JPS61218191A - 半導体レ−ザ素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ素子およびその製造方法Info
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- JPS61218191A JPS61218191A JP5835385A JP5835385A JPS61218191A JP S61218191 A JPS61218191 A JP S61218191A JP 5835385 A JP5835385 A JP 5835385A JP 5835385 A JP5835385 A JP 5835385A JP S61218191 A JPS61218191 A JP S61218191A
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- diffraction gratings
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- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/1228—DFB lasers with a complex coupled grating, e.g. gain or loss coupling
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- 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
- H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
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- 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
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- 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】
〔技術分野〕
本発明は半導体レーザ素子（チップ）、特に、回折格子
を有する半導体レーザ素子およびその製造方法に関する
。
を有する半導体レーザ素子およびその製造方法に関する
。
長距離光通信用光源の一つとしてたとえば、日経マグロ
ウヒル社発行「日経エレクトロニクス」１９８１年１２
月２１日号Ｐ６６〜Ｐ７０に記載されているように、活
性層の下に回折格子を設けて、高速変調時でも単一な波
長状態を維持して受信側での雑音の低減を図った分布帰
還型（ＤＦＢ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄｂ
ａｃｋ）の半導体レーザ素子が開発されている。
ウヒル社発行「日経エレクトロニクス」１９８１年１２
月２１日号Ｐ６６〜Ｐ７０に記載されているように、活
性層の下に回折格子を設けて、高速変調時でも単一な波
長状態を維持して受信側での雑音の低減を図った分布帰
還型（ＤＦＢ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄｂ
ａｃｋ）の半導体レーザ素子が開発されている。
この分布帰還型の半導体レーザ素子は、その製造におい
て、前記文献にも記載されているように、処理条件の設
定如何によっては、たとえば、ＩｎＰ（インジウムリン
）からなる基板の主面に形成した回折格子上に活性層等
をエピタキシャル成長させる際、エピタキシャル成長が
過飽和の状態で行われることもあって、その処理熱でＩ
ｎＰ基板側からＰが活性層内に入り込む、いわゆるメル
トバック現象が起きて回折格子が崩れてしまい、所期の
目的である高速変調時のレーザ光の単一波長化が達成で
きなくなる。
て、前記文献にも記載されているように、処理条件の設
定如何によっては、たとえば、ＩｎＰ（インジウムリン
）からなる基板の主面に形成した回折格子上に活性層等
をエピタキシャル成長させる際、エピタキシャル成長が
過飽和の状態で行われることもあって、その処理熱でＩ
ｎＰ基板側からＰが活性層内に入り込む、いわゆるメル
トバック現象が起きて回折格子が崩れてしまい、所期の
目的である高速変調時のレーザ光の単一波長化が達成で
