JPH073905B2

JPH073905B2 - 半導体レ−ザおよびその製造方法

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Publication number: JPH073905B2
Application number: JP6582287A
Authority: JP
Inventors: 博照井; 明姫野; 盛男小林
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1995-01-18
Anticipated expiration: 2010-01-18
Also published as: JPS63233584A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光通信、光情報処理などの分野で使用される
半導体レーザおよびその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

InP-InGaAsP系、GaAs-AlGaAs系に代表される半導体レー
ザは、基本モードでかつ低しきい値発振を得るために活
性層のモード閉じ込め率を高くとって設計されている。
従って、出射ビームの放射角が大きいので、光ファイバ
などの低い放射角を有する光導波路との結合にあたって
は、高精度のレンズ系が必須のものとなっている。これ
により、光導波路との接続に多大なるコストをかける必
要があるという問題があった。

これを解決する構造として、従来、第12図に示すような
テーパー結合を利用する半導体レーザが報告されてい
る。（「Integrated GaAs-AlxGa_1-xAs Double-Heterost
ructure Laser with Independently Controlled Optica
l Output Divergence」、R.A.Logan,F.K.Reinhart,IEEE
J.Quantum Electron.,vo1QE-11,pp461-464,1975）。こ
の例では、第１のクラッド層であるｎ型Al_0.22Ga_0.78As
層１の上に、第１の光導波層であるｎ型Al_0.15Ga_0.85As
層２、テーパー部を有するノンドープGaAs活性層３、お
よび第２のクラッド層であるｐ型Al_0.22Ga_0.78As層４が
この順序に積層された構造となっている。各層の屈折率
は、第１および第２のクラッド層１および４の各屈折率
をn_c、第１の光導波層２の屈折率をn_w、および活性層３
の屈折率をn_aとしたときに、n_c<n_w<n_aを満足するように
設定されており、かつ光導波層２の膜厚を活性層３の膜
厚よりも厚くしてある。さらに中央部には、活性層３の
テーパー領域3Tを設けてある。

このような構造にすることで、この報告は、図の左方領
域では、活性層３中へのモード閉じ込め率を高くして、
活性層３の高い利得を有効に利用するとともに、中央部
の活性層テーパ領域3Tを介して、図の右方領域での低い
モード閉じ込め率、すなわち低放射角を有する光導波路
とをテーパ結合により低損失で接続し、以て右端から高
効率で低放射角の発振光を得ることをねらっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような構造では、第12図下部の屈折率分布
と合わせて示したTEoモード導波光のｙ方法電界強度の
ｘ方法分布Ey（ｘ）を見れば明らかなように、電界強度
分布の中心がテーパー部3Tの前後の２位置ＡとＢとの間
でｘ軸方向にΔｘ＝（la＋lw）/2だけ大きく変位し、そ
のために、活性層テーパー部3Tでの接続損失が大きく、
従って発振しにくいという問題があった。ここでla、lw
はそれぞれ活性層３および第１の光導波層２の膜厚であ
る。実際、この報告例では、室温においてパルス発振が
得られたにとどまっており、実用的素子としての必須条
件である室温での連続発振は得られておらず、またその
後改善されたという報告もない。

さらに、第12図示の半導体レーザの場合には、その作製
法にも問題があった。この報告例では、液相成長法（LP
E法）によりかかる半導体レーザを作製しているが、そ
の場合に、第13図に示すように、下部基板保持ボード５
と互いにスライドするメルト保持ボード５′を設け、そ
れにより基板上に順次異なる組成のメルト７が来るよう
になし、かかるメルト保持ボート５′の内部に、基板上
から所望の位置だけ上方にサファイヤマスク６を配設す
る。これにより、サファイヤマスク６の下部付近におい
てメルト７中の溶質が基板上へ拡散折出するの制限して
テーパー部を形成している。このような方法では、マス
ク６付近での溶質の拡散が不均一となり、膜厚の一様な
部分に比べて、テーパー部の組成に変動を生ずる。その
ため、この方法をInGaAsP系の半導体レーザの製造に適
用した場合、テーパー部では格子定数の不整合を生じ膜
質を著しく損う。

