JPH0569318B2 - - Google Patents

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JPH0569318B2
JPH0569318B2 JP61290264A JP29026486A JPH0569318B2 JP H0569318 B2 JPH0569318 B2 JP H0569318B2 JP 61290264 A JP61290264 A JP 61290264A JP 29026486 A JP29026486 A JP 29026486A JP H0569318 B2 JPH0569318 B2 JP H0569318B2
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layer
group compound
compound semiconductor
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Yoshifumi Tsunekawa
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低雑音でかつ横モード特性の安定な
半導体レーザ及び半導体レーザの製造方法に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor laser with low noise and stable transverse mode characteristics, and a method for manufacturing the semiconductor laser.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体レーザ(以下LDと記す。)を光情報処理
用装置等の光源として使用する際、出射光の一部
が反射により再度共振器に戻ることにより生ずる
雑音(以下戻り光雑音と記す。)が生じ、実用に
供することが不可能になる場合がある。この戻り
光雑音を低減させる手段として、LD共振器端面
に屈折率の異なる誘電体を多層に積層して端面の
反射率を上げる方法あるいは縦モードを多軸発振
させる方法等がある。後者実施例として特開昭60
−140774,特開昭60−150682がある。
When a semiconductor laser (hereinafter referred to as LD) is used as a light source for an optical information processing device, etc., noise (hereinafter referred to as return optical noise) generated when a part of the emitted light returns to the resonator due to reflection is generated. may occur, making it impossible to put it into practical use. As a means to reduce this return light noise, there are a method of laminating multiple layers of dielectric materials with different refractive indexes on the end face of the LD resonator to increase the reflectance of the end face, or a method of causing multi-axis oscillation of the longitudinal mode. As an example of the latter, JP-A-1988
-140774 and JP-A-60-150682.

一方−族化合物半導体より成るリツジ状の
光導波路側面の埋め込みには、通常行なわれてい
る液層成長法(以下LPE法と記す。)により−
族化合物半導体層を形成する方法、あるいは有
機金属気相成長法(以下MOCVD法と記す。)の
選択成長により−族化合物半導体層を形成す
る方法がある。後者の実施例としては、ジヤパニ
ーズ ジヤーナル オブ アブライドフイジツク
ス(Japanese Journal of Applied Physics) 25巻6号L498頁−L500頁1986年がある。
On the other hand, the side surface of a ridge-shaped optical waveguide made of a - group compound semiconductor is embedded using the commonly used liquid layer growth method (hereinafter referred to as LPE method).
There is a method of forming a group compound semiconductor layer, or a method of forming a - group compound semiconductor layer by selective growth using a metal organic chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as MOCVD method). An example of the latter is found in Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 25, No. 6, pp. L498-L500, 1986.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし前述の従来技術では以下のような問題点
を有する。
However, the above-mentioned conventional technology has the following problems.

LD共振器端面に屈折率の異なる誘電体を多層
に積層し、端面反射流量を上げて戻り光による影
響を下げ戻り光雑音を低減させる方法では、反射
率を上げる為に誘電体各層の膜厚をLDの出射光
波長に対して正確に制御する必要がある。加えて
端面での反射率が高いことで出射光強度が小さく
なる。故にデイスク上への情報書き込み時のよう
に高出力が必要となる際には、LD駆動電流をさ
らに上げる必要がある。LD駆動電流の増大は、
消費電力の増大となり素子内の温度が上がり素子
の信頼性・寿命の低下をまねく。さらに多層幕積
層というLD作製工程の増加ともなる。
In the method of laminating multiple layers of dielectric materials with different refractive indexes on the end face of the LD resonator to increase the amount of end face reflection, thereby reducing the influence of returned light and reducing the return optical noise, the film thickness of each dielectric layer is adjusted to increase the reflectance. It is necessary to accurately control the output light wavelength of the LD. In addition, the high reflectance at the end face reduces the intensity of the emitted light. Therefore, when high output is required, such as when writing information onto a disk, it is necessary to further increase the LD drive current. The increase in LD drive current is
This increases power consumption and raises the temperature inside the element, leading to a reduction in the reliability and life of the element. Furthermore, the LD manufacturing process of multi-layer curtain lamination will be increased.