きなくなる。
ところで、本発明者は、埋め込みへテロ構造（ＢＨ；ｂ
ｕｒｉｅｄ−ｈｅｔｅｒｏ ５ｔｒｕ−ｃｔｕｒｅ）
の半導体レーザ素子の不良解析時、半導体レーザ素子の
製造におけるメサエッチングにおいて、メサエッチング
に用いるエツチングマスクに歪みがあると、エツチング
もこの歪みに追従し、メサ側面もこのマスクの歪みに対
応して歪む事実を知った。そこで、本発明者は、この現
象を利用して活性層の側面に回折格子を形成する本発明
を成した。
ｕｒｉｅｄ−ｈｅｔｅｒｏ ５ｔｒｕ−ｃｔｕｒｅ）
の半導体レーザ素子の不良解析時、半導体レーザ素子の
製造におけるメサエッチングにおいて、メサエッチング
に用いるエツチングマスクに歪みがあると、エツチング
もこの歪みに追従し、メサ側面もこのマスクの歪みに対
応して歪む事実を知った。そこで、本発明者は、この現
象を利用して活性層の側面に回折格子を形成する本発明
を成した。
本発明の目的は高速変調によっても単一波長発光が維持
できる半導体レーザ素子を提供することにある。
できる半導体レーザ素子を提供することにある。
本発明の他の目的は回折格子を損なうことなく分布帰還
型の半導体レーザ素子を製造する方法を提供することに
ある。
型の半導体レーザ素子を製造する方法を提供することに
ある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明の分布帰還型の半導体レーザ素子は、
活性層を有するメサ部の製造にあって、活性層を有する
多層成長層のエツチング時、両側に回折格子を有するマ
スクを用いてエツチングするため、メサ部の両側、すな
わち、先導波路の両側には所望の回折格子が形成される
とともに、前記メサ部の両側面の結晶面はＩｎが現れる
メルトバックが起こり難い（１１１）結晶面となってい
るため、メサ部の両側に液相エピタキシャル法によって
埋め込み層が形成されても回折格子は損なわれることな
く埋込み層が形成され、高速変調にあっても単一波長発
光が維持できる特性の優れた分布帰還型の半導体レーザ
素子を高歩留りで製造できることになる。
活性層を有するメサ部の製造にあって、活性層を有する
多層成長層のエツチング時、両側に回折格子を有するマ
スクを用いてエツチングするため、メサ部の両側、すな
わち、先導波路の両側には所望の回折格子が形成される
とともに、前記メサ部の両側面の結晶面はＩｎが現れる
メルトバックが起こり難い（１１１）結晶面となってい
るため、メサ部の両側に液相エピタキシャル法によって
埋め込み層が形成されても回折格子は損なわれることな
く埋込み層が形成され、高速変調にあっても単一波長発
光が維持できる特性の優れた分布帰還型の半導体レーザ
素子を高歩留りで製造できることになる。
第１図は本発明の一実施例による分布帰還型半導体レー
ザ素子の製造における回折格子形成状態を示すウェハの
一部の斜視図、第２図は同じく分布帰還型半導体レーザ
素子の製造に使用されるワークであるウェハを示す断面
図、第３図は同じくメサエッチングが施されたウェハの
断面図、第４図は同じく埋め込み成長処理が施されたウ
ェハの断面図、第５図は同じく拡散領域形成および電極
形成が施されたウェハの一部を示す拡大断面図、第６図
は同じく製造されたレーザチップの断面図、第７図は本
発明のレーザチップが組み込まれた光通信装置の要部を
示す斜視図である。
ザ素子の製造における回折格子形成状態を示すウェハの
一部の斜視図、第２図は同じく分布帰還型半導体レーザ
素子の製造に使用されるワークであるウェハを示す断面
図、第３図は同じくメサエッチングが施されたウェハの
断面図、第４図は同じく埋め込み成長処理が施されたウ
ェハの断面図、第５図は同じく拡散領域形成および電極
形成が施されたウェハの一部を示す拡大断面図、第６図
は同じく製造されたレーザチップの断面図、第７図は本
発明のレーザチップが組み込まれた光通信装置の要部を
示す斜視図である。
この実施例における分布帰還型半導体レーザ素子（以下
、単にレーザチップとも称する。）は、第６図に示され
るような構造となっていて、第２図〜第５図に示す各製
造工程を経て製造される。
、単にレーザチップとも称する。）は、第６図に示され
るような構造となっていて、第２図〜第５図に示す各製
造工程を経て製造される。
また、このレーザチップは第７図に示されるように、光
通信装置の発光源として使用される。
通信装置の発光源として使用される。
この実施例のレーザチップは、第１図に示されるように