従って、この方法は組成変動による格子定数の不整合が
生じにくいAlGaAs系にのみ適用可能であり、材料系が限
られるという問題があった。

さらに、この方法では、メルト保持ボード５′間におい
て、成長基板から所定の距離だけ上方の部位にサファイ
ヤ基板６を設置する必要があり、多数個のテーパー部を
形成しようとすると、高度の熟練を要するボート加工が
必要になる。総じて、この製造方法は他材料にも適用し
得る一般的方法ではなく、また生産性も上がらないとい
う問題点があった。

そこで、本発明の目的は、このような欠点を解決し、低
放射角で低NA（開口数）光導波路との接続特性に優れ、
しかも室温で低しきい値で連続発振する半導体レーザを
提供することにある。

本発明の他の目的は、このような半導体レーザを製造す
るにあたり、生産性に優れた製造方法を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明半導体レーザ
は、第１の導電型を有し、第１のクラッド層となる半導
体単結晶基板と、第１のクラッド層上に、第１の導電型
を有し、かつ第１のクラッド層より大なる屈折率および
小なる禁制帯幅を有する第１の光導波層と、第１もしく
は第２の導電型を有し、かつ第１の光導波層より大なる
屈折率および小なる禁制帯幅を有する活性層と、第２の
導電型を有し、かつ第１のクラッド層と活性層との中間
の屈折率および禁制帯幅を有する第２の光導波層と、第
２の導電型を有し、かつ第１のクラッド層とほぼ等しい
屈折率および禁制帯幅を有する第２のクラッド層とが、
格子整合するように順次に積層された構造を具え、構造
の積層方向に対して垂直な方向の片側、もしくは両側の
端部において、活性層は当該端部に向けてテーパー状に
減少して消滅することにより、第１のクラッド層、第１
の光導波層、第２の光導波層および第２のクラッド層に
より端部導波路を構成したことを特徴とする。

本発明製造方法は、第１のクラッド層となる半導体単結
晶基板上に、第１の光導波層、活性層、第２の光導波層
を順次に積層して第１の積層基板を得る第１の工程と、
半導体単結晶基板と共通のエッチング液を用い得る物質
で構成され、かつ所定の幅と深さの溝を有するエッチン
グマスク板を用意し、エッチングマスク板の、溝の形成
された側の表面と、第１の積層基板の第２の光導波層の
表面とを、溝の部分が活性層のうちテーパー部を形成し
ようとする位置に合致するように重ね合わせ、その重ね
合わされた全体をエッチング液に浸漬させて、テーパー
状の活性層を形成した第２の積層基板を得る第２の工程
と、第２の積層基板上に、第２の光導波層および第２の
クラッド層を順次積層する第３の工程とを含むことを特
徴とする〔作用〕本発明半導体レーザによれば、活性層の上にさらに第２
の光導波層を設けることによって、活性層中を伝搬する
導波光と出射用低NA導波路中を伝搬する導波光との電界
分布中心を合致させることが可能となり、以て、活性層
テーパー部における両者の結合損を著しく低下させるこ
とができる、それによって、室温において連続発振を得
ることもできる。

また、本発明の製造方法は、原理的に単純なウェットエ
ッチング工程を用いるので、何ら熟練、および高価な装
置類を必要とせずに、極めて生産性の高い簡便な方法で
ある。さらに、従来例はLPE法にのみ適用できる製造方
法であるのに対して、本発明の製造方法は、LPE法、分
子線エピタキシャル成長（MBE）法、有機金属（MOCVD）
法等、ウェーハ作製プロセスの如何を問わないで種々の
用途に適用できる。

