JPH0575207A

JPH0575207A - 共振器型半導体光装置及びその製法

Info

Publication number: JPH0575207A
Application number: JP26302391A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Yamamoto; 喜久山本; Masahiro Ikeda; 正宏池田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体発光層と、それを挟むように相対向し
ている第１及び第２の反射膜と、上記半導体発光層と上
記第１及び第２の反射膜のそれぞれとの間に配されてい
る第１及び第２の半導体層とを有し、上記半導体発光層
から励起用光または励起用電流の供給により得られる自
然放出光がレーザモードに結合することによってレーザ
光が得られる共振器型半導体光装置において、上記半導
体発光層から得られる自然放出光がレーザモードに結合
する効率を高め、励起用光まはた励起用電流に大きな値
を必要としないようにする。【構成】上記共振器型半導体光装置において、上記第
１及び第２の反射膜のいずれか一方または双方が、上記
半導体発光層に対して外方に膨出している弯曲部を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、共振器型半導体光装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原理的に、図１４を伴って次に述
べる共振器型半導体光装置が提案されている。

【０００３】すなわち、半導体発光層１と、それらを挟
むように相対向している第１及び第２の反射膜２及び３
と、半導体発光層１と反射膜２及び３のそれぞれとの間
に配されている第１及び第２の半導体層４及び５とを有
する。

【０００４】この場合、半導体発光層１は、ＡｌＧａＡ
ｓ系でなる井戸層としての半導体層部１Ｗとその相対向
する主面上にそれらとそれぞれ接して形成されてＡｌＧ
ａＡｓ系でなるバリア層としての半導体層部１Ｂ及び１
Ｂ′とを有する量子井戸構造を有する。

【０００５】また、反射膜２及び３は、金属膜または誘
電体多層膜でなるか、または金属膜と誘電体膜とがそれ
らの順にまたはその逆の順に積層されている積層体でな
り、ともに、半導体発光層１と各部が平行に延長してい
る。

【０００６】さらに、半導体層４及び５は、ＡｌＧａＡ
ｓ系でなり、半導体発光層１を構成している井戸層とし
ての半導体層部１Ｗに比し広いバンドギャップエネルギ
を有し、ともに、反射膜２及び３が半導体発光層と各部
平行に対向しているように各部等しい厚さを有してい
る。

【０００７】以上が、従来提案されている原理的な共振
器型半導体光装置の構成である。

【０００８】このような構成を有する従来の共振器型半
導体光装置によれば、（Ａ）（ａ）半導体発光層１に、
励起用光（図示せず）を、外部から、反射膜２及び半導
体層４を介してまたは反射膜３及び半導体層５を介して
入射させるか、または（ｂ）半導体層４及び５にそれぞ
れｎ型及びｐ型またはｐ型及びｎ型の導電型を予め付与
させておき、また、反射膜２及び３を金属膜として第１
及び第２の電極層とし、または金属膜でなる反射膜２及
び３にそれぞれ第１及び第２の電極層を付し、そして、
それら第１及び第２の電極層間に反射膜３側を正とする
電源を接続することによって、半導体発光層１に、励起
用電流を、半導体層４及び５を介して注入させれば、
（Ｂ）半導体発光層１から自然放出光が得られ、そし
て、その自然放出光が、反射膜２及び３間で半導体層４
及び５のいずれか一方または双方の光学的厚さによって
決まる波長のレ―ザモ―ドに結合することによって、反
射膜２及び３のいずれか一方または双方から、半導体層
４及び５のいずれか一方または双方の光学的厚さによっ
て決まる波長を有するレーザ光が、外部に出射して得ら
れる。

【０００９】また、半導体発光層１に、上述したように
して、励起用電流を注入させ、そして、その状態で、外
部から、上述したレーザ光の波長を有する信号光を、半
導体発光層１に、反射膜２及び半導体層４を介してまた
は反射膜３及び半導体層５を介して入射させれば、上述
したと同様に半導体発光層１から得られる自然放出光
が、上述したと同様の波長のレ―ザモ―ドに結合するこ
とによって、反射膜２及び３のいずれか一方または双方
から、信号光が入射する区間において信号光が入射され
ていない区間に比し強度増幅されている、上述したレー
ザ光と同様の波長を有するレーザ光が、外部に出射して
得られ、従って、光スイッチとしての機能が得られる。

【００１０】また、従来、図１５を伴って、次に述べる
共振器型半導体光装置も提案されている。

【００１１】すなわち、例えばｎ型を有し且つ例えばＧ
ａＡｓでなる半導体基板１１上に、ｎ型を有する半導体
分布反射器１２が形成されている。この半導体分布反射
器１２は、互に等しい光学的な厚さを有する、例えばＡ
ｌＡｓでなり且つ例えば６１０Ａの厚さを有する高屈折
率半導体層１２Ｈと例えばＧａＡｓでなり且つ例えば４
８０Ａの厚さを有する低屈折率半導体層１２Ｌとが、順
次交互に、且つ最下層を低屈折率半導体層１２Ｌとし、
最上層を高屈折率半導体層１２Ｈとして、積層されてい
る構成を有する。

【００１２】また、半導体分布反射器１２上に、半導体
発光層１３が、アイランド状に形成されている。

【００１３】この半導体発光層１３は、図１４で上述し
た従来の共振器型半導体光装置の場合の半導体発光層１
と同様に、ＡｌＧａＡｓ系でなる井戸層としての半導体
層部１３Ｗとその相対向する主面上にそれらとそれぞれ
接して形成されているＡｌＧａＡｓ系でなるバリア層と
しての半導体層部１３Ｂ及び１３Ｂ′とを有する量子井
戸構造を有する。

【００１４】さらに、半導体発光層３上に、ｐ型を有す
る半導体分布反射器１４が形成されている。このｐ型の
半導体分布反射器１４は、ｎ型の半導体分布反射器１２
の高屈折率半導体層１２Ｈ及び低屈折率半導体層１２Ｌ
と等しい光学的な厚さを有する、例えばＡｌＡｓでなり
且つ例えば６１０Ａの厚さを有する高屈折率半導体層１
４Ｈと例えばＧａＡｓでなり且つ例えば４８０Ａの厚さ
を有する低屈折率半導体層１４Ｌとが、順次交互に、且
つ最下層を高屈折率半導体層１４Ｈとし、最上層を低屈
折率半導体層１４Ｌとして、積層されている構成を有す
る。

【００１５】また、半導体分布反射器１２上に、例えば
ポリイミド樹脂でなる絶縁層１５が、半導体発光層１３
及び半導体分布反射器１４を外側方から埋めるように形
成されている。

【００１６】さらに、半導体基板１１に、半導体分布反
射器１２側とは反対側において、半導体発光層１３を半
導体分布反射器１２及び半導体基板１１を介して外部に
臨ませる窓１７Ｗを有する電極層１７が形成されてい
る。

【００１７】また、半導体分布反射器１４上に、他の電
極層１８が、絶縁層１５上に延長して形成されている。

【００１８】以上が、従来提案されている共振器型半導
体光装置の他の構成である。

【００１９】このような構成を有する従来の共振器型半
導体光装置によれば、電極層１７及び１８間に、電源
を、電極層１８側を正極性として接続すれば、半導体発
光層１３に、半導体基板１１、半導体分布反射器１２及
び１４を介して電流が励起用電流として注入され、これ
にもとずき、半導体発光層１３から自然放出光が得ら
れ、そして、その自然放出光が、半導体分布反射器１２
を構成している高屈折率半導体層１２Ｈ及び低屈折率半
導体層１２Ｌ、及び半導体分布反射器１４を構成してい
る高屈折率半導体層１４Ｈ及び低屈折率半導体層１４Ｌ
の厚さによって決まる波長のレ―ザモ―ドに結合するこ
とによって、半導体分布反射器１２側から、半導体基板
１１を介し且つ電極層１７の窓１７Ｗを介して、半導体
分布反射器１２を構成している高屈折率半導体層１２Ｈ
及び低屈折率半導体層１２Ｌ、及び半導体分布反射器１
４を構成している高屈折率半導体層１４Ｈ及び低屈折率
半導体層１４Ｌの厚さによって決まる波長のレーザ光
が、外部に出射して得られる。

【００２０】また、電極層１７及び１８間に、電源を、
上述したように接続している状態で、外部から、上述し
たレーザ光の波長を有する信号光を、半導体発光層１
に、電極層１７の窓１７Ｗ、半導体基板１１及び半導体
分布反射器１２を介して入射させれば、上述したと同様
に半導体発光層１３から得られる自然放出光が、上述し
たと同様の波長のレ―ザモ―ドに結合することによっ
て、半導体分布反射器１２側から、半導体基板１１を介
して且つ電極層１７の窓１７Ｗを介して、信号光が入射
する区間において信号光が入射されない区間に比し強度
増幅されている、上述したレーザ光と同様の波長を有す
るレーザ光が、外部に出射して得られ、従って、光スイ
ッチとしての機能が得られる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】図１４に示す、原理的
な従来の共振器型半導体光装置の場合、反射膜２及び３
がともに半導体発光層１と各部平行に延長しているの
で、半導体発光層１から得られる自然放出光が上述した
波長のレ―ザモ―ドに結合するのが、自然放出光中の半
導体発光層１に対して垂直である分のごく一部であるに
過ぎない。

【００２２】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、半導体発光層１に対して垂直な線を中心とする、
半値幅が１度というような鋭い指向性を有して得られる
としても、半導体発光層１から得られる自然放出光がレ
―ザモ―ドに結合する結合効率が、きわめて低い。

【００２３】このため、自然放出光を外部からの励起用
光の半導体発光層１への入射によって得て、レーザ光を
得る場合において、そのレーザ光を、予定の強度で得る
のに、励起用光に大きな強度を必要とし、また、自然放
出光を励起用電流の半導体発光層１への注入によって得
て、レーザ光を得る場合において、そのレーザ光を予定
の強度で得るのに、励起用電流に大きな値を必要とし、
さらに、半導体発光層１に励起用電流を注入している状
態で、外部から信号光を入射させることによって、信号
光が入射する区間において信号光が入射されない区間に
比し強度増幅されているレーザ光を得る場合において、
そのレーザ光を、信号光が入射する区間において予定の
強度で得るのに、励起用電流に大きな値を必要とし、ま
た信号光に大きな強度を必要としてい。

【００２４】従って、自然放出光を外部からの励起用光
の入射によって得て、レーザ光を得るか、自然放出光を
励起用電流の注入によって得て、レーザ光を得るか、半
導体発光層１に励起用電流を注入している状態で、外部
から信号光を入射させることによって、信号光が入射さ
れる区間において強度増幅されたレーザ光を得るかに関
せず、量子効率がきわめて低い、という欠点を有してい
た。

【００２５】また、半導体発光層１から得られる自然放
出光がレ―ザモ―ドに結合する結合効率がきわめて低い
ことから、自然放出光の寿命が長く、このため、上述し
たレーザ光を十分高速に得ることができない、という欠
点を有していた。

【００２６】さらに、半導体発光層１に励起用電流を注
入している状態で、外部から信号光を入射させることに
よって、信号光が入射される区間において強度増幅され
たレーザ光を得る場合において、信号光を、半導体発光
層１と垂直に入射させる必要があり、そこに困難を伴
う、という欠点を有していた。

【００２７】また、図１５に示す従来の共振器型半導体
光装置の場合、半導体分布反射器１２を構成している高
屈折率半導体層１２Ｈ及び低屈折率半導体層１２Ｌ、及
び半導体分布反射器１４を構成している高屈折率半導体
層１４Ｈ及び低屈折率半導体層１４Ｌが、図１４で上述
した従来の共振器型半導体光装置の場合に準じて、とも
に、半導体発光層１３と、各部平行に延長しているの
で、半導体発光層１３から得られる自然放出光が上述し
た波長のレ―ザモ―ドに結合するのが、図１４で上述し
た従来の共振器型半導体光装置の場合と同様に、自然放
出光中の半導体発光層１３に対して垂直である分のごく
一部であるに過ぎない。

【００２８】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、図１４で上述した従来の共振器型半導体光装置の
場合に準じて、半導体発光層１３に対して垂直な線を中
心とする、半値幅が１度というように鋭い指向性を有し
て得られるとしても、半導体発光層１３から得られる自
然放出光がレ―ザモ―ドに結合する結合効率が、図１４
で上述した従来の共振器型半導体光装置の場合と同様
に、極めて低い。

【００２９】このため、励起用電流を半導体発光層１３
に注入することによってレーザ光を得る場合において、
そのレーザ光を予定の強度で得るのに、励起用電流に大
きな値を必要とし、また、半導体発光層１３に励起用電
流を注入している状態で、外部からの信号光を半導体発
光層１３に入射させることによって、信号光が入射され
る区間において強度増幅されているレーザ光を得る場合
において、そのレーザ光を信号光が入射される区間にお
いて予定の強度で得るのに、励起用電流に大きな値を必
要とし、また信号光に大きな強度を必要とし、よって、
半導体発光層１３に励起用電流を注入することによって
レーザ光を得る場合でも、また半導体発光層１３に励起
用電流を注入している状態で外部から信号光を入射さ
せ、信号光が入射される区間において強度増幅されてい
るレーザ光を得る場合のいずれであっても、量子効率が
低い、という欠点を有していた。

【００３０】また、半導体発光層１３に励起用電流を注
入している状態、外部から信号光を入射させて、信号光
が入射される区間において強度増幅されているレーザ光
を得る場合、信号光を半導体発光層１３に対して入射さ
せる必要がある、という欠点を有していた。

【００３１】また、半導体発光層１３から得られる自然
放出光がレ―ザモ―ドに結合する結合効率がきわめて低
いことから、自然放出光の寿命が長く、このため、上述
したレーザ光を十分高速に得ることができない、という
欠点を有していた。

【００３２】さらに、半導体発光層１３への励起用電流
の注入が、半導体基板１１及び半導体分布反射器１２及
び１４を介して行われるので、それらにおいて電圧降下
が生ずる。このため、電極層１７及び１８に接続する電
源に高い電圧を必要とするとともに、半導体基板１１、
及び半導体分布反射器１２及び１４において発熱が生
じ、よって、レーザ光が、所期の強度で得られない、と
いう欠点を有していた。