次に縦多軸モード発振させて戻り光雑音を低減
する方法では、二重異種接合構造(以下DH構造
と記す。)形成後上面に電極ストライブを形成し
て成る利得導波型LDを用いることが考えられる。
利得導波型LDは、縦多軸モード発振が可能であ
るり戻り光等に起因する雑音に対する影響は低減
される。しかし利得導波型LDは注入電流により
形成される利得分布により共振器内を接合に平行
な方向のレーザ発振光は導波する。したがつてレ
ーザ発振光の等位相面は平面とならず波面収差を
もつ、つまり非点収差が生じ、微小スポツトに集
光する際複雑な光学系が必要となる。さらに注入
電流の変動あるいは戻り光によつて近視野像が変
化する為光学系との結合が不安定となり、各種装
置への応用に際し問題となる。
Next, in the method of reducing return optical noise by oscillating in longitudinal multi-axis mode, a gain waveguide type LD is used, which is formed by forming an electrode stripe on the top surface after forming a double heterojunction structure (hereinafter referred to as DH structure). It is possible that
A gain waveguide type LD is capable of longitudinal multi-axis mode oscillation and has reduced effects on noise caused by returned light and the like. However, in the gain waveguide type LD, the laser oscillation light in the direction parallel to the junction is guided inside the resonator due to the gain distribution formed by the injection current. Therefore, the equiphase front of the laser oscillation light is not a plane but has wavefront aberration, that is, astigmatism occurs, and a complicated optical system is required to focus the light on a minute spot. Furthermore, the near-field image changes due to fluctuations in the injected current or returned light, making the coupling with the optical system unstable, which poses a problem when applied to various devices.

上記問題点を考慮して考案された実施例(特開
昭60−150682)を第3図に示す。第3図b,cに
この素子の断面図を示す。活性層302下に形成
されている溝形状が共振器の中央部に端面近傍で
異なつている。第3図cの如く電流阻止層301
に電流注入溝幅に比べて広いくぼみを形成するこ
とにより、屈折率導波路幅が電流注入幅に比べて
充分広くなりその結果利得導波機構が素子中央部
に形成され縦多軸モード発振が得られる。したが
つて共振器端面近傍で屈折率導波機構、中央部で
利得導波機構を有するLDとなる。しかしながら
この構造を実現する為には、電流素子層301形
成後に深さの異なる溝形成という複雑な工程が必
要であり、かつLPE法により各層を形成してい
るので膜厚の制御性に問題がある。複雑な形状の
基板の形成による溝形状のバラツキおよび各成長
層の膜厚のバラツキはLD素子のバラツキに結び
付く。LPE法では溝部と平坦部での各層の成長
速度が大きく異なる為、膜厚制御には困難がとも
ない特性のバラツキが大きく問題となる。
FIG. 3 shows an embodiment (Japanese Unexamined Patent Publication No. 150682/1982) devised in consideration of the above problems. Figures 3b and 3c show cross-sectional views of this element. The shape of the groove formed under the active layer 302 is different in the central part of the resonator near the end face. A current blocking layer 301 as shown in FIG.
By forming a recess that is wider than the current injection groove width, the refractive index waveguide width becomes sufficiently wider than the current injection width, and as a result, a gain waveguide mechanism is formed in the center of the element, and longitudinal multi-axis mode oscillation occurs. can get. Therefore, the LD has a refractive index waveguide mechanism near the resonator end face and a gain waveguide mechanism in the center. However, in order to realize this structure, a complicated process of forming grooves of different depths after forming the current element layer 301 is required, and since each layer is formed by the LPE method, there is a problem in controllability of the film thickness. be. Variations in the groove shape and variations in the film thickness of each grown layer due to the formation of a substrate with a complicated shape lead to variations in the LD element. In the LPE method, the growth rate of each layer in the groove and flat areas differs greatly, making it difficult to control the film thickness and causing large variations in properties.

