JPH0951146A - Ridge-type semiconductor optical element and manufacture thereof - Google Patents
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- JPH0951146A JPH0951146A JP22261295A JP22261295A JPH0951146A JP H0951146 A JPH0951146 A JP H0951146A JP 22261295 A JP22261295 A JP 22261295A JP 22261295 A JP22261295 A JP 22261295A JP H0951146 A JPH0951146 A JP H0951146A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体光アンプ、
レーザダイオード等に使用するリッジ型半導体光素子に
関し、更に詳細には電流の閉じ込め能を弱めることな
く、光の閉じ込め能を弱くしたリッジ型半導体光素子及
びその作製方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor optical amplifier,
More specifically, the present invention relates to a ridge-type semiconductor optical device used for a laser diode or the like, and more particularly to a ridge-type semiconductor optical device having a weak light confining ability without weakening a current confining ability and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光増幅の効果を上げるために、垂直方向
に加えて水平方向にも光及び電流を閉じ込めるリッジ構
造を備えた半導体光アンプ、レーザダイオード等の半導
体光素子が開発され、実用化されている。図７を参照し
て、その代表的な例を説明する。従来のリッジ型半導体
光素子１０は、半導体光アンプ、レーザダイオード等と
して使用される半導体光素子であって、図７に示すよう
に、半導体基板１２上に順次形成されたｎ型化合物半導
体からなる下部クラッド層１４、活性層１６、リッジ部
を有するｐ型化合物半導体からなる上部クラッド層１８
と、リッジ部上に形成されたｐ型化合物半導体からなる
コンタクト層２０と、リッジ部をその両側から埋め込ん
だポリイミドからなる埋め込み層２２と、更に上下に設
けられたｐ側電極２４及びｎ側電極２６とで構成されて
いる。2. Description of the Related Art In order to improve the effect of optical amplification, semiconductor optical devices such as semiconductor optical amplifiers and laser diodes having a ridge structure for confining light and current in the horizontal direction as well as in the vertical direction have been developed and put into practical use. Has been done. A typical example thereof will be described with reference to FIG. 7. The conventional ridge-type semiconductor optical device 10 is a semiconductor optical device used as a semiconductor optical amplifier, a laser diode, or the like, and is made of an n-type compound semiconductor sequentially formed on a semiconductor substrate 12, as shown in FIG. Lower cladding layer 14, active layer 16, upper cladding layer 18 made of p-type compound semiconductor having a ridge portion
A contact layer 20 made of a p-type compound semiconductor formed on the ridge portion, a buried layer 22 made of polyimide in which the ridge portion is buried from both sides thereof, and a p-side electrode 24 and an n-side electrode provided above and below. And 26.
【０００３】このようなリッジ型半導体光素子では、薄
膜に平行な方向の、即ち接合面に平行な方向（以下、簡
単に横方向と言う）の光の閉じ込め能及び、薄膜に垂直
な方向の、即ち接合面に垂直な方向（以下、簡単に縦方
向と言う）の電流の閉じ込め能（電流狭窄能）は、リッ
ジ部以外の領域の上部クラッド層の厚さ（Ｔ：図７参
照）で決定される。即ち、厚さＴが厚いときには、光の
閉じ込め能及び電流の閉じ込め能の双方が弱くなり、逆
に厚さＴが薄いときには、光の閉じ込め能及び電流の閉
じ込め能の双方が強くなる。一方、横方向の電流の閉じ
込め能（電流狭窄能）は、リッジ部のリッジ幅の（Ｗ：
図７参照）で決定される。即ち、幅Ｗが広いときには、
電流の閉じ込め能が弱くなり、逆に幅Ｗが狭いときに
は、電流の閉じ込め能が強くなる。In such a ridge-type semiconductor optical device, the light confining ability in the direction parallel to the thin film, that is, in the direction parallel to the bonding surface (hereinafter simply referred to as lateral direction) and the direction perpendicular to the thin film are provided. That is, the current confinement ability (current confinement ability) in the direction perpendicular to the junction surface (hereinafter simply referred to as the vertical direction) is the thickness of the upper clad layer in the region other than the ridge portion (T: see FIG. 7). It is determined. That is, when the thickness T is large, both the light confinement ability and the current confinement ability become weak, and conversely, when the thickness T is thin, both the light confinement ability and the current confinement ability become strong. On the other hand, the lateral current confinement ability (current confinement ability) is (W:
(See FIG. 7). That is, when the width W is wide,
The current confinement ability becomes weaker, and conversely, when the width W is narrow, the current confinement ability becomes stronger.
【０００４】そこで、リッジ型半導体光素子１０を作製
する際には、上部クラッド層の厚さＴを設定の厚さに調
節するために、以下のようにしている。先ず、半導体基
板１２上に、下部クラッド層１４、活性層１６、上部ク
ラッド層１８、及びコンタクト層２０をそれぞれエピタ
キシャル成長法により成長させる。次いで、フォトリソ
グラフィによりパターニングを行ってエッチングし、リ
ッジ部４６を形成する。エッチングの際、そのエッチン
グ深さを調整することにより、リッジ部４６以外の領域
の上部クラッドの厚さＴを所定の厚さに制御している。Therefore, when the ridge type semiconductor optical device 10 is manufactured, the following procedure is performed in order to adjust the thickness T of the upper clad layer to a preset thickness. First, the lower clad layer 14, the active layer 16, the upper clad layer 18, and the contact layer 20 are grown on the semiconductor substrate 12 by an epitaxial growth method. Next, patterning is performed by photolithography and etching is performed to form the ridge portion 46. At the time of etching, the thickness T of the upper cladding in the region other than the ridge portion 46 is controlled to a predetermined thickness by adjusting the etching depth.
【０００５】また、図８に示すように、リッジストライ
プ２８を端面２９Ａ、Ｂに対し斜めに角度θで交差させ
て傾斜受光面を形成することにより、端面反射率を減少
させた傾斜受光面式のリッジ型構造の半導体光アンプも
提案されている。この傾斜リッジ型構造の半導体光素子
は、図１０に示すように、光の横方向の閉じ込め能が弱
い場合には、端面反射率を減少させるのに非常に有効で
あるが、光の横方向の閉じ込め能が強い場合にはあまり
有効ではない。そこで、傾斜受光面を有するリッジ型構
造の半導体光アンプにおいても、光の閉じ込め能を弱く
するには、上部クラッド層の厚さＴを厚く設定すること
が必要であった。Further, as shown in FIG. 8, the ridge stripe 28 is obliquely crossed with the end faces 29A and 29B at an angle θ to form an inclined light receiving face, whereby the end face reflectance is reduced. A semiconductor optical amplifier having a ridge type structure has also been proposed. As shown in FIG. 10, the semiconductor optical device having the inclined ridge structure is very effective for reducing the end face reflectance when the lateral light confining ability is weak. It is not very effective when it has a strong trapping ability. Therefore, also in the ridge-type semiconductor optical amplifier having the inclined light receiving surface, it is necessary to set the thickness T of the upper cladding layer to be thick in order to weaken the light confining ability.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、リッジ型半
導体光素子において、誘導放出による光の増幅効率を高
めるためには、半導体光素子の電流閉じ込め能を強くし
て、発光効率を高める必要がある。一方、レーザダイオ
ードにリッジ型半導体光素子を適用した場合に、横方向
の光の閉じ込め能が強いと、半導体レーザの横モードが
マルチモードになり、好ましくない。そこで、横モード
をシングルモード化し、レーザを安定した動作させるた
めには、上部クラッドの厚さＴを厚くして、横方向の光
の閉じ込め能を弱くすることが必要である。By the way, in the ridge type semiconductor optical device, in order to enhance the amplification efficiency of light by stimulated emission, it is necessary to enhance the current confining ability of the semiconductor optical device to enhance the luminous efficiency. . On the other hand, when a ridge-type semiconductor optical device is applied to the laser diode, if the lateral light confining ability is strong, the lateral mode of the semiconductor laser becomes multimode, which is not preferable. Therefore, in order to make the transverse mode a single mode and operate the laser stably, it is necessary to increase the thickness T of the upper clad to weaken the lateral light confining ability.
