JPS595689A - 分布帰還型半導体レ−ザ - Google Patents
分布帰還型半導体レ−ザInfo
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- JPS595689A JPS595689A JP11418982A JP11418982A JPS595689A JP S595689 A JPS595689 A JP S595689A JP 11418982 A JP11418982 A JP 11418982A JP 11418982 A JP11418982 A JP 11418982A JP S595689 A JPS595689 A JP S595689A
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- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
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】
本発明は活性層の周囲を、当該活性層よシエネルギーギ
ャップが大きく、屈折率が小さガ半導体層で埋め込んだ
埋め込みヘテ四構造半導体レーザ、特Ｋ活性層の一方の
側に回折格子を有している導波路層が形成された分布帰
還型半導体レーザＫ関する。
ャップが大きく、屈折率が小さガ半導体層で埋め込んだ
埋め込みヘテ四構造半導体レーザ、特Ｋ活性層の一方の
側に回折格子を有している導波路層が形成された分布帰
還型半導体レーザＫ関する。
埋め込みへテロ構造半導体レーザ（ＢＴ｛−Ｔ，Ｄ）は
低い発振しきい値電流、安定化された発振横モード、高
温動作可能などの優れた特性を有しており光ファイバ通
信用光源として注目を集めている。
低い発振しきい値電流、安定化された発振横モード、高
温動作可能などの優れた特性を有しており光ファイバ通
信用光源として注目を集めている。
ところで通常のＢＨ−ＬＤでは高速で変調した場合波長
が単一てなくなり、また直流で使用しても温度上昇や注
入電流の変化によって、波長が不連続に跳ぶ。ＢＥ−Ｌ
Ｄを高速変調して、そのレーザ光を光ファイバの一方の
端に入射すると、光ファイバの出力端から出る光は光フ
ァイバの材料分散によル、波形がくずれてしまう。これ
に対して数百メガビット／秒で高速変調しても単一の発
振波長を示す半導体レーザとして、ある適当なピッチの
回折格子を設けた分布帰還型半導体レーザ（ＤＦＢ−Ｌ
Ｄ）がある。通常のＢＥ−ＬＤでは７アブリ・ペロー共
振器構造をもっており、活性層に閉じこめた光をチップ
の両端の共振ミラーを使って発振させるの拠対し、ＤＦ
Ｂ−ＬＤでは活性層の付近に回折格子を設けておｐ１そ
の回折格子の中を波が往復して共振する。最近そのより
なＤＦＢ−ＬＤとＢＨ−ＬＤとを組合わせた構造をもつ
半導体レーザが種々開発され，５００Ｍｂｉｔ／ｓｅｅ
で高速変調しても単一波長で発振するという結果が得ら
れている。そのような半導体レーザの一例として、Ｉｎ
ｘ−ｘＧａｘＡｓｙＰｒ−ｙ系のＤＦＥ−ＢＨ−ＬＤを
説明する。発振波長１．５５μｍの場合、あらかじめｎ
−ＩｎＰ基板ＫＯ．２３μｍピッチの回折格子を形成す
る。これは例えばＨｅ−Ｏｄレーザの干渉法を用いて、
比較的制御性よく作製できる。
が単一てなくなり、また直流で使用しても温度上昇や注
入電流の変化によって、波長が不連続に跳ぶ。ＢＥ−Ｌ
Ｄを高速変調して、そのレーザ光を光ファイバの一方の
端に入射すると、光ファイバの出力端から出る光は光フ
ァイバの材料分散によル、波形がくずれてしまう。これ
に対して数百メガビット／秒で高速変調しても単一の発
振波長を示す半導体レーザとして、ある適当なピッチの
回折格子を設けた分布帰還型半導体レーザ（ＤＦＢ−Ｌ
Ｄ）がある。通常のＢＥ−ＬＤでは７アブリ・ペロー共
