つの発散はほぼ等しく、約
２０゜以下である。周期的ＴＤＢＲからなる特に所望さ
れる実施例では、ＴＤＢＲに付随する周期はΛ＝λｇと
なるように選択される。ただし、λｇは、レーザ構造体
内の放射光の「導波された」波長である。一般的には、
２λｇ＞Λ≧λｇである。
一の導波管構造を有し、放射光の遠方場横発散を縮小す
る手段からなる（他の点では同一のレーザが前記手段を
含まないのに対して）エッジ放射レーザに関連する。現
在所望される実施例では、前記手段は、レーザの接合面
に本質的に平行に配置された反射器手段（例えば、横分
散ブラッグ反射器すなわちＴＤＢＲ（準周期的ＴＤＢＲ
を含む））からなる。一般的に、本発明によれば、デバ
イス内の遠方場横発散は、接合面における発散の高々２
倍であり、望ましくはこの２つの発散はほぼ等しく、約
２０゜以下である。周期的ＴＤＢＲからなる特に所望さ
れる実施例では、ＴＤＢＲに付随する周期はΛ＝λｇと
なるように選択される。ただし、λｇは、レーザ構造体
内の放射光の「導波された」波長である。一般的には、
２λｇ＞Λ≧λｇである。
【０００９】さらに、本発明では、隆起導波管レーザの
製造方法が開示される。この方法は、「アクティブ」領
域および主表面からなる多層半導体を形成するステップ
と、隆起導波管構造が形成されるようにこの半導体を加
工するステップと、レーザへの電気接点を形成する手段
を形成するステップからなる。
製造方法が開示される。この方法は、「アクティブ」領
域および主表面からなる多層半導体を形成するステップ
と、隆起導波管構造が形成されるようにこの半導体を加
工するステップと、レーザへの電気接点を形成する手段
を形成するステップからなる。
【００１０】重要なことは、「加工」ステップは、パタ
ーン形成された第１層を表面上に形成するステップと、
パターン形成された第１層をもつこの表面をエッチング
媒体に暴露するステップからなる。後者のステップは、
表面の暴露部分がエッチングされ、形成された「エッチ
ングされた」表面が「アクティブ」領域の上部にくる（
およびそこから離れて位置する）ように行われる。
ーン形成された第１層を表面上に形成するステップと、
パターン形成された第１層をもつこの表面をエッチング
媒体に暴露するステップからなる。後者のステップは、
表面の暴露部分がエッチングされ、形成された「エッチ
ングされた」表面が「アクティブ」領域の上部にくる（
およびそこから離れて位置する）ように行われる。
【００１１】前記「加工」ステップはまた、平面化層を
蒸着するステップからなる。このステップでは、隆起導
波管の上部の平面化層の部分が、エッチングされた表面
の上部の平面化層の部分よりも薄くなるように蒸着が行
われる。さらに、前記「加工」ステップは、エッチング
された表面の上部の平面化層の全部を除去することなく
、隆起導波管の上部の平面化層の部分を除去するステッ
プからなる。オプションとして、エッチング・ステップ
の後、パッシブ層の蒸着のまえに、ほぼ等角のパッシブ
層（例えば、ＳｉＯ２）が表面上に蒸着される。パッシ
ブ層は例えばポリイミドである。
蒸着するステップからなる。このステップでは、隆起導
波管の上部の平面化層の部分が、エッチングされた表面
の上部の平面化層の部分よりも薄くなるように蒸着が行
われる。さらに、前記「加工」ステップは、エッチング
された表面の上部の平面化層の全部を除去することなく
、隆起導波管の上部の平面化層の部分を除去するステッ
プからなる。オプションとして、エッチング・ステップ
の後、パッシブ層の蒸着のまえに、ほぼ等角のパッシブ
層（例えば、ＳｉＯ２）が表面上に蒸着される。パッシ
ブ層は例えばポリイミドである。
【００１２】本発明は、比較的狭い（例えば５μｍ以下
）隆起導波管を有するレーザ（ＴＤＢＲからなるレーザ
を含む）の都合の良い製造を可能にする。
）隆起導波管を有するレーザ（ＴＤＢＲからなるレーザ
を含む）の都合の良い製造を可能にする。
【００１３】
【実施例】図１は、本発明によるレーザの例１０を示す
。基板１１（例えば、ｎ＋ＧａＡｓ）上に多層構造１２
が形成される。多層構造１２は、アクティブ領域１３（
例えば、１個以上の量子井戸からなる）および横分散ブ
ラッグ反射器（ＴＤＢＲ）１４０および１４１からなる
。レーザへの電気接点を形成する手段１５０および１５
１もまた図示されている。番号１６は、レーザによって
放射される光を示す。
。基板１１（例えば、ｎ＋ＧａＡｓ）上に多層構造１２
が形成される。多層構造１２は、アクティブ領域１３（
例えば、１個以上の量子井戸からなる）および横分散ブ
ラッグ反射器（ＴＤＢＲ）１４０および１４１からなる
。レーザへの電気接点を形成する手段１５０および１５
１もまた図示されている。番号１６は、レーザによって
放射される光を示す。
【００１４】金属化層（図示せず）およびその他の補助
的な層（図示せず）を除いて、多層構造１２は、組成が
かなり急激に（そして一般的には幾分連続的に）変化す
る半導体ヘテロ構造である。ＴＤＢＲは周期的である必
要はなく、準周期的（例えば、「チャープ」）であれば
よい。準周期的ＴＤＢＲを使用することによって、横ビ
ーム発散の減少能力をほぼ保持しながら、反射器の厚さ
を縮小することが可能となる。
的な層（図示せず）を除いて、多層構造１２は、組成が
かなり急激に（そして一般的には幾分連続的に）変化す
