JPH10223968A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPH10223968A JPH10223968A JP2023297A JP2023297A JPH10223968A JP H10223968 A JPH10223968 A JP H10223968A JP 2023297 A JP2023297 A JP 2023297A JP 2023297 A JP2023297 A JP 2023297A JP H10223968 A JPH10223968 A JP H10223968A
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- semiconductor device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光半導体装置に関し、従来に於ける通常の光
半導体装置を製造するプロセスと同様なプロセスを採
り、最後の段階で簡単なエッチング・プロセスを実施す
ることで、光ビーム放射角を簡単に調節できるようにす
る。 【解決手段】 活性層２２がクラッド層２３、コンタク
ト層２４などの所要各半導体層の積層方向（縦方向）を
横切る方向（横方向）の全面に延在するリッジ導波路型
半導体レーザに於いて、光の出射側に於ける活性層２２
の端面が他の所要各半導体層本体の端面に比較して奥ま
った位置に在る。
半導体装置を製造するプロセスと同様なプロセスを採
り、最後の段階で簡単なエッチング・プロセスを実施す
ることで、光ビーム放射角を簡単に調節できるようにす
る。 【解決手段】 活性層２２がクラッド層２３、コンタク
ト層２４などの所要各半導体層の積層方向（縦方向）を
横切る方向（横方向）の全面に延在するリッジ導波路型
半導体レーザに於いて、光の出射側に於ける活性層２２
の端面が他の所要各半導体層本体の端面に比較して奥ま
った位置に在る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ビーム放射角を
狭くしたリッジ導波路型半導体レーザからなる光半導体
装置に関する。
狭くしたリッジ導波路型半導体レーザからなる光半導体
装置に関する。
【０００２】現在、通信分野に於いては、加入者系にも
光ファイバ通信を適用しようとする気運にあるが、加入
者系用の光ファイバ通信に於ける光源としては、低価格
であることが要求される為、レンズを用いることなく、
半導体レーザと光ファイバとを直接結合する方式が重要
視されているところであるが、それを実現するには、光
半導体装置に更なる改良が必要であり、本発明に依れ
ば、その一手段を提供することができる。
光ファイバ通信を適用しようとする気運にあるが、加入
者系用の光ファイバ通信に於ける光源としては、低価格
であることが要求される為、レンズを用いることなく、
半導体レーザと光ファイバとを直接結合する方式が重要
視されているところであるが、それを実現するには、光
半導体装置に更なる改良が必要であり、本発明に依れ
ば、その一手段を提供することができる。
【０００３】
【従来の技術】従来、レンズを用いずに半導体レーザと
光ファイバとを直接結合する為、半導体レーザに伝播モ
ードと放射モードとの変換を行なうモード変換器を集積
化した光半導体装置の開発が進められている。
光ファイバとを直接結合する為、半導体レーザに伝播モ
ードと放射モードとの変換を行なうモード変換器を集積
化した光半導体装置の開発が進められている。
【０００４】図５は半導体レーザにモード変換器を集積
化した光半導体装置を表す要部斜面図である。
化した光半導体装置を表す要部斜面図である。
【０００５】図に於いて、１は高屈折率材料からなる活
性層部分、２は同じ材料からなるモード変換器部分をそ
れぞれ示している。
性層部分、２は同じ材料からなるモード変換器部分をそ
れぞれ示している。
【０００６】（Ａ）乃至（Ｃ）の何れの光半導体装置に
於いても、活性層部分１に連なるモード変換器部分２
は、端面に近づくにつれ、体積が減少する構成を採って
いる。
於いても、活性層部分１に連なるモード変換器部分２
は、端面に近づくにつれ、体積が減少する構成を採って
いる。
【０００７】（Ａ）の光半導体装置では、活性層部分１
及びモード変換器部分２の何れも多重量子井戸で構成さ
れ、端面に近づくにつれ、量子井戸層を一層ずつ除去し
た構造になっている（１９９０ ＡＴａｎｄＴのＴ．