【０００７】しかし、従来のリッジ型半導体光素子で
は、横方向の光の閉じ込め能を弱くするためには、リッ
ジ部以外の領域の上部クラッド層の厚みを厚くする必要
があるが、上部クラッド層の厚さを厚くすると、縦方向
の電流の閉じ込め能が低下した。逆に、リッジ部以外の
領域の上部クラッド層の厚みを薄くして、縦方向の電流
の閉じ込め能を強くすると、横方向の光の閉じ込め能も
強くなり、半導体レーザの横モードがマルチモードにな
った。即ち、従来のリッジ型半導体光素子では、電流の
閉じ込め能と光の閉じ込め能をそれぞれ独立に設定し、
それぞれを独立に調節することができない。更に説明す
ると、光の閉じ込め能と電流の閉じ込め能とを独立に調
節できないため、横方向の光の閉じ込め能を弱くして横
モードをシングルモード化しようとすると、同時に縦方
向の電流の閉じ込め能も悪くなってしまい、誘導放出に
よる光の増幅の効率が悪くなるという問題点があった。However, in the conventional ridge type semiconductor optical device, in order to weaken the lateral light confining ability, it is necessary to increase the thickness of the upper clad layer in the region other than the ridge portion. Increasing the thickness of Pd decreased the vertical current confinement capability. Conversely, if the thickness of the upper clad layer in the region other than the ridge portion is reduced to increase the current confinement capability in the vertical direction, the light confinement capability in the lateral direction also increases, and the transverse mode of the semiconductor laser becomes multimode. became. That is, in the conventional ridge-type semiconductor optical device, the current confinement ability and the light confinement ability are set independently,
Each cannot be adjusted independently. To explain further, since the light confinement ability and the current confinement ability cannot be adjusted independently, if the transverse light confinement ability is weakened and the transverse mode is changed to a single mode, the longitudinal current confinement ability is simultaneously obtained. However, there is a problem that the efficiency of light amplification by stimulated emission deteriorates.
【０００８】上述の問題に照らして、本発明の目的は、
光の閉じ込めの強さと電流の閉じ込めの強さとを独立に
設定できるリッジ型半導体光素子を提供することであ
り、更にはそのようなリッジ型半導体光素子の作製方法
を提供することである。In view of the above problems, the purpose of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a ridge-type semiconductor optical device in which the strength of light confinement and the strength of current confinement can be independently set, and further to provide a method for manufacturing such a ridge-type semiconductor optical element.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るリッジ型半導体光素子は、埋め込みリ
ッジ部を有するリッジ型半導体光素子において、活性層
上に形成されたリッジ部の最下層を構成する第１の上部
クラッド層部と、リッジ部以外の領域の活性層上に第１
の上部クラッド層部より薄い膜厚で形成された第２の上
部クラッド層部とからなる上部クラッド層と、上面を除
くリッジ部の両側面上及び第２の上部クラッド層部上の
双方に形成され、半絶縁性化合物半導体層、又は上部ク
ラッド層と組成が同じで導電型が異なる化合物半導体層
のいずれかからなる第１の埋め込み層と、第１の埋め込
み層上にリッジ部を埋め込むように形成された電気絶縁
性の第２の埋め込み層とを備えることを特徴としてい
る。In order to achieve the above object, a ridge type semiconductor optical device according to the present invention is a ridge type semiconductor optical device having a buried ridge part. The first upper clad layer portion forming the lowermost layer and the first upper clad layer portion on the active layer other than the ridge portion
Formed on both side surfaces of the ridge portion excluding the upper surface and on the second upper clad layer portion, and the upper clad layer including a second upper clad layer portion formed to be thinner than the upper clad layer portion of And a first buried layer made of either a semi-insulating compound semiconductor layer or a compound semiconductor layer having the same composition as the upper clad layer but a different conductivity type, and a ridge portion is buried on the first buried layer. And a second buried layer having an electrically insulating property formed.
【００１０】本発明に係る別のリッジ型半導体光素子
は、埋め込みリッジ部を有するリッジ型半導体光素子に
おいて、活性層上に形成された導波層と、導波層上に形
成されたリッジ部の最下層を構成する上部クラッド層
と、上面を除くリッジ部の両側面上及び導波層上に形成
され、半絶縁性半導体層、又は上部クラッド層と組成が
同じで導電型が異なる化合物半導体層のいずれかからな
る第１の埋め込み層と、第１の埋め込み層上にリッジ部
を埋め込むように形成された電気絶縁性の第２の埋め込
み層とを備えたことを特徴としている。Another ridge-type semiconductor optical device according to the present invention is a ridge-type semiconductor optical device having a buried ridge portion, in which the waveguide layer formed on the active layer and the ridge portion formed on the waveguide layer. Of the upper clad layer forming the lowermost layer of the semiconductor device and the semi-insulating semiconductor layer formed on both side surfaces of the ridge portion except the upper surface and the waveguiding layer and having the same composition as the upper clad layer but different conductivity type It is characterized in that a first buried layer made of any one of the layers and an electrically insulating second buried layer formed so as to fill the ridge portion on the first buried layer are provided.
【００１１】第１の埋め込み層の膜厚は、設定する光の
閉じ込め能の程度によって異なり、また下部クラッド
層、活性層、上部クラッド層等の組成及び膜厚によって
も異なるものので、実績データ又は実験により定めるこ
とが必要な因子である。第１の埋め込み層は、後述する
本発明に係る作製方法によって、リッジ部の上面を除く
領域全面に、再成長法により形成される。本発明で第１
の埋め込み層として使用する半絶縁性化合物半導体層と
は、例えばＦｅドープＩｎＰを使用できる。尚、必ずし
もシングルモードで発振するレーザを作製する必要はな
く、デバイス設計に応じて上部クラッド層の膜厚及び第
１の埋め込み層の膜厚を定めれば良い。The film thickness of the first buried layer differs depending on the degree of light confinement capability to be set and also on the composition and film thickness of the lower clad layer, the active layer, the upper clad layer, etc. It is a factor that needs to be determined experimentally. The first burying layer is formed by the regrowth method over the entire region except the upper surface of the ridge by the manufacturing method according to the present invention described later. First in the present invention
For example, Fe-doped InP can be used as the semi-insulating compound semiconductor layer used as the buried layer. Note that it is not always necessary to produce a laser that oscillates in a single mode, and the film thickness of the upper clad layer and the film thickness of the first buried layer may be determined according to the device design.
