JPH0621573A - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザおよびその製造方法Info
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- JPH0621573A JPH0621573A JP20071692A JP20071692A JPH0621573A JP H0621573 A JPH0621573 A JP H0621573A JP 20071692 A JP20071692 A JP 20071692A JP 20071692 A JP20071692 A JP 20071692A JP H0621573 A JPH0621573 A JP H0621573A
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- diffraction grating
- waveguide layer
- mask material
- mask
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Abstract
(57)【要約】
【目的】回折効率を上げて、しきい値電流の低減と出力
パワー向上を図ったＤＦＢレーザとその製造方法を提供
することを目的とする。 【構成】ｎ型ＩｎＰ基板１１上にｎ型ＩｎＰバッファ層
１２を介してｎ型ＩｎＧａＡｓＰ下部導波路層１３、ｉ
型ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ上部
導波路層１５、ｐ型ＩｎＰクラッド層１６が順次形成さ
れ、下部導波路層１３とバッファ層１２の界面に下部回
折格子２０が、上部導波路層１５とクラッド層１８の界
面に上部回折格子２１が形成されている。下部回折格子
２０は、マスク材２３を耐エッチングマスクとして用い
たバッファ層１２の異方性エッチングにより形成され、
上部回折格子２１は、マスク材２３を残したまま導波路
層１３，活性層１４および導波路層１５を選択成長する
ことにより、形成される。
パワー向上を図ったＤＦＢレーザとその製造方法を提供
することを目的とする。 【構成】ｎ型ＩｎＰ基板１１上にｎ型ＩｎＰバッファ層
１２を介してｎ型ＩｎＧａＡｓＰ下部導波路層１３、ｉ
型ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ上部
導波路層１５、ｐ型ＩｎＰクラッド層１６が順次形成さ
れ、下部導波路層１３とバッファ層１２の界面に下部回
折格子２０が、上部導波路層１５とクラッド層１８の界
面に上部回折格子２１が形成されている。下部回折格子
２０は、マスク材２３を耐エッチングマスクとして用い
たバッファ層１２の異方性エッチングにより形成され、
上部回折格子２１は、マスク材２３を残したまま導波路
層１３，活性層１４および導波路層１５を選択成長する
ことにより、形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザとその製
造方法に係り、特に光通信，光計測用等に有効な分布帰
還型レーザ（ＤＦＢレーザ）とその製造方法に関する。
造方法に係り、特に光通信，光計測用等に有効な分布帰
還型レーザ（ＤＦＢレーザ）とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】１．５μm 帯の長波長光ファイバ通信シ
ステムの光源として、ＩｎＰ系のＤＦＢレーザが不可欠
になっている。ＤＦＢレーザは、半導体レーザの共振器
の反射鏡として回折格子を用いて単一縦モード発振を可
能としたものである。ＤＦＢレーザを光源とし、最低損
失波長帯が１．５μm 帯である石英系単一モードファイ
バを用いて光通信システムを構成すると、波長分散が小
さく抑えられ、長距離，大容量の光通信が可能となる。
ステムの光源として、ＩｎＰ系のＤＦＢレーザが不可欠
になっている。ＤＦＢレーザは、半導体レーザの共振器
の反射鏡として回折格子を用いて単一縦モード発振を可
能としたものである。ＤＦＢレーザを光源とし、最低損
失波長帯が１．５μm 帯である石英系単一モードファイ
バを用いて光通信システムを構成すると、波長分散が小
さく抑えられ、長距離，大容量の光通信が可能となる。
【０００３】従来のＤＦＢレーザは、図５(a) 〜(c) に
示すように構成されている。図５(a) は、ｎ型ＩｎＰ基
板１にｎ型ＩｎＰバッファ層２を介して、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ導波路層３ａ、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４、ｐ型ＩｎＰ
