JPS61207090A - 半導体発光装置 - Google Patents

半導体発光装置

Info

Publication number
JPS61207090A
JPS61207090A JP4872285A JP4872285A JPS61207090A JP S61207090 A JPS61207090 A JP S61207090A JP 4872285 A JP4872285 A JP 4872285A JP 4872285 A JP4872285 A JP 4872285A JP S61207090 A JPS61207090 A JP S61207090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
current blocking
substrate
guide
upper clad
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
Application number
JP4872285A
Other languages
English (en)
Inventor
Masato Kondo
真人 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4872285A priority Critical patent/JPS61207090A/ja
Publication of JPS61207090A publication Critical patent/JPS61207090A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔J11要) 従来、l−1,8gm波帯域用半導体レーザは活性層と
して InGaAs(P)等を使用している場合が多く
、しかも、光軸をなすストライプ領域に平行に電流阻止
層が設けられることが多いが、この電流阻止層はp−n
−p−n接合を利用することが多かった。ところが、こ
のp−n−p−n接合型電流阻止層は大Sな接合容量を
伴ないやすいので、時定数が大きくなりやすく、半導体
レーザのレスポンスタイムを短くしにくいという欠点が
あった。従来技術においては、@ 100Kビツト/秒
程度が一般であり、レスポンスのすぐれている分布帰還
型半導体レーザにおいても伝送速度を1〜2Gビット/
秒以上にすることは困難であった。
そこで、このレスポンスタイムを速くするため、ガイド
層にはp型InGaAs(P)等の四元(三元)半導体
層を使用し、一方、電流阻11:層には低濃度P型の 
InP層を使用し、活性層領域以外に存在するp−n接
合面積を小さくし、あわせて、電流阻止層の抵抗を増大
してリーク電流を減少したものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体発光装置の改良に関する。特に、接合容
量を減少してレスポンスタイムを短くするとともに、リ
ーク電流を減少する改良に関する。
〔従来の技術〕
1.3ルm波用、または、l。55ル鵬波川の大容量広
帯域光伝送システムの光源としての部分帰還型寥導体レ
ーザとしては、  InGaAs(P)層を活性層とし
く以下簡単のために四元で説明する)。
InP層を基板及び上部クラッ1層とし、  InGa
AsP層をガイド層として構成する場合が多く、その層
構造の一例を第7図と第8図とに示す、第7図は、光軸
方向から見た図であり、第8図はそのA−A断面図であ
る。
図において、lはn−InPの基板であり、2はその底
面に凹凸が設けられているn −InGaAsP層より
なるガイド層手あり、3はn −InGaAsP層より
なる活性層であり、4はp−InP層よりなる上部クラ
ット層であり、5はp   InGaAg(P)層より
なるキャップ層であり、6,7.8は、それぞれ、p型
、n型、p型の InPJeよりなり、これらの積層体
が電流阻止層を構成している。9はS + 02等より
なる絶縁層であり、10.11は、それぞれ、負・正の
電極である。
か−る構造のレーザは、一旦キャップ層5まで成長形成
した後で光軸をなすストライプ領域以外から上記の各層
5.4.3.2.1を基板lの上部までエツチング除去
し、ここに、p−n−p−n接合をなす電流阻止層6.
7.8を埋め込んで製造するので、埋め込み型レーザと
呼ばれる。
また、ガイド層2の底面に凹凸が設けられている理由は
分布帰還型とするためであり、三光束干渉法等を使用し
て形成される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
か覧る埋め込み型のレーザにおいては、電流阻止層とし
て、上記せるとおりp−n−p−n接合を利用している
ため、接合容量がレーザチップのほとんど全域にわたっ
て存在することになってその値が大きくなり、したがっ
て、時定数が大きくなり、結果的にレスポンスタイムが
遅くなるという欠点が避は難い。
レーザをIGビット/秒以上のディジタル信号をもって
駆動する場合、レーザの光出力波形がこの接合容量の影
響を大きく受け、正確な光伝送が困難となることは周知
である。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、接合
容量が小さくレスポンスタイムが速く、高速変調特性が
良い半導体発光装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段〕 第1(a)図は、本発明に係る半導体発光装置の層構成
を光軸方向から見た図であり、第1(b)図はそのB−
B断面図である。
第1 (a)、(b)図において、12はP−InP基
板であり、】3はp −InGaAsP層よりなるガイ
ド層であり、14はn −InGaAsP層よりなる活
性層であり、15はn−InP層よりなる上部クラッド
層であり、16はp”’−InP層よりなる電流阻止層
であり、!7は5102等よりなる絶縁層であり、18
、I3はそれぞれ正Φ負電極である。
〔作用〕
上記の層構造を有する本発明に係る半導体発光装置(レ
ーザ)内に存在するp−n接合は、p −InGaAs
P層よりなるガイド層13とn −InGaAsP層よ
りなる活性層14との間と、n−InP層よりなる一ヒ
部りラッド層15とp−−InP層よりなる電流阻止層
16との間のみである。これらの二つの接合のうち、前
者はレーザ機能に必須である。しかし、後者はレーザ機
能に必須でなく、接合容量の原因をなすものである。こ
の接合の面積は、上部クラッド層15の厚さとレーザキ
ャビティー長との積となる。ところで、従来技術におい
てはp−n−p−n接合型の電流阻止層8.7.6.1
が4層をもって構成されており、接合面積がかなり大き
どかスt: h +、  素嶺圓し−おL十ス雷倍8日
1ト陽1flt÷1層であるから接合面積(上部クラッ
ド層15との接触面積)は極めて小さくでき、接合容量