【００１２】上述の本発明に係るリッジ型半導体光素子
を作製する方法は、下部クラッド層、活性層及び上部ク
ラッド層を少なくとも有する、化合物半導体積層構造を
化合物半導体基板上にエピタキシャル成長法により成長
させる工程と、化合物半導体積層構造の上にマスクパタ
ーンを形成する工程と、マスクパターンをマスクとして
使用して化合物半導体積層構造をエッチングし、上部ク
ラッド層を最下層に有するリッジ部を形成すると共にリ
ッジ部以外の領域の上部クラッド層をその深さ方向に一
部又は全部除去する工程と、マスクパターンを成長防止
マスクとして使用し、リッジ部の上面を除く領域全面に
半絶縁性化合物半導体層、又は上部クラッド層と組成が
同じで導電型が異なる化合物半導体層のいずれかからな
る第１の埋め込み層を再成長させる工程と、及びマスク
パターンを除去し、更に第１の埋め込み層上に電気絶縁
性の第２埋め込み層を形成してリッジ部を埋め込む工程
とを備えることを特徴としている。The method for manufacturing the ridge-type semiconductor optical device according to the present invention described above comprises a step of growing a compound semiconductor laminated structure having at least a lower clad layer, an active layer and an upper clad layer on a compound semiconductor substrate by an epitaxial growth method. And a step of forming a mask pattern on the compound semiconductor laminated structure, and etching the compound semiconductor laminated structure using the mask pattern as a mask to form a ridge portion having an upper clad layer as a lowermost layer and a portion other than the ridge portion. And removing the upper clad layer in the region of the region in the depth direction, and using the mask pattern as a growth prevention mask, the semi-insulating compound semiconductor layer or the upper clad is formed over the entire region except the upper surface of the ridge portion. First embedding consisting of a compound semiconductor layer having the same composition as the layer but different conductivity type A step of regrowing, and removing the mask pattern, is characterized by comprising a step of embedding a further ridge portion forming a second buried layer of electrically insulating the first buried layer.
【００１３】マスクパターンは、第１の埋め込み層を再
成長させる際、第１の埋め込み層及び第２の埋め込み層
をマスクパターン上に成長させないもので有れば良く、
例えばＳｉＯ2 膜、ＳｉＮX 膜等を使用する。It is sufficient that the mask pattern does not allow the first burying layer and the second burying layer to grow on the mask pattern when the first burying layer is regrown.
For example, a SiO 2 film, a SiN x film or the like is used.
【００１４】[0014]
【作用】第１の埋め込み層は、電流を流さない化合物半
導体層で、横方向の光の閉じ込め能に関して、上部クラ
ッド層と同じ機能を有し、横方向及び縦方向の電流の閉
じ込め能に関しては何の働きもしない。従って、上部ク
ラッド層を薄くする一方、このような第１の埋め込み層
をリッジ部の上面以外の領域上に再成長させることによ
り、電流の閉じ込め能を強くする一方、光の閉じ込め能
を弱くできる。The first buried layer is a compound semiconductor layer that does not allow current to flow, and has the same function as that of the upper clad layer in terms of lateral light confining ability. Regarding the lateral and vertical current confining ability, Does no work. Therefore, by thinning the upper clad layer and regrowth of such a first buried layer on a region other than the upper surface of the ridge portion, the current confining ability can be strengthened while the light confining ability can be weakened. .
【００１５】請求項１の発明では、横方向の光の閉じ込
め能は、第２の上部クラッド層の厚さとその上に形成さ
れた第１の埋め込み層の厚さの和により決まるので、第
２の上部クラッド層部の厚さを薄くし、代わりに第１の
埋め込み層の厚さを厚くして、合計の膜厚を厚くするこ
とにより、光の閉じ込め能を小さくできる。一方、第２
の上部クラッド層部の厚さが薄くなっているので、縦方
向の電流の閉じ込め能は強くなり、横方向の電流の閉じ
込め能は、元のリッジ幅によって規定されるため、第１
の埋め込み層を有しないリッジ型半導体光素子と変わら
ない。よって、請求項１の発明は、電流の閉じ込め能を
強く、逆に光の閉じ込め能を弱くできる。According to the first aspect of the invention, the lateral light confining ability is determined by the sum of the thickness of the second upper cladding layer and the thickness of the first burying layer formed thereon. The light confining ability can be reduced by decreasing the thickness of the upper clad layer portion and increasing the thickness of the first burying layer to increase the total film thickness. On the other hand, the second
Since the thickness of the upper clad layer is thin, the current confining ability in the vertical direction is strong, and the current confining ability in the lateral direction is defined by the original ridge width.
Is the same as the ridge type semiconductor optical device having no buried layer. Therefore, the invention of claim 1 can enhance the current confinement ability and conversely weaken the light confinement ability.
【００１６】請求項２の発明では、リッジ部を除き、上
部クラッド層は、導波層上、従って活性層上に形成され
ていない。横方向の光の閉じ込め能は、リッジ部の上部
クラッド層とリッジ部以外の領域に形成された第１の埋
め込み層の厚さにより決まるので、第１の埋め込み層の
厚さを厚くすることにより、光の閉じ込め能を小さくで
きる。一方、上部クラッド層がリッジ部を除いて存在し
ないので、縦方向の電流の閉じ込め能は著しく強くな
り、横方向の電流の閉じ込め能は、元のリッジ幅によっ
て規定されるため、第１の埋め込み層を有しないリッジ
型半導体光素子と変わらない。よって、請求項２の発明
は、電流の閉じ込め能を強く、逆に光の閉じ込め能を弱
くできる。In the invention of claim 2, except for the ridge portion, the upper clad layer is not formed on the waveguide layer, that is, on the active layer. The lateral light confining ability is determined by the thickness of the upper cladding layer of the ridge portion and the thickness of the first burying layer formed in the region other than the ridge portion. Therefore, by increasing the thickness of the first burying layer, , The light confinement ability can be reduced. On the other hand, since the upper clad layer does not exist except for the ridge portion, the current confining ability in the vertical direction becomes extremely strong, and the current confining ability in the lateral direction is defined by the original ridge width. It is the same as a ridge type semiconductor optical device having no layer. Therefore, the invention of claim 2 can enhance the current confinement ability and conversely weaken the light confinement ability.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。実施例１ 図１は、本発明に係るリッジ型半導体光素子の実施例１
の層構造を示す断面図である。本実施例のリッジ型半導
体光素子３０（以下、簡単に半導体光素子と言う）は、
図１に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板３２上に順次形成さ
れたｎ型ＩｎＰ下部クラッド層３４、ｎ型ＩｎＧａＡｓ
Ｐ下部導波層３６（λ＝１．１５μｍ）、ノンドープ多
重量子井戸構造の活性層３８、及びｐ型ＩｎＧａＡｓＰ
上部導波層４０（λ＝１．１５μｍ）と、上部導波層４
０上に形成されたｐ型ＩｎＰ上部クラッド層４２及びそ
の上のｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層４４からなるリッ
ジ部４６と、上部導波層４０上及びリッジ部の両側面に
第１の埋め込み層として再成長させた半絶縁性ＩｎＰ層
４８と、半絶縁性ＩｎＰ層４８上に第２の埋め込み層と
して形成されたポリイミド層５０と、上下に設けられた
ｐ側電極５２及びｎ側電極５４とで形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings. Example 1 FIG. 1 shows Example 1 of a ridge type semiconductor optical device according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the layer structure of FIG. The ridge-type semiconductor optical device 30 (hereinafter, simply referred to as a semiconductor optical device) of this embodiment is
As shown in FIG. 1, an n-type InP lower clad layer 34 and an n-type InGaAs that are sequentially formed on an n-type InP substrate 32.
