JPH11186653A

JPH11186653A - 半導体レーザ装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11186653A
Application number: JP35523097A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Mukohara; 智一向原; Norihiro Iwai; 則広岩井; Akihiko Kasukawa; 秋彦粕川
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】しきい値電流の低減と低消費電力化を図り、
安定な温度特性を実現した高密度化に適した素子構造の
半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】屈折率ｎ₁で膜厚がλ／４ｎ₁の第１の半
導体膜（ＧaＡs）と屈折率ｎ₂で膜厚がλ／４ｎ₂の第２
の半導体膜（ＡlＡs）とを交互に積層したノンドープの
半導体多層膜からなる一対の多層膜反射鏡と、ｐ型拡散
層（Ｚn拡散流域）とｎ型拡散層（Ｓi拡散領域）とによ
り形成される横注入形のｐｎ接合を有し、上記一対の多
層膜反射鏡が異種基板接着法により直接接着されて上下
面が挟まれた活性層とを備えたことを特徴とする。また
上記拡散層を混晶化することで、屈折率導波路型の活性
層を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低しきい値化と低
消費電力化、更には横モード動作の安定化を図った高密
度化に適した半導体レーザ装置およびその製造方法に関
する。

【０００２】

【関連する背景技術】大容量光通信の基盤を構築する上
で、更には光インターコネクションを実現する上で、動
作信頼性が高く、高密度化が可能な半導体レーザ装置を
実現することが不可欠である。この種の半導体レーザ装
置として、異種基板接着技術を用いて活性層の上下面に
多層膜反射鏡を設けた素子構造の２重接着型の面発光レ
ーザがある。

【０００３】この面発光レーザ（半導体レーザ装置）
は、図５および図６にその製造工程を分解して模式的に
示すようにして製造される。即ち、ＩnＰ基板１上に、
例えばＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法を用いてＧa
ＩnＡsエッチング停止層２、ｐ-ＩnＰ上部クラッド層
３、ＳＣＨ-ＭＱＷ活性層４、ｎ-ＩnＰ下部クラッド層
５を順に積層成長させる［図５(ａ)］。一方、ｎ-ＧaＡ
s基板６上に、例えばＭＢＥ（分子線エピタキシャル）
法を用いて膜厚がλ／４ｎのｎ-ＧaＡs膜７ａとｎ-Ａl
Ａs膜７ｂとを交互に積層形成して、例えば２７周期
（２７対）の分布反射型多層膜反射鏡（ｎ-ＤＢＲミラ
ー）７を形成する［図５(ｂ)］。更に別のＧaＡs基板８
上にＭＢＥ法を用いてＡlＡsエッチング停止層９、ｐ-
ＧaＡsコンタクト層１０を順に成長させた後、その上に
膜厚がλ／４ｎのｐ-ＧaＡs膜１１ａとｐ-ＡlＡs膜１１
ｂとを交互に積層形成して、例えば２７周期（２７対）
の多層膜反射鏡（ｐ-ＤＢＲミラー）１１を形成する
［図５(ｃ)］。

【０００４】次いでＩnＰ基板１上に形成したｎ-ＩnＰ
下部クラッド層５の表面と、ｎ-ＧaＡs基板５上に形成
したｎ-ＤＢＲミラー７の表面とをそれぞれフッ酸を用
いて処理した後、室温大気中にて上記各表面をその劈開
面を合わせて密着させる。そして水素雰囲気中にて６０
０℃程度の温度で熱処理を施すことで、上記各表面間を
直接接着する［図５(ｄ)］。その後、前記ＩnＰ基板１
を塩酸を用いてエッチング除去し、更にＧaＩnＡsエッ
チング停止層２を硫酸系のエッチング液を用いて除去す
る［図５(ｅ)］。

【０００５】しかる後、上記エッチングにより露出した
ｐ-ＩnＰ上部クラッド層３の表面と、前記ＧaＡs基板８
上に形成したｐ-ＤＢＲミラー１１の表面とをそれぞれ
フッ酸を用いて処理した後、室温大気中にて上記各表面
をその劈開面を合わせて互いに密着させ、再度、水素雰
囲気中にて６００℃程度に加熱することで直接接着する
［図６(ａ)］。次いで前記ＧaＡs基板８をアンモニアと
過酸化水素水との混合液を用いてエッチング除去し、更
に前記ＡlＡsエッチング停止層９をフッ酸を用いて除去
する［図６(ｂ)］。

【０００６】その後、上記エッチングにより露出したｐ
-ＧaＡsコンタクト層１０上に、フォトリソグラフィお
よびリフトオフ法を用いて、例えば直径１０μｍ程度の
ｐ側電極１２を形成する［図６(ｃ)］。このｐ側電極１
２は、例えばＴi／Ｐt／Ａu／Ｎiの多層膜からなる。そ
してこのｐ側電極１２のＮi層をマスクとして、例えば
塩素系のＲＩＢＥ（反応性イオンエッチング）法により
前記ｐ-ＧaＡsコンタクト層１０およびｐ-ＤＢＲミラー
１１を選択的にエッチングし、円柱状のメサを形成す
る。その後、このメサの表面にＳiＮからなる絶縁膜１
３を形成し、メサのトップに電流注入の為の窓を開けて
ｐ側電極１２を露出させる。次いで前記ｎ-ＧaＡs基板
６を１００μｍ程度の厚さに研磨した後、その研磨面
（下面）にｎ側電極１４をリング状に形成する［図６
(ｄ)］。

【０００７】このようにして製作される面発光レーザに
よれば、活性層４の上下面に異種基板接着により直接接
着されたＧaＡs／ＡlＡsの多層膜からなるＤＢＲミラー
７,１１を備えた素子構造を有し、反射鏡（ＤＢＲミラ
ー７,１１）の高反射率化と熱伝達率の大幅な改善を図
ることができるので、高温での連続動作を保証すること
が可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで半導体レーザ
装置の安定な温度特性を実現するには、その動作電流や
動作電圧を低減すること、即ち、消費電力の低減を図る
ことが重要である。しかしながら上述した素子構造の面
発光レーザにおいては、ＧaＡs／ＡlＡsの多層膜からな
るｐ-ＤＢＲミラー１１を介して活性層４への電流注入
が行われる。この為、ｐ-ＤＢＲミラー１１での内部抵
抗を小さくすると共にその動作電圧を低くしてその発熱
を押さえるには、例えばｐ型のＢeをドープし、そのホ
ール濃度を１×１０¹⁸ｃｍ^-3程度に高めることが必要と
なる。

【０００９】しかし、ＧaＡs／ＡlＡsの多層膜からなる
ｐ-ＤＢＲミラー１１にＢeをドープしてホール濃度を高
めると、そこでの価電子帯内吸収が増加し、その反射率
が低下するので、活性層４におけるしきい値電流が増大
化すると言う問題が生じる。またｐ-ＩnＰ上部クラッド
層３との接着界面に薄い酸化膜が生じ易く、この酸化膜
によって動作電圧が高くなると言う問題があった。

【００１０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、しきい値電流の低減と低消費電
力化を図り、しかも安定な温度特性を実現した高密度化
に適した素子構造の半導体レーザ装置を提供することに
ある。同時に本発明は上記素子構造の半導体レーザ装置
を効果的に製作し得る製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る半導体レーザ装置は、波長λの光に対
して屈折率ｎ₁で膜厚がλ／４ｎ₁の第１の半導体膜と上
記波長λの光に対して屈折率ｎ₂で膜厚がλ／４ｎ₂の第
２の半導体膜とを交互に積層したノンドープの半導体多
層膜からなる一対の多層膜反射鏡と、横注入形のｐｎ接
合を有し、上記一対の多層膜反射鏡により上下面が挟ま
れた活性層とを備えたことを特徴としている。

【００１２】即ち、本発明に係る半導体レーザ装置は、
横注入形のｐｎ接合を有する活性層の上下面に、例えば
ＧaＡs膜とＡlＡs膜とを交互に積層したノンドープの一
対の多層膜反射鏡を、異種基板接着によりそれぞれ直接
接着した素子構造とし、低吸収損失で高反射率の反射鏡
で挟まれた活性層において、光の共振方向とは異なる横
方向から電流注入を行うようにしたことを特徴としてい
る。

【００１３】また本発明の好ましい態様として、請求項
２に記載するように前記活性層を量子井戸を含むものと
し、その一部を混晶化することで屈折率導波路構造を実
現したことを特徴としている。更に請求項３に記載する
ように前記活性層における横注入形のｐｎ接合を、前記
活性層に選択的に設けたｐ拡散領域とｎ拡散領域とによ
り形成することを特徴としている。

【００１４】また本発明に係る半導体レーザ装置の製造
方法は、請求項４に記載するように第１の半導体基板
（例えばＩnＰ基板）上に下部クラッド層、量子井戸を
含む活性層、上部クラッド層を順に成長させた後、上記
上部クラッド層上から下部クラッド層に向けてｐ型不純
物（例えばＺn）およびｎ型不純物（例えばＳi）をそれ
ぞれ選択的に拡散することで横注入形のｐｎ接合を有す
るレーザ活性体を形成すると共に（第１の工程）、一
方、複数の第２の半導体基板（例えばＧaＡs基板）上
に、波長λの光に対して屈折率ｎ₁で膜厚がλ／４ｎ₁の
第１の半導体膜（例えばＧaＡs）と上記波長λの光に対
して屈折率ｎ₂で膜厚がλ／４ｎ₂の第２の半導体膜（例
えばＡlＡs）とをそれぞれ交互に積層してノンドープの
複数の半導体多層膜を形成する（第２の工程）。

【００１５】次いで前記レーザ活性体の上部クラッド層
に前記半導体多層膜の１つを上側多層膜反射鏡として直
接接着した後、前記レーザ活性体の基体をなす第１の半
導体基板を除去し（第３の工程）、この第１の半導体基
板の除去により露出した前記レーザ活性体の下部クラッ
ド層に別の半導体多層膜を下側多層膜反射鏡として直接
接着する（第４の工程）。そして前記上側多層膜反射鏡
の基体をなす第２の半導体基板を除去した後、該上側多
層膜反射鏡における半導体多層膜にメサを形成して前記
ｐ型不純物およびｎ型不純物の拡散領域を露出させ（第
５の工程）、その後、露出した拡散領域に電極を形成す
る等して半導体レーザ装置を製作することを特徴として
いる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る半導体レーザ装置と、その製造方法につ
いて説明する。図１はこの実施形態に係る半導体レーザ
装置の概略的な素子構造を示す図で、図２はその外観形
状を模式的に示す斜視図である。図において２１は
（歪）量子井戸を含み、その上下面にＩnＰからなるク
ラッド層２２,２３を備えた活性層である。またこの活
性層２１には、ＺnおよびＳiをそれぞれ選択的に拡散さ
せて形成されたｐ型拡散層２４およびｎ型拡散層２５が
設けられており、これらのｐ型拡散層２４およびｎ型拡
散層２５によって前記活性層２１に横注入形のｐｎ接合
が形成されている。尚、２６,２７は上記ｐ型拡散層２
４およびｎ型拡散層２５上にそれぞれ形成されたｐ電
極、およびｎ電極である。

【００１７】しかしてクラッド層２２,２３にて挟ま
れ、またｐ型拡散層２４およびｎ型拡散層２５により横
注入形のｐｎ接合を形成してなる活性層２１の上下面に
は、ノンドープの半導体多層膜からなる分布反射型の多
層膜反射鏡３１,３２がそれぞれ直接接着して設けられ
る。特に上面側に設けられた多層膜反射鏡３１は、例え
ば直径１０μｍ程度の円柱形のメサとして形成されてお
り、下面側に設けられた多層膜反射鏡３２は、半導体レ
ーザ装置の基体としての役割を担う、例えばＧaＡs基板
３３を備えた状態のまま前記活性層２１に接着形成され
る。これらの多層反射膜３１,３２の前記活性層２１
（クラッド層２２,２３）への接着は、後述するように
異種基板接着法を用いて行われる。

【００１８】即ち、本発明に係る半導体レーザ装置は、
量子井戸を有する活性層２１をノンドープの半導体多層
膜からなる高反射率の多層膜反射鏡３１,３２にて挟
み、ｐ型拡散層２４およびｎ型拡散層２５によって形成
された横注入形のｐｎ接合により、該活性層２１に横方
向から電流を注入しながら縦方向にレーザ励起し、その
上下面の多層膜反射鏡３１,３２にて高安定に発振動作
するものとなっている。特に電流の注入方向と光の共振
方向とを異ならせることにより、低しきい値電流化を図
っている。また電流注入の際に問題となっていた内部抵
抗を低減し、動作電圧の上昇と発熱を押さえることで消
費電力の少ない半導体レーザ装置を実現している。更に
は活性層２１を量子井戸を混晶化することで屈折率導波
構造を実現し、安定な横モード動作を実現している。

【００１９】次に上述した素子構造の半導体レーザ装置
の詳細につき、その製造工程と共に説明する。図３およ
び図４は本発明に係る半導体レーザ装置の製造工程を分
解して模式的に示している。この半導体レーザ装置は、
先ずｎ-ＩnＰ基板２８上に前述した素子構造を有する活
性層２１を形成すると共に、上記ｎ-ＩnＰ基板２８とは
異なるの半導体基板、即ち、ＧaＡs基板３３上にノンド
ープの半導体多層膜からなる多層膜反射鏡３１,３２を
形成することから開始される。即ち、先ず図３(ａ)に示
すようにｎ-ＩnＰ基板２８を準備し、このｎ-ＩnＰ基板
２８上に、例えばＭＯＣＶＤ法を用いてＧaＩnＡsエッ
チング停止層２９を成長させた後、その上にＩnＰクラ
ッド層２３、（歪）量子井戸および光閉じ込め層を含む
ＩnＧaＡsＰ活性層２１、およびＩnＰクラッド層２２を
順に結晶成長させて、ＩnＰクラッド層２２,２３により
挟まれたＩnＧaＡsＰ活性層２１を積層形成する。

【００２０】次いで上記ＩnＰクラッド層２２,２３によ
り挟まれたＩnＧaＡsＰ活性層２１に対して、先ず所定
のマスクを用いてＳiの雰囲気中で８５０℃、３０分間
の熱処理を施し、図３(ｂ)に示すように前記ＩnＰクラ
ッド層２２からＩnＰクラッド層２３に向けてＳiを選択
的に拡散してｎ型拡散層（Ｓi拡散領域）２５を形成す
る。その後、別のマスクを用いて、ＺnＯの雰囲気中で
５００℃、３０分間の熱処理を施し、これによって前記
ＩnＰクラッド層２２からＩnＰクラッド層２３に向けて
Ｚnを選択的に拡散してｐ型拡散層（Ｚn拡散領域）２４
を形成する。これらのｐ型拡散層（Ｚn拡散領域）２４
とｎ型拡散層（Ｓi拡散領域）２５とは、例えば２μｍ
の間隔を隔てて設けられ、これによって横注入形のｐｎ
接合が形成される（第１の工程）。

【００２１】一方、多層膜反射鏡３１,３２は、図３
(ｃ)に示すように複数のＧaＡs基板３３上に屈折率ｎ₁
の第１の半導体膜としてのＧaＡs層３４と、屈折率ｎ₂
の第２の半導体膜としてのＡlＡs層３５とを、例えばＭ
ＯＣＶＤ法を用いて交互に結晶成長させることによって
積層形成される。ちなみに上記ＧaＡs層３４は波長λの
レーザ光に対して、その膜厚がλ／４ｎ₁となるように
形成され、またＡlＡs層３５はその膜厚がλ／４ｎ₂と
なるように形成される。またここでは上記各多層膜反射
鏡３１,３２は、例えば３０周期（３０対）に亘って積
層形成される。この際、多層膜反射鏡３１,３２におけ
る伝導性を確保するべくドーピングを行わないので、ノ
ンドープの半導体多層膜が実現され、またこれによって
前記波長λのレーザ光に対して９９.９％の高い反射率
を確保した分布反射型（ＤＢＲ）のミラーが実現される
（第２の工程）。

【００２２】以上のような前処理工程（第１および第２
の工程）にて半導体レーザの主体をなす活性層２１を製
作し、また一対の多層膜反射鏡３１,３２をそれぞれ製
作したならば、次に前記前記活性層２１に対する多層膜
反射鏡３１,３２の接着接合が行われる（第３のおよび
第４の工程）。即ち、先ずｎ-ＩnＰ基板２８上に形成し
た活性層２１の上面のＩnＰクラッド層２２の表面をフ
ッ酸を用いて処理すると共に、１つのＧaＡs基板３３上
に形成した多層膜反射鏡（ＤＢＲミラー）３１の表面を
フッ酸により処理する。次いで室温大気中にて上記Ｉn
Ｐクラッド層２２と多層膜反射鏡（ＤＢＲミラー）３１
とをその劈開面を合わせて密着させ、その後、水素雰囲
気中で５００℃程度に加熱して上記ＩnＰクラッド層２
２と多層膜反射鏡３１とを異種基板接着により直接接着
する。しかる後、図４(ａ)に示すように、先ず塩酸を用
いて前記ｎ-ＩnＰ基板２８をエッチング除去し、次いで
硫酸系のエッチング液を用いて前記ＧaＩnＡsエッチン
グ停止層２９を除去してＩnＰクラッド層２３を露出さ
せる（第３の工程）。

【００２３】以上のようにして活性層２１の上面側に多
層膜反射鏡３１を直接接着したならば、次に前記エッチ
ングによって露出したＩnＰクラッド層２３の表面をフ
ッ酸を用いて処理すると共に、別のＧaＡs基板３３上に
形成した多層膜反射鏡（ＤＢＲミラー）３２の表面をフ
ッ酸により処理する。次いで室温大気中にて上記ＩnＰ
クラッド層２３と多層膜反射鏡（ＤＢＲミラー）３２と
をその劈開面を合わせて密着させ、その後、先の異種基
板接着と同様に水素雰囲気中で５００℃程度に加熱して
上記ＩnＰクラッド層２３と多層膜反射鏡３２とを異種
基板接着により直接接着する（第４の工程）。

【００２４】次いで前記活性層２１のｐ型拡散層（Ｚn
拡散領域）２４とｎ型拡散層（Ｓi拡散領域）２５とを
形成した側（上面側）に接着された多層膜反射鏡３１の
基体をなしているＧaＡs基板３３を、図４(ｂ)に示すよ
うにエッチング除去する。その後、露出した多層膜反射
鏡３１上にフォトリソグラフィを用いて形成したマスク
を用いて該多層膜反射鏡３１をエッチング加工し、図４
(ｂ)に示すように円柱状の多層膜反射鏡３１のメサを形
成する。

【００２５】しかる後、上記エッチングによって露出し
たＩnＰクラッド層２２の表面、特にｐ型拡散層（Ｚn拡
散領域）２４およびｎ型拡散層（Ｓi拡散領域）２５の
露出面上にｐ電極２６およびｎ電極２７をそれぞれ形成
する。具体的には図１に示すようにｐ型拡散層（Ｚn拡
散領域）２４の上面にＴi／Ｐt／Ａuからなるｐ電極２
６を形成し、またｎ型拡散層（Ｓi拡散領域）２５の上
面にＡuＧe／Ｎi／Ａuからなるｎ電極２７を形成して半
導体レーザ装置が製作される。

【００２６】かくして上述した如くして製作される半導
体レーザ装置によれば、活性層２１の両面に設けられる
分布反射形の多層膜反射鏡３１,３２がノンドープで高
い反射率特性を有し、該多層膜反射鏡３１,３２での吸
収損失が十分に小さいので、活性層２１における動作し
きい値電流を十分に小さくすることができる。ちなみに
ｐ型拡散層（Ｚn拡散領域）２４とｎ型拡散層（Ｓi拡散
領域）２５との間隔を２μｍとして場合、そのしきい値
電流を１ｍＡと十分に小さくし得ることが確認できた。