【００３３】よって、本発明は、上述した欠点のない、
新規な共振器型半導体光装置、及びその製法を提案せん
とするものである。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本願第１番目の発明によ
る共振器型半導体光装置は、図１４で前述した従来の共
振器型半導体光装置と同様に、半導体発光層と、それを
挟むように相対向している第１及び第２の反射膜と、上
記半導体発光層と上記第１及び第２の反射膜のそれぞれ
との間に配されている第１及び第２の半導体層とを有す
る。

【００３５】しかしながら、本願第１番目の発明による
共振器型半導体光装置は、このような構成を有する共振
器型半導体光装置において、上記第１及び第２の反射膜
のいずれか一方または双方が、上記半導体発光層に対し
て外方に膨出している弯曲部を有する。

【００３６】また、本願第２番目の発明による共振器型
半導体光装置は、（ｉ）半導体基板上に、第１の半導体
層と、半導体発光層と、第２の半導体層とがそれらの順
に積層されている半導体積層体が形成され、そして、
（ｉｉ）上記半導体基板に、上記半導体積層体の上記半
導体基板側の主面を外部に臨ませる窓が形成され、（ｉ
ｉｉ）上記半導体積層体の半導体基板側の主面が、上記
窓に臨む領域において、外方に膨出している弯曲面部を
有し、（ｉｖ）上記半導体積層体の上記半導体基板側の
主面上に、上記弯曲面部に沿って弯曲延長している第１
の反射膜が形成され、（ｖ）上記半導体積層体の上記半
導体基板側とは反対側の主面上に、上記第１の反射膜に
対向している第２の反射膜が形成されている。

【００３７】本願第３番目の発明による共振器型半導体
光装置は、（ｉ）半導体基板上に、第１の半導体層と、
半導体発光層と、第２の半導体層とがそれらの順に積層
されている半導体積層体が形成され、そして、（ｉｉ）
上記半導体基板に、上記半導体積層体の上記半導体基板
側の主面を外部に臨ませる窓が形成され、（ｉｉｉ）上
記半導体積層体の上記半導体基板側の主面上に、上記窓
に臨む領域において、第１の反射膜が形成され、（ｉ
ｖ）上記半導体積層体の上記半導体基板側とは反対側の
主面が、外方に膨出している弯曲面部を有し、（ｖ）上
記半導体積層体の上記半導体基板側とは反対側の主面上
に、上記弯曲面部に沿って弯曲延長し且つ上記第１の反
射膜に対向している第２の反射膜が形成されている。

【００３８】本願第４番目の発明による共振器型半導体
光装置は、（ｉ）半導体基板上に、第１の反射膜が形成
され、且つ上記第１の反射膜を覆って、第１の半導体層
と、半導体発光層と、第２の半導体層とがそれらの順に
積層されている半導体積層体が形成され、そして、（ｉ
ｉ）上記半導体積層体の上記半導体基板側とは反対側の
主面が、上記第１の反射膜と対向する領域において、外
方に膨出している弯曲面部を有し、（ｉｉｉ）上記半導
体積層体の上記半導体基板側とは反対側の主面上に、上
記弯曲部に沿って弯曲延長している第２の反射膜が形成
されている。

【００３９】本願第５番目の発明による共振器型半導体
光装置は、本願第１番目の発明、本願第２番目の発明、
本願第３番目の発明または本願第４番目の発明による共
振器型半導体光装置において、上記第１及び第２の半導
体層が、互に逆の導電型を有する。

【００４０】本願第６番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法は、（ｉ）半導体基板上に、第１の半導体
層と、半導体発光層と、第２の半導体層とがそれらの順
に積層されている半導体積層体を形成する工程と、（ｉ
ｉ）上記半導体基板に対する第１のエッチング処理によ
って、上記半導体基板に、上記半導体積層体の上記半導
体基板側の主面を外部に臨ませる窓を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記半導体積層体の上記窓に臨む領域に対す
る第２のエッチング処理によって、上記半導体積層体の
上記半導体基板側の主面に、上記窓に臨む領域におい
て、外方に膨出している弯曲面部を有せしめる工程と、
（ｉｖ）上記半導体積層体の上記半導体基板側の主面上
に、上記窓に臨む領域における上記弯曲部に沿って弯曲
延長している第１の反射膜を形成する工程と、（ｖ）上
記半導体積層体の上記半導体基板側とは反対側の主面
に、第２の反射膜を形成する工程とを有する。

【００４１】本願第７番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法は、（ｉ）半導体基板上に、第１の半導体
層と、半導体発光層と、第２の半導体層とがそれらの順
に積層されてる半導体積層体を形成する工程と、（ｉ
ｉ）上記半導体基板に対する第１のエッチング処理によ
って、上記半導体基板に、上記半導体積層体の上記半導
体基板側の主面を外部に臨ませる窓を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記半導体積層体の上記半導体基板側の主面
上に、上記窓に臨む領域上に延長している第１の反射膜
を形成する工程と、（ｉｖ）上記半導体積層体の上記半
導体基板側とは反対側の領域に対する第２のエッチング
処理によって、上記半導体積層体の上記半導体基板側と
は反対側の主面に、上記第１の反射膜の上記窓に臨む領
域と対向している領域において、外方に膨出している弯
曲面部を有せしめる工程と、（ｖ）上記半導体積層体の
上記半導体基板側とは反対側の主面上に、上記弯曲部に
沿って弯曲延長している第２の反射膜を形成する工程と
を有する。

【００４２】本願第８番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法は、本願第６番目の発明または本願第７番
目の発明による共振器型半導体光装置の製法において、
上記第１の半導体層が、上記半導体基板側において、上
記第１のエッチング処理に用いるエッチャントに対して
耐性を有する半導体層部を有する。

【００４３】本願第９番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法は、（ｉ）半導体基板上に、第１の反射膜
を形成する工程と、（ｉｉ）上記半導体基板上に、第１
の半導体層と、半導体発光層と、第２の半導体層とがそ
れらの順に積層されている半導体積層体を、上記第１の
反射膜を覆って形成する工程と、（ｉｉｉ）上記半導体
積層体の上記半導体基板側とは反対側の領域に対するエ
ッチング処理によって、上記半導体積層体の上記半導体
基板側とは反対側の主面に、上記第１の反射膜が形成さ
れている領域において、外方に膨出している弯曲面部を
有せしめる工程と、（ｉｖ）上記半導体積層体の上記半
導体基板側とは反対側の主面上に、上記弯曲面部に沿っ
て弯曲延長している第２の反射膜を形成する工程とを有
する。

【００４４】

【作用・効果】本願第１番目の発明による共振器型半導
体光装置は、第１及び第２の反射膜が半導体発光層に対
して各部平行でなるのに代え、第１及び第２の反射膜の
いずれか一方または双方が、半導体発光層に対して外方
に膨出している弯曲部を有していることを除いて、図１
４で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合と同様
の構成を有する。

【００４５】このため、（Ａ）図１４で前述した従来の
共振器型半導体光装置の場合と同様に、（ａ）半導体発
光層に、励起用光を、外部から、第１の反射膜及び第１
の半導体層を介してまたは第２の反射膜及び第２の半導
体層を介して入射させるか、または（ｂ）第１及び第２
の半導体層にそれぞれｎ型及びｐ型またはｐ型及びｎ型
の導電型を予め付与させておき、また、第１及び第２の
反射膜を金属膜として第１及び第２の電極層とし、また
は金属膜でなる第１及び第２の反射膜にそれぞれ第１及
び第２の電極層を付し、そして、それら第１及び第２の
電極間に電源を接続することによって、半導体発光層
に、励起用電流を、第１及び第２の半導体層を介して注
入させれば、（Ｂ）図１４で前述した従来の共振器型半
導体光装置の場合と同様に、半導体発光層から自然放出
光が得られ、そして、その自然放出光が、第１及び第２
の反射膜間で第１及び第２の半導体層のいずれか一方ま
たは双方の光学的厚さによって決まる波長のレ―ザモ―
ドに結合することによって、第１及び第２の反射膜のい
ずれか一方または双方から、第１及び第２の半導体層の
いずれか一方または双方の光学的厚さによって決まる波
長を有するレーザ光が、外部に出射して得られる。

【００４６】また、図１４で前述した従来の共振器型半
導体光装置の場合と同様に、半導体発光層に、上述した
ようにして、励起用電流を注入させ、そして、その状態
で、外部から、上述したレーザ光の波長を有する信号光
を、半導体発光層に、第１の反射膜及び第１の半導体層
を介してまたは第２の反射膜及び第２の半導体層を介し
て入射させれば、上述したと同様に半導体発光層から得
られる自然放出光が、上述したと同様の波長のレ―ザモ
―ドに結合することによって、第１及び第２の反射膜の
いずれか一方または双方から、信号光が入射する区間に
おいて信号光が入射されていない区間に比し強度増幅さ
れている、上述したレーザ光と同様の波長を有するレー
ザ光が、外部に出射して得られ、従って、光スイッチと
しての機能が得られる。

【００４７】しかしながら、本願第１番目の発明による
共振器型半導体光装置による場合、第１及び第２の反射
膜のいずれか一方または双方が半導体発光層に対して外
方に膨出している弯曲部を有しているので、その弯曲部
の曲率を予め適当に選んでおけば、半導体発光層から得
られる自然放出光が上述した波長のレ―ザモ―ドに結合
するのが、自然放出光中の半導体発光層に対して垂直で
ある分の外、半導体発光層に対して傾斜している分も有
している。

【００４８】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、半導体発光層に対して垂直な線を中心とする、図
１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合に比
し鋭くない指向性を有して得られるとしても、半導体発
光層から得られる自然放出光がレ―ザモ―ドに結合する
結合効率が、図１４で前述した従来の共振器型半導体光
装置の場合に比し格段的に高く得られる。

【００４９】従って、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層への入射によって得て、レーザ光を得る
場合において、そのレーザ光を、予定の強度で得るの
に、励起用光に図１４で前述した従来の共振器型半導体
光装置の場合のような大きな強度を必要とせず、また、
自然放出光を励起用電流の半導体発光層への注入によっ
て得て、レーザ光を得る場合において、そのレーザ光を
予定の強度で得るのに、励起用電流に図１４で前述した
従来の共振器型半導体光装置の場合のような大きな値を
必要とせず、さらに、半導体発光層に励起用電流を注入
している状態で、外部から信号光を入射させることによ
って、信号光が入射する区間において信号光が入射され
ない区間に比し強度増幅されているレーザ光を得る場合
において、そのレーザ光を、信号光が入射する区間にお
いて予定の強度で得るのに、励起用電流に図１４で前述
した従来の共振器型半導体光装置の場合のような大きな
値を必要とせず、また信号光に図１４で前述した従来の
共振器型半導体光装置の場合のように大きな強度を必要
としない。

【００５０】よって、自然放出光を外部からの励起用光
の入射によって得て、レーザ光を得る場合でも、また自
然放出光を励起用電流の注入によって得て、レーザ光を
得る場合でも、さらに半導体発光層に励起用電流を注入
している状態で、外部から信号光を入射させることによ
って、信号光が入射される区間において強度増幅された
レーザ光を得る場合でも、量子効率が図１４で前述した
従来の共振器型半導体光装置の場合に比しきわめて高
い。

【００５１】また、半導体発光層から得られる自然放出
光がレ―ザモ―ドに結合する結合効率がきわめて高いこ
とから、自然放出光の寿命が長く、このため、上述した
レーザ光を、図１４で前述した従来の共振器型半導体光
装置の場合に比し十分高速に得ることができる。

【００５２】さらに、半導体発光層に励起用電流を注入
している状態で、外部から信号光を入射させることによ
って、信号光が入射される区間において強度増幅された
レーザ光を得る場合において、信号光を、第１及び第２
の反射膜のいずれか一方または双方が有している弯曲部
に向けて入射させれば、半導体発光層と垂直に入射させ
る必要がなく、そこに困難を伴わない。

【００５３】また、第１及び第２の反射膜は字句通り膜
構成を有しているので、そのような膜構成を有する第１
及び第２の反射膜を用いるとしても、図１５で前述した
従来の共振器型半導体光装置の場合の高屈折率半導体層
及び低屈折率半導体層が順次積層されている構成を有す
る半導体分布反射器を用いていないので、半導体発光層
に上述したようにして励起用電流を注入してレーザ光を
得る場合、内部に、図１５で前述した従来の共振器型半
導体光装置の半導体分布反射器において生ずるような電
圧降下が生ぜず、このため、励起用電流を得るために必
要とされる電源に高圧を必要としないとともに、内部に
発熱が生ぜず、よって、レーザ光を、所期の強度で得る
ことができる。

【００５４】本願第２番目の発明による共振器型半導体
光装置によれば、半導体積層体の第１の半導体層、半導
体発光層及び第２の半導体層が、本願第１番目の発明に
よる共振器型半導体光装置における第１の半導体層、半
導体発光層及び第２の半導体層にそれぞれ対応し、ま
た、第１及び第２の反射膜が、本願第１番目の発明によ
る共振器型半導体光装置における第１及び第２の反射膜
にそれぞれ対応し、さらに、第１の反射膜が、半導体積
層体の半導体基板側の弯曲面部を有する主面上に、弯曲
面部に沿って弯曲延長しているので、本願第１番目の発
明による共振器型半導体光装置における第１及び第２の
反射膜のいずれか一方または双方が有すると同様に、弯
曲部を有している。