を小さくしうる。実験によれば、変調特性を数Gビット
/秒以トになしうろことが確認されている。
また、本発明に係る半導体発光装置(レーザ)において
発生するリーク電流は、上部クラッド層15と電流阻止
層16との間の拡散電位と活性層14とガイド層13と
の間の拡散電位との差と、電流阻止層16の抵抗とによ
って決定されるから、電流阻止!!I:l13のP型濃
度を5 X 1015cm−3程度とすれば、十分にリ
ーク電流を低下しうるという副次効果もある。なお、正
孔濃度はl X 1015cs+−3程度まで低濃度に
することが望ましく、この程度まで低濃度にできること
は実験的に確認されている。
〔実施例〕
第2〜6図を参照しつ一1本発明の一実施例に係る I
nGaAsPレーザの製造工程を説明して、本発明の構
成と特有の効果とを明らかにする。
第2図参照 基板12の(Ol 1)方向にホログラフィック露光法
を使用して回折格子20を形成する。
第3図参照 液相成長法を使用して、以下に述べる半導体積層体を形
成する。成長開始温度は580℃程度である。
回折格子20に、に万イド層13を形成する。これは、
 Cdを1017cm−3程度の濃度に含有したp型I
nGaAsP層であり波長は 1−2μ層であり1.厚
さは0.2μm程度である。
ガイドfi13f:に活性層14を形成する。これはア
ンインテンショナルドーブのn型 InGaAsPfi
であり、波長は1.341であり厚さは0.151L厘
である。
活性層14上に上部クラッド層I5を形成する。これは
、 SnまたはTeを1011018a程度の潤度に含
有するn型 InP層であり、厚さはIIL層程度であ
る。
上部クラッド層15上に保護層21を形成する。これは
、n型不純物を5 X 1018c+++−3程度の高
濃度に含有するn型InGaAsP層であり、波長は1
.2μ厘であり、厚さは0,2μm程度である。
第4図参照 (011)方向に、S + 02層22を幅5#L層程
度のストライプ状に堆積して、エツチング用マスクとす
る。
このエツチング用マスク22を介して、 0.2%臭素
/メタノール液を使用してケミカルエツチングを施し、
保護層21、上部クラッド層15、活性層14、ガイド
層13.基板12の表層を除去する。
第5図参照 再び液相成長法を使用してZn、 Cd、 Mn等のp
型不純物をも−て、  5 X 1015cm−”以下
望ましくはlX 1015cm−3以下の低濃度に補償
されたp−型InP層よりなる電流阻止層16を形成す
る。
第6図参照 エツチング用マスク22と保護層21とをフッ硝酸等を
使用して除去し、電流阻止層16上にS io 2層等
の絶縁層17を形成する。
上部クラッド層15上と絶縁層17J:とにAuSn合
金等よりなる負電極19を形成する。
基板■2の下面にAa/ Pt/ Tiの三重層(Ti
が基板12側)よりなる正電極I8を形成する。
第1(a)、(b)図参照 活性層14を含むストライプが光軸方向の中心になるよ
うに、およそ250用膳角に臂開・切断してギヤビティ
ー長250糾lの InGaAsPレーザを完成する。
〔発明の効果〕
以北説明せるとおり1本発明に係る InGaAsP半
導体レーザは、ストライプ領域上面に凹凸を有するp型
 InPを基板とし、下面に凹凸を有するP型InGa
AsP層をガイド層とし、n型 InGaAsP層を活
性層とし、n型InP層を上部クラッド層とし、ストラ
イプ領域を挟んで5 X 1015c■−3以下望まし
くはl X 1015cm−3以下の低濃度のP−型 
b+P層より帰還型半導体レーザであり、電流阻止層は
厚さの薄い1層であり接合面積が極めて小さいので、接
合容量が小さく、レスポンスタイムが速くなり、数Gビ
ット/秒以丘の高速変調特性を有することができる。ま
た、上記〔作用〕の項にも述べたとおり、リーク電流も
小さくできるという副次的効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1 (a)図は1本発明の一実施例に係る半導体発光
装置をストライプ方向から見た図である。 第1 (b)図は、本発明の一実施例に係る半導体発光
装置のB−B断面図である。 第2〜6図は1本発明の一実施例に係る半導体発光装置
(埋め込み型分布帰還型InGaAgPレーザ)の主要
製造工程完了後の断面図である。 第7図は、従来技術に係る埋め込み型分布帰還型半導体
レーザの1例の、光軸方向から見た図である。 第8図は、従来技術に係る埋め込み型分布帰還型半導体
レーザの1例のA−A断面図である。 l・・・基板、 2・・・ガイド層、 3・・・活性層
、  4・・・北部クラッド層、  5・・−キャップ
層、 6.7.8・・・電流阻止層。 9・・・絶縁層、 10−・・正電極、 11・・・負
電極、  12・・・基板、 13・ ・ ・ ガイ 
ド層、 14−・・活性層、  15・・参辷部クラッ
ド層、  18・・・電流阻止層、 17・・・絶縁層
、18・・・正電極、 19・−争負電極、 2o−ψ
・回折格子、21・・・保護層、 2211・−エッチ
本発明のレーザ馳血図 第1(Q)y!J 41′発明のレーザのB−Bl!I而図第面(b)図 玉 程 肉 工程図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  p型InPよりなる基板(12)上の光軸にそって延
    在するストライプ領域にp型InGaAs(P)層より
    なるガイド層(13)が設けられ、 該ガイド層(13)上にn型InGaAs(P)層より
    なる活性層(14)が設けられ、 該活性層(14)上にn型InP層よりなる上部クラッ
    ド層(15)が設けられ、 前記ストライプ領域を挟み前記ガイド層(13)と前記
    活性層(14)と前記上部クラッド層(15)とに接し
    て、低濃度のp^−型InP層よりなる電流阻止層(1
    6)が設けられ、 該電流阻止層(16)上に絶縁層(17)が設けられて
    なることを特徴とする半導体発光装置。
JP4872285A 1985-03-12 1985-03-12 半導体発光装置 Pending JPS61207090A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4872285A JPS61207090A (ja) 1985-03-12 1985-03-12 半導体発光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4872285A JPS61207090A (ja) 1985-03-12 1985-03-12 半導体発光装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61207090A true JPS61207090A (ja) 1986-09-13

