JPH1022579A - 光導波路構造とこの光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置 - Google Patents
光導波路構造とこの光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置Info
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- JPH1022579A JPH1022579A JP17376096A JP17376096A JPH1022579A JP H1022579 A JPH1022579 A JP H1022579A JP 17376096 A JP17376096 A JP 17376096A JP 17376096 A JP17376096 A JP 17376096A JP H1022579 A JPH1022579 A JP H1022579A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変調器付レーザにおいて光導波路のｐ型クラ
ッド層のドーパントをＺｎより拡散係数の小さな元素に
変更すると共にこの光導波路の両側面に設けた高抵抗埋
込層にこのｐ型ドーパントが拡散し難いように構成する
ことにより、高効率で応答性の高い変調器付レーザを提
供する。 【解決手段】 変調器付レーザの光導波路構造を、ｎ−
ＩｎＰからなる下クラッド層６０と多重量子井戸層６１
と回折格子６４を埋込んだＢｅドープまたはＭｇドープ
ＩｎＰからなる上クラッド層６３とを有する光導波路６
７及びこの光導波路６７の両側面の表面上に設けたアン
ドープＡｌＩｎＡｓの高抵抗埋込層６６を含むように構
成した。
ッド層のドーパントをＺｎより拡散係数の小さな元素に
変更すると共にこの光導波路の両側面に設けた高抵抗埋
込層にこのｐ型ドーパントが拡散し難いように構成する
ことにより、高効率で応答性の高い変調器付レーザを提
供する。 【解決手段】 変調器付レーザの光導波路構造を、ｎ−
ＩｎＰからなる下クラッド層６０と多重量子井戸層６１
と回折格子６４を埋込んだＢｅドープまたはＭｇドープ
ＩｎＰからなる上クラッド層６３とを有する光導波路６
７及びこの光導波路６７の両側面の表面上に設けたアン
ドープＡｌＩｎＡｓの高抵抗埋込層６６を含むように構
成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光導波路構造と
この光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集
積型半導体レーザ装置に係り、特に光導波路を高抵抗埋
込層に埋め込んだ光導波路構造とこの光導波路構造を用
いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置
に関するものである。
この光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集
積型半導体レーザ装置に係り、特に光導波路を高抵抗埋
込層に埋め込んだ光導波路構造とこの光導波路構造を用
いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバーを用いた公衆通信網の普及
には、半導体レーザの高性能化とこの半導体レーザを安
価に製造するために歩留りをよくすることが重要であ
る。特に半導体レーザの高性能化には、情報量の増大に
対応するためのレーザ光の高速変調が必須の要件であ
る。このレーザ光の高速変調には、変調時の波長の変動
を小さくして長距離の伝送を可能にするために、通常半
導体レーザを一定強度で発振させておいて、光の透過量
をオン・オフできる変調器を通すことによって変調を行
う外部変調方式が採用される。
には、半導体レーザの高性能化とこの半導体レーザを安
価に製造するために歩留りをよくすることが重要であ
る。特に半導体レーザの高性能化には、情報量の増大に
対応するためのレーザ光の高速変調が必須の要件であ
る。このレーザ光の高速変調には、変調時の波長の変動
を小さくして長距離の伝送を可能にするために、通常半
導体レーザを一定強度で発振させておいて、光の透過量
をオン・オフできる変調器を通すことによって変調を行
う外部変調方式が採用される。
【０００３】この外部変調方式では、変調器と半導体レ
ーザとの光結合が難しくまた部品点数も多いことから高
価になるというという難点があったが、この難点を克服
する方法として、半導体レーザと変調器とをモノリシッ
クに集積化した変調器付レーザの開発が行われている。
ーザとの光結合が難しくまた部品点数も多いことから高
価になるというという難点があったが、この難点を克服
する方法として、半導体レーザと変調器とをモノリシッ
クに集積化した変調器付レーザの開発が行われている。
【０００４】図２１は従来の変調器付レーザの一部破断
斜視図である。また図２２は図２１のＡ部を拡大した斜
視図、図２３は図２１のＢ部を拡大した斜視図である。
図２１において、１は変調器付レーザ、２はレーザ部、
３はアイソレーション部、４は変調器部、５の矢印はレ
ーザ光の射出方向、６はレーザ電極、７は変調器電極、
８は裏面電極である。
斜視図である。また図２２は図２１のＡ部を拡大した斜
視図、図２３は図２１のＢ部を拡大した斜視図である。
図２１において、１は変調器付レーザ、２はレーザ部、
３はアイソレーション部、４は変調器部、５の矢印はレ
ーザ光の射出方向、６はレーザ電極、７は変調器電極、
８は裏面電極である。
【０００５】図２１、図２２及び図２３において、９は
ｎ−ＩｎＰ基板、１０はｎ−ＩｎＰクラッド層、１１は
活性層、１２は光吸収層、１３はＺｎドープのＩｎＰク
ラッド層、１４は回折格子、１５はＺｎドープのＩｎＧ
ａＡｓコンタクト層、１６はＦｅドープＩｎＰ層、１７
はＳドープＩｎＰ層である。これらのうちｎ−ＩｎＰク
ラッド層１０、活性層１１または光吸収層１２、ＩｎＰ
クラッド層１３及び回折格子１４で光導波路１８を構成
する。
ｎ−ＩｎＰ基板、１０はｎ−ＩｎＰクラッド層、１１は
活性層、１２は光吸収層、１３はＺｎドープのＩｎＰク
ラッド層、１４は回折格子、１５はＺｎドープのＩｎＧ
ａＡｓコンタクト層、１６はＦｅドープＩｎＰ層、１７
はＳドープＩｎＰ層である。これらのうちｎ−ＩｎＰク
ラッド層１０、活性層１１または光吸収層１２、ＩｎＰ
クラッド層１３及び回折格子１４で光導波路１８を構成
する。
【０００６】また活性層１１及び光吸収層１２は連続し
た多重量子井戸層１９から構成されている。さらにＦｅ
ドープＩｎＰ層１６及びＳドープＩｎＰ層１７から高抵
抗埋込層２０が構成されている。上記のように構成され
た変調器付レーザ１は、レーザ電極６と裏面電極８との
間にバイアス電圧を印加し、レーザ部２で発光させたレ
ーザ光を変調器部４に導き、変調器電極７と裏面電極８
との間で電圧をオン・オフし光吸収層１２に印加する電
界をオン・オフすることにより量子閉じ込めシュタルク
効果を用いて高い消光比（すなわち、ＯＮ時とオフ時の
光の透過量の比、Extinction Ratio）の下で変調し、高
速に変調されたレーザ光を射出端２１から射出するもの
である。
た多重量子井戸層１９から構成されている。さらにＦｅ
ドープＩｎＰ層１６及びＳドープＩｎＰ層１７から高抵
抗埋込層２０が構成されている。上記のように構成され
た変調器付レーザ１は、レーザ電極６と裏面電極８との
間にバイアス電圧を印加し、レーザ部２で発光させたレ
ーザ光を変調器部４に導き、変調器電極７と裏面電極８
との間で電圧をオン・オフし光吸収層１２に印加する電
界をオン・オフすることにより量子閉じ込めシュタルク
効果を用いて高い消光比（すなわち、ＯＮ時とオフ時の
光の透過量の比、Extinction Ratio）の下で変調し、高
速に変調されたレーザ光を射出端２１から射出するもの
である。
【０００７】次に従来の変調器付レーザの製造方法につ
いて説明する。図２４は従来の変調器付レーザの製造工
程の一工程における素子の平面図である。図２４におい
てＡ−Ａ’断面はレーザ部の断面、Ｂ−Ｂ’断面は変調
器部の断面、Ｃ−Ｃ’断面は光導波路１８の長手方向断
面である。図２５、図２６、図２７、図２８、図２９及
び図３２は従来の変調器付レーザの製造工程の一工程に
おける素子の、図２４のＡ−Ａ’断面における断面図で
ある。
いて説明する。図２４は従来の変調器付レーザの製造工
程の一工程における素子の平面図である。図２４におい
てＡ−Ａ’断面はレーザ部の断面、Ｂ−Ｂ’断面は変調
器部の断面、Ｃ−Ｃ’断面は光導波路１８の長手方向断
面である。図２５、図２６、図２７、図２８、図２９及
び図３２は従来の変調器付レーザの製造工程の一工程に
おける素子の、図２４のＡ−Ａ’断面における断面図で
ある。
【０００８】図３０及び図３３は従来の変調器付レーザ
の製造工程の一工程における素子の、図２４のＢ−Ｂ’
断面における断面図である。図３１及び図３４は従来の
変調器付レーザの製造工程の一工程における素子の、図
２４のＣ−Ｃ’断面における断面図である。ｎ−ＩｎＰ
基板３０上に、レーザ部の光導波路１８を形成するスト
ライプを残し、これを挟んでストライプ状のＳｉＯ2マ
スク３１を形成する。（図２４参照）
の製造工程の一工程における素子の、図２４のＢ−Ｂ’
断面における断面図である。図３１及び図３４は従来の
変調器付レーザの製造工程の一工程における素子の、図