る半導体ヘテロ構造である。ＴＤＢＲは周期的である必
要はなく、準周期的（例えば、「チャープ」）であれば
よい。準周期的ＴＤＢＲを使用することによって、横ビ
ーム発散の減少能力をほぼ保持しながら、反射器の厚さ
を縮小することが可能となる。
【００１５】図２は、多層構造１２の主要部分の伝導帯
端を図示している。この図はまた、この構造の断面組成
プロフィールを図示しているとも理解される。アクティ
ブ領域１３は、３個の厚さ７ｎｍのＩｎ０．２Ｇａ０．
８Ａｓ量子井戸と、４個のＧａＡｓ障壁からなる。各Ｔ
ＤＢＲ（１４０，１４１）は、複数の半導体層、例えば
、８対のＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／Ａｌ０．０５
Ｇａ０．９５Ａｓ層からなる。番号２００および２０１
は、それぞれ勾配屈折率閉じ込め層を示す。２個のＴＤ
ＢＲ間の間隔は、約１周期（例えば、０．９８μｍレー
ザに対しては約０．３μｍ）であるように都合良く調整
される。
端を図示している。この図はまた、この構造の断面組成
プロフィールを図示しているとも理解される。アクティ
ブ領域１３は、３個の厚さ７ｎｍのＩｎ０．２Ｇａ０．
８Ａｓ量子井戸と、４個のＧａＡｓ障壁からなる。各Ｔ
ＤＢＲ（１４０，１４１）は、複数の半導体層、例えば
、８対のＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／Ａｌ０．０５
Ｇａ０．９５Ａｓ層からなる。番号２００および２０１
は、それぞれ勾配屈折率閉じ込め層を示す。２個のＴＤ
ＢＲ間の間隔は、約１周期（例えば、０．９８μｍレー
ザに対しては約０．３μｍ）であるように都合良く調整
される。
【００１６】本発明によるレーザで使用可能なＴＤＢＲ
構造の設計に対する理論的基礎は公知である。（例、Ｐ
．イェー（Ｐ． Ｙｅｈ）他「ジャーナル・オヴ・ジ・
オプティカル・ソサイエティ・オヴ・アメリカ（Ｊｏｕ
ｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅ
ｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）」第６７（４）巻４２３
〜４３８ページ（１９７７年）、特に第５９式参照。 また、Ｐ．イェー（Ｐ． Ｙｅｈ）他「アプライド・フ
ィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」第３２（２）巻１０４〜１０５
ページ（１９７８年）参照。）
構造の設計に対する理論的基礎は公知である。（例、Ｐ
．イェー（Ｐ． Ｙｅｈ）他「ジャーナル・オヴ・ジ・
オプティカル・ソサイエティ・オヴ・アメリカ（Ｊｏｕ
ｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅ
ｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）」第６７（４）巻４２３
〜４３８ページ（１９７７年）、特に第５９式参照。 また、Ｐ．イェー（Ｐ． Ｙｅｈ）他「アプライド・フ
ィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」第３２（２）巻１０４〜１０５
ページ（１９７８年）参照。）
【００１７】簡単に言え
ば、この構造は、レーザ発振モードの横波数ベクトル（
ｋｘ）が条件ｋｘ＝π／Λを満足するようなものである
。ただし、ΛはＴＤＢＲ多重層の周期として定義される
。これは、従来のλ／４シフト分散フィードバック（Ｄ
ＦＢ）レーザに対する周知の縦方向往復位相条件に類似
している。λ／４シフトＤＦＢレーザが単一の縦モード
をただ１つ選択するのと同様に、適切に設計されたＴＤ
ＢＲレーザはただ１つの基本横モードを選択し、すべて
の高次モードを抑制する。
ば、この構造は、レーザ発振モードの横波数ベクトル（
ｋｘ）が条件ｋｘ＝π／Λを満足するようなものである
。ただし、ΛはＴＤＢＲ多重層の周期として定義される
。これは、従来のλ／４シフト分散フィードバック（Ｄ
ＦＢ）レーザに対する周知の縦方向往復位相条件に類似
している。λ／４シフトＤＦＢレーザが単一の縦モード
をただ１つ選択するのと同様に、適切に設計されたＴＤ
ＢＲレーザはただ１つの基本横モードを選択し、すべて
の高次モードを抑制する。
【００１８】本発明によるレーザの重要な設計パラメー
タの１つはΛすなわちＴＤＢＲの反復距離である。一般
的に、２λｇ＞Λ≧λｇである。ただし、λｇは「導波
された」波長、すなわち導波管内でのレーザ放射の波長
である。半導体レーザは一般的に比較的高い屈折率の物
質からなるため、λｇは一般的に空気中でのレーザ放射
の波長よりもずっと短い。
タの１つはΛすなわちＴＤＢＲの反復距離である。一般
的に、２λｇ＞Λ≧λｇである。ただし、λｇは「導波
された」波長、すなわち導波管内でのレーザ放射の波長
である。半導体レーザは一般的に比較的高い屈折率の物
質からなるため、λｇは一般的に空気中でのレーザ放射
の波長よりもずっと短い。
【００１９】Λ＜２λｇとすることによって、２次グレ
ーティング表面放射レーザに結合したキャビティの形成
が妨げられる。これによって、高次横モードの可能性が
除去される。他方、Λ＜λｇに対しては、横共鳴は生じ
ない。とりわけ、可能なλｇが広範囲であることのため
