JPS6088490A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6088490A JPS6088490A JP19739883A JP19739883A JPS6088490A JP S6088490 A JPS6088490 A JP S6088490A JP 19739883 A JP19739883 A JP 19739883A JP 19739883 A JP19739883 A JP 19739883A JP S6088490 A JPS6088490 A JP S6088490A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- layer
- ridge
- optical waveguide
- active layer
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- Pending
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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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
-
- 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
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- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0261—Non-optical elements, e.g. laser driver components, heaters
-
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
- H01S5/2235—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface with a protrusion
Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、光年積回路等の光源に用いられる半導体レー
ザ装置に関する。
ザ装置に関する。
従来例の構成とその問題点
半導体レーザ装置は、光通信、光情報処理等の光源とし
て様様な分野で実用化への研究が進められている。特に
光通信、光情報処理の機器の小形化と安定化のためには
、初ム個の光素子をモノリシックに集積化した光集積回
路を必要とするが、その光源として従来のス待開によっ
て共振器全形成した半導体レーザを使うことができない
。
て様様な分野で実用化への研究が進められている。特に
光通信、光情報処理の機器の小形化と安定化のためには
、初ム個の光素子をモノリシックに集積化した光集積回
路を必要とするが、その光源として従来のス待開によっ
て共振器全形成した半導体レーザを使うことができない
。
発明の目的
本発明は、上述のような光集積回路の光源として利用す
ることのできる半導体レーザ装置を提供することを目的
とするものである。
ることのできる半導体レーザ装置を提供することを目的
とするものである。
弁明の構成
本発明のレーザ装置は、リッヂ？設けた半導体基板上に
光の導波路が形成さね、その上に活性層を含む各層から
成る順メサ型の共振器が形成さゎ、月つ前記共振器の端
面と前記活性層とが直角に交差し、共振器端面には金属
膜が被着されて構成さねたものであって、レーザ光が前
記活性層と平行に形成さ力た前記導波路から椴り出され
るものである。
光の導波路が形成さね、その上に活性層を含む各層から
成る順メサ型の共振器が形成さゎ、月つ前記共振器の端
面と前記活性層とが直角に交差し、共振器端面には金属
膜が被着されて構成さねたものであって、レーザ光が前
記活性層と平行に形成さ力た前記導波路から椴り出され