振器構造をもっており、活性層に閉じこめた光をチップ
の両端の共振ミラーを使って発振させるの拠対し、ＤＦ
Ｂ−ＬＤでは活性層の付近に回折格子を設けておｐ１そ
の回折格子の中を波が往復して共振する。最近そのより
なＤＦＢ−ＬＤとＢＨ−ＬＤとを組合わせた構造をもつ
半導体レーザが種々開発され，５００Ｍｂｉｔ／ｓｅｅ
で高速変調しても単一波長で発振するという結果が得ら
れている。そのような半導体レーザの一例として、Ｉｎ
ｘ−ｘＧａｘＡｓｙＰｒ−ｙ系のＤＦＥ−ＢＨ−ＬＤを
説明する。発振波長１．５５μｍの場合、あらかじめｎ
−ＩｎＰ基板ＫＯ．２３μｍピッチの回折格子を形成す
る。これは例えばＨｅ−Ｏｄレーザの干渉法を用いて、
比較的制御性よく作製できる。
この回折格子を形成した基板上に例えば発光波長組成１
．３＃ｍのｎ−Ｉｎｏ．ｔｚＧａｏ．ｚｓＡｓｏ６，Ｐ
ｏ．ａｃ＋導波路層を厚さ０．２μｍ１発光波長１．５
５μｍのノンドープＩｎａｓｓＧａｏ．４ｔＡ８ｏ９ｏ
Ｐｏ．＋ｏ活性層を厚さ０．２μｍ１発光波長組成１．
３／ＡｍのｐＩｎｏ７２Ｇａｏ．２８Ａｓｏ．６＋Ｐｏ
．３９メルトバック防止層、Ｔ’ＩｎＰクラクド層を順
次積層させる。このようにして得た半導体ウェファにメ
サエッチングをして、活性層幅が２μｍ程度のメサスト
ライプを形成した後、電流ブロック層等を埋め込み成長
することによＦ）、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＦＤＦＢ−Ｂ
Ｈ−ＬＤが得られている。ところでＤＦＢ−ＬＤにおい
てはレーザ・ウエ７アから個々のレーザ・ペレット姉切
り出す際ｋへき開によるレーザ共振器面が形成されてし
まっては、回折格子による単一軸モード発振が得られな
い。従来、これを防ぐために一方の端面をななめにエッ
チングしたり、あるいは最終電極層をｎ型にして一部分
だけｐ型不純物の拡散をしたり、あるいは８１０１，Ｓ
ｉ３Ｎ４などの絶縁膜を形成して、その一部のみとシ除
いて電極形成するなどの方法がとられていた。すなわち
、大きく分けて片方のレーザ端面を斜めｋする方法と、
レーザ端面はへき開により結晶面を出したまま、レーザ
ストライプの一部分を非発光領域にするという２種類の
方法がとられていた。しかしながら、たとえば前者の場
合，Ｂｒメタノール等の混合エッチング液を用いても活
性層付近で必ずしも完全に斜めなエッチング面が得られ
るわけではない。ごくわずかの部分で他端の結晶へき開
面と共にレーザ共振部分を形成してしまい、その結果１
本の中心発捩モードの付近に小さな軸モードが立ってし
まうという欠点があった。また後者の場合、絶縁膜のわ
ずかなビンホール等がレーザ発振に寄与しない無効電流
の増加をもたらしてレーザ発振しきい値の上昇を招いた
シ、まだ絶縁膜をはったまま電極アロイを行なうと絶縁
膜のふちでアロイスバイクを生じたシして素子の信頼性
Ｋ悪影響を与えるということがある。部分的に不純物を
拡散する場合も同様Ｋ，絶縁膜に存在するピンホール等
が問題となり、再現性、製造歩留りが悪いという欠点が
ある。もしあらかじめ結晶成長の段階で非注入の領域を
形成すればこのような問題がなくなる。
．３＃ｍのｎ−Ｉｎｏ．ｔｚＧａｏ．ｚｓＡｓｏ６，Ｐ
ｏ．ａｃ＋導波路層を厚さ０．２μｍ１発光波長１．５
５μｍのノンドープＩｎａｓｓＧａｏ．４ｔＡ８ｏ９ｏ
Ｐｏ．＋ｏ活性層を厚さ０．２μｍ１発光波長組成１．
３／ＡｍのｐＩｎｏ７２Ｇａｏ．２８Ａｓｏ．６＋Ｐｏ
．３９メルトバック防止層、Ｔ’ＩｎＰクラクド層を順
次積層させる。このようにして得た半導体ウェファにメ
サエッチングをして、活性層幅が２μｍ程度のメサスト
ライプを形成した後、電流ブロック層等を埋め込み成長
することによＦ）、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＦＤＦＢ−Ｂ