従って、本発明によれば、室温で連続動作し、しかも低
NA光導波路との接続に優れた高性能の低放射角半導体レ
ーザを極めて安価に、かつ大量に提供することができ
る。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の半導体レーザの一実施例の構造を示
す。

第１図において、第１の導電型を有し、かつ第１のクラ
ッド層１となる半導体単結晶基板上に、第１の導電型を
有する第１の光導波層２、第１もしくは第２の導電型を
有し、一方の端部にテーパー部3Tが形成されている活性
層３、第２の導電型を有し、活性層３および第１光導波
層２のうち活性層３で覆われていない部分を覆って形成
された光導波層２′、および第２の導電型を有し、かつ
第１のクラッド層１と同一の屈折率を有する第２のクラ
ッド層４が、この順序で、格子整合するように積層され
ている。各層の屈折率、および禁制帯幅の間には活性層
３中で発生した光が有効に導波されるように、 n_c<(n_w1、n_w2)<n_a、 E_c>(E_w1、E_w2)>E_a なる関係が保たれている。ここで（n_c、E_c）、（n_w1、E
_w1）、（n_w2、E_w2）、（n_a、E_a）はそれぞれ、第１およ
び第２のクラッド層１および４、第１の光導波層２、第
２の光導波層２′、および活性層３の屈折率と禁制帯幅
である。

このような構成において、本発明の半導体レーザでは、
活性層３のテーパー部3Tでの結合の高効率化を図るた
め、活性層３の上部に第２の光導波層２′を設けて、第
１図に示すように、左方の活性層領域Ａでの導波光電界
分布中心と、右方の第１および第２の光導波層２および
２′をコア層とする低放射角光導波路の領域Ｂにおける
導波光の電界分布中心とを合致させる。

両領域ＡおよびＢにおける者の電界分布中心の合致は、
第１および第２の光導波層２および２′の屈折率および
膜厚を制御することで実現できる。第１図には、第１お
よび第２の光導波層２および２′の屈折率が等しい場合
のTEoモード電界分布の例を模式的に示してある。この
場合には、第２の光導波層２′の膜厚を第１の光導波層
２の膜厚よりも厚くすれば良く、その膜厚値は第１のク
ラッド層１、第２の光導波層２、活性層３、第２の光導
波層２′、および第２のクラッド層４より成る５層構造
導波路のモード解析より得られる。そのためには、例え
ば、「Theoryof Dielectric Optical Waveguides」、D.
Marcuse,Academic Press,1974を参照すればよい。

このような構成によれば、前述した従来例のような活性
層テーパー部における電界分布中心の変位がなく、きわ
めて接続損の少ないテーパー結合が得られ、以て高効率
の低放射角を有する半導体レーザを実現できる。

ところで、半導体レーザのような単一モード光導波路の
場合、低損失テーパー結合を得るためには、テーパー長
Ｌは（λ／ΔＮ）＜＜Ｌなる関係を満たす必要がある。（例えば、「Optical Wa
veguide Theory」Allan W.Snyder,John D.Love,pp410-4
12,Chapman and Hall社発行、1983年参照）。ここで、
λは導波光すなわち発振光の波長、ΔＮは導波光等価屈
折率と第1,第２のクラッド層1,4の屈折率との差であ
る。

波長1.3μｍ帯のInP-InGaAsPレーザーを考えると、ΔＮ
0.1〜0.2であり、前述の関係式の条件を満足するため
には、テーパー長Ｌを50μｍ以上とすることが必要であ
る。活性層３の膜厚は通常0.1〜0.3μｍであるので、こ
のような関係式を満足するためには、テーパー部3Tとし
ては極めて緩やかなテーパーが必要なことになる。

本発明では、このようなテーパー部3Tを形成するにあた
って、前述したような従来方法の欠点を解決し、以下に
述べるようにして、極めて簡便に、しかも再現性良くテ
ーパー部3Tを形成できるようにする。