Ｌ．Ｋｏｃｈ ｅｔ ａｌ．に依る）。
及びモード変換器部分２の何れも多重量子井戸で構成さ
れ、端面に近づくにつれ、量子井戸層を一層ずつ除去し
た構造になっている（１９９０ ＡＴａｎｄＴのＴ．
Ｌ．Ｋｏｃｈ ｅｔ ａｌ．に依る）。
【０００８】（Ｂ）の光半導体装置では、活性層部分１
及びモード変換器部分２は多重量子井戸構造でもバルク
構造でも良く、モード変換器部分２は、高屈折率の活性
層部分１の幅を端面に近づくにつれて細く絞ったような
構造になっている（ＮＴＴの笠谷、Ａｌｃａｔｅｌの
Ｐ．Ｄｏｕｓｓｉｅｒｅらに依る）。この構造では、モ
ード変換器部分２に於ける先端の細く絞った幅を制御す
ることが重要になる。
及びモード変換器部分２は多重量子井戸構造でもバルク
構造でも良く、モード変換器部分２は、高屈折率の活性
層部分１の幅を端面に近づくにつれて細く絞ったような
構造になっている（ＮＴＴの笠谷、Ａｌｃａｔｅｌの
Ｐ．Ｄｏｕｓｓｉｅｒｅらに依る）。この構造では、モ
ード変換器部分２に於ける先端の細く絞った幅を制御す
ることが重要になる。
【０００９】（Ｃ）の光半導体装置では、モード変換器
部分２に於いて、高屈折率の活性層部分１の層厚が端面
に近づくにつれて薄くなってゆく構造になっている（富
士通の小林らに依る）。モード変換器部分２の層厚変化
は、選択成長技術を利用して実現しているので、（Ａ）
及び（Ｂ）に見られる光半導体装置に比較すると、比較
的、容易に作製できる。
部分２に於いて、高屈折率の活性層部分１の層厚が端面
に近づくにつれて薄くなってゆく構造になっている（富
士通の小林らに依る）。モード変換器部分２の層厚変化
は、選択成長技術を利用して実現しているので、（Ａ）
及び（Ｂ）に見られる光半導体装置に比較すると、比較
的、容易に作製できる。
【００１０】図５について説明した光半導体装置とは別
に、近年、埋め込み構造を用いないリッジ導波路型半導
体レーザが実現されている。
に、近年、埋め込み構造を用いないリッジ導波路型半導
体レーザが実現されている。
【００１１】図６は埋め込み構造を用いないリッジ導波
路型半導体レーザの従来例を表す要部斜面図である。
尚、図では、説明に必要な部分のみが示され、多くの省
略がある。
路型半導体レーザの従来例を表す要部斜面図である。
尚、図では、説明に必要な部分のみが示され、多くの省
略がある。
【００１２】図に於いて、１１は基板、１２は活性層、
１３はクラッド層、１４はコンタクト層、１５は絶縁
膜、１６は電極をそれぞれ示している。
１３はクラッド層、１４はコンタクト層、１５は絶縁
膜、１６は電極をそれぞれ示している。
【００１３】この埋め込み構造を用いないリッジ導波路
型半導体レーザに於いては、半導体層の成長が一回で済
む為、量産するには、大変有利な構造であることが知ら
れている。
型半導体レーザに於いては、半導体層の成長が一回で済
む為、量産するには、大変有利な構造であることが知ら
れている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】図６について説明した
リッジ導波路型半導体レーザは、量産性が極めて高く、
製造歩留りの向上、コスト低減などの面で有効である
が、半導体層の成長回数を増すことなく、モード変換器
を集積化することは、通常の埋め込み構造半導体レーザ
に比較して困難である。
リッジ導波路型半導体レーザは、量産性が極めて高く、
製造歩留りの向上、コスト低減などの面で有効である
が、半導体層の成長回数を増すことなく、モード変換器
を集積化することは、通常の埋め込み構造半導体レーザ
に比較して困難である。
【００１５】図５の（Ａ）に見られるモード変換器とリ
ッジ導波路型半導体レーザとを組み合わせた構造では、
量子井戸層を一層ずつ除去することが大変難しく、ま
た、その後で埋め込み再成長が必要なこともあって量産
性に乏しく、更にまた、活性層を剥き出しにすること
は、信頼性の点からも好ましくない。
ッジ導波路型半導体レーザとを組み合わせた構造では、
量子井戸層を一層ずつ除去することが大変難しく、ま
た、その後で埋め込み再成長が必要なこともあって量産
性に乏しく、更にまた、活性層を剥き出しにすること
は、信頼性の点からも好ましくない。
【００１６】図５の（Ｂ）に見られるモード変換器とリ
ッジ導波路型半導体レーザとを組み合わせる構造は、リ
ッジ導波路型半導体レーザが活性層を切らない構造であ
るから、原理的に不可能である。
ッジ導波路型半導体レーザとを組み合わせる構造は、リ
ッジ導波路型半導体レーザが活性層を切らない構造であ
