JPS6189692A - Ｄｆｂレーザーの集積形成方法 - Google Patents

Ｄｆｂレーザーの集積形成方法

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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、少くとも１つのＤＦＢレーザーなぞＪｔに
ム１１合された受動ストン・「ブ″”１波路と共に１つ
の基ｕＱ−）：に集積形成する方ｌｌ；に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
この柿の方法の１つは文献［アイ・イー・イー・イー　
ジャーナール　オプ　クワンタム　エレクトロニクスＪ
　　（ＩＥＥＥ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎ、
　Ｅｌ−ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　）　ＱＢ−１３，４，（
１，９７７）ｐｐ２２０−２２３により公知である。こ
の公知方法では第１エビタキシイエ程段において下部層
としてのｎ型Ｇａ１−ｘＡ１ｘＡＳ層（例えばｘｓ＋ｏ
３．厚さ２μｍ）とｐ型Ｇ’ａＡＳのレーザー活性層（
例えば厚さ０．２μｍ）とｐ型Ｇａ　１−ｙＡｌ　ｙＡ
！ｌ　Ｍ　（例えばｙ　−０，２、厚さ０．１μ風　）
と最上層としてのｐ型０ａ１−２Ａ１．ＬＡｓ層（例え
ばｚ−０，０７，厚さ０．２μｍ）が順次に通常の液相
エピタキシィによってｎ型０ａｋｓ基板上に成長する。
この層堆積の最上層には３次の格子構造がホνグラフ・
リングラフィによって作られたマスクを使用して化学エ
ツチングによって作られる。この層堆積は続いて１）１
・゛１３レーザーに予定されている区域を除いて基板に
達するまでエツチングにより除去される。これによって
レーザー活性領域を受動的ストライプ導波路から分離す
る段が基板内部に達するまで形成される。
この段付の堆積表面に第２エビタキシイエ程段において
ｐ型のＯａ　１　＋ｘＡ　１　ｘＡ　ｓ　Ｉｔｉ　（例
えばｘ−０３、厚さ２μｓ）ｌ二続−いて非ドープＧａ
　ｘ−ｗＡ１ｗＡ８層（例えばｗｍ　０．１　、厚さ２
μｍ）が液相エピタキシィ（二より比較的速い成長速度
をもって成長する。この追７１ｐ２層の中最初に成長し
たＰ型０ａ１−ｘＡｘＡＳ層は７００℃％９０秒に保持
して５℃／ｍ　１　Ｈの冷却速度をもって形成される。
この条件の下ではｐ型Ｇ　ａ　１−　ｘ　Ａ　ｌ　ｘＡ
　ｓ層は段において分断され、レーザー出力は受動的ス
トライブ導波路を構成する非ドープＧａ　１−ｖｔＡ　
１％ｖＡｓ層に効果的に導かれる。
レーザーと受動的ストライブ導波路の廣の境界は結晶を
基板に達するまでエツチングすることによ−）て形成さ
れる。
この方θ、で作られたＤｐ゛ロレーザーの場合ストライ
プ導波路との結合は正面結合による。
冒頭に引用した文献の第２２１ページ第２図、第３図に
示されているように、追り口された２層の中最切に成長
した層の分断位置は重大な意味を持ち、できるだけ精確
にレーザー活性層の位置に置かれる必要があると同時に
、その位置の制御はエビタキンヤル成長時の成長条件を
通してのみ可能である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明の目的は、ＤＦＢ　レーザーをそれに結合され
た受動的ストライプ導波路と共に高い収率な５って再現
性良く基板上に集積形成させることができる方法を提供
することである。
〔問題点の解決手段〕
この目的は特許請求の範囲ｉｆ項に特徴として挙げた工
程の採用によって達成される。
〔発明の作用効果〕
この発明による方法ではレージ′−と受動的・１７ｔル
路の間の正面結合に代つ−Ｃレーザーとストライプ導波
路の間に表面結合が採用される。この結合では元がレー
ザー活性層と層形のストライプ導波路の互につき合わさ
れた端面を通して導かれるのではなく、レーザー活性層
と層状のストライブ導波路の向い合った表面を通して光
結合される。これによって分断層の形成が不要となり、
その形成（＝伴う難問が避けられる。それに代って層堆
Ｈ材料の除去を所定の個所で行わなければならないが、
ストライプ導波路用として設けられている下部層の厚さ