さらに、−族化合物半導体層の積層による
DH構造を有するリツジ状導波路を前述のLPE法
あるいはMOCVD法による−族化合物半導
体層により埋め込んで成るLDでは、活性領域外
を流れる無効電流の影響を無視することが出来な
かつた。そこで本発明はこのような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、低光出力
動作から高光出力動作まで安定な単一横モード発
振を行ない、かつ縦多軸モード発振により戻り光
雑音を抑えかつ非点隔差の小さいレーザ光を出射
し、かつ活性領域外を流れる無効電流を極力抑え
た低しきし値電流発振する半導体レーザを提供す
るところにある。
Furthermore, by stacking − group compound semiconductor layers,
In an LD in which a ridge-shaped waveguide having a DH structure is embedded with a - group compound semiconductor layer formed by the above-mentioned LPE method or MOCVD method, the influence of reactive current flowing outside the active region cannot be ignored. Therefore, the present invention is intended to solve these problems.The purpose of the present invention is to perform stable single transverse mode oscillation from low optical output operation to high optical output operation, and to reduce the return light by vertical multi-axis mode oscillation. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser that emits laser light with suppressed noise and small astigmatism difference, and oscillates with a low threshold current in which reactive current flowing outside the active region is suppressed as much as possible.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の半導体レーザは、活性層上のクラツド
層を一部残すように形成された−族化合物半
導体より成るリツジ状の光導波路を有し、かつ該
光導波路側面に半導体層よりなる埋め込み層を有
して成る半導体レーザにおいて、該光導波路の幅
は少なくとも一法の共振器端面近傍で中央部より
狭く、かつ該埋め込み層は−族化合物半導体
より成る該半導体層であることを特徴とする。
The semiconductor laser of the present invention has a ridge-shaped optical waveguide made of a - group compound semiconductor formed so as to leave a part of the cladding layer on the active layer, and a buried layer made of a semiconductor layer on the side surface of the optical waveguide. The semiconductor laser is characterized in that the width of the optical waveguide is narrower in the vicinity of at least one resonator end face than in the center, and the buried layer is the semiconductor layer made of a - group compound semiconductor.

〔作用〕[Effect]

まず、活性層上のクラツド層を一部残すように
形成された−族化合物半導体等よりなるリツ
ジ状の光導波路の構成要素となる部分を有し、そ
のリツジの端面を−族化合物半導体等の屈折
率よりも小さい屈折率を有するZnSeなどの−
族化合物半導体等で埋め込むことにより、リツ
ジ状の部分とその側面の部分との屈折率差を少な
くすることができ、リツジ状の光導波路の幅をあ
る程度広くしても単一横モード発振が可能とな
る。さらに、このリツジ状の光導波路の幅を広く
けいることにより、電流出力を上げて、光密度を
上げても素子特性は劣化しないので、高い光出力
を得ることができる。しかし、もし活性層までは
エツチング除去してリツジ状の光導波路を形成し
てしまうと、光導波路の屈折率とその側面に埋め
込み形成した部分の屈折率との差が大きい場合に
は、リツジ状の光導波路の幅を制御が困難なほど
に非常に狭くしないと単一横モード発振ができな
かつたり、仮にそのリツジ状の光導波路の幅を広
くすると高次横モード発振となつてしまう問題が
ある。
First, it has a part that will become a constituent element of a ridge-shaped optical waveguide made of a - group compound semiconductor, etc., which is formed so as to leave a part of the cladding layer on the active layer, and the end face of the ridge is made of a - group compound semiconductor, etc. − such as ZnSe, which has a refractive index smaller than the −
By filling the optical waveguide with a group compound semiconductor, etc., it is possible to reduce the difference in refractive index between the ridge-shaped part and its side parts, and even if the width of the ridge-shaped optical waveguide is widened to some extent, single transverse mode oscillation is possible. becomes. Furthermore, by widening the width of this ridge-shaped optical waveguide, even if the current output is increased and the optical density is increased, the device characteristics do not deteriorate, so that a high optical output can be obtained. However, if the active layer is removed by etching to form a ridge-shaped optical waveguide, if there is a large difference in the refractive index of the optical waveguide and the refractive index of the part embedded in the side surface, the ridge-shaped optical waveguide will be formed. The problem is that single transverse mode oscillation cannot be achieved unless the width of the optical waveguide is made extremely narrow and difficult to control, and if the width of the ridge-shaped optical waveguide is made wide, higher-order transverse mode oscillation occurs. be.