【００５５】このため、（Ａ）本願第１番目の発明によ
る共振器型半導体光装置の場合と同様に、（ａ）半導体
積層体の半導体発光層に、励起用光を、外部から、第１
の反射膜及び第１の半導体層を介してまたは第２の反射
膜及び第２の半導体層を介して入射させるか、または
（ｂ）第１及び第２の半導体層にそれぞれｎ型及びｐ
型、またはｐ型またはｎ型の導電型を予め付与させてお
き、また、第１及び第２の反射膜を金属膜として第１及
び第２の電極層とし、または金属膜でなる第１及び第２
の反射膜にそれぞれ第１及び第２の電極層を付し、そし
て、それら第１及び第２の電極間に電源を接続すること
によって、半導体発光層に、励起用電流を、第１及び第
２の半導体層を介して注入させれば、（Ｂ）本願第１番
目の発明による共振器型半導体光装置の場合と同様に、
半導体発光層から自然放出光が得られ、そして、その自
然放出光が、第１及び第２の反射膜間で第１及び第２の
半導体層のいずれか一方または双方の光学的厚さによっ
て決まる波長のレ―ザモ―ドに結合することによって、
第１の反射膜から半導体基板の窓を介して、または第２
の反射膜から、第１及び第２の半導体層のいずれか一方
または双方の光学的厚さによって決まる波長を有するレ
ーザ光が、外部に出射して得られる。

【００５６】また、本願第１番目の発明による共振器型
半導体光装置の場合と同様に、半導体発光層に、上述し
たようにして、励起用電流を注入させ、そして、その状
態で、外部から、上述したレーザ光の波長を有する信号
光を、半導体発光層に、半導体基板の窓、第１の反射膜
及び第１の半導体層を介してまたは第２の反射膜及び第
２の半導体層を介して入射させれば、上述したと同様に
半導体発光層から得られる自然放出光が、上述したと同
様の波長のレ―ザモ―ドに結合することによって、第１
の反射膜から半導体基板の窓を介して、または第２の反
射膜から、信号光が入射する区間において信号光が入射
されていない区間に比し強度増幅されている、上述した
レーザ光と同様の波長を有するレーザ光が、外部に出射
して得られ、従って、光スイッチとしての機能が得られ
る。

【００５７】さらに、本願第１番目の発明による共振器
型半導体光装置による場合に準じて、且つ上述したよう
に第１の反射膜が半導体発光層に対して外方に膨出して
いる弯曲部を有しているので、その弯曲部の曲率を予め
適当に選んでおけば、半導体発光層から得られる自然放
出光が上述した波長のレ―ザモ―ドに結合するのが、本
願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の場合と
同様に、自然放出光中の半導体発光層に対して垂直であ
る分の外、半導体発光層に対して傾斜している分も有し
ている。

【００５８】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置
の場合と同様に、半導体層に対して垂直な線を中心とす
る、鋭くない指向性を有して得られるとしても、半導体
発光層から得られる自然放出光がレ―ザモ―ドに結合す
る結合効率が、本願第１番目の発明による共振器型半導
体光装置の場合と同様に格段的に高く得られる。

【００５９】従って、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層への入射によって得て、レーザ光を得る
場合において、そのレーザ光を、予定の強度で得るの
に、励起用光に、本願第１番目の発明による共振器型半
導体光装置の場合と同様に、大きな強度を必要とせず、
また、自然放出光を励起用電流の半導体発光層への注入
によって得て、レーザ光を得る場合において、そのレー
ザ光を予定の強度で得るのに、励起用電流に、本願第１
番目の発明による共振器型半導体光装置との場合と同様
に、大きな値を必要とせず、さらに、半導体発光層に励
起用電流を注入している状態で、外部から信号光を入射
させることによって、信号光が入射する区間において信
号光が入射されない区間に比し強度増幅されているレー
ザ光を得る場合において、そのレーザ光を、信号光が入
射する区間において予定の強度で得るのに、励起用電流
に、本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の
場合と同様に、大きな値を必要とせず、また信号光に、
本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の場合
と同様に、大きな強度を必要としない。

【００６０】よって、自然放出光を外部からの励起用光
の入射によって得て、レーザ光を得る場合でも、また自
然放出光を励起用電流の注入によって得て、レーザ光を
得る場合でも、さらに半導体発光層に励起用電流を注入
している状態で、外部から信号光を入射させることによ
って、信号光が入射される区間において強度増幅された
レーザ光を得る場合でも、量子効率が、本願第１番目の
発明による共振器型半導体光装置の場合と同様に、きわ
めて高い。

【００６１】また、半導体発光層から得られる自然放出
光がレ―ザモ―ドに結合する結合効率がきわめて高いこ
とから、自然放出光の寿命が長く、このため、上述した
レーザ光を、本願第１番目の発明による共振器型半導体
光装置の場合と同様に、十分高速に得ることができる。

【００６２】さらに、半導体発光層に励起用電流を注入
している状態で、外部から信号光を入射させることによ
って、信号光が入射される区間において強度増幅された
レーザ光を得る場合において、信号光を、本願第１番目
の発明による共振器型半導体光装置の場合に準じて、第
１の反射膜が有している弯曲部に向けて入射させれば、
本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の場合
と同様に、半導体発光層と垂直に入射させる必要がな
く、そこに困難を伴わない。

【００６３】また、第１及び第２の反射膜は字句通り膜
構成を有しているので、そのような膜構成を有する第１
及び第２の反射膜を用いるとしても、本願第１番目の発
明による共振器型半導体光装置の場合と同様に、図１５
で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合の高屈折
率半導体層及び低屈折率半導体層が順次積層されている
構成を有する半導体分布反射器を用いていないので、半
導体発光層に上述したようにして励起用電流を注入して
レーザ光を得る場合、本願第１番目の発明による共振器
型半導体光装置の場合と同様に、内部に、図１５で前述
した従来の共振器型半導体光装置の半導体分布反射器に
おいて生ずるような電圧降下が生ぜず、このため、励起
用電流を得るために必要とされる電源に高圧を必要とし
ないとともに、内部に発熱が生ぜず、よって、レーザ光
を、本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の
場合と同様に、所期の強度で得ることができる。

【００６４】本願第３番目の発明による共振器型半導体
光装置は、半導体積層体の半導体基板側の主面が、半導
体基板に形成された窓に臨む領域において、外方に膨出
している弯曲面部を有している本願第２番目の発明によ
る共振器型半導体光装置の場合に代え、半導体積層体の
半導体基板側の主面が、そのような弯曲部を有さず、し
かしながら、半導体積層体の半導体基板側とは反対側の
主面が、外方に膨出している弯曲面部を有し、これに応
じて、第１の反射膜が、半導体積層体の半導体基板側上
の主面上に、弯曲面部に沿って弯曲延長している本願第
２番目の発明による共振器型半導体光装置の場合に代
え、第２の反射膜が、半導体積層体の半導体基板側とは
反対側の主面上に、弯曲面部に沿って弯曲延長し且つ第
１の反射膜と対向していることを除いて、本願第２番目
の発明による共振器型半導体光装置の場合と同様の構成
を有する。

【００６５】このため、詳細説明は省略するが、本願第
２番目の発明による共振器型半導体光装置の場合と同様
の作用効果が得られる。

【００６６】本願第４番目の発明による共振器型半導体
光装置によれば、半導体基板が半導体積層体を外部に臨
ませる窓を有している本願第３番目の発明による共振器
型半導体光装置の場合に代え、半導体基板がそのような
窓を有さず、また、これに応じて、半導体基板上に、第
１の反射膜が形成され、そして、半導体基板上に第１の
反射膜を覆って半導体積層体が形成されていることを除
いて、本願第３番目の発明による共振器型半導体光装置
と同様の構成を有する。

【００６７】このため、詳細説明は省略するが、本願第
３番目の発明による共振器型半導体光装置の場合と同様
の作用効果が得られる。

【００６８】本願第５番目の発明による共振器型半導体
光装置によれば、半導体積層体を構成している第１及び
第２の半導体層が、互に逆の導電型を有していることを
除いて、本願第１番目の発明、本願第２番目の発明、本
願第３番目の発明または本願第４番目の発明による共振
器型半導体光装置と同様の構成を有する。

【００６９】このため、詳細説明は省略するが、半導体
積層体を構成している第１及び第２の半導体層にｎ型及
びｐ型、またはｐ型及びｎ型の導電型を予め付与してお
いた場合の、本願第１番目の発明、本願第２番目の発
明、本願第３番目の発明または本願第４番目の発明で上
述した作用効果が得られる。

【００７０】本願第６番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法によれば、上述した優れた特徴を有する本
願第２番目の発明による共振器型半導体光装置及びそれ
にもとずく本願第５番目の発明による共振器型半導体光
装置を、容易に製造することができる。

【００７１】本願第７番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法によれば、上述した優れた特徴を有する本
願第３番目の発明による共振器型半導体光装置及びそれ
にもとずく本願第５番目の発明による共振器型半導体光
装置を、容易に製造することができる。

【００７２】本願第８番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法によれば、上述した優れた特徴を有する本
願第４番目の発明による共振器型半導体光装置及びそれ
にもとずく本願第５番目の発明による共振器型半導体光
装置を、容易に製造することができる。

【００７３】

【実施例１】次に、図１を伴って、本発明による、原理
的な共振器型半導体光装置を述べよう。

【００７４】図１において、図１４との対応部分には同
一符号を付し、詳細説明を省略する。

【００７５】図１に示す本発明による共振器型半導体光
装置は、反射膜３が、半導体発光層１に対して各部平行
である図１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の
場合に代え、焦点が反射膜２上の位置または反射膜２か
らみて半導体層４側とは反対側の反射膜２の近傍位置
（図の場合後者の位置）にあるように、半導体発光層１
に対して外方に膨出している弯曲部３Ａを有しているこ
とを除いて、図１４で前述した従来の共振器型半導体光
装置の場合と同様の構成を有する。

【００７６】この場合、半導体層４は、後述するように
して外部に出射して得られるレーザ光の波長の１／４ま
たはその奇数倍の光学的厚さを有しているのを可とす
る。

【００７７】以上が、本発明による共振器型半導体光装
置の第１の実施例の構成である。

【００７８】このような構成を有する本発明による共振
器型半導体光装置によれば、上述した事項を除いて、図
１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合と同
様の構成を有する。

【００７９】このため、詳細説明は省略するが、（Ａ）
図１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合と
同様に、（ａ）半導体発光層１に、励起用光を、外部か
ら、反射膜１２及び半導体層４を介してまたは反射膜３
及び半導体層４を介して入射させるか、または（ｂ）半
導体層４及び５にそれぞれｎ型及びｐ型、またはｐ型及
びｎ型の導電型を予め付与させておき、また、反射膜２
及び３を金属膜として第１及び第２の電極層とし、また
は金属膜でなる反射膜２及び３にそれぞれ第１及び第２
の電極層を付し、そして、それら第１及び第２の電極間
に電源を接続することによって、半導体発光層１に、励
起用電流を、半導体層４及び５を介して注入させれば、
（Ｂ）図１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の
場合と同様に、半導体発光層１から自然放出光が得ら
れ、そして、その自然放出光が、反射膜２及び３間で半
導体層４及び５のいずれか一方または双方の光学的厚さ
によって決まる（半導体発光層４の光学的厚さを、次に
述べるレーザ光の波長の１／４またはその奇数倍とする
とき、半導体発光層４の光学的厚さによって主として決
まる、以下同じ）波長のレ―ザモ―ドに結合することに
よって、反射膜２及び３のいずれか一方または双方か
ら、半導体層４及び５のいずれか一方または双方の光学
的厚さによって決まる波長を有するレーザ光が、外部に
出射して得られる。

【００８０】また、図１４で前述した従来の共振器型半
導体光装置の場合と同様に、半導体発光層１に、上述し
たようにして、励起用電流を注入させ、そして、その状
態で、外部から、上述したレーザ光の波長を有する信号
光を、半導体発光層１に、反射膜２及び半導体層４を介
してまたは反射膜３及び半導体層５を介して入射させれ
ば、上述したと同様に半導体発光層から得られる自然放
出光が、上述したと同様の波長のレ―ザモ―ドに結合す
ることによって、反射膜２及び３のいずれか一方または
双方から、信号光が入射する区間において信号光が入射
されていない区間に比し強度増幅されている、上述した
レーザ光と同様の波長を有するレーザ光が、外部に出射
して得られ、従って、光スイッチとしての機能が得られ
る。

【００８１】しかしながら、図１に示す本発明による共
振器型半導体光装置による場合、反射膜３が半導体発光
層１に対して外方に膨出している弯曲部３Ａを有してい
るので、その弯曲部３Ａの曲率を予め適当に選んでおけ
ば、半導体発光層１から得られる自然放出光が上述した
波長のレ―ザモ―ドに結合するのが、自然放出光中の半
導体発光層に対して垂直である分の外、半導体発光層に
対して傾斜している分も有している。

【００８２】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、半導体発光層１に対して垂直な線を中心とする、
図１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合に
比し鋭くない指向性を有して得られるとしても、半導体
発光層１から得られる自然放出光がレ―ザモ―ドに結合
する結合効率が、図１４で前述した従来の共振器型半導
体光装置の場合に比し格段的に高く得られる。

【００８３】従って、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層１への入射によって得て、レーザ光を得
る場合において、そのレーザ光を、予定の強度で得るの
に、励起用光に図１４で前述した従来の共振器型半導体
光装置の場合のような大きな強度を必要とせず、また、
自然放出光を励起用電流の半導体発光層１への注入によ
って得て、レーザ光を得る場合において、そのレーザ光
を予定の強度で得るのに、励起用電流に図１４で前述し
た従来の共振器型半導体光装置の場合のような大きな値
を必要とせず、さらに、半導体発光層１に励起用電流を
注入している状態で、外部から信号光を入射させること
によって、信号光が入射する区間において信号光が入射
されない区間に比し強度増幅されているレーザ光を得る
場合において、そのレーザ光を、信号光が入射する区間
において予定の強度で得るのに、励起用電流に図１４で
前述した従来の共振器型半導体光装置の場合のような大
きな値を必要とせず、また信号光に図１４で前述した従
来の共振器型半導体光装置の場合のように大きな強度を
必要としない。