るから、原理的に不可能である。
【００１７】図５の（Ｃ）に見られるモード変換器とリ
ッジ導波路型半導体レーザとを組み合わせる構造は、選
択成長で実現する場合、利得をもたせる部分、即ち、活
性層部分１は選択成長マスクで挟んだ構成にしてあり、
選択成長マスクが存在する部分では半導体層が成長しな
いことを利用する。従って、通常、リッジ導波路型半導
体レーザで用いられているダブル・チャネル構造を形成
することができず、チップの表面は平坦にならない。
ッジ導波路型半導体レーザとを組み合わせる構造は、選
択成長で実現する場合、利得をもたせる部分、即ち、活
性層部分１は選択成長マスクで挟んだ構成にしてあり、
選択成長マスクが存在する部分では半導体層が成長しな
いことを利用する。従って、通常、リッジ導波路型半導
体レーザで用いられているダブル・チャネル構造を形成
することができず、チップの表面は平坦にならない。
【００１８】通常、半導体レーザと光ファイバとのパッ
シブ・アライメントを実現する為には、ジャンクション
・ダウン・ボンディングすることが必要なのであるが、
表面が平坦でないと、ジャンクション・ダウン・ボンデ
ィングは極めて困難になる。
シブ・アライメントを実現する為には、ジャンクション
・ダウン・ボンディングすることが必要なのであるが、
表面が平坦でないと、ジャンクション・ダウン・ボンデ
ィングは極めて困難になる。
【００１９】尚、バット・ジョイント・タイプの導波路
集積型光半導体装置、即ち、活性層となる量子井戸構造
を含む所要半導体層を成長し、モード変換器形成予定部
分をエッチング除去し、そこにモード変換器を再成長す
るものに於いては、確実に半導体層成長プロセスが一回
分増加するので、量産性、及び、製造歩留りの低下は回
避できず、論外である。
集積型光半導体装置、即ち、活性層となる量子井戸構造
を含む所要半導体層を成長し、モード変換器形成予定部
分をエッチング除去し、そこにモード変換器を再成長す
るものに於いては、確実に半導体層成長プロセスが一回
分増加するので、量産性、及び、製造歩留りの低下は回
避できず、論外である。
【００２０】ところで、図５について説明した各光半導
体装置に於けるモード変換器部分２には、前記リッジ導
波路型半導体レーザと組み合わせた場合の欠点の他、モ
ード変換器部分２自体にも問題があるので、次にそれを
説明する。
体装置に於けるモード変換器部分２には、前記リッジ導
波路型半導体レーザと組み合わせた場合の欠点の他、モ
ード変換器部分２自体にも問題があるので、次にそれを
説明する。
【００２１】図５について説明した従来の技術のうち、
（Ａ）に関しては、図示の光半導体装置を作製する際、
量子井戸層をエッチングする工程が多数回に亙るので、
その製造プロセスは大変複雑であって、実用的ではな
い。
（Ａ）に関しては、図示の光半導体装置を作製する際、
量子井戸層をエッチングする工程が多数回に亙るので、
その製造プロセスは大変複雑であって、実用的ではな
い。
【００２２】（Ｂ）に関しては、モード変換器部分２に
於ける先端の細く絞った幅を制御するのは容易でなく、
制御性が良いとされているドライ・エッチング法に依っ
ても均一性を実現することは困難であり、これも、実用
的ではない。
於ける先端の細く絞った幅を制御するのは容易でなく、
制御性が良いとされているドライ・エッチング法に依っ
ても均一性を実現することは困難であり、これも、実用
的ではない。
【００２３】（Ｃ）に関しては、モード変換器部分２が
半導体レーザの内部損失として働く為、レーザ特性が劣
化する。
半導体レーザの内部損失として働く為、レーザ特性が劣
化する。
【００２４】前記したように、従来の光半導体装置に於
けるモード変換器は、活性層の体積を端面に近いほど低
減させる手段を採っていて、その技術は、通常の光半導
体装置を製造する技術と比較し、プロセスが複雑であ
り、製造歩留りの低下を生じ易い。
けるモード変換器は、活性層の体積を端面に近いほど低
減させる手段を採っていて、その技術は、通常の光半導
体装置を製造する技術と比較し、プロセスが複雑であ
り、製造歩留りの低下を生じ易い。
【００２５】本発明は、従来に於ける通常の光半導体装
置を製造するプロセスと同様なプロセスを採り、最後の
段階で簡単なエッチング・プロセスを実施することで、
光ビーム放射角を簡単に調節できるようにする。
置を製造するプロセスと同様なプロセスを採り、最後の
段階で簡単なエッチング・プロセスを実施することで、