２４のＣ−Ｃ’断面における断面図である。ｎ−ＩｎＰ
基板３０上に、レーザ部の光導波路１８を形成するスト
ライプを残し、これを挟んでストライプ状のＳｉＯ2マ
スク３１を形成する。（図２４参照）
【０００９】またこの工程における素子のＡ−Ａ’断面
が図２５である。次にこのＳｉＯ2マスク３１をマスク
としてエッチング液を用いて湿式エッチングする。この
工程における素子のＡ−Ａ’断面が図２６である。次に
ＳｉＯ2マスク３１をマスクとして、露呈しているｎ−
ＩｎＰ基板３０上に、ｎ−ＩｎＰクラッド層３２、多重
量子井戸層３３、ＺｎドープのＩｎＰクラッド層３４及
びＩｎＧａＡｓＰ層３５を順次ＭＯＣＶＤ法を用いて選
択成長させる。この工程における素子のＡ−Ａ’断面が
図２７である。
が図２５である。次にこのＳｉＯ2マスク３１をマスク
としてエッチング液を用いて湿式エッチングする。この
工程における素子のＡ−Ａ’断面が図２６である。次に
ＳｉＯ2マスク３１をマスクとして、露呈しているｎ−
ＩｎＰ基板３０上に、ｎ−ＩｎＰクラッド層３２、多重
量子井戸層３３、ＺｎドープのＩｎＰクラッド層３４及
びＩｎＧａＡｓＰ層３５を順次ＭＯＣＶＤ法を用いて選
択成長させる。この工程における素子のＡ−Ａ’断面が
図２７である。
【００１０】その後ＳｉＯ2マスク３１を除去し、Ｉｎ
ＧａＡｓＰ層３５に回折格子３６を形成し、レーザ部の
回折格子３６を残して他の部分のＩｎＧａＡｓＰ層３５
をエッチングにより除去する。そののち再びＭＯＣＶＤ
法を用いてＺｎドープのＩｎＰクラッド層３４を形成し
回折格子３６を埋め込む。続いて、光導波路１８をリッ
ジ状に残すために光導波路１８とすべき部分に積層部分
が残るようにＳｉＯ2マスク３７を形成し、ウエットエ
ッチングにより断面がメサ状のリッジ３８を形成する。
この工程における素子のＡ−Ａ’断面が図２８である。
ＧａＡｓＰ層３５に回折格子３６を形成し、レーザ部の
回折格子３６を残して他の部分のＩｎＧａＡｓＰ層３５
をエッチングにより除去する。そののち再びＭＯＣＶＤ
法を用いてＺｎドープのＩｎＰクラッド層３４を形成し
回折格子３６を埋め込む。続いて、光導波路１８をリッ
ジ状に残すために光導波路１８とすべき部分に積層部分
が残るようにＳｉＯ2マスク３７を形成し、ウエットエ
ッチングにより断面がメサ状のリッジ３８を形成する。
この工程における素子のＡ−Ａ’断面が図２８である。
【００１１】この後、このリッジ３８の両側にＭＯＣＶ
Ｄ法により、ＦｅドープＩｎＰ層３９、ＳドープＩｎＰ
層４０及びＦｅドープＩｎＰ層３９を埋込成長をおこな
う。この工程における素子のＡ−Ａ’断面が図２９、Ｂ
−Ｂ’断面が図３０、Ｃ−Ｃ’断面が図３１である。最
後に、ＳｉＯ2マスク３７を除去し、ＺｎドープのＩｎ
Ｐ層４１及びＺｎドープのＩｎＧａＡｓ層４２を成長さ
せる。この工程における素子のＡ−Ａ’断面が図３２、
Ｂ−Ｂ’断面が図３３、Ｃ−Ｃ’断面が図３４である。
Ｄ法により、ＦｅドープＩｎＰ層３９、ＳドープＩｎＰ
層４０及びＦｅドープＩｎＰ層３９を埋込成長をおこな
う。この工程における素子のＡ−Ａ’断面が図２９、Ｂ
−Ｂ’断面が図３０、Ｃ−Ｃ’断面が図３１である。最
後に、ＳｉＯ2マスク３７を除去し、ＺｎドープのＩｎ
Ｐ層４１及びＺｎドープのＩｎＧａＡｓ層４２を成長さ
せる。この工程における素子のＡ−Ａ’断面が図３２、
Ｂ−Ｂ’断面が図３３、Ｃ−Ｃ’断面が図３４である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の変調器付レーザ
は上記のように構成されていて、ｐ−ＩｎＰクラッド層
１３及びｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層１５のｐ型ドー
パントとして亜鉛（Ｚｎ）が最も一般的に用いられてい
る。しかし、Ｚｎの拡散係数は例えばＧａＡｓ中におい
て700℃で、４×１０-14cm2/sと大きく、ｐ−ＩｎＰク
ラッド層１３に隣接する多重量子井戸層１９に拡散しや
すい。
は上記のように構成されていて、ｐ−ＩｎＰクラッド層
１３及びｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層１５のｐ型ドー
パントとして亜鉛（Ｚｎ）が最も一般的に用いられてい
る。しかし、Ｚｎの拡散係数は例えばＧａＡｓ中におい
て700℃で、４×１０-14cm2/sと大きく、ｐ−ＩｎＰク
ラッド層１３に隣接する多重量子井戸層１９に拡散しや
すい。
【００１３】この多重量子井戸層１９のうち光吸収層１
２にＺｎが拡散すると、場合によっては光吸収層１２の
キャリア濃度が４×１０17cm-3程度まで上昇し、光吸収
層１２に効率よく電界を印加できなくなる。その結果消
光比を高くすることができなくなる。また多重量子井戸
層１９のうち活性層１１にＺｎが拡散するとその拡散の
程度によっては発光強度が低下する場合がある。このと
きにはレーザのしきい値電流が上昇するということが生
じる。
２にＺｎが拡散すると、場合によっては光吸収層１２の
キャリア濃度が４×１０17cm-3程度まで上昇し、光吸収
層１２に効率よく電界を印加できなくなる。その結果消
光比を高くすることができなくなる。また多重量子井戸
層１９のうち活性層１１にＺｎが拡散するとその拡散の
程度によっては発光強度が低下する場合がある。このと
きにはレーザのしきい値電流が上昇するということが生
じる。
【００１４】このようにＺｎの拡散係数が大きいと、レ
ーザ及び変調器に十分な特性が得られない場合が発生す
るので、ｐ型ドーパントとして亜鉛（Ｚｎ）にかえて、
Ｚｎに比較して拡散係数が１桁以上小さいベリリウム
（Ｂｅ）を使用することが検討されているが、ｐ型ドー
パントとしてＢｅを使用した場合、高抵抗埋込層２０の
ＦｅドープＩｎＰ層１６のＦｅとＢｅとが相互拡散しや
すく、レーザ部２においてはｐ−ＩｎＰクラッド層１３
のキャリア濃度が低下した場合には、素子抵抗が増加す
るために動作電圧が上昇するという問題点の生じること
があった。
ーザ及び変調器に十分な特性が得られない場合が発生す
るので、ｐ型ドーパントとして亜鉛（Ｚｎ）にかえて、
Ｚｎに比較して拡散係数が１桁以上小さいベリリウム
（Ｂｅ）を使用することが検討されているが、ｐ型ドー
パントとしてＢｅを使用した場合、高抵抗埋込層２０の
ＦｅドープＩｎＰ層１６のＦｅとＢｅとが相互拡散しや
すく、レーザ部２においてはｐ−ＩｎＰクラッド層１３
のキャリア濃度が低下した場合には、素子抵抗が増加す
るために動作電圧が上昇するという問題点の生じること
があった。
【００１５】また変調器部４のｐ−ＩｎＰクラッド層１
３のＢｅが高抵抗埋込層２０のＦｅドープＩｎＰ層１６
のＦｅとＢｅとが相互拡散し、ｐ−ＩｎＰクラッド層１
３のキャリア濃度が低下し、その程度によっては応答速
度を高くできないという問題点があった。この発明は上
記の問題点を解消するためになされたもので、所期の電
気特性を容易に得られる光導波路構造とこの導波路構造
を用いた電力効率の高い半導体レーザ、変調速度の高い
変調器及び電力効率が高く高速変調できる集積型半導体
レーザ装置を提供することを目的とするものである。
３のＢｅが高抵抗埋込層２０のＦｅドープＩｎＰ層１６
のＦｅとＢｅとが相互拡散し、ｐ−ＩｎＰクラッド層１
３のキャリア濃度が低下し、その程度によっては応答速
度を高くできないという問題点があった。この発明は上
記の問題点を解消するためになされたもので、所期の電
気特性を容易に得られる光導波路構造とこの導波路構造
を用いた電力効率の高い半導体レーザ、変調速度の高い
変調器及び電力効率が高く高速変調できる集積型半導体
レーザ装置を提供することを目的とするものである。
【００１６】なお、Ｂｅをドーパントとした公知文献と
しては、特開昭６０−１１５２８４号公報がある。これ
は活性層の幅を容易に制御しながら製作することができ
る埋込み形発光素子に関するもので、下部クラッド層２
上に液相成長以外の成長法で活性層３及び上部クラッド
層４を形成し、この後活性層３及びＺｎドープの上部ク
ラッド層４のみをエッチングでメサ構造にして活性層３
の幅を精度よく形成し、メサ構造の側面及び上層を半絶
縁性ＩｎＰ層６で形成し、メサ構造の上面に対応して設
けられた開口部を介してＢｅのイオン打ち込みを行い、
熱処理により上部クラッド層４に達するｐ型領域８を形
成するものである。
しては、特開昭６０−１１５２８４号公報がある。これ
は活性層の幅を容易に制御しながら製作することができ
る埋込み形発光素子に関するもので、下部クラッド層２
上に液相成長以外の成長法で活性層３及び上部クラッド
層４を形成し、この後活性層３及びＺｎドープの上部ク
ラッド層４のみをエッチングでメサ構造にして活性層３
の幅を精度よく形成し、メサ構造の側面及び上層を半絶
縁性ＩｎＰ層６で形成し、メサ構造の上面に対応して設
けられた開口部を介してＢｅのイオン打ち込みを行い、
熱処理により上部クラッド層４に達するｐ型領域８を形
成するものである。
【００１７】これにはｐ型領域８はＢｅのイオン打ち込
みあるいはＺｎまたはＣｄの拡散によってもよいとの記
載があるが、上部クラッド層４はＺｎドープである。ま
たＭｇをドーパントとした公知文献としては、特開昭６
１−４２２６号公報がある。これには半導体レーザの逆
メサストライプ構造をエッチングによって形成した後、
液相成長によって埋め込みストライプ構造を形成する際
に、液相成長温度を下げるために、Ｓｎを溶媒とし同時
にＩＩ族元素、例えばＺｎ、カドミウムまたはＭｇを溶
