JPH06275913A - 半導体レーザ、及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ、及びその製造方法Info
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- JPH06275913A JPH06275913A JP6360893A JP6360893A JPH06275913A JP H06275913 A JPH06275913 A JP H06275913A JP 6360893 A JP6360893 A JP 6360893A JP 6360893 A JP6360893 A JP 6360893A JP H06275913 A JPH06275913 A JP H06275913A
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- semiconductor laser
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- anodic oxide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回折格子に対するレーザ端面の位置を高精度
に制御した半導体レーザを得る。 【構成】 レーザ端面１７にＧＮＤ電位となるような酸
素プラズマ２０を照射し、レーザ端面１７を該プラズマ
電位に対してプラズマにバイアスし、レーザ端面に陽極
酸化膜１３を形成する。該陽極酸化膜１３の膜厚を変え
ながら、レーザの発振モードを測定し、最適な発振モー
ドが得られるように、回折格子１５に対するレーザ端面
位置を制御する。 【効果】 シングルモード発振のＤＦＢレーザを歩留り
よく得られる。
に制御した半導体レーザを得る。 【構成】 レーザ端面１７にＧＮＤ電位となるような酸
素プラズマ２０を照射し、レーザ端面１７を該プラズマ
電位に対してプラズマにバイアスし、レーザ端面に陽極
酸化膜１３を形成する。該陽極酸化膜１３の膜厚を変え
ながら、レーザの発振モードを測定し、最適な発振モー
ドが得られるように、回折格子１５に対するレーザ端面
位置を制御する。 【効果】 シングルモード発振のＤＦＢレーザを歩留り
よく得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザ、及びそ
の製造方法に関し、特に分布帰還型レーザ（Distribute
d Feed Back Laser,以下ＤＦＢレーザと称す）の発振モ
ード制御に関するものである。
の製造方法に関し、特に分布帰還型レーザ（Distribute
d Feed Back Laser,以下ＤＦＢレーザと称す）の発振モ
ード制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、光通信用に用いられている従来
のシングルモード発振が可能なＤＦＢレーザ（Distribu
ted Feedback Laser）の断面図であり、図において、１
はＩｎＰ基板、３はＩｎＧａＡｓＰ活性層であり、上記
ＩｎＰ基板１上には活性層３の下の位置に対応するよう
に、回折格子１５が形成されている。２は回折格子１５
の上に形成されたＩｎＧａＡｓＰガイド層、３は該ガイ
ド層２の上に設けられた活性層、４は光のとじ込めを行
うクラッド層、５は電極形成用のコンタクト層、６は電
流狭窄用のＩｎＰブロック層である。
のシングルモード発振が可能なＤＦＢレーザ（Distribu
ted Feedback Laser）の断面図であり、図において、１
はＩｎＰ基板、３はＩｎＧａＡｓＰ活性層であり、上記
ＩｎＰ基板１上には活性層３の下の位置に対応するよう
に、回折格子１５が形成されている。２は回折格子１５
の上に形成されたＩｎＧａＡｓＰガイド層、３は該ガイ
ド層２の上に設けられた活性層、４は光のとじ込めを行
うクラッド層、５は電極形成用のコンタクト層、６は電
流狭窄用のＩｎＰブロック層である。
【０００３】従来のＤＦＢレーザ構造においては、シン
グルモード発振を得るために、回折格子１５において素
子の中央部で周期（位相）をπ／２だけずらしたり、端
面にコーティング膜を施して光の位相を変えてやる等の
方法がとられているが、この端面にコーティング膜を施
して光の位相を変える方法によれば、素子の中央部で周
期（位相）をずらす方法よりも、低しきい値で、さらに
高出力でもモードの安定したレーザが得られることが原
理的に分かっている。
グルモード発振を得るために、回折格子１５において素
子の中央部で周期（位相）をπ／２だけずらしたり、端
面にコーティング膜を施して光の位相を変えてやる等の
方法がとられているが、この端面にコーティング膜を施
して光の位相を変える方法によれば、素子の中央部で周
期（位相）をずらす方法よりも、低しきい値で、さらに
高出力でもモードの安定したレーザが得られることが原
理的に分かっている。
【０００４】図５(a),(b) に従来のＤＦＢレーザにおけ
る回折格子１５の形成方法を示す。光の出射面、即ちレ
ーザ端面を劈開方法により形成すれば、非常に平坦性に
優れた出射面が容易に得られる。従って、回折格子形成
用のストライプパターンＢは、図５(a) に示すように、
劈開面Ａにほぼ平行に形成される。このストライプパタ
ーンＢは、波長１．５μｍのレーザの場合、周期は０．