P lower waveguide layer 36 (λ = 1.15 μm), active layer 38 of non-doped multiple quantum well structure, and p-type InGaAsP
The upper waveguide layer 40 (λ = 1.15 μm) and the upper waveguide layer 4
The ridge portion 46 formed of the p-type InP upper clad layer 42 and the p-type InGaAs contact layer 44 formed thereon and the upper buried layer 40 and both side surfaces of the ridge portion as a first buried layer. Formed by grown semi-insulating InP layer 48, polyimide layer 50 formed as a second embedded layer on semi-insulating InP layer 48, and p-side electrode 52 and n-side electrode 54 provided above and below. Has been done.
【００１８】半導体光素子３０の作製方法 以下に、図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を参照しなが
ら、本実施例の半導体光素子３０の作製方法を説明す
る。先ず、図２（ａ）に示すように、基板３２上に、順
次、下部クラッド層３４、下部導波層３６、活性層３
８、上部導波層４０、上部クラッド層４２、及びコンタ
クト層４４をエピタキシャル成長法により成長させ、次
いで、コンタクト層４４上に０．１５μｍの膜厚のＳｉ
Ｏ2 膜Ｓを成膜する。次に、図２（ｂ）に示すように、
フォトリソグラフィーによりＳｉＯ2 膜Ｓをパターニン
グし、ＳｉＯ2 膜Ｓをマスクにして塩酸系エッチャント
でコンタクト層４２及び上部クラッド４０をエッチング
する。エッチングは、リッジ部４６以外の領域の上部ク
ラッド層４２を全部エッチングするまで行う。次に、図
２（ｃ）に示すように、ＳｉＯ2 膜Ｓを成長防止マスク
として使用し、リッジ部４６の両側面及び上部導波層４
０上に半絶縁性ＩｎＰ層４８を再成長させる。 Manufacturing Method of Semiconductor Optical Device 30 Hereinafter, a manufacturing method of the semiconductor optical device 30 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c). First, as shown in FIG. 2A, a lower cladding layer 34, a lower waveguide layer 36, and an active layer 3 are sequentially formed on a substrate 32.
8, the upper waveguide layer 40, the upper clad layer 42, and the contact layer 44 are grown by an epitaxial growth method, and then Si having a thickness of 0.15 μm is formed on the contact layer 44.
An O 2 film S is formed. Next, as shown in FIG.
The SiO 2 film S is patterned by photolithography, and the contact layer 42 and the upper clad 40 are etched with the hydrochloric acid etchant using the SiO 2 film S as a mask. The etching is performed until the upper clad layer 42 in the region other than the ridge portion 46 is completely etched. Next, as shown in FIG. 2C, the SiO 2 film S is used as a growth prevention mask and both side surfaces of the ridge portion 46 and the upper waveguide layer 4 are formed.
Re-grow the semi-insulating InP layer 48 on top of 0.
【００１９】ＳｉＯ2 膜Ｓを除去した後、リッジ部４６
の両側面をポリイミドで埋め込んで第２の埋め込み層５
０を形成し、研磨した後に、ｐ側及びｎ側電極５２、５
４を形成すると、図１に示す半導体光素子３０を得るこ
とができる。After removing the SiO 2 film S, the ridge portion 46
The second embedding layer 5 is formed by embedding polyimide on both sides of the
After forming 0 and polishing, p-side and n-side electrodes 52, 5
4 is formed, the semiconductor optical device 30 shown in FIG. 1 can be obtained.
【００２０】リッジ部４６を形成する際、そのエッチン
グの量は、デバイス設計に応じて制御する。制御の方法
としては、エッチング時間で制御する方法や、塩酸系エ
ッチャントではエッチングされないＩｎＧａＡｓＰ層等
をエッチングストッパ層として上部クラッド層の下に形
成し、そこで止めるようにしても良い。また、反応性イ
オンエッチング法（ＲＩＥ法）等のドライエッチングを
用いても良い。また、マスクパターンは、ＳｉＯ2 膜で
ある必要はなく、第１の埋め込み層及び第２の埋め込み
層を再成長させる際、マスクパターン上にそれら埋め込
み層が成長しないもので有れば良く、例えばＳｉＮX で
もよい。また、必ずしもシングルモードで発振するレー
ザを作製する必要はなく、デバイス設計に応じてエッチ
ング量と再成長の膜厚を定めれば良い。When forming the ridge portion 46, the amount of etching is controlled according to the device design. As a control method, a method of controlling by etching time or an InGaAsP layer which is not etched by a hydrochloric acid-based etchant may be formed as an etching stopper layer under the upper cladding layer and stopped there. Further, dry etching such as a reactive ion etching method (RIE method) may be used. Further, the mask pattern does not have to be a SiO 2 film, and it is sufficient that the burying layer does not grow on the mask pattern when the first burying layer and the second burying layer are regrown. SiN x may also be used. Further, it is not always necessary to produce a laser that oscillates in a single mode, and the etching amount and the film thickness for re-growth may be determined according to the device design.