るものである。
実施例のｉｆｈ’明
以下図面を参照して本発明のレーザ装置の一実施例の構
成とその製造工程を説明する。
成とその製造工程を説明する。
第１図の（ａ）乃至（ｇ）は本発明の一実施例の製造工
程ケ示す図である。甘ず、第１図（ａ） Ｋ示すように
、７ｚ型（１００） ＧａＡｓ基板（１１１Ｋ、フォト
・エツチング技術によＶ第１のリッヂ（内金形成する。
程ケ示す図である。甘ず、第１図（ａ） Ｋ示すように
、７ｚ型（１００） ＧａＡｓ基板（１１１Ｋ、フォト
・エツチング技術によＶ第１のリッヂ（内金形成する。
このリッヂ（１′）の幅ａは半導゛体し−ザの共Ｊ＋＝
’−器間隔に行間隔応し、２５０μ？？７とする。又、
リッヂのｌｌ＠ （ｂ）は３／’ｍとする。
’−器間隔に行間隔応し、２５０μ？？７とする。又、
リッヂのｌｌ＠ （ｂ）は３／’ｍとする。
次にこのようなリッヂ（！−自する１１型ＧａＡｓ基板
（１）上例液相エピタキシャル成長法によりダブルへテ
ロ構造を形成する。この場合、ｊｌｉ常の平坦な基板」
二の液相成長と異なり、リッチの平坦々部分より側面の
方プバ成長速度が速くなり、従って第１図（ｂ）に示す
ようにリッヂの段差の部分でエピタキシャル成長層が傾
く。この傾斜角は成長温度、成長溶液の廻飽和度、及び
冷却速度等に依存する。
（１）上例液相エピタキシャル成長法によりダブルへテ
ロ構造を形成する。この場合、ｊｌｉ常の平坦な基板」
二の液相成長と異なり、リッチの平坦々部分より側面の
方プバ成長速度が速くなり、従って第１図（ｂ）に示す
ようにリッヂの段差の部分でエピタキシャル成長層が傾
く。この傾斜角は成長温度、成長溶液の廻飽和度、及び
冷却速度等に依存する。
このようにしてｎ型ＧａＡｓ基板（１）上に、２ｚ型Ｇ
ａＯ，７ＡＱ Ｏ，３ＡｓクラッドＭ（２１ｆリッヂ・
の平坦部で〜さ１．５μ？ｎに、７１型Ｇａ ０．９２
ＡＱｏ、ＯａＡ、ｓ光導波層（３）ヲ厚さ０５μηＩに
、１１型Ｇａ Ｏ，７ＡＱ Ｏ，３ＡＳＡｓクラッド層
（４１ｆ成長さｕル。ｙｔｑクラッドＮ（４１は１１ツ
ヂ上での厚さがう、３μｍになるようにし、成長面が平
坦になるようＧで過飽和度、成長時間等金制徊１して成
長させる。
ａＯ，７ＡＱ Ｏ，３ＡｓクラッドＭ（２１ｆリッヂ・
の平坦部で〜さ１．５μ？ｎに、７１型Ｇａ ０．９２
ＡＱｏ、ＯａＡ、ｓ光導波層（３）ヲ厚さ０５μηＩに
、１１型Ｇａ Ｏ，７ＡＱ Ｏ，３ＡＳＡｓクラッド層
（４１ｆ成長さｕル。ｙｔｑクラッドＮ（４１は１１ツ
ヂ上での厚さがう、３μｍになるようにし、成長面が平
坦になるようＧで過飽和度、成長時間等金制徊１して成
長させる。
次に第１図（ｃｌ Ｖｃ示すように、ｎ型クラッド層（
４１上に再びフォト・エツチング技術により２個の第２
のリッヂ（１４′）を形成する。この時、第２のリッチ
（１４′）ト第１ノリッヂ（１′）ノ間隔Ｃカ３０１１
ｍ＋ ％ ２ （Ｚ） ＋７ ｙヂの幅ｄと高さｅがそ
れぞワ２０μｍと５μｍとなるようにする。第２のリッ
ヂ（ＩＩ′）ｆ＆−形成して後、２回目の液相成長を行
ない、第１図（ｄ）Ｋ示すように、ｎ型ＧａＯ，７ＡＱ
、ｏ、３Ａｓクラッド層（５Ｉヲ平坦部の犀さＯ，’３
ｔｔｍＫ。
４１上に再びフォト・エツチング技術により２個の第２
のリッヂ（１４′）を形成する。この時、第２のリッチ
（１４′）ト第１ノリッヂ（１′）ノ間隔Ｃカ３０１１
ｍ＋ ％ ２ （Ｚ） ＋７ ｙヂの幅ｄと高さｅがそ
れぞワ２０μｍと５μｍとなるようにする。第２のリッ
ヂ（ＩＩ′）ｆ＆−形成して後、２回目の液相成長を行
ない、第１図（ｄ）Ｋ示すように、ｎ型ＧａＯ，７ＡＱ
、ｏ、３Ａｓクラッド層（５Ｉヲ平坦部の犀さＯ，’３
ｔｔｍＫ。
Ｇａ０．９５ＡＱ０．０５Ａｓ活性層（６）を摩、さ０
．１／７ｍＫ’、Ｐ型Ｇａ Ｏ，７ＡＱＯ’、３Ａ８ク
ラッド層（７）を平坦部の犀さ１．５μｍに、そしてア
イソレーションのための２１型ＣａＡｓ ＠ （８）を
厚さ１μｍＶＣ連続的に成長させる。
．１／７ｍＫ’、Ｐ型Ｇａ Ｏ，７ＡＱＯ’、３Ａ８ク
ラッド層（７）を平坦部の犀さ１．５μｍに、そしてア