さらに、本発明の上記構成によれば、共振器中
央部では利得導波機構によりレーザ発振光が導波
される為戻り光雑音の少ない縦多軸モード発振を
行ない、出射端面近傍では屈折率導波機構により
レーザ発振光が導波される為非点隔差の少ない安
定した単一横モード発振が可能であり、かつ高抵
抗の−族化合物半導体で埋め込んだ構造であ
る為無効電流の極めて少なくなり低しきい値で発
振する半導体レーザとなる。
Furthermore, according to the above configuration of the present invention, since the laser oscillation light is guided by the gain waveguide mechanism in the central part of the resonator, vertical multi-axis mode oscillation with less return light noise is performed, and in the vicinity of the output end face, the laser oscillation light is guided by the refractive index guide. Since the laser oscillation light is guided by a wave mechanism, stable single transverse mode oscillation with little astigmatism difference is possible, and since the structure is embedded with a high-resistance - group compound semiconductor, the reactive current is extremely small. This results in a semiconductor laser that oscillates at a low threshold.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の実施例を説明する、ここではリ
ブを構成する部分に−族化合物半導体の代表
であるAlGaAs系を使用するが他の化合物半導体
についても同様である。
Embodiments of the present invention will be described below. Here, AlGaAs-based material, which is a representative of - group compound semiconductors, is used for the portions constituting the ribs, but the same applies to other compound semiconductors.

(実施例 1) 第1図に本発明における1実施例を示す。第1
図aは共振器端面近傍の断面図を、第1図bは中
央部での断面図を示す。第2図に本発明の実施例
の構造を達成する為のプロセスを示す。以下第2
図を用いて本発明を説明する。
(Example 1) FIG. 1 shows an example of the present invention. 1st
Figure 1a shows a cross-sectional view near the end face of the resonator, and Figure 1b shows a cross-sectional view at the center. FIG. 2 shows a process for achieving the structure of an embodiment of the invention. 2nd below
The present invention will be explained using figures.

n型GaAs基板201に、n型GaAsバツフア
ー層202、n型AlxGa1-xAS第1のクラツド層
203、AlyGa1-yAS活性層(x>y)204、
p型AlzGa1-zAs第2のクラツド層(z>y)2
05、p型GaAsコンタクト層206より成る
DH構造を連続して形成する。(第2図a)上記
各層の形成には、LPE法・MOCVD法あるいは
MBE法等のいかなる方法でも可能である。次い
で通常のフオトリソグラフイ工程によりエツチン
グ用のレジストマスク207を形成する。(第2
図b) レジストマスク207の形状は第2c図の斜線
208で示す如く形状である。続いてレジストマ
スク207をエツチング用のマスクとしてp型
GaAsコンタクト層206、およびp型AlzGa1-z
As第2のクラツド層205の1部をエツチング
する。この時、活性層204上の第2のクラツド
層205が、活性層204上に一部残るように、
かつリツジ状にエツチングを行うのが特徴であ
る。その後に、レジストマスク207を除去す
る。(第2図d)次に−族化合物半導体ZnSe
埋め込み層209をMOCVD法により形成する。
(第2図e)ZnSe以外の他の−族化合物半導
体の使用も可能である。続いてフオトリソグラフ
イ工程およびZnSe埋め込み層209のエツチン
グ工程を実施する。エツチング後の素子の上面図
を第2図gに示す。斜線部分が−族化合物半
導体層、中央部のストライブは、エツチングによ
りp型GaAsコンタクト層206が露出している
部分である。以後p側電極210形成、裏面の基
板ケンマ工程、続いてn側電極211を形成して
本発明の半導体レーザとなる。
An n-type GaAs substrate 201, an n-type GaAs buffer layer 202, an n-type Al x Ga 1-x AS first cladding layer 203, an Al y Ga 1-y AS active layer (x>y) 204,
p-type Al z Ga 1-z As second cladding layer (z>y) 2
05, consisting of p-type GaAs contact layer 206
Continuously forms DH structures. (Figure 2a) The above layers can be formed using LPE method, MOCVD method or
Any method such as the MBE method is possible. Next, a resist mask 207 for etching is formed by a normal photolithography process. (Second
Figure b) The shape of the resist mask 207 is as shown by diagonal lines 208 in Figure 2c. Next, the resist mask 207 is used as an etching mask for p-type etching.
GaAs contact layer 206 and p-type Al z Ga 1-z
Etch a portion of As second cladding layer 205. At this time, a portion of the second cladding layer 205 on the active layer 204 remains on the active layer 204.
It is also characterized by etching in a ridge shape. After that, the resist mask 207 is removed. (Figure 2 d) Next, - group compound semiconductor ZnSe
A buried layer 209 is formed by MOCVD.
(FIG. 2e) It is also possible to use - group compound semiconductors other than ZnSe. Subsequently, a photolithography process and an etching process for the ZnSe buried layer 209 are performed. A top view of the device after etching is shown in FIG. 2g. The shaded area is the - group compound semiconductor layer, and the central stripe is the part where the p-type GaAs contact layer 206 is exposed by etching. Thereafter, a p-side electrode 210 is formed, a backside substrate cutting process is performed, and then an n-side electrode 211 is formed to complete the semiconductor laser of the present invention.