【００２１】以下の組成及び膜厚を有する本実施例の半
導体光素子３０を上述の本発明に係る作製方法で作製し
て試料半導体レーザとし、そのレーザ特性を評価した。 試料半導体レーザの構成 基板：ｎ型ＩｎＰ ｎ型ＩｎＰ下部クラッド層：膜厚１．０μm ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ下部導波層：組成λ＝１．１５μm 膜厚０．１０μm 半絶縁性ＩｎＰ層：膜厚０．５μm ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ上部導波層：組成λg ＝１．１５μm 膜厚０．１μm ｐ−ＩｎＰ上部クラッド層：膜厚２．５μm ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層：膜厚０．５μm 活性層：ＭＱＷ 試料半導体レーザについて、共振器長を６００μｍにし
て電流を流し、レーザ発振させたところ、電流密度が約
３５ｍＡ／cm2 で発振した。このときの横モードはシン
グルモードであった。再成長層をｎ型ＩｎＰにした場合
でも、ほぼ同じ結果が得られた。A semiconductor optical device 30 of the present example having the following composition and film thickness was manufactured by the manufacturing method according to the present invention as a sample semiconductor laser, and its laser characteristics were evaluated. Structure of sample semiconductor laser Substrate: n-type InP n-type InP lower clad layer: film thickness 1.0 μm n-type InGaAsP lower waveguide layer: composition λ = 1.15 μm film thickness 0.10 μm semi-insulating InP layer: film thickness 0 0.5 μm p-InGaAsP upper waveguide layer: composition λ g = 1.15 μm film thickness 0.1 μm p-InP upper clad layer: film thickness 2.5 μm p-InGaAs contact layer: film thickness 0.5 μm active layer: MQW sample Regarding the semiconductor laser, when the resonator length was set to 600 μm and a current was applied to cause laser oscillation, the current density was about 35 mA / cm 2 . The transverse mode at this time was a single mode. Even when the regrown layer was made of n-type InP, almost the same result was obtained.
【００２２】比較例１ 本比較例の半導体光素子６０は、実施例１に対する比較
例であって、その層構造は、図３に示すように、従来の
リッジ型構造の半導体光素子と同様に、リッジ部４６の
両側面及び上部導波層４０上には第１の埋め込み層とし
て再成長させた半絶縁性ＩｎＰ層４８を有していない。
これを除いて、その他の構成は、実施例１の半導体光素
子１０と同じである。本半導体光素子６０の発振閾値は
約３５ｍＡであったが、光の閉じ込めの効果が強いた
め、横モードはマルチモードであった。よって、実施例
１の半導体光素子３０に比べて、レーザ特性が劣る。 Comparative Example 1 A semiconductor optical device 60 of this comparative example is a comparative example to Example 1, and its layer structure is similar to that of a conventional ridge type semiconductor optical device as shown in FIG. The re-grown semi-insulating InP layer 48 is not provided as the first buried layer on both side surfaces of the ridge portion 46 and on the upper waveguide layer 40.
Except for this, the other structure is the same as that of the semiconductor optical device 10 of the first embodiment. The oscillation threshold of the semiconductor optical device 60 was about 35 mA, but the transverse mode was multimode because of its strong light confinement effect. Therefore, the laser characteristics are inferior to those of the semiconductor optical device 30 of the first embodiment.
【００２３】比較例２ 本比較例の半導体光素子６２は、同じく実施例１に対す
る比較例であって、その層構造は、図４に示すように、
リッジ部４６の両側面及び上部導波層４０上に第１の埋
め込み層として半絶縁性ＩｎＰ層４８を再成長させる代
わりに、上部クラッド層６４の厚さを実施例１の半導体
光素子３０の上部クラッド層４０の厚さと半絶縁性Ｉｎ
Ｐ層４８の厚さの和に等しい厚さにしている。これを除
いて、その他の構成は、実施例１の半導体光素子３０と
同じである。本半導体光素子６２を発振させたところ、
横モードはシングルモードであったが、発振閾値は、約
５０ｍＡと高くなった。発振閾値は、小さいほうが発光
効率が良いと考えられ良好なレーザであると評価できる
から、本半導体光素子６２のレーザ特性は、発振閾値が
約３５ｍＡの実施例１の半導体光素子３０のレーザ特性
に比べて劣る。 Comparative Example 2 The semiconductor optical device 62 of this comparative example is also a comparative example to Example 1, and its layer structure is as shown in FIG.
Instead of re-growing the semi-insulating InP layer 48 as the first buried layer on both side surfaces of the ridge portion 46 and on the upper waveguide layer 40, the thickness of the upper cladding layer 64 is set to the same as that of the semiconductor optical device 30 of the first embodiment. Thickness of upper clad layer 40 and semi-insulating In
The thickness is equal to the sum of the thicknesses of the P layers 48. Except for this, the other structure is the same as that of the semiconductor optical device 30 of the first embodiment. When the semiconductor optical device 62 is oscillated,
The transverse mode was the single mode, but the oscillation threshold was as high as about 50 mA. Since the smaller the oscillation threshold is, the better the luminous efficiency is, and it can be evaluated that the laser is a good laser. Therefore, the laser characteristics of the semiconductor optical element 62 of the present invention are those of the semiconductor optical element 30 of Example 1 having the oscillation threshold of about 35 mA. Inferior to.
【００２４】以上の結果から、実施例１は、半絶縁性Ｉ
ｎＰ層４８の膜厚を厚くして、電流の閉じ込め能を強く
する一方、横方向の光の閉じ込め能を弱くすることによ
り、横モードがシングルモードで、発光効率が高い良好
なレーザ特性を有するリッジ型半導体光素子であると評
価できる。また、半絶縁性ＩｎＰ層４８に代えて、再成
長層としてｎ型ＩｎＰ層を使用しても同じ効果を奏す
る。From the above results, in Example 1, the semi-insulating property I
By increasing the film thickness of the nP layer 48 to increase the current confinement ability and weaken the lateral light confinement ability, the transverse mode is the single mode and the light emission efficiency is high and good laser characteristics are obtained. It can be evaluated as a ridge type semiconductor optical device. Further, instead of the semi-insulating InP layer 48, the same effect can be obtained by using an n-type InP layer as the regrowth layer.
【００２５】実施例２ 本実施例の半導体光素子６６は、リッジストライプが素
子端面に交差していることを除いて、図１に示す実施例
１の半導体光素子３０と同じ層構造を備えている。本実
施例の半導体光素子６６は、実施例１の半導体光素子３
０の作製方法に従って、ｐ側及びｎ側の電極５２及び５
４まで形成する。次いで、図５に示すように、両端面６
８Ａ、Ｂの間の長さが６００μｍになるようにして切出
し、端面６８Ａ、Ｂでの反射率を低くするため、リッジ
ストライプが端面６８Ａの方線方向Ｐに対して７度（図
５中、αと表示）傾いた傾斜面とした。 Embodiment 2 The semiconductor optical device 66 of this embodiment has the same layer structure as that of the semiconductor optical device 30 of Embodiment 1 shown in FIG. 1 except that the ridge stripes intersect the end faces of the device. There is. The semiconductor optical device 66 of the present embodiment is the same as the semiconductor optical device 3 of the first embodiment.
In accordance with the manufacturing method of No. 0, p-side and n-side electrodes 52 and 5
Form up to 4. Then, as shown in FIG.
In order to reduce the reflectance at the end faces 68A and B by cutting out so that the length between 8A and B is 600 μm, the ridge stripe is 7 degrees with respect to the direction P of the end face 68A (in FIG. 5, (Indicated as α) An inclined surface was used.
