JPS61125099A - 半導体レ−ザおよびその製造方法 - Google Patents

半導体レ−ザおよびその製造方法

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JPS61125099A
JPS61125099A JP24670984A JP24670984A JPS61125099A JP S61125099 A JPS61125099 A JP S61125099A JP 24670984 A JP24670984 A JP 24670984A JP 24670984 A JP24670984 A JP 24670984A JP S61125099 A JPS61125099 A JP S61125099A
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JP
Japan
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layer
substrate
type
insulating film
semiconductor
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JP24670984A
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Hisao Sudo
久男 須藤
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体レーザおよびその製造方法に係り、特
に、例えばDFBレーザなどの漏れ電流を低減させるブ
ロック層の構成およびその製造方法に関す。
半導体レーザは、光を媒体にし多量の情報を扱う光通信
や情報処理の光信号源として多用されるようになってき
ており、同時に改良の研究が進められている。
その中の一つであるD F B (Distribut
ed Feed−back)レーザは、B H(Bil
d Hetero 5tructure)レーザの構成
を基に展開されて出射光を単波長化するするようにした
ものであり、出力増大化の要因になるしきい値電流の低
減化が望まれている。
〔従来の技術) 第2図は従来のDFBレーザの代表的構成を模式的に示
した側断面図である。
同図において、Iはn形インジウム燐(InP)の基板
、2はホtルミネッセンス波長(PL波長)が約1゜1
5μmであるn形インジウムガリウム砒素燐(InGa
AsP)のガイド層、3はPLa長が約1,3層mであ
るInGaAsPの活性層、4はp形1nPのクラッド
層、5はp形1nGaAsP (P L波長約1.3μ
m)のコンタクト層である。6はn形1nP層、7はp
形1nP層、8はn形1nP層で、この三層でブロック
層9を形成している。10はp形1nGaAsP(P 
L波長約1.3μm )の0層、11、I2は電極であ
る。
また、基板1とガイド層2との界面には、出射光の波長
を整えるグレーティングが形成されている。
このDFBレーザは、前記グレーティングを無くすると
BHレーザの構成であり、電極10側を正にした電圧を
電極10S11間に印加すると、電流は、ブロック層9
のn形InP層8とp形1nP層7とによるN−P接合
9面に阻止されて活性層3部分に絞られ、ガイド層2と
クラッド層4とに挟まれてダブルヘテロ接合を形成する
活性層3が発光領域になフてレーザ光を出射する。この
際、前記グレーティングの作用により、レーザ光は単波
長になって出射する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記レーザの製造手順は、通常、基板1上にガイド層2
、活性層3、クランド層4、コンタクト層5を積層成長
した後、エツチングによりブロック層9の部分を除去し
て、JJInP層6、p形InPH7、n形1nP層8
などを積層成長している。
このため、活性層3およびクラフト層4の界面と、前記
電流を阻止する接合面になるn形InP層8およびp形
InP層7の界面との段差の制御は、前記エツチングの
深さのばらつきと、ガイド層2、活性層3、n形InP
層6、p形1nP層7各層の厚さのばらつきのため、極
めて困難である。
従って、この構成のレーザにおいては、前記段差が大き
くなってaで示す漏れ電流が大きくなり、しきい値組流
が増大する問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、一導電型の半導体基板上に、ダブルヘテ
ロ接合を形成する帯状の活性層と、該活性層の帯状両側
部において該活性層の側面と該基板とに接する逆導電型
の半導体層およびその上面に接する一導電型の半導体層
で形成されるブロック層とを有してなり、該基板の該活
性層と該ブロック層とを有する領域の表面は略平面をな
している本発明の半導体レーザによって解決され、また
、半導体基板に接して該基板と材料の異なる第一の半導
体層を成長する工程と、該第一の半導体層上に第二の半