光ビーム放射角を簡単に調節できるようにする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明では、リッジ導波
路型半導体レーザに於ける光ビーム放射角を狭くする手
段として、レーザ端面を加工することが基本になってい
る。
路型半導体レーザに於ける光ビーム放射角を狭くする手
段として、レーザ端面を加工することが基本になってい
る。
【００２７】通常、リッジ導波路型半導体レーザでは、
水平方向の光ビーム放射角が１５°程度であって、本来
的に狭くなっていることから、狭くしたいのは垂直方向
のみであり、本発明では、半導体レーザに於ける層厚方
向の積層構造を利用し、垂直方向で作用するレンズを形
成するようにしている。
水平方向の光ビーム放射角が１５°程度であって、本来
的に狭くなっていることから、狭くしたいのは垂直方向
のみであり、本発明では、半導体レーザに於ける層厚方
向の積層構造を利用し、垂直方向で作用するレンズを形
成するようにしている。
【００２８】図１は本発明の原理を解説する為の半導体
レーザ及び屈折率を表す説明図であり、（Ａ）は本発明
の半導体レーザ及び屈折率、（Ｂ）は参考の為に挙げた
従来例の半導体レーザ及び屈折率を示している。
レーザ及び屈折率を表す説明図であり、（Ａ）は本発明
の半導体レーザ及び屈折率、（Ｂ）は参考の為に挙げた
従来例の半導体レーザ及び屈折率を示している。
【００２９】図に於いて、２１は基板、２２は活性層、
２２Ａは活性層凹所、２３はクラッド層、２４はコンタ
クト層をそれぞれ示している。
２２Ａは活性層凹所、２３はクラッド層、２４はコンタ
クト層をそれぞれ示している。
【００３０】図１の（Ａ）に見られる半導体レーザで
は、活性層２２を導波してきた光は、活性層凹所２２Ａ
に於いてスポット・サイズが拡大され、従って、出射面
から放射される光ビームの放射角は狭くなる。
は、活性層２２を導波してきた光は、活性層凹所２２Ａ
に於いてスポット・サイズが拡大され、従って、出射面
から放射される光ビームの放射角は狭くなる。
【００３１】これに対し、参考の為に挙げた図１の
（Ｂ）に見られる従来の半導体レーザでは、スポット・
サイズが小さいまま、活性層２２を伝播して出射面から
放射されるので、光ビームの放射角は大きく拡がってし
まう。
（Ｂ）に見られる従来の半導体レーザでは、スポット・
サイズが小さいまま、活性層２２を伝播して出射面から
放射されるので、光ビームの放射角は大きく拡がってし
まう。
【００３２】また、図１の（Ａ）に見られる活性層凹所
２２Ａは、活性層２２の出射面が本体から突出したレン
ズ状部分をもつ構成で代替することができる。
２２Ａは、活性層２２の出射面が本体から突出したレン
ズ状部分をもつ構成で代替することができる。
【００３３】図２は活性層の出射面が本体から突出した
レンズ状部分をもつ半導体レーザ及び屈折率を表す説明
図であり、図１に於いて用いた記号と同記号は同部分を
表すか或いは同じ意味を持つものとする。
レンズ状部分をもつ半導体レーザ及び屈折率を表す説明
図であり、図１に於いて用いた記号と同記号は同部分を
表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００３４】図に於いて、２２Ｂは活性層２２の出射面
が本体から突出したレンズ状部分を示している。
が本体から突出したレンズ状部分を示している。
【００３５】図２について説明した構成をもつ半導体レ
ーザに於いては、光ビームの出射時に波面が曲げられ、
光を集光することが可能となるものである。
ーザに於いては、光ビームの出射時に波面が曲げられ、
光を集光することが可能となるものである。
【００３６】前記したところから、本発明に依る光半導
体装置に於いては、（１）活性層が所要各半導体層の積
層方向を横切る方向の全面に延在するリッジ導波路型半
導体レーザに於いて、光の出射側に於ける活性層端面が
本体の端面に比較して奥まった位置に在ることを特徴と
するか、或いは、
体装置に於いては、（１）活性層が所要各半導体層の積
層方向を横切る方向の全面に延在するリッジ導波路型半
導体レーザに於いて、光の出射側に於ける活性層端面が
本体の端面に比較して奥まった位置に在ることを特徴と
するか、或いは、
【００３７】（２）前記（１）に於いて、光の出射側に
於ける活性層端面が本体の端面に比較して突出した位置
に在ることを特徴とする。
於ける活性層端面が本体の端面に比較して突出した位置
に在ることを特徴とする。