【００８４】よって、自然放出光を外部からの励起用光
の入射によって得て、レーザ光を得る場合でも、また自
然放出光を励起用電流の注入によって得て、レーザ光を
得る場合でも、さらに半導体発光層に励起用電流を注入
している状態で、外部から信号光を入射させることによ
って、信号光が入射される区間において強度増幅された
レーザ光を得る場合でも、量子効率が図１４で前述した
従来の共振器型半導体光装置の場合に比しきわめて高
い。

【００８５】また、半導体発光層１から得られる自然放
出光がレ―ザモ―ドに結合する結合効率がきわめて高い
ことから、自然放出光の寿命が長く、このため、上述し
たレーザ光を、図１４で前述した従来の共振器型半導体
光装置の場合に比し十分高速に得ることができる。

【００８６】さらに、半導体発光層１に励起用電流を注
入している状態で、外部から信号光を入射させることに
よって、信号光が入射される区間において強度増幅され
たレーザ光を得る場合において、信号光を、反射膜３が
有している弯曲部３Ａに向けて入射させれば、半導体発
光層１と垂直に入射させる必要がなく、そこに困難を伴
わない。

【００８７】また、反射膜２及び３は字句通り膜構成を
有しているので、そのような膜構成を有する反射膜２及
び３を用いるとしても、図１５で前述した従来の共振器
型半導体光装置の場合の高屈折率半導体層及び低屈折率
半導体層が順次積層されている構成を有する半導体分布
反射器を用いていないので、半導体発光層１に上述した
ようにして励起用電流を注入してレーザ光を得る場合、
内部に、図１５で前述した従来の共振器型半導体光装置
の半導体分布反射器において生ずるような電圧降下が生
ぜず、このため、励起用電流を得るために必要とされる
電源に高圧を必要としないとともに、内部に発熱が生ぜ
ず、よって、レーザ光を、所期の強度で得ることができ
る。

【００８８】

【実施例２】次に、図２を伴って、具体的な、本発明に
よる共振器型半導体光装置の実施例を述べよう。

【００８９】図２において、図１との対応部分には同一
符号を付して示す。

【００９０】図２に示す本発明による共振器型半導体光
装置は、次に述べる構成を有する。

【００９１】すなわち、例えばＧａＡｓでなる半導体基
板１１上に、図２で上述したと同様の半導体層５と、図
１で上述したと同様のバリア層としての半導体層１Ｂ′
と井戸層としての半導体層１Ｗとバリア層としての半導
体層１Ｂとがそれらの順に積層されている、量子井戸構
造を有する半導体発光層１と、図２で上述したと同様の
半導体層４とがそれらの順に積層されている半導体積層
体２０が形成されている。

【００９２】ただし、この場合、半導体層５は例えばｎ
型を有し、また半導体層４はｎ型を有し、さらに、半導
体層５が半導体基板１１側において、半導体基板１１に
半導体積層体を外部に臨ませる窓１１Ｗをエッチング処
理によって形成するときに用いるエッチャントに対して
耐性を有する半導体層部５ａを有している。

【００９３】また、半導体基板１１に、半導体積層体２
０の半導体基板１１側の主面２０ａを外部に臨ませる窓
１１Ｗが形成されている。

【００９４】この場合、半導体積層体２０の半導体基板
１１側の主面２０ａが、半導体積層体２０の窓１１Ｗに
臨む領域に対する、半導体層部５ａを通って半導体層５
に達するまでのエッチング処理によって、窓１１Ｗに臨
む領域において、外方に膨出している弯曲面部２０ａ′
を有している。

【００９５】さらに、半導体積層体２０の半導体基板１
１側とは反対側の主面２０ａ上に、金属膜でなる反射膜
２が、半導体基板１の半導体積層体２０側とは反対側の
面上から窓１１Ｗの内面を通って、上述した弯曲面部２
０ａ′に沿って弯曲延長して形成されている。

【００９６】また、半導体積層体２０の半導体基板１１
側とは反対側の主面２０ｂ上に、半導体積層体２０の半
導体基板１１側とは反対側の主面２０ａに有する弯曲面
部２０ａ′と対向する位置において、窓２１Ｗを有す
る、例えばＳｉＯ2 でなる絶縁膜２１が形成され、そし
て、その絶縁膜２１上に、金属膜でなる反射膜２が、窓
２１Ｗを通じて半導体積層体２０の主面２０ｂを接して
形成されている。

【００９７】さらに、反射膜３上に、半導体基板１１の
半導体積層体２０側とは反対側の面上において、半導体
基板１１の窓１１Ｗに対応している窓１７Ｗを有する電
極層１７が形成されている。

【００９８】また、反射膜２上に、半導体積層体２０の
主面２０ａの弯曲面部２０ａに対応している窓１８Ｗを
有する電極層１８が形成されている。

【００９９】さらに、反射膜３上に、半導体基板１１の
半導体積層体２０側とは反対側の面上において、半導体
基板１１の窓１１Ｗに対応している窓１７Ｗを有する電
極層１７が形成されている。

【０１００】また、反射膜２上に、半導体積層体２０の
主面２０ａの弯曲面部２０ａに対応している窓１８Ｗを
有する電極層１８が形成されている。

【０１０１】以上が、具体的な、本発明による共振器型
半導体光装置の実施例の構成である。

【０１０２】このような構成を有する本発明による共振
器型半導体光装置によれば、詳細説明は省略するが、

【作用・効果】の項の本願第２番目の発明による共振器
型半導体光装置及びそれにもとずく本願第５番目の発明
による共振器型半導体光装置について述べたと同様の作
用効果が得られる。

【０１０３】

【実施例３】次に、図３〜図６を伴って、具体的な、本
発明による共振器型半導体光装置の製法を、図２に示す
本発明による共振器型半導体光装置を製造する実施例で
述べよう。

【０１０４】図３〜図６において、図２との対応部分に
は同一符号を付し、詳細説明を省略する。

【０１０５】図３〜図６に示す本発明による共振器型半
導体光装置の製法は、次に述べる順次の工程をとって、
図２に示す本発明による共振器型半導体光装置を製造す
る。

【０１０６】すなわち、半導体基板１１を予め用意する
（図３Ａ）。

【０１０７】そして、その半導体基板１１上に、半導体
層部５ａを有する半導体層５と、半導体発光層１と半導
体層４とをそれらの順に、それ自体は公知のエピタキシ
ャル法によって形成することによって半導体積層体２０
を形成する（図３Ｂ）。

【０１０８】この場合、半導体層部５ａは、半導体層５
と同様にＡｌＧａＡｓ系でなるが、爾後の半導体基板１
１に窓１１Ｗを形成するためのエッチング処理に用いる
エッチャントに耐性を有する組成を有している。

【０１０９】次に、半導体積層体２０の半導体基板１１
側とは反対側の主面２０ｂ上に窓２１Ｗを有する絶縁膜
２１を、それ自体は公知の方法によって形成する（図３
Ｃ）。

【０１１０】次に、絶縁膜２１上に、金属膜でなる反射
膜２を、窓２１Ｗを通じて半導体積層体２０の主面２０
ｂに接するように延長形成する（図４Ｄ）。

【０１１１】次に、反射膜２上に、後述するようにし
て、半導体積層体２０の半導体基板１１側の主面２０ａ
に有せしめた弯曲面部２０ａ′と対応する窓１８Ｗを有
する電極層１８を、それ自体は公知の方法によって形成
する（図４Ｅ）。

【０１１２】次に、半導体基板１１の半導体積層体２０
側に対してエッチングを施して半導体基板１１を薄い厚
さにして後、その半導体基板１１に対するマスク（図示
せず）を用いた、半導体基板１１に対しては易エッチン
グ性を有するが、半導体層部５ａに対しては難エッチン
グ性を有する、例えばアンモニア水と過酸化水素との混
合液をエッチャントとするエッチング処理によって、半
導体基板１１に、半導体積層体２０の半導体基板１１の
主面２０ａを外部に臨ませる窓１１Ｗを形成する（図５
Ｆ）。

【０１１３】この場合、半導体層部５ａが、この場合の
エッチャントに対し耐性を有するので、窓１１Ｗを、半
導体積層体２０を不必要にエッチングすることなしに、
容易に形成することができる。

【０１１４】次に、半導体積層体２０の窓１１Ｗに臨む
領域に対するマスク（図示せず）を用いた、例えばＡｒ
ガスのイオンをエッチャントとするドライエッチング処
理を、半導体基板１１をエッチャントのイオンの流れに
対して例えば６０度傾けた状態で回転させながら施すこ
とによって、半導体積層体２０の主面２０ａに、外方に
膨出している弯曲面部２０ａ′を有せしめる（図５
Ｇ）。

【０１１５】次に、半導体積層体２０の半導体基板１１
側の主面２０ａ上に、半導体基板１１の半導体積層体２
０側の反対側からの面から窓１１Ｗの内面を通って連続
延長している反射膜３を、それ自体は公知の方法によっ
て、弯曲部２０ａ′に沿って弯曲延長させて形成するり
（図６Ｈ）。

【０１１６】次に、反射膜３上に、窓１７Ｗを有する電
極層１７を、それ自体は公知の方法によって形成する
（図６Ｉ）。

【０１１７】以上が、具体的な本発明による共振器型半
導体光装置の製法の実施例である。

【０１１８】このような本発明による共振器型半導体光
装置の製法によれば、図２に示す本発明による共振器型
半導体光装置を、容易に製造することができる。

【０１１９】

【実施例４】次に、図７を伴って、具体的な本発明によ
る共振器型半導体光装置の他の実施例を述べよう。

【０１２０】図７において、図２との対応部分には同一
符号を付し、詳細説明は省略する。

【０１２１】図７に示す本発明による共振器型半導体光
装置は、半導体積層体２０が、半導体層５、半導体発光
層１及び半導体層４の順に積層されている本発明による
共振器型半導体光装置の場合に代え、図２で上述した半
導体層４、半導体発光層１及び半導体層５の順に積層さ
れ、半導体積層体２０の半導体基板１１側の主面２０ａ
が、半導体基板１１の窓１１Ｗに臨む領域において、外
方に膨出している弯曲部２０ａ′を有しているのに代
え、半導体積層体２０の半導体基板１１側とは反対側の
主面２０ｂが、外方に膨出している弯曲面部２０ｂ′を
有し、また、半導体層４及び５が必ずしもｐ型及びｎ型
を有さず、さらに、半導体層５が半導体層部５ａを有さ
ず、また、絶縁膜２１、及び電極層１７及び１８が省略
され、さらに、反射膜３が主面２０ｂの弯曲面部２０
ｂ′に沿って弯曲延長し、また、反射膜２及び３が、誘
電体膜２２と金属膜２３との積層体でなることを除い
て、図２に示す本発明による共振器型半導体光装置と同
様の構成を有する。

【０１２２】以上が、具体的な本発明による共振器型半
導体光装置の他の実施例の構成である。

【０１２３】このような構成を有する本発明による共振
器型半導体光装置によれば、詳細説明は省略するが、

【作用・効果】の項の本願第３番目の発明による共振器
型半導体光装置で上述したと同様の作用効果が得られ
る。

【０１２４】

【実施例５】次に、図８〜図１０を伴って、具体的な、
本発明による共振器型半導体光装置の製法を、図７に示
す本発明による共振器型半導体光装置を製造する場合の
実施例で述べよう。

【０１２５】図８〜図１０において、図７との対応部分
には同一符号を付して示す。

【０１２６】図８〜図１０に示す本発明による共振器型
半導体光装置の製法は、予め用意した半導体基板１１
（図８Ａ）上に、半導体積層体２０を形成し（図８
Ｂ）、次に、図３〜図６で上述した製法におけると同様
のドライエッチング処理によって半導体積層体２０の主
面２０ｂに弯曲部２０ｂ′を有せしめ（図９Ｇ）、次
に、反射膜２を形成し（図９Ｄ）、次に、半導体基板１
１に窓１１Ｗを形成し（図１０Ｅ）、次に、反射膜３を
形成する（図１０Ｆ）。以上が、本発明による共振器型
半導体光装置の製法の他の実施例である。このような本
発明による共振器型半導体光装置の製法によれば、図７
に四す本発明よる共振器型半導体光装置を容易に製造す
ることができる。

【０１２７】

【実施例６】図１１は、本発明による共振器型半導体光
装置の他の実施例を示す。図１１において、図７との対
応部分には同一符号を付して示す。図１１に示す本発明
による共振器型半導体光装置は、本願第４番目の発明に
よる共振器型半導体光装置について述べた構成を有す
る。

【０１２８】

【実施例７】図１２〜図１３は、本発明による共振器型
半導体光装置の、図１１に示す本発明による共振器型半
導体光装置の製法の実施例を示す。図１２〜図１３にお
いて、図１１との対応部分には同一符号を付して示す。
図１２〜図１３に示す本発明による派の製法は、本願第
８番目の発明による製法について述べた順次の工程を有
する。

【０１２９】なお、上述においては、本発明のわずかな
例を示したに留まり、図１に示す本発明による共振器型
半導体光装置の実施例の構成において、反射膜２につい
ても、反射膜３に準じて、例えば反射膜３と半導体発光
層１を挟んで対象とするように、半導体発光層１に対し
て外部に膨出している弯曲部を有せしめた構成とするこ
ともでき、また、図２に示す本発明による共振器型半導
体光装置の構成において、電極層及びを省略し、反
射膜及びを電極層として用いるようにすることもで
き、さらに、図７または図１１に示す本発明による共振
器型半導体光装置の構成において、半導体層及びを
それぞれｎ型及びｐ型またはｎ型及びｐ型＊＊とし、ま
た、反射膜及びを半導体層及びに接触する金属
膜を有するものとし、そして、その金属膜を電極層と
し、または金属膜上に電極層を付した構成として、図２
に示す本発明による共振器型半導体光装置の場合と同様
の作用効果を得るようにすることもでき、その他、本発
明の精神を脱することなしに、種々の変型、変更をなし
得るであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による、原理的な共振器型半導体光装置
の実施例を示す略線的断面図である。

【図２】本発明による、具体的な共振器型半導体光装置
の実施例を示す略線的断面図である。

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】本発明による、具体的な共振器型半導体光装置
の他の実施例を示す略線的断面図である。