２５μｍ程度で、このストライプパターンＢの形成に
は、図５(b) のような２光束干渉露光法が用いられる場
合が多い。図５(a),(b) において、２２はＩｎＰ基板１
上に塗布形成されたフォトレジスト、２０，２１はこの
ＩｎＰ基板１に対し、２方向から照射される単色光であ
る。
る回折格子１５の形成方法を示す。光の出射面、即ちレ
ーザ端面を劈開方法により形成すれば、非常に平坦性に
優れた出射面が容易に得られる。従って、回折格子形成
用のストライプパターンＢは、図５(a) に示すように、
劈開面Ａにほぼ平行に形成される。このストライプパタ
ーンＢは、波長１．５μｍのレーザの場合、周期は０．
２５μｍ程度で、このストライプパターンＢの形成に
は、図５(b) のような２光束干渉露光法が用いられる場
合が多い。図５(a),(b) において、２２はＩｎＰ基板１
上に塗布形成されたフォトレジスト、２０，２１はこの
ＩｎＰ基板１に対し、２方向から照射される単色光であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＤＦＢレーザに
用いられる回折格子は、以上のようにして形成される
が、劈開面Ａに対して回折格子パターン１５（ストライ
プパターンＢ）を傾きなく形成することは不可能であ
る。回折格子パターン１５が劈開面Ａに対して傾きをも
って形成されることは、レーザ端面を劈開により形成し
た場合、該端面が回折格子１５のどの位置（図６の回折
格子１５とレーザ端面１７との位置関係参照）にくるか
が各素子により異なり、素子ごとにモードの異なる発振
を起こすこととなる。ここで、へき開面の位置が異なる
と、それぞれコーティング膜条件は異なるものであり、
へき開面が回折格子パターンに対してどのような位置に
来たとしても、そのコーティング条件を変えて最適コー
ティング条件を見つけることが可能である。しかるに、
このへき開位置は回折格子に対して±３オングストロー
ム程度で制御しないと、同一特性のレーザを得ることは
できず、３インチウエハの場合、回折格子の位置を±３
オングストローム程度以内に制御しようとすると、回折
格子パターンのへき開面に対する傾きは、±０．０００
０００２３°となり、このような精度を出すことのでき
る装置は存在しない。従って、このように壁開面の位置
を、各素子毎で±３オングストロームの精度で形成でき
ないとなると、各素子毎にコーティング条件を変えなけ
ればならないこととなり、量産には向かないという問題
点があった。
用いられる回折格子は、以上のようにして形成される
が、劈開面Ａに対して回折格子パターン１５（ストライ
プパターンＢ）を傾きなく形成することは不可能であ
る。回折格子パターン１５が劈開面Ａに対して傾きをも
って形成されることは、レーザ端面を劈開により形成し
た場合、該端面が回折格子１５のどの位置（図６の回折
格子１５とレーザ端面１７との位置関係参照）にくるか
が各素子により異なり、素子ごとにモードの異なる発振
を起こすこととなる。ここで、へき開面の位置が異なる
と、それぞれコーティング膜条件は異なるものであり、
へき開面が回折格子パターンに対してどのような位置に
来たとしても、そのコーティング条件を変えて最適コー
ティング条件を見つけることが可能である。しかるに、
このへき開位置は回折格子に対して±３オングストロー
ム程度で制御しないと、同一特性のレーザを得ることは
できず、３インチウエハの場合、回折格子の位置を±３
オングストローム程度以内に制御しようとすると、回折
格子パターンのへき開面に対する傾きは、±０．０００
０００２３°となり、このような精度を出すことのでき
る装置は存在しない。従って、このように壁開面の位置
を、各素子毎で±３オングストロームの精度で形成でき
ないとなると、各素子毎にコーティング条件を変えなけ
ればならないこととなり、量産には向かないという問題
点があった。
【０００６】言い換えれば、上記の精度が得られないも
のにおいて、回折格子パターンの位置に対し異なる位置
にてへき開されたレーザ端面にコーティングを施して
も、シングルモード発振を生じるレーザの歩留りは同一
ウエハ内においても非常に低い値になってしまうという
問題があった。
のにおいて、回折格子パターンの位置に対し異なる位置
にてへき開されたレーザ端面にコーティングを施して
も、シングルモード発振を生じるレーザの歩留りは同一
ウエハ内においても非常に低い値になってしまうという
問題があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、素子ごとに回折格子に対するレ
ーザ端面の位置を容易に制御することのできる半導体レ
ーザの製造方法を提供することを目的とする。
ためになされたもので、素子ごとに回折格子に対するレ
ーザ端面の位置を容易に制御することのできる半導体レ
ーザの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】また、第２の発明は、各レーザ毎にレーザ
端面位置を制御した、アレイ状のＤＦＢ半導体レーザの
製造方法を提供することを目的とする。
端面位置を制御した、アレイ状のＤＦＢ半導体レーザの
製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】また、第３の発明は、ＤＦＢレーザであっ
て、さらに高性能の半導体レーザ、アレイ状の半導体レ
ーザを提供することを目的とする。
