JPS59119784A - モニタ付半導体レ−ザ素子 - Google Patents
モニタ付半導体レ−ザ素子Info
- Publication number
- JPS59119784A JPS59119784A JP1954683A JP1954683A JPS59119784A JP S59119784 A JPS59119784 A JP S59119784A JP 1954683 A JP1954683 A JP 1954683A JP 1954683 A JP1954683 A JP 1954683A JP S59119784 A JPS59119784 A JP S59119784A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- photodetector
- groove
- semiconductor laser
- inclinations
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Weting (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は光検出器（モニタ）とレーザとが同一基板（チ
ップ）上に形成しであるモニタ付半導体Ｖ−ザに係シ、
特に両者の十分な光学的結合を達成し得るモニタ付半導
体レーザ素子に関する。
ップ）上に形成しであるモニタ付半導体Ｖ−ザに係シ、
特に両者の十分な光学的結合を達成し得るモニタ付半導
体レーザ素子に関する。
従来の゛この種のモニタ付半導体レープの一例は、Ｉｎ
Ｐ／ＩｎＧａＡＳＦ を用いたダブルへテロ構造の化
合物半導体の結晶にストライプ状の金属電極が付けてあ
シ、かつ当該結晶の中央部で該電極に直交する方向に化
学的あるいは物理的な蝕刻によって蝕刻溝部が形成して
あシ、該溝部に対して片側をレーザとして、また他方の
側を光検出器として用いるものである。なお、該光検出
器とレーザとは同一断面構造を持っているが、電気的に
は逆向きにバイアス電圧を掛けて用いられる（ビー・ア
イ・ミラとケイ・イガによる、アプライド・フィジック
ス−ｖｐ−ズ（Ｂ、工、Ｍｉｌｌｅｒ ａｎｄ Ｋ。
Ｐ／ＩｎＧａＡＳＦ を用いたダブルへテロ構造の化
合物半導体の結晶にストライプ状の金属電極が付けてあ
シ、かつ当該結晶の中央部で該電極に直交する方向に化
学的あるいは物理的な蝕刻によって蝕刻溝部が形成して
あシ、該溝部に対して片側をレーザとして、また他方の
側を光検出器として用いるものである。なお、該光検出
器とレーザとは同一断面構造を持っているが、電気的に
は逆向きにバイアス電圧を掛けて用いられる（ビー・ア
イ・ミラとケイ・イガによる、アプライド・フィジック
ス−ｖｐ−ズ（Ｂ、工、Ｍｉｌｌｅｒ ａｎｄ Ｋ。
Ｉｇａ、 ＡＩ）ｐｌ、 ｐｈｙｓ、 ：［、ｅｔｔ、
） １１７）３７巻４号３３９頁（１９８０年〕）。
） １１７）３７巻４号３３９頁（１９８０年〕）。
ここで、レーザと光検出器とを分離する溝の部分に面す
る両者の蝕刻端面の深さ方向の傾きが適当でないと、両
者の光学的結合が不適切となって所期の機能を望むこと
ができない。即ち、その傾きが大き過ぎると、十分な量
のレーザの出力光が光検出器の活性部分に到達しないし
、一方小さ過ぎると、両者がダブルキャビティを形成す
る結果、不要な相互作用（クロストーク）が起る。しか
しながら、上記の公知例では、溝部に面する両者の端面
の深さ方向のそれぞれの傾きには何も限定力（なされて
いない。ところが、実際には上述のように、この傾きが
重要な意味を持っている。
る両者の蝕刻端面の深さ方向の傾きが適当でないと、両
者の光学的結合が不適切となって所期の機能を望むこと
ができない。即ち、その傾きが大き過ぎると、十分な量
のレーザの出力光が光検出器の活性部分に到達しないし
、一方小さ過ぎると、両者がダブルキャビティを形成す
る結果、不要な相互作用（クロストーク）が起る。しか
しながら、上記の公知例では、溝部に面する両者の端面
の深さ方向のそれぞれの傾きには何も限定力（なされて
いない。ところが、実際には上述のように、この傾きが
重要な意味を持っている。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、その
目的はレーザと光検出器との十分な光学的結合を達成す
ると同時に、両者の間の不要な相互作用を阻止し得る、
蝕刻溝部に面する両者の端面の深さ方向の適正な傾きを
有するモニタ付半導体レーザを提供するにある。
目的はレーザと光検出器との十分な光学的結合を達成す
ると同時に、両者の間の不要な相互作用を阻止し得る、
蝕刻溝部に面する両者の端面の深さ方向の適正な傾きを
有するモニタ付半導体レーザを提供するにある。
この目的を達成するために本発明のモニタ付半導体Ｖ−
ザは、層状結晶の層面に直角な方向に対して５″′以上
１５°以下の角度を有する深さ方向に末広がりの溝部を
有することを特徴としている。
ザは、層状結晶の層面に直角な方向に対して５″′以上
１５°以下の角度を有する深さ方向に末広がりの溝部を
有することを特徴としている。
即ち、溝部に面する光検出器とレーザのそれぞれの端面
の傾きを５°以上にすることによって、光検出器からの
光がＶ−ザに逆浸入しないようにすると同時に、１５°
以下にすることによって、レーザから出た光が十分な量
だけ光検出器の活性層に投射するように設計した。なお
、この角度限界は、ＧａＡｓ／ＧａＡｌ！Ａｓ 、Ｉｎ
Ｐ／ＩｎＧａＡｓＰを用いた波長域０．６〜１．７μｍ