Ｈ−ＬＤが得られている。ところでＤＦＢ−ＬＤにおい
てはレーザ・ウエ７アから個々のレーザ・ペレット姉切
り出す際ｋへき開によるレーザ共振器面が形成されてし
まっては、回折格子による単一軸モード発振が得られな
い。従来、これを防ぐために一方の端面をななめにエッ
チングしたり、あるいは最終電極層をｎ型にして一部分
だけｐ型不純物の拡散をしたり、あるいは８１０１，Ｓ
ｉ３Ｎ４などの絶縁膜を形成して、その一部のみとシ除
いて電極形成するなどの方法がとられていた。すなわち
、大きく分けて片方のレーザ端面を斜めｋする方法と、
レーザ端面はへき開により結晶面を出したまま、レーザ
ストライプの一部分を非発光領域にするという２種類の
方法がとられていた。しかしながら、たとえば前者の場
合，Ｂｒメタノール等の混合エッチング液を用いても活
性層付近で必ずしも完全に斜めなエッチング面が得られ
るわけではない。ごくわずかの部分で他端の結晶へき開
面と共にレーザ共振部分を形成してしまい、その結果１
本の中心発捩モードの付近に小さな軸モードが立ってし
まうという欠点があった。また後者の場合、絶縁膜のわ
ずかなビンホール等がレーザ発振に寄与しない無効電流
の増加をもたらしてレーザ発振しきい値の上昇を招いた
シ、まだ絶縁膜をはったまま電極アロイを行なうと絶縁
膜のふちでアロイスバイクを生じたシして素子の信頼性
Ｋ悪影響を与えるということがある。部分的に不純物を
拡散する場合も同様Ｋ，絶縁膜に存在するピンホール等
が問題となり、再現性、製造歩留りが悪いという欠点が
ある。もしあらかじめ結晶成長の段階で非注入の領域を
形成すればこのような問題がなくなる。
本発明の目的は上述の欠点をなくシ、結晶成長の段階で
非注入の領域が形成できて、特性の再現性、製造の歩留
シが大幅に向上した分布帰還型半導体レーザを提供する
ことＫある。
非注入の領域が形成できて、特性の再現性、製造の歩留
シが大幅に向上した分布帰還型半導体レーザを提供する
ことＫある。
本発明による分布帰還型半導体レーザの構成は、半導体
基板上に少くとも活性層と、活性層よルもエネルギーギ
ャップが大きく当該活性層に隣接し、かつ、周期がｎ体
’，（ｎは整数，λは発振波長）の回折格子が形成され
ている導波層とを含む半導体多層膜を成長させた多層膜
構造半導体ウェファに、前記活性層よりも深い２本の平
行な溝と、それらによってはさまれたメサストライプを
形成し、少なくもこの溝Ｋ第１導電型の電流ブロック層
と第２導電型の電流ブロック層とを埋め込み成長してな
る半導体レーザにおいて、前記溝がレーザ共振軸方向に
幅の異なる部分を有し、幅の広い溝部で挾まれたメサス
トライプ上部には前記２つの電流ブロック層は形成され
ず、幅の狭い溝部で挾まれたメサストライプ上部には前
記２つの電流ブロック層が形成されていることを特徴と
している。
基板上に少くとも活性層と、活性層よルもエネルギーギ
ャップが大きく当該活性層に隣接し、かつ、周期がｎ体
’，（ｎは整数，λは発振波長）の回折格子が形成され
ている導波層とを含む半導体多層膜を成長させた多層膜
構造半導体ウェファに、前記活性層よりも深い２本の平
行な溝と、それらによってはさまれたメサストライプを
形成し、少なくもこの溝Ｋ第１導電型の電流ブロック層
と第２導電型の電流ブロック層とを埋め込み成長してな
る半導体レーザにおいて、前記溝がレーザ共振軸方向に
幅の異なる部分を有し、幅の広い溝部で挾まれたメサス
トライプ上部には前記２つの電流ブロック層は形成され
ず、幅の狭い溝部で挾まれたメサストライプ上部には前
記２つの電流ブロック層が形成されていることを特徴と
している。
以下実施例を示す図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明の実施例であるＤＦＢ−ＬＤの溝のエッ