て、さらに高性能の半導体レーザ、アレイ状の半導体レ
ーザを提供することを目的とする。
【００１０】さらに第４の発明は、上記第１の発明と異
なる方法で、レーザ端面の位置を制御することのできる
半導体レーザの製造方法を提供することを目的とする。
なる方法で、レーザ端面の位置を制御することのできる
半導体レーザの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】さらに第５の発明は、第４の発明の方法に
より、レーザの端面位置を制御した半導体ＤＦＢレー
ザ、あるいは各々の特性の異なるアレイ状の半導体ＤＦ
Ｂレーザを提供することを目的とする。
より、レーザの端面位置を制御した半導体ＤＦＢレー
ザ、あるいは各々の特性の異なるアレイ状の半導体ＤＦ
Ｂレーザを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る半導体
レーザの製造方法は、レーザ端面に酸素プラズマを照射
し、レーザの端面をプラスにバイアスして端面を陽極酸
化し、その陽極酸化膜の膜厚を変えながらレーザの発振
モードを測定し、最適な発振モードを得るようにし、ウ
エハ内の各レーザの発振モード制御を行うようにしたも
のである。
レーザの製造方法は、レーザ端面に酸素プラズマを照射
し、レーザの端面をプラスにバイアスして端面を陽極酸
化し、その陽極酸化膜の膜厚を変えながらレーザの発振
モードを測定し、最適な発振モードを得るようにし、ウ
エハ内の各レーザの発振モード制御を行うようにしたも
のである。
【００１３】第２の発明に係る半導体レーザの製造方法
は、アレイ状の半導体レーザにおいて、第１の発明によ
りレーザごとに発振モード制御を行ったものである。
は、アレイ状の半導体レーザにおいて、第１の発明によ
りレーザごとに発振モード制御を行ったものである。
【００１４】第３の発明に係る半導体レーザは、第１の
発明により各レーザの発振モード制御を行った後に、陽
極酸化膜を除去し、さらにレーザ端面にコーティング膜
を形成してなる半導体レーザ、あるいは、そのようにし
たアレイ状の半導体レーザである。
発明により各レーザの発振モード制御を行った後に、陽
極酸化膜を除去し、さらにレーザ端面にコーティング膜
を形成してなる半導体レーザ、あるいは、そのようにし
たアレイ状の半導体レーザである。
【００１５】第４の発明に係る半導体レーザの製造方法
は、第１の発明における酸素プラズマの代わりに、ＫＯ
Ｈ等の水溶液を用いて陽極酸化膜を形成したものであ
る。
は、第１の発明における酸素プラズマの代わりに、ＫＯ
Ｈ等の水溶液を用いて陽極酸化膜を形成したものであ
る。
【００１６】第５の発明に係る半導体レーザは、第４の
発明により形成した水溶液による陽極酸化膜をコーティ
ング材として用い、レーザ端面位置を制御した半導体レ
ーザ、あるいはそのようにして各々の特性を異なるもの
としたアレイ状の半導体レーザである。
発明により形成した水溶液による陽極酸化膜をコーティ
ング材として用い、レーザ端面位置を制御した半導体レ
ーザ、あるいはそのようにして各々の特性を異なるもの
としたアレイ状の半導体レーザである。
【００１７】
【作用】第１の発明における半導体レーザの製造方法で
は、陽極酸化膜厚を制御しながら、レーザの発振モード
を測定し、最適な発振モードを得るようにしたので、ウ
エハ内の各レーザごとにレーザ光をモニタしながらレー
ザ端面位置を高精度に制御することができ、シングルモ
ード発振のレーザチップを歩留りよく得ることができ
る。
は、陽極酸化膜厚を制御しながら、レーザの発振モード
を測定し、最適な発振モードを得るようにしたので、ウ
エハ内の各レーザごとにレーザ光をモニタしながらレー
ザ端面位置を高精度に制御することができ、シングルモ
ード発振のレーザチップを歩留りよく得ることができ
る。
【００１８】第２の発明における半導体レーザの製造方
法では、アレイ状の半導体レーザにおいて、第１の発明
により、レーザチップごとに陽極酸化膜厚を変えて発振
モード制御を行うようにしたので、アレイの数が非常に
大きくなっても特性のそろったシングルモード発振のア
レイレーザを得ることができる。
法では、アレイ状の半導体レーザにおいて、第１の発明
により、レーザチップごとに陽極酸化膜厚を変えて発振
モード制御を行うようにしたので、アレイの数が非常に
大きくなっても特性のそろったシングルモード発振のア
レイレーザを得ることができる。
【００１９】第３の発明における半導体レーザでは、陽
極酸化膜を除去した後、コーティング膜を形成したの
で、陽極酸化膜が熱的に不安定、もしくは経時変化を起
こす場合にも、歩留りよくシングルモード発振の半導体
レーザ、特にアレイ状の半導体レーザを得ることができ
る。
極酸化膜を除去した後、コーティング膜を形成したの
で、陽極酸化膜が熱的に不安定、もしくは経時変化を起
こす場合にも、歩留りよくシングルモード発振の半導体
レーザ、特にアレイ状の半導体レーザを得ることができ
る。
【００２０】第４の発明における半導体レーザの製造方
法では、第１の発明における酸素プラズマの代わりにＫ
ＯＨ等の水溶液を用いたので、ウエハが加熱されず、高
エネルギーイオンの衝撃もないため、ダメージなく陽極
酸化膜を得られる。
法では、第１の発明における酸素プラズマの代わりにＫ
ＯＨ等の水溶液を用いたので、ウエハが加熱されず、高