イソレーションのための２１型ＣａＡｓ ＠ （８）を
厚さ１μｍＶＣ連続的に成長させる。
次にプレーナストライプ構造とするため、リッヂの幅方
向のヌトライプ状Ｋ ｙｒ型ＧａＡｓ Ｎ（８）の表面
からＰ型クラッド層（７）Ｋ達する捷でＺｎ拡散全行な
い、（ｆ）図に示−ｔ−ｐ＠域α３を形成する。そして
第１図（ｅｌに示すようＫＰＰ側ＣＣｒ−Ａｕを蒸着し
て正電極（ｔｔｉとする。次に共振器を形成するために
、第１図（ｅ）の斜線を施した部分叫を化学エツチング
で落す。この時エツチングの異方性のため、同図に示す
断面が（０１才）面の場合、エツチングの形状は用１メ
サ型と々る。従ってエツチングによって形成された共振
器面は（１１１）面・とｆｘす、これは（１００）ｉ’
ｌｒｊと５４８１４４’（のの角度をなしている。従っ
て端面で活性層（６）が共振器端面に対して垂げ」とな
るようにフＡトマヌク０１１の位置ケ決める必要がある
。
向のヌトライプ状Ｋ ｙｒ型ＧａＡｓ Ｎ（８）の表面
からＰ型クラッド層（７）Ｋ達する捷でＺｎ拡散全行な
い、（ｆ）図に示−ｔ−ｐ＠域α３を形成する。そして
第１図（ｅｌに示すようＫＰＰ側ＣＣｒ−Ａｕを蒸着し
て正電極（ｔｔｉとする。次に共振器を形成するために
、第１図（ｅ）の斜線を施した部分叫を化学エツチング
で落す。この時エツチングの異方性のため、同図に示す
断面が（０１才）面の場合、エツチングの形状は用１メ
サ型と々る。従ってエツチングによって形成された共振
器面は（１１１）面・とｆｘす、これは（１００）ｉ’
ｌｒｊと５４８１４４’（のの角度をなしている。従っ
て端面で活性層（６）が共振器端面に対して垂げ」とな
るようにフＡトマヌク０１１の位置ケ決める必要がある
。
第２図は、第２のリッヂ（’ｌ’）の中心からマスク（
ｌｉｌの端寸での距離Ｘに対する活性層（６１と共振器
端面のなす角αの関係を示し、この図から判るように、
マスク（ＩＪ）をリッヂ（ｌＩ′）より約１５μｍずら
せると、活性層（６）は共振器端面に対して乎ＩＵ、！
−なる。なお、エツチングは、Ｐ側の正電極（Ｉｆｌの
Ｃｒ −Ａｕ ′ｆｒエツチングした後、この止Ｎ極（
１（ｔ （！−マヌクとして、Ｎａ０Ｉｌ−Ｈ２Ｏ２系
のエツチング液で１ｚ型ＧａエーエＡｆｆ、Ａｓクラッ
ド層（４）Ｋ達する寸で行なう。
ｌｉｌの端寸での距離Ｘに対する活性層（６１と共振器
端面のなす角αの関係を示し、この図から判るように、
マスク（ＩＪ）をリッヂ（ｌＩ′）より約１５μｍずら
せると、活性層（６）は共振器端面に対して乎ＩＵ、！
−なる。なお、エツチングは、Ｐ側の正電極（Ｉｆｌの
Ｃｒ −Ａｕ ′ｆｒエツチングした後、この止Ｎ極（
１（ｔ （！−マヌクとして、Ｎａ０Ｉｌ−Ｈ２Ｏ２系
のエツチング液で１ｚ型ＧａエーエＡｆｆ、Ａｓクラッ
ド層（４）Ｋ達する寸で行なう。
次にＧａＡｓ基板（１）側Ｋ Ａｕ −Ｇｅ−Ｎｉ ｆ
蒸イ５し、こカを負Ｎ極（９１とする。以上のようにし
て作製したレーザ装置の模式図全第１図（ｆ） Ｋ ７
］” ’Ｔ 。
蒸イ５し、こカを負Ｎ極（９１とする。以上のようにし
て作製したレーザ装置の模式図全第１図（ｆ） Ｋ ７
］” ’Ｔ 。
最後に第１図（ｇ）ＶＣ示すように、エツチングにより
作製した共振器の両端面ＫＡ礼０Ｊａ＝：を約２５００
’Ａ（し；λはレーザ光の波長）の厚さにコーティング
し、その上ｉ／ｉ’ ＡｕやＭ、などの金ＰＡ ｒｍを
蒸着して両端面の反射率を１にする。
作製した共振器の両端面ＫＡ礼０Ｊａ＝：を約２５００
’Ａ（し；λはレーザ光の波長）の厚さにコーティング
し、その上ｉ／ｉ’ ＡｕやＭ、などの金ＰＡ ｒｍを
蒸着して両端面の反射率を１にする。
以」二のように構成さゎた半導体レーザ装置では、レー
ザ発振は、両端面ｒ金属ｆｆ被着さカ、た活性層（６）
で起り、方向性結合器全構成している光導波路（３）を
通してレーザ光が導出される。
ザ発振は、両端面ｒ金属ｆｆ被着さカ、た活性層（６）
で起り、方向性結合器全構成している光導波路（３）を
通してレーザ光が導出される。
発明の効果