【００３８】前記手段を採ることに依り、従来に於ける
リッジ導波路型半導体レーザを製造するプロセスと同様
なプロセスを採り、且つ、最後の段階で簡単なエッチン
グ・プロセスを実施することで、光ビーム放射角を簡単
に調節して、層厚方向での光ビーム放射角を狭くするこ
とができ、従って、光ファイバとの直接結合が容易であ
り、しかも、その製造は容易であるから、製造歩留りは
向上し、安価に供給することができる。
リッジ導波路型半導体レーザを製造するプロセスと同様
なプロセスを採り、且つ、最後の段階で簡単なエッチン
グ・プロセスを実施することで、光ビーム放射角を簡単
に調節して、層厚方向での光ビーム放射角を狭くするこ
とができ、従って、光ファイバとの直接結合が容易であ
り、しかも、その製造は容易であるから、製造歩留りは
向上し、安価に供給することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】図３及び図４は本発明に於ける実
施の形態１の光半導体装置を製造する工程を説明する為
の工程要所に於ける光半導体装置を表す要部切断説明図
である。尚、図３（Ａ）及び（Ｂ）、図４（Ａ）は正
面、図４（Ｂ）は側面である。
施の形態１の光半導体装置を製造する工程を説明する為
の工程要所に於ける光半導体装置を表す要部切断説明図
である。尚、図３（Ａ）及び（Ｂ）、図４（Ａ）は正
面、図４（Ｂ）は側面である。
【００４０】図３（Ａ）参照 ３−（１） ＭＯＶＰＥ（ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ ｖａｐｏｒ
ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ）法を適用することに依っ
て、基板３１上にクラッド層３２、ＳＣＨ（ｓｅｐａｒ
ａｔｅ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ）層３３、ＭＱＷ活性層３４、ＳＣＨ層３
５、クラッド層３６、クラッド層３７Ａ、エッチング停
止層３８、クラッド層３７Ｂ、コンタクト層３９を順に
積層する。
ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ）法を適用することに依っ
て、基板３１上にクラッド層３２、ＳＣＨ（ｓｅｐａｒ
ａｔｅ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ）層３３、ＭＱＷ活性層３４、ＳＣＨ層３
５、クラッド層３６、クラッド層３７Ａ、エッチング停
止層３８、クラッド層３７Ｂ、コンタクト層３９を順に
積層する。
【００４１】前記基板並びに各半導体層に関する主要な
データを例示すると次の通りである。
データを例示すると次の通りである。
【００４２】（１） 基板３１について 材料：ｎ−ＩｎＰ
【００４３】（２） クラッド層３２について 材料：ｎ−ＡｌＩｎＡｓ 不純物濃度：５×１０17〔cm-3〕 厚さ：２００〔ｎｍ〕
【００４４】（４） ｎ側のＳＣＨ層３３について 材料：ＡｌＧａＩｎＡｓ（ＰＬ波長＝１．０〔μｍ〕） 厚さ：１００〔ｎｍ〕
【００４５】（３） ＭＱＷ活性層３４について ○ 井戸層 材料：ＡｌＧａＩｎＡｓ（ＰＬ波長＝１．３〔μｍ〕） ＩｎＰ基板３１に対して引っ張り歪み１．５〔％〕 井戸層の層数：１０ ○ バリヤ層 材料：ＡｌＧａＩｎＡｓ（ＰＬ波長＝１．０〔μｍ〕） ＩｎＰ基板３１に格子整合
【００４６】（４） ｐ側のＳＣＨ層３５について ｎ側のＳＣＨ層３３と同じ
【００４７】（５） クラッド層３６について 材料：ｐ−ＡｌＩｎＡｓ 不純物濃度：５×１０17〔cm-3〕以上 厚さ：２００〔ｎｍ〕
【００４８】（６） クラッド層３７Ａについて 材料：ｐ−ＩｎＰ 不純物濃度：５×１０17〔cm-3〕 厚さ：２００〔ｎｍ〕
【００４９】（７） エッチング停止層３８について 材料：ＧａＩｎＡｓＰ 厚さ：５０〔ｎｍ〕
【００５０】（８） クラッド層３７Ｂについて 材料：ｐ−ＩｎＰ 不純物濃度：１×１０18〔cm-3〕 厚さ：１〔μｍ〕
【００５１】（９） コンタクト層３９について 材料：ｐ−ＩｎＧａＡｓ 不純物濃度：１×１０19〔cm-3〕 厚さ：０．５〔μｍ〕
【００５２】図３（Ｂ）参照 ３−（２） ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ）法を適用することに依り、エッチング・マス
クとして用いるＳｉＯ2 膜を形成し、リソグラフィ技術