チングパターンをあらわす。発光再結合する活性層を含
むメサストライプ１０１の両側に２本の平行な溝１０２
，１０３がエッチングＫよって形成されている。図に示
すように２本のエッチング溝１０２，１０３は幅の異な
る部分を有している。後Ｋ述べるように、埋め込み成長
の段階で、幅の広い部分では電流ブロック層はメサスト
ライプの上面ｋは成長せず、また幅の狭い部分では電流
プ四ツク層がメサストライプ上をおおって成長するよう
にできる。エッチング溝の幅の狭い部分で活性層の非注
入領域を形成するわけである。
チングパターンをあらわす。発光再結合する活性層を含
むメサストライプ１０１の両側に２本の平行な溝１０２
，１０３がエッチングＫよって形成されている。図に示
すように２本のエッチング溝１０２，１０３は幅の異な
る部分を有している。後Ｋ述べるように、埋め込み成長
の段階で、幅の広い部分では電流ブロック層はメサスト
ライプの上面ｋは成長せず、また幅の狭い部分では電流
プ四ツク層がメサストライプ上をおおって成長するよう
にできる。エッチング溝の幅の狭い部分で活性層の非注
入領域を形成するわけである。
第２図は第１図で示したエッチングパターンを用いて作
製したＤＦＢ−ＬＤのＡ−Ａ’部分の断面図である。ま
た第３図（１）は第１図のエッチングパターンを用いて
作製したＤＦＢ−ＬＤのＢ−Ｂ／部分の断面図、第３図
（２）はＯ−０’部分の断面図である。このようなＤＦ
Ｂ−ＬＤを作製するには、まず（１００）ｎ−ＩｎＰ基
板にガス・レーザのレーザ干渉法を用いてピッチ０．２
３μｍの回折格子を形成する。これは、＜０１１＞方向
の共振軸方向Ｋくり返すものであル、レーザ共振軸方向
の断面を示す第２図にその様子を示してある。このよう
な回折格子を形成したｎ−ＩｎＰ基板３０１上Ｋ発光波
長組成１．１ａｍに相当するｎ−Ｉｎｏｊ３ｓＧａｏ．
ｔｓＡｓ０．３３Ｐ０．６７光ガイド層３０２を厚さ０
．２ａｍｓ発光波長１．５５／ＪｍのノンドープＩｎ？
．ｓｓＧａｏ４ｘＡ８ｏ９ｏＰＯ．１０活性層３０３を
厚さ０．１５μｍ，発光波長１．３μｍのｐ−Ｉｎｏ．
ｙｚＧａｏ２ｓＡＳｏ．ｓｘＰｏ．ａ９メルトバック防
止層３０４を０．１５μｍ，さらにＰ−ＩｎＰクラッド
層３０５を１μｍ順次積層させる。このようＫして得た
半導体ウェファに、第１図に示した様なエッチングパタ
ーンを用い、通常の７ォトレジスト技術、化学エッチン
グ技術Ｋより、回折格子のく夛返し方向Ｋ平行に走る２
本の平行な溝３０６，３０７，およびそれらによっては
さまれたメサストライプ３０８を形成する。２本の平行
なエッチング溝３０６，３０７は共振軸方向に、幅の異
なる部分を有してお９、第３図（１）に示した、レーザ
発振する部分ではその幅が広く、第３図（２）に示した
、非注入領域となる部分ではその幅は狭い。エッチング
溝３０６，３０７の幅は広い部分で８μｍ１狭い部分で
４μｍ１またメサストライプ３０８の幅は２μｍである
。この際化学エッチング法の特徴によ夛、エノチング溝
の幅の広い部分では深さも深くなり、幅の狭い部分では
深さは浅くなる。この場合には幅の広い部分で深さ３μ
ｍ１幅の狭い部分では深さは２μｍ強である。次に埋め
込み成長を行ない、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層３０９，
ｎ−ＩｎＰ電流ブ０ック層３１０、ｐ−ＩｎＰ電流ブロ
ック層３１１、発光波長１．３μｍのｐ−Ｉｎｏ．ｙ２
Ｇａｏ２ｏＡｓｏ．ｓｔＰ０．３９電極層３１２を順次
積層する。ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層３１０はエッチン
グ溝３０６，３０７の幅の広い部分ではメサストライプ
３０８の上面に積層しない様に、同時に溝の幅の狭い部
分ではメサストライプ３０８をおおうように積層させる