、光導波路１の両側面に結晶内発振波長の半波長である
ピッチａの回折格子を有することを特長とする。ピッチ
ａは次式で与えられる。
、光導波路１の両側面に結晶内発振波長の半波長である
ピッチａの回折格子を有することを特長とする。ピッチ
ａは次式で与えられる。
ｎ：屈折率
ｍ：整数
である。
つぎに、レーザチップの構造をその製造工程を追うこと
によって説明する。
によって説明する。
レーザチップの製造に際しては、最初に第２図に示され
るように、化合物半導体薄板（ウニ／Ｘ）２が用意され
る。このウェハ２はｎ形１ｎＰの基板３と、この基板３
の（１００）結晶面上に液相エピタキシャル法によって
順次形成されたｎ−形ＩｎＰのバッファ層４．１ｎＧａ
Ａｓｐの活性層５、 ｐ形のＩｎＰのクラッド層６．
ＩｎＧａ７１．ｓＰのｐ形のキャップＮ７とによる
多層成長層８と、からなり、バッファ層４．活性層５．
クラ・ノド層６とによってダブルへテロ接合構造を構成
している（活性層５の上下積層界面との間にペテロ接合
が形成される。）。前記基板３は２ＱＱμｍ前後の厚さ
となり、活性層５は０．１５μｍ、ノ＜・ソフ１層４お
よびクラッド層６は３μｍ程度、キャップ層７は０．２
μｍの厚さとなっている。
るように、化合物半導体薄板（ウニ／Ｘ）２が用意され
る。このウェハ２はｎ形１ｎＰの基板３と、この基板３
の（１００）結晶面上に液相エピタキシャル法によって
順次形成されたｎ−形ＩｎＰのバッファ層４．１ｎＧａ
Ａｓｐの活性層５、 ｐ形のＩｎＰのクラッド層６．
ＩｎＧａ７１．ｓＰのｐ形のキャップＮ７とによる
多層成長層８と、からなり、バッファ層４．活性層５．
クラ・ノド層６とによってダブルへテロ接合構造を構成
している（活性層５の上下積層界面との間にペテロ接合
が形成される。）。前記基板３は２ＱＱμｍ前後の厚さ
となり、活性層５は０．１５μｍ、ノ＜・ソフ１層４お
よびクラッド層６は３μｍ程度、キャップ層７は０．２
μｍの厚さとなっている。
つぎに、第３図に示されるように、ウェハ２の主面（上
面）にＣＶＤ （化学気相堆積）法で絶縁膜（Ｓｉ０２
）が形成されるとともに、ホトリソグラフィによってこ
の絶縁膜は部分的に除去され、＜１１０＞軸の襞間方向
と平行に幅５〜６μｍの多数のストライブ状のマスク９
が形成される。この際、前記マスク９は第１図で示され
るように、その両側に回折格子１０が形成される。この
回折格子１０は前述のように、ａなるピッチの回折格子
であって、この実施例のレーザチップの場合は、ｍ＝１
の１次の回折あるいはｍ＝２の２次の回折によるピッチ
が選ばれる。また、レーザチップの発光波長は１．５μ
ｍ〜１．６μｍ程度となる。
面）にＣＶＤ （化学気相堆積）法で絶縁膜（Ｓｉ０２
）が形成されるとともに、ホトリソグラフィによってこ
の絶縁膜は部分的に除去され、＜１１０＞軸の襞間方向
と平行に幅５〜６μｍの多数のストライブ状のマスク９
が形成される。この際、前記マスク９は第１図で示され
るように、その両側に回折格子１０が形成される。この
回折格子１０は前述のように、ａなるピッチの回折格子
であって、この実施例のレーザチップの場合は、ｍ＝１
の１次の回折あるいはｍ＝２の２次の回折によるピッチ
が選ばれる。また、レーザチップの発光波長は１．５μ
ｍ〜１．６μｍ程度となる。
前記回折格子形状はホトエツチングマスクに、あらかじ
め回折格子を設けておくことにより、前記絶縁膜上に形
成されたホトレジストの露光、現像ならびに絶縁膜のエ
ツチングによって簡単に形成することができる。
め回折格子を設けておくことにより、前記絶縁膜上に形
成されたホトレジストの露光、現像ならびに絶縁膜のエ
ツチングによって簡単に形成することができる。
その後、このウェハ２のマスク９から露出する多層成長
層８はプロメタノール等のエツチング液でエツチングさ
れる。エツチングはバッファ層４の途中に達するように
行われる。この結果、ストライブ状に延在するメサ部１
１の両側には前記マスク９の回折格子１０に対応してピ
ッチａの回折格子１２が形成される。なお、前記マスク
９に被われた活性層５から上方部分は異方性エツチング
の結果、その断面が逆三角形となる逆メサ部となり結晶
の＜１１０＞方向に沿ってストライブ状に残留し、かつ
、活性層５から下方は放物線を描くような順メサ部とな
っている。また、前記活性層５は前記逆メサ部に位置し
ている。この逆メサ部の側面はＩｎが現れる（１１１）
面となっている。