に於けるレジスト・プロセス、並びに、エッチング・ガ
スをＣＨＦ3 若しくはＣＦ4 とするドライ・エッチング
法を適用することに依り、ＳｉＯ2 膜のエッチングを行
なって、リッジを形成する為のエッチング・マスクを形
成する。
ｔｉｏｎ）法を適用することに依り、エッチング・マス
クとして用いるＳｉＯ2 膜を形成し、リソグラフィ技術
に於けるレジスト・プロセス、並びに、エッチング・ガ
スをＣＨＦ3 若しくはＣＦ4 とするドライ・エッチング
法を適用することに依り、ＳｉＯ2 膜のエッチングを行
なって、リッジを形成する為のエッチング・マスクを形
成する。
【００５３】３−（３） エッチング・ガスをＣ2 Ｈ6 ：Ｈ2 ：Ｏ2 （エタン：水
素：酸素）とするドライ・エッチング法を適用すること
に依って、ＳｉＯ2 膜をマスクとしてｐ−ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層３９のエッチングを行なって、リッジ形成
予定部分以外の部分を除去する。
素：酸素）とするドライ・エッチング法を適用すること
に依って、ＳｉＯ2 膜をマスクとしてｐ−ＩｎＧａＡｓ
コンタクト層３９のエッチングを行なって、リッジ形成
予定部分以外の部分を除去する。
【００５４】３−（４） エッチャントをＨＣｌ系エッチング液とするウエット・
エッチング法を適用することに依り、表出されているｐ
−ＩｎＰクラッド層３７Ｂのエッチングを行なってリッ
ジ４０を完成する。尚、このエッチングはＧａＩｎＡｓ
Ｐエッチング停止層２８に依って自動的に停止する。
エッチング法を適用することに依り、表出されているｐ
−ＩｎＰクラッド層３７Ｂのエッチングを行なってリッ
ジ４０を完成する。尚、このエッチングはＧａＩｎＡｓ
Ｐエッチング停止層２８に依って自動的に停止する。
【００５５】図４（Ａ）参照 ４−（１） エッチャントをフッ酸系とするエッチング液中に浸漬
し、エッチング・マスクとして用いたＳｉＯ2 膜を除去
してから、改めて、ＣＶＤ法を適用することに依って、
厚さが例えば３００〔ｎｍ〕であるＳｉＯ2 からなる絶
縁膜４１を形成する。
し、エッチング・マスクとして用いたＳｉＯ2 膜を除去
してから、改めて、ＣＶＤ法を適用することに依って、
厚さが例えば３００〔ｎｍ〕であるＳｉＯ2 からなる絶
縁膜４１を形成する。
【００５６】４−（２） リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
エッチング・ガスをＣＨＦ3 若しくはＣＦ4 とするドラ
イ・エッチング法を適用することに依り、絶縁膜４１の
エッチングを行なって、リッジ４０の頂面に電極コンタ
クト窓を形成する。
エッチング・ガスをＣＨＦ3 若しくはＣＦ4 とするドラ
イ・エッチング法を適用することに依り、絶縁膜４１の
エッチングを行なって、リッジ４０の頂面に電極コンタ
クト窓を形成する。
【００５７】４−（３） 真空蒸着法及び鍍金法を適用することに依って、Ｔｉ／
Ｐｔ膜を下地とするＡｕ膜からなるｐ側電極４２を形成
する。
Ｐｔ膜を下地とするＡｕ膜からなるｐ側電極４２を形成
する。
【００５８】４−（４） 化学・機械研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃ
ａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）法を適用すること
に依り、ｎ−ＩｎＰ基板３１の裏面を研磨する。
ａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）法を適用すること
に依り、ｎ−ＩｎＰ基板３１の裏面を研磨する。
【００５９】４−（５） 蒸着法を適用することに依って、ｎ−ＩｎＰ基板３１の
裏面に厚さが例えば５０〔ｎｍ〕／２５０〔ｎｍ〕のＡ
ｕＧｅ／Ａｕ膜を形成してから、鍍金法を適用すること
に依って、厚さが例えば３〔μｍ〕であるＡｕ膜を形成
してｎ側電極４３を完成する。尚、図では簡明にする
為、ｎ側電極４３を一層で表してある。
裏面に厚さが例えば５０〔ｎｍ〕／２５０〔ｎｍ〕のＡ
ｕＧｅ／Ａｕ膜を形成してから、鍍金法を適用すること
に依って、厚さが例えば３〔μｍ〕であるＡｕ膜を形成
してｎ側電極４３を完成する。尚、図では簡明にする
為、ｎ側電極４３を一層で表してある。
【００６０】図４（Ｂ）参照 ４−（６） 共振器長が３００〔μｍ〕となるように劈開してから、
一方の共振器端に高光反射コーティング膜４４を形成す
る。