本発明で使用したZnSe埋め込み層209の屈
折流量は、いかなるAl混晶比のAlGaAs層より小
さい値であり、禁制帯幅はいかなるAl混晶比の
AlGaAs層よりも広い材料である。したがつて本
発明により形成される導波路は、ZnSe層による
レーザ発振光の吸収は生じない為接合に水平な方
向に複素屈折率の実数部により形成される屈折率
差が生じ、屈折率導波路となる。加えて接合に水
平な方向の屈折率差を決定する重要なパラメータ
である第2のクラツド層のエツチング後の残り膜
厚は、ZnSe層の屈折率が小さい為AlGaAs層埋
め込みの場合より厚くしても単一横モード発振が
可能な屈折率差が得られる。
The refraction flow rate of the ZnSe buried layer 209 used in the present invention is smaller than that of the AlGaAs layer with any Al mixed crystal ratio, and the forbidden band width is smaller than that of the AlGaAs layer with any Al mixed crystal ratio.
It is a wider material than the AlGaAs layer. Therefore, in the waveguide formed according to the present invention, since absorption of laser oscillation light by the ZnSe layer does not occur, a refractive index difference formed by the real part of the complex refractive index occurs in the direction horizontal to the junction, and the refractive index guide It becomes a wave path. In addition, the remaining film thickness after etching of the second cladding layer, which is an important parameter that determines the refractive index difference in the direction horizontal to the junction, is thicker than that in the case of an embedded AlGaAs layer because the refractive index of the ZnSe layer is small. Also, a refractive index difference that enables single transverse mode oscillation can be obtained.

共振器端面近傍では上記屈折率導波路の幅と電
流注入幅を同程度として屈折率導波機構としてい
るので、安定な単一横モード発振が可能でかつ非
点隔差の極めて小さなレーザ光が出射される。
Near the end face of the resonator, the width of the refractive index waveguide and the current injection width are approximately the same, creating a refractive index waveguide mechanism, which enables stable single transverse mode oscillation and emits laser light with an extremely small astigmatism difference. be done.

一方共振器中央部では上記屈折率導波路の幅を
電流注入幅より充分広くすることで利得導波機構
となり縦多軸モード発振となり戻り光雑音を極力
抑えることが出来る。
On the other hand, in the center of the resonator, by making the width of the refractive index waveguide sufficiently wider than the current injection width, it becomes a gain waveguide mechanism, resulting in vertical multi-axis mode oscillation, and returning optical noise can be suppressed as much as possible.

さらにZnSe層はAlGaAe層よりかなり抵抗率
が高い材料であるので電流狭窄が有効に行なわれ
活性領域外を流れる無効電流を極力抑えることが
出来る。
Furthermore, since the ZnSe layer is a material with considerably higher resistivity than the AlGaAe layer, current confinement is effectively performed and reactive current flowing outside the active region can be suppressed as much as possible.

(実施例 2) 第4図は本発明の他の実施例を示す構造であ
る。第4図aは共振器端面近傍での断面図、第4
図bは共振器中央部での断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 4 shows a structure showing another embodiment of the present invention. Figure 4a is a cross-sectional view near the resonator end face;
Figure b is a cross-sectional view at the center of the resonator.

本実施例は前述の(実施例1)でのリブ導波路
形成において、エツチングを活性層402下
GaAs基板側へ進行させた後に、ZnSe埋め込み層
401で埋め込んだ構造である。
In this example, etching was performed under the active layer 402 in forming the rib waveguide in the above-mentioned (Example 1).
This is a structure in which the ZnSe buried layer 401 is buried after advancing toward the GaAs substrate side.