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】本発明による、具体的な共振器型半導体光装
置のさらに他の実施例を示す略線的断面図である。

【図１２】

【図１３】

【図１４】従来の、原理的な共振器型半導体光装置を示
す略線的断面図である。

【図１５】従来の、具体的な共振器型半導体光装置を示
す略線的断面図である。

【符号の説明】

１半導体発光層１Ｗ半導体層部２、３反射膜４、５半導体層１１半導体基板１２半導体分布反射器１２Ｌ低屈折率半導体層１２Ｈ高屈折率半導体層１３半導体発光層１４半導体分布反射器１４Ｌ低屈折率半導体層１４Ｈ高屈折率半導体層１７電極層１７Ｗ窓１８電極層２０半導体積層体２１絶縁膜２２誘電体膜２３金属膜

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】共振器型半導体光装置及びその製法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００３】すなわち、半導体発光層１と、それを挟む
ように相対向している第１及び第２の反射膜２及び３
と、半導体発光層１と反射膜２及び３のそれぞれとの問
に配されている第１及び第２の半導体層４及び５とを有
する。

【０００６】さらに、半導体層４及び５は、ＡｌＧａＡ
ｓ系でなり、半導体発光層１を構成している井戸層とし
ての半導体層部１Ｗに比し広いバンドギャップエネルギ
を有し、ともに、反射膜２及び３が半導体発光層１と各
部平行に対向しているように各部等しい厚さを有してい
る。

【０００８】このような構成を有する従来の共振器型半
導体光装置によれば、（Ａ）（ａ）半導体発光層１に、
励起用光（図示せず）を、外部から、反射膜２及び半導
体層４を介してまたは反射膜３及び半導体層５を介して
入射させるか、または（ｂ）半導体層４及び５にそれぞ
れｎ型及びｐ型またはｐ型及びｎ型の導電型を予め付与
させておき、また、反射膜２及び３をともに金属膜とし
てそれぞれ第１及び第２の電極層とし、または金属膜で
なる反射膜２及び３にそれぞれ第１及び第２の電極層を
付し、そして、それら第１及び第２の電極層間に電源を
接続することによって、半導体発光層１に、励起用電流
を、半導体層４及び５を介して注入させれば、（Ｂ）半
導体発光層１から自然放出光が得られ、そして、その自
然放出光が、反射膜２及び３間で半導体層４及び５のい
ずれか一方または双方の光学的厚さによって決まる波長
のレーザモートに結合することによって、反射膜２及び
３のいずれか一方または双方から、半導体層４及び５の
いずれか一方または双方の光学的厚さによって決まる波
長を有するレーザ光が、外部に出射して得られる。

【０００９】また、半導体発光層１に、上述したように
して、励起用電流を注入させ、そして、その状態で、外
部から、上述したレーザ光の波長を有する信号光を、半
導体発光層１に、反射膜２及び半導体層４を介してまた
は反射膜３及び半導体層５を介して入射させれば、上述
したと同様に半導体発光層１から得られる自然放出光
が、上述したと同様の波長のレーザモードに結合するこ
とによって、反射膜２及び３のいずれか一方または双方
から、信号光が入射する区問において信号光が入射され
ていない区間に比し強度増幅されている、上述したレー
ザ光と同様の波長を有するレーザ光が、外部に出射して
得られ、従って、光スイッチとしての機能が得られる。

【００１４】さらに、半導体発光層１３上に、ｐ型を有
する半導体分布反射器１４が形成されている。このｐ型
の半導体分布反射器１４は、ｎ型の半導体分布反射器１
２の高屈折率半導体層１２Ｈ及び低屈折率半導体層１２
Ｌと等しい光学的な厚さを有する、例えばＡｌＡｓでな
り且つ例えば６１０Ａの厚さを有する高屈折率半導体層
１４Ｈと例えばＧａＡｓでなり且つ例えば４８０Ａの厚
さを有する低屈折率半導体層１４Ｌとが、順次交互に、
且つ最下層を高屈折率半導体層１４Ｈとし、最上層を低
屈折率半導体層１４Ｌとして、積層されている構成を有
する。

【００１９】このような構成を有する従来の共振器型半
導体光装置によれば、電極層１７及び１８間に、電源
を、電極層１８側を正極性として接続すれば、半導体発
光層１３に、半導体基板１１、半導体分布反射器１２及
び１４を介して電流が励起用電流として注入され、これ
にもとずき、半導体発光層１３から自然放出光が得ら
れ、そして、その自然放出光が、半導体分布反射器１２
を構成している高屈折率半導体層１２Ｈ及び低屈折率半
導体層１２Ｌ、及び半導体分布反射器１４を構成してい
る高屈折率半導体層１４Ｈ及び低屈折率半導体層１４Ｌ
の厚さによって決まる波長のレーザモードに結合するこ
とによって、半導体分布反射器１２側から、半導体基板
１１を介し且つ電極層１７の窓１７Ｗを介して、半導体
分布反射器１２を構成している高屈折率半導体層１２Ｈ
及び低屈折率半導体層１２Ｌ、及び半導体分布反射器１
４を構成している高屈折率半導体層１４Ｈ及び低屈折率
半導体層１４Ｌの厚さによって決まる波長のレーザ光
が、外部に出射して得られる。

【００２０】また、電極層１７及び１８間に、電源を、
上述したように接続している状態で、外部から、上述し
たレーザ光の波長を有する信号光を、半導体発光層１
に、電極層１７の窓１７Ｗ、半導体基板１１及び半導体
分布反射器１２を介して入射させれば、上述したと同様
に半導体発光層１３から得られる自然放出光が、上述し
たと同様の波長のレーザモードに結合することによっ
て、半導体分布反射器１２側から、半導体基板１１を介
して且つ電極層１７の窓１７Ｗを介して、信号光が入射
する区間において信号光が入射されない区間に比し強度
増幅されている、上述したレーザ光と同様の波長を有す
るレーザ光が、外部に出射して得られ、従って、光スイ
ッチとしての機能が得られる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】図１４に示す、原理的
な従来の共振器型半導体光装置の場合、反射膜２及び３
がともに半導体発光層１と各部平行に延長しているの
で、半導体発光層１から得られる自然放出光が上述した
波長のレーザモードに結合するのが、自然放出光中の半
導体発光層１に対して垂直である分のごく一部であるに
過ぎない。

【００２２】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、半導体発光層１に対して垂直な線を中心とする、
半値幅が１度というような鋭い指向性を有して得られる
としても、半導体発光層１から得られる自然放出光がレ
ーザモードに結合する結合効率が、きわめて低い。

【００２３】このため、自然放出光を外部からの励起用
光の半導体発光層１への入射によって得て、レーザ光を
得る場合において、そのレーザ光を、予定の強度で得る
のに、励起用光に大きな強度を必要とし、また、自然放
出光を励起用電流の半導体発光層１への注入によって得
て、レーザ光を得る場合において、そのレーザ光を予定
の強度で得るのに、励起用電流に大きな値を必要とし、
さらに、半導体発光層１に励起用電流を注入している状
態で、外部から信号光を入射させることによって、信号
光が入射する区間において信号光が入射されない区間に
比し強度増幅されているレーザ光を得る場合において、
そのレーザ光を、信号光が入射する区間において予定の
強度で得るのに、励起用電流に大きな値を必要とし、ま
た信号光に大きな強度を必要としていた。

【００２５】また、半導体発光層１から得られる自然放
出光がレーザモードに結合する結合効率がきわめて低い
ことから、自然放出光の寿命が長く、このため、上述し
たレーザ光を十分高速に得ることができない、という欠
点を有していた。

【００２６】さらに、外部からの励起用光の半導体発光
層１への入射によって、自然放出光を得て、レーザ光を
得る場合、励起用光を、半導体発光層１と垂直に入射さ
せる必要があり、そこに困難を伴い、また、半導体発光
層１に励起用電流を注入している状態で、外部から信号
光を入射させることによって、信号光が入射される区間
において強度増幅されたレーザ光を得る場合、信号光
を、半導体発光層１と垂直に入射させる必要があり、そ
こに困難を伴う、という欠点を有していた。

【００２７】また、図１５に示す従来の共振器型半導体
光装置の場合、半導体分布反射器１２を構成している高
屈折率半導体層１２Ｈ及び低屈折率半導体層１２Ｌ、及
び半導体分布反射器１４を構成している高屈折率半導体
層１４Ｈ及び低屈折率半導体層１４Ｌが、図１４で上述
した従来の共振器型半導体光装置の場合に準じて、とも
に、半導体発光層１３と、各部平行に延長しているの
で、半導体発光層１３から得られる自然放出光が上述し
た波長のレーザモードに結合するのが、図１４で上述し
た従来の共振器型半導体光装置の場合と同様に、自然放
出光中の半導体発光層１３に対して垂直である分のごく
一部であるに過ぎない。

【００２８】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、図１４で上述した従来の共振器型半導体光装置の
場合に準じて、半導体発光層１３に対して垂直な線を中
心とする、半値幅が１度というように鋭い指向性を有し
て得られるとしても、半導体発光層１３から得られる自
然放出光がレーザモードに結合する結合効率が、図１４
で上述した従来の共振器型半導体光装置の場合と同様
に、極めて低い。

【００３０】また、半導体発光層１３に励起用電流を注
入している状態で、外部から信号光を入射させて、信号
光が入射される区間において強度増幅されているレーザ
光を得る場合、信号光を半導体発光層１３に対して垂直
に入射させる必要があり、そこに困難を伴う、という欠
点を有していた。

【００３１】さらに、半導体発光層１３から得られる自
然放出光がレーザモードに結合する結合効率がきわめて
低いことから、自然放出光の寿命が長く、このため、上
述したレーザ光を十分高速に得ることができない、とい
う欠点を有していた。

【００３２】また、半導体発光層１３への励起用電流の
注入が、半導体基板１１及び半導体分布反射器１２及び
１４を介して行われるので、それらにおいて電圧降下が
生ずる。このため、電極層１７及び１８に接続する電源
に高い電圧を必要とするとともに、半導体基板１１、及
び半導体分布反射器１２及び１４において発熱が生じ、
よって、レーザ光が、所期の強度で得られない、という
欠点を有していた。

【００３４】

【００４３】本願第９番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法は、（ｉ）半導体基板上に、第１の反射膜
を形成する工程と、（ｉｉ）上記半導体基板上に、第１
の半導体層と、半導体発光層と、第２の半導体層とがそ
れらの順に積層されている半導体積層体を、上記第１の
反射膜を覆って形成する工程と、（ｉｉｉ）上記半導体
積層体の上記半導体基板側とは反対側の領域に対するエ
ッチング処理によって、上記半導体積層体の上記半導体
基板側とは反対側の主面に、上記第１の反射膜と対向し
ている領域において、外方に膨出している弯曲面部を有
せしめる工程と、（ｉｖ）上記半導体積層体の上記半導
体基板側とは反対側の主面上に、上記弯曲面部に沿って
弯曲延長している第２の反射膜を形成する工程とを有す
る。

【００４４】

【００４５】このため、（Ａ）図１４で前述した従来の
共振器型半導体光装置の場合と同様に、（ａ）半導体発
光層に、励起用光を、外部から、第１の反射膜及び第１
の半導体層を介してまたは第２の反射膜及び第２の半導
体層を介して入射させるか、または（ｂ）第１及び第２
の半導体層にそれぞれｎ型及びｐ型またはｐ型及びｎ型
の導電型を予め付与させておき、また、第１及び第２の
反射膜を金属膜として第１及び第２の電極層とし、また
は金属膜でなる第１及び第２の反射膜にそれぞれ第１及
び第２の電極層を付し、そして、それら第１及び第２の
電極間に電源を接続することによって、半導体発光層
に、励起用電流を、第１及び第２の半導体層を介して注
入させれば、（Ｂ）図１４で前述した従来の共振器型半
導体光装置の場合と同様に、半導体発光層から自然放出
光が得られ、そして、その自然放出光が、第１及び第２
の反射膜間で第１及び第２の半導体層のいずれか一方ま
たは双方の光学的厚さによって決まる波長のレーザモー
ドに結合することによって、第１及び第２の反射膜のい
ずれか一方または双方から、第１及び第２の半導体層の
いずれか一方または双方の光学的厚さによって決まる波
長を有するレーザ光が、外部に出射して得られる。

【００４６】また、図１４で前述した従来の共振器型半
導体光装置の場合と同様に、半導体発光層に、上述した
ようにして、励起用電流を注入させ、そして、その状態
で、外部から、上述したレーザ光の波長を有する信号光
を、半導体発光層に、第１の反射膜及び第１の半導体層
を介してまたは第２の反射膜及び第２の半導体層を介し
て入射させれば、上述したと同様に半導体発光層から得
られる自然放出光が、上述したと同様の波長のレーザモ
ードに結合することによって、第１及び第２の反射膜の
いずれか一方または双方から、信号光が入射する区間に
おいて信号光が入射されていない区間に比し強度増幅さ
れている、上述したレーザ光と同様の波長を有するレー
ザ光が、外部に出射して得られ、従って、光スイッチと
しての機能が得られる。

【００４７】しかしながら、本願第１番目の発明による
共振器型半導体光装置による場合、第１及び第２の反射
膜のいずれか一方または双方が半導体発光層に対して外
方に膨出している弯曲部を有しているので、その弯曲部
の曲率を予め適当に選んでおけば、半導体発光層から得
られる自然放出光が上述した波長のレーザモードに結合
するのが、自然放出光中の半導体発光層に対して垂直で
ある分の外、半導体発光層に対して傾斜している分も有
している。

【００４８】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、半導体発光層に対して垂直な線を中心とする、図
１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合に比
し鋭くない指向性を有して得られるとしても、半導体発
光層から得られる自然放出光がレーザモードに結合する
結合効率が、図１４で前述した従来の共振器型半導体光
装置の場合に比し格段的に高く得られる。

【００５１】また、半導体発光層から得られる自然放出
光がレーザモードに結合する結合効率がきわめて高いこ
とから、自然放出光の寿命が、図１４で前述した従来の
共振器型半導体光装置の場合に比し短く、このため、上
述したレーザ光を、図１４で前述した従来の共振器型半
導体光装置の場合に比し十分高速に得ることができる。