一方の共振器端に高光反射コーティング膜４４を形成す
る。
【００６１】４−（７） エッチャントを過酸化水素水＋水＋硫酸の混合液とする
ウエット・エッチング法を適用することに依り、光の出
射側、即ち、他方の共振器端側からＡｌが含まれる半導
体層、即ち、 ｎ−ＡｌＩｎＡｓクラッド層３２ ＡｌＧａＩｎＡｓＳＣＨ層３３ ＡｌＧａＩｎＡｓＭＱＷ活性層３４ ＡｌＧａＩｎＡｓＳＣＨ層３５ ｐ−ＡｌＩｎＡｓクラッド層３６ のエッチングを行なうと、図示された構造、即ち、光の
出射側に於ける共振器端（他方の共振器端）が本体の端
面に比較して奥まった位置に在るように、凹所４５が形
成された構造が得られる。
ウエット・エッチング法を適用することに依り、光の出
射側、即ち、他方の共振器端側からＡｌが含まれる半導
体層、即ち、 ｎ−ＡｌＩｎＡｓクラッド層３２ ＡｌＧａＩｎＡｓＳＣＨ層３３ ＡｌＧａＩｎＡｓＭＱＷ活性層３４ ＡｌＧａＩｎＡｓＳＣＨ層３５ ｐ−ＡｌＩｎＡｓクラッド層３６ のエッチングを行なうと、図示された構造、即ち、光の
出射側に於ける共振器端（他方の共振器端）が本体の端
面に比較して奥まった位置に在るように、凹所４５が形
成された構造が得られる。
【００６２】前記のようにして製造した光半導体装置
は、図４（Ｂ）から明らかなように、本発明の原理を説
明するのに用いた図１に見られる光半導体装置の構造と
同じであるから、層厚方向での光ビーム放射角が狭くな
り、光ファイバとの直接結合が容易であることは云うま
でもない。
は、図４（Ｂ）から明らかなように、本発明の原理を説
明するのに用いた図１に見られる光半導体装置の構造と
同じであるから、層厚方向での光ビーム放射角が狭くな
り、光ファイバとの直接結合が容易であることは云うま
でもない。
【００６３】さきに、図２を参照し、本発明の原理につ
いて説明したように、光の出射側に形成された凹所４５
に依る作用は、活性層３４の光出射面が本体から突出し
たレンズ状部分をもつ構成で代替することができる。
いて説明したように、光の出射側に形成された凹所４５
に依る作用は、活性層３４の光出射面が本体から突出し
たレンズ状部分をもつ構成で代替することができる。
【００６４】そのような構成を得る為には、前記実施の
形態１に於ける光の出射側のエッチング、即ち、工程４
−（７）に於けるエッチングに於けるエッチャントを硫
酸のみにしてエッチングを行なえば容易に実現すること
ができ、その他は、実施の形態１と全く同じ工程を採っ
て良い。
形態１に於ける光の出射側のエッチング、即ち、工程４
−（７）に於けるエッチングに於けるエッチャントを硫
酸のみにしてエッチングを行なえば容易に実現すること
ができ、その他は、実施の形態１と全く同じ工程を採っ
て良い。
【００６５】そのようにして得られた光半導体装置で
は、光ビームの出射時に波面が曲げられ、光を集光する
ことが可能となる。
は、光ビームの出射時に波面が曲げられ、光を集光する
ことが可能となる。
【００６６】
【発明の効果】本発明に依る光半導体装置に於いては、
活性層が所要各半導体層の積層方向を横切る方向の全面
に延在するリッジ導波路型半導体レーザに於いて、光の
出射側に於ける活性層端面が本体の端面に比較して奥ま
った位置に在るか、或いは、突出した位置に在る。
活性層が所要各半導体層の積層方向を横切る方向の全面
に延在するリッジ導波路型半導体レーザに於いて、光の
出射側に於ける活性層端面が本体の端面に比較して奥ま
った位置に在るか、或いは、突出した位置に在る。
【００６７】前記構成を採ることに依り、従来に於ける
リッジ導波路型半導体レーザを製造するプロセスと同様
なプロセスを採り、且つ、最後の段階で簡単なエッチン
グ・プロセスを実施することで、光ビーム放射角を簡単
に調節して、層厚方向での光ビーム放射角を狭くするこ
とができ、従って、光ファイバとの直接結合が容易であ
り、しかも、その製造は容易であるから、製造歩留りは
向上し、安価に供給することができる。
リッジ導波路型半導体レーザを製造するプロセスと同様
なプロセスを採り、且つ、最後の段階で簡単なエッチン
グ・プロセスを実施することで、光ビーム放射角を簡単
に調節して、層厚方向での光ビーム放射角を狭くするこ
とができ、従って、光ファイバとの直接結合が容易であ
り、しかも、その製造は容易であるから、製造歩留りは
向上し、安価に供給することができる。
【図１】本発明の原理を解説する為の半導体レーザ及び
屈折率を表す説明図である。
屈折率を表す説明図である。
【図２】活性層の出射面が本体から突出したレンズ状部