。このように結晶成長させることは、例えばＩｎメルト
中にＩｎＰ結晶片が浮かぶ２相溶液法では０．５℃／ｍ
ｉｎの冷却速度で、ｐ−ＩｎＰ電流プ０５＋ク層３０９
を１００秒間、ｎ一ＩｎＰ電流ブロック層３１０を８０
秒間程度成長させることｋよ）、容易にしかも再現性よ
くできる。
製したＤＦＢ−ＬＤのＡ−Ａ’部分の断面図である。ま
た第３図（１）は第１図のエッチングパターンを用いて
作製したＤＦＢ−ＬＤのＢ−Ｂ／部分の断面図、第３図
（２）はＯ−０’部分の断面図である。このようなＤＦ
Ｂ−ＬＤを作製するには、まず（１００）ｎ−ＩｎＰ基
板にガス・レーザのレーザ干渉法を用いてピッチ０．２
３μｍの回折格子を形成する。これは、＜０１１＞方向
の共振軸方向Ｋくり返すものであル、レーザ共振軸方向
の断面を示す第２図にその様子を示してある。このよう
な回折格子を形成したｎ−ＩｎＰ基板３０１上Ｋ発光波
長組成１．１ａｍに相当するｎ−Ｉｎｏｊ３ｓＧａｏ．
ｔｓＡｓ０．３３Ｐ０．６７光ガイド層３０２を厚さ０
．２ａｍｓ発光波長１．５５／ＪｍのノンドープＩｎ？
．ｓｓＧａｏ４ｘＡ８ｏ９ｏＰＯ．１０活性層３０３を
厚さ０．１５μｍ，発光波長１．３μｍのｐ−Ｉｎｏ．
ｙｚＧａｏ２ｓＡＳｏ．ｓｘＰｏ．ａ９メルトバック防
止層３０４を０．１５μｍ，さらにＰ−ＩｎＰクラッド
層３０５を１μｍ順次積層させる。このようＫして得た
半導体ウェファに、第１図に示した様なエッチングパタ
ーンを用い、通常の７ォトレジスト技術、化学エッチン
グ技術Ｋより、回折格子のく夛返し方向Ｋ平行に走る２
本の平行な溝３０６，３０７，およびそれらによっては
さまれたメサストライプ３０８を形成する。２本の平行
なエッチング溝３０６，３０７は共振軸方向に、幅の異
なる部分を有してお９、第３図（１）に示した、レーザ
発振する部分ではその幅が広く、第３図（２）に示した
、非注入領域となる部分ではその幅は狭い。エッチング
溝３０６，３０７の幅は広い部分で８μｍ１狭い部分で
４μｍ１またメサストライプ３０８の幅は２μｍである
。この際化学エッチング法の特徴によ夛、エノチング溝
の幅の広い部分では深さも深くなり、幅の狭い部分では
深さは浅くなる。この場合には幅の広い部分で深さ３μ
ｍ１幅の狭い部分では深さは２μｍ強である。次に埋め
込み成長を行ない、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層３０９，
ｎ−ＩｎＰ電流ブ０ック層３１０、ｐ−ＩｎＰ電流ブロ
ック層３１１、発光波長１．３μｍのｐ−Ｉｎｏ．ｙ２
Ｇａｏ２ｏＡｓｏ．ｓｔＰ０．３９電極層３１２を順次
積層する。ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層３１０はエッチン
グ溝３０６，３０７の幅の広い部分ではメサストライプ
３０８の上面に積層しない様に、同時に溝の幅の狭い部
分ではメサストライプ３０８をおおうように積層させる
。このように結晶成長させることは、例えばＩｎメルト
中にＩｎＰ結晶片が浮かぶ２相溶液法では０．５℃／ｍ
ｉｎの冷却速度で、ｐ−ＩｎＰ電流プ０５＋ク層３０９
を１００秒間、ｎ一ＩｎＰ電流ブロック層３１０を８０
秒間程度成長させることｋよ）、容易にしかも再現性よ
くできる。
結晶成長後ｐ形オーミック性電極３１３、ｎ形オーミッ
ク性電極３１４を形成し、目的のＤＦＢ−ＬＤが得られ
る。レーザ共振軸方向の断面図をあらわした第２図に示
すように、Ｉｎｏ，ｓ９Ｇａｏ．４９Ａｓｏ．ｓｏＰＯ
．１０活性層３０３の外部にしみ出した光はｎ一ＩｎＰ
基板３０１上に形成された回折格子でレーザ共振する。
ク性電極３１４を形成し、目的のＤＦＢ−ＬＤが得られ
る。レーザ共振軸方向の断面図をあらわした第２図に示
すように、Ｉｎｏ，ｓ９Ｇａｏ．４９Ａｓｏ．ｓｏＰＯ
