JPS59126693A - 分布帰還型半導体レ−ザおよびその製造方法 - Google Patents
分布帰還型半導体レ−ザおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPS59126693A JPS59126693A JP58001894A JP189483A JPS59126693A JP S59126693 A JPS59126693 A JP S59126693A JP 58001894 A JP58001894 A JP 58001894A JP 189483 A JP189483 A JP 189483A JP S59126693 A JPS59126693 A JP S59126693A
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- Japan
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- layer
- mesa
- semiconductor laser
- diffraction grating
- distributed feedback
- 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.)
- Pending
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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)
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- 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】
この発明は、分布帰還型半導体レーザおよびその製造方
法に関する。
法に関する。
分布帰還型半導体レーザは、利得媒質を有する活性領域
または外部の導波路領域に波長選択性を有する回折格子
を設けたもので、直流動作時または直接変調時にも単−
縦姿態発振し、しかも変調周波数を上げてもスペクトル
幅が従来のファゾリペロー型半導体レーザに比べてそれ
ほど広がらないことから、長距離かつ広帯域の光通信シ
ステムに不可欠な光源として知られている。
または外部の導波路領域に波長選択性を有する回折格子
を設けたもので、直流動作時または直接変調時にも単−
縦姿態発振し、しかも変調周波数を上げてもスペクトル
幅が従来のファゾリペロー型半導体レーザに比べてそれ
ほど広がらないことから、長距離かつ広帯域の光通信シ
ステムに不可欠な光源として知られている。
ところで、従来の分布帰還型半導体レーザは、低しきい
値電流動作をさせ、かつ単−横姿態発振させるために第
１図に示すような埋め込み構造をとっている。そのため
、この分布帰還型半導体レーザを製造する場合に、ます
液相エピタキシャル成長によりＩｎＰ基板基板ｌ−表面
上にｎ−ＩｎＰ層１１およびＧａ１ｎＡｓＰ活性層１５
を成長させ、フォトエツチング技術を用い定ピツチの回
折格子を表面につける。そしてこの上に再び液相エピタ
キシャル成長によってＧａ１ｎＡｓＰアンチメルトバッ
ク層１Ｂ、 ｐ−１ｎＰ層１７およびＧａｌｎＡｓＰ層
１Ｂを順次成長させた後、エツチングにより凸部１４を
ストライプ状に形成し、その後再び液相エピタキシャル
成長によりｐ−１ｎＰ Ｊｉｊ１２およびｎ−１ｎＰ層
！３を順次この凸部１４の両脇に埋め込み成長させるよ
うにしている。
値電流動作をさせ、かつ単−横姿態発振させるために第
１図に示すような埋め込み構造をとっている。そのため
、この分布帰還型半導体レーザを製造する場合に、ます
液相エピタキシャル成長によりＩｎＰ基板基板ｌ−表面
上にｎ−ＩｎＰ層１１およびＧａ１ｎＡｓＰ活性層１５
を成長させ、フォトエツチング技術を用い定ピツチの回
折格子を表面につける。そしてこの上に再び液相エピタ
キシャル成長によってＧａ１ｎＡｓＰアンチメルトバッ
ク層１Ｂ、 ｐ−１ｎＰ層１７およびＧａｌｎＡｓＰ層
１Ｂを順次成長させた後、エツチングにより凸部１４を
ストライプ状に形成し、その後再び液相エピタキシャル
成長によりｐ−１ｎＰ Ｊｉｊ１２およびｎ−１ｎＰ層
！３を順次この凸部１４の両脇に埋め込み成長させるよ
うにしている。
なお１９はＡｕ−Ｚｎよりなる正電極、２０はＡｕ−９
ｎよりなる負電極である。このように３回の液相エピタ
蒙シャル成長が必要であるため製造上の歩留まりが低い
という問題がある。すなわちｐ−１ｎＰ層１２およびｎ
−１ｎＰ １ｊ１３よりなる電流狭窄層が活性層１５付
近に正確に位置するよう制御することが難しく、完全に
漏れ電流を防ぐことができないことと、もうひとつは、
活性層１５のストライプの幅が３〜４ＩＬｍと細いため
埋め込み成長の際にメルトバックや熱分解のためにスト
ライプ状活性層１５が分断または消失してしまうことが
起こるからである。
ｎよりなる負電極である。このように３回の液相エピタ
蒙シャル成長が必要であるため製造上の歩留まりが低い
という問題がある。すなわちｐ−１ｎＰ層１２およびｎ