、本発明によるレーザの設計は一般的に、レーザ・パラ
メータへの反復的アプローチおよび一貫性のある決定を
必要とする。
ーティング表面放射レーザに結合したキャビティの形成
が妨げられる。これによって、高次横モードの可能性が
除去される。他方、Λ＜λｇに対しては、横共鳴は生じ
ない。とりわけ、可能なλｇが広範囲であることのため
、本発明によるレーザの設計は一般的に、レーザ・パラ
メータへの反復的アプローチおよび一貫性のある決定を
必要とする。
【００２０】本発明の現在所望される実施例ではΛ＝λ
ｇである。この結果、実際には、２つの結合されたキャ
ビティが形成され、一方は導波管の縦方向の寸法に付随
し、他方は２次グレーティング垂直キャビティ表面放射
レーザ（ＶＣＳＥＬ）に対応する。これらの「結合キャ
ビティ」が存在する結果、特に安定なレーザ出力（例え
ば、レーザ発振波長が温度や出力パワーの変動に敏感で
はなくなる）が得られる。その理由は、一般的に、多く
の許容される縦モードのうちのただ１つが、利得スペク
トルの最大値付近に存在し、かつ、２次ＳＥＬ往復位相
条件を満たすからである。
ｇである。この結果、実際には、２つの結合されたキャ
ビティが形成され、一方は導波管の縦方向の寸法に付随
し、他方は２次グレーティング垂直キャビティ表面放射
レーザ（ＶＣＳＥＬ）に対応する。これらの「結合キャ
ビティ」が存在する結果、特に安定なレーザ出力（例え
ば、レーザ発振波長が温度や出力パワーの変動に敏感で
はなくなる）が得られる。その理由は、一般的に、多く
の許容される縦モードのうちのただ１つが、利得スペク
トルの最大値付近に存在し、かつ、２次ＳＥＬ往復位相
条件を満たすからである。
【００２１】図２の層構造を有するレーザ内の横光波分
布を図３に示す。図３は、図２に対応して、ＴＤＢＲの
位置とともに、レーザのアクティブ領域の中心位置を示
す。全光波のうちの大部分がＴＤＢＲ内に広がることが
わかる。ＴＤＢＲ内の光強度の減衰（ビーム発散を決定
する）は、ＴＤＢＲの屈折率の差（Δｎ）によって容易
に制御される。
布を図３に示す。図３は、図２に対応して、ＴＤＢＲの
位置とともに、レーザのアクティブ領域の中心位置を示
す。全光波のうちの大部分がＴＤＢＲ内に広がることが
わかる。ＴＤＢＲ内の光強度の減衰（ビーム発散を決定
する）は、ＴＤＢＲの屈折率の差（Δｎ）によって容易
に制御される。
【００２２】図４は、ＴＤＢＲ間の３つの相異なる間隔
（ｔｃ）について、Δｎに対する横ビーム発散の計算値
を示す。適当にｔｃおよびΔｎを選択すれば、横ビーム
発散は、例えば単一モード・ファイバ内への最適結合の
ための、または、最小焦点スポット・サイズを達成する
側方発散と整合することが可能である。実験データは理
論的結果と良く一致する。計算は、例えば上記で参照し
たイェーらの論文にあるような周知の理論に基づいて行
われた。
（ｔｃ）について、Δｎに対する横ビーム発散の計算値
を示す。適当にｔｃおよびΔｎを選択すれば、横ビーム
発散は、例えば単一モード・ファイバ内への最適結合の
ための、または、最小焦点スポット・サイズを達成する
側方発散と整合することが可能である。実験データは理
論的結果と良く一致する。計算は、例えば上記で参照し
たイェーらの論文にあるような周知の理論に基づいて行
われた。
【００２３】図５は、本発明による広域ＴＤＢＲレーザ
（幅５０μｍ）のさまざまな出力パワーに対して観測さ
れた横遠方場パターンである。０〜１．３８Ｗ（ファセ
ットあたり）からの出力パワーに対して、ビーム形の変
化なしに非常に安定な横遠方場パターンが観測された。 観測された横（すなわち、接合面に垂直な）遠方場パタ
ーンおよび１５．６゜のＦＷＨＭ角は、理論の予想と良
く一致する。
（幅５０μｍ）のさまざまな出力パワーに対して観測さ
れた横遠方場パターンである。０〜１．３８Ｗ（ファセ
ットあたり）からの出力パワーに対して、ビーム形の変
化なしに非常に安定な横遠方場パターンが観測された。 観測された横（すなわち、接合面に垂直な）遠方場パタ
ーンおよび１５．６゜のＦＷＨＭ角は、理論の予想と良
く一致する。
【００２４】本発明によるレーザは周知の技術によって
製造可能である。例えば、ｎ＋ＧａＡｓ基板上にＭＢＥ
法によって次の層を順に蒸着する：５００ｎｍのｎ＋Ｇ
ａＡｓ緩衝層；８対のＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／
Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ａｓ層（各層は厚さ１５０ｎ
ｍ、５×１０１８ｃｍ−３にｎドープ）；厚さ１００ｎ
ｍのＡｌ０．１５Ｇａ０．８５層（５×１０１８ｃｍ−
３にｎドープ）；厚さ１６４ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＡ
ｓ層（ｘは０．１５から０まで線形に減少、５×１０１
８ｃｍ−３にｎドープ）；１０ｎｍのＧａＡｓ層（３×
１０１７ｃｍ−３にｎドープ）；厚さ１２ｎｍのＧａＡ
ｓ層（意図的ドープなし）で分離された３枚の厚さ７ｎ
ｍのＩｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ層（意図的ドープなし）
；１６４ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層（ｘは０から０