第２図は、本発明半導体レーザの製造方法におけるテー
パー形成工程の原理を示す図である。第２図のように、
被エッチグ物８に、長辺および短辺の長さがそれぞれａ
およびｂの矩形状の断面をもつ穴９をあけ、その中にエ
ッチング液10を満たした場合を考える。エッチング速度
は、エッチング液10が新鮮液と交換されやすい各辺の中
央部において速く、各角部に近い場所程穴９の奥行き方
向の辺においてもエッチング液が消費されるため、遅く
なる。エッチング深さが辺の長さａおよびｂに対して十
分小さい場合、角部ではエッチングは進まないと考えて
良く、結果としてエッチング形状は図中に一点鎖線で示
すような「かまぼこ」状になる。長辺および短辺の各中
央部の深さh_aおよびh_bは、辺の長さａおよびｂにそれぞ
れ依存し、h_a／h_b＝a/bとなる。但し、第２図では、説
明の便宜上、エッチング形状（一点鎖線）を誇張して示
してある。Ｌは第１図に示したテーパー長に相当する。

一例として、被エッチング物８としてInP単結晶を考え
る。辺の長さａ＝ｂ＝250μｍの矩形穴９の中にエッチ
ング速度0.2μm/secのエッチング液10を満たしたとす
る。すると、５秒後には、辺の中央部のエッチング深さ
h_a＝h_b＝１μｍとなる。一方、角部ではエッチングは全
んど進行しないので、穴９の壁面にテーパー長Ｌ＝a/2
＝125μｍ、高さ１μｍの緩やかなテーパーが形成され
ることになる。テーパー長Ｌ、および高さは、辺の長
さ、およびエッチング液10の濃度、時間で制御し得る。

なお、以上の説明では、被エッチング物８に穴９をあけ
た場合についてエッチングの状態を説明してきたが、こ
のようにする代わりに、たとえば、第２図に示すよう
に、エッチング速度がほぼ同一の材料による板8Aおよび
溝付き板8Bを接合して矩形穴９を形成してもよい。ただ
し、穴９の代わりに、上方が開口されている溝を用いる
と、その開口部より新鮮なエッチング液が溝に流入しす
ぎるので、テーパー状にエッチングが行われない。本発
明者は、中空穴の両端の開口においてのみ新鮮なエッチ
ング液と入れかわる状態の下で、上述したようなテーパ
ー状のエッチングが行われることを確認し、その事実の
認識の下に、本発明半導体レーザの製造方法を完成する
に至った。

本発明では、以上に述べた現象を利用することによっ
て、以下に示す第３図（Ａ）〜（Ｄ）および第４図
（Ａ）および（Ｂ）のようにして、第１図に示した本発
明半導体レーザの構造を製造できる。

まず、第１工程として、第１の導電型をもつ第１のクラ
ッド層１である半導体単結晶基板上に、第１の導電型の
第１の光導波層２、第１もしくは第２の導電型の活性層
３、および第２の導電型の第２の光導波層２′を所定の
厚みに順次積層して、第３図（Ｂ）に示すようなウェー
ハ8Aを作製する。

他方、第３図（Ａ）に示すように、第１のクラッド層１
と同一材質もしくはウェーハ8Aとエッチング液を共通に
し、エッチング速度がほぼ同一（ウェーハの各層ともほ
ぼ同じエッチング速度である）の材質による平板に、希
望するテーパー長Ｌの２倍よりも長い幅で、所定の深さ
を有する複数の矩形溝9Aが互いに平行に素子長Ｄの２倍
の間隔で掘られたものをエッチングマスク板8Bとして用
意する。

第２工程として、このエッチングマスク板8Bとウェーハ
8Aを第３図（Ｂ）に示すように重ね合わせて孔９を形成
した全体をエッチング液10に浸漬する。それにより、破
線で示す部分は、矩形断面に対してほぼ等方的にふくら
んだ形状の断面にエッチング除去される。ついで、マス
ク板8Bを除去することによって、第３図（Ｄ）または第
４図（Ａ）に示すように、活性層３にきわめてゆるやか
なテーパー部3Tが形成される。