−１ｎＰ １ｊ１３よりなる電流狭窄層が活性層１５付
近に正確に位置するよう制御することが難しく、完全に
漏れ電流を防ぐことができないことと、もうひとつは、
活性層１５のストライプの幅が３〜４ＩＬｍと細いため
埋め込み成長の際にメルトバックや熱分解のためにスト
ライプ状活性層１５が分断または消失してしまうことが
起こるからである。
、この発明は上記に鑑み、製造上の歩留まりを向上させ
、より大量生産および工業化に適した分布帰還型半導体
レーザおよびその製造方法を提供することを目的とする
。
、より大量生産および工業化に適した分布帰還型半導体
レーザおよびその製造方法を提供することを目的とする
。
以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。まず、第２図に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板
３０の一表面に塩酸系エッチャントを作用させて、幅４
〜ＩＱＩＬｍの凸形のメサ状ストライプ３１がＩｎＰ基
板３０の一表面上において（０１１）方向に形成される
ようエツチングを行なう、つぎにこのＩｎＰ基板３０の
一表面の全面にＨｅ−Ｃｄレーザ光干渉露光装置により
へき開面４１に対して平行にピッチが２０００〜２５０
０Ａの回折格子（すなわち周期的な厚みの変動）３２を
設ける。その後、通常の液相エピタキシャル成長により
、まず、第３図に示すようにアンドープのＧａｌｎＡｓ
Ｐ層３３をＩｎＰ基板３０の一表面の全面に厚さ０．０
５〜０．３１Ｌｍ程に成長させる。こうしてメサ状スト
ライプ３１の頂上表面上にもＧａｌｎＡｓＰ層３３が成
長し、この層が活性層３４となる。このＧａＩｎＡｓＰ
活性層３４の各元素の組成比は、発振波長に応じて決定
される。また図示しないが、さらにこのＧａ１ｎＡｓＰ
活性層３４の上に、つぎに行なわれるＩｎＰクラッド層
３５の成長の際のメルトバックを防止するためのＧａ１
ｎＡｓＰアンチメルトバック層（アンドープ）を成長さ
せる場合もある。さらに、こノＧａ１ｎＡｓＰ層３３．
３４の上に、ＩｎＰ基板３０の一表面の全面にわたって
ｐ−１ｎＰクラツド層３５を成長させ、これにひきつづ
きオーミックコンタクト用の７−Ｇａ１ｎＡｓＰキャッ
プ層（Ｚｎドープ）３６を成長させる。これらのＧａ１
ｎＡｓＰ暦３３、＋ ３４、ｐ−１ｎＰクラツド層３５およびｐ −ＧａＩｎ
ＡｓＰキャップ層３６の結晶成長は１回の液相エピタキ
シャル成長により順次連続して行なわれる。
説明する。まず、第２図に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板
３０の一表面に塩酸系エッチャントを作用させて、幅４
〜ＩＱＩＬｍの凸形のメサ状ストライプ３１がＩｎＰ基
板３０の一表面上において（０１１）方向に形成される
ようエツチングを行なう、つぎにこのＩｎＰ基板３０の
一表面の全面にＨｅ−Ｃｄレーザ光干渉露光装置により
へき開面４１に対して平行にピッチが２０００〜２５０
０Ａの回折格子（すなわち周期的な厚みの変動）３２を
設ける。その後、通常の液相エピタキシャル成長により
、まず、第３図に示すようにアンドープのＧａｌｎＡｓ
Ｐ層３３をＩｎＰ基板３０の一表面の全面に厚さ０．０
５〜０．３１Ｌｍ程に成長させる。こうしてメサ状スト
ライプ３１の頂上表面上にもＧａｌｎＡｓＰ層３３が成
長し、この層が活性層３４となる。このＧａＩｎＡｓＰ
活性層３４の各元素の組成比は、発振波長に応じて決定
される。また図示しないが、さらにこのＧａ１ｎＡｓＰ
活性層３４の上に、つぎに行なわれるＩｎＰクラッド層
３５の成長の際のメルトバックを防止するためのＧａ１
ｎＡｓＰアンチメルトバック層（アンドープ）を成長さ
せる場合もある。さらに、こノＧａ１ｎＡｓＰ層３３．
３４の上に、ＩｎＰ基板３０の一表面の全面にわたって
ｐ−１ｎＰクラツド層３５を成長させ、これにひきつづ
きオーミックコンタクト用の７−Ｇａ１ｎＡｓＰキャッ
プ層（Ｚｎドープ）３６を成長させる。これらのＧａ１
ｎＡｓＰ暦３３、＋ ３４、ｐ−１ｎＰクラツド層３５およびｐ −ＧａＩｎ
ＡｓＰキャップ層３６の結晶成長は１回の液相エピタキ
シャル成長により順次連続して行なわれる。
つぎに、通常のフォトリングラフィ技術によりストライ
プ状Ｇａ１ｎＡｓＰ活性層３４の上に幅４〜ｌＯＢｍの
窓３７を有する５ｉ０２膜３８を形成し、この窓３７か
らＺｎ拡散を行ないＺｎ拡散領域３９を形成して室温連
続動作が可能になるようオーミック抵抗の低下を図る。
プ状Ｇａ１ｎＡｓＰ活性層３４の上に幅４〜ｌＯＢｍの
窓３７を有する５ｉ０２膜３８を形成し、この窓３７か
らＺｎ拡散を行ないＺｎ拡散領域３９を形成して室温連
続動作が可能になるようオーミック抵抗の低下を図る。
最後にこの一表面上にＡｕ−Ｚｎの正電極４０を形成す
るとともに他の表面（裏面）上にＡｕ−５ｎの負電極４
２を形成して第３図に示す分布帰還型半導体レーザが完
成する。
るとともに他の表面（裏面）上にＡｕ−５ｎの負電極４
２を形成して第３図に示す分布帰還型半導体レーザが完
成する。
なお、上記ではｎ型のＩｎＰ基板を用いたが、ｐ型の１