．１５まで線形に増加、５×１０１８ｃｍ−３にｐドー
プ）；１００ｎｍのＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層（
５×１０１８ｃｍ−３にｐドープ）；８対のＡｌ０．１
５Ｇａ０．８５Ａｓ／Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ａｓ層
（各層は厚さ１５０ｎｍ、５×１０１８ｃｍ−３にｐド
ープ）；１５０ｎｍのｐ＋＋ＧａＡｓキャップ層。形成
される多層構造は従来の手段（リソグラフィ、湿式エッ
チング、金属化、劈開）によって個々のレーザへと加工
される。
製造可能である。例えば、ｎ＋ＧａＡｓ基板上にＭＢＥ
法によって次の層を順に蒸着する：５００ｎｍのｎ＋Ｇ
ａＡｓ緩衝層；８対のＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ／
Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ａｓ層（各層は厚さ１５０ｎ
ｍ、５×１０１８ｃｍ−３にｎドープ）；厚さ１００ｎ
ｍのＡｌ０．１５Ｇａ０．８５層（５×１０１８ｃｍ−
３にｎドープ）；厚さ１６４ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＡ
ｓ層（ｘは０．１５から０まで線形に減少、５×１０１
８ｃｍ−３にｎドープ）；１０ｎｍのＧａＡｓ層（３×
１０１７ｃｍ−３にｎドープ）；厚さ１２ｎｍのＧａＡ
ｓ層（意図的ドープなし）で分離された３枚の厚さ７ｎ
ｍのＩｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ層（意図的ドープなし）
；１６４ｎｍのＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層（ｘは０から０
．１５まで線形に増加、５×１０１８ｃｍ−３にｐドー
プ）；１００ｎｍのＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層（
５×１０１８ｃｍ−３にｐドープ）；８対のＡｌ０．１
５Ｇａ０．８５Ａｓ／Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ａｓ層
（各層は厚さ１５０ｎｍ、５×１０１８ｃｍ−３にｐド
ープ）；１５０ｎｍのｐ＋＋ＧａＡｓキャップ層。形成
される多層構造は従来の手段（リソグラフィ、湿式エッ
チング、金属化、劈開）によって個々のレーザへと加工
される。
【００２５】本発明によるレーザは従来の技術によって
形成可能である。しかし、以下で説明する新方法によっ
ても形成可能である。この新方法は、本発明によるレー
ザの形成に限定されるものでなく、一般的にエッジ放射
隆起導波管ＧＲＩＮＳＣＨ量子井戸レーザの形成に使用
可能である。
形成可能である。しかし、以下で説明する新方法によっ
ても形成可能である。この新方法は、本発明によるレー
ザの形成に限定されるものでなく、一般的にエッジ放射
隆起導波管ＧＲＩＮＳＣＨ量子井戸レーザの形成に使用
可能である。
【００２６】本方法は、適当な技術（ＭＢＥ，ＭＯＣＶ
Ｄ，ＣＢＥ，ＧＳＭＢＥ，ＭＯＭＢＥ，ＬＰＥおよびＶ
ＰＥを含む）によって所望される多層構造を形成するこ
とに関連する。上部層は例えばｐ＋キャッピング層であ
る。上部層上にマスキング層が形成され、このマスキン
グ層は、マスキング物質の帯が、目的とする多層構造の
隆起導波管部分に重なるようにパターン形成される。こ
のステップが図６に図示されており、番号６０は多層半
導体構造（アクティブ領域６１以外の各層は図示せず）
を示し、６２はマスキング物質の帯を示す。マスキング
物質は適当な絶縁体または適当な金属であり、例えばＷ
、または望ましくは、ＡｕＢｅ／Ｔｉ／Ａｕのようなオ
ーム接点金属である。
Ｄ，ＣＢＥ，ＧＳＭＢＥ，ＭＯＭＢＥ，ＬＰＥおよびＶ
ＰＥを含む）によって所望される多層構造を形成するこ
とに関連する。上部層は例えばｐ＋キャッピング層であ
る。上部層上にマスキング層が形成され、このマスキン
グ層は、マスキング物質の帯が、目的とする多層構造の
隆起導波管部分に重なるようにパターン形成される。こ
のステップが図６に図示されており、番号６０は多層半
導体構造（アクティブ領域６１以外の各層は図示せず）
を示し、６２はマスキング物質の帯を示す。マスキング
物質は適当な絶縁体または適当な金属であり、例えばＷ
、または望ましくは、ＡｕＢｅ／Ｔｉ／Ａｕのようなオ
ーム接点金属である。
【００２７】次に、多層構造がエッチング（湿式または
乾式）される。このエッチングは、図７のように、エッ
チングされる表面がアクティブ領域から距離ｔ（一般的
には０．１〜０．５μｍの範囲）になるような深さまで
行われる。
乾式）される。このエッチングは、図７のように、エッ
チングされる表面がアクティブ領域から距離ｔ（一般的
には０．１〜０．５μｍの範囲）になるような深さまで
行われる。
【００２８】エッチング・ステップの後には、望ましく
は、図８のように、ほぼ等方のパッシブ層の蒸着が行わ
れる。６３はパッシブ層を示す。例えばパッシブ層はＣ
ＶＤ法によるＳｉＯ２である。
は、図８のように、ほぼ等方のパッシブ層の蒸着が行わ
れる。６３はパッシブ層を示す。例えばパッシブ層はＣ
