JPS61196592A - 複合共振器型半導体レ−ザ装置の製造方法 - Google Patents

複合共振器型半導体レ−ザ装置の製造方法

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JPS61196592A
JPS61196592A JP60039591A JP3959185A JPS61196592A JP S61196592 A JPS61196592 A JP S61196592A JP 60039591 A JP60039591 A JP 60039591A JP 3959185 A JP3959185 A JP 3959185A JP S61196592 A JPS61196592 A JP S61196592A
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Yasuki Tokuda
徳田 安紀
Kenzo Fujiwara
藤原 賢三
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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〕 この発明は、製造が容易で、共振器間の間隔が精度よく
制御できる複合共振器型半導体レーザ装置の製造方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は例えばサイエンティフック・アメリカ:/ (
8cientific American ) 198
4年第148頁に示された共振器長の異なる2つのレー
ザ部を1つのチップ上に集積したレーザ装置(C1ea
ved CoupledCavity La5ev )
の層構造を示すもので、第4図(a)は正面図、第4図
(b)はそのffb−ffb線断面図である。(1)は
第1電極、(2)は電流阻止層、(3)はキャップ層、
(4)は第1クラッド層、(5)は活性層1(6)は第
2クラッド層、(7)は基板、(8)は第2電極、(2
)は工アーギャップ、(2)は第1レーザ部、肴は第2
レーザ部である。なお矢印はレーザ光を示す。
次にこのレーザ装置の動作について説明する。
第1電極(1)と第2電極(8)の間鉦こ電流を流すと
電子とホールが活性層(5)にとじ込られ再結合し発光
する。ここでダイオード型半導体レーザ装置ではあるし
きい値以上の電流を流すと反転分布が生じ共振器長によ
り決まる特定の波長(縦モード)が何本かレーザ発振す
る。以上は通常のファブリペロ−型レーザ装置と同様で
あるが、この第4図のレーザ装置は2つの独立な共振器
長の異なるレーザ部を光軸を合せて並べであるため、第
ル−ザ部(イ)と第2レーザ部(至)の発振縦モードは
一般に異なりそのうち波長が合うモードのみが干渉し合
い発振する。そのモードの数は一般に一本にすることが
可能である。以上のようにこのタイプのレーザ装置では
縦モードの安定化ができる。
さらに上記では2つのレーザ部を発振させる場合の効果
を説明したが、第1のレーザ部(2)に流す電流をしき
い値以下にし、その電流量をかえれば注入されるキャリ
アの数が変わり、第1のレーザ部(イ)の屈折率を変化
させることができ、従ってレーザ装置の共振器長を変化
させた場合と同様の効果がえられ第2レーザ部(2)の
発振波長をチューニングすることができる。
以上ではへつ開を用いた複合共振器型半導体レーザ装置
(C1eaved Coupled La5ev )に
ついて述べたが、前者の干渉効果を用いた縦モードの安
定化の目的のためには、電波新聞昭和69年12月14
日昏こ掲載された干渉型レーザ装置もある。その構造を
第5図に示し、第6図(a)は正面図、第5図(b)は
そのvb −vb線断面図である。このレーザ装置は溝
をきった基板上の結晶成長により2つの共振器長の異な
るレーザ部を形成するものである。
なお横方向(第4図、第5図のイーイ方向)の光とじ込
めは第4図ではうめこみ構造で、第5図では■溝による
電流狭さくにより行なった場合を示しである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のこれら複合共振器型半導体レーザ装置は、第4図
のレーザ装置ではエアギャップ(財)をへき開でつくる
ためその作製がきわめて難しく、また第5図のレーザ装
置では溝の上の成長を行うため結晶成長が困難などの欠