クラッド層５が順次積層形成されたもので、ＩｎＰバッ
ファ層２とＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ａの間に回折格子
６が形成されている。図５(b) は、図５(a) と逆に活性
層３の上にｐ型ＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ｂが形成さ
れ、このＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ｂとクラッド層５の
間に回折格子６が形成されている。図５(c) では、活性
層４の下と上にＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ａ，３ｂが形
成され、上部のＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ｂとクラッド
層５の間に回折格子６が形成されている。
示すように構成されている。図５(a) は、ｎ型ＩｎＰ基
板１にｎ型ＩｎＰバッファ層２を介して、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ導波路層３ａ、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４、ｐ型ＩｎＰ
クラッド層５が順次積層形成されたもので、ＩｎＰバッ
ファ層２とＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ａの間に回折格子
６が形成されている。図５(b) は、図５(a) と逆に活性
層３の上にｐ型ＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ｂが形成さ
れ、このＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ｂとクラッド層５の
間に回折格子６が形成されている。図５(c) では、活性
層４の下と上にＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ａ，３ｂが形
成され、上部のＩｎＧａＡｓＰ導波路層３ｂとクラッド
層５の間に回折格子６が形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この様なＤＦＢレーザ
では、回折を利用した光の分布帰還により誘導放出を起
こさせるので、レーザ発振のしきい値電流や出力パワー
は回折格子による帰還効率（即ち回折効率）に依存す
る。しかし従来の構造は、回折格子が活性層の上または
下のいずれか一方に形成されているだけで、十分な帰還
効率を得ることが難しいという問題があった。本発明は
この様な事情を考慮してなされたもので、回折効率を上
げて発振しきい値電流を下げ、大きなレーザ光出力を得
ることを可能としたＤＦＢレーザとその製造方法を提供
することを目的とする。
では、回折を利用した光の分布帰還により誘導放出を起
こさせるので、レーザ発振のしきい値電流や出力パワー
は回折格子による帰還効率（即ち回折効率）に依存す
る。しかし従来の構造は、回折格子が活性層の上または
下のいずれか一方に形成されているだけで、十分な帰還
効率を得ることが難しいという問題があった。本発明は
この様な事情を考慮してなされたもので、回折効率を上
げて発振しきい値電流を下げ、大きなレーザ光出力を得
ることを可能としたＤＦＢレーザとその製造方法を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＤＦＢレー
ザは、半導体基板上にバッファ層を介して下部導波路
層，活性層，上部導波路層およびクラッド層が順次積層
形成され、前記下部導波路層と前記バッファ層の界面に
下部回折格子が、前記上部導波路層と前記クラッド層の
界面に上部回折格子がそれぞれ形成されていることを特
徴とする。本発明に係るＤＦＢレーザの製造方法は、半
導体基板上にバッファ層を形成する工程と、前記バッフ
ァ層表面に所定間隔のマスク材をパターン形成し、この
マスク材を耐エッチングマスクとして用いて前記バッフ
ァ層表面を異方性エッチング法によりエッチングして、
下部回折格子を形成する工程と、前記回折格子が形成さ
れたバッファ層上に前記マスク材を選択成長用マスクと
して用いて、下部導波路層および活性層を順次成長形成
して、表面を平坦化する工程と、前記活性層上に前記マ
スク材を選択成長マスクとして用いて、表面に上部回折
格子が形成された上部導波路層を成長形成する工程と、