分をもつ半導体レーザ及び屈折率を表す説明図である。
分をもつ半導体レーザ及び屈折率を表す説明図である。
【図３】本発明に於ける実施の形態１の光半導体装置を
製造する工程を説明する為の工程要所に於ける光半導体
装置を表す要部切断説明図である。
製造する工程を説明する為の工程要所に於ける光半導体
装置を表す要部切断説明図である。
【図４】本発明に於ける実施の形態１の光半導体装置を
製造する工程を説明する為の工程要所に於ける光半導体
装置を表す要部切断説明図である。
製造する工程を説明する為の工程要所に於ける光半導体
装置を表す要部切断説明図である。
【図５】半導体レーザにモード変換器を集積化した光半
導体装置を表す要部斜面図である。
導体装置を表す要部斜面図である。
【図６】埋め込み構造を用いないリッジ導波路型半導体
レーザの従来例を表す要部斜面図である。
レーザの従来例を表す要部斜面図である。
３１ 基板 ３２ クラッド層３２ ３３ ＳＣＨ層 ３４ ＭＱＷ活性層 ３５ ＳＣＨ層 ３６ クラッド層 ３７Ａ クラッド層 ３７Ｂ クラッド層 ３８ エッチング停止層 ３９ コンタクト層 ４０ リッジ ４１ 絶縁膜 ４２ ｐ側電極 ４３ ｎ側電極 ４４ 高光反射コーティング膜 ４５ 凹所
Claims (2)
- 【請求項１】活性層が所要各半導体層の積層方向を横切
る方向の全面に延在するリッジ導波路型半導体レーザに
於いて、 光の出射側に於ける活性層端面が本体の端面に比較して
奥まった位置に在ることを特徴とする光半導体装置。 - 【請求項２】光の出射側に於ける活性層端面が本体の端
面に比較して突出した位置に在ることを特徴とする請求
項１記載の光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023297A JPH10223968A (ja) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023297A JPH10223968A (ja) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223968A true JPH10223968A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12021443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023297A Withdrawn JPH10223968A (ja) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223968A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005175295A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Hitachi Ltd | 半導体光素子及び光モジュール |
| KR100767699B1 (ko) * | 2001-03-30 | 2007-10-17 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
| JP2012174700A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多チャネル光送信モジュール及びその作製方法 |
-
1997
- 1997-02-03 JP JP2023297A patent/JPH10223968A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100767699B1 (ko) * | 2001-03-30 | 2007-10-17 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
| JP2005175295A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Hitachi Ltd | 半導体光素子及び光モジュール |
| JP2012174700A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多チャネル光送信モジュール及びその作製方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |