JPS5842284A - 半導体レ−ザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS5842284A JPS5842284A JP56139730A JP13973081A JPS5842284A JP S5842284 A JPS5842284 A JP S5842284A JP 56139730 A JP56139730 A JP 56139730A JP 13973081 A JP13973081 A JP 13973081A JP S5842284 A JPS5842284 A JP S5842284A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- crystal layer
- excitation region
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、分布ブラッグ反射型の半導体レーデ装置およ
びその製造方法の改良に関する。
びその製造方法の改良に関する。
半導体レーデ装置の室温における連続発振が報告されて
以来、現在では各種の特殊機能を備えたものが数多く開
発されている。これらのうちで、層表面上に形成された
周期的凹凸（回折格子）を応用した分布ブラッグ反射型
（ＤＢＲ）レーデ装置は、回折格子の周期で決まる単一
波長のレーデ発振が可能であシ、その実用化が進められ
ている。
以来、現在では各種の特殊機能を備えたものが数多く開
発されている。これらのうちで、層表面上に形成された
周期的凹凸（回折格子）を応用した分布ブラッグ反射型
（ＤＢＲ）レーデ装置は、回折格子の周期で決まる単一
波長のレーデ発振が可能であシ、その実用化が進められ
ている。
第１図は従来のＤＢＲレーデ装置の概略構成を示す断面
模式図である。半導体“基板１上にエビ常活性層３と光
導波路層２或いはクラッド層４との間に形成される。各
層ｚ、ｓ、４の成長稜、ホトリンダラフイや化学エツチ
ング技術等にょシ励起領域Ｐをメサ状に形成し、非励起
領域。
模式図である。半導体“基板１上にエビ常活性層３と光
導波路層２或いはクラッド層４との間に形成される。各
層ｚ、ｓ、４の成長稜、ホトリンダラフイや化学エツチ
ング技術等にょシ励起領域Ｐをメサ状に形成し、非励起
領域。
は光導波路層２近傍までエツチング除去する。
その後、非励起領域ｑの表面に２光束干渉法等なお、活
性層１と先導波路層２とは組成的に全く同じものを用い
る場合もあるが非励起領域での吸収損失を下げるため、
一般に光導波層２の組成を活性層３における発光波長に
対し透明なる発光層（活性層３）と非励起領域ＱＫおけ
る光導波路層２との接続が不連続であるため、この不連
続部で不要な反射を生じる。この丸め、発振モードの完
全なる単一化をはかシ得ない。
性層１と先導波路層２とは組成的に全く同じものを用い
る場合もあるが非励起領域での吸収損失を下げるため、
一般に光導波層２の組成を活性層３における発光波長に
対し透明なる発光層（活性層３）と非励起領域ＱＫおけ
る光導波路層２との接続が不連続であるため、この不連
続部で不要な反射を生じる。この丸め、発振モードの完
全なる単一化をはかシ得ない。
また、前記２光束干渉法で周期的凹凸を形成する場合、
励起領域Ｐのメサ形状が影となりメサ部近傍の先導波路
層２０表面に凹凸が形成されない虞れがある。さらに、
凹凸が形成されたとしても、メサ部周辺からの不要な干
渉によシ所能で、かつ波長贅沢性に優れた半導体レーザ
装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は
上記した半導体レーデ装置の製造方法を提供することに
ある。
励起領域Ｐのメサ形状が影となりメサ部近傍の先導波路
層２０表面に凹凸が形成されない虞れがある。さらに、
凹凸が形成されたとしても、メサ部周辺からの不要な干
渉によシ所能で、かつ波長贅沢性に優れた半導体レーザ
装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は
上記した半導体レーデ装置の製造方法を提供することに
ある。
まず、本発明の概要を親切する０本発明の構造上の特徴
は、励起領域の異種接合からなる発光層゛が非励起領域
の屈折率最大層に略連続するように形成したことである
。また、製造方法における特徴は、半導体基板上に該基
板と同種伝導型の半導体結晶層を少なくとも一層成長せ
しめ、この半導体結晶層の屈折率最大層或いはそれに隣