前記上部導波路層上にクラッド層を成長形成する工程と
を備えたことを特徴とする。
ザは、半導体基板上にバッファ層を介して下部導波路
層，活性層，上部導波路層およびクラッド層が順次積層
形成され、前記下部導波路層と前記バッファ層の界面に
下部回折格子が、前記上部導波路層と前記クラッド層の
界面に上部回折格子がそれぞれ形成されていることを特
徴とする。本発明に係るＤＦＢレーザの製造方法は、半
導体基板上にバッファ層を形成する工程と、前記バッフ
ァ層表面に所定間隔のマスク材をパターン形成し、この
マスク材を耐エッチングマスクとして用いて前記バッフ
ァ層表面を異方性エッチング法によりエッチングして、
下部回折格子を形成する工程と、前記回折格子が形成さ
れたバッファ層上に前記マスク材を選択成長用マスクと
して用いて、下部導波路層および活性層を順次成長形成
して、表面を平坦化する工程と、前記活性層上に前記マ
スク材を選択成長マスクとして用いて、表面に上部回折
格子が形成された上部導波路層を成長形成する工程と、
前記上部導波路層上にクラッド層を成長形成する工程と
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明によるＤＦＢレーザでは、活性層の上下
に回折格子を設けることによって、高い回折効率が得ら
れ、発振しきい値電流が低くなって、大きなレーザ出力
光パワーが得られる。また本発明の製造方法によると、
下部回折格子を形成する際の耐エッチングマスクとして
用いられるマスク材を、そのままその後の選択成長のた
めのマスクとして用いているから、上下の回折格子は格
子定数が完全に一致した状態で、かつ位相が１８０°ず
れた状態で形成することができる。これにより、優れた
単一縦モードのレーザ光を得ることができる。また、マ
スク材を残した状態のまま、下部導波路層と活性層を選
択成長して平坦化し、更に上部導波路層を選択成長する
ことにより、上部導波路層表面にエッチング工程を要せ
ずに上部回折格子が形成される。
に回折格子を設けることによって、高い回折効率が得ら
れ、発振しきい値電流が低くなって、大きなレーザ出力
光パワーが得られる。また本発明の製造方法によると、
下部回折格子を形成する際の耐エッチングマスクとして
用いられるマスク材を、そのままその後の選択成長のた
めのマスクとして用いているから、上下の回折格子は格
子定数が完全に一致した状態で、かつ位相が１８０°ず
れた状態で形成することができる。これにより、優れた
単一縦モードのレーザ光を得ることができる。また、マ
スク材を残した状態のまま、下部導波路層と活性層を選
択成長して平坦化し、更に上部導波路層を選択成長する
ことにより、上部導波路層表面にエッチング工程を要せ
ずに上部回折格子が形成される。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１(a) (b) は、本発明の一実施例に係るＤ
ＦＢレーザの構造を示す斜視図とその光軸に沿った要部
断面図である。ｎ型ＩｎＰ基板１１上にｎ型ＩｎＰバッ
ファ層１２が形成され、この上にｎ型ＩｎＧａＡｓＰ下
部導波路層１３、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４、ｐ型
ＩｎＧａＡｓＰ上部導波路層１５が順次積層形成されて
いる。ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４は発振波長に合わせる
ように組成が選択されている。上下のＩｎＧａＡｓＰ導
波路層１３，１５はＩｎＧａＡｓＰ活性層１４より禁制
帯幅の大きい半導体材料で、ＩｎＰバッファ層１２より
屈折率が大きくなるようにこれらの組成比関係が設定さ
れている。
説明する。図１(a) (b) は、本発明の一実施例に係るＤ
ＦＢレーザの構造を示す斜視図とその光軸に沿った要部
断面図である。ｎ型ＩｎＰ基板１１上にｎ型ＩｎＰバッ
ファ層１２が形成され、この上にｎ型ＩｎＧａＡｓＰ下
部導波路層１３、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４、ｐ型
ＩｎＧａＡｓＰ上部導波路層１５が順次積層形成されて
いる。ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４は発振波長に合わせる
ように組成が選択されている。上下のＩｎＧａＡｓＰ導
波路層１３，１５はＩｎＧａＡｓＰ活性層１４より禁制
帯幅の大きい半導体材料で、ＩｎＰバッファ層１２より
屈折率が大きくなるようにこれらの組成比関係が設定さ
れている。
【０００８】上部導波路層１５上には、ｐ型ＩｎＰクラ