ＶＤ法によるＳｉＯ２である。
【００２９】パッシブ層の蒸着の次は平面化ステップで
ある。図９のように、平面化物質６４（例えばポリイミ
ド）は、隆起導波管の上部では非常に薄い。このことは
この本発明の重要な特徴である。
ある。図９のように、平面化物質６４（例えばポリイミ
ド）は、隆起導波管の上部では非常に薄い。このことは
この本発明の重要な特徴である。
【００３０】次に、（例えば、酸素プラズマを使用した
反応性イオン・エッチングにより）平面化層を薄くする
ことによって、オプションのパッシブ層が暴露される。 その結果が図１０に図示されている。この後、（例えば
、ＣＦ４プラズマを使用した反応性イオン・エッチング
により）パッシブ層の暴露部分が除去され、マスキング
帯が暴露される（図１１）。
反応性イオン・エッチングにより）平面化層を薄くする
ことによって、オプションのパッシブ層が暴露される。 その結果が図１０に図示されている。この後、（例えば
、ＣＦ４プラズマを使用した反応性イオン・エッチング
により）パッシブ層の暴露部分が除去され、マスキング
帯が暴露される（図１１）。
【００３１】パッシブ層が使用されない場合、平面化層
はマスキング帯が暴露されるまで薄くされる。マスキン
グ帯が絶縁体帯である場合、マスキング帯が従来技術に
よって除去された後、接点金属（例えば、上部接点がｐ
接点の場合はＡｕＢｅ／Ｔｉ／Ａｕ）が蒸着される。金
属は、ウェハ表面全体に蒸着され、パターン形成を必要
としないことに注意すべきである。マスキング帯が金属
帯である場合は除去されない。この場合は、全ウェハ表
面上への金属蒸着はオプションである。
はマスキング帯が暴露されるまで薄くされる。マスキン
グ帯が絶縁体帯である場合、マスキング帯が従来技術に
よって除去された後、接点金属（例えば、上部接点がｐ
接点の場合はＡｕＢｅ／Ｔｉ／Ａｕ）が蒸着される。金
属は、ウェハ表面全体に蒸着され、パターン形成を必要
としないことに注意すべきである。マスキング帯が金属
帯である場合は除去されない。この場合は、全ウェハ表
面上への金属蒸着はオプションである。
【００３２】上記の本発明の方法は、自己整合的方法で
あり、不安定な整合ステップを含まないため、非常に狭
い隆起導波管を有するレーザの製造をただちに可能にす
る。狭い隆起導波管は、側方高次モードを抑制すること
ができる。
あり、不安定な整合ステップを含まないため、非常に狭
い隆起導波管を有するレーザの製造をただちに可能にす
る。狭い隆起導波管は、側方高次モードを抑制すること
ができる。
【００３３】図１２を参照すると、１２０はＡｕ／Ｓｎ
／Ａｕオーム金属接点層、１２１はｎ＋ＧａＡｓ基板、
１２２は５００ｎｍのｎ＋ＧａＡｓ緩衝層、１２３は１
μｍのｎ＋Ｇａ０．６Ａｌ０．４Ａｓクラッディング層
である。領域１２４は、順に、１５０ｎｍのｎ型Ａｌｘ
Ｇａ１−ｘＡｓ（ｘは０．４から０まで線形に変化する
）勾配屈折率閉じ込め層、アクティブ領域を形成する３
対の歪みＧａＡｓ／Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ量子井戸
、１５０ｎｍのｐ型ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ勾配屈折率閉
じ込め層（ｘは０から０．４まで線形に変化する）であ
る。多層構造はさらに、１μｍのｐ＋Ａｌ０．４Ｇａ０
．６Ａｓクラッディング層１２５、ＳｉＯ２パッシブ層
１２６、ポリイミド層１２７、ＡｕＢｅ／Ｔｉ／Ａｕの
ｐオーム金属接点層１２８、ｐＧａＡｓ層１２９、およ
びｐ＋ＧａＡｓキャップ層１３０からなる。
／Ａｕオーム金属接点層、１２１はｎ＋ＧａＡｓ基板、
１２２は５００ｎｍのｎ＋ＧａＡｓ緩衝層、１２３は１
μｍのｎ＋Ｇａ０．６Ａｌ０．４Ａｓクラッディング層
である。領域１２４は、順に、１５０ｎｍのｎ型Ａｌｘ
Ｇａ１−ｘＡｓ（ｘは０．４から０まで線形に変化する
）勾配屈折率閉じ込め層、アクティブ領域を形成する３
対の歪みＧａＡｓ／Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ量子井戸
、１５０ｎｍのｐ型ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ勾配屈折率閉
じ込め層（ｘは０から０．４まで線形に変化する）であ
る。多層構造はさらに、１μｍのｐ＋Ａｌ０．４Ｇａ０
．６Ａｓクラッディング層１２５、ＳｉＯ２パッシブ層
１２６、ポリイミド層１２７、ＡｕＢｅ／Ｔｉ／Ａｕの
ｐオーム金属接点層１２８、ｐＧａＡｓ層１２９、およ
びｐ＋ＧａＡｓキャップ層１３０からなる。
【００３４】例として、図１２のレーザは、ＯＭＶＰＥ
法によって、方向のずれた［（１１０）に向かって（１
００）から２゜］ｐ＋ＧａＡｓ基板上に、大気圧の垂直
反応器内で成長された。ｐ型およびｎ型ドーパントとし
てそれぞれジエチル亜鉛およびＨ２で希釈されたジシラ
ンが使用された。基板温度は、緩衝層、クラッディング
層、閉じ込め層、およびキャップ層の成長時は７２５℃
、多重量子井戸の成長時は６２５℃であった。成長速度
は、ＧａＡｓでは１．８μｍ／時、ＡｌＧａＡｓでは３
．０μｍ／時であった。
法によって、方向のずれた［（１１０）に向かって（１
００）から２゜］ｐ＋ＧａＡｓ基板上に、大気圧の垂直
反応器内で成長された。ｐ型およびｎ型ドーパントとし