接する層表面に所定周期の凹凸を形成したのち、この凹
凸が形成された半導体結晶層上グし、しかるのち露出し
た半導体基板上に発光層を含む少なくとも１層の半導体
結晶層を成長せしめるようにしたことである。
は、励起領域の異種接合からなる発光層゛が非励起領域
の屈折率最大層に略連続するように形成したことである
。また、製造方法における特徴は、半導体基板上に該基
板と同種伝導型の半導体結晶層を少なくとも一層成長せ
しめ、この半導体結晶層の屈折率最大層或いはそれに隣
接する層表面に所定周期の凹凸を形成したのち、この凹
凸が形成された半導体結晶層上グし、しかるのち露出し
た半導体基板上に発光層を含む少なくとも１層の半導体
結晶層を成長せしめるようにしたことである。
したがって本発明によれば、発光層と光導波路層との接
続が略連続するので、その接続部で不要な反射が生じる
勢のことを未然に貼止することができ、これによシ発振
モードの完全なる単一化をはかり得る。すなわち、波長
選択性の向上をはかり得る。しかも、励磁領域のストラ
イプ構造が埋め込み構造となシ、励磁領域に光導波路層
が存在しないことになるので、駆動電流を小さくするこ
とができる。すなわち、低しきい値動作が可能となる。
続が略連続するので、その接続部で不要な反射が生じる
勢のことを未然に貼止することができ、これによシ発振
モードの完全なる単一化をはかり得る。すなわち、波長
選択性の向上をはかり得る。しかも、励磁領域のストラ
イプ構造が埋め込み構造となシ、励磁領域に光導波路層
が存在しないことになるので、駆動電流を小さくするこ
とができる。すなわち、低しきい値動作が可能となる。
また、２光束干渉法等で周期的凹凸を形成する際に、従
来方法の如く励磁領域のメサ部が影になる等の不都合が
ないので、上記凹凸を励磁領域近傍まで精度良く形成し
得る等の効果を奏する。
来方法の如く励磁領域のメサ部が影になる等の不都合が
ないので、上記凹凸を励磁領域近傍まで精度良く形成し
得る等の効果を奏する。
エツチング部を除く上面にはＮ −１１（１−ｘ）（４
ｘＡ畠ｙＰ（１−ｙ）結晶層１２およびＮ−Ｉす結晶層
ＩＪがそれぞれ成長形成されている。 Ｎ−ＩＩＰ結晶
層１１の表面には一定周期の凹凸が形成されている、こ
の凹凸の周期は発振波長を決定するものであり、約ｘ９
ｏｏ（Ｘ）Ｋ設定されている。
ｘＡ畠ｙＰ（１−ｙ）結晶層１２およびＮ−Ｉす結晶層
ＩＪがそれぞれ成長形成されている。 Ｎ−ＩＩＰ結晶
層１１の表面には一定周期の凹凸が形成されている、こ
の凹凸の周期は発振波長を決定するものであり、約ｘ９
ｏｏ（Ｘ）Ｋ設定されている。
そして、Ｎ−ＩｍＰ結晶層１３の上面には、Ｓ五〇ｓ等
からなる絶縁膜１゛４が形成されている。こζで、上記
結晶層１２は波長換算で１．１５（μｍ〕に（一方、前
記Ｎ−１１４Ｐ結晶基板１１のストライプエツチング部
には、Ｎ−ＩＩＰ結晶層１５、Ｎ Ｉ １１（１−ｘ
） Ｇ＆ｘ Ａ ＠ ｙ Ｐ （１−ｔ ）結晶層１
ｇ、Ｐ−ＩｍＰ結晶層１７およびＰ−Ｉｉ（１，）Ｇ＠
ｘＡ４．Ｐ（１−、）結晶層１８がそれぞれ上記ＪｌＮ
ＫｌＮ形成されている。
からなる絶縁膜１゛４が形成されている。こζで、上記
結晶層１２は波長換算で１．１５（μｍ〕に（一方、前
記Ｎ−１１４Ｐ結晶基板１１のストライプエツチング部
には、Ｎ−ＩＩＰ結晶層１５、Ｎ Ｉ １１（１−ｘ
） Ｇ＆ｘ Ａ ＠ ｙ Ｐ （１−ｔ ）結晶層１
ｇ、Ｐ−ＩｍＰ結晶層１７およびＰ−Ｉｉ（１，）Ｇ＠
ｘＡ４．Ｐ（１−、）結晶層１８がそれぞれ上記ＪｌＮ
ＫｌＮ形成されている。
そして、Ｎ−ＩＩＰ結晶基板１１の下面に電極１９（活
性層）は波長換算で１．３〔μｍ〕のバンドイヤラグを
有するものであシ、上記結晶層１１は波長換算で１．１
〔μｍ〕のバンドギャップを有し電極２０との接触抵抗
を下げるためのものである。
性層）は波長換算で１．３〔μｍ〕のバンドイヤラグを
有するものであシ、上記結晶層１１は波長換算で１．１
〔μｍ〕のバンドギャップを有し電極２０との接触抵抗
を下げるためのものである。
このような構成であれば、結晶層１５が発光単一化をは
かシ得る。さらに１発光層となる結晶層１６を含む励起
領域が、所謂埋め込み構造となっておシ励起領域に結晶
層１１．１１が存在しないので、低しきい値動作が可能
になる等の効果を奏する。
かシ得る。さらに１発光層となる結晶層１６を含む励起
領域が、所謂埋め込み構造となっておシ励起領域に結晶
層１１．１１が存在しないので、低しきい値動作が可能
になる等の効果を奏する。