のすべての装置について、−５０℃〜＋１００℃の温度
域において当てはまることがフレネルの法則から導かれ
る。
の傾きを５°以上にすることによって、光検出器からの
光がＶ−ザに逆浸入しないようにすると同時に、１５°
以下にすることによって、レーザから出た光が十分な量
だけ光検出器の活性層に投射するように設計した。なお
、この角度限界は、ＧａＡｓ／ＧａＡｌ！Ａｓ 、Ｉｎ
Ｐ／ＩｎＧａＡｓＰを用いた波長域０．６〜１．７μｍ
のすべての装置について、−５０℃〜＋１００℃の温度
域において当てはまることがフレネルの法則から導かれ
る。
以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例のモニタ付半導体レーザの断
面模式図である。本実施例のモニタ付半導体レーザは、
ＧａＡｓ／ＧａＡＪＡｓによって作られたダブルへテロ
構造の結晶に、湿式化学蝕刻によって、図示のような溝
部を形成することによって、光検出器とレーザを同一基
板上に形成した。この図において、１はｎ型ＧａＡｓ基
板、２はｎ型Ｇ ａ ＡＩ Ａｓクラッド層、３はｎ型
Ｇａ Ａｓ活性層、４はＰ型Ｇａ Ａｌ： Ａｓクラッ
ド層、５はＰ型Ｇａ Ａ ｓキイ２フ層、６は金属電極
、７は光検出部（光検出器１）、８はレーザ部（レーザ
）、９は溝部、１０゜１１は溝部９に面する光検出部７
とレーザ部８のそれぞれの蝕刻端面、１２．１３は蝕刻
端面１０゜１１の傾き、即ち、層状結晶の各層面に対し
て蝕刻端面１０．１１が成す角度である。本発明のモニ
タ付半導体レーザは、蝕刻端面１０．１１の傾き１２．
１３を５°以上１５°以下にすることによって、所期の
目的を達成することができた。即ち、受光効率を７０−
以上に保ち、かつ光検出部７の内部で反射した光がほと
んどレーザ部８に逆浸入しないで、不要な相互作用が起
こらない安定した動作が達成された。なお、５°以上１
５°以下の傾きを得るためには、Ｈ３ＰＯ４：Ｈ２０□
：ＨＯＣ’Ｈ２ＣＨ２０Ｈ（エチレングリコール）の（
１：１：３）の溶液を用いて、蝕刻面の傾きが活性層（
第１図においてはｎＧａＡｓ活性層３）の位置でちょう
ど５°以上１５°以下の角度になるように、側鎖刻面を
観察しつつ蝕刻時間を注意深く管理した。蝕刻溶液はこ
の他に、ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２，Ｈ３ＰＯ４／Ｈ２Ｏ２
、Ｂｒ２／ＣＨ３０Ｈなどを用いてもよい。また、Ｉｎ
ｋ／ＩｎＧａＡｓＰの結晶に溝部９を作るのに用いる蝕
刻溶液としては、ＨＣｔ：ＣＨ３ＣＯ０Ｈ：Ｈ２Ｏ２の
（１：２：１）の溶液がよい。いずれの場合にも、基板
結晶の方位によって蝕刻面の頌き方が異るので、あらか
じめ使用する面方位について、蝕刻特性を把握しておく
必要がある。なお特に、第１図に示すように、蝕刻面が
逆メサ方向、眸ち、少量蝕刻した場合に、断面が上に広
がった俸形１４になるような方向を選んだ場合に、この
角度の制御がうまくいく。
面模式図である。本実施例のモニタ付半導体レーザは、
ＧａＡｓ／ＧａＡＪＡｓによって作られたダブルへテロ
構造の結晶に、湿式化学蝕刻によって、図示のような溝
部を形成することによって、光検出器とレーザを同一基
板上に形成した。この図において、１はｎ型ＧａＡｓ基
板、２はｎ型Ｇ ａ ＡＩ Ａｓクラッド層、３はｎ型
Ｇａ Ａｓ活性層、４はＰ型Ｇａ Ａｌ： Ａｓクラッ
ド層、５はＰ型Ｇａ Ａ ｓキイ２フ層、６は金属電極
、７は光検出部（光検出器１）、８はレーザ部（レーザ
）、９は溝部、１０゜１１は溝部９に面する光検出部７
とレーザ部８のそれぞれの蝕刻端面、１２．１３は蝕刻
端面１０゜１１の傾き、即ち、層状結晶の各層面に対し
て蝕刻端面１０．１１が成す角度である。本発明のモニ
タ付半導体レーザは、蝕刻端面１０．１１の傾き１２．
１３を５°以上１５°以下にすることによって、所期の
目的を達成することができた。即ち、受光効率を７０−
以上に保ち、かつ光検出部７の内部で反射した光がほと
んどレーザ部８に逆浸入しないで、不要な相互作用が起
こらない安定した動作が達成された。なお、５°以上１
５°以下の傾きを得るためには、Ｈ３ＰＯ４：Ｈ２０□
：ＨＯＣ’Ｈ２ＣＨ２０Ｈ（エチレングリコール）の（
１：１：３）の溶液を用いて、蝕刻面の傾きが活性層（
第１図においてはｎＧａＡｓ活性層３）の位置でちょう
ど５°以上１５°以下の角度になるように、側鎖刻面を
観察しつつ蝕刻時間を注意深く管理した。蝕刻溶液はこ
の他に、ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２，Ｈ３ＰＯ４／Ｈ２Ｏ２
、Ｂｒ２／ＣＨ３０Ｈなどを用いてもよい。また、Ｉｎ
ｋ／ＩｎＧａＡｓＰの結晶に溝部９を作るのに用いる蝕
刻溶液としては、ＨＣｔ：ＣＨ３ＣＯ０Ｈ：Ｈ２Ｏ２の
（１：２：１）の溶液がよい。いずれの場合にも、基板
結晶の方位によって蝕刻面の頌き方が異るので、あらか
じめ使用する面方位について、蝕刻特性を把握しておく
必要がある。なお特に、第１図に示すように、蝕刻面が
逆メサ方向、眸ち、少量蝕刻した場合に、断面が上に広
がった俸形１４になるような方向を選んだ場合に、この
角度の制御がうまくいく。
上記のように、本発明のモニタ付半導体レーザは、層状
結晶の層面に直角な方向に対して５°以上１５°以下の
角度を有する深さ方向に末広がりの溝部を有しているこ
とＫより、光検出器の感度を安定させると同時に、レー
ザ出力も安定させ、両者の十分な光学的結合を達成して
両者間の不要な相互作用を防止することができ、単体レ
