JPH08274407A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH08274407A JPH08274407A JP7305673A JP30567395A JPH08274407A JP H08274407 A JPH08274407 A JP H08274407A JP 7305673 A JP7305673 A JP 7305673A JP 30567395 A JP30567395 A JP 30567395A JP H08274407 A JPH08274407 A JP H08274407A
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- optical waveguide
- clad layer
- ingaasp
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良質の結晶が再現性良く得られ、高出力発振
下においても信頼性の高い、発振波長帯0.63〜1.1 μｍ
の半導体レーザを得る。 【解決手段】 活性層５をＩｎＧａＡｓＰ系の化合物半
導体から形成し、この活性層５を挟む光導波層４、６
を、Ｖ族元素の中でのＡｓの含有量が２％以上であるＩ
ｎＧａＡｓＰ系の４元の化合物半導体、あるいはＶ族元
素の中でのＡｓの含有量が２〜10％であるＩｎＧａＡｌ
ＡｓＰ系の５元の化合物半導体から形成し、クラッド層
３、７を、Ｖ族元素の中でのＡｓの含有量が２〜10％で
ある、ＩｎＧａＡｓＰ系の４元あるいはＩｎＧａＡｌＡ
ｓＰ系の５元の化合物半導体から形成する。
下においても信頼性の高い、発振波長帯0.63〜1.1 μｍ
の半導体レーザを得る。 【解決手段】 活性層５をＩｎＧａＡｓＰ系の化合物半
導体から形成し、この活性層５を挟む光導波層４、６
を、Ｖ族元素の中でのＡｓの含有量が２％以上であるＩ
ｎＧａＡｓＰ系の４元の化合物半導体、あるいはＶ族元
素の中でのＡｓの含有量が２〜10％であるＩｎＧａＡｌ
ＡｓＰ系の５元の化合物半導体から形成し、クラッド層
３、７を、Ｖ族元素の中でのＡｓの含有量が２〜10％で
ある、ＩｎＧａＡｓＰ系の４元あるいはＩｎＧａＡｌＡ
ｓＰ系の５元の化合物半導体から形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザに関
し、特に詳細には、III −Ｖ族化合物半導体からなる発
振波長帯が0.63〜1.1 μｍの半導体レーザに関するもの
である。
し、特に詳細には、III −Ｖ族化合物半導体からなる発
振波長帯が0.63〜1.1 μｍの半導体レーザに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、発振波長が0.7 〜0.85μｍ帯にあ
る半導体レーザとしては、例えば文献(1) W.T.Tsang:IE
EE Journal of Quantum Electronics （ジャーナル・オ
ブ・クオンタム・エレクトロニクス) QE-20(1984) pp.1
119 〜1132に示されているように、ｎ−ＧａＡｓ基板に
ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｎまたはｉ−ＡｌＧａＡ
ｓ光導波層、ｉ−ＡｌＧａＡｓ活性層、ｐまたはｉ−Ａ
ｌＧａＡｓ光導波層、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、お
よびｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるものが広く
知られている。
る半導体レーザとしては、例えば文献(1) W.T.Tsang:IE
EE Journal of Quantum Electronics （ジャーナル・オ
ブ・クオンタム・エレクトロニクス) QE-20(1984) pp.1
119 〜1132に示されているように、ｎ−ＧａＡｓ基板に
ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｎまたはｉ−ＡｌＧａＡ
ｓ光導波層、ｉ−ＡｌＧａＡｓ活性層、ｐまたはｉ−Ａ
ｌＧａＡｓ光導波層、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、お
よびｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるものが広く
知られている。
【０００３】また、上記発振波長帯の半導体レーザとし
て、文献(2)J.S.Yoo他： JapaneseJournal of Applied
Physics （ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプラ
イド・フィジックス）Vol.31(1992)pp. L1686 〜L1688
に示されているように、ｎ−ＧａＡｓ基板にｎ−ＩｎＧ
ａＰクラッド層、ｎまたはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2
Ｐy2光導波層、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1活性層
（x1＜x2，y1＜y2）、ｐまたはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2光導波層、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層、および
ｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるものも提案され
ている。
て、文献(2)J.S.Yoo他： JapaneseJournal of Applied
Physics （ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプラ
イド・フィジックス）Vol.31(1992)pp. L1686 〜L1688
に示されているように、ｎ−ＧａＡｓ基板にｎ−ＩｎＧ
ａＰクラッド層、ｎまたはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2
Ｐy2光導波層、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1活性層
（x1＜x2，y1＜y2）、ｐまたはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2光導波層、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層、および
ｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるものも提案され
ている。
【０００４】また発振波長が0.63〜0.73μｍ帯にある半
導体レーザとして、例えば文献(3)B.P.Bour他:IEEE Jou
rnal of Quantum Electronics （ジャーナル・オブ・
クオンタム・エレクトロニクス) QE-30(1994)p.593に示
されているように、ＧａＡｓ基板にｎ−ＩｎＧａＡｌＰ
クラッド層、ｉ−ＩｎＧａＡｌＰ光導波層、ＩｎＧａＰ
引っ張り歪み量子井戸、ｉ−ＩｎＧａＡｌＰ光導波層、
ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層、ｐ−ＩｎＧａＰ障壁減
少層、およびｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるも
のが広く知られている。
導体レーザとして、例えば文献(3)B.P.Bour他:IEEE Jou