ッド層１８が形成され、更にその上に高不純物濃度のＩ
ｎＧａＡｓキャップ層１９が形成されている。これら各
半導体層はＩｎＰバッファ層１２に達する深さに逆メサ
状にエッチングされてストライプ状にパターン形成さ
れ、そのストライプ状パターンの周囲には電流ブロッキ
ング層として、ｐ型ＩｎＰ層１６およびｎ型ＩｎＰ層１
７が埋込み形成されている。キャップ層１９の表面およ
び基板１１の裏面に、図では省略したが電極が形成され
る。
ッド層１８が形成され、更にその上に高不純物濃度のＩ
ｎＧａＡｓキャップ層１９が形成されている。これら各
半導体層はＩｎＰバッファ層１２に達する深さに逆メサ
状にエッチングされてストライプ状にパターン形成さ
れ、そのストライプ状パターンの周囲には電流ブロッキ
ング層として、ｐ型ＩｎＰ層１６およびｎ型ＩｎＰ層１
７が埋込み形成されている。キャップ層１９の表面およ
び基板１１の裏面に、図では省略したが電極が形成され
る。
【０００９】図１(b) に示すように、活性層１４の下に
下部回折格子２０が、活性層１４の上に上部回折格子２
１がそれぞれ形成されている。即ち下部回折格子２０
は、ＩｎＰバッファ層１２と下部導波路層１３との界面
部に、上部回折格子２１は、上部導波路層１５とクラッ
ド層１８の界面部に、それぞれ形成されている。
下部回折格子２０が、活性層１４の上に上部回折格子２
１がそれぞれ形成されている。即ち下部回折格子２０
は、ＩｎＰバッファ層１２と下部導波路層１３との界面
部に、上部回折格子２１は、上部導波路層１５とクラッ
ド層１８の界面部に、それぞれ形成されている。
【００１０】なお、図１(b) の２３はバッファ層１２を
選択エッチングして下部回折格子２０を形成するための
耐エッチングマスクであり、かつその後の選択成長にも
用いられたマスク材である。マスク材２３には、レーザ
の発振波長では透明なＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 等の絶縁
膜、または半導体膜である。マスク材２３として半導体
を用いる場合、選択液相成長が有効になるためには、マ
スク開口部に露出する材料との格子定数のずれが０．２
％程度以上あればよく、そのような範囲で例えば、Ｉｎ
ＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓＰ等をマスク材として利用する
ことができる。
選択エッチングして下部回折格子２０を形成するための
耐エッチングマスクであり、かつその後の選択成長にも
用いられたマスク材である。マスク材２３には、レーザ
の発振波長では透明なＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 等の絶縁
膜、または半導体膜である。マスク材２３として半導体
を用いる場合、選択液相成長が有効になるためには、マ
スク開口部に露出する材料との格子定数のずれが０．２
％程度以上あればよく、そのような範囲で例えば、Ｉｎ
ＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓＰ等をマスク材として利用する
ことができる。
【００１１】この実施例のＤＦＢレーザの製造工程を、
図２および図３を参照して次に説明する。図２(a) に示
すように、（１００）ＩｎＰ基板１１上に、ｎ型ＩｎＰ
バッファ層１２をエピタキシャル成長させ、次にこのＩ
ｎＰバッファ層１２上にマスク材２３を形成する。そし
てフォトリソグラフィを利用して、図２(b) に示すよう
にマスク材２３をストライプ格子状にパターン形成す
る。マスク材２３は、このまま素子内部に残されるた
め、光吸収および再成長時の結晶格子欠陥が問題になら
ないように材料および膜厚，パターン幅等を選択する。
例えば、ＳｉＯ2 を用いて、膜厚，幅共に数１０nm程度
以下とする。またＩｎＧａＡｓを用いた場合には、やは
り光吸収が問題にならないように、膜厚を数nm程度以下
にする。マスク材２３のピッチは格子定数になるから、
ＩｎＰバッファ層１２とこの後に形成される導波路層の
屈折率差を考慮して、必要な発振波長が得られるように
選択する。
図２および図３を参照して次に説明する。図２(a) に示
すように、（１００）ＩｎＰ基板１１上に、ｎ型ＩｎＰ
バッファ層１２をエピタキシャル成長させ、次にこのＩ
ｎＰバッファ層１２上にマスク材２３を形成する。そし
てフォトリソグラフィを利用して、図２(b) に示すよう
にマスク材２３をストライプ格子状にパターン形成す
る。マスク材２３は、このまま素子内部に残されるた
め、光吸収および再成長時の結晶格子欠陥が問題になら
ないように材料および膜厚，パターン幅等を選択する。