縦多軸モード発振・安定した単一横モード発振
および非点隔差が極めて小さくなる理由、加えて
無効電流が極めて少なくなる理由は(実施例1)
の項と同様である。
The reason why vertical multi-axis mode oscillation, stable single transverse mode oscillation, and astigmatism difference are extremely small, as well as the reason why reactive current is extremely small (Example 1)
This is the same as the section.

〔発明の効果」 以上述べたように本発明によれば以下のような
効果が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

1 共振器中央部では、光の導波が利得導波機構
によりなされているので本発明のLDは縦多軸
モード発振となる。故に戻り光雑音が極めて小
さな値となる。
1. In the center of the resonator, light is guided by a gain waveguide mechanism, so the LD of the present invention exhibits longitudinal multi-axis mode oscillation. Therefore, the return optical noise becomes an extremely small value.

2 1たる理由により光情報処理用光源等幅広く
応用することが出来る。
2. For this reason, it can be widely applied as a light source for optical information processing.

3 少なくとも一方の共振器端面近傍では、光の
導波が屈折率導波機構によりなされているの
で、通常の屈折率導波型LDと同様本発明のLD
も注入電流の変化に対しても安定な単一横モー
ド発振が得られる。
3. In the vicinity of at least one resonator end face, light is guided by a refractive index waveguide mechanism, so the LD of the present invention
Also, stable single transverse mode oscillation can be obtained even with changes in injection current.

4 3と同様の理由により、非点隔差の極めて小
さなレーザ発振光が得られる。
4 For the same reason as in 3, laser oscillation light with an extremely small astigmatism difference can be obtained.

5 1,3,4なる理由により、本発明のLDを
光学ヘツド等へ組み込む際、出射ビーム整形等
に必要な複雑な光学系を必要としない。故に簡
素化・軽量化がはかられる。
5. For reasons 1, 3, and 4, when the LD of the present invention is incorporated into an optical head or the like, a complicated optical system required for output beam shaping, etc. is not required. Therefore, simplification and weight reduction can be achieved.

6 高抵抗率の層が得られる−族化合物半導
体により電流狭窄層を形成しているので、活性
領域外を流れる無効電流を極力抑えることが出
来る。故にしきい値電流の低減に有効である。
6. Since the current confinement layer is formed of a - group compound semiconductor that provides a layer with high resistivity, it is possible to suppress the reactive current flowing outside the active region as much as possible. Therefore, it is effective in reducing the threshold current.

7 本発明は膜質・膜厚の大面積にわたる均一
性・再現性に秀れたMOCVD法の2段階成長
により作製可能な構造であるので、作製された
本発明のLDの特性も均一性・再現性および信
頼性の秀れたものである。
7 The present invention has a structure that can be manufactured by two-step growth using the MOCVD method, which has excellent uniformity and reproducibility over a large area in film quality and thickness, so the characteristics of the LD of the present invention also have uniformity and reproducibility. It has excellent performance and reliability.

8 本発明のLDは以上に述べたように、低雑音
で横モードの安定性に秀れ、非点隔差も小さな
LDである。故に本発明のLDに共振器端面に保
護膜を形成し端面劣化を防ぐことにより、上記
特性に加え高出力特性が得られる。
8 As mentioned above, the LD of the present invention has low noise, excellent transverse mode stability, and small astigmatism difference.
It is LD. Therefore, by forming a protective film on the resonator end face of the LD of the present invention to prevent end face deterioration, high output characteristics can be obtained in addition to the above characteristics.

9 埋め込み槽の−族化合物半導体の屈折率
が小さい為上側クラツド層の残り膜厚を変える
ことで近視野像のスポツトサイズを制御できる
構造であるので、高出力化に有効である。
9. Since the refractive index of the - group compound semiconductor in the buried tank is small, the spot size of the near-field image can be controlled by changing the remaining film thickness of the upper cladding layer, which is effective for increasing output.

10 現在低雑音化には高周波重量法が有効とされ
ているが、本発明のLDはそのような付加的な
方法を必要とせず低雑音化を実現できる。故に
付加的な回路を必要とせず小型化・軽量化・低
価格化が実現できる。
10 Currently, the high-frequency weight method is considered effective for reducing noise, but the LD of the present invention can achieve lower noise without requiring such an additional method. Therefore, it is possible to realize miniaturization, weight reduction, and cost reduction without the need for additional circuits.