エネルギーイオンの衝撃もないため、ダメージなく陽極
酸化膜を得られる。
【００２１】第５の発明における半導体レーザでは、水
溶液により陽極酸化膜を形成したので、ダメージのない
レーザ端面が得られ、信頼性が高く寿命の長い半導体レ
ーザが得られる。
溶液により陽極酸化膜を形成したので、ダメージのない
レーザ端面が得られ、信頼性が高く寿命の長い半導体レ
ーザが得られる。
【００２２】
【実施例】実施例１．以下、第１の発明の一実施例を図
について説明する。図１は第１の発明の一実施例である
実施例１による半導体レーザの製造方法を示す図であ
り、図において、１はｐ型ＩｎＰ基板、３はＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層、１０はｐｎ接合、１１はｎ側電極、２０は
酸素プラズマ、１２は絶縁の施されたバイアス電極であ
る。即ち、該電極１２自身を絶縁コートするか、シール
ド板をおいて、酸素プラズマ２０が該電極１２に到達し
ないようにしたものである。また、３０はレーザの発振
モードを測定するための光ファイバである。なお、図１
のレーザ構造は図４と同一であり、細かい部分は図示を
省略している。
について説明する。図１は第１の発明の一実施例である
実施例１による半導体レーザの製造方法を示す図であ
り、図において、１はｐ型ＩｎＰ基板、３はＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層、１０はｐｎ接合、１１はｎ側電極、２０は
酸素プラズマ、１２は絶縁の施されたバイアス電極であ
る。即ち、該電極１２自身を絶縁コートするか、シール
ド板をおいて、酸素プラズマ２０が該電極１２に到達し
ないようにしたものである。また、３０はレーザの発振
モードを測定するための光ファイバである。なお、図１
のレーザ構造は図４と同一であり、細かい部分は図示を
省略している。
【００２３】次に本実施例の製造方法について説明す
る。まず、共通ｐ部となるｐ型ＩｎＰ基板１をＧＮＤ電
位としてやる。次に、ＧＮＤ電位となるような酸素プラ
ズマ２０を発生させる。
る。まず、共通ｐ部となるｐ型ＩｎＰ基板１をＧＮＤ電
位としてやる。次に、ＧＮＤ電位となるような酸素プラ
ズマ２０を発生させる。
【００２４】次に、図１に示すように、ｎ側電極１１を
プラスにバイアスしてやると、活性層３付近もプラスに
バイアスされることとなり、該活性層３付近はこれに向
けて発せられる酸素プラズマ２０に対して陽極となり、
これにより該活性層３付近に陽極酸化膜（図示せず）を
形成できることとなる。
プラスにバイアスしてやると、活性層３付近もプラスに
バイアスされることとなり、該活性層３付近はこれに向
けて発せられる酸素プラズマ２０に対して陽極となり、
これにより該活性層３付近に陽極酸化膜（図示せず）を
形成できることとなる。
【００２５】次に、上記酸素プラズマ２０を止めてレー
ザダイオードを順方向にバイアスし、レーザ発振を行わ
せてそのレーザ光を光ファイバ３０を用いて光スペクト
ラムアナライザ（図示せず）に導き、発振モードを測定
する。そして、このような操作を繰り返し、陽極酸化膜
を結晶中に徐々に深めていくことにより、最適な発振モ
ードが得られるところを探してやる。
ザダイオードを順方向にバイアスし、レーザ発振を行わ
せてそのレーザ光を光ファイバ３０を用いて光スペクト
ラムアナライザ（図示せず）に導き、発振モードを測定
する。そして、このような操作を繰り返し、陽極酸化膜
を結晶中に徐々に深めていくことにより、最適な発振モ
ードが得られるところを探してやる。
【００２６】ここで、上記実施例では、上記酸素プラズ
マ２０がｎ側電極１１部へも当たってしまい、活性層等
の半導体結晶領域の陽極酸化が進みにくいという問題点
があるが、図７に示すように、上記陽極酸化膜を形成す
べき活性層領域以外の部分、特にｎ側電極１１上の部分
等を、ＧＮＤ電位を有する厚さ１００μｍの金属板１６
により覆ってやるようにすれば、効率よく陽極酸化膜を
形成することができる。
マ２０がｎ側電極１１部へも当たってしまい、活性層等
の半導体結晶領域の陽極酸化が進みにくいという問題点
があるが、図７に示すように、上記陽極酸化膜を形成す
べき活性層領域以外の部分、特にｎ側電極１１上の部分
等を、ＧＮＤ電位を有する厚さ１００μｍの金属板１６
により覆ってやるようにすれば、効率よく陽極酸化膜を
形成することができる。
【００２７】さらに、上記実施例１では、ＩｎＰ基板１
をｐ型としているが、これはｎ型としてもよい。この場
合、上記のように、活性領域を酸素プラズマ電位に対し
てプラスにバイアスすると、レーザ素子は順方向にバイ
アスされることになり、陽極酸化膜を厚くしつつ、同時
にレーザ発振させて最適な発振モードを探すようにする
ことも可能となる。
をｐ型としているが、これはｎ型としてもよい。この場
合、上記のように、活性領域を酸素プラズマ電位に対し
てプラスにバイアスすると、レーザ素子は順方向にバイ
アスされることになり、陽極酸化膜を厚くしつつ、同時
にレーザ発振させて最適な発振モードを探すようにする
ことも可能となる。
【００２８】ここで、上記実施例１では、陽極酸化膜を
形成した状態でレーザの発振モードを測定するようにし
ているが、陽極酸化膜を形成した後に、反応性のガスで
プラズマを発生させ、陽極酸化膜を除去するようにする
ことにより、実質的に活性層領域を徐々にエッチング