次に、本実施例装置の製造方法について説明する。第３
図（ａ）〜（・）は実施例装置の製造工程を示す模式図
である。ｔず、第３図（１）Ｋ示す如くＮ−Ｉ、Ｐ結晶
基板ＪＪ上Ｋ Ｎ −１１１（ｔ−ｘ）ＧＩｘＡｌｌｙ
Ｐ（ｆｆ）結晶層１ｚおよびＮ−ｘ＠ｐ結晶層１３を順
次成長形成する。そして、Ｎ−を早ｐ結晶層１１の表面
に２光束干渉法および化学エツチング法等を用い、第３
図（ｂ）に示す如く所定周期の凹凸（回折格子）に長い
ストライブ状の矩形窓２４ｍを形成するーそして、この
絶縁膜１４をマスクとして化学エツチング法によシ、前
記各結晶層３３．１２を前記結晶基板１１に至る深さま
で選択エツチングする。なお、第３図（ｄ）は同図（、
）の矢視Ａ−Ａ断面で示すものを上記エツチングした後
の状態を示す。次に、露出したＮ−Ｉ％Ｐ結晶基板１１
上に第３図（・）に示す如（Ｎ−ｂａｒ結晶層１５、Ｎ
−ｌ５ｒ（１−１）ＧａｚＡｓｙ Ｐ（１−ｙ）結晶層
Ｊ ６ 、Ｐ−ＩＲＰ結晶層１１およびＰ −１１１（
ｔ−ｘ）Ｇ！１ｘＡｌｙＰ（１−ｙ）結、」。
図（ａ）〜（・）は実施例装置の製造工程を示す模式図
である。ｔず、第３図（１）Ｋ示す如くＮ−Ｉ、Ｐ結晶
基板ＪＪ上Ｋ Ｎ −１１１（ｔ−ｘ）ＧＩｘＡｌｌｙ
Ｐ（ｆｆ）結晶層１ｚおよびＮ−ｘ＠ｐ結晶層１３を順
次成長形成する。そして、Ｎ−を早ｐ結晶層１１の表面
に２光束干渉法および化学エツチング法等を用い、第３
図（ｂ）に示す如く所定周期の凹凸（回折格子）に長い
ストライブ状の矩形窓２４ｍを形成するーそして、この
絶縁膜１４をマスクとして化学エツチング法によシ、前
記各結晶層３３．１２を前記結晶基板１１に至る深さま
で選択エツチングする。なお、第３図（ｄ）は同図（、
）の矢視Ａ−Ａ断面で示すものを上記エツチングした後
の状態を示す。次に、露出したＮ−Ｉ％Ｐ結晶基板１１
上に第３図（・）に示す如（Ｎ−ｂａｒ結晶層１５、Ｎ
−ｌ５ｒ（１−１）ＧａｚＡｓｙ Ｐ（１−ｙ）結晶層
Ｊ ６ 、Ｐ−ＩＲＰ結晶層１１およびＰ −１１１（
ｔ−ｘ）Ｇ！１ｘＡｌｙＰ（１−ｙ）結、」。
かくして本実施例方法によれば、前記Ｎ−ｌ１ｒＰ結晶
層ＩＪ表面に２光束干渉法等により所定周期の凹凸を形
成する際、該表面が平坦であり、かつ従来のように励起
領域のメサ部が存在しないので、上記凹凸を精度良く形
成することができる。さらに、前記結晶層［２，Ｊｊを
選択エツチングしたのち、このエツチング部に励起領域
となる結晶層１５〜１８を埋め込むようにしているので
、Ｎ −Ｉ Ｅｌ （１−ｚ）Ｇ ａｚ Ａ ｍ ｙ
Ｐ （１−ｙ ）結晶層１６（活性層）とＮ −Ｉｎ（
１−、）Ｏｓ！ＡＩ、ｐ（ｉ−、）結晶層１２（光導波
路層）とを連続して形成せしめることができる。ここで
、活性層１６は２度目の結晶成長時に第４図或いは第５
図に示す如く若干上下方向に−１することがあるが、光
の進方方向に対し活性層１６および光導波路層１２が略
連続になっていれば、何ら差し支えなができる。
層ＩＪ表面に２光束干渉法等により所定周期の凹凸を形
成する際、該表面が平坦であり、かつ従来のように励起
領域のメサ部が存在しないので、上記凹凸を精度良く形
成することができる。さらに、前記結晶層［２，Ｊｊを
選択エツチングしたのち、このエツチング部に励起領域
となる結晶層１５〜１８を埋め込むようにしているので
、Ｎ −Ｉ Ｅｌ （１−ｚ）Ｇ ａｚ Ａ ｍ ｙ
Ｐ （１−ｙ ）結晶層１６（活性層）とＮ −Ｉｎ（
１−、）Ｏｓ！ＡＩ、ｐ（ｉ−、）結晶層１２（光導波
路層）とを連続して形成せしめることができる。ここで
、活性層１６は２度目の結晶成長時に第４図或いは第５
図に示す如く若干上下方向に−１することがあるが、光
の進方方向に対し活性層１６および光導波路層１２が略
連続になっていれば、何ら差し支えなができる。
第１図は従来のＤＢＲレーデ装置の概略構成を示す断面
模式図、第２図は本発明の一実施例装置の概略構成を示
す断面模式図、第３図（、）〜（−）は上記実施例装置
の製造工程を示す模式図、第４図および第５図はそれぞ
れ上記実施例の作用を説明する丸めの断面模式図である
。 １１− Ｎ −ＩｎＰ結晶基板、 Ｉ Ｊ ・・・Ｎ−
Ｉｎ（１−Ｘ）Ａ ｓ、Ｐ 、 、−ｙ）結晶層（活性
層）、１７・・・Ｐ−ＩｎＰ結晶層、１ ｇ ＝ Ｐ−
Ｉｎ（ｔ−３６ＧａｚＡｉｙＰ（１−ｙ）結晶層、１９
．２０・・・電極。 、ｌ−寧政輯艮Ｌ 局緻蝋− １ｉｔ＠ 第２Ｗ１ ９ １！３図 第３図 （ｂ）、 （ｃ） 「 （ｄ） ４
模式図、第２図は本発明の一実施例装置の概略構成を示