層８はプロメタノール等のエツチング液でエツチングさ
れる。エツチングはバッファ層４の途中に達するように
行われる。この結果、ストライブ状に延在するメサ部１
１の両側には前記マスク９の回折格子１０に対応してピ
ッチａの回折格子１２が形成される。なお、前記マスク
９に被われた活性層５から上方部分は異方性エツチング
の結果、その断面が逆三角形となる逆メサ部となり結晶
の＜１１０＞方向に沿ってストライブ状に残留し、かつ
、活性層５から下方は放物線を描くような順メサ部とな
っている。また、前記活性層５は前記逆メサ部に位置し
ている。この逆メサ部の側面はＩｎが現れる（１１１）
面となっている。
したがって、活性層５の両側の回折格子１２面もＩｎの
現れる（１１１）結晶面となっている。なお、各マスク
間隔はおよそ４００μｍとなっていることから、メサ部
１１はおよそ４００μｍ間隔に形成される。
現れる（１１１）結晶面となっている。なお、各マスク
間隔はおよそ４００μｍとなっていることから、メサ部
１１はおよそ４００μｍ間隔に形成される。
つぎに、第４図に示すように、エツチングによって窪ん
だ部分にはｐ形ＩｎＰのブロッキング層１３、ｎ形１ｎ
Ｐの埋め込み層１４．ＩｎＧａＡｓＰのキャップＦＪ１
５が順次液相エピタキシャル法によって埋め込まれ、先
導波路ｌが形成される。
だ部分にはｐ形ＩｎＰのブロッキング層１３、ｎ形１ｎ
Ｐの埋め込み層１４．ＩｎＧａＡｓＰのキャップＦＪ１
５が順次液相エピタキシャル法によって埋め込まれ、先
導波路ｌが形成される。
この際、活性層５の両側面はＩｎが現れる（１１１）結
晶面となっている。また、この（１１１）結晶面は（１
００）結晶面に比較してメルトバックが起き難いため、
液相エピタキシャル時の処理熱で活性層５の両側の回折
格子１２が損なわれることはな（、良好な光導波路１が
形成される。
晶面となっている。また、この（１１１）結晶面は（１
００）結晶面に比較してメルトバックが起き難いため、
液相エピタキシャル時の処理熱で活性層５の両側の回折
格子１２が損なわれることはな（、良好な光導波路１が
形成される。
つぎに、ウェハ２上のマスク９は除去される。その後、
再びウェハ２の主面にはＳｉＯ□等かるなる絶縁膜１６
が部分形成される。この絶縁膜１６は、第５図に示され
るように、活性層５に対応する部分には形成されない。
再びウェハ２の主面にはＳｉＯ□等かるなる絶縁膜１６
が部分形成される。この絶縁膜１６は、第５図に示され
るように、活性層５に対応する部分には形成されない。
そこで、この絶縁膜１６をマスクとして亜鉛（Ｚｎ）が
ウェハ２の主面に打ち込まれ、クラッド層６の途中深さ
に達する亜鉛拡散領域１７（点点が施されている領域）
が形成される。この亜鉛拡散領域１７はコンタクト電極
のオーミック層になる。つぎに、ウェハ２の裏面はエツ
チングされ、ウェハ２の全体の厚さは１００μｍ程度と
される。その後、このウェハ２の主面にはＣｒ／Ａｕか
らなるアノード電極１８が、裏面にはＡ ｕ Ｇ ｅ
Ｎ ｉ ／ Ｐ ｄ ／ Ａ ｕからなるカソード電極
１９（第６図参照）がそれぞれ設けられる。前記アノー
ド電極１８およびカソード電極１９はいずれも蒸着アロ
イによって形成される。
ウェハ２の主面に打ち込まれ、クラッド層６の途中深さ
に達する亜鉛拡散領域１７（点点が施されている領域）
が形成される。この亜鉛拡散領域１７はコンタクト電極
のオーミック層になる。つぎに、ウェハ２の裏面はエツ
チングされ、ウェハ２の全体の厚さは１００μｍ程度と
される。その後、このウェハ２の主面にはＣｒ／Ａｕか
らなるアノード電極１８が、裏面にはＡ ｕ Ｇ ｅ
Ｎ ｉ ／ Ｐ ｄ ／ Ａ ｕからなるカソード電極
１９（第６図参照）がそれぞれ設けられる。前記アノー
ド電極１８およびカソード電極１９はいずれも蒸着アロ
イによって形成される。
つぎに、このようなウェハ２は襞間５分断が行われ、第
６図に示されるようなレーザチップ２０が多数形成され
る。レーザチップの寸法はたとえば、幅が４００μｍ、
長さが３００μｍ、高さが１００μｍとなっている。こ
のレーザチップ２０は、アノード電極１８およびカソー
ド電極１９に所定電圧が印加されると、３００μｍの長
さの活性層端面（ミラー面）からレーザ光を発振する。
６図に示されるようなレーザチップ２０が多数形成され
る。レーザチップの寸法はたとえば、幅が４００μｍ、
長さが３００μｍ、高さが１００μｍとなっている。こ
のレーザチップ２０は、アノード電極１８およびカソー
ド電極１９に所定電圧が印加されると、３００μｍの長
さの活性層端面（ミラー面）からレーザ光を発振する。
なお、レーザ光は光導波路１内の各回折格子１２内で波
が往復して共振する分布帰還型であることから、高速変
調しても単一波長のレーザ光が得られ、ファーフィルド
パターン（Ｐ Ｐ Ｐ）は良好でかつ安定している。
が往復して共振する分布帰還型であることから、高速変
調しても単一波長のレーザ光が得られ、ファーフィルド
パターン（Ｐ Ｐ Ｐ）は良好でかつ安定している。
つぎに、このようなレーザチップ２０を組み込んだ光通
信装置、すなわち、発信装置について、第７図を参照し
て説明することにする。
信装置、すなわち、発信装置について、第７図を参照し
て説明することにする。
この発信装置（半導体レーザ装置）は、第７図に示され
るように、偏平形モジュールとなっていて、パンケージ
２１は、各部品をその主面側窪みに組み込んだ箱型金属
製のステム２２と、このステム２２の窪み部分を塞ぐ金
属製のキャップ２３とによって形成されている。このパ
ッケージ２１からは、一本の光フアイバケーブル２４と
、一対２組合計４本のり一ド２５が突出した構造となっ
ている。なお、ステム２２の四隅には取付孔２６キヤン
プが設けられている。
るように、偏平形モジュールとなっていて、パンケージ
２１は、各部品をその主面側窪みに組み込んだ箱型金属
製のステム２２と、このステム２２の窪み部分を塞ぐ金
属製のキャップ２３とによって形成されている。このパ
ッケージ２１からは、一本の光フアイバケーブル２４と
、一対２組合計４本のり一ド２５が突出した構造となっ
ている。なお、ステム２２の四隅には取付孔２６キヤン
プが設けられている。
一方、前記ステム２２の窪み底中央の小高い台座部２７
上にはサブマウント２８を介してレーザチップ２０が固
定されている。また、ステム２２の周壁には、筒状のフ
ァイバガイド２９が貫通状態で気密的に固定されている
。このファイバガイド２９には、光フアイバケーブル２
４が挿入されている。この光フアイバケーブル２４はコ
アおよびこのコアを被うクラッドさらにはクラッドを被
う樹脂からなるジャケットとからなっている。そして、
前記ファイバガイド２９内には、光フアイバケーブル２
４の先端部分が挿入される。光フアイバケーブル２４の
先端部分はジャケット３０が剥がされて露出したクラフ
ト３１と、クランド３１を被うジャケット３０との部分
が挿入される。
上にはサブマウント２８を介してレーザチップ２０が固
定されている。また、ステム２２の周壁には、筒状のフ
ァイバガイド２９が貫通状態で気密的に固定されている
。このファイバガイド２９には、光フアイバケーブル２
４が挿入されている。この光フアイバケーブル２４はコ
アおよびこのコアを被うクラッドさらにはクラッドを被
う樹脂からなるジャケットとからなっている。そして、
前記ファイバガイド２９内には、光フアイバケーブル２
４の先端部分が挿入される。光フアイバケーブル２４の
先端部分はジャケット３０が剥がされて露出したクラフ
ト３１と、クランド３１を被うジャケット３０との部分
が挿入される。
そして、ジャケット３０部分はファイバガイド２９の外
端部分のカシメによってファイバガイド２９に固定され
るとともに、クラッド３１部分はパッケージ２工の内部
に突出するファイバガイド２９の内端部分に鑞材等を介
して気密的に固定されている。また、光フアイバケーブ
ル２４の内端のコアで前記レーザチップ２０から発光さ
れる図示しないレーザ光を取り込むようになっている。
端部分のカシメによってファイバガイド２９に固定され
るとともに、クラッド３１部分はパッケージ２工の内部
に突出するファイバガイド２９の内端部分に鑞材等を介
して気密的に固定されている。また、光フアイバケーブ
ル２４の内端のコアで前記レーザチップ２０から発光さ
れる図示しないレーザ光を取り込むようになっている。
他方、前記ファイバガイド２９とは反対側に位置する２
本のリード２５の内端は、セラミックからなるブロック
３２に接着された導体３３．３４に半田等の鑞材３５を
介して接続されている。また、前記導体３３の主面には
前記レーザチップ２０の他端から発光されるレーザ光を
受光する受光素子３６が固定されている。また、この受
光素子３６の電極と前記導体３４とはワイヤ３７によっ
て接続されている。したがって、これら一対のり一ド２
５は受光素子３６の出力端子となる。なお、これら一対
のり−ド２５は絶縁体３８を介してステム２２に固定さ
れている。
本のリード２５の内端は、セラミックからなるブロック
３２に接着された導体３３．３４に半田等の鑞材３５を
介して接続されている。また、前記導体３３の主面には
前記レーザチップ２０の他端から発光されるレーザ光を
受光する受光素子３６が固定されている。また、この受
光素子３６の電極と前記導体３４とはワイヤ３７によっ
て接続されている。したがって、これら一対のり一ド２
５は受光素子３６の出力端子となる。なお、これら一対
のり−ド２５は絶縁体３８を介してステム２２に固定さ
れている。
また、レーザチップ２０用の一方のり一ド２５は、前記
リード２５と同様に絶縁体３９を介してステム２２に貫
通固定され、ワイヤ４０を介してレーザチップ２０の表
面電極に固定されている。
リード２５と同様に絶縁体３９を介してステム２２に貫
通固定され、ワイヤ４０を介してレーザチップ２０の表
面電極に固定されている。
また、レーザチップ２０用の他のリード２５は、ステム
２２に直接固定されている。このリード２５は、ステム
２２２台座部２７．サブマウント２８を介してレーザチ
ップ２０の下部電極に電気的に接続されている。したが
って、この一対のリード２５間に所定の電圧が印加され
ると、レーザチップ２０の両端の発光面からレーザ光を
発光する。
２２に直接固定されている。このリード２５は、ステム
２２２台座部２７．サブマウント２８を介してレーザチ
ップ２０の下部電極に電気的に接続されている。したが
って、この一対のリード２５間に所定の電圧が印加され
ると、レーザチップ２０の両端の発光面からレーザ光を
発光する。
なお、前記キャップ２３はステム２２の主面に設けられ
た突出したリング壁４１の上面に気密的に固定されてい
る。
た突出したリング壁４１の上面に気密的に固定されてい
る。
このような、発信装置は一対のリード２５間に所定の電
圧が印加されることにより、レーザチップ２０の共振器
の端面からレーザ光を発光する。
圧が印加されることにより、レーザチップ２０の共振器
の端面からレーザ光を発光する。
レーザ光による光情報は光フアイバケーブル２４を伝送
媒体として、所望箇所に伝送される。また、レーザ光の
光出力は常時受光素子３６によってモニターされ、光出
力が一定となるように制御される。そして、この発信装
置は、その発光源として、高速で変調されても常に単一
波長を維持できる分布帰還型の半導体レーザ素子が使用
されていることから、安定した通信が可能となる。
媒体として、所望箇所に伝送される。また、レーザ光の
光出力は常時受光素子３６によってモニターされ、光出
力が一定となるように制御される。そして、この発信装
置は、その発光源として、高速で変調されても常に単一
波長を維持できる分布帰還型の半導体レーザ素子が使用
されていることから、安定した通信が可能となる。
（１１本発明の半導体レーザ素子にあっては、メサ部の
界面は回折格子が形成されていることから、ランダムな
ゆらぎがなく、常に単−横モード発振となり、コアフィ
ールドパターンが安定するという効果が得られる。
界面は回折格子が形成されていることから、ランダムな
ゆらぎがなく、常に単−横モード発振となり、コアフィ
ールドパターンが安定するという効果が得られる。
（２）本発明によれば、ホトリソグラフィ技術によって
先導波路の両側に回折格子が形成されるため、従来の埋
め込みへテロ構造の半導体レーザ素子を製造する製造技
術が略そのまま利用できるという効果が得られる。
先導波路の両側に回折格子が形成されるため、従来の埋
め込みへテロ構造の半導体レーザ素子を製造する製造技
術が略そのまま利用できるという効果が得られる。
（３）上記＜１１から、本発明の半導体レーザ素子を組
み込んだ光通信装置にあっては、高速変調を行っても単
一波長発振が維持できるという効果が得られる。
み込んだ光通信装置にあっては、高速変調を行っても単
一波長発振が維持できるという効果が得られる。
（４）上記（３）により、本発明によれば、ファイバ損
失が最小である１、５μｍ〜１゜６μｍ帯での光通信も
安定して行えるという効果が得られる。
失が最小である１、５μｍ〜１゜６μｍ帯での光通信も
安定して行えるという効果が得られる。
（５）上記（１）により、本発明によれば、特性が安定
した半導体レーザ素子を再現性良く製造できるため、製
造歩留りの向上が達成できるという効果が得られる。
した半導体レーザ素子を再現性良く製造できるため、製
造歩留りの向上が達成できるという効果が得られる。