し、その都度、発振モードを測定して最適なモードを得
るようにしてもよい。
形成した状態でレーザの発振モードを測定するようにし
ているが、陽極酸化膜を形成した後に、反応性のガスで
プラズマを発生させ、陽極酸化膜を除去するようにする
ことにより、実質的に活性層領域を徐々にエッチング
し、その都度、発振モードを測定して最適なモードを得
るようにしてもよい。
【００２９】このような本第１の発明の半導体レーザの
製造方法では、陽極酸化膜の膜厚を変化させながら、レ
ーザの発振モードを測定し、最適な発振モードを測定す
るようにしたので、レーザ光をモニタしながら、レーザ
端面位置を高精度に制御することができる。
製造方法では、陽極酸化膜の膜厚を変化させながら、レ
ーザの発振モードを測定し、最適な発振モードを測定す
るようにしたので、レーザ光をモニタしながら、レーザ
端面位置を高精度に制御することができる。
【００３０】実施例２．次に第２の発明の一実施例につ
いて説明する。図２は、第２の発明の一実施例（実施例
２）による半導体レーザである、アレイレーザを示す上
面図であり、図において、３は活性層、１３は陽極酸化
膜、１５は回折格子、１７はレーザ端面である。また図
中の破線Ｂは、回折格子形成用のストライプパターンを
示す。
いて説明する。図２は、第２の発明の一実施例（実施例
２）による半導体レーザである、アレイレーザを示す上
面図であり、図において、３は活性層、１３は陽極酸化
膜、１５は回折格子、１７はレーザ端面である。また図
中の破線Ｂは、回折格子形成用のストライプパターンを
示す。
【００３１】本レーザにおいて、レーザ端面１７は劈開
法により形成されている。また、回折格子１５はレーザ
端面１７に対して傾きを持っている。各活性層３ごとに
図１に示した実施例１の方法で陽極酸化層１３を形成し
てやり、各活性層３で陽極酸化膜１３の厚みを変えて、
相対的に光の発振モードを、全てのレーザについて等し
くする。
法により形成されている。また、回折格子１５はレーザ
端面１７に対して傾きを持っている。各活性層３ごとに
図１に示した実施例１の方法で陽極酸化層１３を形成し
てやり、各活性層３で陽極酸化膜１３の厚みを変えて、
相対的に光の発振モードを、全てのレーザについて等し
くする。
【００３２】ここで、本実施例２においては、図６に示
す、陽極酸化膜１３と回折格子１５との距離ｄは、全て
のレーザについて等しくしてやってもよいし、異なるも
のとしてもよい。さらに、陽極酸化層１３の上にさらに
他の材質のコーティング膜を形成してもよい。また、陽
極酸化層１３は活性層３以外の他の場所に形成されてい
てもよい。
す、陽極酸化膜１３と回折格子１５との距離ｄは、全て
のレーザについて等しくしてやってもよいし、異なるも
のとしてもよい。さらに、陽極酸化層１３の上にさらに
他の材質のコーティング膜を形成してもよい。また、陽
極酸化層１３は活性層３以外の他の場所に形成されてい
てもよい。
【００３３】このような本第２の発明による半導体レー
ザでは、レーザチップごとに陽極酸化膜１３の膜厚を変
えて発振モードの測定を行うようにしたので、シングル
モード発振のレーザチップを歩留りよく得ることができ
る。また、アレイレーザにおいては、アレイの数が非常
に大きくなっても特性のそろったシングルモード発振の
アレイレーザを得ることができる。
ザでは、レーザチップごとに陽極酸化膜１３の膜厚を変
えて発振モードの測定を行うようにしたので、シングル
モード発振のレーザチップを歩留りよく得ることができ
る。また、アレイレーザにおいては、アレイの数が非常
に大きくなっても特性のそろったシングルモード発振の
アレイレーザを得ることができる。
【００３４】実施例３．次に第３の発明の一実施例であ
る実施例３について説明する。上記第２の実施例では、
陽極酸化膜１３をそのままレーザ端面のコーティング膜
として用いたが、図３に示すように、陽極酸化膜１３
（図２に示される）を除去して、レーザ端面１６と回折
格子１５との距離を数ｎｍの精度で全てのレーザについ
て等しくしてやった後（レーザ端面１６位置が、図中の
破線で示す回折格子形成用のストライプパターンＢの位
置上に来るようにした後）、端面コーティング膜１４を
全レーザについて形成してやり、全レーザの発振モード
を揃えるようにしてもよい。この場合の製造方法として
は、上記実施例１における陽極酸化膜の形成と、除去と
を繰り返し、レーザ端面を徐々にエッチングし、発振モ
ードを揃えるようにするとよい。この場合、陽極酸化膜
を端面コーティング材として用いていないことから、熱
的に安定な端面コーティングを得られることになり、信
頼性の高いレーザを得ることができる。
る実施例３について説明する。上記第２の実施例では、
陽極酸化膜１３をそのままレーザ端面のコーティング膜
として用いたが、図３に示すように、陽極酸化膜１３
（図２に示される）を除去して、レーザ端面１６と回折
格子１５との距離を数ｎｍの精度で全てのレーザについ
て等しくしてやった後（レーザ端面１６位置が、図中の
破線で示す回折格子形成用のストライプパターンＢの位
置上に来るようにした後）、端面コーティング膜１４を
全レーザについて形成してやり、全レーザの発振モード
を揃えるようにしてもよい。この場合の製造方法として
は、上記実施例１における陽極酸化膜の形成と、除去と
を繰り返し、レーザ端面を徐々にエッチングし、発振モ
ードを揃えるようにするとよい。この場合、陽極酸化膜