ｎＰ基板を用いてもよい。この場合には、上記の実施例
と同様の製造方法により第４図に示すような構造に作ら
れる。まずｐ−ＩｎＰ基板５０の一表面上にメサ状スト
ライプ５１を形成した後、この表面の全面に回折格子５
２を設けておき、液相エピタキシャル成長によってＧａ
ｌｎＡｓＰ層５３および１−１ｎＰクラツド層５５を順
次成長させ、つぎにメサ状ストライプ５１の頂上表面上
に形成されたＧａ１ｎＡｓＰ活性層５４の上部に窓５６
を有する５ｉＯ１膜５７を形成し、その後、表面側にＡ
ｕ−Ｚｎの負電極５８を設けるとともに裏面側にＡｕ−
５ｎの正電極５８を設ける。この場合、第４図に示すよ
うに、第３図と比べて、Ｚｎ拡 。
ｎＰ基板を用いてもよい。この場合には、上記の実施例
と同様の製造方法により第４図に示すような構造に作ら
れる。まずｐ−ＩｎＰ基板５０の一表面上にメサ状スト
ライプ５１を形成した後、この表面の全面に回折格子５
２を設けておき、液相エピタキシャル成長によってＧａ
ｌｎＡｓＰ層５３および１−１ｎＰクラツド層５５を順
次成長させ、つぎにメサ状ストライプ５１の頂上表面上
に形成されたＧａ１ｎＡｓＰ活性層５４の上部に窓５６
を有する５ｉＯ１膜５７を形成し、その後、表面側にＡ
ｕ−Ｚｎの負電極５８を設けるとともに裏面側にＡｕ−
５ｎの正電極５８を設ける。この場合、第４図に示すよ
うに、第３図と比べて、Ｚｎ拡 。
散領域３８およびＧａ１ｎＡｓＰキャップ層３６が不要
なため、Ｚｎ拡散工程およびキャップ層３６の成長工程
を行なわずにすむという長所がある。
なため、Ｚｎ拡散工程およびキャップ層３６の成長工程
を行なわずにすむという長所がある。
以上実施例について説明したように、この発明による分
布帰還型半導体レーザは、メサ状ストライプが形成され
た一導電型の基板と、このメサ状ストライプの頂上表面
上に形成された回折格子と、この回折格子上に形成され
た活性層と、この活性層を含む基板表面上に形成される
上記とは反対導電型のクラッド層とを有するという構造
であるため、あらかじめ基板にメサ状ストライプを形成
し回折格子を設けた後、１回のエピタキシャル成長によ
って活性層およびクラッド層を順次連続して形成するこ
とができ、製造工程が簡単になって製造上の歩留まりを
向上させ、より工業的な大量生産を可能とする。
布帰還型半導体レーザは、メサ状ストライプが形成され
た一導電型の基板と、このメサ状ストライプの頂上表面
上に形成された回折格子と、この回折格子上に形成され
た活性層と、この活性層を含む基板表面上に形成される
上記とは反対導電型のクラッド層とを有するという構造
であるため、あらかじめ基板にメサ状ストライプを形成
し回折格子を設けた後、１回のエピタキシャル成長によ
って活性層およびクラッド層を順次連続して形成するこ
とができ、製造工程が簡単になって製造上の歩留まりを
向上させ、より工業的な大量生産を可能とする。
第１図は従来例の概略斜視図、第２図はこの発明の第１
の実施例の製造途中の概略斜視図、第３図は同実施例の
概略斜視図、第４図は第２の実施例の概略斜視図である
。 １０．３０．５０・・・Ｉｎρ基板 ３１．５１・・・
メサ状ストライプ３２．５２ ・・・回折格子 １５
，３４．５４・・・Ｇａ１ｎＡｓＰ活性層３５．５５・
・・ＩｎＰクラッド層 ３６−−−ｐ−Ｇａ１ｎＡｓＰキー？−／プ層１９．２
０，４０，４２，５８．５９・・・電極特許出願人 藤
倉電線株式会社 ｆ 筈２窮 ｚ
の実施例の製造途中の概略斜視図、第３図は同実施例の
概略斜視図、第４図は第２の実施例の概略斜視図である
。 １０．３０．５０・・・Ｉｎρ基板 ３１．５１・・・
メサ状ストライプ３２．５２ ・・・回折格子 １５
，３４．５４・・・Ｇａ１ｎＡｓＰ活性層３５．５５・
・・ＩｎＰクラッド層 ３６−−−ｐ−Ｇａ１ｎＡｓＰキー？−／プ層１９．２
０，４０，４２，５８．５９・・・電極特許出願人 藤
倉電線株式会社 ｆ 筈２窮 ｚ
Claims (2)
- （１）−表面上にメサ状ストライプが形成された一導電
型の基板と、少なくとも上記メサ状ストライプの頂上表
面上に形成された回折格子と、少なくとも上記メサ状ス
トライプの頂上表面の回折格子上に形成された活性層と
、このメサ状ストライプ上の活性層を含む上記基板表面
上に形成される上記とは反対導電型のクラッド層とを有
することを特徴とする分布帰還型半導体レーザ。 - （２）−導電型の基板の一表面上にメサ状ストライプを
形成する工程と、上記表面上に回折格子を形成する工程
と、上記表面上にエピタキシャル成長により活性層およ
び上記とは反対導電型のクラッド層を順次連続して形成
する工程とを少なくとも有することを特徴とする分布帰
還型半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58001894A JPS59126693A (ja) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | 分布帰還型半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58001894A JPS59126693A (ja) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | 分布帰還型半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59126693A true JPS59126693A (ja) | 1984-07-21 |