ーザと同等の出力及びモード特性を得ることができる効
果がある。
結晶の層面に直角な方向に対して５°以上１５°以下の
角度を有する深さ方向に末広がりの溝部を有しているこ
とＫより、光検出器の感度を安定させると同時に、レー
ザ出力も安定させ、両者の十分な光学的結合を達成して
両者間の不要な相互作用を防止することができ、単体レ
ーザと同等の出力及びモード特性を得ることができる効
果がある。
第１図は本発明の一実施例のモニタ付半導体レーザの断
面模式図である。 １−・・ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２− ｎ型Ｇａ Ａ
ＩＡ ｓクラッド層、３−ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ活性層、
４・・・Ｐ型ＧａＡ、／Ａｓクラッド層、５・・・Ｐ型
Ｇ ａ Ａ ｓキク２フ層、６・・・金属電極、７・・
・光検出部、８・・・レーザ部、９・・・溝部、１０．
１１・・・蝕刻端面、１２．１３・・・頌き。 特許出願人 工業技術院長 石 坂 誠 −
面模式図である。 １−・・ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２− ｎ型Ｇａ Ａ
ＩＡ ｓクラッド層、３−ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ活性層、
４・・・Ｐ型ＧａＡ、／Ａｓクラッド層、５・・・Ｐ型
Ｇ ａ Ａ ｓキク２フ層、６・・・金属電極、７・・
・光検出部、８・・・レーザ部、９・・・溝部、１０．
１１・・・蝕刻端面、１２．１３・・・頌き。 特許出願人 工業技術院長 石 坂 誠 −
Claims (1)
- １、化合物半導体の層状結晶の一部分に形成された溝部
によって分離される光検出部とレーザ部とを同一基板上
に有するモニタ付半導体レーザにおいて、上記溝部が、
上記層状結晶の層面に直角な方向に対して５°以上１５
°以下の角度を有する深さ方向に末広がシの溝部である
ことを特徴とするモニタ付半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1954683A JPS59119784A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | モニタ付半導体レ−ザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1954683A JPS59119784A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | モニタ付半導体レ−ザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119784A true JPS59119784A (ja) | 1984-07-11 |
| JPS6359279B2 JPS6359279B2 (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=12002310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1954683A Granted JPS59119784A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | モニタ付半導体レ−ザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119784A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272179A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-02 | Sharp Corp | 薄型の化合物半導体装置の製造法 |
| JPS62195191A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発・受光素子 |
| KR101009652B1 (ko) | 2008-10-24 | 2011-01-19 | 주식회사 에피밸리 | 3족 질화물 반도체 발광소자 |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP1954683A patent/JPS59119784A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272179A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-02 | Sharp Corp | 薄型の化合物半導体装置の製造法 |
| JPS62195191A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発・受光素子 |
| KR101009652B1 (ko) | 2008-10-24 | 2011-01-19 | 주식회사 에피밸리 | 3족 질화물 반도체 발광소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6359279B2 (ja) | 1988-11-18 |
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