てそれぞれジエチル亜鉛およびＨ２で希釈されたジシラ
ンが使用された。基板温度は、緩衝層、クラッディング
層、閉じ込め層、およびキャップ層の成長時は７２５℃
、多重量子井戸の成長時は６２５℃であった。成長速度
は、ＧａＡｓでは１．８μｍ／時、ＡｌＧａＡｓでは３
．０μｍ／時であった。
【００３５】厚さ２００ｎｍのマスキング層はＳｉＯ２
であり、マスキング帯の幅は３μｍで、［１１０］の方
向であった。上部層は、周知のＨ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：
Ｈ２Ｏエッチングを使用して、上部勾配屈折率層の約０
．１μｍ以内にエッチングされた。低粘度ポリイミド（
ニュー・ジャージー州ニュートンのフューチュレックス
（Ｆｕｔｕｒｅｘ）社から得られるＰＣ２−１５００を
、クロロベンゼンで希釈したもの）の平面化層が、従来
のスピンオンおよび焼成処理によって形成された。
であり、マスキング帯の幅は３μｍで、［１１０］の方
向であった。上部層は、周知のＨ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：
Ｈ２Ｏエッチングを使用して、上部勾配屈折率層の約０
．１μｍ以内にエッチングされた。低粘度ポリイミド（
ニュー・ジャージー州ニュートンのフューチュレックス
（Ｆｕｔｕｒｅｘ）社から得られるＰＣ２−１５００を
、クロロベンゼンで希釈したもの）の平面化層が、従来
のスピンオンおよび焼成処理によって形成された。
【００３６】酸素プラズマ内で平面化層を反応性イオン
・エッチングして隆起上部のパッシブ層を暴露した後、
暴露されたＳｉＯ２パッシブ層は従来の緩衝ＨＦ溶液内
でエッチングされた。接点（ウェハを１００μｍまで薄
くした後に蒸着された）が４５０℃で１０秒間合金接合
された。個々のレーザは劈開によって得られた。次にレ
ーザ・チップは銅の熱溜上に接合面を下にしてマウント
された。レーザは、０．９８μｍで放射し、良好な遠方
場放射パターンとともに、非常に低いしきい値電流（例
、３．５ｍＡ）、高い差動量子効率（例、８７％）、高
い特性温度（例、２２０Ｋ）および大きい出力パワー（
例、１２０ｍＷ）を有した。ポリイミドの誘電率が低い
ため、レーザは都合の良い高周波特性を有することも期
待される。
・エッチングして隆起上部のパッシブ層を暴露した後、
暴露されたＳｉＯ２パッシブ層は従来の緩衝ＨＦ溶液内
でエッチングされた。接点（ウェハを１００μｍまで薄
くした後に蒸着された）が４５０℃で１０秒間合金接合
された。個々のレーザは劈開によって得られた。次にレ
ーザ・チップは銅の熱溜上に接合面を下にしてマウント
された。レーザは、０．９８μｍで放射し、良好な遠方
場放射パターンとともに、非常に低いしきい値電流（例
、３．５ｍＡ）、高い差動量子効率（例、８７％）、高
い特性温度（例、２２０Ｋ）および大きい出力パワー（
例、１２０ｍＷ）を有した。ポリイミドの誘電率が低い
ため、レーザは都合の良い高周波特性を有することも期
待される。
【００３７】本発明によるＴＤＢＲ隆起導波管レーザは
、ほぼ上記のように製造可能であるが、ただし、多層構
造の形成工程は、図１２の領域１２４がＴＤＢＲ構造間
に挟まれるように修正される。このようなレーザは、上
記の都合の良い特徴をほぼ対称的な遠方場パターンと結
合することが可能であり、それによって、例えば、光フ
ァイバへの高い結合効率を可能にする。
、ほぼ上記のように製造可能であるが、ただし、多層構
造の形成工程は、図１２の領域１２４がＴＤＢＲ構造間
に挟まれるように修正される。このようなレーザは、上
記の都合の良い特徴をほぼ対称的な遠方場パターンと結
合することが可能であり、それによって、例えば、光フ
ァイバへの高い結合効率を可能にする。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、遠
方場パターンの非対称性が縮小された単一モードエッジ
放射半導体レーザが実現される。これによって、すべて
の主要なパワー・レベルで確実に単一モードであり、ほ
ぼ対称的な遠方場パターンを有するレーザが実現される
。また、そのようなレーザ（それに制限されるものでは
ない）の製造方法もまた、本発明による新方法によって
あたえられる。本方法は、自己整合的方法であり、不安
定な整合ステップを含まないため、非常に狭い隆起導波
管を有するレーザの製造をただちに可能にする。狭い隆
起導波管は、側方高次モードを抑制することができるた
め、強く所望される。
方場パターンの非対称性が縮小された単一モードエッジ
放射半導体レーザが実現される。これによって、すべて
の主要なパワー・レベルで確実に単一モードであり、ほ
ぼ対称的な遠方場パターンを有するレーザが実現される
。また、そのようなレーザ（それに制限されるものでは
ない）の製造方法もまた、本発明による新方法によって
あたえられる。本方法は、自己整合的方法であり、不安
定な整合ステップを含まないため、非常に狭い隆起導波
管を有するレーザの製造をただちに可能にする。狭い隆
起導波管は、側方高次モードを抑制することができるた
め、強く所望される。
【図１】本発明によるエッジ放射レーザの例の模式図で
ある。
ある。
【図２】横分散ブラッグ反射器（ＴＤＢＲ）をもつ量子
井戸レーザの例の関連部分の伝導帯端を示す図である。