質として添加し、ｐ層を形成することが記載されてい
る。さらにＦｅ添加したＡｌＩｎＡｓの液層成長によっ
て高抵抗埋め込み層を形成することが、特開昭６１−２
９０７９０号公報に記載されている。
みあるいはＺｎまたはＣｄの拡散によってもよいとの記
載があるが、上部クラッド層４はＺｎドープである。ま
たＭｇをドーパントとした公知文献としては、特開昭６
１−４２２６号公報がある。これには半導体レーザの逆
メサストライプ構造をエッチングによって形成した後、
液相成長によって埋め込みストライプ構造を形成する際
に、液相成長温度を下げるために、Ｓｎを溶媒とし同時
にＩＩ族元素、例えばＺｎ、カドミウムまたはＭｇを溶
質として添加し、ｐ層を形成することが記載されてい
る。さらにＦｅ添加したＡｌＩｎＡｓの液層成長によっ
て高抵抗埋め込み層を形成することが、特開昭６１−２
９０７９０号公報に記載されている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光導波路
構造は、ｎ型の化合物半導体からなる第１のクラッド
層、多重量子井戸層及びＢｅドープまたはＭｇドープの
化合物半導体からなる第２のクラッド層がリッジ状に順
次積層された光導波路と、この光導波路の両側面の表面
上に配設されたアンドープ高抵抗埋込層と、を備えたも
のである。
構造は、ｎ型の化合物半導体からなる第１のクラッド
層、多重量子井戸層及びＢｅドープまたはＭｇドープの
化合物半導体からなる第２のクラッド層がリッジ状に順
次積層された光導波路と、この光導波路の両側面の表面
上に配設されたアンドープ高抵抗埋込層と、を備えたも
のである。
【００１９】この発明に係る半導体レーザは、前記の光
導波路構造のクラッド層とこのクラッド層の導電型と同
じ導電型の化合物半導体基板とが互いに対向するように
光導波路構造を化合物半導体基板主面上に配設するかま
たは化合物半導体基板を第１もしくは第２のクラッド層
として配設するとともに光導波路構造を介して対向電極
を配設し多重量子井戸層を活性層となるようにしたもの
である。
導波路構造のクラッド層とこのクラッド層の導電型と同
じ導電型の化合物半導体基板とが互いに対向するように
光導波路構造を化合物半導体基板主面上に配設するかま
たは化合物半導体基板を第１もしくは第２のクラッド層
として配設するとともに光導波路構造を介して対向電極
を配設し多重量子井戸層を活性層となるようにしたもの
である。
【００２０】また第２のクラッド層にこの第２のクラッ
ド層と並行して埋設された回折格子をさらに備えたもの
である。
ド層と並行して埋設された回折格子をさらに備えたもの
である。
【００２１】この発明に係る変調器は、前記の光導波路
構造のクラッド層とこのクラッド層の導電型と同じ導電
型の化合物半導体基板とが互いに対向するように上記光
導波路構造を化合物半導体基板主面上に配設するかまた
は化合物半導体基板を第１もしくは第２のクラッド層と
して配設するとともに化合物半導体基板主面と交差する
方向に電界を印加可能とし多重量子井戸層を吸収層とな
るようにしたものである。
構造のクラッド層とこのクラッド層の導電型と同じ導電
型の化合物半導体基板とが互いに対向するように上記光
導波路構造を化合物半導体基板主面上に配設するかまた
は化合物半導体基板を第１もしくは第２のクラッド層と
して配設するとともに化合物半導体基板主面と交差する
方向に電界を印加可能とし多重量子井戸層を吸収層とな
るようにしたものである。
【００２２】この発明に係る集積型半導体レーザ装置
は、回折格子を備えた前記の半導体レーザと前記の変調
器とを、化合物半導体基板を同一に配設するとともに半
導体レーザの多重量子井戸層の厚さが変調器のそれの厚
さより厚くなるように連続させて配設したものである。
は、回折格子を備えた前記の半導体レーザと前記の変調
器とを、化合物半導体基板を同一に配設するとともに半
導体レーザの多重量子井戸層の厚さが変調器のそれの厚
さより厚くなるように連続させて配設したものである。
【００２３】この発明に係る光導波路構造は、ｎ型のＩ
ｎＰからなる第１のクラッド層、多重量子井戸層及びＢ
ｅドープまたはＭｇドープのＩｎＰからなる第２のクラ
ッド層がリッジ状に順次積層された光導波路と、この光
導波路の両側面の表面上に配設されたアンドープＡｌＩ
ｎＡｓからなる高抵抗埋込層と、を備えたものである。
ｎＰからなる第１のクラッド層、多重量子井戸層及びＢ
ｅドープまたはＭｇドープのＩｎＰからなる第２のクラ
ッド層がリッジ状に順次積層された光導波路と、この光
導波路の両側面の表面上に配設されたアンドープＡｌＩ
ｎＡｓからなる高抵抗埋込層と、を備えたものである。
【００２４】この発明に係る集積型半導体レーザ装置
は、ｎ型のＩｎＰ基板と、このＩｎＰ基板の一主面上に
第１のクラッド層、多重量子井戸層及びＢｅドープまた
はＭｇドープの第２のクラッド層がリッジ状に順次積層
されると共にこのリッジ状積層の延長方向の一端に連続
する多重量子井戸層の第１の部分をリッジ状積層の他端
に連続する第２の部分の層の厚さより薄くしこの第２の
部分に対応する第２のクラッド層に第２のクラッド層と
並行して回折格子を埋設した光導波路と、この光導波路
の両側面の表面上に配設されたアンドープＡｌＩｎＡｓ
からなる高抵抗埋込層と、光導波路の第１の部分の多重
量子井戸を光吸収層にまた第２の部分の多重量子井戸を
活性層とするようにそれぞれ独立して光導波路上に配設
された一方電極と、ＩｎＰ基板の他主面上に配設された
他方電極と、を備えたものである。
は、ｎ型のＩｎＰ基板と、このＩｎＰ基板の一主面上に
第１のクラッド層、多重量子井戸層及びＢｅドープまた
はＭｇドープの第２のクラッド層がリッジ状に順次積層
されると共にこのリッジ状積層の延長方向の一端に連続
する多重量子井戸層の第１の部分をリッジ状積層の他端
に連続する第２の部分の層の厚さより薄くしこの第２の
部分に対応する第２のクラッド層に第２のクラッド層と
並行して回折格子を埋設した光導波路と、この光導波路
の両側面の表面上に配設されたアンドープＡｌＩｎＡｓ
からなる高抵抗埋込層と、光導波路の第１の部分の多重
量子井戸を光吸収層にまた第２の部分の多重量子井戸を
活性層とするようにそれぞれ独立して光導波路上に配設
された一方電極と、ＩｎＰ基板の他主面上に配設された
他方電極と、を備えたものである。
【００２５】
実施の形態１ 図１はこの発明の一つの実施の形態に係る集積型半導体
レーザ装置の一部破断斜視図である。図２は図１のＡ部
を拡大した斜視図、図３は図１のＢ部を拡大した斜視図
である。ここでは一例として幹線通信用として使用され
る１０Gb/sの変調器付半導体レーザについて説明する。
この変調器付半導体レーザは電界吸収型外部変調器と単
一波長レーザとを集積した複合光デバイスである。
レーザ装置の一部破断斜視図である。図２は図１のＡ部
を拡大した斜視図、図３は図１のＢ部を拡大した斜視図
である。ここでは一例として幹線通信用として使用され
る１０Gb/sの変調器付半導体レーザについて説明する。
この変調器付半導体レーザは電界吸収型外部変調器と単
一波長レーザとを集積した複合光デバイスである。
【００２６】図１において、５１は変調器付レーザ、５
２はレーザ部、５３はアイソレーション部、５４は変調
器部、５５の矢印はレーザ光の射出方向、５６はレーザ
電極、５７は変調器電極、５８は裏面電極である。
２はレーザ部、５３はアイソレーション部、５４は変調
器部、５５の矢印はレーザ光の射出方向、５６はレーザ
電極、５７は変調器電極、５８は裏面電極である。
【００２７】図１、図２及び図３において、５９は化合
物半導体基板としてのｎ−ＩｎＰからなる基板、６０は
第１のクラッド層としてのｎ−ＩｎＰからなる下クラッ
ド層、６１は多重量子井戸層で、レーザ部５２における
多重量子井戸層６１が活性層６１Ａ、変調器部５４にお
ける多重量子井戸層６１が光吸収層６１Ｂとなる。多重
量子井戸層６１は井戸層とバリア層がそれぞれＩｎＧａ
ＡｓとＩｎＧａＡｓＰからなり、それぞれが複数層から
構成されている。また井戸層はＩｎＧａＡｓに替えてバ
リア層のＩｎＧａＡｓＰよりもバンドギャップの小さい
ＩｎＧａＡｓＰで構成してもよい。
物半導体基板としてのｎ−ＩｎＰからなる基板、６０は
第１のクラッド層としてのｎ−ＩｎＰからなる下クラッ
ド層、６１は多重量子井戸層で、レーザ部５２における
多重量子井戸層６１が活性層６１Ａ、変調器部５４にお
ける多重量子井戸層６１が光吸収層６１Ｂとなる。多重
量子井戸層６１は井戸層とバリア層がそれぞれＩｎＧａ
ＡｓとＩｎＧａＡｓＰからなり、それぞれが複数層から
構成されている。また井戸層はＩｎＧａＡｓに替えてバ
リア層のＩｎＧａＡｓＰよりもバンドギャップの小さい
ＩｎＧａＡｓＰで構成してもよい。
【００２８】６３は第２のクラッド層としてのＢｅドー
プＩｎＰからなる上クラッド層で不純物濃度は例えば１
×１０18cm-3で、さらには１×１０18cm-3〜３×１０18
cm-3で可能である。６４は回折格子、６５はＢｅドープ
のＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層で不純物濃度は例
えば１×１０19cm-3で、さらには１×１０19cm-3以上で
あればよい。
プＩｎＰからなる上クラッド層で不純物濃度は例えば１
×１０18cm-3で、さらには１×１０18cm-3〜３×１０18
cm-3で可能である。６４は回折格子、６５はＢｅドープ
のＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層で不純物濃度は例
えば１×１０19cm-3で、さらには１×１０19cm-3以上で
あればよい。
【００２９】６６はアンドープＡｌＩｎＡｓからなる高
抵抗埋込層である。基板５９の一主面の幅方向中央位置
に下クラッド層６０、多重量子井戸層６１及び上クラッ
ド層６３がメサ断面のリッジ状に順次積層される。更に
レーザ部５２においては上クラッド層６３中に回折格子
６４が各層に並行して埋設される。このリッジ状積層の
両側面の外表面上に高抵抗埋込層６６がリッジ状積層の
両側面それぞれを覆うように密着して配設される。そし
てこの高抵抗埋込層６６の上面とこの上面に並ぶ上クラ
ッド層６３の表面とを覆うようにこれら表面上にコンタ
クト層６５が配設される。
抵抗埋込層である。基板５９の一主面の幅方向中央位置
に下クラッド層６０、多重量子井戸層６１及び上クラッ
ド層６３がメサ断面のリッジ状に順次積層される。更に
レーザ部５２においては上クラッド層６３中に回折格子
６４が各層に並行して埋設される。このリッジ状積層の
両側面の外表面上に高抵抗埋込層６６がリッジ状積層の
両側面それぞれを覆うように密着して配設される。そし
てこの高抵抗埋込層６６の上面とこの上面に並ぶ上クラ
ッド層６３の表面とを覆うようにこれら表面上にコンタ
クト層６５が配設される。
【００３０】このメサ断面のリッジ状積層の、下クラッ
ド層６０、多重量子井戸層６１及び上クラッド層６３が
光導波路６７を構成し、リッジ状積層の長手方向がレー
ザ光の進行方向である。この光導波路６７、電流狭窄層
として機能する高抵抗埋込層６６及び必要に応じてコン
タクト層６５も含めてリッジ状の光導波路構造６８を構
成する。６９は一端としての、光導波路６７の変調器部
５４側の射出端面である。
ド層６０、多重量子井戸層６１及び上クラッド層６３が
光導波路６７を構成し、リッジ状積層の長手方向がレー
ザ光の進行方向である。この光導波路６７、電流狭窄層
として機能する高抵抗埋込層６６及び必要に応じてコン
タクト層６５も含めてリッジ状の光導波路構造６８を構
成する。６９は一端としての、光導波路６７の変調器部
５４側の射出端面である。
【００３１】通常変調器付レーザ５１では光導波路構造
６８を構成する各層はレーザ部５２、アイソレーション
部５３及び変調器部５４で連続して形成されるが、アイ
ソレーション部５３ではコンタクト層６５は除かれてい
る。多重量子井戸層６１の各層はレーザ部５２で厚く変
調器部５４で薄くなっている。これはレーザ光の消光比
を最適化すると共に変調器部５４でバンドギャップを大
きくして射出端面６９での光の吸収を少なくし発熱によ
る端面破壊を防止するためである。
６８を構成する各層はレーザ部５２、アイソレーション
部５３及び変調器部５４で連続して形成されるが、アイ
ソレーション部５３ではコンタクト層６５は除かれてい
る。多重量子井戸層６１の各層はレーザ部５２で厚く変
調器部５４で薄くなっている。これはレーザ光の消光比
を最適化すると共に変調器部５４でバンドギャップを大
きくして射出端面６９での光の吸収を少なくし発熱によ
る端面破壊を防止するためである。
【００３２】光導波路構造６８のレーザ部５２と変調器
部５４に対応するコンタクト層６５の表面上に金属薄膜
からなるレーザ電極５６、変調器電極５７がそれぞれ独
立に形成される。レーザ電極５６と変調器電極５７とは
アイソレーション部５３の絶縁薄膜７０を介して配設さ
れている。さらに基板の他主面である裏面には裏面電極
５８が形成される。
部５４に対応するコンタクト層６５の表面上に金属薄膜
からなるレーザ電極５６、変調器電極５７がそれぞれ独
立に形成される。レーザ電極５６と変調器電極５７とは
アイソレーション部５３の絶縁薄膜７０を介して配設さ
れている。さらに基板の他主面である裏面には裏面電極
５８が形成される。
【００３３】次にこの発明に係る変調器付レーザの製造
方法について説明する。図４はこの発明に係る変調器付
レーザの製造工程の一工程における素子の平面図であ
る。図４においてＡ−Ａ’断面はレーザ部５２の断面、
Ｂ−Ｂ’断面は変調器部５４の断面、Ｃ−Ｃ’断面は光
導波路６７の長手方向断面である。
方法について説明する。図４はこの発明に係る変調器付
レーザの製造工程の一工程における素子の平面図であ
る。図４においてＡ−Ａ’断面はレーザ部５２の断面、
Ｂ−Ｂ’断面は変調器部５４の断面、Ｃ−Ｃ’断面は光
導波路６７の長手方向断面である。
【００３４】図５、図８、図１１、図１４及び図１７は
この発明に係る変調器付レーザの製造工程の一工程にお
ける素子の、図４のＡ−Ａ’断面における断面図であ
る。図６、図９、図１２、図１５及び図１８はこの発明
に係る変調器付レーザの製造工程の一工程における素子
の、図４のＢ−Ｂ’断面における断面図である。図７、
図１０、図１３、図１６及び図１９はこの発明に係る変
調器付レーザの製造工程の一工程における素子の、図４
のＣ−Ｃ’断面における断面図である。
この発明に係る変調器付レーザの製造工程の一工程にお
ける素子の、図４のＡ−Ａ’断面における断面図であ
る。図６、図９、図１２、図１５及び図１８はこの発明
に係る変調器付レーザの製造工程の一工程における素子
の、図４のＢ−Ｂ’断面における断面図である。図７、
図１０、図１３、図１６及び図１９はこの発明に係る変
調器付レーザの製造工程の一工程における素子の、図４
のＣ−Ｃ’断面における断面図である。
【００３５】まず光導波路６７のレーザ部５２に対応す
る部分が形成される帯状領域を挟んで、基板８０上に互
いに対向して一対のストライプ状のＳｉＯ2マスク８１
を形成する。（図４参照） 次にこのＳｉＯ2マスク８１をマスクとしてエッチング
液を用いて湿式エッチングを行う。この工程における素
子のＡ−Ａ’断面が図５、Ｂ−Ｂ’断面が図６、Ｃ−
Ｃ’断面が図７である。
る部分が形成される帯状領域を挟んで、基板８０上に互
いに対向して一対のストライプ状のＳｉＯ2マスク８１
を形成する。（図４参照） 次にこのＳｉＯ2マスク８１をマスクとしてエッチング
液を用いて湿式エッチングを行う。この工程における素
子のＡ−Ａ’断面が図５、Ｂ−Ｂ’断面が図６、Ｃ−
Ｃ’断面が図７である。
【００３６】次にＳｉＯ2マスク８１を選択成長マスク
として、露呈している基板８０上に、ｎ−ＩｎＰ層８
２、ＩｎＧａＡｓとＩｎＧａＡｓＰとからなる多重量子
井戸層８３、ＢｅドープＩｎＰ層８４及びＩｎＧａＡｓ
Ｐ層８５を順次ＭＯＣＶＤ法を用いて選択成長させる。
多重量子井戸層８３は井戸層とバリア層とをともにＩｎ
ＧａＡｓＰとから構成してもよい。
として、露呈している基板８０上に、ｎ−ＩｎＰ層８
２、ＩｎＧａＡｓとＩｎＧａＡｓＰとからなる多重量子
井戸層８３、ＢｅドープＩｎＰ層８４及びＩｎＧａＡｓ
Ｐ層８５を順次ＭＯＣＶＤ法を用いて選択成長させる。
多重量子井戸層８３は井戸層とバリア層とをともにＩｎ
ＧａＡｓＰとから構成してもよい。
【００３７】このとき、ＩｎＧａＡｓを形成するための
材料ガスは、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）、トリエ
チルガリウム（ＴＥＧ）及びアルシン（ＡｓＨ3）が、
またＩｎＧａＡｓＰを形成するための材料ガスはトリメ
チルインジウム（ＴＭＩ）、トリエチルガリウム（ＴＥ
Ｇ）、アルシン（ＡｓＨ3）及びホスフィン（ＰＨ3）
が、それぞれ供給され基板８０付近において分解し、こ
れが化学反応を起こして基板上にエピタキシャル成長す
るのであるが、基板８０上のＳｉＯ2マスク８１ではエ
ピタキシャル成長せずに、ＳｉＯ2マスク８１上を拡散
して基板８０が露呈している部分まで移動しそこでエピ
タキシャル成長する。材料ガスとしてトリエチルガリウ
ム（ＴＥＧ）に替えてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を
用いてもよい。
材料ガスは、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）、トリエ
チルガリウム（ＴＥＧ）及びアルシン（ＡｓＨ3）が、
またＩｎＧａＡｓＰを形成するための材料ガスはトリメ
チルインジウム（ＴＭＩ）、トリエチルガリウム（ＴＥ
Ｇ）、アルシン（ＡｓＨ3）及びホスフィン（ＰＨ3）
が、それぞれ供給され基板８０付近において分解し、こ
れが化学反応を起こして基板上にエピタキシャル成長す
るのであるが、基板８０上のＳｉＯ2マスク８１ではエ
ピタキシャル成長せずに、ＳｉＯ2マスク８１上を拡散
して基板８０が露呈している部分まで移動しそこでエピ
タキシャル成長する。材料ガスとしてトリエチルガリウ
ム（ＴＥＧ）に替えてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を
用いてもよい。
【００３８】このためＳｉＯ2マスク８１近傍での成長
層の成長速度がＳｉＯ2マスク８１から離れた箇所の成
長速度より大きくなり、ＳｉＯ2マスク８１近傍での、
成長層の厚みがＳｉＯ2マスク８１から離れた箇所の成
長層の厚みより厚くなる。この変調器付レーザ５１の場
合においてはレーザ部５２に対応する積層部分の厚みが
変調器部５４に対応する積層部分よりも厚くなる。この
工程はＤＨ成長工程である。
層の成長速度がＳｉＯ2マスク８１から離れた箇所の成
長速度より大きくなり、ＳｉＯ2マスク８１近傍での、
成長層の厚みがＳｉＯ2マスク８１から離れた箇所の成