【００２７】また前記ｐ型拡散層（Ｚn拡散領域）２４
とｎ型拡散層（Ｓi拡散領域）２５とが活性層２１の幅
方向に設けられ、横注入形のｐｎ接合を形成して活性層
２１への電流注入を前記多層膜反射鏡３１,３２を介す
ることなく行うものとなっている。特に活性層２１（ク
ラッド層２２,２３）と多層膜反射鏡３１,３２との接着
界面を介することなく、光の共振方向とは直交する横方
向に電流注入を行うものとなっている。これ故、上記多
層膜反射鏡３１,３２や接着界面での電圧降下がなく、
その動作しきい値電圧を１.０Ｖ程度と十分に低くし得
ることが確認できた。従って前述した如しきい値電流が
小さいことと相俟って、その消費電力を十分に低くする
ことができた。尚、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。例えば上記実施形態においてはＧa
Ａs層３４とＡlＡs層３５とを交互に積層した３０対の
多層膜反射鏡３１,３２を用いたが、ＧaＡs層３４とＡl
₂Ｏ₃層とからなる多層膜反射鏡３１,３２を用いるよう
にしても良い。この場合には、例えばＧaＡs基板３３上
に膜厚λ／４ｎ₁のＧaＡs層３４と、例えばＡlＡsを酸
化させることで形成される上記Ａl₂Ｏ₃層の屈折率がｎ₃
であるとき、膜厚をλ／４ｎ₃としたＡlＡs層３５とを
ＭＯＣＶＤ法を用いて交互に結晶成長させる。この多層
膜は、例えば５対に亘って形成される。しかる後、上記
多層膜反射鏡を前述した実施形態と同様にしてＩnＰ系
の活性層２１の両面にそれぞれ直接接着し、また一方の
多層膜反射鏡にメサを形成する。

【００２８】次いでこの状態で活性層２１の両面に直接
接着した多層膜反射鏡を水素雰囲気中で４００℃にて加
熱処理し、上記ＡlＡs層３５を選択的に酸化させる。こ
のようなＡlＡsのＡl₂Ｏ₃への選択的な酸化により、こ
こに５対のＧaＡs／Ａl₂Ｏ₃からなる多層膜反射鏡が形
成される。ちなみに上記ＧaＡsとＡl₂Ｏ₃との屈折率差
は十分に高いので、多層膜の対数が５対であっても９
９.９％の高い屈折率を得ることができる。従ってこの
ようなＧaＡs／Ａl₂Ｏ₃からなる多層膜反射鏡を用いた
場合であっても、先の実施形態に係る半導体レーザ装置
と同様な効果が期待できる。

【００２９】また前述した実施形態は、ＧaＩnＡsＰ系
の量子井戸活性層２１を形成した例について述べたが、
ＡlＧaＩnＡs系の活性層であっても良い。この場合、例
えば波長１.３μｍのＡlＧaＩnＡs量子井戸活性層にＺn
およびＳiの選択拡散による横注入形のｐｎ接合を形成
すると同時に上記ＺnおよびＳiの各選択拡散領域を混晶
化するようにすれば良い。このようにＺnおよびＳiの各
拡散領域を混晶化すれば、これらの拡散領域が組成１.
１μｍのバルク層となるので、活性層２１の領域の屈折
率が３.５、また混晶化したバルク層の屈折率が３.３と
なるので、ここに屈折率導波型の横モード特性の安定な
面発光型の半導体レーザ装置を実現することが可能とな
る。

【００３０】更にはここでは、単一の発光源だけを形成
した基本的な半導体レーザ装置について説明したが、レ
ーザ光を効率的に面発光することを利用して複数の発光
源を１次元的に、或いは２次元的に配列した半導体レー
ザアレイとして実現することも勿論可能である。要する
に本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
種基板接合を用いて活性層の両面に設ける半導体多層膜
反射鏡をノンドープとし、また量子井戸を含む活性層に
横注入形のｐｎ接合を形成してレーザ光の共振方向と交
差する向きに電流を注入するようにしているので、高反
射率な多層膜反射鏡とい相俟って動作特性の安定した消
費電力の小さい半導体レーザ装置を実現することができ
る。