【００５２】さらに、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層への入射によって得て、レーザ光を得る
場合、励起用光を第１及び第２の反射膜のいずれか一方
または双方が有している弯曲部に向けて入射させさえす
れば、半導体発光層と垂直に入射させる必要がなく、そ
こに困難を伴わず、また、半導体発光層に励起用電流を
注入している状態で、外部から信号光を入射させること
によって、信号光が入射される区間において強度増幅さ
れたレーザ光を得る場合、信号光を、第１及び第２の反
射膜のいずれか一方または双方が有している弯曲部に向
けて入射させさえすれば、半導体発光層と垂直に入射さ
せる必要がなく、そこに困難を伴わない。

【００５３】また、第１及び第２の反射膜が字句通り膜
構成を有しているので、そのような膜構成を有する第１
及び第２の反射膜を用いるとしても、図１５で前述した
従来の共振器型半導体光装置の場合の高屈折率半導体層
及び低屈折率半導体層が順次積層されている構成を有す
る半導体分布反射器を用いていないので、半導体発光層
に上述したようにして励起用電流を注入してレーザ光を
得る場合、内部に、図１５で前述した従来の共振器型半
導体光装置の半導体分布反射器において生ずるような電
圧降下が生ぜず、このため、励起用電流を得るために必
要とされる電源に高圧を必要としないとともに、内部に
発熱が生ぜず、よって、レーザ光を、所期の強度で得る
ことができる。

【００５５】このため、（Ａ）本願第１番目の発明によ
る共振器型半導体光装置の場合と同様に、（ａ）半導体
積層体の半導体発光層に、励起用光を、外部から、第１
の反射膜及び第１の半導体層を介してまたは第２の反射
膜及び第２の半導体層を介して入射させるか、または
（ｂ）第１及び第２の半導体層にそれぞれｎ型及びｐ
型、またはｐ型またはｎ型の導電型を予め付与させてお
き、また、第１及び第２の反射膜をともに金属膜として
それぞれ第１及び第２の電極層とし、または金属膜でな
る第１及び第２の反射膜にそれぞれ第１及び第２の電極
層を付し、そして、それら第１及び第２の電極間に電源
を接続することによって、半導体発光層に、励起用電流
を、第１及び第２の半導体層を介して注入させれば、
（Ｂ）本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置
の場合と同様に、半導体発光層から自然放出光が得ら
れ、そして、その自然放出光が、第１及び第２の反射膜
間で第１及び第２の半導体層のいずれか一方または双方
の光学的厚さによって決まる波長のレーザモードに結合
することによって、第１の反射膜から半導体基板の窓を
介して、または第２の反射膜から、第１及び第２の半導
体層のいずれか一方または双方の光学的厚さによって決
まる波長を有するレーザ光が、外部に出射して得られ
る。

【００５６】また、本願第１番目の発明による共振器型
半導体光装置の場合と同様に、半導体発光層に、上述し
たようにして、励起用電流を注入させ、そして、その状
態で、外部から、上述したレーザ光の波長を有する信号
光を、半導体発光層に、半導体基板の窓、第１の反射膜
及び第１の半導体層を介して、または第２の反射膜及び
第２の半導体層を介して入射させれば、上述したと同様
に半導体発光層から得られる自然放出光が、上述したと
同様の波長のレーザモードに結合することによって、第
１の反射膜から半導体基板の窓を介して、または第２の
反射膜から、信号光が入射する区間において信号光が入
射されていない区間に比し強度増幅されている、上述し
たレーザ光と同様の波長を有するレーザ光が、外部に出
射して得られ、従って、光スイッチとしての機能が得ら
れる。

【００５７】さらに、本願第１番目の発明による共振器
型半導体光装置による場合に準じて、且つ上述したよう
に第１の反射膜が半導体発光層に対して外方に膨出して
いる弯曲部を有しているので、その弯曲部の曲率を予め
適当に選んでおけば、半導体発光層から得られる自然放
出光が上述した波長のレーザモードに結合するのが、本
願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の場合と
同様に、自然放出光中の半導体発光層に対して垂直であ
る分の外、半導体発光層に対して傾斜している分も有し
ている。

【００５８】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置
の場合と同様に、半導体発光層に対して垂直な線を中心
とする、鋭くない指向性を有して得られるとしても、半
導体発光層から得られる自然放出光がレーザモードに結
合する結合効率が、本願第１番目の発明による共振器型
半導体光装置の場合と同様に格段的に高く得られる。

【００５９】従って、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層への入射によって得て、レーザ光を得る
場合において、そのレーザ光を、予定の強度で得るの
に、励起用光に、本願第１番目の発明による共振器型半
導体光装置の場合と同様に、大きな強度を必要とせず、
また、自然放出光を励起用電流の半導体発光層への注入
によって得て、レーザ光を得る場合において、そのレー
ザ光を予定の強度で得るのに、励起用電流に、本願第１
番目の発明による共振器型半導体光装置の場合と同様
に、大きな値を必要とせず、さらに、半導体発光層に励
起用電流を注入している状態で、外部から信号光を入射
させることによって、信号光が入射する区間において信
号光が入射されない区間に比し強度増幅されているレー
ザ光を得る場合において、そのレーザ光を、信号光が入
射する区間において予定の強度で得るのに、励起用電流
に、本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の
場合と同様に、大きな値を必要とせず、また信号光に、
本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の場合
と同様に、大きな強度を必要としない。

【００６０】よって、自然放出光を外部からの励起用光
の入射によって得て、レーザ光を得る場合でも、また自
然放出光を励起用電流の半導体発光層への注入によって
得て、レーザ光を得る場合でも、さらに半導体発光層に
励起用電流を注入している状態で、外部から信号光を入
射させることによって、信号光が入射される区間におい
て強度増幅されたレーザ光を得る場合でも、量子効率
が、本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の
場合と同様に、きわめて高い。

【００６１】また、半導体発光層から得られる自然放出
光がレーザモードに結合する結合効率がきわめて高いこ
とから、自然放出光の寿命が長く、このため、上述した
レーザ光を、本願第１番目の発明による共振器型半導体
光装置の場合と同様に、十分高速に得ることができる。

【００６２】さらに、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層への入射によって得て、レーザ光を得る
場合、励起用光を、本願第１番目の発明による共振器型
半導体光装置の場合に準じて、第１の反射膜が有してい
る弯曲部に向けて入射させれば、本願第１番目の発明に
よる共振器型半導体光装置の場合と同様に、半導体発光
層と垂直に入射させる必要がなく、そこに困難を伴わ
ず、また、半導体発光層に励起用電流を注入している状
態で、外部から信号光を入射させることによって、信号
光が入射される区間において強度増幅されたレーザ光を
得る場合において、信号光を、本願第１番目の発明によ
る共振器型半導体光装置の場合に準じて、第１の反射膜
が有している弯曲部に向けて入射させれば、本願第１番
目の発明による共振器型半導体光装置の場合と同様に、
半導体発光層と垂直に入射させる必要がなく、そこに困
難を伴わない。

【００６３】また、第１及び第２の反射膜が字句通り膜
構成を有しているので、そのような膜構成を有する第１
及び第２の反射膜を用いるとしても、本願第１番目の発
明による共振器型半導体光装置の場合と同様に、図１５
で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合の高屈折
率半導体層及び低屈折率半導体層が順次積層されている
構成を有する半導体分布反射器を用いていないので、半
導体発光層に上述したようにして励起用電流を注入して
レーザ光を得る場合、本願第１番目の発明による共振器
型半導体光装置の場合と同様に、内部に、図１５で前述
した従来の共振器型半導体光装置の半導体分布反射器に
おいて生ずるような電圧降下が生ぜず、このため、励起
用電流を得るために必要とされる電源に高圧を必要とし
ないとともに、内部に発熱が生ぜず、よって、レーザ光
を、本願第１番目の発明による共振器型半導体光装置の
場合と同様に、所期の強度で得ることができる。

【００７０】本願第６及び第８番目の発明による共振器
型半導体光装置の製法によれば、上述した優れた特徴を
有する本願第２番目の発明による共振器型半導体光装置
及びそれにもとずく本願第５番目の発明による共振器型
半導体光装置を、容易に製造することができる。

【００７１】本願第７及び第８番目の発明による共振器
型半導体光装置の製法によれば、上述した優れた特徴を
有する本願第３番目の発明による共振器型半導体光装置
及びそれにもとずく本願第５番目の発明による共振器型
半導体光装置を、容易に製造することができる。

【００７２】本願第９番目の発明による共振器型半導体
光装置の製法によれば、上述した優れた特徴を有する本
願第４番目の発明による共振器型半導体光装置及びそれ
にもとずく本願第５番目の発明による共振器型半導体光
装置を、容易に製造することができる。

【００７３】

【００７９】このため、詳細説明は省略するが、（Ａ）
図１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合と
同様に、（ａ）半導体発光層１に、励起用光を、外部か
ら、反射膜２及び半導体層４を介してまたは反射膜３及
び半導体層４を介して入射させるか、または（ｂ）半導
体層４及び５にそれぞれｎ型及びｐ型、またはｐ型及び
ｎ型の導電型を予め付与させておき、また、反射膜２及
び３を金属膜として第１及び第２の電極層とし、または
金属膜でなる反射膜２及び３にそれぞれ第１及び第２の
電極層を付し、そして、それら第１及び第２の電極間に
電源を接続することによって、半導体発光層１に、励起
用電流を、半導体層４及び５を介して注入させれば、
（Ｂ）図１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の
場合と同様に、半導体発光層１から自然放出光が得ら
れ、そして、その自然放出光が、反射膜２及び３間で半
導体層４及び５のいずれか一方または双方の光学的厚さ
によって決まる（半導体発光層４の光学的厚さを、次に
述べるレーザ光の波長の１／４またはその奇数倍とする
とき、半導体発光層４の光学的厚さによって主として決
まる、以下同じ）波長のレーザモードに結合することに
よって、反射膜２及び３のいずれか一方または双方か
ら、半導体層４及び５のいずれか一方または双方の光学
的厚さによって決まる波長を有するレーザ光が、外部に
出射して得られる。

【００８０】また、図１４で前述した従来の共振器型半
導体光装置の場合と同様に、半導体発光層１に、上述し
たようにして、励起用電流を注入させ、そして、その状
態で、外部から、上述したレーザ光の波長を有する信号
光を、半導体発光層１に、反射膜２及び半導体層４を介
してまたは反射膜３及び半導体層５を介して入射させれ
ば、上述したと同様に半導体発光層１から得られる自然
放出光が、上述したと同様の波長のレーザモードに結合
することによって、反射膜２及び３のいずれか一方また
は双方から、信号光が入射する区間において信号光が入
射されていない区間に比し強度増幅されている、上述し
たレーザ光と同様の波長を有するレーザ光が、外部に出
射して得られ、従って、光スイッチとしての機能が得ら
れる。

【００８１】しかしながら、図１に示す本発明による共
振器型半導体光装置による場合、反射膜３が半導体発光
層１に対して外方に膨出している弯曲部３Ａを有してい
るので、その弯曲部３Ａの曲率を予め適当に選んでおけ
ば、半導体発光層１から得られる自然放出光が上述した
波長のレーザモードに結合するのが、自然放出光中の半
導体発光層に対して垂直である分の外、半導体発光層に
対して傾斜している分も有している。

【００８２】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、半導体発光層１に対して垂直な線を中心とする、
図１４で前述した従来の共振器型半導体光装置の場合に
比し鋭くない指向性を有して得られるとしても、半導体
発光層１から得られる自然放出光がレーザモードに結合
する結合効率が、図１４で前述した従来の共振器型半導
体光装置の場合に比し格段的に高く得られる。

【００８４】よって、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層１への入射によって得て、レーザ光を得
る場合でも、また自然放出光を励起用電流の半導体発光
層１への注入によって得て、レーザ光を得る場合でも、
さらに半導体発光層１に励起用電流を注入している状態
で、外部から信号光を入射させることによって、信号光
が入射される区間において強度増幅されたレーザ光を得
る場合でも、量子効率が、図１４で前述した従来の共振
器型半導体光装置の場合に比しきわめて高い。

【００８５】また、半導体発光層１から得られる自然放
出光がレーザモードに結合する結合効率がきわめて高い
ことから、自然放出光の寿命が、図１４で前述した従来
の共振器型半導体光装置の場合に比し短く、このため、
上述したレーザ光を、図１４で前述した従来の共振器型
半導体光装置の場合に比し十分高速に得ることができ
る。

【００８６】さらに、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層１への入射によって得て、レーザ光を得
る場合、励起用光を、反射膜３が有している弯曲部３Ａ
に向けて入射させさえすれば、半導体発光層１と垂直に
入射させる必要がなく、そこに困難を伴わず、また、半
導体発光層１に励起用電流を注入している状態で、外部
から信号光を入射させることによって、信号光が入射さ
れる区間において強度増幅されたレーザ光を得る場合、
信号光を、反射膜３が有している弯曲部３Ａに向けて入
射させさえすれば、半導体発光層１と垂直に入射させる
必要がなく、そこに困難を伴わない。

【００８８】

【００９１】すなわち、例えばＧａＡｓでなる半導体基
板１１上に、図１で上述したと同様の半導体層５と、図
１で上述したと同様のバリア層としての半導体層１Ｂ′
と井戸層としての半導体層１Ｗとバリア層としての半導
体層１Ｂとがそれらの順に積層されている、量子井戸構
造を有する半導体発光層１と、図１で上述したと同様の
半導体層４とがそれらの順に積層されている半導体積層
体２０が形成されている。

【００９２】ただし、この場合、半導体層５は例えばｎ
型を有し、また半導体層４はｐ型を有し、さらに、半導
体層５が、半導体基板１１側において、半導体基板１１
に半導体積層体２０を外部に臨ませる窓１１Ｗをエッチ
ング処理によって形成するときに用いるエッチャントに
対して耐性を有する半導体層部５ａを有している。