を端面コーティング材として用いていないことから、熱
的に安定な端面コーティングを得られることになり、信
頼性の高いレーザを得ることができる。
【００３５】このように本第３の発明の半導体レーザで
は、陽極酸化膜１３を除去した後、コーティング膜１４
を形成したので、陽極酸化膜が熱的に不安定であった
り、もしくは経時変化を起こす場合にも、歩留りよくシ
ングルモード発振の半導体レーザ、特にアレイ状の半導
体レーザを得ることができる。
は、陽極酸化膜１３を除去した後、コーティング膜１４
を形成したので、陽極酸化膜が熱的に不安定であった
り、もしくは経時変化を起こす場合にも、歩留りよくシ
ングルモード発振の半導体レーザ、特にアレイ状の半導
体レーザを得ることができる。
【００３６】実施例４．次に、第４の発明の一実施例で
ある実施例４について説明する。本実施例４は、上記実
施例１における酸素プラズマ３０をＫＯＨ等の水溶液に
置き換えて陽極酸化を行うようにしたものである。ま
た、ＫＯＨの水溶液にエチレングリコール等のアルコー
ル類を混入させるようにすると、陽極酸化膜の形成のメ
カニズムが変わり、陽極酸化膜厚を厚くしてやることが
できる。
ある実施例４について説明する。本実施例４は、上記実
施例１における酸素プラズマ３０をＫＯＨ等の水溶液に
置き換えて陽極酸化を行うようにしたものである。ま
た、ＫＯＨの水溶液にエチレングリコール等のアルコー
ル類を混入させるようにすると、陽極酸化膜の形成のメ
カニズムが変わり、陽極酸化膜厚を厚くしてやることが
できる。
【００３７】このような本実施例４においては、酸素プ
ラズマを用いる場合に比べてプラズマのまわり込みがな
いため、電極と水溶液との電気的絶縁が得やすくなるこ
ととなる。また、酸素プラズマの場合に比べて装置は簡
単で安価なものでよいこととなる。さらに、上記のよう
に水溶液の組成及び成分を変えることにより、陽極酸化
膜の膜質を制御することも可能となり、しかも陽極酸化
時にも温度上昇はないため、酸化膜と結晶との界面特性
も良好なものが得られるものである。
ラズマを用いる場合に比べてプラズマのまわり込みがな
いため、電極と水溶液との電気的絶縁が得やすくなるこ
ととなる。また、酸素プラズマの場合に比べて装置は簡
単で安価なものでよいこととなる。さらに、上記のよう
に水溶液の組成及び成分を変えることにより、陽極酸化
膜の膜質を制御することも可能となり、しかも陽極酸化
時にも温度上昇はないため、酸化膜と結晶との界面特性
も良好なものが得られるものである。
【００３８】次に、本実施例４における最適な発振モー
ドの探し方については、陽極酸化膜厚を厚くしながら、
発振モードを測定してやるようにしてもよいし、陽極酸
化膜の形成，除去，及びモード測定を繰り返すようにし
てもよい。この陽極酸化膜の除去を行う場合、水溶液を
用いる本方法では、結晶側をマイナスにバイアスするよ
うにすると酸化膜が水溶液中に溶け出すこととなるた
め、非常に容易に酸化膜の形成，除去，測定の工程を繰
り返すことができる。また、測定の際に、水溶液から出
したり、純水に入れたりするようにしてもよい。
ドの探し方については、陽極酸化膜厚を厚くしながら、
発振モードを測定してやるようにしてもよいし、陽極酸
化膜の形成，除去，及びモード測定を繰り返すようにし
てもよい。この陽極酸化膜の除去を行う場合、水溶液を
用いる本方法では、結晶側をマイナスにバイアスするよ
うにすると酸化膜が水溶液中に溶け出すこととなるた
め、非常に容易に酸化膜の形成，除去，測定の工程を繰
り返すことができる。また、測定の際に、水溶液から出
したり、純水に入れたりするようにしてもよい。
【００３９】このような第４の発明の半導体レーザの製
造方法によれば、第１の発明における酸素プラズマの代
わりにＫＯＨ等の水溶液を用いたので、ウエハが加熱さ
れず、高エネルギーイオンの衝撃もないため、ダメージ
なく陽極酸化膜を得ることができる効果がある。
造方法によれば、第１の発明における酸素プラズマの代
わりにＫＯＨ等の水溶液を用いたので、ウエハが加熱さ
れず、高エネルギーイオンの衝撃もないため、ダメージ
なく陽極酸化膜を得ることができる効果がある。
【００４０】実施例５．次に、第５の発明の一実施例で
ある実施例５について説明する。本実施例５は、上記実
施例４における酸化膜を、端面コーティング材として用
いるようにしたもので、これにより、上記酸化膜の膜質
制御が可能となり、屈折率の異なる酸化膜を得たり、あ
るいは界面特性を変えたりすることにより、高性能な半
導体レーザを得ることができるものである。
ある実施例５について説明する。本実施例５は、上記実
施例４における酸化膜を、端面コーティング材として用
いるようにしたもので、これにより、上記酸化膜の膜質
制御が可能となり、屈折率の異なる酸化膜を得たり、あ
るいは界面特性を変えたりすることにより、高性能な半
導体レーザを得ることができるものである。
【００４１】即ち、本第５の発明にかかる半導体レーザ
によれば、水溶液により陽極酸化膜を形成することによ
り、ダメージのないレーザ端面が得られ、信頼性が高く
寿命の長い半導体ＤＦＢレーザ，あるいは各々の特性の
異なる高性能なアレイ状の半導体ＤＦＢレーザを得られ
る効果がある。
によれば、水溶液により陽極酸化膜を形成することによ
り、ダメージのないレーザ端面が得られ、信頼性が高く
寿命の長い半導体ＤＦＢレーザ，あるいは各々の特性の