例えば、ＳｉＯ2 を用いて、膜厚，幅共に数１０nm程度
以下とする。またＩｎＧａＡｓを用いた場合には、やは
り光吸収が問題にならないように、膜厚を数nm程度以下
にする。マスク材２３のピッチは格子定数になるから、
ＩｎＰバッファ層１２とこの後に形成される導波路層の
屈折率差を考慮して、必要な発振波長が得られるように
選択する。
【００１２】次に図２(c) に示すように、マスク材２３
を耐エッチングマスクとして用いて、ＩｎＰバッファ層
１２を異方性エッチングによりメサエッチングして、
（１１１）面が露出した三角形状の溝による下部回折格
子２０を形成する。続いて、図２(d) に示すように、マ
スク材２３をそのまま選択成長用マスクとして用いて気
相エピタキシャル成長法により、溝を埋めるようにｎ型
ＩｎＧａＡｓＰ下部導波路層１３を選択成長させる。更
に図３(a) に示すように、気相エピタキシャル成長法に
より、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４を選択成長させ、
表面を平坦化する。ＩｎＧａＡｓＰ導波路層１３はＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層１４より禁制帯幅の大きい半導体材料
で、ＩｎＰバッファ層１２より屈折率が大きくなるよう
にこれらの組成比を選ぶ。
を耐エッチングマスクとして用いて、ＩｎＰバッファ層
１２を異方性エッチングによりメサエッチングして、
（１１１）面が露出した三角形状の溝による下部回折格
子２０を形成する。続いて、図２(d) に示すように、マ
スク材２３をそのまま選択成長用マスクとして用いて気
相エピタキシャル成長法により、溝を埋めるようにｎ型
ＩｎＧａＡｓＰ下部導波路層１３を選択成長させる。更
に図３(a) に示すように、気相エピタキシャル成長法に
より、ｉ型ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４を選択成長させ、
表面を平坦化する。ＩｎＧａＡｓＰ導波路層１３はＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層１４より禁制帯幅の大きい半導体材料
で、ＩｎＰバッファ層１２より屈折率が大きくなるよう
にこれらの組成比を選ぶ。
【００１３】次に、図３(b) に示すように、マスク材２
３を選択成長用マスクとして用いて、更に気相エピタキ
シャル成長法によってＩｎＧａＡｓＰ上部導波路層１５
を成長させる。このとき、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４が
平坦化されて（１００）面が表面に出ており、マスク材
２３の上には成長がおこらないから、活性層１４上に三
角形状断面を持って上部導波路層１５が形成され、自動
的にその表面には上部回折格子２１が形成される。
３を選択成長用マスクとして用いて、更に気相エピタキ
シャル成長法によってＩｎＧａＡｓＰ上部導波路層１５
を成長させる。このとき、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１４が
平坦化されて（１００）面が表面に出ており、マスク材
２３の上には成長がおこらないから、活性層１４上に三
角形状断面を持って上部導波路層１５が形成され、自動
的にその表面には上部回折格子２１が形成される。
【００１４】その後、図３(c) に示すように、ｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層１８およびＩｎＧａＡｓキャップ層１９を
形成する。これらはマスク材２３上にも成長して、表面
が平坦化される。そしてこれらの半導体層をストライプ
状にパターン形成し、このストライプパターンの外に電
流ブロッキング層となるｐ型ＩｎＰ層およびｎ型ＩｎＰ
層をエピタキシャル成長させる。最後に、図示しない
が、両面に電極を形成して素子を完成する。
Ｐクラッド層１８およびＩｎＧａＡｓキャップ層１９を
形成する。これらはマスク材２３上にも成長して、表面
が平坦化される。そしてこれらの半導体層をストライプ
状にパターン形成し、このストライプパターンの外に電
流ブロッキング層となるｐ型ＩｎＰ層およびｎ型ＩｎＰ
層をエピタキシャル成長させる。最後に、図示しない
が、両面に電極を形成して素子を完成する。
【００１５】この実施例のＤＦＢレーザでは、分布反射
鏡としての回折格子が活性層の上下に形成されている。
しかも上下の回折格子は、マスク材によって完全に整合
のとれた１８０°反転パターンとして形成され、レーザ
発振のための帰還光として寄与する，それぞれの回折格