rnal of Quantum Electronics （ジャーナル・オブ・
クオンタム・エレクトロニクス) QE-30(1994)p.593に示
されているように、ＧａＡｓ基板にｎ−ＩｎＧａＡｌＰ
クラッド層、ｉ−ＩｎＧａＡｌＰ光導波層、ＩｎＧａＰ
引っ張り歪み量子井戸、ｉ−ＩｎＧａＡｌＰ光導波層、
ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層、ｐ−ＩｎＧａＰ障壁減
少層、およびｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるも
のが広く知られている。
【０００５】さらに発振波長1.03μｍ帯の半導体レーザ
として、例えば文献(4) G.Zhan他:IEEE Photonics Tech
nology Letters（フォトニクス・テクノロジー・レター
ズ)Vol.6(1994)pp.1 〜4 に示されているように、Ｇａ
Ａｓ基板にｎ−ＩｎＧａＰクラッド層、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ光導波層、ＩｎＧａＡｓ圧縮歪み量子井戸、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ光導波層、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層、お
よびｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるものが広く
知られている。
として、例えば文献(4) G.Zhan他:IEEE Photonics Tech
nology Letters（フォトニクス・テクノロジー・レター
ズ)Vol.6(1994)pp.1 〜4 に示されているように、Ｇａ
Ａｓ基板にｎ−ＩｎＧａＰクラッド層、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ光導波層、ＩｎＧａＡｓ圧縮歪み量子井戸、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ光導波層、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層、お
よびｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるものが広く
知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記文献(1)
に示されている構造には、活性層に含まれているＡｌが
化学的に活性で酸化しやすいため、劈開して形成した共
振器端面が劣化しやすく、高信頼性を得ることが難しい
という問題がある。
に示されている構造には、活性層に含まれているＡｌが
化学的に活性で酸化しやすいため、劈開して形成した共
振器端面が劣化しやすく、高信頼性を得ることが難しい
という問題がある。
【０００７】文献(2) に示されている構造はこのような
問題に対処するものであるが、その反面この構造は、文
献(5)H.Hamada 他：IEEE Journal of Quantum Electron
ics（ジャーナル・オブ・クオンタム・エレクトロニク
ス) QE-27(1991)p.1483 に指摘されているように、Ｉｎ
ＧａＰの成長が基板面方位や成長条件に大きく依存する
ため、良質の結晶を再現性良く得るのが難しいという問
題がある。
問題に対処するものであるが、その反面この構造は、文
献(5)H.Hamada 他：IEEE Journal of Quantum Electron
ics（ジャーナル・オブ・クオンタム・エレクトロニク
ス) QE-27(1991)p.1483 に指摘されているように、Ｉｎ
ＧａＰの成長が基板面方位や成長条件に大きく依存する
ため、良質の結晶を再現性良く得るのが難しいという問
題がある。
【０００８】また文献(3) 、(4) に示されている構造
も、上記文献(5) に指摘されているように、ＩｎＧａＡ
ｌＰ系材料の成長が基板面方位や成長条件に大きく依存
するために、良質の結晶を再現性良く得るのが難しいと
いう問題がある。
も、上記文献(5) に指摘されているように、ＩｎＧａＡ
ｌＰ系材料の成長が基板面方位や成長条件に大きく依存
するために、良質の結晶を再現性良く得るのが難しいと
いう問題がある。
【０００９】さらに上記文献(2) に示されている構造
は、文献(6)J.Hashimoto他：Electronics Letters （エ
レクトロニクス・レターズ)Vol.30(1994)pp.1146〜1147
に指摘されているように、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層の
一部領域以外をエッチングし、該一部領域をリッジ状に
残して光導波路を形成する場合、エッチング深さを制御
するのが困難で、そのため、高出力領域まで基本横モー
ド制御されたレーザを再現性良く作製することが困難と
なっている。
は、文献(6)J.Hashimoto他：Electronics Letters （エ
レクトロニクス・レターズ)Vol.30(1994)pp.1146〜1147
に指摘されているように、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層の
一部領域以外をエッチングし、該一部領域をリッジ状に
残して光導波路を形成する場合、エッチング深さを制御
するのが困難で、そのため、高出力領域まで基本横モー
ド制御されたレーザを再現性良く作製することが困難と
なっている。
【００１０】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、良質の結晶が再現性良く得られ、高出力発振下
においても信頼性の高い、発振波長帯0.63〜1.1 μｍの
半導体レーザを提供することを目的とするものである。
であり、良質の結晶が再現性良く得られ、高出力発振下
においても信頼性の高い、発振波長帯0.63〜1.1 μｍの
半導体レーザを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の半導
体レーザは、活性層がＩｎＧａＡｓＰ系の化合物半導体
からなり、この活性層を挟む光導波層が、Ｖ族元素の中
でのＡｓの含有量が２％以上であるＩｎＧａＡｓＰ系の
４元の化合物半導体、あるいはＶ族元素の中でのＡｓの
含有量が２〜10％であるＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の
化合物半導体からなり、クラッド層が、Ｖ族元素の中で
のＡｓの含有量が２〜10％である、ＩｎＧａＡｓＰ系の
４元あるいはＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の化合物半導
体からなることを特徴とするものである。
体レーザは、活性層がＩｎＧａＡｓＰ系の化合物半導体
からなり、この活性層を挟む光導波層が、Ｖ族元素の中
でのＡｓの含有量が２％以上であるＩｎＧａＡｓＰ系の
４元の化合物半導体、あるいはＶ族元素の中でのＡｓの
含有量が２〜10％であるＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の
化合物半導体からなり、クラッド層が、Ｖ族元素の中で
のＡｓの含有量が２〜10％である、ＩｎＧａＡｓＰ系の
４元あるいはＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の化合物半導
体からなることを特徴とするものである。
【００１２】また本発明による第２の半導体レーザは、
活性層がＩｎＧａＡｓＰ系の化合物半導体からなり、こ
の活性層を挟む光導波層が、Ｖ族元素の中でのＡｓの含