11 −族化合物半導体等からなる活性層上
に、同じく−族化合物半導体等からなるク
ラツド層を一部残した状態で、クラツド層をリ
ツジ状に加工して光導波路の構成要素としてい
る。それ故、そのリツジ状の光導波路の構成要
素の側面を、GaAsなどの−族化合物半導
体等よりも屈折率の小さいZnSeなどの−
族化合物半導体等で埋め込んでも、リツジ状の
部分とその側面の部分との屈折率差を少なくす
ることができ、リツジ状の光導波路の構成要素
の幅をある程度広くしても単一横モード発振が
可能となる。さらに、このリツジ状の光導波路
の構成要素の幅を広くできることにより、電流
出力を上げて、光密度を上げても素子特性は劣
化しないので、高い光出力を得ることができ
る。
11 On the active layer made of a - group compound semiconductor or the like, a part of the cladding layer made of a - group compound semiconductor or the like is left and the cladding layer is processed into a ridge shape to form a component of an optical waveguide. Therefore, the side surfaces of the ridge-shaped optical waveguide components are made of −
Even if the ridge-shaped optical waveguide is buried with a group compound semiconductor, etc., the difference in refractive index between the ridge-shaped part and its side parts can be reduced, and single transverse mode oscillation can be achieved even if the width of the ridge-shaped optical waveguide components is widened to some extent. becomes possible. Furthermore, by increasing the width of the constituent elements of this ridge-shaped optical waveguide, even if the current output is increased and the optical density is increased, the device characteristics do not deteriorate, so that high optical output can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図a,bは本発明のLDの一実施例を示す
断面図。第2図a〜gは本発明のLDを実現する
ための作製工程図。第3図a〜cは従来例を示す
図。第4図a〜bは本発明のLDの一実施例を示
す断面図。 201……n型GaAs基板、202……n型
GaAsバツフアー層、203……n型AlxGa1-xAs
第1のクラツド層、204……AlyGa1-yAs活性
層、205……p型AlzGa1-zAs第2のクラツド
層、206……p型GaAsコンタクト層、20
7,208……エツチング用レジストマスク、2
09……ZnSe埋め込み層、210……p側電極、
211……n側電極、301……電流阻止層、3
02……活性層、401……ZnSe埋め込み層、
402……活性層。
FIGS. 1a and 1b are cross-sectional views showing one embodiment of the LD of the present invention. FIGS. 2a to 2g are manufacturing process diagrams for realizing the LD of the present invention. FIGS. 3a to 3c are diagrams showing a conventional example. FIGS. 4a to 4b are cross-sectional views showing one embodiment of the LD of the present invention. 201...n-type GaAs substrate, 202...n-type
GaAs buffer layer, 203...n-type Al x Ga 1-x As
First cladding layer, 204... Al y Ga 1-y As active layer, 205... p-type Al z Ga 1-z As second cladding layer, 206... p-type GaAs contact layer, 20
7,208...Resist mask for etching, 2
09...ZnSe buried layer, 210...p side electrode,
211...n-side electrode, 301...current blocking layer, 3
02...Active layer, 401...ZnSe buried layer,
402...Active layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 基板上に形成され、かつ−族化合物
半導体を構成要素とする第1導電型の第1のク
ラツド層、 (b) 前記第1のクラツド層上に形成され、かつ
−族化合物半導体を構成要素とする活性層、 (c) 前記活性層上に形成され、かつ膜厚が厚いリ
ツジ状の第1部分と、その第1部分の両側の前
記活性層上に、前記第1部分と連続して形成さ
れ、かつ膜厚が前記第1部分よりも薄い第2部
分とからなる第2導電型の−族化合物半導
体を構成要素とする第2のクラツド層、 (d) 前記第2のクラツド層の前記第1部分上に形
成され、かつ−族化合物半導体を構成要素
とする第2導電型のコンタクト層、 (e) 前記第2のクラツド層の屈折率よりも小さな
屈折率を有し、かつ前記第2のクラツド層の前
記第1部分の側面部と前記第2部分の上面部と
に接するように、埋め込み形成された−族
化合物半導体を構成要素とする埋め込み層、と
を有し、 (f) 前記第2のクラツド層のリツジ状の前記第1
部分は、屈折率導波路の一部を構成するよう
に、前記第2のクラツド層の長手方向の端部に
おいては第1の幅を持ち、かつ利得導波路の一
部を構成するように、前記第2のクラツド層の
長手方向の中央部においては前記第1の幅より
も広い幅の第2の幅を有することを特徴とする
半導体レーザ。 2 (a) 基板上に−族化合物半導体を構成要
素とする第1導電型の第1のクラツド層を形成
する工程、 (b) 前記第1のクラツド層上に−族化合物半
導体を構成要素とする活性層を形成する工程、 (c) 前記活性層上に−族化合物半導体を構成
要素とする第2導電型の第2のクラツド層を形
成する工程、 (d) 前記第2のクラツド層上に−族化合物半
導体を構成要素とする第2導電型のコンタクト
層を形成する工程、 (e) 前記第2のクラツド層及び前記コンタクト層
を選択的にエツチングすることにより、前記第
2のクラツド層を膜厚が厚いリツジ状の第1部
分と、その第1部分の両側の前記活性層上に、
前記第1部分と連続して形成され、かつ膜厚が
前記第1部分よりも薄い第2部分とを有する形
状にする工程、 (f) 前記第2のクラツド層の屈折率よりも小さな
屈折率を有し、かつ前記第2のクラツド層の前
記第1部分の側面部と前記第2部分の上面部と
に接するように、−族化合物半導体を構成
要素とする埋め込み層を、前記選択的にエツチ
ングされた前記第2のクラツド層上に形成する
