JPS5879791A - ２波長埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ - Google Patents

２波長埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ

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JPS5879791A
JPS5879791A JP17804881A JP17804881A JPS5879791A JP S5879791 A JPS5879791 A JP S5879791A JP 17804881 A JP17804881 A JP 17804881A JP 17804881 A JP17804881 A JP 17804881A JP S5879791 A JPS5879791 A JP S5879791A
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Mitsuhiro Kitamura
北村　光弘
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発光波長の異なる２つの埋め込みへテロ構造半
導体レーずが同一半導体基板上にレーザ共振軸に平行に
、互いに並んで配列された２波長埋め込みへテロ構造半
導体レーザに関する。
近年光半導体素子や光ファイバの高品質化が進み、光フ
アイバ通信の実用化が急速に進展をみるに至った。この
光フアイバ通信方式のひとつとして１本の光ファイバに
波長の異なる複数の光ビームを多重して伝送する光フア
イバ波長分割多重伝送方式がある。このような伝送方式
を構成するためには波長の異なる光源・を用意する必要
があシ、本願出願人は特願昭５６−７１６６１号明細書
において波長の異なる複数の埋め込みへテロ構造半導体
レーザを同一半導体基板上に配列した波長多重化埋め込
みへテロ構造半導体レーザアレイを報告した。このレー
ザアレイは、複数回のエピタキシャル成長、過程により
て得られる多波長レーザウェファを用いて、メサエッチ
ング、および埋め込み成長を行なうことにより大きく異
なる発振波長の埋め込みへテロ構造半導体レーザを集積
化した多波長レーザアレイである。しかしながら、この
例においては多波長のレーザウェファを作製するために
複数回のエピタキシャル成長過程を必要としてお９、さ
らに埋め込み成長を行なうため、たとえば２波長の光源
を得るためには、２波長レーザウエフアを得るための２
回の結晶成長、および埋め込み成長を含めて合計３回の
エピタキシャル成長過程を必要とした。そのためにエピ
タキシャル成長の回数が重なるにつれ、最初に成長させ
た活性層あるいはクラッド層が熱的なダメージを受けや
すく、シ九がって製造の歩留り、再現性が患いという欠
点があった。
本発明の目的は上記の欠点を除去し、波長範囲が広くと
れ、発振しきい値電流が小さく、高性能な埋め込みへテ
ロ構造半導体レーザが同一半導体基板上に並列に配置さ
れ、製造歩留シのよい２波長埋め込み一＼テロ構造半導
体レーザを提供することにある。
本発明によれば活性層の周囲がよプエネルギーギャップ
が大−きく屈折率が小さな半導体材料でおおわれている
２つの埋め込みへテロ構造半導体レーザが同一半導体基
板上に並列に配置され、隣り合う埋め込みへテロ構造半
導体レーザの活性層の発光波長が異な９、隣ｐ合う埋め
込みへテロ構造半導体レーザの間を異なる導電型の半導
体層が電流ブロック層となるぺ〈交互に積層されてなる
２波長埋め込みへテロ構造半導体レーザにおいて、半導
体基板が１つのメサストライプと、それに平行な溝を含
み、メサストライプの上面、および溝部分に発光波長の
異なる活性層が埋め込まれて形成されていることを特徴
とする２波長埋め込みへテロ構造半導体レーザが得られ
る。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例の２波長埋め込みへテロ構造半
導体レーザの斜視図である。まず（１００）ｎ−ＩｎＰ
基板１０１に幅約２μｍ、高さ約２μｍのメサストライ
プ１０２、および幅約２μ肌、深さ０．５μｍの溝１０
３を＜０１１＞方向に平行に形成する。このようにして
得られた半導体基板上にエピタキシャル成長法にエリｎ
−ＩｎＰ／＜ソファ層１０４、Ｉ　ｎ　１−ｘ　Ｇａ　
ｘＡｓ　ｘ−ｙ　Ｐｙ活性１１１０５、ｐ−ＩｎＰ電流
電流クロッ２層１０６ｎ１−ｘ’Ｇａｘ’ム８１−ｙ’
Ｐｙ’　　（ｘ’キｘ　、　ｙＩキｙ）活性層１０７、
ｎ−ＩｎＰ電流プ１ｉｌｙり層１０８、ｐ−ＩｎＰ埋め
込みｍ１０９、ｎ−ＩｎＱａＡｓＰ　電極層１１０を順
次結晶成長させる。この際はじめのｏ−ＩｎＰ／＜ｙフ
ァ層１０４、およびＩｎ５−ｘＧａｘＡｓｘ−ｙＰｙ活
性層１０５はメサストライプ１０２の上面には積層させ
ず、Ｉｎｘ−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ活性層１０５は溝