次に、第３工程として、テーパー部3Tの形成されたウェ
ーハ8A上に、第４図（Ｂ）に示すように、第２の導電型
を有する第２の光導波層２′、および第２のクラッド層
４を順次に積層する。このようにして形成したウェーハ
を、第４図（Ｂ）に示す点線の位置において、間隔Ｄで
へき開すれば、第１図の構造に極めて近い形状の半導体
レーザ素子を作製できる。

ここで、第１工程において、活性層３上に第２の光導波
層２′を積層したのは、第３工程において積層を行う際
に、活性層を保護するためである。

次に、本発明の具体令について説明する。

まず、スズ（Sn）ドープｎ型で２×10¹⁸/ccのキャリヤ
濃度の（100）InP基板を第１のクラッド層１として、こ
の上に第１の光導波層２としてスズドープｎ型でキャリ
ヤ濃度２×10¹⁸/cc、膜厚0.7μｍのIn_0.97Ga_0.03As_0.06
P_0.94膜、活性層３としてノンドープで膜厚0.3μｍのIn
_0.71Ga_0.29As_0.66P_0.34膜、および第２の光導波層２′
として亜鉛（Zn）ドープｐ型でキャリア濃度５×10¹⁷/c
c、膜厚1.0μｍのIn_0.97Ga_0.03As_0.06P_0.94膜を順次積
層したウェーハ8AをLPE法で作製した。

次に、InP基板に、幅300μｍ、深さ250μｍの複数の矩
形溝9Aを500μｍ間隔で平行に形成したものをエッチン
グマスク板8Bとして用意した。このエッチングマスク板
8Bを、ウェーハ8Aに対して、溝方向がウェーハ8Aの＜T1
0＞方向に一致するように重ね合わせ、20℃のブロムメ
タノール溶液（臭素（Br）0.8ccとメタノール20ccとの
混合液）をエッチング液10として用い、これに90秒浸漬
した。

浸漬後のエッチング断面形状を表面あらさ計で測定した
結果を第５図に示す。この結果より、高さ１μｍで長さ
150μｍの極めて緩やかなテーパが形成されていること
が判る。活性層３の厚みは0.3μｍであるので、活性層
３のテーパー長Ｌは50μｍとなり、前述のテーパー長の
条件を満たしている。ここで、エッチングマスク板8B
は、前述したように、InPとエッチング液を共通するも
のであれば良く、マスク板8BとしてGaAsを用いてもほぼ
同様の結果が得られた。

次に、このウェーハ8A上に第２の光導波層２′として、
Znドープｐ型でキャリヤ濃度５×10¹⁷/cc、膜厚1.3μｍ
のIn_0.97Ga_0.03As_0.06P_0.94膜、および第２のクラッド
層４として、Znドープｐ型でキャリヤ濃度５×10¹⁷/c
c、膜厚２μｍのInP膜、さらにｐ側に低抵抗オーミック
電極を形成するためのキャップ層11（第７図参照）をLP
E法で順次積層した。

この実施例では、活性層３の組成より、発振波長は1.34
μｍであり、この波長での前記各層の屈折率は、それぞ
れ、第１および第２のクラッド層１および４でn_c＝3.19
4、第１および第２の光導波層２および２′でn_w1=n_w2=
3.214、活性層３でn_a＝3.510である。

これら屈折率および前記膜厚から求めたTEoモードの正
規化電界分布関数Ey（ｘ）を第６図に示す。ここでＡお
よびＢは、それぞれ、第１図における位置ＡおよびＢに
対応し、ｘ座標の原点は第１のクラッド層１と第１光導
波層２との境界にとってある。第６図から明らかなよう
に、位置ＡおよびＢでの電界分布中心のｘ座標は一致し
ているので、低損失テーパー結合を期待できる。