（６）上記（１）〜（５）により、本発明によれば回折
格子を有する特性の優れた分布帰還型の半導体レーザ素
子を安価に製造することができるという相乗効果が得ら
れる。
格子を有する特性の優れた分布帰還型の半導体レーザ素
子を安価に製造することができるという相乗効果が得ら
れる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である埋め込みへテロ構造
の半導体レーザ素子の製造技術に適用した場合について
説明したが、それに限定されるものではない。
をその背景となった利用分野である埋め込みへテロ構造
の半導体レーザ素子の製造技術に適用した場合について
説明したが、それに限定されるものではない。
本発明は少なくとも回折格子を用いる総ての半導体レー
ザ素子の製造技術に適用できる。
ザ素子の製造技術に適用できる。
第１図は本発明の一実施例による分布帰還型半導体レー
ザ素子の製造における回折格子形成状態を示すウェハの
一部の斜視図、 第２図は同じく分布帰還型半導体レーザ素子の製造に使
用されるワークであるウェハを示す断面図、 第３図は同じくメサエッチングが施されたウェハの断面
図、 第４図は同じく埋め込み成長処理が施されたウェハの断
面図、 第５図は同じく拡散領域形成および電極形成が施された
ウェハの一部を示す拡大断面図、第６図は同じく製造さ
れたレーザチップの断面図、 第７図は本発明のレーザチップが組み込まれた光通信装
置の要部を示す斜視図である。 １・・・光導波路、２・・・ウェハ、３・・・基板、４
・・・バッファ層、５・・・活性層、６・・・クラッド
層、７・・・キャップ層、８・・・多層成長層、９・・
・マスク、１０・・・回折格子、１１・・・メサ部、１
２・・・回折格子、１３・・・ブロッキング層、１４・
・・埋め込み層、１５・・・キャップ層、１６・・・絶
縁膜、１７・・・亜鉛拡散領域、１８・・・アノード電
極、１９・・・カソード電極、２０・・・レーザチップ
、２１・・・パッケージ、２２・・・ステム、２３・・
・キャップ、２４・・・光フアイバケーブル、２５・・
・リード、２６・・・取付孔、２７・・・台座部、２８
・・・サブマウント、２９・・・ファイバガイド、３０
・・・ジャケット、３１・・・クラッド、３２・・・ブ
ロック、３３゜３４・・・導体、３５・・・鑞材、３６
・・・受光素子、３７・・・ワイヤ、３８．３９・・・
絶第 １ 図 第 ６ 図
ザ素子の製造における回折格子形成状態を示すウェハの
一部の斜視図、 第２図は同じく分布帰還型半導体レーザ素子の製造に使
用されるワークであるウェハを示す断面図、 第３図は同じくメサエッチングが施されたウェハの断面
図、 第４図は同じく埋め込み成長処理が施されたウェハの断
面図、 第５図は同じく拡散領域形成および電極形成が施された
ウェハの一部を示す拡大断面図、第６図は同じく製造さ
れたレーザチップの断面図、 第７図は本発明のレーザチップが組み込まれた光通信装
置の要部を示す斜視図である。 １・・・光導波路、２・・・ウェハ、３・・・基板、４
・・・バッファ層、５・・・活性層、６・・・クラッド
層、７・・・キャップ層、８・・・多層成長層、９・・
・マスク、１０・・・回折格子、１１・・・メサ部、１
２・・・回折格子、１３・・・ブロッキング層、１４・
・・埋め込み層、１５・・・キャップ層、１６・・・絶
縁膜、１７・・・亜鉛拡散領域、１８・・・アノード電
極、１９・・・カソード電極、２０・・・レーザチップ
、２１・・・パッケージ、２２・・・ステム、２３・・
・キャップ、２４・・・光フアイバケーブル、２５・・
・リード、２６・・・取付孔、２７・・・台座部、２８
・・・サブマウント、２９・・・ファイバガイド、３０
・・・ジャケット、３１・・・クラッド、３２・・・ブ
ロック、３３゜３４・・・導体、３５・・・鑞材、３６
・・・受光素子、３７・・・ワイヤ、３８．３９・・・
絶第 １ 図 第 ６ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、活性層の少なくとも一側面が回折格子となっている
ことを特徴とする半導体レーザ素子。 ２、ダブルヘテロ接合を有する多層成長層の両側をエッ
チングしてストライプ状のメサ部を形成する工程と、こ
のメサ部の両側のエッチングされた窪み部分に埋め込み
成長層を形成する工程と、を有する半導体レーザ素子の
製造方法であって、前記メサ部形成時、少なくともメサ