【００９５】さらに、半導体積層体２０の半導体基板１
１側の主面２０ａ上に、金属膜でなる反射膜３が、半導
体基板１の半導体積層体２０側とは反対側の面上から窓
１１Ｗの内面を通って、上述した弯曲面部２０ａ′に沿
って弯曲延長して形成されている。

【００９６】また、半導体積層体２０の半導体基板１１
側とは反対側の主面２０ｂ上に、半導体積層体２０の半
導体基板１１側とは反対側の主面２０ａに有する弯曲面
部２０ａ′と対向する位置において、窓２１Ｗを有す
る、例えばＳｉＯ_２でなる絶縁膜２１が形成され、そし
て、その絶縁膜２１上に、金属膜でなる反射膜２が、窓
２１Ｗを通じて半導体積層体２０の主面２０ｂを接して
形成されている。

【００９９】以上が、具体的な、本発明による共振器型
半導体光装置の実施例の構成である。

【０１００】このような構成を有する本発明による共振
器型半導体光装置によれば、半導体積層体２０の半導体
層５、半導体発光層１及び半導体層４が、図１に示す本
発明による共振器型半導体光装置における半導体層５、
半導体発光層１及び半導体層４にそれぞれ対応し、ま
た、反射膜２及び３が、図１に示す本発明による共振器
型半導体光装置における反射膜２及び３にそれぞれ対応
し、さらに、反射膜３が、半導体積層体２０の半導体基
板１１側の弯曲面部２０ａ′を有する主面２０ａ上に、
弯曲面部２０ａ′に沿って弯曲延長しているので、図１
に示す本発明による共振器型半導体光装置における反射
膜３と同様に、弯曲部３Ａを有している。

【０１０１】図２に示す本発明による共振器型半導体光
装置によれば、電極１７及び１８間に電源を接続すれ
ば、半導体発光層１に、励起用電流が、反射膜２及び
３、及び半導体層４及び５を介して注入され、よって、
図１に示す本発明による共振器型半導体光装置で述べた
と同様に、半導体発光層１から自然放出光が得られ、そ
して、その自然放出光が、反射膜２及び３間で半導体層
４及び５のいずれか一方または双方の光学的厚さによっ
て決まる（図１に示す本発明による共振器型半導体光装
置で上述したように、半導体層４の光学的厚さによって
主として決まる。以下同じ）波長のレーザモードに結合
することによって、反射膜３から半導体基板１１の窓１
１Ｗを介して、または反射膜２から、半導体層４及び５
のいずれか一方または双方の光学的厚さによって決まる
波長を有するレーザ光が、外部に出射して得られる。

【０１０２】また、図１に示す本発明による共振器型半
導体光装置で述べたと同様に、半導体発光層１に、上述
したようにして、励起用電流を注入させ、そして、その
状態で、外部から、上述したレーザ光の波長を有する信
号光を、半導体発光層１に、半導体基板１１の窓１１
Ｗ、反射膜３及び半導体層５を介してまたは反射膜２及
び半導体層４を介して入射させれば、上述したと同様に
半導体発光層１から得られる自然放出光が、上述したと
同様の波長のレーザモードに結合することによって、反
射膜３から半導体基板１１の窓１１Ｗを介して、または
反射膜２から、信号光が入射する区間において信号光が
入射されていない区間に比し強度増幅されている、上述
したレーザ光と同様の波長を有するレーザ光が、外部に
出射して得られ、従って、光スイッチとしての機能が得
られる。

【０１０３】さらに、図１に示す本発明による共振器型
半導体光装置による場合に準じて、且つ上述したように
反射膜３が半導体発光層１に対して外方に膨出している
弯曲部３Ａを有しているので、その弯曲部３Ａの曲率を
予め適当に選んでおけば、半導体発光層１から得られる
自然放出光が上述した波長のレーザモードに結合するの
が、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置で述
べたと同様に、自然放出光中の半導体発光層１に対して
垂直である分の外、半導体発光層１に対して傾斜してい
る分も有している。

【０１０４】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置で
述べたと同様に、半導体発光層１に対して垂直な線を中
心とする、鋭くない指向性を有して得られるとしても、
半導体発光層１から得られる自然放出光がレーザモード
に結合する結合効率が、図１に示す本発明による共振器
型半導体光装置で述べたと同様に格段的に高く得られ
る。

【０１０５】従って、自然放出光を励起用電流の半導体
発光層１への注入によって得て、レーザ光を得る場合に
おいて、そのレーザ光を予定の強度で得るのに、励起用
電流に、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置
で述べたと同様に、大きな値を必要とせず、また、半導
体発光層１に励起用電流を注入している状態で、外部か
ら信号光を入射させることによって、信号光が入射する
区間において信号光が入射されない区間に比し強度増幅
されているレーザ光を得る場合において、そのレーザ光
を、信号光が入射する区間において予定の強度で得るの
に、励起用電流に、図１に示す本発明による共振器型半
導体光装置について述べたと同様に、大きな値を必要と
せず、また信号光に、図１に示す本発明による共振器型
半導体光装置で述べたと同様に、大きな強度を必要とし
ない。

【０１０６】よって、自然放出光を励起用電流の半導体
発光層１への注入によって得て、レーザ光を得る場合で
も、また、半導体発光層１に励起用電流を注入している
状態で、外部から信号光を入射させることによって、信
号光が入射される区間において強度増幅されたレーザ光
を得る場合でも、量子効率が、図１に示す本発明による
共振器型半導体光装置で述べたと同様に、きわめて高
い。

【０１０７】また、半導体発光層１から得られる自然放
出光がレーザモードに結合する結合効率がきわめて高い
ことから、自然放出光の寿命が、図１に示す本発明によ
る共振器型半導体光装置で述べたと同様に短く、このた
め、上述したレーザ光を、図１に示す本発明による共振
器型半導体光装置で述べたと同様に、十分高速に得るこ
とができる。

【０１０８】さらに、半導体発光層１に励起用電流を注
入している状態で、外部から信号光を入射させることに
よって、信号光が入射される区間において強度増幅され
たレーザ光を得る場合において、信号光を、図１に示す
本発明による共振器型半導体光装置で述べたのに準じ
て、反射膜３が有している弯曲部３Ａに向けて入射させ
れば、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置で
述べたと同様に、半導体発光層１と垂直に入射させる必
要がなく、そこに困難を伴わない。

【０１０９】また、反射膜２及び３が字句通り膜構成を
有しているので、そのような膜構成を有する反射膜２及
び３を用いるとしても、図１に示す本発明による共振器
型半導体光装置で述べたと同様に、図１５で前述した従
来の共振器型半導体光装置の場合の高屈折率半導体層及
び低屈折率半導体層が順次積層されている構成を有する
半導体分布反射器を用いていないので、半導体発光層１
に上述したようにして励起用電流を注入してレーザ光を
得る場合、図１に示す本発明による共振器型半導体光装
置で述べたと同様に、内部に、図１５で前述した従来の
共振器型半導体光装置の半導体分布反射器において生ず
るような電圧降下が生ぜず、このため、励起用電流を得
るために必要とされる電源に高圧を必要としないととも
に、内部に発熱が生ぜず、よって、レーザ光を、図１に
示す本発明による共振器型半導体光装置で述べたと同様
に、所期の強度で得ることができる。

【０１１０】

【０１１１】図３〜図６において、図２との対応部分に
は同一符号を付し、詳細説明を省略する。

【０１１２】図３〜図６に示す本発明による共振器型半
導体光装置の製法は、次に述べる順次の工程をとって、
図２に示す本発明による共振器型半導体光装置を製造す
る。

【０１１３】すなわち、半導体基板１１を予め用意する
（図３Ａ）。そして、その半導体基板１１上に、半導体
層部５ａを有する半導体層５と、半導体発光層１と、半
導体層４とを、それらの順に、それ自体は公知のエピタ
キシャル法によって形成することによって、半導体積層
体２０を形成する（図３Ｂ）。

【０１１４】この場合、半導体層部５ａは、半導体層５
と同様にＡｌＧａＡｓ系でなるが、爾後の半導体基板１
１に窓１１Ｗを形成するためのエッチング処理に用いる
エッチャントに耐性を有する組成を有している。

【０１１５】次に、半導体積層体２０の半導体基板１１
側とは反対側の主面２０ｂ上に、窓２１Ｗを有する絶縁
膜２１を、それ自体は公知の方法によって形成する（図
３Ｃ）。

【０１１６】次に、絶縁膜２１上に、金属膜でなる反射
膜２を、窓２１Ｗを通じて半導体積層体２０の主面２０
ｂに接するように延長形成する（図４Ｄ）。

【０１１７】次に、反射膜２上に、後述するようにし
て、半導体積層体２０の半導体基板１１側の主面２０ａ
に有せしめた弯曲面部２０ａ′と対向している窓１８Ｗ
を有する電極層１８を、それ自体は公知の方法によって
形成する（図４Ｅ）。

【０１１８】次に、半導体基板１１の半導体積層体２０
側に対してエッチングを施して半導体基板１１を薄い厚
さにして後、その半導体基板１１に対するマスク（図示
せず）を用いた、半導体基板１１に対しては易エッチン
グ性を有するが、半導体層部５ａに対しては難エッチン
グ性を有する、例えばアンモニア水と過酸化水素との混
合液をエッチャントとするエッチング処理によって、半
導体基板１１に、半導体積層体２０の半導体基板１１の
主面２０ａを外部に臨ませる窓１１Ｗを形成する（図５
Ｆ）。

【０１１９】この場合、半導体層部５ａが、この場合の
エッチャントに対し耐性を有するので、窓１１Ｗを、半
導体積層体２０を不必要にエッチングすることなしに、
容易に形成することができる。

【０１２０】次に、半導体積層体２０の窓１１Ｗに臨む
領域に対するマスク（図示せず）を用いた、例えばＡｒ
ガスのイオンをエッチャントとするドライエッチング処
理を、半導体基板１１をエッチャントのイオンの流れに
対して例えば６０度傾けた状態で回転させながら施すこ
とによって、半導体積層体２０の主面２０ａに、外方に
膨出している弯曲面部２０ａ′を有せしめる（図５
Ｇ）。なお、図においては、弯曲面部２０ａ′が、半導
体層部５ａのみによって形成されている場合が示されて
いる。

【０１２１】次に、半導体積層体２０の半導体基板１１
側の主面２０ａ上に、半導体基板１１の半導体積層体２
０側の反対側からの面から窓１１Ｗの内面を通って連続
延長している反射膜３を、それ自体は公知の方法によっ
て、弯曲部２０ａ′に沿って弯曲延長させて形成する
（図６Ｈ）。

【０１２２】次に、反射膜３上に、窓１７Ｗを有する電
極層１７を、それ自体は公知の方法によって形成する
（図６Ｉ）。

【０１２３】以上が、具体的な、本発明による共振器型
半導体光装置の製法の実施例である。

【０１２４】このような本発明による共振器型半導体光
装置の製法によれば、図２に示す本発明による共振器型
半導体光装置を、容易に製造することができる。

【０１２５】

【実施例４】次に、図７を伴って、具体的な、本発明に
よる共振器型半導体光装置の他の実施例を述べよう。

【０１２６】図７において、図１及び図２との対応部分
には同一符号を付し、詳細説明は省略する。

【０１２７】図７に示す本発明による共振器型半導体光
装置は、半導体積層体２０が、半導体層５、半導体発光
層１及び半導体層４の順に積層されている構成を有す
る、図２で上述した本発明による共振器型半導体光装置
の場合に代え、半導体層４、半導体発光層１及び半導体
層５の順に積層されている構成を有し、また、半導体積
層体２０の半導体基板１１側の主面２０ａが、半導体基
板１１の窓１１Ｗに臨む領域において、外方に膨出して
いる弯曲部２０ａ′を有している、図２で上述した本発
明による共振器型半導体光装置の場合に代え、半導体積
層体２０の半導体基板１１側とは反対側の主面２０ｂ
が、外方に膨出している弯曲面部２０ｂ′を有し、さら
に、半導体層４及び５が必ずしもｐ型及びｎ型を有さ
ず、また、半導体層５が半導体層部５ａを有さず、さら
に、絶縁膜２１、及び電極層１７及び１８が省略され、
これに応じて、反射膜２及び３が、半導体積層体２０の
半導体基板１１側及び半導体基板１１側とは反対側にそ
れぞれ形成され、そして、反射膜３が、弯曲部３Ａを形
成するように、主面２０ｂの弯曲面部２０ｂ′に沿って
弯曲延長し、また、反射膜２及び３が、誘電体膜２２と
金属膜２３との積層体でなることを除いて、図２に示す
本発明による共振器型半導体光装置と同様の構成を有す
る。

【０１２８】以上が、具体的な、本発明による共振器型
半導体光装置の他の実施例の構成である。

【０１２９】このような構成を有する本発明による共振
器型半導体光装置によれば、半導体積層体２０の半導体
層５、半導体発光層１及び半導体層４が、図１に示す本
発明による共振器型半導体光装置における半導体層５、
半導体発光層１及び半導体層４にそれぞれ対応し、ま
た、反射膜２及び３が、図１に示す本発明による共振器
型半導体光装置における反射膜２及び３にそれぞれ対応
している。

【０１３０】図３に示す本発明による共振器型半導体光
装置によれば、（Ａ）図１に示す本発明による共振器型
半導体光装置で述べたと同様に、（ａ）半導体積層体２
０の半導体発光層１に、励起用光を、外部から、反射膜
２及び半導体層４を介してまたは反射膜３及び半導体層
５を介して入射させるか、または（ｂ）半導体層４及び
５にそれぞれｎ型及びｐ型、またはｐ型またはｎ型の導
電型を予め付与させておき、また、反射膜２及び３の金
属膜２３をそれぞれ第１及び第２の電極層とし、それら
第１及び第２の電極間に電源を接続することによって、
半導体発光層１に、励起用電流を、半導体層４及び５を
介して注入させれば、（Ｂ）図１に示す本発明による共
振器型半導体光装置で述べたと同様に、半導体発光層１
から自然放出光が得られ、そして、その自然放出光が、
反射膜２及び３間で半導体層４及び５のいずれか一方ま
たは双方の光学的厚さによって決まる波長のレーザモー
ドに結合することによって、反射膜２から半導体基板１
１の窓１１Ｗを介して、または反射膜３から、半導体層
４及び５のいずれか一方または双方の光学的厚さによっ
て決まる波長を有するレーザ光が、外部に出射して得ら
れる。