子による一次回折光は完全に位相が揃ったものとなる。
従って従来のように回折格子が一つの場合に比べて回折
効率がほぼ２倍と高くなる。これにより、レーザ発振の
しきい値電流は回折格子が一つの場合と比べて３０％程
度が下がり、更にその結果として同じ電流密度でのレー
ザ出力光パワーが向上する。
鏡としての回折格子が活性層の上下に形成されている。
しかも上下の回折格子は、マスク材によって完全に整合
のとれた１８０°反転パターンとして形成され、レーザ
発振のための帰還光として寄与する，それぞれの回折格
子による一次回折光は完全に位相が揃ったものとなる。
従って従来のように回折格子が一つの場合に比べて回折
効率がほぼ２倍と高くなる。これにより、レーザ発振の
しきい値電流は回折格子が一つの場合と比べて３０％程
度が下がり、更にその結果として同じ電流密度でのレー
ザ出力光パワーが向上する。
【００１６】図４は、本発明の別の実施例のＤＦＢレー
ザの要部断面構造を図１(b) に対応させて示したもので
ある。基本的な構造および製造工程は先の実施例と同様
であり、従って先の実施例と対応する部分には同一符号
を付してある。先の実施例と異なる点は、この実施例で
は、マスク材２３を形成する前に、活性層１４1 が既に
形成されていることである。マスク材２３を用いてこの
活性層１４1 とその下のバッファ層１２をエッチングし
て、下部回折格子２０が形成される。その後、先の実施
例と同様ににして下部導波路層１３、活性層１４2 、上
部導波路層１５、およびクラッド層１８が形成される。
ザの要部断面構造を図１(b) に対応させて示したもので
ある。基本的な構造および製造工程は先の実施例と同様
であり、従って先の実施例と対応する部分には同一符号
を付してある。先の実施例と異なる点は、この実施例で
は、マスク材２３を形成する前に、活性層１４1 が既に
形成されていることである。マスク材２３を用いてこの
活性層１４1 とその下のバッファ層１２をエッチングし
て、下部回折格子２０が形成される。その後、先の実施
例と同様ににして下部導波路層１３、活性層１４2 、上
部導波路層１５、およびクラッド層１８が形成される。
【００１７】先の実施例の構造では、活性層１４がマス
ク材２３によって分離されて飛び飛びになるのに対し
て、この実施例では活性層１４1 ，１４2 が交互に配列
された連続的な活性層となる。従ってマスク材２３があ
る程度光を吸収するものであっても、その影響がなくな
り、より高い効率が得られる。
ク材２３によって分離されて飛び飛びになるのに対し
て、この実施例では活性層１４1 ，１４2 が交互に配列
された連続的な活性層となる。従ってマスク材２３があ
る程度光を吸収するものであっても、その影響がなくな
り、より高い効率が得られる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるＤＦＢ
レーザでは、活性層の上下に回折格子を設けることによ
って、高い反射効率が得られ、発振しきい値電流が低く
なって、大きなレーザ出力光パワーが得られる。また本
発明の方法によれば、下部回折格子を形成する際の耐エ
ッチングマスクとして用いられるマスク材が、その後の
選択成長のためのマスクとして用いられ、上下の回折格
子は格子定数が完全に一致した反転パターンを持って形
成される。これにより、優れた単一縦モードのレーザ光
が得られる。また、マスク材を残した状態で結晶成長を
繰り返すことによって、上部導波路層表面にエッチング
工程を要せずに上部回折格子が形成される。
レーザでは、活性層の上下に回折格子を設けることによ
って、高い反射効率が得られ、発振しきい値電流が低く
なって、大きなレーザ出力光パワーが得られる。また本
発明の方法によれば、下部回折格子を形成する際の耐エ
ッチングマスクとして用いられるマスク材が、その後の
選択成長のためのマスクとして用いられ、上下の回折格
子は格子定数が完全に一致した反転パターンを持って形
成される。これにより、優れた単一縦モードのレーザ光
が得られる。また、マスク材を残した状態で結晶成長を
繰り返すことによって、上部導波路層表面にエッチング
工程を要せずに上部回折格子が形成される。
【図１】 本発明の一実施例に係るＤＦＢレーザの斜視
図と要部断面図である。
図と要部断面図である。
【図２】 同実施例の製造工程を示す図である。
【図３】 同実施例の製造工程を示す図である。
【図４】 本発明の他の実施例のＤＦＢレーザの要部断
面構造図である。
面構造図である。
【図５】 従来のＤＦＢレーザの断面構造図である。
１１…ｎ型ＩｎＰ基板、１２…ｎ型ＩｎＰバッファ層、