点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、2つ以上の共振器長の異なるレーザ部を有す
る複合共振器型半導体レーザ装置を容易に精度よく製造
する方法を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明の接合共振器型半導体レーザ装置の製造方法は
、光導波路部を有するものにおいて、上記光導波路部の
少なくとも一部を超格子構造又は量子井戸構造で構成し
、この超格子構造又は量子井戸構造の一部を混晶化して
、2つ以上の共振器長の異なるレーザ部を形成するよう
にしたものである。
〔作用〕
この発明では光導波路部の少なくとも一部を超格子構造
又は量子井戸構造で構成し、この超格子構造又は量子井
戸構造の、共振器を分ける部分を混晶化し、その部分の
屈折率を下げて、2つ以上の共振′a長の異なるレーザ
部を形成するようにしたので、製造が困難なへき開を用
いなくてよく、そのため、製造が容易で精度がよく製造
でき、又溝上の結晶成長を用いなくてもよく、そのため
平坦な面上の結晶成長で製造で・き、製造が容易で精度
よく製造できる。
〔実施例〕
以下この発明の複合共振器型半導体レーザ装置の製造方
法の一実施例を第1図をもとに説明する。
第1図(a) (b) −(c) (d) −(e) 
(f)は製造工程順に示すもので、(a)(c)tel
は斜視図、(b)は(alのIb−Ib線断面図、(d
lは(c)の)d −jd線断面図、げ)は(e)のI
f −If線断面図である。(9)は多重量子井戸構造
を用いた活性層、αGはZn拡散により混晶化した部分
、aυはマスクである。
第1図のレーザ装置の製造は次のようにして行なわれる
。p型GaAs &板(7)上にp型AlGaAs第2
クラッド層(6)及び多重量子井戸構造の活性層(9)
を順に例えば分子線エビタキシャ〃法を用いて作製する
(第1図(a)(b) )。
次にその上にシリコンナイトライドからなるマスク材料
を形成し、フォトリングラフイーをこよりマスクαυの
一部をエツチング除去し、マスクパターンヲ作る。エツ
チング除去されている部分は、共振器を分ける部分、す
なわちレーザ部に)(2)の間の部分とレーザ部(2)
、に)の横方向の両端部分である。マスクパターンをし
たものをZnAS、とともに封入して数100度例えば
600℃でアニールし、マスクで被われていない部分に
Znを拡散させる。これにより多重量子井戸構造のうち
拡散された部分がその多重量子井戸構造を貫いて混晶化
する(第1図(cl(d) )。次にマスクaυを取除
き、平坦である活性層(9)上にn型a1aaA3第1
クラッド層(4)及びn1lCaA4キャップ層(3)
を順に例えば分子線エピタキシャル法を用いて作製する
。続いてOVD法で8i0.からなる電流阻止層(2)
を横方向両端部分に形成し、最後に第1電極(1)、第
2電極(8)を蒸着して形成しく第1図(e)(f) 
) 、複合共振器型半導体レーザ装置が製造される。
動作は従来法と同様の原理により、縦モードの安定化、
波長チューニングが行える。
第1図では、Zn拡散により、2つの共振器に分離する
と同時に横方向の光とじ込めも同時に行なった。すなわ
ち横方向の光とじ込めは、レーザ部@(2)の横方向の
両端部分をZn拡散で行なっている。
しかし横方向の光とじ込めは、うめ込み構造を用いても
よい。
又混晶化する方法は、マスクで被われていない部分にz
nなどの不純物を拡散して行なう以外に、イオン注入法
を用いてZnなどの不純物を打込みアニールして混晶化
する方法、ハイパワーの干渉露光によるレーザアニーμ
の効果で直接混晶化する方法などがある。
又活性層を多重量子井戸構造で構成したものを示したが
、−重量子井戸構造でもよく、又超格子構造で構成して
もよい。これらの量子井戸構造又は超格子構造は一般に
よく知られた構造であるが、例えば厚さがり、のGaA
3と厚さがLBのム1GaAs (又はAIAs)を交
互に積み重ね、−重のときはGaAsとAI GaA、
を−回づつ、多重のときは交互に何回も通常5〜6回づ
つ積み重ねる。そして厚さLzは2oi境としてLBが
大のとき量子井戸構造となりLBが小のとき超格子構造
となる。第1図の実施例の場合。
は多重量子井戸構造であり、5重量子弁戸構造でLa 
= xooi、LZ = toofである。
又第1図の場合はZnの拡散を活性層(9)まで成長さ
せた状態で選択拡散させたが、第2図1こ示すように一
挙にキャップ層(3)までを成長させてからあを選択拡