【００２６】半導体光素子６６を半導体光アンプとして
使用した場合、横方向の光の閉じ込め能が弱いため、端
面を傾けた効果が非常に有効であって、反射率は−３０
ｄＢ以下であった。更に、両端面６８Ａ、Ｂに誘電体膜
の無反射コートを施し、総括的な反射率が−４５ｄＢ以
下の半導体光アンプを作製した。半導体光アンプの増幅
率は２５ｄＢに達した。よって、本実施例の半導体光素
子６６を使用した半導体光アンプは、優れたアンプ特性
を備えていると評価できる。再成長層をｎ型ＩｎＰにし
てもほぼ同様な値であった。When the semiconductor optical element 66 is used as a semiconductor optical amplifier, the effect of tilting the end face is very effective because the lateral light confining ability is weak, and the reflectance is -30.
dB or less. Further, a non-reflective coating of a dielectric film was applied to both end surfaces 68A and 68B to manufacture a semiconductor optical amplifier having a total reflectance of -45 dB or less. The amplification factor of the semiconductor optical amplifier reached 25 dB. Therefore, it can be evaluated that the semiconductor optical amplifier using the semiconductor optical device 66 of the present embodiment has excellent amplifier characteristics. Even if the regrowth layer was n-type InP, the values were almost the same.
【００２７】比較例３ 本比較例の半導体光素子は、実施例２に対する比較例で
あって、その層構造は、図３に示すように、従来の半導
体光素子と同様に、リッジ部４６の両側面及び上部導波
層４０上に第１の埋め込み層として再成長させた半絶縁
性ＩｎＰ層４８を有していない。これを除いて、その他
の構成は、実施例２の半導体光素子６６と同じである。
本比較例の半導体光素子は、光の閉じ込め能が強いた
め、リッジストライプを傾けた効果があまりなく、反射
率は−５ｄＢ程度で、誘電体膜の無反射コートを施して
も反射率は−２０ｄＢ程度であった。反射率が大きいた
め増幅率の波長依存性が大きく、また電流密度を増大し
て行くと発振してしまった。発振しなければ増幅率は電
流の増大と共に増えていくが、発振してしまうとそれ以
上大きくならない。発振するまえの増幅率は１５ｄＢ程
度であった。 Comparative Example 3 The semiconductor optical device of this comparative example is a comparative example with respect to Example 2, and its layer structure is, as shown in FIG. 3, similar to that of the conventional semiconductor optical device. There is no re-grown semi-insulating InP layer 48 as a first buried layer on both sides and the upper waveguide layer 40. Except for this, the other structure is the same as that of the semiconductor optical device 66 of the second embodiment.
Since the semiconductor optical device of this comparative example has a strong light confining ability, the effect of tilting the ridge stripe is not so great, the reflectance is about −5 dB, and the reflectance is −5 even when the antireflection coating of the dielectric film is applied. It was about 20 dB. Since the reflectivity is large, the amplification factor has a large wavelength dependency, and oscillation occurs when the current density is increased. If it does not oscillate, the amplification factor increases as the current increases, but once it oscillates, it does not increase any further. The amplification factor before oscillation was about 15 dB.
【００２８】比較例４ 本比較例の半導体光素子は、同じく実施例２に対する比
較例であって、その層構造は、図４に示すように、従来
の半導体光素子と同様に、リッジ部４６の両側面及び上
部導波層４０上に半絶縁性ＩｎＰ層４８を再成長させる
代わりに、上部クラッド層６４の厚さを実施例１の半導
体光素子３０の上部クラッド層４０の厚さと半絶縁性Ｉ
ｎＰ層４８の厚さの和に等しい厚さにしている。これを
除いて、その他の構成は、実施例２の半導体光素子６６
と同じである。本比較例の半導体光素子を使用した半導
体光アンプは、光の閉じ込め能が弱いため、その反射率
が−３０ｄＢ以上あり、誘電体膜の無反射コートを施し
た後では、−４５ｄＢ以下の反射率であった。しかし、
電流の閉じ込め能が弱いためアンプの増幅率は約１５ｄ
Ｂであった。 Comparative Example 4 The semiconductor optical device of this comparative example is also a comparative example to Example 2, and its layer structure is, as shown in FIG. 4, similar to that of the conventional semiconductor optical device, the ridge portion 46. Instead of regrowth of the semi-insulating InP layer 48 on both side surfaces of the upper cladding layer 40 and the upper waveguide layer 40, the thickness of the upper cladding layer 64 is set to be semi-insulating with the thickness of the upper cladding layer 40 of the semiconductor optical device 30 of the first embodiment. Sex I
The thickness is made equal to the sum of the thicknesses of the nP layer 48. Except for this, the semiconductor optical device 66 according to the second embodiment has the other configuration.
Is the same as Since the semiconductor optical amplifier using the semiconductor optical device of this comparative example has a weak light confining ability, its reflectance is -30 dB or more, and after applying the non-reflective coating of the dielectric film, the reflection is -45 dB or less. It was a rate. But,
The amplification factor of the amplifier is about 15d because the current confinement ability is weak.
It was B.
【００２９】以上のように、比較例３及び４との比較か
ら明らかなように、実施例２の半導体光素子６６は、ア
ンプを発振させること無く、光信号を高増幅率で増幅で
きる用した半導体光アンプを実現できる。As described above, as is clear from the comparison with Comparative Examples 3 and 4, the semiconductor optical device 66 of Example 2 was used to amplify an optical signal with a high amplification factor without causing the amplifier to oscillate. A semiconductor optical amplifier can be realized.
【００３０】実施例３ 本実施例は、図６に示すように、従来の半導体光素子１
０に対比して作製された半導体光素子７０で、リッジ部
７２以外の領域に第２の上部クラッド層として形成され
た上部クラッド層７４の膜厚Ｔ1 を従来の半導体光素子
１０の上部クラッド層１８の膜厚Ｔ（図７参照）より著
しく薄くし、代わりにリッジ部７２の両側面及び薄くし
た上部クラッド層７４上に第１の埋め込み層として半絶
縁性ＩｎＰ層７６を再成長させている。本実施例では、
上部クラッド層７４の膜厚Ｔ1 と半絶縁性ＩｎＰ層７６
の膜厚Ｔ2 の和が、従来の半導体光素子１０の上部クラ
ッド層１８の膜厚Ｔに等しくなっている。 Embodiment 3 This embodiment is a conventional semiconductor optical device 1 as shown in FIG.
In the semiconductor optical device 70 manufactured in comparison with 0, the film thickness T 1 of the upper clad layer 74 formed as the second upper clad layer in the region other than the ridge portion 72 is set to the upper clad of the conventional semiconductor optical device 10. The semi-insulating InP layer 76 is regrown as the first burying layer on the both side surfaces of the ridge portion 72 and the thinned upper cladding layer 74, instead of the thickness T of the layer 18 (see FIG. 7). There is. In this embodiment,
The film thickness T 1 of the upper cladding layer 74 and the semi-insulating InP layer 76
The sum of the film thickness T 2 of the above is equal to the film thickness T of the upper cladding layer 18 of the conventional semiconductor optical device 10.