導体層を成長する工程と、半導体の成長を阻止する絶縁
物からなる帯状の絶縁膜を該第二の半導体層に接して形
成し、該絶縁膜をマスクにして該基板の表面で止まるよ
う選択エツチングし該第二の半導体層から該第一の半導
体層までのみを帯状に加工する工程と、該エツチングし
た領域に選択的に第三の半導体層を該第二の半導体層よ
り高くなるまで成長し引続き第四の半導体層を成長−す
る工程と、しかる後該絶縁膜を除去する工程とを含んで
なる本発明の製造方法によって解決される。
〔作用〕
前記ブロック層における電流を阻止するN−P(または
P−N)接合面の高さは、略平面をなす前記基板表面上
に成長する単一層の厚さで定まるので、従来例で述べた
活性層の界面と電流を阻止する接合面との段差、即ち漏
れ電流の大きさを左右する段差の制御を困、#fにして
いるエツチングの深さなどのばらつきが低減し、咳段差
を従来より小さくすることが可能になる。
特に、上記製造方法によれば、ブロック層部分のエツチ
ングに際して基板表面をストッパにすることが出来て該
表面を平面にすることが容易であり、また、第三の半導
体層と第四の半導体層との界面が電流を阻止する接合面
になるので、前記段差を第二の半導体層の厚さで制御す
ることが可能になり、然もそのようにする第三の半導体
層の成長における厚さのばらつきに対する制御の精度は
大幅に緩和される。
かくして、従来より該段差が小さくて問題の漏れ電流の
少ない、即ちしきい値電流を低減化した半導体レーザの
提供が可能になり、延いては例えばDFBレーザなど半
導体レーザの出力増大化を可能にさせる。
〔実施例〕
以下本発明によるDFBレーザの一実施例の構成とその
製造工程を模式的に側面面図で示した第1図により説明
する。企図を通じ同一符号は同一機能を有する対象物を
示す。
第1図(e)は従来例を示した第2図に対応して構成を
示す図であり、1aはn形1nPの基板、4a、 4b
は何れもp形InP層で、この両層でクラッド層4Cを
形成し、5aはp形1nGaAsP (P L波長約1
.3μ耐のコンタクト層である。7aはPL波長が約1
.15μmであるp形InGaAsP N−、8aはn
形InP層で、この二層と基板1aとでブロック層9a
を形成している。
また、基板1aとガイドN2との界面には、従来例と同
様にグレーティングが形成されてい名。
即ち、第2図図示と対比すると、基板1aが基板1に、
クラッド層4Cがクラッド層4に、コンタクト層5aが
コンタクト層5に、ブロックJ59aがブロック層9に
対応し、電流を阻止するN−P接合面はp形InGaA
sP層7aとn形InP層8aとの界面に形成される。
このDFBレーザの作動は、第2図図示従来のDFBレ
ーザと同様である。しかし、従来問題になった漏れ電流
の大きさを左右する活性層およびクラッド層の界面と電
流を阻止する接合面との段差は、p形1nP層4aの厚
さに略等しいので、p形InP層4aの厚さを薄くする
ことにより、該段差を小さくし該漏れ電流の大きさを従
来より大幅に低減させることが出来る。
上記構成のレーザは、第1図(a)〜(e)の順序で示
す工程で製造することが出来る。
即ち、図(a)に示すように、前記グレーティングが形
成されている基板1a上にガイド層2、活性層3、p形
InP層4aを形成する材料の各層を成長し、その上に
接して帯状をなす二酸化シリコン(Si02)の絶縁膜
13を形成する。
次いで図(b)に示すように、絶縁膜13をマスクにし
た選択エツチングにより上記成長した各層を除去してガ
イド層2、活性N3、p形1nP層4aを形成する。こ
の際、基板1aをエツチングのストッパにすることによ
り、基板1aはエツチングされないでその表面は略平面
のままである。
上記選択エツチングは、p形1nl’ 54aに対し°
ζ例えば弗酸(IIF)と臭化水素(HBr)とを5:
1にした混合液を、またInGaAsPの活性層3とガ
イド層2に対して例えばHFと硝酸(lINO3) と
を10:1にした混合液をエツチング液にすればよい。
ちなみに、第2図図示ブロック層9形成部のエツチング
は、通常、ブロムメタノール(0,5%Br+Cll3
01+)を使用して一括エッチングしている。
次ぎに図(C)に示すように、p形1nGaへSP屓7
aとn形1nP Jii8aとを成長させてブロック層
9aを形成する。この際、絶縁膜13の表面は成長が阻
止されるので、p形1nGaAsP層7aの全般的な高
さをp形InP層4aより高くすることにより、その高
さが多少変動しても、p形1nGaAsP層7aの絶縁
膜13側端の高さは、p形InP層4aの高さに略一致
する。n形InP層8aにおいても絶縁膜13側端の高
さは同様になる。
そして図(d)に示すように、絶縁膜13を除去した後
、p形InP R54b、コンタクト層5aを成長し、
電極11.12を被着して図(d)に示すDFBレーザ
を製造することが出来る。
本願の発明者は、上記工程により、ガイド層2の厚さ約
0.15μm、活性層3の厚さ約0.15μm幅約1.