第６図の電界分布関数は、ガウシアン分布をガウス分布
で近似すると、電界強度が最大点から1/eになるまでの
ｘ軸方向の距離をｗとしたとき、放射角度θは、 θ＝tan^-1（λ／π_w） ……（１）となる。第６図から位置ＡおよびＢでのｗは、W_A=0.34
μｍおよびW_B=1.28μｍとなり、（１）式より、第１図
において左方への放射角θ_A⊥は51.4°、右方への放射
角θ_B⊥は18.4°となり、十分に小さい放射角度を期待
できる。

上述のようにして、活性層にテーパの形成されたウエー
ハを作製した後、本実施例では、通常のBH（埋め込み）
型半導体レーザの作製工程に進む。すなわち、＜110＞
方向において活性層３の幅が1.5μｍとなるようにかか
るウエーハに逆メサエッチングを施してストライプ化
し、ｐ型InP埋め込み層12、およびｎ型InP埋め込み層1
2′をLPEで形成する。さらにｐ側にAu-Zn電極13、ｎ側
にAu-Sn電極13′を付着せしめる工程を経て、第７図に
示すように、BH型で片側活性層テーパーの半導体レーザ
を作製した。ここで、素子長は300μｍで、その内、活
性層３のテーパー部3Tは50μｍ、第１および第２の光導
波層２および２′をコア層とする低放射角光導波路の長
さは20μｍであった。

次に、このようにして作製した半導体レーザ素子の特性
について述べる。本例の半導体レーザは、室温（RT）で
連続発振（CW）した。第８図に入力電流と出力光パワー
との関係を示す。発振しきい値は40μmAであり、入力電
流が63mA以上のときに2mW以上の出力が片端面で得られ
た。発振波長は第９図に示すスペクトラムから明らかな
ように、1.344μｍであった。

第10図は、低放射角導波路側（第１図の右方）からの出
射光強度の角度依存性を示す。半導体レーザの放射角
は、通常、第10図において、相対光度のピークから1/2
になる前角度FWHM（Full Width at Half Maximum）で論
じられる。本実施例の場合、その地は導波層に垂直方向
２θ_⊥、および平行方向２θともに13.5°であり、通
常の半導体レーザが２θ_⊥＞30°、２θ＞20°である
のに対して、大幅に小さくなっている。尚、本実施例で
はFWHMは13.5°であったが、第１および第２の光導波層
２および２′の屈折率および膜厚を変えれば、FWHMは接
続しようとする光導波路に合わせて自由に変えることが
できるので、それによって最良の値を選択すれば良い。

ここで、本発明半導体レーザの応用分野について述べ
る。第11図はその一例である。第11図に示すように、両
側に活性層テーパー部3Tを介して結合する低放射角光導
波路２および２′を備えた本発明半導体レーザの両端面
に無反射コート膜14を設ける。それにより、このレーザ
は光増幅素子として働く。このレーザは低放射角である
から、従来の通常型レーザのような高精度のレンズ系を
設ける必要なしに、図に示すように、直接に石英系光フ
ァイバ15の間に挿入して用いることができ、極めて簡単
な構造で安価な光増幅器を構成することができる。しか
もまた、本発明半導体レーザはTi拡散LiNb₂O₃光導波路
とも、勿論、直接に接続可能であるから、LiNb₂O₃導波
形変調器と一体化した高スペクトラム純度光源が容易に
得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明半導体レーザによれば、活
性層の上にさらに第２の光導波層を設けることによっ
て、活性層中を伝搬する導波光と出射用低NA導波路中を
伝搬する導波光との電界分布中心を合致させることが可
能となり、以て、活性層テーパー部における両者の結合
損を著しく低下させることができる、それによって、室
温において連続発振を得ることもできる。