【００３１】半導体光素子７０を作製するには、先ず、
実施例１と同様に、基板１２上に、順次、下部クラッド
層１４、活性層１６、上部クラッド層１８、及びコンタ
クト層２０をエピタキシャル成長法により成長させ、次
いで、コンタクト層２０上にＳｉＯ2 膜のマスクパター
ンを形成する。次に、マスクパターンをマスクにしてコ
ンタクト層２０及び上部クラッド１８をエッチングして
リッジ部７２を形成すると共にリッジ部７２以外の領域
の上部クラッド層７４が所定膜厚Ｔ1 になるようにエッ
チングする。更に、マスクパターンを成長防止マスクと
して使用し、リッジ部７２の両側面及び上部クラッド層
７４上に半絶縁性ＩｎＰ層４８を再成長させ、その後の
工程は、実施例１と同様である。To manufacture the semiconductor optical device 70, first,
Similar to the first embodiment, the lower clad layer 14, the active layer 16, the upper clad layer 18, and the contact layer 20 are sequentially grown on the substrate 12 by the epitaxial growth method, and then a SiO 2 film is formed on the contact layer 20. A mask pattern is formed. Next, the contact layer 20 and the upper clad 18 are etched using the mask pattern as a mask to form the ridge portion 72, and the upper clad layer 74 in the region other than the ridge portion 72 is etched to have a predetermined thickness T 1. . Further, using the mask pattern as a growth prevention mask, the semi-insulating InP layer 48 is regrown on both side surfaces of the ridge portion 72 and the upper cladding layer 74, and the subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
【００３２】以下の組成及び膜厚を有する本実施例の半
導体光素子７０を上述の本発明に係る作製方法で作製し
て試料半導体レーザをとし、そのレーザ特性を評価し
た。試料半導体レーザの構成 基板：ｎ型ＩｎＰ 下部クラッド層：ｎ型ＩｎＰ、膜厚１．０μm 第１の上部クラッド層：ｐ型ＩｎＰ、膜厚０．２μm 第２の上部クラッド層：ｐ型ＩｎＰ、膜厚０．２μm 第１の埋め込み層：半絶縁性ＩｎＰ層、膜厚０．５μmA semiconductor optical device 70 of the present embodiment having the following composition and film thickness was manufactured by the manufacturing method according to the present invention described above to obtain a sample semiconductor laser, and its laser characteristics were evaluated. Structure of Sample Semiconductor Laser Substrate: n-type InP Lower clad layer: n-type InP, film thickness 1.0 μm First upper clad layer: p-type InP, film thickness 0.2 μm Second upper clad layer: p-type InP, Thickness 0.2 μm First buried layer: Semi-insulating InP layer, thickness 0.5 μm
【００３３】試料半導体レーザについて、共振器長を６
００μm にして電流を流し、レーザ発振させたところ、
電流密度約３５ｍＡ／cm2 で発振した。このときの横モ
ードはシングルモードであった。再成長層をｎ型ＩｎＰ
にした場合でも、ほぼ同じ結果が得られた。For the sample semiconductor laser, the cavity length is set to 6
When the current was made to be 00 μm and a laser was oscillated,
It oscillated at a current density of about 35 mA / cm 2 . The transverse mode at this time was a single mode. The regrown layer is n-type InP
The same result was obtained even when it was set to.
【００３４】[0034]
【発明の効果】請求項１及び２に記載の発明によれば、
リッジ部を形成した後に電流を流さない第１の埋め込み
層をリッジ部以外の領域に再成長することで、電流の閉
じ込め能を強くする一方で、光の閉じ込め能を弱くする
ことができる。本発明に係るリッジ型半導体光素子を使
用すれば、横モードがシングルモードの半導体レーザを
実現し、また従来の半導体光アンプに比べて光信号の増
幅率が高い半導体光アンプを実現できる。請求項３の発
明により、横モードがシングルモードの半導体レーザ、
光信号の増幅率の高い半導体光アンプ等を実現できるリ
ッジ型半導体光素子を容易に作製できる。According to the first and second aspects of the present invention,
By regrowing the first buried layer in which no current flows after forming the ridge portion in a region other than the ridge portion, the current confinement ability can be enhanced while the light confinement ability can be weakened. By using the ridge-type semiconductor optical device according to the present invention, it is possible to realize a semiconductor laser having a single lateral mode and a semiconductor optical amplifier having a higher amplification factor of an optical signal than a conventional semiconductor optical amplifier. According to the invention of claim 3, a semiconductor laser whose transverse mode is a single mode,
A ridge-type semiconductor optical device that can realize a semiconductor optical amplifier or the like having a high amplification factor of an optical signal can be easily manufactured.
【図１】本発明に係る半導体光素子の実施例１の層構造
を示す基板断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a substrate showing a layered structure of Example 1 of a semiconductor optical device according to the present invention.
【図２】図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、実施例１の
半導体光素子の作製工程を示す基板断面図である。2A, 2B, and 2C are cross-sectional views of a substrate showing a manufacturing process of the semiconductor optical device of Example 1. FIG.
【図３】本発明に係る半導体光素子の比較例１の層構造
を示す基板断面図である。FIG. 3 is a substrate cross-sectional view showing the layer structure of Comparative Example 1 of the semiconductor optical device according to the present invention.
【図４】本発明に係る半導体光素子の比較例２の層構造
を示す基板断面図である。FIG. 4 is a substrate cross-sectional view showing a layered structure of Comparative Example 2 of the semiconductor optical device according to the present invention.
【図５】本発明に係る半導体光素子の実施例２の端面構
造を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an end face structure of Example 2 of the semiconductor optical device according to the present invention.
【図６】本発明に係る半導体光素子の実施例３の層構造
を示す基板断面図である。FIG. 6 is a substrate cross-sectional view showing a layered structure of Example 3 of the semiconductor optical device according to the present invention.
【図７】従来のリッジ型レーザあるいはアンプの層構造
を示す基板断面図である。FIG. 7 is a substrate cross-sectional view showing a layer structure of a conventional ridge type laser or amplifier.
【図８】傾斜受光面を備えた従来の半導体光素子の端面
構造を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an end face structure of a conventional semiconductor optical device having an inclined light receiving surface.
【図９】ストライプ傾斜角度と反射率の関係を示すグラ
フである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between stripe inclination angle and reflectance.