異なる高性能なアレイ状の半導体ＤＦＢレーザを得られ
る効果がある。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、レ
ーザ端面に酸素プラズマを照射し、レーザの端面をプラ
スにバイアスして端面を陽極酸化し、その酸化膜厚を変
えることにより最適な発振モードが得るようにしたの
で、ウエハ内の各レーザにつき、その発振モードを制御
して、シングルモード発振のレーザを容易に得ることが
できる効果がある。
ーザ端面に酸素プラズマを照射し、レーザの端面をプラ
スにバイアスして端面を陽極酸化し、その酸化膜厚を変
えることにより最適な発振モードが得るようにしたの
で、ウエハ内の各レーザにつき、その発振モードを制御
して、シングルモード発振のレーザを容易に得ることが
できる効果がある。
【００４３】また第２の発明によれば、アレイレーザに
おいて、第１の発明の方法により各レーザについてモー
ド制御を行うようにしたので、非常に特性のそろったア
レイレーザを得られる効果がある。
おいて、第１の発明の方法により各レーザについてモー
ド制御を行うようにしたので、非常に特性のそろったア
レイレーザを得られる効果がある。
【００４４】また第３の発明によれば、上記第１，第２
の発明において、陽極酸化膜を除去して、コーティング
膜を形成するようにしたので、熱劣化の少ない特性の均
一なレーザを得られる効果がある。
の発明において、陽極酸化膜を除去して、コーティング
膜を形成するようにしたので、熱劣化の少ない特性の均
一なレーザを得られる効果がある。
【００４５】また第４の発明によれば、陽極酸化膜形成
に水溶液を用いたので、形成装置のコストを低減できる
効果がある。
に水溶液を用いたので、形成装置のコストを低減できる
効果がある。
【００４６】また第５の発明によれば、第４の発明にお
けるコーティング膜として用いる陽極酸化膜の膜質を自
由に変えることにより、高性能な半導体ＤＦＢレーザ、
あるいは各々の特性の異なる高性能なアレイ状の半導体
ＤＦＢレーザを得られる効果がある。
けるコーティング膜として用いる陽極酸化膜の膜質を自
由に変えることにより、高性能な半導体ＤＦＢレーザ、
あるいは各々の特性の異なる高性能なアレイ状の半導体
ＤＦＢレーザを得られる効果がある。
【図１】第１の発明の一実施例（実施例１）による半導
体レーザの製造方法を示す斜視図である。
体レーザの製造方法を示す斜視図である。
【図２】第２の発明の一実施例（実施例２）による半導
体レーザを示す上面図である。
体レーザを示す上面図である。
【図３】第３の発明の一実施例（実施例３）による半導
体レーザを示す上面図である。
体レーザを示す上面図である。
【図４】従来の半導体レーザ装置を示す斜視断面図であ
る。
る。
【図５】回折格子形成の問題点を示す図である。
【図６】上記実施例１における回折格子１５とレーザ端
面１７，陽極酸化膜１３の位置関係を示す断面図であ
る。
面１７，陽極酸化膜１３の位置関係を示す断面図であ
る。
【図７】上記実施例１による半導体レーザの製造方法に
おいて用いる酸素プラズマ２０がｎ側電極１１部へも当
たることを防止するための金属板１を示す図である。
おいて用いる酸素プラズマ２０がｎ側電極１１部へも当
たることを防止するための金属板１を示す図である。
１ ＩｎＰ基板 ２ ガイド層 ３ 活性層 ４ クラッド層 ５ コンタクト層 ６ ブロック層 １０ ｐｎ接合 １１ ｎ側電極 １２ バイアス電極 １３ 陽極酸化膜 １４ 端面コーティング膜 ２０ 酸素プラズマ ２１ 単色光 ２２ フォトレジスト ３０ 光ファイバ
Claims (14)
- 【請求項１】 半導体レーザを製造する方法において、 半導体レーザのレーザ端面に酸素プラズマを照射し、レ
ーザ端面がプラズマ電位に対して陽極になるように半導
体レーザをバイアスし、レーザ端面に陽極酸化膜を形成
する工程と、 上記陽極酸化膜の膜厚を変えながらレーザの発振モード
を測定し、最適な発振モードを得る工程とを含むことを
特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体レーザの製造方法
において、 レーザ端面に陽極酸化膜を形成する工程を、半導体レー
ザのレーザ端面をＫＯＨ等の水溶液に浸し、レーザ端面
が陽極となるように半導体レーザをバイアスし、レーザ
端面に陽極酸化膜を形成する工程としたことを特徴とす
る半導体レーザの製造方法。 - 【請求項３】 半導体レーザが半導体レーザアレイであ
る請求項１または２記載の半導体レーザの製造方法にお
いて、 ウエハ状態のレーザアレイの各半導体レーザチップごと
に、該レーザチップへのバイアス電圧、または陽極酸化
時間、あるいはその両方を変えることを特徴とする半導
体レーザの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
導体レーザの製造方法において、 上記陽極酸化膜の膜厚を変えながらのレーザの発振モー
ドの測定は、上記陽極酸化膜の形成，除去，発振モード
の測定を繰り返し行うものであることを特徴とする半導
体レーザの製造方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
導体レーザの製造方法において、 上記陽極酸化膜の膜厚を変えながらのレーザの発振モー
ドの測定は、上記半導体レーザチップに対し、活性層領