工程、とを有し、 (g) 前記第2のクラツド層を選択的にエツチング
することにより、前記第2のクラツド層のリツ
ジ状の前記第1部分は、屈折率導波路の一部を
構成するように、前記第2のクラツド層の長手
方向の端部においては第1の幅を持ち、かつ利
得導波路の一部を構成するように、前記第2の
クラツド層の長手方向の中央部においては前記
第1の幅よりも広い幅の第2の幅を有する形状
とすることを特徴とする半導体レーザの製造方
法。
[Claims] 1. (a) a first cladding layer of a first conductivity type formed on a substrate and having a - group compound semiconductor as a component; (b) a first cladding layer formed on the first cladding layer; , and an active layer comprising a - group compound semiconductor as a constituent element, (c) a thick ridge-shaped first portion formed on the active layer, and a thick ridge-shaped first portion formed on the active layer on both sides of the first portion; , a second cladding layer composed of a - group compound semiconductor of a second conductivity type, which is formed continuously with the first part and has a thickness thinner than the first part; d) a contact layer of a second conductivity type formed on the first portion of the second cladding layer and having a -group compound semiconductor as a component; (e) a contact layer having a refractive index lower than that of the second cladding layer; Embedded material has a small refractive index and is embedded so as to be in contact with the side surface of the first portion and the top surface of the second portion of the second cladding layer. (f) the ridge-shaped first layer of the second cladding layer;
the portion has a first width at a longitudinal end of the second cladding layer so as to constitute part of a refractive index waveguide, and to constitute part of a gain waveguide; A semiconductor laser characterized in that the second cladding layer has a second width wider than the first width at a central portion in the longitudinal direction. 2 (a) forming a first cladding layer of a first conductivity type having a - group compound semiconductor as a constituent element on the substrate; (b) forming a - group compound semiconductor as a constituent element on the first cladding layer; (c) forming a second cladding layer of a second conductivity type having a - group compound semiconductor as a component on the active layer; (d) forming a second cladding layer on the second cladding layer; (e) forming a contact layer of a second conductivity type comprising a di-group compound semiconductor; (e) selectively etching the second cladding layer and the contact layer; on a thick ridge-shaped first part and the active layer on both sides of the first part,
forming a second part continuous with the first part and having a thickness thinner than the first part; (f) having a refractive index smaller than the refractive index of the second cladding layer; and in contact with the side surface of the first portion and the top surface of the second portion of the second cladding layer, a buried layer comprising a - group compound semiconductor is selectively added. (g) selectively etching the second cladding layer to form a ridge-like structure on the second cladding layer; one portion has a first width at a longitudinal end of the second cladding layer so as to constitute a portion of a refractive index waveguide and constitute a portion of a gain waveguide. . A method of manufacturing a semiconductor laser, characterized in that the second cladding layer has a shape having a second width wider than the first width at a central portion in the longitudinal direction.
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JPS61144894A (en) * 1984-12-19 1986-07-02 Sony Corp Manufacture of semiconductor laser

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