Family

ID=12811185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4872285A Pending JPS61207090A (ja) 1985-03-12 1985-03-12 半導体発光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61207090A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63124592A (ja) * 1986-11-14 1988-05-28 Nec Corp 半導体レ−ザ装置
EP0275209A2 (en) * 1987-01-16 1988-07-20 Sharp Kabushiki Kaisha A semi conductor laser device
US4860299A (en) * 1987-05-19 1989-08-22 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
US4862470A (en) * 1987-04-28 1989-08-29 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
US4887274A (en) * 1986-12-15 1989-12-12 Sharp Kabushiki Kaisha Deterioration-resistant superlattice semiconductor laser device
US4894836A (en) * 1987-02-24 1990-01-16 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device
US4907239A (en) * 1986-12-15 1990-03-06 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63124592A (ja) * 1986-11-14 1988-05-28 Nec Corp 半導体レ−ザ装置
JPH0587157B2 (ja) * 1986-11-14 1993-12-15 Nippon Electric Co
US4887274A (en) * 1986-12-15 1989-12-12 Sharp Kabushiki Kaisha Deterioration-resistant superlattice semiconductor laser device
US4907239A (en) * 1986-12-15 1990-03-06 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
EP0275209A2 (en) * 1987-01-16 1988-07-20 Sharp Kabushiki Kaisha A semi conductor laser device
US4862472A (en) * 1987-01-16 1989-08-29 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
US4894836A (en) * 1987-02-24 1990-01-16 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device
US4862470A (en) * 1987-04-28 1989-08-29 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
US4860299A (en) * 1987-05-19 1989-08-22 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61160987A (ja) 集積型半導体光素子とその製造方法
JPS61207090A (ja) 半導体発光装置
JPH01164077A (ja) 発光ダイオードおよびその製造方法
KR19980058397A (ko) Rwg 레이저 다이오드 및 그 제조 방법
JPH059951B2 (ja)
JPH05160506A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JPS61242091A (ja) 半導体発光素子
JPS61259593A (ja) 分布反射型半導体レ−ザ
JPS6361793B2 (ja)
JPS6057990A (ja) 半導体レ−ザ
JP2566985B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS596588A (ja) 半導体レ−ザ
JPH0983077A (ja) 半導体光装置
JPS63177485A (ja) 半導体レ−ザ
JPS61125099A (ja) 半導体レ−ザおよびその製造方法
JPS62244167A (ja) 光,電子半導体集積回路
JPS6354234B2 (ja)
JPS5882589A (ja) 半導体レ−ザ
JPS62217690A (ja) 半導体発光装置及びその製造方法
JPH0377675B2 (ja)
JPS61214494A (ja) 半導体レ−ザおよびその製造方法
JPS641073B2 (ja)
JPS61102085A (ja) 分布帰還型半導体レ−ザの製造方法
JP2000147443A (ja) 半導体光変調器の作製方法
JPS63287080A (ja) 半導体レ−ザの製造方法