また、本発明の製造方法は、原理的に単純なウェットエ
ッチング工程を用いるので、何ら熟練、および高価な装
置類を必要とせずに、極めて生産性の高い簡便な方法で
ある。さらに加えて、従来例はLPE法にのみ適用できる
製造方法であるのに対して、本発明の製造方法は、LPE
法、MBE法、MOCVD法等、ウェーハ作製プロセスの如何を
問うことなしに、種々の用途に有効に適用できる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明半導体レーザの一実施例の構造を示す断
面図、第２図は本発明半導体レーザの製造方法の原理の説明
図、第３図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明半導体レーザの製造方法
の一実施例におけるテーパー部の製造工程の説明図、第４図（Ａ）および（Ｂ）は本発明半導体レーザの製造
方法の一実施例における製造工程の説明図、第５図は本発明実施例のエッチング断面を示す図、第６図は本発明実施例の半導体レーザの電界強度分布を
示す図、第７図は本発明実施例の半導体レーザの構造を示す図、第８図は本発明実施例の電流対光強度を示す特性図、第９図は本発明実施例の光強度のスペクトルを示す図、第10図は本発明実施例の放射角に対する光強度を示す特
性図、第11図は本発明半導体レーザを用いて構成した光増幅器
の一例を示す断面図、第12図は従来の半導体レーザの構造の一例を示す断面
図、第13図は従来の半導体レーザの製造方法の一例を示す説
明図である。１……第１のクラッド層、２……第１の光導波層、２′
……第２の光導波層、３……活性層、3T……テーパー
部、４……第２のクラッド層、５……下部基板保持スラ
イドボード、５′……メルト保持スライドボート、６…
…サファイヤマスク、７……メルト、８……被エッチン
グ物、8A……ウエーハ、8B……エッチングマスク板、９
……矩形穴、9A……溝、10……エッチング液、11……キ
ャップ層、12……ｐ型InP埋め込み層、12′……ｎ型InP
埋め込み層、13……Au-Zn電極、13′……Au-Sn電極、14
……無反射コート膜、15……石英系光ファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林盛男茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番地日本電信電話株式会社茨城電気通信研究所内 (56)参考文献特開昭57−45989（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−41107（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の導電型を有し、第１のクラッド層と
なる半導体単結晶基板と、前記第１のクラッド層上に、第１の導電型を有し、かつ
前記第１のクラッド層より大なる屈折率および小なる禁
制帯幅を有する第１の光導波層と、第１もしくは第２の導電型を有し、かつ前記第１の光導
波層より大なる屈折率および小なる禁制帯幅を有する活
性層と、第２の導電型を有し、かつ前記第１のクラッド層と前記
活性層との中間の屈折率および禁制帯幅を有する第２の
光導波層と、第２の導電型を有し、かつ前記第１のクラッド層とほぼ
等しい屈折率および禁制帯幅を有する第２のクラッド層
とが、格子整合するように順次に積層された構造を具え、該構
造の積層方向に対して垂直な方向の少なくとも片側の端
部において、前記活性層は当該端部に向けてテーパー状
に減少して消滅することにより、前記第１のクラッド
層、前記第１の光導波層、前記第２の光導波層および前
記第２のクラッド層により端部導波路を構成したことを
特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】第１のクラッド層となる半導体単結晶基板
上に、第１の光導波層、活性層、第２の光導波層を順次
に積層して第１の積層基板を得る第１の工程と、前記半導体単結晶基板と共通のエッチング液を用い得る
物質で構成され、かつ所定の幅と深さの溝を有するエッ
チングマスク板を用意し、該エッチングマスク板の、前記溝の形成された側の表面
と、前記第１の積層基板の前記第２の光導波層の表面と
を、前記溝の部分が前記活性層のうちテーパー部を形成
しようとする位置に合致するように重ね合わせ、その重
ね合わされた全体を前記エッチング液に浸漬させて、前
記活性層にテーパー部を形成した第２の積層基板を得る
第２の工程と、前記第２の積層基板上に、第２の光導波層および第２の
クラッド層を順次積層する第３の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。