以上のように本発明は、リッヂを設けた半導体基板上に
、光の導波路及びＪｉｌｌ＝ｉメサ邪の共振器を形成し
、基板に形成した光導波路にょクレーザ光を取り出すこ
とができるため、モノリシックに光素子を集積した光集
積回路の光源として使用して機器の小形化及び安定化に
有効に利用することができる。
、光の導波路及びＪｉｌｌ＝ｉメサ邪の共振器を形成し
、基板に形成した光導波路にょクレーザ光を取り出すこ
とができるため、モノリシックに光素子を集積した光集
積回路の光源として使用して機器の小形化及び安定化に
有効に利用することができる。
架、１図（ａ）乃至（ｇｌは本発明のレーザ装置の一実
施例の製造工程金示す図、第２図は、第１図（ｅ）にお
けるリッヂの中心とマスクの喘捷での距離Ｘに対する活
性層と共振器端面との幼き角α・の関係ケ示丁図である
。 （１１−＝ ｎ 型（１００） ＧａＡｓ Ｊｌ 板、
（２１，（４１，＋５’ニー＝ ２７ ＢすＧａ１−
ＺＡＱ、ｚＡｓ り ラ ツ Ｉ層、（３１・−ｙｒ’
ｊ５すＧａ１−ｙＡｏ、３’Ａｓ光ケナ阪１曽、１６１
−−− Ｇａ１−ｚＡＱ、ｚＡｓ活性層、（，７１・７
・Ｐ型Ｇａ１−ｃＡｊｈＡｓクラット層、（３’ｌ−ｎ
型ＧａＡｓＭ、 ＋９！−Ａｕ−Ｇｅ−Ｎｉ負負号４ν
（１，＋１・−・Ｃｒ−Ａｕ 正Ｙｉ ＆ 、（ｌｌｉ
・・・フォトマスク、 α２・−・除去する領域、 Ｏ
：１１・−・Ｚｎ拡散ｐ＋頁域、（１４！−ＡＭ２０３
膜、Ｑｉ、’＋ｌ ・−・Ａｑ又ｕ ｕ ｎｇ。 代理人の氏名 弁理士 吉＋１１１悦治第１図 第１図 （ｅ） 第２図
施例の製造工程金示す図、第２図は、第１図（ｅ）にお
けるリッヂの中心とマスクの喘捷での距離Ｘに対する活
性層と共振器端面との幼き角α・の関係ケ示丁図である
。 （１１−＝ ｎ 型（１００） ＧａＡｓ Ｊｌ 板、
（２１，（４１，＋５’ニー＝ ２７ ＢすＧａ１−
ＺＡＱ、ｚＡｓ り ラ ツ Ｉ層、（３１・−ｙｒ’
ｊ５すＧａ１−ｙＡｏ、３’Ａｓ光ケナ阪１曽、１６１
−−− Ｇａ１−ｚＡＱ、ｚＡｓ活性層、（，７１・７
・Ｐ型Ｇａ１−ｃＡｊｈＡｓクラット層、（３’ｌ−ｎ
型ＧａＡｓＭ、 ＋９！−Ａｕ−Ｇｅ−Ｎｉ負負号４ν
（１，＋１・−・Ｃｒ−Ａｕ 正Ｙｉ ＆ 、（ｌｌｉ
・・・フォトマスク、 α２・−・除去する領域、 Ｏ
：１１・−・Ｚｎ拡散ｐ＋頁域、（１４！−ＡＭ２０３
膜、Ｑｉ、’＋ｌ ・−・Ａｑ又ｕ ｕ ｎｇ。 代理人の氏名 弁理士 吉＋１１１悦治第１図 第１図 （ｅ） 第２図
Claims (1)
- リッヂを有する半導体基板上に導波路が形成され、前記
導波路上に活性層ヲ含むダブルへテロ構造の順メサ型の
共振器が形成され、且つ１「１記共振器端面は前記活性
層と直角をなし、前記共振器端１；面の表面に絶縁膜を
介して金属膜が被着さねていることを特命とする半導体
レーザ装ｆｆｔ 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19739883A JPS6088490A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19739883A JPS6088490A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6088490A true JPS6088490A (ja) | 1985-05-18 |
Family
ID=16373842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19739883A Pending JPS6088490A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6088490A (ja) |
-
1983
- 1983-10-20 JP JP19739883A patent/JPS6088490A/ja active Pending
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