長層の厚みより厚くなる。この変調器付レーザ５１の場
合においてはレーザ部５２に対応する積層部分の厚みが
変調器部５４に対応する積層部分よりも厚くなる。この
工程はＤＨ成長工程である。
【００３９】このように選択成長を行うことによりレー
ザ部５２と変調器部５４の積層の厚さを一工程で制御可
能となるが、変調器部５４の光吸収層６１Ｂとなる多重
量子井戸層６１の最適な量子井戸幅は、変調器部５３に
電界が印加された時のシュタルク効果により吸収される
波長と変調されるレーザ光の波長をほぼ一致するような
光吸収層６１Ｂのバンドギャップとなるように設定され
ることが必要で、このことを考慮しながらレーザ部５２
及び変調器部５４の選択成長が行われる。
ザ部５２と変調器部５４の積層の厚さを一工程で制御可
能となるが、変調器部５４の光吸収層６１Ｂとなる多重
量子井戸層６１の最適な量子井戸幅は、変調器部５３に
電界が印加された時のシュタルク効果により吸収される
波長と変調されるレーザ光の波長をほぼ一致するような
光吸収層６１Ｂのバンドギャップとなるように設定され
ることが必要で、このことを考慮しながらレーザ部５２
及び変調器部５４の選択成長が行われる。
【００４０】また例えば、レーザ部５２の量子井戸幅は
７．５ｎｍで、変調器部５４の量子井戸幅は４．５ｎｍ
となり、レーザ部５２の多重量子井戸層８３のバンドギ
ャップより変調器部５４のそれが大きくなる。この工程
における素子のＡ−Ａ’断面が図８、図Ｂ−Ｂ’断面が
図９、Ｃ−Ｃ’断面が図１０である。
７．５ｎｍで、変調器部５４の量子井戸幅は４．５ｎｍ
となり、レーザ部５２の多重量子井戸層８３のバンドギ
ャップより変調器部５４のそれが大きくなる。この工程
における素子のＡ−Ａ’断面が図８、図Ｂ−Ｂ’断面が
図９、Ｃ−Ｃ’断面が図１０である。
【００４１】その後ＳｉＯ2マスク８１を除去し、二光
束干渉法を用いてＩｎＧａＡｓＰ層８５に回折格子８６
を形成し、レーザ部５２の回折格子８６を残して他の部
分のＩｎＧａＡｓＰ層８５をエッチングにより除去す
る。そののち再びＭＯＣＶＤ法を用いてＢｅドープＩｎ
Ｐ層８４を形成し回折格子８６を埋め込む。更にその上
にコンタクト層６５となるＢｅドープＩｎＧａＡｓ層８
７を形成する。この工程における素子のＡ−Ａ’断面が
図１１、図Ｂ−Ｂ’断面が図１２、Ｃ−Ｃ’断面が図１
３である。
束干渉法を用いてＩｎＧａＡｓＰ層８５に回折格子８６
を形成し、レーザ部５２の回折格子８６を残して他の部
分のＩｎＧａＡｓＰ層８５をエッチングにより除去す
る。そののち再びＭＯＣＶＤ法を用いてＢｅドープＩｎ
Ｐ層８４を形成し回折格子８６を埋め込む。更にその上
にコンタクト層６５となるＢｅドープＩｎＧａＡｓ層８
７を形成する。この工程における素子のＡ−Ａ’断面が
図１１、図Ｂ−Ｂ’断面が図１２、Ｃ−Ｃ’断面が図１
３である。
【００４２】続いて、ＢｅドープＩｎＧａＡｓ層８７表
面上にＳｉＯ2マスク８８を形成し、光導波路６７とす
べき部分に対応する積層部分が残るように、湿式エッチ
ングにより断面がメサ状のリッジ８９を形成する。この
工程における素子のＡ−Ａ’断面が図１４、図Ｂ−Ｂ’
断面が図１５、Ｃ−Ｃ’断面が図１６である。
面上にＳｉＯ2マスク８８を形成し、光導波路６７とす
べき部分に対応する積層部分が残るように、湿式エッチ
ングにより断面がメサ状のリッジ８９を形成する。この
工程における素子のＡ−Ａ’断面が図１４、図Ｂ−Ｂ’
断面が図１５、Ｃ−Ｃ’断面が図１６である。
【００４３】この後、このリッジ８９の両側面の表面上
にＭＯＣＶＤ法により、アンドープＡｌＩｎＡｓ層９０
の埋込成長をおこなう。このアンドープＡｌＩｎＡｓ層
９０は500℃で埋込成長が可能である。埋込成長をＦｅ
ドープＩｎＰで行った場合にはＦｅドープＩｎＰの成長
温度は650℃となるので、アンドープＡｌＩｎＡｓはＦ
ｅドープＩｎＰに比較してより低温で高抵抗埋込層６６
の形成が可能となる。この後ＳｉＯ2マスク８８を除去
して素子の成長工程を終了する。この工程における素子
のＡ−Ａ’断面が図１７、図Ｂ−Ｂ’断面が図１８、Ｃ
−Ｃ’断面が図１９である。
にＭＯＣＶＤ法により、アンドープＡｌＩｎＡｓ層９０
の埋込成長をおこなう。このアンドープＡｌＩｎＡｓ層
９０は500℃で埋込成長が可能である。埋込成長をＦｅ
ドープＩｎＰで行った場合にはＦｅドープＩｎＰの成長
温度は650℃となるので、アンドープＡｌＩｎＡｓはＦ
ｅドープＩｎＰに比較してより低温で高抵抗埋込層６６
の形成が可能となる。この後ＳｉＯ2マスク８８を除去
して素子の成長工程を終了する。この工程における素子
のＡ−Ａ’断面が図１７、図Ｂ−Ｂ’断面が図１８、Ｃ
−Ｃ’断面が図１９である。
【００４４】変調器付レーザ５１の製造工程としては、
この後変調器部５４の射出端面６９とレーザ部５２のレ
ーザ端面（図示せず）にそれぞれ０．５％の低反射率コ
ーティングと９０％の高反射率コーティングを施すと共
に、レーザ電極５６と変調器電極５７とがアイソレーシ
ョン部５３の絶縁薄膜７０を介して形成され、さらに基
板の他主面である裏面には裏面電極５８が形成される。
この後変調器部５４の射出端面６９とレーザ部５２のレ
ーザ端面（図示せず）にそれぞれ０．５％の低反射率コ
ーティングと９０％の高反射率コーティングを施すと共
に、レーザ電極５６と変調器電極５７とがアイソレーシ
ョン部５３の絶縁薄膜７０を介して形成され、さらに基
板の他主面である裏面には裏面電極５８が形成される。
【００４５】次にこの発明に係る変調器付レーザの動作
について説明する。レーザ電極５６と裏面電極５８との
間に順バイアス電圧を印加し、動作電流をコンタクト層
６５を介して注入し、高抵抗埋込層６６で電流を絞って
有効に活性層６１Ａに注入し少数キャリアの再結合発光
を行い、この再結合発光を回折格子６４で、共振させて
レーザ光として発光させる。レーザ部５２で発光させた
レーザ光を変調器部５４に導くと共に、変調器電極５７
と裏面電極５８との間に高周波電圧を印加して、光吸収
層６１Ｂに印加する電界をオン・オフする。
について説明する。レーザ電極５６と裏面電極５８との
間に順バイアス電圧を印加し、動作電流をコンタクト層
６５を介して注入し、高抵抗埋込層６６で電流を絞って
有効に活性層６１Ａに注入し少数キャリアの再結合発光
を行い、この再結合発光を回折格子６４で、共振させて
レーザ光として発光させる。レーザ部５２で発光させた
レーザ光を変調器部５４に導くと共に、変調器電極５７
と裏面電極５８との間に高周波電圧を印加して、光吸収
層６１Ｂに印加する電界をオン・オフする。
【００４６】この多重量子井戸層６１から構成される光
吸収層６１Ｂに電界が印加されると、量子閉じ込めシュ
タルク効果により光の透過量が変化し、低い動作電圧で
高い消光比が得られ、電界をオン・オフするに対応して
変調されたレーザ光が射出端面６９から放出される。
吸収層６１Ｂに電界が印加されると、量子閉じ込めシュ
タルク効果により光の透過量が変化し、低い動作電圧で
高い消光比が得られ、電界をオン・オフするに対応して
変調されたレーザ光が射出端面６９から放出される。
【００４７】この実施の形態の変調器付レーザ５１の光
導波路構造６８においては上クラッド層６３及びコンタ
クト層６５のｐ型ドーパントがＢｅであるとともに高抵
抗埋込層６６はアンドープＡｌＩｎＡｓで形成されてい
るので、ＢｅがＺｎに比べて拡散係数が小さいこと、ア
ンドープＡｌＩｎＡｓの成長温度がＦｅドープＩｎＰに
比較して低いことにより上クラッド層６３及びコンタク
ト層６５と隣接している各層へのＢｅの拡散が少なくな
る。
導波路構造６８においては上クラッド層６３及びコンタ
クト層６５のｐ型ドーパントがＢｅであるとともに高抵
抗埋込層６６はアンドープＡｌＩｎＡｓで形成されてい
るので、ＢｅがＺｎに比べて拡散係数が小さいこと、ア
ンドープＡｌＩｎＡｓの成長温度がＦｅドープＩｎＰに
比較して低いことにより上クラッド層６３及びコンタク
ト層６５と隣接している各層へのＢｅの拡散が少なくな
る。
【００４８】さらに高抵抗埋込層６６はＦｅドープＩｎ
Ｐに替えてアンドープＡｌＩｎＡｓとされたことにより
隣接している上クラッド層６３及びコンタクト層６５の
ＢｅとＦｅとの相互拡散が無い。従って多重量子井戸層
６１の不純物濃度の上昇を抑制できると共に上クラッド
層６３のキャリア濃度の低下を防止でき、さらには高抵
抗埋込層６６の抵抗値の低下を防止できる。このため、
この光導波路構造６８では、所期の電気的特性を有した
ものを容易に得ることができる。
Ｐに替えてアンドープＡｌＩｎＡｓとされたことにより
隣接している上クラッド層６３及びコンタクト層６５の
ＢｅとＦｅとの相互拡散が無い。従って多重量子井戸層
６１の不純物濃度の上昇を抑制できると共に上クラッド
層６３のキャリア濃度の低下を防止でき、さらには高抵
抗埋込層６６の抵抗値の低下を防止できる。このため、
この光導波路構造６８では、所期の電気的特性を有した
ものを容易に得ることができる。
【００４９】この光導波路構造６８を備えたレーザ部５
２では、上クラッド層６３と隣接している活性層へＢｅ
が拡散し難く、活性層の不純物濃度を２×１０16cm-3以
下に抑制することができるから、レーザのしきい値電流
の上昇を少なくすることができる。
２では、上クラッド層６３と隣接している活性層へＢｅ
が拡散し難く、活性層の不純物濃度を２×１０16cm-3以
下に抑制することができるから、レーザのしきい値電流
の上昇を少なくすることができる。