散して活性層を貫くまで拡散してもよい。
なお第2図の(alは正面図、(blは(a)のIb−
■b線断面図である。
又活性層が比較的厚い通常のダブルへテロレーザを用い
る場合は、第8図に示すように、活性層(5)に接して
超格子構造の光とじ込め層又は超格子光ガイド層を設け
、共振器を分ける部分をZnなどの拡散により混晶化す
ればよい。
又共振器を分ける部分を一箇所とした場合を示したが複
数箇所とし、同様に混晶化すれば、同一基板上に2つ以
上の共振器長の異なるレーザ部を形成できる。
さらに第1のレーザ部(財)と第2のレーザ部(2)の
電流の分離を行なうには、活性層(9)から上部の層を
n型をこすればよく、チューニング効果を使う場合には
、有効である。
〔発明の効果〕
この発明は光導波路部の少なくとも一部を超格子構造又
は量子井戸構造で構成し、この超格子構造又は量子井戸
構造の、共振器を分ける部分を混晶化し、その部分の屈
折率を下げて、2つ以上の共振器長の異なるレーザ部を
形成するよう:こしたので、製造が困難なへき開を用い
なくてもよく、そのため、製造が容易で精度がよく製造
でき、又溝上の結晶成長を用いなくてもよく、そのため
平坦な面上の結晶成長で製造でき、製造が容易で精度よ
く製造できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の複合共振器型半導体レーザ装置の製
造方法の一実施例を示すもので、その(a)(b) −
(c) (d) −(e)げ)は製造工程順に示し、そ
の(a) (c)(e)は斜視図、(b) (dl (
e)はそれぞれの断面図、第2図はこの発明の他の実施
例を示すもので、その(a)は正面図、(b)は断面図
、第8図はこの発明のさらに他の実施例を示す断面図、
第4図は従来の複合共振器型半導体レーザ装置を示すも
ので、その(a)は正面図、(b)は断面図、第6図は
従来のものを示し1その(a)は正面図、(b)は断面
図である。 図において、(1)は第1!極、(2)は電流阻止層、
(3)は牛ヤツプ層、(4)は第1クラッド層、(6)
は第2クラッド層、(7)は基板、(8)は第2電極、
(9)は活性層、QOは混晶化部分、に)は第ル−ザ部
、勾は第2レーザ部である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代珊人大岩増雄 第1図 第2図 ((1)              (b)第3図 第5図 <Q)(b) 1(qb 手続補正書(自発) 1.事件の表示   特願昭60−8969!号2、発
明の名称 複合共振器型半導体レーザ装置の製造方法3、補正をす
る者 代表者片山仁へ部 46代理人 56  補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、  M正の内容 (1)明細書第2頁第16行及び第4頁第7行の「La
5ev Jをそれぞれ「La5er Jに訂正する。 (2)同第9頁第1行〜第8行の「交互に桐み〜重ねる
。」を「交互に何層か積み重ねたものである。」に訂正
する。 以上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光導波路部を有するものにおいて、上記光導波路
    部の少なくとも一部を超格子構造又は量子井戸構造で構
    成し、この超格子構造又は量子井戸構造の一部を混晶化
    して2つ以上の共振器長の異なるレーザ部を形成するよ
    うにした複合共振器型半導体レーザ装置の製造方法。
  2. (2)光導波路部が量子井戸構造の活性層である特許請
    求の範囲第1項記載の複合共振器型半導体レーザ装置の
    製造方法。
  3. (3)光導波路部を、活性層と、超格子構造の光とじ込
    め層とで構成し、上記光とじ込め層の一部をその光とじ
    込め層を貫くように混晶化して2つ以上の共振器長の異
    なるレーザ部を形成するようにした特許請求の範囲第1
    項記載の複合共振器型半導体レーザ装置の製造方法。
  4. (4)光導波路部を、活性層と、超格子構造の光ガイド
    層とで構成し、上記光ガイド層の一部をその光ガイド層
    を貫くように混晶化して2つ以上の共振器長の異なるレ
    ーザ部を形成するようにした特許請求の範囲第1項記載
    の複合共振器型半導体レーザ装置の製造方法。
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