１３…ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ下部導波路層、１４…ｉ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ活性層、１５…ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ上部導
波路層、１６…ｐ型ＩｎＰ層、１７…ｎ型ＩｎＰ層、１
８…ｐ型ＩｎＰクラッド層、１９…ＩｎＧａＡｓキャッ
プ層、２０…下部回折格子、２１…上部回折格子、２３
…マスク材。
１３…ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ下部導波路層、１４…ｉ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ活性層、１５…ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ上部導
波路層、１６…ｐ型ＩｎＰ層、１７…ｎ型ＩｎＰ層、１
８…ｐ型ＩｎＰクラッド層、１９…ＩｎＧａＡｓキャッ
プ層、２０…下部回折格子、２１…上部回折格子、２３
…マスク材。
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上にバッファ層を介して下部
導波路層，活性層，上部導波路層およびクラッド層が順
次積層形成され、前記下部導波路層と前記バッファ層の
界面に下部回折格子が、前記上部導波路層と前記クラッ
ド層の界面に上部回折格子がそれぞれ形成されているこ
とを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 半導体基板上にバッファ層を形成する工
程と、 前記バッファ層表面に所定間隔のマスク材をパターン形
成し、このマスク材を耐エッチングマスクとして用いて
前記バッファ層表面を異方性エッチング法によりエッチ
ングして、下部回折格子を形成する工程と、 前記回折格子が形成されたバッファ層上に前記マスク材
を選択成長用マスクとして用いて、下部導波路層および
活性層を順次成長形成して、表面を平坦化する工程と、 前記活性層上に前記マスク材を選択成長マスクとして用
いて、表面に上部回折格子が形成された上部導波路層を
成長形成する工程と、 前記上部導波路層上にクラッド層を成長形成する工程と
を備えたことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20071692A JPH0621573A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20071692A JPH0621573A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621573A true JPH0621573A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16429023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20071692A Pending JPH0621573A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621573A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008210966A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｄｂｒ半導体レーザ及びその製造方法 |
| KR101106917B1 (ko) * | 2010-03-29 | 2012-01-25 | 유한킴벌리 주식회사 | 점착식 청소포 및 그의 제조방법 |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP20071692A patent/JPH0621573A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008210966A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｄｂｒ半導体レーザ及びその製造方法 |
| KR101106917B1 (ko) * | 2010-03-29 | 2012-01-25 | 유한킴벌리 주식회사 | 점착식 청소포 및 그의 제조방법 |
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