【００５０】更に上クラッド層６３及びコンタクト層６
５と隣接している高抵抗埋込層６６はＦｅドープＩｎＰ
に替えてアンドープＡｌＩｎＡｓで形成されているの
で、ＢｅとＦｅとの間に存在する相互拡散し易いという
性質によるＢｅの高抵抗埋込層６６への拡散を除去する
ことができると共にＢｅの拡散自体が少ない。このため
上クラッド層６３のｐ型不純物の濃度低下が防止でき素
子の動作抵抗の上昇を防ぐことができる。同時に高抵抗
埋込層６６へのｐ型ドーパントの拡散が抑制されて動作
電流の電流狭窄を有効に行うことができる。
５と隣接している高抵抗埋込層６６はＦｅドープＩｎＰ
に替えてアンドープＡｌＩｎＡｓで形成されているの
で、ＢｅとＦｅとの間に存在する相互拡散し易いという
性質によるＢｅの高抵抗埋込層６６への拡散を除去する
ことができると共にＢｅの拡散自体が少ない。このため
上クラッド層６３のｐ型不純物の濃度低下が防止でき素
子の動作抵抗の上昇を防ぐことができる。同時に高抵抗
埋込層６６へのｐ型ドーパントの拡散が抑制されて動作
電流の電流狭窄を有効に行うことができる。
【００５１】従ってこの光導波路構造６８を備えたレー
ザ部５２では、レーザの動作電圧を低く、しきい値電流
を低くすることができ、電力効率の高いレーザを構成す
ることができる。これらのレーザ部５２の構成に基づく
作用は必ずしも変調器付レーザ５１に限らず、レーザ単
体として構成した場合においても同様の作用を有するも
のである。
ザ部５２では、レーザの動作電圧を低く、しきい値電流
を低くすることができ、電力効率の高いレーザを構成す
ることができる。これらのレーザ部５２の構成に基づく
作用は必ずしも変調器付レーザ５１に限らず、レーザ単
体として構成した場合においても同様の作用を有するも
のである。
【００５２】またこの光導波路構造６８を備えた変調器
部５４では、ＢｅがＺｎに比べて拡散係数が小さいこと
やアンドープＡｌＩｎＡｓの成長温度がＦｅドープＩｎ
Ｐに比較して低いことのために、上クラッド層６３から
の光吸収層６１ＢへのＢｅの拡散を抑制でき、光吸収層
６１Ｂでのキャリア濃度の上昇を抑制することができ
る。このために変調時の消光比を大きくすることができ
る。
部５４では、ＢｅがＺｎに比べて拡散係数が小さいこと
やアンドープＡｌＩｎＡｓの成長温度がＦｅドープＩｎ
Ｐに比較して低いことのために、上クラッド層６３から
の光吸収層６１ＢへのＢｅの拡散を抑制でき、光吸収層
６１Ｂでのキャリア濃度の上昇を抑制することができ
る。このために変調時の消光比を大きくすることができ
る。
【００５３】図２０は変調器の光吸収層の不純物濃度と
消光比との関係を示したグラフである。図２０に示され
るように、Ｚｎをｐ型ドーパントに用いた場合は光吸収
層６１Ｂの不純物濃度が４×１０17cm-3となり消光比が
５dB程度であるのに対して、Ｂｅをｐ型ドーパントに用
いた場合には光吸収層６１Ｂの不純物濃度は２×１０16
cm-3となり消光比は２５dBと増加することがわかる。
消光比との関係を示したグラフである。図２０に示され
るように、Ｚｎをｐ型ドーパントに用いた場合は光吸収
層６１Ｂの不純物濃度が４×１０17cm-3となり消光比が
５dB程度であるのに対して、Ｂｅをｐ型ドーパントに用
いた場合には光吸収層６１Ｂの不純物濃度は２×１０16
cm-3となり消光比は２５dBと増加することがわかる。
【００５４】さらに、ＢｅがＺｎに比べて拡散係数が小
さいことやアンドープＡｌＩｎＡｓの成長温度がＦｅド
ープＩｎＰに比較して低いこと、さらにはＢｅドープＩ
ｎＰ上クラッド層６３が隣接している高抵抗埋込層６６
をＦｅドープＩｎＰに替えてアンドープＡｌＩｎＡｓと
したことによりＢｅとＦｅとの相互拡散が無くなったこ
となどにより、上クラッド層６３のＢｅが高抵抗埋込層
６６に拡散し難く、上クラッド層６３の不純物濃度がそ
れほど低下しないので、これに伴って上クラッド層６３
のキャリア濃度が低下しない。
さいことやアンドープＡｌＩｎＡｓの成長温度がＦｅド
ープＩｎＰに比較して低いこと、さらにはＢｅドープＩ
ｎＰ上クラッド層６３が隣接している高抵抗埋込層６６
をＦｅドープＩｎＰに替えてアンドープＡｌＩｎＡｓと
したことによりＢｅとＦｅとの相互拡散が無くなったこ
となどにより、上クラッド層６３のＢｅが高抵抗埋込層
６６に拡散し難く、上クラッド層６３の不純物濃度がそ
れほど低下しないので、これに伴って上クラッド層６３
のキャリア濃度が低下しない。
【００５５】変調器部５４においては、光吸収層６１Ｂ
はコンデンサ容量を有することになり、上クラッド層６
３のキャリア濃度が低下すると、この部分の抵抗値が増
加し、インピーダンスを高めることとなり、変調器部５
４に高周波電圧を印加し電界を高速でオン・オフする際
に、応答速度を高くできないのであるが、上述のように
高抵抗埋込層６６へのＢｅの拡散を抑制し、上クラッド
層６３及びコンタクト層６５のキャリア濃度の低下が抑
制され、インピーダンスを低く保持することができて、
変調時の応答速度の低下を抑制できる。従ってこの光導
波路構造６８を備えた変調器部５４は、消光比が高く、
変調速度の高い変調器を構成することができる。
はコンデンサ容量を有することになり、上クラッド層６
３のキャリア濃度が低下すると、この部分の抵抗値が増
加し、インピーダンスを高めることとなり、変調器部５
４に高周波電圧を印加し電界を高速でオン・オフする際
に、応答速度を高くできないのであるが、上述のように
高抵抗埋込層６６へのＢｅの拡散を抑制し、上クラッド
層６３及びコンタクト層６５のキャリア濃度の低下が抑
制され、インピーダンスを低く保持することができて、
変調時の応答速度の低下を抑制できる。従ってこの光導
波路構造６８を備えた変調器部５４は、消光比が高く、
変調速度の高い変調器を構成することができる。
【００５６】これらの変調器部５４の構成に基づく作用
は必ずしも変調器付レーザ５１に限らず変調器単体とし
て構成した場合においても同様に作用するものである。
またこの光導波路構造６８では高抵抗埋込層６６をアン
ドープＡｌＩｎＡｓで形成しているので、この光導波路
構造６８を製造する際、基板上に多重量子井戸層８３、
ＢｅドープＩｎＰ層８４及びＩｎＧａＡｓＰ層８５を順
次ＭＯＣＶＤ法を用いて選択成長させたのちに、ＩｎＧ
ａＡｓＰ層８５に回折格子８６を形成し、レーザ部の回
折格子８６を残して他の部分のＩｎＧａＡｓＰ層８５を
エッチングにより除去し、そののち再びＭＯＣＶＤ法を
用いてＢｅドープＩｎＰ層８４を形成し回折格子８６を
埋め込み、更にその上にコンタクト層６５となるＢｅド
ープＩｎＧａＡｓ層８７を形成した後、エッチングによ
りメサ状のリッジ８９を形成し、この後、このリッジ８
９の両側面の表面上にＭＯＣＶＤ法により、アンドープ
ＡｌＩｎＡｓ層の埋込成長をおこなうという製造方法を
採ることができる。
は必ずしも変調器付レーザ５１に限らず変調器単体とし
て構成した場合においても同様に作用するものである。
またこの光導波路構造６８では高抵抗埋込層６６をアン
ドープＡｌＩｎＡｓで形成しているので、この光導波路
構造６８を製造する際、基板上に多重量子井戸層８３、
ＢｅドープＩｎＰ層８４及びＩｎＧａＡｓＰ層８５を順
次ＭＯＣＶＤ法を用いて選択成長させたのちに、ＩｎＧ
ａＡｓＰ層８５に回折格子８６を形成し、レーザ部の回
折格子８６を残して他の部分のＩｎＧａＡｓＰ層８５を
エッチングにより除去し、そののち再びＭＯＣＶＤ法を
用いてＢｅドープＩｎＰ層８４を形成し回折格子８６を
埋め込み、更にその上にコンタクト層６５となるＢｅド
ープＩｎＧａＡｓ層８７を形成した後、エッチングによ
りメサ状のリッジ８９を形成し、この後、このリッジ８
９の両側面の表面上にＭＯＣＶＤ法により、アンドープ
ＡｌＩｎＡｓ層の埋込成長をおこなうという製造方法を
採ることができる。
【００５７】このため成長工程が、ダブルへテロ成長工
程、回折格子埋込工程兼コンタクト層成長工程、埋込成
長工程の３回で済み、従来構造に比べて結晶成長工程が
１回少なくてよく、成長工程に要する時間の一部と成長
前後の昇降温に要する時間などの素子を高温に曝す時間
を、例えば４０分程度短縮することができる。従ってプ
ロセスの簡略化を行うことができるのみならず、ドーパ
ントの拡散を抑制することもできる。
程、回折格子埋込工程兼コンタクト層成長工程、埋込成
長工程の３回で済み、従来構造に比べて結晶成長工程が
１回少なくてよく、成長工程に要する時間の一部と成長
前後の昇降温に要する時間などの素子を高温に曝す時間
を、例えば４０分程度短縮することができる。従ってプ
ロセスの簡略化を行うことができるのみならず、ドーパ
ントの拡散を抑制することもできる。
【００５８】上述のようにこの発明によれば発光効率が
良いレーザと、消光比が高く変調速度の高い変調器とを
同一基板上に一体的に部品点数を少なくして構成したの
で、効率が高く、変調速度が高いコンパクトで信頼性の
高い変調器付レーザを得ることができる。
良いレーザと、消光比が高く変調速度の高い変調器とを
同一基板上に一体的に部品点数を少なくして構成したの
で、効率が高く、変調速度が高いコンパクトで信頼性の
高い変調器付レーザを得ることができる。
【００５９】この実施の形態においては、ｐ型ドーパン
トをＢｅにした場合について説明したが、Ｂｅに変えて
Ｍｇを用いても同様の効果を期待できる。
トをＢｅにした場合について説明したが、Ｂｅに変えて
Ｍｇを用いても同様の効果を期待できる。
【００６０】またこの実施の形態においては、化合物半