域に順方向となるバイアスを印加し、上記陽極酸化膜の
形成を行いながら行うものであることを特徴とする半導
体レーザの製造方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の半
導体レーザの製造方法において、 上記陽極酸化膜の上に、他のコーティング膜を形成する
工程をさらに含むことを特徴とする半導体レーザの製造
方法。 - 【請求項７】 請求項１ないし５のいずれかに記載の半
導体レーザの製造方法において、 上記陽極酸化膜を除去した後に、レーザ端面上に他のコ
ーティング膜を形成する工程をさらに含むことを特徴と
する半導体レーザの製造方法。 - 【請求項８】 半導体レーザにおいて、 該半導体レーザのレーザ端面に酸素プラズマを照射し、
該レーザ端面がプラズマ電位に対して陽極になるように
半導体レーザをバイアスし、該レーザ端面に陽極酸化膜
を形成し、 上記陽極酸化膜の膜厚を変えながら、レーザの発振モー
ドを測定し、最適な発振モードを得るようにしてなるこ
とを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項９】 請求項８記載の半導体レーザにおいて、 レーザ端面への陽極酸化膜の形成を、半導体レーザのレ
ーザ端面をＫＯＨ等の水溶液に浸し、レーザ端面が陽極
となるように半導体レーザをバイアスし、レーザ端面に
陽極酸化膜を形成してなるものとしたことを特徴とする
半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１０】 半導体レーザが半導体レーザアレイで
ある請求項８または９記載の半導体レーザにおいて、 上記陽極酸化膜の膜厚を変えながらの発振モードの測定
を、ウエハ状態のレーザアレイの各半導体レーザチップ
ごとに、バイアス電圧、または陽極酸化時間、あるいは
その両方を変えて行ってなることを特徴とする半導体レ
ーザ。 - 【請求項１１】 請求項８ないし１０のいずれかに記載
の半導体レーザにおいて、 上記陽極酸化膜の膜厚を変えながらのレーザの発振モー
ドの測定は、上記陽極酸化膜の形成，除去，発振モード
の測定を繰り返し行ってなるものであることを特徴とす
る半導体レーザ。 - 【請求項１２】 請求項８ないし１０のいずれかに記載
の半導体レーザにおいて、 上記陽極酸化膜の膜厚を変えながらのレーザの発振モー
ドの測定は、上記半導体レーザチップに対し、活性層領
域に順方向となるバイアスを印加し、上記陽極酸化膜の
形成を行いながら行ってなるものであることを特徴とす
る半導体レーザ。 - 【請求項１３】 請求項８ないし１２のいずれかに記載
の半導体レーザにおいて、 上記陽極酸化膜の上に、さらに他のコーティング膜を形
成してなることを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項１４】 請求項８ないし１２のいずれかに記載
の半導体レーザにおいて、 上記陽極酸化膜を除去した後に、他のコーティング膜に
よりレーザ端面を覆ってなることを特徴とする半導体レ
ーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6360893A JPH06275913A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 半導体レーザ、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6360893A JPH06275913A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 半導体レーザ、及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275913A true JPH06275913A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13234183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6360893A Pending JPH06275913A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 半導体レーザ、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06275913A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008226867A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP6360893A patent/JPH06275913A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008226867A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| US7555026B2 (en) | 2007-03-08 | 2009-06-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
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