【００３２】しかも請求項２に記載するように量子井戸
を含む活性層、特に横注入形のｐｎ接合を形成するｐ型
およびｎ型の拡散領域を混晶化するので、横モード特性
の安定な屈折率導波型の半導体レーザ装置を実現するこ
とができる。更には請求項３に記載するように、活性層
にｐ型およびｎ型の拡散領域を設けて横注入形のｐｎ接
合を形成するので、多層膜反射鏡を介することなく効率
的に電流注入を行うことができる等の効果が奏せられ
る。

【００３３】更には請求項４に記載するように本発明に
係る製造方法によれば、簡易にして効率的に上記素子構
造の半導体レーザ装置を製作することができる等の実用
上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の
概略的な素子構造を示す図。

【図２】本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の
外観を示す斜視図。

【図３】本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の
製造工程を分解して示すもので、特に第１および第２の
工程を説明する為の図。

【図４】本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の
製造工程を分解して示すもので、特に第３および第４の
工程を説明する為の図。

【図５】従来の面発光型半導体レーザ装置の製造工程を
分解して示す図。

【図６】従来の面発光型半導体レーザ装置の図５に示す
製造工程に引き続いて行われる製造工程を示す図。

【符号の説明】

２１量子井戸を含む活性層（ＩnＧaＡsＰ）２２クラッド層（ＩnＰ）２３クラッド層（ＩnＰ）２４ｐ型拡散層（Ｚn拡散領域）２５ｎ型拡散層（Ｓi拡散領域）２６ｐ電極（Ｔi／Ｐt／Ａu）２７ｎ電極（ＡuＧe／Ｎi／Ａu）２８ｎ-ＩnＰ基板２９ＧaＩnＡsエッチング停止層３１多層膜反射鏡（ＧaＡs／ＡlＡs）３２多層膜反射鏡（ＧaＡs／ＡlＡs）３３ＧaＡs基板３４ＧaＡs層３５ＡlＡs層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長λの光に対して屈折率ｎ₁で膜厚が
λ／４ｎ₁の第１の半導体膜と上記波長λの光に対して
屈折率ｎ₂で膜厚がλ／４ｎ₂の第２の半導体膜とを交互
に積層したノンドープの半導体多層膜からなる一対の多
層膜反射鏡と、横注入形のｐｎ接合を有し上記一対の多
層膜反射鏡により上下面が挟まれた活性層とを備えたこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】前記活性層は量子井戸を含み、その一部
が混晶化していることを特徴とする請求項１に記載の半
導体レーザ装置。
【請求項３】前記横注入形のｐｎ接合は、前記活性層
に選択的に設けたｐ拡散領域とｎ拡散領域とにより形成
されることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ
装置。
【請求項４】第１の半導体基板上に下部クラッド層、
量子井戸を含む活性層、上部クラッド層を順に成長させ
た後、上記上部クラッド層上から下部クラッド層に向け
てｐ型不純物およびｎ型不純物をそれぞれ選択的に拡散
して横注入形のｐｎ接合を有するレーザ活性体を形成す
る第１の工程と、複数の第２の半導体基板上に、波長λの光に対して屈折
率ｎ₁で膜厚がλ／４ｎ₁の第１の半導体膜と上記波長λ
の光に対して屈折率ｎ₂で膜厚がλ／４ｎ₂の第２の半導
体膜とをそれぞれ交互に積層して、複数のノンドープの
半導体多層膜を形成する第２の工程と、前記第１の工程で得られたレーザ活性体の上部クラッド
層に前記第２の工程で得られた１つの半導体多層膜を上
側多層膜反射鏡として直接接着した後、前記レーザ活性
体の基体をなす第１の半導体基板を除去する第３の工程
と、上記第１の半導体基板が除去されて露出した前記レーザ
活性体の下部クラッド層に前記第２の工程で得られた別
の半導体多層膜を下側多層膜反射鏡として直接接着する
第４の工程と、次いで前記レーザ活性体の上部クラッド層に直接接着さ
れた上側多層膜反射鏡の基体をなす第２の半導体基板を
除去した後、該上側多層膜反射鏡における半導体多層膜
にメサを形成して前記ｐ型不純物およびｎ型不純物の拡
散領域を露出させる第５の工程とを備えた特徴とする半
導体レーザ装置の製造方法。