部の一側面に回折格子を形成することを特徴とする半導
体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5835385A JPS61218191A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 半導体レ−ザ素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5835385A JPS61218191A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 半導体レ−ザ素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218191A true JPS61218191A (ja) | 1986-09-27 |
Family
ID=13081954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5835385A Pending JPS61218191A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 半導体レ−ザ素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218191A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169388A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ素子 |
| US4837775A (en) * | 1985-10-21 | 1989-06-06 | General Electric Company | Electro-optic device having a laterally varying region |
| US5805629A (en) * | 1995-12-28 | 1998-09-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| FR2842037A1 (fr) * | 2002-07-08 | 2004-01-09 | Cit Alcatel | Laser dfb a reflecteur distribue a bande photonique interdite |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP5835385A patent/JPS61218191A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4837775A (en) * | 1985-10-21 | 1989-06-06 | General Electric Company | Electro-optic device having a laterally varying region |
| JPS62169388A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ素子 |
| US5805629A (en) * | 1995-12-28 | 1998-09-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| FR2842037A1 (fr) * | 2002-07-08 | 2004-01-09 | Cit Alcatel | Laser dfb a reflecteur distribue a bande photonique interdite |
| WO2004008591A3 (fr) * | 2002-07-08 | 2004-04-15 | Cit Alcatel | Laser dfb à réflecteur distribué à bande photonique interdite |
| US7254154B2 (en) | 2002-07-08 | 2007-08-07 | Bruno Thedrez | DFB laser with a distributed reflector and photonic band gap |
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