5.17111 、 p形InP層4aの厚さ約0.1
μm 、絶縁膜13の厚さ約0.3μm 、 p形1n
GaAsP層7aの両側部厚さ約0.5μIll −、
n形1nP i8aの両側部厚さ約0.3.crm 、
 p形1nP層4bの中央部厚さ約0.3μ鋼、コンタ
クト層5aの中央部厚さ約0.3μmにしてDFBレー
ザを製造したが、そのしきい値電流は10〜20 mA
の範囲にあり、活性層およびガイド層を略同−寸法にし
た第2図図示DFBレーザの場合の略1/2に低減した
なお、上記はDFBレーザを実施例にして説明したが、
従来のDFBレーザがBHレーザの構成を基にしている
ことから、BHレーザのような構成をなす半導体レーザ
についても本発明の構成が適用可能であることは、容易
に類推可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の構成により、従来より漏
れ電流の少ない、卯ちしきい値電流の低減化が可能な半
導体レーザの提供が可能になり、延いては例えばDFB
レーザなど半導体レーザの出力増大化を可能にさせる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
図面において、 第1図(a)〜(e)は本発明によるDFBレーザの一
実施例の構成とその製造工程を模式的に示した側断面図
、 第2図は従来のDFBレーザの代表的構成を模式的に示
した側断面図である。 また、図中において、 1.1aは基板、     2はガイド層、3は活性層
、      4.4cはクラ・7ド層、4a、 4b
はp形1nP層、  5.5aはコンタクト層、6はn
形1nP層、   7はp形InPiit17aはp形
InGaAsP層、 8.8aはn形InP層、9.9
aはブロック層、 10はQ層、11.12は電極、 
   13は絶縁膜、をそれぞれ示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一導電型の半導体基板上に、ダブルヘテロ接合を
    形成する帯状の活性層と、該活性層の帯状両側部におい
    て該活性層の側面と該基板とに接する逆導電型の半導体
    層およびその上面に接する一導電型の半導体層で形成さ
    れるブロック層とを有してなり、該基板の該活性層と該
    ブロック層とを有する領域の表面は略平面をなしている
    ことを特徴とする半導体レーザ。
  2. (2)半導体基板に接して該基板と材料の異なる第一の
    半導体層を成長する工程と、該第一の半導体層上に第二
    の半導体層を成長する工程と、半導体の成長を阻止する
    絶縁物からなる帯状の絶縁膜を該第二の半導体層に接し
    て形成し、該絶縁膜をマスクにして該基板の表面で止ま
    るよう選択エッチングし該第二の半導体層から該第一の
    半導体層までのみを帯状に加工する工程と、該エッチン
    グした領域に選択的に第三の半導体層を該第二の半導体
    層より高くなるまで成長し引続き第四の半導体層を成長
    する工程と、しかる後該絶縁膜を除去する工程とを含ん
    でなることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007194084A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Asahi Electronics:Kk シールド付き電線
JP2007305874A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Em Techno:Kk 磁性素子

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