導体の基板５９はｎ型基板を用い、このｎ型基板の上に
ｎ型の下クラッド層６０を対向させて配置して光導波路
構造６８を用いて変調器付レーザ５１を構成した例を説
明したが、化合物半導体の基板をｐ型基板を用い、この
ｐ型基板の上にｐ型の下クラッド層を対向させて配置し
て光導波路構造を形成した変調器付レーザを構成しても
同様の効果がある。
導体の基板５９はｎ型基板を用い、このｎ型基板の上に
ｎ型の下クラッド層６０を対向させて配置して光導波路
構造６８を用いて変調器付レーザ５１を構成した例を説
明したが、化合物半導体の基板をｐ型基板を用い、この
ｐ型基板の上にｐ型の下クラッド層を対向させて配置し
て光導波路構造を形成した変調器付レーザを構成しても
同様の効果がある。
【００６１】またこの実施の形態においては、化合物半
導体の基板５９の上にｎ型の下クラッド層６０を対向さ
せて配置して光導波路構造６８を用いた変調器付レーザ
５１を構成した例を説明したが、化合物半導体の基板自
体をクラッド層として光導波路構造を形成した変調器付
レーザを構成しても同様の効果がある。
導体の基板５９の上にｎ型の下クラッド層６０を対向さ
せて配置して光導波路構造６８を用いた変調器付レーザ
５１を構成した例を説明したが、化合物半導体の基板自
体をクラッド層として光導波路構造を形成した変調器付
レーザを構成しても同様の効果がある。
【００６２】
【発明の効果】この発明に係る光導波路構造とこの導波
路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体
レーザ装置は以上に説明したような構成を備えているの
で、以下のような効果を有する。
路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体
レーザ装置は以上に説明したような構成を備えているの
で、以下のような効果を有する。
【００６３】この発明に係る光導波路構造は、第１のク
ラッド層、多重量子井戸層及びＢｅドープまたはＭｇド
ープの化合物半導体からなる第２のクラッド層を有する
光導波路と、この光導波路の両側面の表面上にアンドー
プ高抵抗埋込層を配設したので、多重量子井戸層の不純
物濃度の上昇を抑制できると共に第２のクラッド層のキ
ャリア濃度の低下を防止でき、さらには高抵抗埋込層の
抵抗値の低下を防止でき、所期の電気的特性を有したも
のを容易に得ることができる。
ラッド層、多重量子井戸層及びＢｅドープまたはＭｇド
ープの化合物半導体からなる第２のクラッド層を有する
光導波路と、この光導波路の両側面の表面上にアンドー
プ高抵抗埋込層を配設したので、多重量子井戸層の不純
物濃度の上昇を抑制できると共に第２のクラッド層のキ
ャリア濃度の低下を防止でき、さらには高抵抗埋込層の
抵抗値の低下を防止でき、所期の電気的特性を有したも
のを容易に得ることができる。
【００６４】この発明に係る半導体レーザは、前記の光
導波路構造のクラッド層とこのクラッド層の導電型と同
じ導電型の化合物半導体基板とが互いに対向するように
光導波路構造を化合物半導体基板主面上に配設するかま
たは化合物半導体基板を第１もしくは第２のクラッド層
として配設するとともに光導波路構造を介して対向電極
を配設し多重量子井戸層を活性層となるようにしたの
で、動作電圧が低くかつしきい値電流の低い、電力効率
の高いレーザを構成することができる。
導波路構造のクラッド層とこのクラッド層の導電型と同
じ導電型の化合物半導体基板とが互いに対向するように
光導波路構造を化合物半導体基板主面上に配設するかま
たは化合物半導体基板を第１もしくは第２のクラッド層
として配設するとともに光導波路構造を介して対向電極
を配設し多重量子井戸層を活性層となるようにしたの
で、動作電圧が低くかつしきい値電流の低い、電力効率
の高いレーザを構成することができる。
【００６５】また、第２のクラッド層にこの第２のクラ
ッド層と並行して埋設された回折格子をさらに備えたの
で、動作電圧が低くかつしきい値電流の低い、電力効率
の高い分布帰還型レーザを構成することができる。
ッド層と並行して埋設された回折格子をさらに備えたの
で、動作電圧が低くかつしきい値電流の低い、電力効率
の高い分布帰還型レーザを構成することができる。
【００６６】この発明に係る変調器は、前記の光導波路
構造のクラッド層とこのクラッド層の導電型と同じ導電
型の化合物半導体基板とが互いに対向するように光導波
路構造を化合物半導体基板主面上に配設するかまたは化
合物半導体基板を第１もしくは第２のクラッド層として
配設するとともに化合物半導体基板主面と交差する方向
に電界を印加可能とし多重量子井戸層を吸収層となるよ
うにしたので、消光比が高く、変調速度の高い変調器を
構成することができる。
構造のクラッド層とこのクラッド層の導電型と同じ導電
型の化合物半導体基板とが互いに対向するように光導波
路構造を化合物半導体基板主面上に配設するかまたは化
合物半導体基板を第１もしくは第２のクラッド層として
配設するとともに化合物半導体基板主面と交差する方向
に電界を印加可能とし多重量子井戸層を吸収層となるよ
うにしたので、消光比が高く、変調速度の高い変調器を
構成することができる。
【００６７】この発明に係る集積型半導体レーザ装置
は、回折格子を備えた前記の半導体レーザと前記の変調
器とを、化合物半導体基板を同一に配設するとともに半
導体レーザの多重量子井戸層の厚さが変調器のそれの厚
さより厚くなるように連続させて配設したので、電力効
率が高く、変調速度が高く、コンパクトで信頼性の高い
変調器付レーザをモノリシックに構成することができ
る。
は、回折格子を備えた前記の半導体レーザと前記の変調
器とを、化合物半導体基板を同一に配設するとともに半
導体レーザの多重量子井戸層の厚さが変調器のそれの厚
さより厚くなるように連続させて配設したので、電力効
率が高く、変調速度が高く、コンパクトで信頼性の高い
変調器付レーザをモノリシックに構成することができ
る。
【００６８】この発明に係る光導波路構造は、ｎ型のＩ
ｎＰからなる第１のクラッド層、多重量子井戸層及びＢ
ｅドープまたはＭｇドープのＩｎＰからなる第２のクラ
ッド層がリッジ状に順次積層された光導波路と、この光
導波路の両側面の表面上に配設されたアンドープＡｌＩ
ｎＡｓからなる高抵抗埋込層と、を備えたので、高抵抗
埋込層の埋込成長温度を低くでき、ｐ型ドーパントの拡
散を少なくすることができ、所定の電気的特性を有する
構成を容易に得ることができる。
ｎＰからなる第１のクラッド層、多重量子井戸層及びＢ
ｅドープまたはＭｇドープのＩｎＰからなる第２のクラ
ッド層がリッジ状に順次積層された光導波路と、この光
導波路の両側面の表面上に配設されたアンドープＡｌＩ
ｎＡｓからなる高抵抗埋込層と、を備えたので、高抵抗
埋込層の埋込成長温度を低くでき、ｐ型ドーパントの拡
散を少なくすることができ、所定の電気的特性を有する
構成を容易に得ることができる。
【００６９】この発明に係る集積型半導体レーザ装置
は、ｎ型のＩｎＰ基板と、このＩｎＰ基板の一主面上に
第１のクラッド層、多重量子井戸層及びＢｅドープまた
はＭｇドープの第２のクラッド層がリッジ状に順次積層
されると共にこのリッジ状積層の延長方向の一端に連続
する多重量子井戸層の第１の部分をリッジ状積層の他端
に連続する第２の部分の層の厚さより薄くしこの第２の
部分に対応する第２のクラッド層に第２のクラッド層と
並行して回折格子を埋設した光導波路と、この光導波路
の両側面の表面上に配設されたアンドープＡｌＩｎＡｓ
からなる高抵抗埋込層と、光導波路の第１の部分の多重
量子井戸を光吸収層にまた第２の部分の多重量子井戸を
活性層とするようにそれぞれ独立して光導波路上に配設
された一方電極と、ＩｎＰ基板の他主面上に配設された
他方電極と、を備えたので、高抵抗埋込層の埋込成長温
度を低くでき、第２のクラッド層から高抵抗埋込層への
ｐ型ドーパントの拡散を少なくできて、電力効率が高
く、変調速度が高く、コンパクトで信頼性の高い変調器
付レーザをモノリシックにかつ安価に構成することがで
きる。
は、ｎ型のＩｎＰ基板と、このＩｎＰ基板の一主面上に
第１のクラッド層、多重量子井戸層及びＢｅドープまた
はＭｇドープの第２のクラッド層がリッジ状に順次積層
されると共にこのリッジ状積層の延長方向の一端に連続
する多重量子井戸層の第１の部分をリッジ状積層の他端
に連続する第２の部分の層の厚さより薄くしこの第２の
部分に対応する第２のクラッド層に第２のクラッド層と
並行して回折格子を埋設した光導波路と、この光導波路
の両側面の表面上に配設されたアンドープＡｌＩｎＡｓ
からなる高抵抗埋込層と、光導波路の第１の部分の多重
量子井戸を光吸収層にまた第２の部分の多重量子井戸を
活性層とするようにそれぞれ独立して光導波路上に配設
された一方電極と、ＩｎＰ基板の他主面上に配設された
他方電極と、を備えたので、高抵抗埋込層の埋込成長温
度を低くでき、第２のクラッド層から高抵抗埋込層への
ｐ型ドーパントの拡散を少なくできて、電力効率が高
く、変調速度が高く、コンパクトで信頼性の高い変調器
付レーザをモノリシックにかつ安価に構成することがで
きる。
【図１】 この発明に係る集積型半導体レーザ装置の一
部破断斜視図である。
部破断斜視図である。
【図２】 図１のＡ部を拡大した斜視図である。
【図３】 図１のＢ部を拡大した斜視図である。
【図４】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程の