１０３のふちで途切れるように成長させ、さらにｐ−Ｉ
ｎＰ電流電流クロッ２層１０６びｎ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層１０８はメサ１０２の上面に積層しないように、Ｉ
ｎ１−ｘ’Ｇａｘ’Ａｓ５−ｙ’Ｐｙ’活性層１０７は
メサ１０２の上面に孤立するように成長させる。このよ
うなことは成長溶液の過飽和度を調節するなど、成長条
件を適当に選ぷことにより容易に達成できる。このよう
にして発光波長の大きく異なった２つのＢＨ−ＬＤｌＢ
ｌ、１５２が同一半導体基板上に集積化された２波長Ｂ
）ｌ−ＬＤがただ一回のエピタキシャル結晶成長法で製
作でき、メサストライプの幅、高さ、用いる成長溶液の
過飽和度をそれぞれ適当に定めることにより、結晶成長
の再現性はきわめて良く、製造歩留やも大幅に向上した
。２つのＢＨ−ＬＤｌＢｌと１５２とはたとえばプロト
ン注入によって形成された絶縁化層１１３によりて電気
的に絶縁され、Ｚｎ選択拡散層１１１，１１２を介して
ｐ形オー電ツク性電極１１５，１１６によって独立に駆
動させることができる。なおｎ形オーンツク性電極１１
７は２つのＢＨ−ＬＤＫ共通である。この実施例では、
第１のＢＨ−ＬＤｌＢｌの発振波長をＬ　２５１１＠に
第２のＢＨ−ＬＤの発振波長をＬ３５＃軍となるように
設定した。これらのＢＨ−ＬＤがそれぞれ発振しきい値
電流２Ｑ　篤Ａ　＠　２５１１ＬＫ微分量子効率がとも
に４０Ｉｓである２波長ＢＨ−ＬＤを得た。
上記の実施例において示したように本発明の２波長ＢＨ
−ＬＤにおいて一発振波長の大きく異なるＢＨ−ＬＤを
同一半導体基板上に配列した素子がただ一回のエピタキ
シャル成長によって得られ複数回のエビタキ７ヤル成長
を必要とするも、のと比べて熱ダメージ等の悪影譬がま
ったく無い。したがって結晶成長の再現性、製造歩留り
が良い。
なお、本発明の実施例においては２つのＢＨ−ＬＤを絶
縁するためにプリトン注入による絶縁化層を用いたが、
仁のような方法に限ら′ず、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層１０
９をつきぬけるまでエツチングすることによシミ気的な
絶縁を行なってもよい。また基板上の溝１０３は底の平
らな溝に限らずＶ字型の溝であってもさしつかえない。
またより長波長の例えば１．５μ票帯のＢＨ−ＬＤを作
りこむ場合には通常のように波長１．５μ重組成の活性
層の直上に活性層とまったく同じように、波長組成１．
３μｍ程度のＩｎＱａＡｓＰ　　アンチメルトバック層
を積層させればよい。
上述しえように本発明の特徴は、発光波長が大きぐ異な
り、高性能な２つのＢＨ−１，Ｄがただ１回のエピタキ
シャル成長法によって得られ、しだがって素子製作の再
現性、歩留りがきわめて艮いことである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の斜視図である。 図中１０１は（１００）ｎ−ＩｎＰ基板、１０２はメサ
ストライプ、１０３はストライプ状の溝、１０４はｎ−
ＩｎＰバッファ層、１０５けＩｎｔ−ｘＧａｘＡｓｘ−
ｙＰｙ活性層、１０６はｐ−ＩｎＰ電流ブロック層、１
０７はＩｎｘ−ｘ’Ｇａｘ’Ａｓｔ−ｙ’Ｐｙｌ　　（
ｘＩキｘ　、　Ｖ＋キｙ）活性層、１０８はｎ−ＩｎＰ
電流ブロック層、１０９はｐ−ＩｎＰ埋め込み層、１１
０はｎ−ＩｎＱａＡｓＰ電極層、１１１，１１２はＺｎ
拡散領域、１１３は絶縁化層、１１４は８　ｉ０２絶縁
膜、１１５，１１６はｐ形オーξツク性電極、１１７は
ｎ形オーｉｙり性電極、１５１．１５２ｔｌｊそれぞれ
発振波長の異なるＢ）ｌ−ＬＤである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 活性層の周囲がよりエネルギーギャップが大きく屈折率
    が小さな半導体材料でおおわれている２つの埋め込みへ
    テロ構造半導体レーザが同一半導体基板上に並列に配置
    され、隣シ合う前記埋め込みへテロ構造半導体レーザの
    活性層の発光波長が異なり、隣シ合う前記埋め込みへテ
    ロ構造半導体レーザの間を異なる導電部の半導体層が電
    流ブロック層となるべく交互に積層されてなる２波長埋
    め込みへテロ構造半導体レーザにおいて、前記半導体基
    板が１つのメサストライプと、それに平行な溝を含み、
    前記メサストライプの上面、および前記溝部分に発光波
    長の異なる活性層が埋め込まれて形成されていることを
    特徴とする２波長埋め込みへテロ構造半導体レーザ。
JP17804881A 1981-11-06 1981-11-06 ２波長埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ Pending JPS5879791A (ja)

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