Family
ID=11514287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58001894A Pending JPS59126693A (ja) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | 分布帰還型半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59126693A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0177828A2 (de) * | 1984-10-10 | 1986-04-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verbesserung zu einem Monomoden-Diodenlaser |
| EP0198196A2 (de) * | 1985-04-11 | 1986-10-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Solarzelle mit einem aus amorphen Silizium bestehenden Halbleiterkörper der Schichtenfolge p-SiC/i/n |
| JPS6316692A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Nec Corp | 分布帰還形半導体レ−ザ |
| EP0273730A2 (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor laser device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125691A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-27 | Nec Corp | Distributed feedback type semiconductor laser |
-
1983
- 1983-01-10 JP JP58001894A patent/JPS59126693A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125691A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-27 | Nec Corp | Distributed feedback type semiconductor laser |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0177828A2 (de) * | 1984-10-10 | 1986-04-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verbesserung zu einem Monomoden-Diodenlaser |
| EP0177828A3 (en) * | 1984-10-10 | 1987-09-30 | Siemens Aktiengesellschaft Berlin Und Munchen | Monomode diode laser |
| US4761791A (en) * | 1984-10-10 | 1988-08-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Monomode diode laser |
| EP0198196A2 (de) * | 1985-04-11 | 1986-10-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Solarzelle mit einem aus amorphen Silizium bestehenden Halbleiterkörper der Schichtenfolge p-SiC/i/n |
| JPS6316692A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Nec Corp | 分布帰還形半導体レ−ザ |
| EP0273730A2 (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor laser device |
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