一工程における素子の平面図である。
一工程における素子の平面図である。
【図５】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程の
一工程における素子の断面図である。
一工程における素子の断面図である。
【図６】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程の
一工程における素子の断面図である。
一工程における素子の断面図である。
【図７】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程の
一工程における素子の断面図である。
一工程における素子の断面図である。
【図８】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程の
一工程における素子の断面図である。
一工程における素子の断面図である。
【図９】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程の
一工程における素子の断面図である。
一工程における素子の断面図である。
【図１０】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１１】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１２】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１３】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１４】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１５】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１６】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１７】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１８】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図１９】 この発明に係る変調器付レーザの製造工程
の一工程における素子の断面図である。
の一工程における素子の断面図である。
【図２０】 変調器の光吸収層の不純物濃度と消光比と
の関係を示したグラフである。
の関係を示したグラフである。
【図２１】 従来の変調器付レーザの一部破断斜視図で
ある。
ある。
【図２２】 図２１のＡ部を拡大した斜視図である。
【図２３】 図２１のＢ部を拡大した斜視図である。
【図２４】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の平面図である。
における素子の平面図である。
【図２５】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図２６】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図２７】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図２８】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図２９】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図３０】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図３１】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図３２】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図３３】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
【図３４】 従来の変調器付レーザの製造工程の一工程
における素子の断面図である。
における素子の断面図である。
６０ 下クラッド層、 ６１ 多重量子井戸層、
６３ 上クラッド層、６７ 光導波路、 ５９ 基
板、 ６６ 高抵抗埋込層、 ６８ 光導波路構
造、６９ 射出端面、 ５６ レーザ電極、 ５８
裏面電極、６４ 回折格子、 ５７ 変調器電極
６３ 上クラッド層、６７ 光導波路、 ５９ 基
板、 ６６ 高抵抗埋込層、 ６８ 光導波路構
造、６９ 射出端面、 ５６ レーザ電極、 ５８
裏面電極、６４ 回折格子、 ５７ 変調器電極
Claims (7)
- 【請求項１】 ｎ型の化合物半導体からなる第１のクラ
ッド層、多重量子井戸層及びＢｅドープまたはＭｇドー
プの化合物半導体からなる第２のクラッド層がリッジ状
に順次積層された光導波路と、 この光導波路の両側面の表面上に配設されたアンドープ
高抵抗埋込層と、を備えた光導波路構造。 - 【請求項２】 請求項１記載の光導波路構造のクラッド
層とこのクラッド層の導電型と同じ導電型の化合物半導
体基板とが互いに対向するように上記光導波路構造を化
合物半導体基板主面上に配設するかまたは化合物半導体
基板を第１もしくは第２のクラッド層として配設すると
ともに前記光導波路構造を介して対向電極を配設し多重
量子井戸層を活性層となるようにしたことを特徴とする
半導体レーザ。 - 【請求項３】 第２のクラッド層にこの第２のクラッド
層と並行して埋設された回折格子をさらに備えたことを
特徴とする請求項２記載の半導体レーザ。 - 【請求項４】 請求項１記載の光導波路構造のクラッド
層とこのクラッド層の導電型と同じ導電型の化合物半導
体基板とが互いに対向するように上記光導波路構造を化
合物半導体基板主面上に配設するかまたは化合物半導体
基板を第１もしくは第２のクラッド層として配設すると
ともに前記化合物半導体基板主面と交差する方向に電界
を印加可能とし多重量子井戸層を吸収層となるようにし
たことを特徴とする変調器。 - 【請求項５】 請求項３記載の半導体レーザと請求項４
記載の変調器とを、化合物半導体基板を同一に配設する
とともに半導体レーザの多重量子井戸層の厚さが変調器
のそれの厚さより厚くなるように連続させて配設したこ
とを特徴とする集積型半導体レーザ装置。 - 【請求項６】 ｎ型のＩｎＰからなる第１のクラッド
層、多重量子井戸層及びＢｅドープまたはＭｇドープの
ＩｎＰからなる第２のクラッド層がリッジ状に順次積層
された光導波路と、 この光導波路の両側面の表面上に配設されたアンドープ
ＡｌＩｎＡｓからなる高抵抗埋込層と、を備えた光導波
路構造。 - 【請求項７】 ｎ型のＩｎＰ基板と、 このＩｎＰ基板の一主面上に第１のクラッド層、多重量
子井戸層及びＢｅドープまたはＭｇドープの第２のクラ
ッド層がリッジ状に順次積層されると共にこのリッジ状
積層の延長方向の一端に連続する上記多重量子井戸層の
第１の部分を前記リッジ状積層の他端に連続する第２の
部分の層の厚さより薄くしこの第２の部分に対応する第
２のクラッド層に第２のクラッド層と並行して回折格子
を埋設した光導波路と、 この光導波路の両側面の表面上に配設されたアンドープ
ＡｌＩｎＡｓからなる高抵抗埋込層と、 上記光導波路の上記第１の部分の多重量子井戸を光吸収
層にまた第２の部分の多重量子井戸を活性層とするよう
にそれぞれ独立して上記光導波路上に配設された一方電
極と、 上記ＩｎＰ基板の他主面上に配設された他方電極と、を
備えた集積型半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17376096A JPH1022579A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 光導波路構造とこの光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17376096A JPH1022579A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 光導波路構造とこの光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022579A true JPH1022579A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15966642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17376096A Pending JPH1022579A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 光導波路構造とこの光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1022579A (ja) |
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- 1996-07-03 JP JP17376096A patent/JPH1022579A/ja active Pending
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