有量が２％以上であるＩｎＧａＡｓＰ系の４元の化合物
半導体、あるいはＶ族元素の中でのＡｓの含有量が２〜
10％であるＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の化合物半導体
からなり、クラッド層が、Ｖ族元素の中でのＡｓの含有
量が２％以上である、ＩｎＧａＡｓＰ系の４元あるいは
ＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の化合物半導体からなり、
基板に近い方のクラッド層を下部クラッド層、基板から
遠い方のクラッド層を上部クラッド層としたとき、上部
クラッド層が、光導波層に接する上部第１クラッド層、
およびその外側に形成されてＡｓ／Ｐ比が上部第１クラ
ッド層のＡｓ／Ｐ比よりも大である上部第２クラッド層
の２層から構成され、この上部クラッド層の一部領域以
外において、上部第２クラッド層の表面側からほぼ上部
第１クラッド層と上部第２クラッド層の境界部分までエ
ッチングがなされ、上記一部領域がリッジ状に残されて
光導波路が形成されていることを特徴とするものであ
る。
活性層がＩｎＧａＡｓＰ系の化合物半導体からなり、こ
の活性層を挟む光導波層が、Ｖ族元素の中でのＡｓの含
有量が２％以上であるＩｎＧａＡｓＰ系の４元の化合物
半導体、あるいはＶ族元素の中でのＡｓの含有量が２〜
10％であるＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の化合物半導体
からなり、クラッド層が、Ｖ族元素の中でのＡｓの含有
量が２％以上である、ＩｎＧａＡｓＰ系の４元あるいは
ＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の化合物半導体からなり、
基板に近い方のクラッド層を下部クラッド層、基板から
遠い方のクラッド層を上部クラッド層としたとき、上部
クラッド層が、光導波層に接する上部第１クラッド層、
およびその外側に形成されてＡｓ／Ｐ比が上部第１クラ
ッド層のＡｓ／Ｐ比よりも大である上部第２クラッド層
の２層から構成され、この上部クラッド層の一部領域以
外において、上部第２クラッド層の表面側からほぼ上部
第１クラッド層と上部第２クラッド層の境界部分までエ
ッチングがなされ、上記一部領域がリッジ状に残されて
光導波路が形成されていることを特徴とするものであ
る。
【００１３】
【発明の効果】上記構成を有する本発明の第１、第２の
半導体レーザは、活性層に酸化しやすいＡｌを含まない
ので、また光導波層およびクラッド層においてもＡｌを
全く含まないか、含む場合でもこれら各層のＡｓの含有
量が比較的少ないことからＡｌの含有量を低減できるの
で、共振器端面の劣化を抑えて、高出力発振下において
も高い信頼性を得ることができる。
半導体レーザは、活性層に酸化しやすいＡｌを含まない
ので、また光導波層およびクラッド層においてもＡｌを
全く含まないか、含む場合でもこれら各層のＡｓの含有
量が比較的少ないことからＡｌの含有量を低減できるの
で、共振器端面の劣化を抑えて、高出力発振下において
も高い信頼性を得ることができる。
【００１４】さらに本発明の第１、第２の半導体レーザ
は、ＩｎＧａＡｌＡｓＰ系のIII −Ｖ族化合物半導体に
おいて、Ｖ族元素としてＰのみを含む半導体上にＶ族元
素としてＡｓのみを含む半導体を成長させたり、その反
対にＶ族元素としてＡｓのみを含む半導体上にＶ族元素
としてＰのみを含む半導体を成長させて得る層構成を持
たないので、そのような層構成のヘテロ界面で起こるＡ
ｓとＰとの置換による結晶性の劣化も防止できる。そこ
で本発明の半導体レーザは、この点からも、高出力発振
下における信頼性が高いものとなる。
は、ＩｎＧａＡｌＡｓＰ系のIII −Ｖ族化合物半導体に
おいて、Ｖ族元素としてＰのみを含む半導体上にＶ族元
素としてＡｓのみを含む半導体を成長させたり、その反
対にＶ族元素としてＡｓのみを含む半導体上にＶ族元素
としてＰのみを含む半導体を成長させて得る層構成を持
たないので、そのような層構成のヘテロ界面で起こるＡ
ｓとＰとの置換による結晶性の劣化も防止できる。そこ
で本発明の半導体レーザは、この点からも、高出力発振
下における信頼性が高いものとなる。
【００１５】また本発明の第１、第２の半導体レーザ
は、クラッド層がＩｎＧａＡｓＰ系あるいはＩｎＧａＡ
ｌＡｓＰ系の材料で形成されているので、このクラッド
層をＩｎＧａＰ系の材料で形成する場合のように結晶成
長が基板面方位や成長条件に大きく依存することがなく
なり、良質の結晶が再現性良く得られるものとなる。
は、クラッド層がＩｎＧａＡｓＰ系あるいはＩｎＧａＡ
ｌＡｓＰ系の材料で形成されているので、このクラッド
層をＩｎＧａＰ系の材料で形成する場合のように結晶成
長が基板面方位や成長条件に大きく依存することがなく
なり、良質の結晶が再現性良く得られるものとなる。
【００１６】そして特に本発明の第２の半導体レーザ
は、外側の上部第２クラッド層のＡｓ／Ｐ比が内側の上
部第１クラッド層のそれよりも大とされているので、エ
ッチングにより上部クラッド層の一部領域をリッジ状に
残して光導波路を形成する際に、Ａｓ／Ｐ比がより大で
選択的化学エッチングされやすい上部第２クラッド層の
みをエッチングして、上部第１クラッド層と上部第２ク
ラッド層の境界部分でエッチングを停止させることがで
きる。本発明による第２の半導体レーザは、このように
してエッチング深さを正確に制御できるので、常に高出
力領域まで基本横モード制御されたものとなり得る。
は、外側の上部第２クラッド層のＡｓ／Ｐ比が内側の上
部第１クラッド層のそれよりも大とされているので、エ
ッチングにより上部クラッド層の一部領域をリッジ状に
残して光導波路を形成する際に、Ａｓ／Ｐ比がより大で
選択的化学エッチングされやすい上部第２クラッド層の
みをエッチングして、上部第１クラッド層と上部第２ク
ラッド層の境界部分でエッチングを停止させることがで
きる。本発明による第２の半導体レーザは、このように
してエッチング深さを正確に制御できるので、常に高出
力領域まで基本横モード制御されたものとなり得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１の（ａ）〜（ｃ）は、
本発明の第１実施形態による半導体レーザを作製する工
程を順を追って示すものであり、以下、これらの図を参
照して説明する。
施の形態を詳細に説明する。図１の（ａ）〜（ｃ）は、
本発明の第１実施形態による半導体レーザを作製する工
程を順を追って示すものであり、以下、これらの図を参
照して説明する。
【００１８】同図（ａ）に示されるように、まずｎ−Ｇ
ａＡｓ（001 ）基板２の上に、有機金属気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ）により、ＧａＡｓに格子整合するｎ−Ｉｎx3
（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部クラッド層３
（０≦z3≦１，0.9 ≦y3≦0.98，x3≒0.49y3）、ｎまた
はｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部
光導波層４（０≦z2≦z3，０≦y2≦0.98，x2≒0.49y
2）、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層
５（x1≒0.49y1，０≦y1≦0.98）、ｐまたはｉ−Ｉｎx2
（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層６、
ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部ク
ラッド層７、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層８を順次成長さ
せる。
ａＡｓ（001 ）基板２の上に、有機金属気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ）により、ＧａＡｓに格子整合するｎ−Ｉｎx3
（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部クラッド層３
（０≦z3≦１，0.9 ≦y3≦0.98，x3≒0.49y3）、ｎまた
はｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部
光導波層４（０≦z2≦z3，０≦y2≦0.98，x2≒0.49y
2）、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層
５（x1≒0.49y1，０≦y1≦0.98）、ｐまたはｉ−Ｉｎx2
（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層６、
ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部ク
ラッド層７、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層８を順次成長さ
せる。
【００１９】この際、各層３〜７の組成は、図２に示す
ように屈折率がクラッド層３および７、光導波層４およ
び６、活性層５の順で次第に大きくなり、一方エネルギ
ーギャップは上記の順で次第に小さくなるような組成と
する。
ように屈折率がクラッド層３および７、光導波層４およ
び６、活性層５の順で次第に大きくなり、一方エネルギ
ーギャップは上記の順で次第に小さくなるような組成と
する。
【００２０】その後、光導波路を形成するために、図１
の（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーおよびエ
ッチング技術により、両側に溝を有する幅３μｍ程度の
リッジストライプを設ける。このときのエッチング深さ
は、リッジ構造における屈折率導波が高出力時まで達成
される深さとする。その後、絶縁膜９を形成する。
の（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーおよびエ
ッチング技術により、両側に溝を有する幅３μｍ程度の
リッジストライプを設ける。このときのエッチング深さ
は、リッジ構造における屈折率導波が高出力時まで達成
される深さとする。その後、絶縁膜９を形成する。
【００２１】次に同図の（ｃ）に示すように、通常のリ
ソグラフィー技術によりリッジ頂上部の領域の絶縁膜９
を除去した後、ｐ側電極10を形成する。また基板２の裏
側にはｎ側電極１を形成する。以上により、発振波長が
660 〜870 ｎｍの範囲にある半導体レーザが得られる。
なおこの発振波長は、x1≒0.49y1，０≦y1≦0.98の関係
の下にx1およびy1を適当に決定することにより、上記範
囲内で任意に制御することができる。
ソグラフィー技術によりリッジ頂上部の領域の絶縁膜９
を除去した後、ｐ側電極10を形成する。また基板２の裏
側にはｎ側電極１を形成する。以上により、発振波長が
660 〜870 ｎｍの範囲にある半導体レーザが得られる。
なおこの発振波長は、x1≒0.49y1，０≦y1≦0.98の関係
の下にx1およびy1を適当に決定することにより、上記範
囲内で任意に制御することができる。
【００２２】次に、図３を参照して本発明の第２実施形
態について説明する。同図の（ａ）に示すように、まず
ｎ−ＧａＡｓ（001 ）基板22の上に、有機金属気相成長
法（ＭＯＣＶＤ）により、ＧａＡｓに格子整合するｎ−
Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部クラッ
ド層23、ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａ
ｓ1-y2Ｐy2下部光導波層24、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ
1-y1Ｐy1量子井戸活性層25、ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ
1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層26、ｐ−Ｉ
ｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部クラッド
層27、ｐ−ＧａＡｓキャップ層28を順次成長させる。そ
の後、絶縁膜29を形成する。
態について説明する。同図の（ａ）に示すように、まず
ｎ−ＧａＡｓ（001 ）基板22の上に、有機金属気相成長
法（ＭＯＣＶＤ）により、ＧａＡｓに格子整合するｎ−
Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部クラッ
ド層23、ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａ
ｓ1-y2Ｐy2下部光導波層24、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ
1-y1Ｐy1量子井戸活性層25、ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ
1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層26、ｐ−Ｉ
ｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部クラッド
層27、ｐ−ＧａＡｓキャップ層28を順次成長させる。そ
の後、絶縁膜29を形成する。
【００２３】なお、上記各層23、24、25、26、27および
28の組成は、第１実施形態の各層３、４、５、６、７お
よび８の組成と同じとする。
28の組成は、第１実施形態の各層３、４、５、６、７お
よび８の組成と同じとする。
【００２４】その後、光導波路を形成するために、同図
の（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーおよびエ
ッチング技術により、両側に溝を有する幅３μｍ程度
の、絶縁膜29をマスクとして備えるリッジストライプを
設ける。このときのリッジの深さは、リッジ構造におけ
る屈折率導波が高出力時まで達成される深さとする。そ
の後、絶縁膜29をマスクとして、ＧａＡｓに格子整合す
るｎ−Ｉｎx5（Ｇａ1-z5Ａｌz5）1-x5Ａｓ1-y5Ｐy5層30
（z3≦z5≦１，0.9 ≦y5≦0.98，x5≒0.49y5）の選択埋
め込みを行なう。この埋め込み層30の組成は、屈折率が
上記ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上
部クラッド層27よりも小さくなるものとする。
の（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーおよびエ
ッチング技術により、両側に溝を有する幅３μｍ程度
の、絶縁膜29をマスクとして備えるリッジストライプを
設ける。このときのリッジの深さは、リッジ構造におけ
る屈折率導波が高出力時まで達成される深さとする。そ
の後、絶縁膜29をマスクとして、ＧａＡｓに格子整合す
るｎ−Ｉｎx5（Ｇａ1-z5Ａｌz5）1-x5Ａｓ1-y5Ｐy5層30
（z3≦z5≦１，0.9 ≦y5≦0.98，x5≒0.49y5）の選択埋
め込みを行なう。この埋め込み層30の組成は、屈折率が
上記ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上
部クラッド層27よりも小さくなるものとする。
【００２５】次に同図の（ｃ）に示すように絶縁膜29を
除去して、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層31を成長させ、そ
の上にｐ側電極32を形成する。また基板22の裏側にはｎ
側電極21を形成する。以上により、発振波長が660 〜87
0 ｎｍの範囲にある半導体レーザが得られる。この場合
の発振波長も、第１実施形態と同様にして、上記範囲内
で任意に制御することができる。
除去して、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層31を成長させ、そ
の上にｐ側電極32を形成する。また基板22の裏側にはｎ
側電極21を形成する。以上により、発振波長が660 〜87
0 ｎｍの範囲にある半導体レーザが得られる。この場合
の発振波長も、第１実施形態と同様にして、上記範囲内
で任意に制御することができる。
【００２６】次に、図４を参照して本発明の第３実施形
態について説明する。図４の（ａ）〜（ｃ）は、本発明
の第３実施形態による半導体レーザを作製する工程を順
を追って示すものであり、以下、これらの図を参照して
説明する。
態について説明する。図４の（ａ）〜（ｃ）は、本発明
の第３実施形態による半導体レーザを作製する工程を順
を追って示すものであり、以下、これらの図を参照して
説明する。
【００２７】同図（ａ）に示されるように、まずｎ−Ｇ
ａＡｓ（001 ）基板102 の上に、有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ）により、ＧａＡｓに格子整合するｎ−Ｉ
ｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部クラッド
層103 （０≦z3＜１，0.9 ≦y3≦0.98，x3≒0.49y3）、
ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐ
y2下部光導波層104 （０≦z2≦z3，０≦y2≦0.98，x2≒
0.49y2）、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活
性層105 （０≦y1≦0.98，x1≒0.49y1）、ｐまたはｉ−
Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波
層106 、ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐ
y3上部第１クラッド層107 、ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａｌ
z4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4上部第２クラッド層108 （０≦z3
＜z4，０≦y4≦0.5 ，x4≒0.49y4）、ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層109 を順次成長させる。
ａＡｓ（001 ）基板102 の上に、有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ）により、ＧａＡｓに格子整合するｎ−Ｉ
ｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部クラッド
層103 （０≦z3＜１，0.9 ≦y3≦0.98，x3≒0.49y3）、
ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐ
y2下部光導波層104 （０≦z2≦z3，０≦y2≦0.98，x2≒
0.49y2）、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活
性層105 （０≦y1≦0.98，x1≒0.49y1）、ｐまたはｉ−
Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波
層106 、ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐ
y3上部第１クラッド層107 、ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａｌ
z4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4上部第２クラッド層108 （０≦z3
＜z4，０≦y4≦0.5 ，x4≒0.49y4）、ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層109 を順次成長させる。
【００２８】この際、各層103 〜108 の組成は、図５に
示すように屈折率がクラッド層103、107 および108 、
光導波層104 および106 、活性層105 の順で次第に大き
くなり、一方エネルギーギャップは上記の順で次第に小
さくなるような組成とする。
示すように屈折率がクラッド層103、107 および108 、
光導波層104 および106 、活性層105 の順で次第に大き
くなり、一方エネルギーギャップは上記の順で次第に小
さくなるような組成とする。
【００２９】その後、光導波路を形成するために、図４
の（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーおよび硫
酸系のウエットエッチング技術により、両側に溝を有す
る幅３μｍ程度のリッジストライプを設ける。この際、
Ａｓ／Ｐ比が上部第１クラッド層107 よりも大である上
部第２クラッド層108 は硫酸系のエッチング液でエッチ
ングされやすく、上部第１クラッド層107 は硫酸系のエ
ッチング液でエッチングされ難いので、リッジのエッチ
ングをこれら両クラッド層108 、107 の境界近傍で容易
に停止させることができる。なお上部第２クラッド層10
8 の厚さは、リッジ構造における屈折率導波が高出力時
まで達成される厚さとする。その後、絶縁膜110 を形成
する。
の（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーおよび硫
酸系のウエットエッチング技術により、両側に溝を有す
る幅３μｍ程度のリッジストライプを設ける。この際、
Ａｓ／Ｐ比が上部第１クラッド層107 よりも大である上
部第２クラッド層108 は硫酸系のエッチング液でエッチ
ングされやすく、上部第１クラッド層107 は硫酸系のエ
ッチング液でエッチングされ難いので、リッジのエッチ
ングをこれら両クラッド層108 、107 の境界近傍で容易
に停止させることができる。なお上部第２クラッド層10
8 の厚さは、リッジ構造における屈折率導波が高出力時
まで達成される厚さとする。その後、絶縁膜110 を形成
する。
【００３０】次に同図の（ｃ）に示すように、通常のリ
ソグラフィー技術によりリッジ頂上部の領域の絶縁膜11
0 を除去した後、ｐ側電極111 を形成する。また基板10
2 の裏側にはｎ側電極101 を形成する。以上により、発
振波長が660 〜870 ｎｍの範囲にある半導体レーザが得
られる。なおこの発振波長は、x1≒0.49y1，０≦y1≦0.
98の関係の下にx1およびy1を適当に決定することによ
り、上記範囲内で任意に制御することができる。
ソグラフィー技術によりリッジ頂上部の領域の絶縁膜11
0 を除去した後、ｐ側電極111 を形成する。また基板10
2 の裏側にはｎ側電極101 を形成する。以上により、発
振波長が660 〜870 ｎｍの範囲にある半導体レーザが得
られる。なおこの発振波長は、x1≒0.49y1，０≦y1≦0.
98の関係の下にx1およびy1を適当に決定することによ
り、上記範囲内で任意に制御することができる。
【００３１】次に、図６を参照して本発明の第４実施形
態について説明する。同図の（ａ）に示すように、まず
ｎ−ＧａＡｓ（001 ）基板122 の上に、有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ）により、ＧａＡｓに格子整合するｎ
−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部クラ
ッド層123 、ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部光導波層124 、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ
1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層125 、ｐまたはｉ−Ｉ
ｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層
126 、ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部第１クラッド層127 、ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａ
ｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4上部第２クラッド層128、ｐ−
ＧａＡｓキャップ層129 を順次成長させる。その後、絶
縁膜130 を形成する。
態について説明する。同図の（ａ）に示すように、まず
ｎ−ＧａＡｓ（001 ）基板122 の上に、有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ）により、ＧａＡｓに格子整合するｎ
−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部クラ
ッド層123 、ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部光導波層124 、ｉ−Ｉｎx1Ｇａ
1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層125 、ｐまたはｉ−Ｉ
ｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層
126 、ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部第１クラッド層127 、ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａ
ｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4上部第２クラッド層128、ｐ−
ＧａＡｓキャップ層129 を順次成長させる。その後、絶
縁膜130 を形成する。
【００３２】なお、上記各層123 、124 、125 、126 、
127 および128 の組成は、第３実施形態の各層103 、10
4 、105 、106 、107 および108 の組成と同じとする。
127 および128 の組成は、第３実施形態の各層103 、10
4 、105 、106 、107 および108 の組成と同じとする。
【００３３】その後、光導波路を形成するために、同図
の（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーおよび硫
酸系のウエットエッチング技術により、両側に溝を有す
る幅３μｍ程度の、絶縁膜130 をマスクとして備えるリ
ッジストライプを設ける。この際も、Ａｓ／Ｐ比が上部
第１クラッド層127 よりも大である上部第２クラッド層
128 は硫酸系のエッチング液でエッチングされやすく、
上部第１クラッド層127 は硫酸系のエッチング液でエッ
チングされ難いので、リッジのエッチングをこれら両ク
ラッド層128 、127 の境界近傍で容易に停止させること
ができる。なお上部第２クラッド層128 の厚さは、リッ
ジ構造における屈折率導波が高出力時まで達成される厚
さとする。
の（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーおよび硫
酸系のウエットエッチング技術により、両側に溝を有す
る幅３μｍ程度の、絶縁膜130 をマスクとして備えるリ
ッジストライプを設ける。この際も、Ａｓ／Ｐ比が上部
第１クラッド層127 よりも大である上部第２クラッド層
128 は硫酸系のエッチング液でエッチングされやすく、
上部第１クラッド層127 は硫酸系のエッチング液でエッ
チングされ難いので、リッジのエッチングをこれら両ク
ラッド層128 、127 の境界近傍で容易に停止させること
ができる。なお上部第２クラッド層128 の厚さは、リッ
ジ構造における屈折率導波が高出力時まで達成される厚
さとする。
【００３４】その後、絶縁膜130 をマスクとして、Ｇａ
Ａｓに格子整合するｎ−Ｉｎx5（Ｇａ1-z5Ａｌz5）1-x5
Ａｓ1-y5Ｐy5層131 （０≦z5≦１，0.9 ≦y5≦0.98，x5
≒0.49y5）の選択埋め込みを行なう。この埋め込み層13
1 の組成は、屈折率が上記ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａ
ｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4上部第２クラッド層128 よりも
小さくなるものとする。
Ａｓに格子整合するｎ−Ｉｎx5（Ｇａ1-z5Ａｌz5）1-x5
Ａｓ1-y5Ｐy5層131 （０≦z5≦１，0.9 ≦y5≦0.98，x5
≒0.49y5）の選択埋め込みを行なう。この埋め込み層13
1 の組成は、屈折率が上記ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａ
ｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4上部第２クラッド層128 よりも
小さくなるものとする。
【００３５】次に同図の（ｃ）に示すように絶縁膜130
を除去して、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層132 を成長さ
せ、その上にｐ側電極133 を形成する。また基板122 の
裏側にはｎ側電極121 を形成する。以上により、発振波
長が660 〜870 ｎｍの範囲にある半導体レーザが得られ
る。この場合の発振波長も、第３実施形態と同様にし
て、上記範囲内で任意に制御することができる。
を除去して、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層132 を成長さ
せ、その上にｐ側電極133 を形成する。また基板122 の
裏側にはｎ側電極121 を形成する。以上により、発振波
長が660 〜870 ｎｍの範囲にある半導体レーザが得られ
る。この場合の発振波長も、第３実施形態と同様にし
て、上記範囲内で任意に制御することができる。
【００３６】なお上記４つの実施形態の構造は、特に量
子井戸が単一で、光導波層組成が一定のＳＱＷ−ＳＣＨ
と呼ばれる構造であるが、ＳＱＷの代わりに量子井戸を
複数とするＭＱＷ構造に対しても本発明は適用可能であ
る。さらに、光導波層に関しては、ＧＲＩＮ構造（ＧＲ
ａｄｅｄ−ＩＮｄｅｘ）すなわち屈折率分布構造が考え
られる。
子井戸が単一で、光導波層組成が一定のＳＱＷ−ＳＣＨ
と呼ばれる構造であるが、ＳＱＷの代わりに量子井戸を
複数とするＭＱＷ構造に対しても本発明は適用可能であ
る。さらに、光導波層に関しては、ＧＲＩＮ構造（ＧＲ
ａｄｅｄ−ＩＮｄｅｘ）すなわち屈折率分布構造が考え
られる。
【００３７】また上記４つの実施形態ではｎ型基板を用
いているが、本発明においてはｐ型基板を用いることも
可能である。さらに活性層には、歪み量子井戸構造を用
いてもよい。活性層が歪み量子井戸の場合は、その歪み
を相殺するような歪みを有する光導波層を用いてもよ
い。そして出射ビームの断面の対称性を確保するため
に、下部クラッド層を上部クラッド層のように２層構造
としてもよい。
いているが、本発明においてはｐ型基板を用いることも
可能である。さらに活性層には、歪み量子井戸構造を用
いてもよい。活性層が歪み量子井戸の場合は、その歪み
を相殺するような歪みを有する光導波層を用いてもよ
い。そして出射ビームの断面の対称性を確保するため
に、下部クラッド層を上部クラッド層のように２層構造
としてもよい。
【００３８】また上記実施形態は、単純なリッジ構造を
有するものであるが、これらの実施形態の構成に通常の
リソグラフィーおよびエッチング技術による加工を施し
て屈折率導波機構付き半導体レーザを形成したり、回折
格子付きの半導体レーザや光集積回路を形成することも
可能である。さらに、電流狭窄機構として３層の埋め込
み成長で形成されるｐ−ｎ−ｐ構造等が適用されてもよ
い。
有するものであるが、これらの実施形態の構成に通常の
リソグラフィーおよびエッチング技術による加工を施し
て屈折率導波機構付き半導体レーザを形成したり、回折
格子付きの半導体レーザや光集積回路を形成することも
可能である。さらに、電流狭窄機構として３層の埋め込
み成長で形成されるｐ−ｎ−ｐ構造等が適用されてもよ
い。
【００３９】また上記各実施形態は、各層がＧａＡｓに
格子整合する組成を有するものであるので、x1≒0.49y
1，x2≒0.49y2の関係となっているが、各層に歪みがか
かった場合にはこれらの関係は無くなる。
格子整合する組成を有するものであるので、x1≒0.49y
1，x2≒0.49y2の関係となっているが、各層に歪みがか
かった場合にはこれらの関係は無くなる。
【００４０】そして発振波長帯に関しては、活性層をＩ
ｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1とするものについては前述の
通りであるが、活性層をＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量
子井戸としてＧａＡｓ基板と格子整合しない歪み量子井
戸構造については、630 〜1100ｎｍの範囲で制御するこ
とができる。
ｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1とするものについては前述の
通りであるが、活性層をＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量
子井戸としてＧａＡｓ基板と格子整合しない歪み量子井
戸構造については、630 〜1100ｎｍの範囲で制御するこ
とができる。
【００４１】また結晶成長法として、固体あるいはガス
を原料とする分子線エピタキシャル成長法を採用するこ
ともできる。
を原料とする分子線エピタキシャル成長法を採用するこ
ともできる。
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザの層
構成を示す概略図
構成を示す概略図
【図２】第１実施形態の半導体レーザの各層の屈折率と
エネルギーギャップを示す概略図
エネルギーギャップを示す概略図
【図３】本発明の第２実施形態による半導体レーザの層
構成を示す概略図
構成を示す概略図
【図４】本発明の第３実施形態による半導体レーザの層
構成を示す概略図
構成を示す概略図
【図５】第３実施形態の半導体レーザの各層の屈折率と
エネルギーギャップを示す概略図
エネルギーギャップを示す概略図
【図６】本発明の第４実施形態による半導体レーザの層
構成を示す概略図
構成を示す概略図
１ ｎ側電極 ２ ｎ−ＧａＡｓ基板 ３ ｎ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
下部クラッド層 ４ ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2下部光導波層 ５ ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層 ６ ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部光導波層 ７ ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部クラッド層 ８ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ９ 絶縁膜 10 ｐ側電極 21 ｎ側電極 22 ｎ−ＧａＡｓ基板 23 ｎ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
下部クラッド層 24 ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2下部光導波層 25 ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層 26 ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部光導波層 27 ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部クラッド層 28 ｐ−ＧａＡｓキャップ層 29 絶縁膜 30 ｎ−Ｉｎx5（Ｇａ1-z5Ａｌz5）1-x5Ａｓ1-y5Ｐy5
埋め込み層 31 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 32 ｐ側電極 101 ｎ側電極 102 ｎ−ＧａＡｓ基板 103 ｎ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
下部クラッド層 104 ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2下部光導波層 105 ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層 106 ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部光導波層 107 ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部第１クラッド層 108 ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4
上部第２クラッド層 109 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 110 絶縁膜 111 ｐ側電極 121 ｎ側電極 122 ｎ−ＧａＡｓ基板 123 ｎ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
下部クラッド層 124 ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2下部光導波層 125 ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層 126 ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部光導波層 127 ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部第１クラッド層 128 ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4
上部第２クラッド層 129 ｐ−ＧａＡｓキャップ層 130 絶縁膜 131 ｎ−Ｉｎx5（Ｇａ1-z5Ａｌz5）1-x5Ａｓ1-y5Ｐy5
埋め込み層 132 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 133 ｐ側電極
下部クラッド層 ４ ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2下部光導波層 ５ ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層 ６ ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部光導波層 ７ ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部クラッド層 ８ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ９ 絶縁膜 10 ｐ側電極 21 ｎ側電極 22 ｎ−ＧａＡｓ基板 23 ｎ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
下部クラッド層 24 ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2下部光導波層 25 ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層 26 ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部光導波層 27 ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部クラッド層 28 ｐ−ＧａＡｓキャップ層 29 絶縁膜 30 ｎ−Ｉｎx5（Ｇａ1-z5Ａｌz5）1-x5Ａｓ1-y5Ｐy5
埋め込み層 31 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 32 ｐ側電極 101 ｎ側電極 102 ｎ−ＧａＡｓ基板 103 ｎ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
下部クラッド層 104 ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2下部光導波層 105 ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層 106 ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部光導波層 107 ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部第１クラッド層 108 ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4
上部第２クラッド層 109 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 110 絶縁膜 111 ｐ側電極 121 ｎ側電極 122 ｎ−ＧａＡｓ基板 123 ｎ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
下部クラッド層 124 ｎまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2下部光導波層 125 ｉ−Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層 126 ｐまたはｉ−Ｉｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部光導波層 127 ｐ−Ｉｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
上部第１クラッド層 128 ｐ−Ｉｎx4（Ｇａ1-z4Ａｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4
上部第２クラッド層 129 ｐ−ＧａＡｓキャップ層 130 絶縁膜 131 ｎ−Ｉｎx5（Ｇａ1-z5Ａｌz5）1-x5Ａｓ1-y5Ｐy5
埋め込み層 132 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 133 ｐ側電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１１月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】さらに発振波長1.03μｍ帯の半導体レーザ
として、例えば文献(4)G.Zhang他:IEEE Photonics Tech
nology Letters（フォトニクス・テクノロジー・レター
ズ)Vol.6(1994)pp.1 〜4 に示されているように、Ｇａ
Ａｓ基板にｎ−ＩｎＧａＰクラッド層、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ光導波層、ＩｎＧａＡｓ圧縮歪み量子井戸、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ光導波層、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層、お
よびｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるものが広く
知られている。
として、例えば文献(4)G.Zhang他:IEEE Photonics Tech
nology Letters（フォトニクス・テクノロジー・レター
ズ)Vol.6(1994)pp.1 〜4 に示されているように、Ｇａ
Ａｓ基板にｎ−ＩｎＧａＰクラッド層、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ光導波層、ＩｎＧａＡｓ圧縮歪み量子井戸、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ光導波層、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層、お
よびｐ−ＧａＡｓキャップ層を形成してなるものが広く
知られている。
Claims (4)
- 【請求項１】 活性層がＩｎＧａＡｓＰ系の化合物半導
体からなり、 この活性層を挟む光導波層が、Ｖ族元素の中でのＡｓの
含有量が２％以上であるＩｎＧａＡｓＰ系の４元の化合
物半導体、あるいはＶ族元素の中でのＡｓの含有量が２
〜10％であるＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の化合物半導
体からなり、 クラッド層が、Ｖ族元素の中でのＡｓの含有量が２〜10
％である、ＩｎＧａＡｓＰ系の４元あるいはＩｎＧａＡ
ｌＡｓＰ系の５元の化合物半導体からなることを特徴と
する半導体レーザ。 - 【請求項２】 前記活性層がＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐ
y1（０≦y1≦0.98）であり、 前記光導波層がＩｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2
Ｐy2（０≦z2≦１，０≦y2≦0.98）であり、 前記クラッド層がＧａＡｓと格子整合するＩｎx3（Ｇａ
1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3（０≦z2≦z3≦１，0.9
≦y3≦0.98，x3≒0.49y3）であることを特徴とする請求
項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項３】 活性層がＩｎＧａＡｓＰ系の化合物半導
体からなり、 この活性層を挟む光導波層が、Ｖ族元素の中でのＡｓの
含有量が２％以上であるＩｎＧａＡｓＰ系の４元の化合
物半導体、あるいはＶ族元素の中でのＡｓの含有量が２
〜10％であるＩｎＧａＡｌＡｓＰ系の５元の化合物半導
体からなり、 クラッド層が、Ｖ族元素の中でのＡｓの含有量が２％以
上である、ＩｎＧａＡｓＰ系の４元あるいはＩｎＧａＡ
ｌＡｓＰ系の５元の化合物半導体からなり、 基板に近い方のクラッド層を下部クラッド層、基板から
遠い方のクラッド層を上部クラッド層としたとき、上部
クラッド層が、光導波層に接する上部第１クラッド層、
およびその外側に形成されてＡｓ／Ｐ比が上部第１クラ
ッド層のＡｓ／Ｐ比よりも大である上部第２クラッド層
の２層から構成され、 この上部クラッド層の一部領域以外において、上部第２
クラッド層の表面側からほぼ上部第１クラッド層と上部
第２クラッド層の境界部分までエッチングがなされ、前
記一部領域がリッジ状に残されて光導波路が形成されて
いることを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項４】 前記活性層がＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐ
y1（０≦y1≦0.98）であり、 前記光導波層がＩｎx2（Ｇａ1-z2Ａｌz2）1-x2Ａｓ1-y2
Ｐy2（０≦z2≦１，０≦y2≦0.98）であり、 前記下部クラッド層および上部第１クラッド層が、Ｇａ
Ａｓと格子整合するＩｎx3（Ｇａ1-z3Ａｌz3）1-x3Ａｓ
1-y3Ｐy3（０≦z2≦z3≦１，0.9 ≦y3≦0.98，x3≒0.49
y3）であり、 前記上部第２クラッド層が、ＧａＡｓと格子整合するＩ
ｎx4（Ｇａ1-z4Ａｌz4）1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4（０≦z3＜z
4，０≦y4≦0.5 ，x4≒0.49y4 ）であることを特徴と
する請求項３記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30567395A JP3654315B2 (ja) | 1994-11-24 | 1995-11-24 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (5)
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|---|---|---|---|
| JP6-289775 | 1994-11-24 | ||
| JP6-289774 | 1994-11-24 | ||
| JP28977594 | 1994-11-24 | ||
| JP28977494 | 1994-11-24 | ||
| JP30567395A JP3654315B2 (ja) | 1994-11-24 | 1995-11-24 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08274407A true JPH08274407A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3654315B2 JP3654315B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=27337531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30567395A Expired - Fee Related JP3654315B2 (ja) | 1994-11-24 | 1995-11-24 | 半導体レーザ |
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| JP (1) | JP3654315B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152193A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-24 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS63197391A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPH05275800A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-22 | Hitachi Ltd | 歪量子井戸半導体レーザ |
| JPH0677587A (ja) * | 1992-08-25 | 1994-03-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ |
| JPH06152047A (ja) * | 1992-11-02 | 1994-05-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 面発光型半導体レーザ装置 |
| JPH07335979A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP30567395A patent/JP3654315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152193A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-24 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
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| JPH06152047A (ja) * | 1992-11-02 | 1994-05-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 面発光型半導体レーザ装置 |
| JPH07335979A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ |
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| JP3654315B2 (ja) | 2005-06-02 |
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