．１０活性層３０３の外部にしみ出した光はｎ一ＩｎＰ
基板３０１上に形成された回折格子でレーザ共振する。
ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層３０９、ｎ一ＩｎＰ電流ブロ
ック層３１０はエッチング溝の幅の狭い部分でのみメサ
ストライプの上面に積層するため、この部分Ｋは電流が
注入されず、この部分は非注入領域となる。それ以外の
エッチング溝の幅が広い部分Ｋはこれらの電流ブロック
層はメサストライプ上には積層せず、電流注入されて、
発光領域を形成する。このようにして作製したＤＦＢ−
ＬＤＫよシ、室温でのＯＷ発振しきい値が３０ｍＡ、Ｏ
Ｗ発振時の波長の温度変化がｏ．ｓｌ／℃、５００Ｍｂ
ｉｔ／ｓｅｅの高速変調時にも軸モードが１本というレ
ーザが再現性よく得られた。
ック層３１０はエッチング溝の幅の狭い部分でのみメサ
ストライプの上面に積層するため、この部分Ｋは電流が
注入されず、この部分は非注入領域となる。それ以外の
エッチング溝の幅が広い部分Ｋはこれらの電流ブロック
層はメサストライプ上には積層せず、電流注入されて、
発光領域を形成する。このようにして作製したＤＦＢ−
ＬＤＫよシ、室温でのＯＷ発振しきい値が３０ｍＡ、Ｏ
Ｗ発振時の波長の温度変化がｏ．ｓｌ／℃、５００Ｍｂ
ｉｔ／ｓｅｅの高速変調時にも軸モードが１本というレ
ーザが再現性よく得られた。
本発明の実施例であるＤＦＢ−ＬＤにおいては、メサス
トライプをはさんでいるエソチング溝がその幅の比較的
広い部分と狡い部分とを有している。
トライプをはさんでいるエソチング溝がその幅の比較的
広い部分と狡い部分とを有している。
満幅の狭い部分でのみｐ−ＩｎＰ電流プロノク層、およ
びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層がメサストライプをおおっ
て成長し、その部分が自動的に非注入領域となる。この
レーザでは非注入領域が溝のエッチングと、埋め込み成
長とだけで形成され、再現性がきわめて良い。したがっ
て従来例のように、レーザの片端面を斜めにエノチング
したり、絶縁膜や不純物拡散によって非注入領域を形成
する場合と比べてＤＦ｝３−ＬＤの特性再現性、製造の
歩留りが犬幅Ｋ向上した。
びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層がメサストライプをおおっ
て成長し、その部分が自動的に非注入領域となる。この
レーザでは非注入領域が溝のエッチングと、埋め込み成
長とだけで形成され、再現性がきわめて良い。したがっ
て従来例のように、レーザの片端面を斜めにエノチング
したり、絶縁膜や不純物拡散によって非注入領域を形成
する場合と比べてＤＦ｝３−ＬＤの特性再現性、製造の
歩留りが犬幅Ｋ向上した。
なお本発明の実施例においてはＩｎＰを基板とし、Ｉｎ
ＧａＡｓＰを活性層および導波路層とする発振波長１μ
ｍ帯のＤＦＢ−ＬＤを示したが、もちろん、これ忙限る
ことなく、他の半導体材料でも差しつかえない。また用
いる回折格子も１．５５μｍのレーザ発振光に対し、ピ
ッチ０．２３μｍの回折格子を示したが、これに限らず
０．４６μｍ等、活性層中の発振波長の１／２の整数倍
のピッチをもつ回折格子ならすべてよい。さらにＢＨ−
ＬＤ自身の構造も、ここでは２つの電流ブロック層がと
もにメサストライプ上に積層しない構造を示したが、溝
部分に不純物拡散等によりあらかじめ電流ブロック層を
形成したものであっても何らさしつかえない。
ＧａＡｓＰを活性層および導波路層とする発振波長１μ
ｍ帯のＤＦＢ−ＬＤを示したが、もちろん、これ忙限る
ことなく、他の半導体材料でも差しつかえない。また用
いる回折格子も１．５５μｍのレーザ発振光に対し、ピ
ッチ０．２３μｍの回折格子を示したが、これに限らず
０．４６μｍ等、活性層中の発振波長の１／２の整数倍