井戸レーザの例の関連部分の伝導帯端を示す図である。
【図３】本発明によるレーザの例における横波分布の図
である。
である。
【図４】本発明によるレーザの例において、ＴＤＢＲ屈
折率ステップΔｎに対する横ビーム発散の曲線を示す図
である。
折率ステップΔｎに対する横ビーム発散の曲線を示す図
である。
【図５】本発明によるレーザの例において、横遠方場パ
ターンに対する放射強度の曲線を示す図である。
ターンに対する放射強度の曲線を示す図である。
【図６】隆起導波管レーザを製造する本発明の方法にお
ける段階を示す図である。
ける段階を示す図である。
【図７】隆起導波管レーザを製造する本発明の方法にお
ける段階を示す図である。
ける段階を示す図である。
【図８】隆起導波管レーザを製造する本発明の方法にお
ける段階を示す図である。
ける段階を示す図である。
【図９】隆起導波管レーザを製造する本発明の方法にお
ける段階を示す図である。
ける段階を示す図である。
【図１０】隆起導波管レーザを製造する本発明の方法に
おける段階を示す図である。
おける段階を示す図である。
【図１１】隆起導波管レーザを製造する本発明の方法に
おける段階を示す図である。
おける段階を示す図である。
【図１２】本発明の方法によって製造された隆起導波管
レーザを示す図である。
レーザを示す図である。
１０ レーザ
１１ 基板
１２ 多層構造
１３ アクティブ領域
１４０ ＴＤＢＲ
１４１ ＴＤＢＲ
６０ 多層半導体構造
６１ アクティブ領域
６２ マスキング物質
６３ パッシブ層
６４ 平面化物質
１２０ Ａｕ／Ｓｎ／Ａｕオーム金属接点層１２１
ｎ＋ＧａＡｓ基板 １２２ ｎ＋ＧａＡｓ緩衝層 １２３ ｎ＋Ｇａ０．６Ａｌ０．４Ａｓクラッディン
グ層１２５ ｐ＋Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓクラッデ
ィング層１２６ ＳｉＯ２パッシブ層 １２７ ポリイミド層 １２８ ＡｕＢｅ／Ｔｉ／Ａｕのｐオーム金属接点層
１２９ ｐＧａＡｓ層 １３０ ｐ＋ＧａＡｓキャップ層
ｎ＋ＧａＡｓ基板 １２２ ｎ＋ＧａＡｓ緩衝層 １２３ ｎ＋Ｇａ０．６Ａｌ０．４Ａｓクラッディン
グ層１２５ ｐ＋Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓクラッデ
ィング層１２６ ＳｉＯ２パッシブ層 １２７ ポリイミド層 １２８ ＡｕＢｅ／Ｔｉ／Ａｕのｐオーム金属接点層
１２９ ｐＧａＡｓ層 １３０ ｐ＋ＧａＡｓキャップ層
Claims (15)
- 【請求項１】 単一モード光を放射するエッジ放射半
導体レーザにおいて、前記レーザの接合面、縦方向、こ
の縦方向に垂直な面内で、前記接合面に垂直な第１方向
と前記接合面に平行な第２方向を有し、前記光には、前
記第１および第２方向にそれぞれ発散を有する遠方場パ
ターンが付随し、 ａ）前記レーザが、単一の導波管構造からなり、ｂ）前
記第１方向の遠方場パターンの発散を縮小する手段を有
する ことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 ｂ）の手段が、前記接合面に本質的に
平行に配置された反射器手段からなり、前記第１方向の
発散が前記第２方向の発散の２倍以下であることを特徴
とする請求項１のレーザ。 - 【請求項３】 前記反射器手段が、第１屈折率を有す
る第１層および前記第１層に接し前記第１屈折率と異な
る第２屈折率を有する第２層からなる複数の半導体層か
らなる分散ブラッグ反射器からなることを特徴とする請
求項２のレーザ。 - 【請求項４】 前記分散ブラッグ反射器は、２λｇ＞
Λ≧λｇとなるように選択された層周期Λ（ただし、λ
ｇは前記単一モード光のレーザ内での導波された波長）
を有することを特徴とする請求項３のレーザ。 - 【請求項５】 前記縦方向に本質的に平行な２個の分
散ブラッグ反射器と、この２個のブラッグ反射器間に配
置された量子井戸とを有することを特徴とする請求項４
のレーザ。 - 【請求項６】 前記反射器が準周期的分散ブラッグ反
射器であることを特徴とする請求項３のレーザ。 - 【請求項７】 ａ）半導体レーザと、ｂ）前記レーザ
が光を放射するように前記レーザに電流を流す手段と、 ｃ）前記レーザによって放射された光の少なくとも一部
を受容するのに適合した利用手段からなる装置であって
、前記レーザが請求項１によるエッジ放射レーザである
ことを特徴とする半導体レーザを有する装置。 - 【請求項８】 前記装置が光ファイバ通信装置であり
、ｃ）の手段が光ファイバからなることを特徴とする請
求項７の装置。 - 【請求項９】 前記装置がデータ処理装置であり、ｃ
）の手段が光データ記憶手段であることを特徴とする請
求項７の装置。 - 【請求項１０】 ａ）アクティブ領域および主表面か
らなる多層半導体を準備するステップと、ｂ）隆起導波
管構造が形成されるように前記半導体を加工するステッ
プと、 ｃ）前記レーザへの電気的接点手段を形成するステップ
からなり、ステップｂ）が、 ｄ）前記主表面上にパターン形成された第１層を形成す
るステップと、 ｅ）前記パターン形成された第１層もつ主表面を、主表
面の一部がエッチングされるようにエッチング媒体に暴
露するステップ（この結果、前記アクティブ領域の上部
に、間隔をおいて、エッチングされた表面が生じ、前記