す断面模式図、第３図（、）〜（−）は上記実施例装置
の製造工程を示す模式図、第４図および第５図はそれぞ
れ上記実施例の作用を説明する丸めの断面模式図である
。 １１− Ｎ −ＩｎＰ結晶基板、 Ｉ Ｊ ・・・Ｎ−
Ｉｎ（１−Ｘ）Ａ ｓ、Ｐ 、 、−ｙ）結晶層（活性
層）、１７・・・Ｐ−ＩｎＰ結晶層、１ ｇ ＝ Ｐ−
Ｉｎ（ｔ−３６ＧａｚＡｉｙＰ（１−ｙ）結晶層、１９
．２０・・・電極。 、ｌ−寧政輯艮Ｌ 局緻蝋− １ｉｔ＠ 第２Ｗ１ ９ １！３図 第３図 （ｂ）、 （ｃ） 「 （ｄ） ４
Claims (2)
- （１）電流注入によシレーデを励起する励起領域と上記
レーザの分布反射鋺となる周期的凹凸略連続してなるこ
とを特徴とする半導体レーデ装置。 - （２） 半導体基板上に該基板と同種伝導型の半導体
結晶層を少々くとも１層成長せしめる工程と、上記半導
体結晶層の屈折率最大となる層或いはそれに隣接する層
の表面に所定周期の凹凸体結晶層を前記半導体基板に至
る深さまでストライブ状に選択エツチングする工程と、
しかるのち露出した半導体基板上に発光層を含む少なく
とも１層の異種伝導型の半導体結晶層を成長
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56139730A JPS5842284A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56139730A JPS5842284A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842284A true JPS5842284A (ja) | 1983-03-11 |
| JPS6237908B2 JPS6237908B2 (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=15252046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56139730A Granted JPS5842284A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842284A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6088122A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-17 | Toray Ind Inc | ナイロン６６繊維の溶融紡糸巻取方法 |
| JPH01111011A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-27 | Unitika Ltd | ナイロン４６繊維の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5121487A (ja) * | 1974-08-16 | 1976-02-20 | Hitachi Ltd | Handotaireeza |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP56139730A patent/JPS5842284A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5121487A (ja) * | 1974-08-16 | 1976-02-20 | Hitachi Ltd | Handotaireeza |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6088122A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-17 | Toray Ind Inc | ナイロン６６繊維の溶融紡糸巻取方法 |
| JPH01111011A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-27 | Unitika Ltd | ナイロン４６繊維の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6237908B2 (ja) | 1987-08-14 |
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