のピッチをもつ回折格子ならすべてよい。さらにＢＨ−
ＬＤ自身の構造も、ここでは２つの電流ブロック層がと
もにメサストライプ上に積層しない構造を示したが、溝
部分に不純物拡散等によりあらかじめ電流ブロック層を
形成したものであっても何らさしつかえない。
本発明の特徴はＤＦＢ−ＢＩ｛−ＬＤにおいて、発光再
結合する活性層を含むメサストライプをはさんでいる２
本のエッチング溝が、幅の比較的広い部分と狭い部分と
を有し、狭い部分を非注入領域としたことである。満幅
の狭い部分ではエビタキシャル成長の段階で電流ブロッ
ク層がメサストライプをおおって成長し、その部分が自
動的に非注入領域となり、非注入領域は溝のエッチング
と埋め込み成長とだけで形成される。したがってレーザ
の片端面を斜めにエッチングしたり、絶縁膜や不純物拡
散によって非発光領域を形成する従来の構造のものに比
べＤＦＢ−ＬＤの特性の再現性、製造歩留９が大幅に向
上した。
結合する活性層を含むメサストライプをはさんでいる２
本のエッチング溝が、幅の比較的広い部分と狭い部分と
を有し、狭い部分を非注入領域としたことである。満幅
の狭い部分ではエビタキシャル成長の段階で電流ブロッ
ク層がメサストライプをおおって成長し、その部分が自
動的に非注入領域となり、非注入領域は溝のエッチング
と埋め込み成長とだけで形成される。したがってレーザ
の片端面を斜めにエッチングしたり、絶縁膜や不純物拡
散によって非発光領域を形成する従来の構造のものに比
べＤＦＢ−ＬＤの特性の再現性、製造歩留９が大幅に向
上した。
第１図は溝を形成する場合のエッチングパターンの平面
図、第２図は第１図のようにエッチング後作製したＤＦ
Ｂ−ＬＤ（支）おいてＡ−Ａ’部分の断面図、第３図（
１）はＢ−Ｂ’部分、第３図（２）はＣ０／部分の断面
図である。なお図中３０１はｎ−ＩｎＰ基板１３０２は
ｎ−ＩＴ１０．８５０ＦＬＯ．Ｉ５Ａ８０．３３Ｐ０．
６７光ガイド層１３０３はＩｎＯ．ｓ＊Ｇａｏ．＋ＩＡ
ｓｏ９ｏＰｏ．＋ｏ活性層、３０４はｐ−Ｉｎｏ７ｚＧ
ａｏ．ｚｓＡｓｏ６＋Ｐ０．３９メルトバック防止層、
３０５ぱｐ−ＩｎＰクラノド層、３０６，３０７はエッ
チング溝、３０８はメサストライプ、３０９はｐ−Ｉｎ
Ｐ電流ブロック層、３１０はｎ−ＩｎＰ電流ブアック層
、３１１はｐ−ＩｎＰ埋め込み層、３１２はｐ−Ｉｎｏ
７２Ｇａｏ．ｚｓＡｓｏ６＋Ｐ０．３９電極層、３１３
はｐ形オーミック電極、３１４はｎ形オーミック電極で
ある。 ４６３
図、第２図は第１図のようにエッチング後作製したＤＦ
Ｂ−ＬＤ（支）おいてＡ−Ａ’部分の断面図、第３図（
１）はＢ−Ｂ’部分、第３図（２）はＣ０／部分の断面
図である。なお図中３０１はｎ−ＩｎＰ基板１３０２は
ｎ−ＩＴ１０．８５０ＦＬＯ．Ｉ５Ａ８０．３３Ｐ０．
６７光ガイド層１３０３はＩｎＯ．ｓ＊Ｇａｏ．＋ＩＡ
ｓｏ９ｏＰｏ．＋ｏ活性層、３０４はｐ−Ｉｎｏ７ｚＧ
ａｏ．ｚｓＡｓｏ６＋Ｐ０．３９メルトバック防止層、
３０５ぱｐ−ＩｎＰクラノド層、３０６，３０７はエッ
チング溝、３０８はメサストライプ、３０９はｐ−Ｉｎ
Ｐ電流ブロック層、３１０はｎ−ＩｎＰ電流ブアック層
、３１１はｐ−ＩｎＰ埋め込み層、３１２はｐ−Ｉｎｏ
７２Ｇａｏ．ｚｓＡｓｏ６＋Ｐ０．３９電極層、３１３
はｐ形オーミック電極、３１４はｎ形オーミック電極で
ある。 ４６３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上Ｋ少くとも活性層と、活性層よりもエネル
ギーギャップが大きく当該活性膚に隣接し、かつ、どち
らか一方の面Ｋ同期がｎ％（但しｎは整数、λは発振波
長）の回折格子が形成されている導波層とを含む半導体
多層膜を成長させた多層膜構造半導体ウェファに、前記
活性層よりも深い２本の平行な溝と、それらによっては
４」 さまれたメサストライプを形成し、少くもこの溝部Ｋ第
１導電型の電流ブロック層と第２導電型の電流ブロック
層とを埋め込み成長してなる半導体レーザＫおいて、前
記溝がレーザ共振軸方向に幅の異力る部分を有し、狭い
溝で挾まれたメサストライプ上には前記２つの電流ブロ
ック層が形成され、幅の広い溝で挾まれたメサストライ
プ上部には前記２つの電流ブロック層が形成されていな
いことを特徴とする分布帰還型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11418982A JPS595689A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11418982A JPS595689A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595689A true JPS595689A (ja) | 1984-01-12 |
Family
ID=14631423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11418982A Pending JPS595689A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595689A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0160403A2 (en) * | 1984-04-28 | 1985-11-06 | Stc Plc | Growing high resistivity quaternary material by liquid phase epitaxy |
| JPS6333891A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Sony Corp | 分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
| JPH03185146A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-13 | Toray Ind Inc | アクリル繊維トウの液浴延伸処理方法 |
-
1982
- 1982-07-01 JP JP11418982A patent/JPS595689A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0160403A2 (en) * | 1984-04-28 | 1985-11-06 | Stc Plc | Growing high resistivity quaternary material by liquid phase epitaxy |
| EP0160403A3 (en) * | 1984-04-28 | 1988-03-16 | Stc Plc | Growing high resistivity quaternary material by liquid phase epitaxy |
| JPS6333891A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Sony Corp | 分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
| JPH03185146A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-13 | Toray Ind Inc | アクリル繊維トウの液浴延伸処理方法 |
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