１０ 従来の半導体光素子 １２ 半導体基板 １４ 下部クラッド層 １６ 活性層 １８ 上部クラッド層 ２０ コンタクト層 ２２ 埋め込み層 ２４ ｐ側電極 ２６ ｎ側電極 ２８ リッジストライプ ２９Ａ、Ｂ 端面 ３０ 本発明に係る半導体光素子の実施例１ ３２ ｎ型ＩｎＰ基板 ３４ ｎ型ＩｎＰ下部クラッド層 ３６ ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ下部導波層 ３８ 活性層 ４０ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ上部導波層 ４２ ｐ型ＩｎＰ上部クラッド層 ４４ ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層 ４６ リッジ部 ４８ 半絶縁性ＩｎＰ層 ５０ ポリイミド層 ５２ ｐ側電極 ５４ ｎ側電極 ６０ 比較例１の半導体光素子 ６２ 比較例２の半導体光素子 ６４ 上部クラッド層 ６６ 本発明に係る半導体光素子の実施例２ ６８Ａ、Ｂ 端面 ７０ 本発明に係る半導体光素子の実施例３ ７２ リッジ部 ７４ 上部クラッド層 ７６ 半絶縁性ＩｎＰ層 10 Conventional semiconductor optical device 12 Semiconductor substrate 14 Lower clad layer 16 Active layer 18 Upper clad layer 20 Contact layer 22 Buried layer 24 p-side electrode 26 n-side electrode 28 Ridge stripe 29A, B end face 30 Semiconductor optical device according to the present invention Example 1 32 n-type InP substrate 34 n-type InP lower cladding layer 36 n-type InGaAsP lower waveguide layer 38 active layer 40 p-type InGaAsP upper waveguide layer 42 p-type InP upper cladding layer 44 p-type InGaAs contact layer 46 ridge portion 48 Semi-insulating InP layer 50 Polyimide layer 52 p-side electrode 54 n-side electrode 60 semiconductor optical device of Comparative Example 62 semiconductor optical device of Comparative Example 64 upper clad layer 66 Example 2 of semiconductor optical device according to the present invention 68A , B end face 70 Example 3 of semiconductor optical device according to the present invention Edge part 74 Upper clad layer 76 Semi-insulating InP layer
Claims (3)
体光素子において、 活性層上に形成されたリッジ部の最下層を構成する第１
の上部クラッド層部と、リッジ部以外の領域の活性層上
に第１の上部クラッド層部より薄い膜厚で形成された第
２の上部クラッド層部とからなる上部クラッド層と、 上面を除くリッジ部の両側面上及び第２の上部クラッド
層部上の双方に形成され、半絶縁性化合物半導体層、又
は上部クラッド層と組成が同じで導電型が異なる化合物
半導体層のいずれかからなる第１の埋め込み層と、 第１の埋め込み層上にリッジ部を埋め込むように形成さ
れた電気絶縁性の第２の埋め込み層とを備えることを特
徴とするリッジ型半導体光素子。1. A ridge-type semiconductor optical device having a buried ridge portion, the first layer constituting a lowermost layer of the ridge portion formed on an active layer.
Except for the upper clad layer, which is composed of an upper clad layer part and a second upper clad layer part formed on the active layer in a region other than the ridge part to be thinner than the first upper clad layer part. A semiconductor insulating layer formed on both side surfaces of the ridge portion and on the second upper cladding layer portion and formed of either a semi-insulating compound semiconductor layer or a compound semiconductor layer having the same composition as the upper cladding layer but a different conductivity type. 1. A ridge-type semiconductor optical device comprising: a first buried layer; and an electrically insulating second buried layer formed on the first buried layer so as to fill the ridge portion.
体光素子において、 活性層上に形成された導波層と、 導波層上に形成されたリッジ部の最下層を構成する上部
クラッド層と、 上面を除くリッジ部の両側面上及び導波層上に形成さ
れ、半絶縁性半導体層、又は上部クラッド層と組成が同
じで導電型が異なる化合物半導体層のいずれかからなる
第１の埋め込み層と、 第１の埋め込み層上にリッジ部を埋め込むように形成さ
れた電気絶縁性の第２の埋め込み層とを備えたことを特
徴とするリッジ型半導体光素子。2. In a ridge-type semiconductor optical device having a buried ridge portion, a waveguide layer formed on the active layer, an upper clad layer forming a lowermost layer of the ridge portion formed on the waveguide layer, A first buried layer formed on both side surfaces of the ridge portion excluding the upper surface and on the waveguide layer, and is made of either a semi-insulating semiconductor layer or a compound semiconductor layer having the same composition as the upper clad layer but a different conductivity type. A ridge-type semiconductor optical device comprising: a first buried layer and an electrically insulating second buried layer formed so as to fill the ridge portion.
ド層を少なくとも有する、化合物半導体積層構造を化合
物半導体基板上にエピタキシャル成長法により成長させ
る工程と、 化合物半導体積層構造の上にマスクパターンを形成する
工程と、 マスクパターンをマスクとして使用して化合物半導体積
層構造をエッチングし、上部クラッド層を最下層に有す
るリッジ部を形成すると共にリッジ部以外の領域の上部
クラッド層をその深さ方向に一部又は全部除去する工程
と、 マスクパターンを成長防止マスクとして使用し、リッジ
部の上面を除く領域全面に半絶縁性化合物半導体層、又
は上部クラッド層と組成が同じで導電型が異なる化合物
半導体層のいずれかからなる第１の埋め込み層を再成長
させる工程と、及びマスクパターンを除去し、更に第１
の埋め込み層上に電気絶縁性の第２埋め込み層を形成し
てリッジ部を埋め込む工程とを備えることを特徴とする
リッジ型半導体光素子の作製方法。3. A step of growing a compound semiconductor laminated structure having at least a lower clad layer, an active layer and an upper clad layer on a compound semiconductor substrate by an epitaxial growth method, and a step of forming a mask pattern on the compound semiconductor laminated structure. Using the mask pattern as a mask, the compound semiconductor laminated structure is etched to form a ridge portion having the upper clad layer as the lowermost layer, and the upper clad layer in the area other than the ridge portion is partially or partially formed in the depth direction. Either the step of removing all, or the semi-insulating compound semiconductor layer or the compound semiconductor layer having the same composition as the upper clad layer but having a different conductivity type is used over the entire region except the upper surface of the ridge using the mask pattern as a growth prevention mask. Regrowth of the first buried layer, and removing the mask pattern, First
A step of forming an electrically insulating second burying layer on the burying layer to bury the ridge portion.
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|---|---|---|---|
| JP22261295A JPH0951146A (en) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | Ridge-type semiconductor optical element and manufacture thereof |
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| JP22261295A JPH0951146A (en) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | Ridge-type semiconductor optical element and manufacture thereof |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22261295A Pending JPH0951146A (en) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | Ridge-type semiconductor optical element and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0951146A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11233883A (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
| JP2008219051A (en) * | 2008-06-13 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
| JP2008219050A (en) * | 2008-06-13 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
| JP2016201474A (en) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 日本電信電話株式会社 | Ridge waveguide type semiconductor laser |
| JP2019186539A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | Method for manufacturing semiconductor optical device and intermediate of semiconductor optical device |
-
1995
- 1995-08-08 JP JP22261295A patent/JPH0951146A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11233883A (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
| JP2008219051A (en) * | 2008-06-13 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
| JP2008219050A (en) * | 2008-06-13 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
| JP2016201474A (en) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 日本電信電話株式会社 | Ridge waveguide type semiconductor laser |
| JP2019186539A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | Method for manufacturing semiconductor optical device and intermediate of semiconductor optical device |
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