隆起導波管構造が形成される）と、 ｆ）平面化層を蒸着するステップ（この蒸着は、前記隆
起導波管構造上部の平面化層の一部が、前記エッチング
された表面上部の平面化層の一部よりも薄くなるように
行われる）と、 ｇ）前記エッチングされた表面上部の平面化層の全部分
を除去することなく、前記隆起導波管構造上部の平面化
層の一部を除去するステップと からなることを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１１】 ステップｅ）に続いてステップｆ）
の前において、ほぼ等方のパッシブ層を蒸着するステッ
プからなり、ステップｇ）の後において、前記隆起導波
管構造上部のパッシブ層の一部を除去するステップから
なることを特徴とする請求項１０の方法。 - 【請求項１２】 前記パターン形成された第１層が金
属からなることを特徴とする請求項１０の方法。 - 【請求項１３】 前記パターン形成された第１層が絶
縁物質からなり、前記方法が、ステップｇ）の後で前記
隆起導波管構造の上部の絶縁物質を除去するステップか
らなり、さらに前記方法が、前記隆起導波管構造および
前記平面化層の少なくとも一部の上部に重なる金属層を
形成するステップからなることを特徴とする請求項１０
の方法。 - 【請求項１４】 前記エッチングされた表面と前記ア
クティブ領域の間の間隔が０．１〜０．５μｍの範囲に
あることを特徴とする請求項１０の方法。 - 【請求項１５】 前記レーザに、前記アクティブ領域
に平行な方向の発散および前記アクティブ領域に垂直な
方向の発散を有する遠方場パターンが付随し、前記レー
ザが単一の導波管構造からなり、前記レーザがさらに前
記アクティブ領域に垂直な方向の発散を縮小する手段か
らなることを特徴とする請求項１０の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US631292 | 1990-12-20 | ||
| US07/631,292 US5088099A (en) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | Apparatus comprising a laser adapted for emission of single mode radiation having low transverse divergence |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04276682A true JPH04276682A (ja) | 1992-10-01 |
| JP2959902B2 JP2959902B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=24530583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3349429A Expired - Lifetime JP2959902B2 (ja) | 1990-12-20 | 1991-12-09 | 半導体レーザとそれを有する装置とその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5088099A (ja) |
| EP (1) | EP0492854B1 (ja) |
| JP (1) | JP2959902B2 (ja) |
| DE (1) | DE69104817T2 (ja) |
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| JP2006511942A (ja) * | 2002-12-20 | 2006-04-06 | クリー インコーポレイテッド | 自己整合型の半導体メサおよびコンタクト層を有する半導体デバイス、および、該デバイスに関連する構造の形成方法 |
| JP2006186275A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Toyoda Gosei Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| JP2008283096A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Hitachi Cable Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2009027205A (ja) * | 2008-11-06 | 2009-02-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
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- 1991-12-09 JP JP3349429A patent/JP2959902B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| EP0492854A2 (en) | 1992-07-01 |
| EP0492854A3 (en) | 1992-11-19 |
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