【０１３１】また、図１に示す本発明による共振器型半
導体光装置で述べたと同様に、半導体発光層１に、上述
したようにして、励起用電流を注入させ、そして、その
状態で、外部から、上述したレーザ光の波長を有する信
号光を、半導体発光層１に、半導体基板１１の窓１１
Ｗ、反射膜２及び半導体層４を介して、または反射膜２
及び半導体層５を介して入射させれば、上述したと同様
に半導体発光層１から得られる自然放出光が、上述した
と同様の波長のレーザモードに結合することによって、
反射膜２から半導体基板１１の窓１１Ｗを介して、また
は反射膜３から、信号光が入射する区間において信号光
が入射されていない区間に比し強度増幅されている、上
述したレーザ光と同様の波長を有するレーザ光が、外部
に出射して得られ、従って、光スイッチとしての機能が
得られる。

【０１３２】さらに、図１に示す本発明による共振器型
半導体光装置による場合に準じて、且つ上述したように
反射膜３が半導体発光層１に対して外方に膨出している
弯曲部３Ａを有しているので、その弯曲部３Ａの曲率を
予め適当に選んでおけば、半導体発光層１から得られる
自然放出光が上述した波長のレーザモードに結合するの
が、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置で述
べたと同様に、自然放出光中の半導体発光層１に対して
垂直である分の外、半導体発光層１に対して傾斜してい
る分も有している。

【０１３３】このため、外部に出射して得られるレーザ
光が、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置で
述べたと同様に、半導体発光層１に対して垂直な線を中
心とする、鋭くない指向性を有して得られるとしても、
半導体発光層１から得られる自然放出光がレーザモード
に結合する結合効率が、図１に示す本発明による共振器
型半導体光装置で述べたと同様に格段的に高く得られ
る。

【０１３４】従って、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層１への入射によって得て、レーザ光を得
る場合において、そのレーザ光を、予定の強度で得るの
に、励起用光に、図１に示す本発明による共振器型半導
体光装置の場合と同様に、大きな強度を必要とせず、ま
た、自然放出光を励起用電流の半導体発光層１への注入
によって得て、レーザ光を得る場合において、そのレー
ザ光を予定の強度で得るのに、励起用電流に、図１に示
す本発明による共振器型半導体光装置で述べたと同様
に、大きな値を必要とせず、また、半導体発光層１に励
起用電流を注入している状態で、外部から信号光を入射
させることによって、信号光が入射する区間において信
号光が入射されない区間に比し強度増幅されているレー
ザ光を得る場合において、そのレーザ光を、信号光が入
射する区間において予定の強度で得るのに、励起用電流
に、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置につ
いて述べたと同様に、大きな値を必要とせず、また信号
光に、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置で
述べたと同様に、大きな強度を必要としない。

【０１３５】よって、自然放出光を外部からの励起用光
の入射によって得て、レーザ光を得る場合でも、また自
然放出光を励起用電流の半導体発光層１への注入によっ
て得て、レーザ光を得る場合でも、さらに半導体発光層
１に励起用電流を注入している状態で、外部から信号光
を入射させることによって、信号光が入射される区間に
おいて強度増幅されたレーザ光を得る場合でも、量子効
率が、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置で
述べたと同様に、きわめて高い。

【０１３６】また、半導体発光層１から得られる自然放
出光がレーザモードに結合する結合効率がきわめて高い
ことから、自然放出光の寿命が、図１に示す本発明によ
る共振器型半導体光装置で述べたと同様に短く、このた
め、上述したレーザ光を、図１に示す本発明による共振
器型半導体光装置で述べたと同様に、十分高速に得るこ
とができる。

【０１３７】さらに、自然放出光を外部からの励起用光
の半導体発光層１への入射によって得て、レーザ光を得
る場合において、励起用光を、図１に示す本発明による
共振器型半導体光装置で述べたのに準じて、反射膜３が
有している弯曲部３Ａに向けて入射させれば、図１に示
す本発明による共振器型半導体光装置で述べたと同様
に、半導体発光層１と垂直に入射させる必要がなく、そ
こに困難を伴わず、また、半導体発光層１に励起用電流
を注入している状態で、外部から信号光を入射させるこ
とによって、信号光が入射される区間において強度増幅
されたレーザ光を得る場合において、信号光を、図１に
示す本発明による共振器型半導体光装置で述べたのに準
じて、反射膜３が有している弯曲部３Ａに向けて入射さ
せれば、図１に示す本発明による共振器型半導体光装置
で述べたと同様に、半導体発光層１と垂直に入射させる
必要がなく、そこに困難を伴わない。

【０１３８】また、反射膜２及び３が字句通り膜構成を
有しているので、そのような膜構成を有する反射膜２及
び３を用いるとしても、図１に示す本発明による共振器
型半導体光装置で述べたと同様に、図１５で前述した従
来の共振器型半導体光装置の場合の高屈折率半導体層及
び低屈折率半導体層が順次積層されている構成を有する
半導体分布反射器を用いていないので、半導体発光層１
に上述したようにして励起用電流を注入してレーザ光を
得る場合、図１に示す本発明による共振器型半導体光装
置で述べたと同様に、内部に、図１５で前述した従来の
共振器型半導体光装置の半導体分布反射器において生ず
るような電圧降下が生ぜず、このため、励起用電流を得
るために必要とされる電源に高圧を必要としないととも
に、内部に発熱が生ぜず、よって、レーザ光を、図１に
示す本発明による共振器型半導体光装置で述べたと同様
に、所期の強度で得ることができる。

【０１３９】

【０１４０】図８〜図１０において、図７との対応部分
には同一符号を付し、詳細説明を省略する。

【０１４１】図８〜図１０に示す本発明による共振器型
半導体光装置の製法は、次に述べる順次の工程をとっ
て、図７に示す本発明による共振器型半導体光装置を製
造する。

【０１４２】すなわち、半導体基板１１を予め用意する
（図８Ａ）。

【０１４３】そして、その半導体基板１１上に、半導体
積層体２０を形成する（図８Ｂ）。

【０１４４】次に、図３〜図６で上述した本発明による
共振器型半導体光装置の製法における図５Ｇで上述した
と同様のドライエッチンク処理によって、半導体積層体
２０の主面２０ｂに、弯曲部２０ｂ′を有せしめる（図
９Ｃ）。

【０１４５】次に、半導体積層体２０の主面２０ｂ上
に、反射膜２を形成する（図９Ｄ）。

【０１４６】次に、半導体基板１１に、窓１ｌＷを形成
する（図１０Ｅ）。

【０１４７】次に、半導体積層体２０の主面２０ａ上
に、半導体基板１１の窓１１Ｗに臨む領域において、反
射膜３を形成する（図１０Ｆ）。

【０１４８】以上が、本発明による共振器型半導体光装
置の製法の他の実施例である。

【０１４９】このような本発明による共振器型半導体光
装置の製法によれば、図７に示す本発明よる共振器型半
導体光装置を容易に製造することができる。

【０１５０】

【実施例６】次に、図１１を伴って、本発明による共振
器型半導体光装置の他の実施例を述べよう。

【０１５１】図１１において、図７との対応部分には同
一符号を付し、詳細説明を省略する。

【０１５２】図１１に示す本発明による共振器型半導体
光装置は、半導体基板１１が半導体積層体２０を外部に
臨ませる窓１１Ｗを有している図７に示す本発明による
共振器型半導体光装置の場合に代え、半導体基板１１が
そのような窓１１Ｗを有さず、また、これに応じて、半
導体基板１１上に、反射膜２が形成れ、そして、半導体
基板１１上に反射膜２を覆って半導体積層体２０が形成
されていることを除いて、図７に示す本発明による共振
器型半導体光装置と同様の構成を有する。

【０１５３】このような構成を有する本発明による共振
器型半導体光装置によれば、上述した事項を除いて、図
７に示す本発明による共振器型半導体光装置と同様の構
成を有するので、詳細説明は省略するが、図７に示す本
発明による共振器型半導体光装置で述べたと同様の作用
効果が得られる。

【０１５４】

【実施例７】次に、図１２〜図１３を伴って、具体的
な、本発明による共振器型半導体光装置の製法を、図１
１に示す本発明による共振器型半導体光装置を製造する
場合の実施例で述べよう。

【０１５５】図１２〜図１３において、図１１との対応
部分には同一符号を付しし、詳細説明は省略する。

【０１５６】図１２〜図１３に示す本発明による共振器
型半導体光装置の製法は、次に述べる順次の工程をとっ
て、図１１に示す本発明による共振器型半導体光装置を
製造する。

【０１５７】すなわち、半導体基板１１を予め用意する
（図１２Ａ）。

【０１５８】そして、その半導体基板１１上に、反射膜
２を形成する（図１２Ｂ）。

【０１５９】次に、半導体基板１１の主面２０ａ上に、
半導体層４と、半導体発光層１と、半導体層５とがそれ
らの順に積層されている半導体積層体２０を、反射膜２
を覆って形成する（図１３Ｃ）。

【０１６０】次に、半導体積層体２０の半導体基板１１
側とは反対側の領域に対するエッチング処理によって、
半導体積層体２０の半導体基板１１側とは反対側の主面
２０ｂに、図８〜図１０に示す本発明による共振器型半
導体光装置の製法における図９Ｃで述べたと同様に、反
射膜と対向している領域において、外方に膨出している
弯曲面部２０ｂ′を有せしめる（図１３Ｄ）。

【０１６１】次に、半導体積層体２０の半導体基板１１
側とは反対側の主面２０ｂ上に、弯曲面部２０ｂに沿っ
て弯曲延長している反射膜３を形成する（図１３Ｅ）。

【０１６２】以上が、本発明による共振器型半導体光装
置の製法の他の実施例である。

【０１６３】このような本発明による共振器型半導体光
装置の製法によれば、図１１に示す本発明よる共振器型
半導体光装置を容易に製造することができる。

【０１６４】なお、上述においては、本発明のわずかな
例を示したに留まり、図１に示す本発明による共振器型
半導体光装置の実施例の構成において、反射膜２につい
ても、反射膜３に準じて、例えば反射膜３と半導体発光
層１を挟んで対象関係になるように、半導体発光層１に
対して外部に膨出している弯曲部を有せしめた構成とす
ることもできる。

【０１６５】また、図２に示す本発明による共振器型半
導体光装置の構成において、電極層１７及び１８を省略
し、反射膜２及び３を電極層として用いるようにするこ
ともでき。

【０１６６】さらに、図７または図１１に示す本発明に
よる共振器型半導体光装置の構成において、半導体層４
及び５をそれぞれｎ型及びｐ型またはｎ型及びｐ型と
し、また、反射膜２及び３を半導体層４及び５にそれぞ
れ接触する金属膜を有するものとし、そして、その金属
膜を電極層とし、または金属膜上に電極層を付した構成
として、図２に示す本発明による共振器型半導体光装置
の場合と同様の作用効果を得るようにすることもでき
る。

【０１６７】その他、本発明の精神を脱することなし
に、種々の変型、変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による、原理的な、共振器型半導体光装
置の実施例を示す略線的断面図である。

【図２】本発明による、具体的な、共振器型半導体光装
置の実施例を示す略線的断面図である。

【図３】本発明による共振器型半導体光装置の製法の実
施例を示す順次の工程における略線的断面図である。

【図４】本発明による共振器型半導体光装置の製法の実
施例を示す、図３に示す順次の工程に続く、順次の工程
における略線的断面図である。

【図５】本発明による共振器型半導体光装置の製法の実
施例を示す、図４に示す順次の工程に続く、順次の工程
における略線的断面図である。

【図６】本発明による共振器型半導体光装置の製法の実
施例を示す、図５に示す順次の工程に続く、順次の工程
における略線的断面図である。

【図７】本発明による、具体的な、共振器型半導体光装
置の他の実施例を示す略線的断面図である。

【図８】本発明による共振器型半導体光装置の製法の他
の実施例を示す順次の工程における略線的断面図であ
る。

【図９】本発明による共振器型半導体光装置の製法の他
の実施例を示す、図８に示す順次の工程に続く、順次の
工程における略線的断面図である。

【図１０】本発明による共振器型半導体光装置の製法の
他の実施例を示す、図９に示す順次の工程に続く、順次
の工程における略線的断面図である。

【図１２】本発明による共振器型半導体光装置の製法の
さらに他の実施例を示す順次の工程における略線的断面
図である。

【図１３】本発明による共振器型半導体光装置の製法の
さらに他の実施例を示す、図１２に示す順次の工程に続
く、順次の工程における略線的断面図である。

【図１４】従来の、原理的な、共振器型半導体光装置を
示す略線的断面図である。

【図１５】従来の、具体的な、共振器型半導体光装置を
示す略線的断面図である。

【符号の説明】１半導体発光層１Ｗ井戸層としての半導体層部１Ｂ、１Ｂ′ バリア層としての半導体層部２、３反射膜３Ａ弯曲部４、５半導体層５ａ半導体層部１１半導体基板１２半導体分布反射器１２Ｌ低屈折率半導体層１２Ｈ高屈折率半導体層１３半導体発光層１３Ｂ、１３Ｂ′ バリア層としての半導体層部１３Ｗ井戸層としての半導体層部１４半導体分布反射器１４Ｌ低屈折率半導体層１４Ｈ高屈折率半導体層１５絶縁層１７電極層１７Ｗ窓１８電極層１８Ｗ窓２０半導体積層体２０ａ、２０ｂ主面２０ａ′ 弯曲面部２１Ｗ窓２１絶縁膜２２誘電体膜２３金属膜

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図１２】

【図１４】

【図２】

【図７】