だけがそれによって影響を受けるのであるからそれ程精
確にする必要はない。この厚さは余り精確に決める必要
はなく、又適当なエツチング過程により比較的精確に制
御されるものである。
この発明の重要な利点は５．堆積層材料の所定保さまで
の除去が複雑な手段によることなく極めて精確にかつ実
質上自己整合式に実施されることである。これは特許請
求の範囲第２項に記載した工Ｈ＋、′、によって可能と
なる。
その他の（Ｔ利な実施態様は才、５許３１１求の範囲第
３項以下に示されている。
〔実施例〕
図面についてこの発明を更に詳細に説明する。
第１図の積層構造は次のようにして作られる。
例えばｎ型の■れＰ７！板０の上に緩衝層ｌ（例えばｎ
型ＩｎＰ層）、下部層２（例えば螢光び長１３μｍｌ＝
対応するエネルギーギャップを持つ厚さ０３μｍのｎ型
９層）、比較的薄いエツチング停止層３（例えば厚さ０
．１μ島のＩｎＰ層）、レーザー活性層４（例えば波長
１５μ島に対応するエネルギーギャップを持つ厚さ０．
２μｍのＱ層）および最上層５（例えシ汲長１３μ本に
対応するエネルギーギャップを持つ厚さ０３μｍのｐ型
Ｑ層）を順次に液相エピタキシィによって成長させる。
これらの層は中断することなく直接続けてｌ同のエピタ
キシャル過程において成長させることができる。
ここでＱ層というのは４成分化合物から成る層のことで
あり、この化合物の代表例はインデックスを度外視して
Ｉｎ０ａＡｓｌ’である。
最上層５には全面的に例えば格子定数０４６μｍの格子
５１がエッチされる。この格子のみぞはストライブ導波
路の長さ方向に垂直従って紙面に垂直である。
最上層５とレーザー活性層４は第２図（−示すよう（二
基板の右側区域５２（二おいてエツチング停止層３に達
するまでエッチレグ除去され、段５４が形成される。
第２エビタキシイエ程段において第３図に示すように、
段５４がある表面に層６（例えば厚さ１．５／ＩＳのｐ
型Ｉ　ｎ　Ｐ層）と層７（例えば厚さ０、３μ風のｐ　
型９層）が全面的に設けられる。
層６と７は選択エツチングによって両側からエツチング
除去され、格子５１とＦ部層２の残留部分を覆うストラ
イプ７６が形成される（′７Ａ４図）。このストライプ
がレーザー゛活性１曽４と格子５１の区’ｙｔに形成さ
れたレーザーと受動的ストライプｊ！−、１波路との横
の境界を画定する。レーザー）ｔは大部分このストライ
プ７６の下でレーザー活性層と下部層２の両方を通して
棉かれる。層２はストライプ７６と共に受動的ストライ
プ導波路を構成する。
層２の下に続く緩衝層１と層２の上に置かれた層６はエ
ツチング停止層３と共に層２よりも低い屈折率を持ち１
層２が導波路として作用するよう（ニしなければならな
い。上記の材料の選定はこの条件を満たしている。
追加層７はレーザー区域即ちレーザー活性層４と格子５
１の上にだけ存在しなければならないから、この区域の
外にあるＢｓ分は除去する。残された層７の部分にはレ
ーザーの動作に必要な接触金属層を設ける。
この発明の別の利点は、２相エピタキシイで足りること
とレーザーならびにストライプ導８路の横の境界の画定
が単一のストライプＣ：よって行われ、レーザーと導波
路が引帽ニー列に並ぶことである。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第４図はこの発明Ｃ：よる製造工程の種々の
段階ε二おいてのデバイスの新面構造を示すもので、Ｏ
は基板、−は緩衝層、２は下部層。 ３はエツチング停止層、４はレーザー活性層、５は最上
層、５１は最上＠Ｉ：作られた格子である。 ＩＧ　１ ＩＧ３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）第１エピタキシイ工程段において最上層（５）と下
    部層（３）の間にこれらの層よりも屈折率が大きいレー
    ザー活性層（４）を含む層堆積が作られ、 この最上層（５）の上に格子（５１）が作 られると同時に局部的の材料除去によつて堆積に段（５
    ４）が作られ、 第２エピタキシイ工程段において段が作ら れている表面に２つの層（６、７）が追加され、その中
    の一方（６）は最上層（５）上の格子（５１）と段（５
    ４）によつてそれから分離され又レーザー活性層から離
    れている除去区域（５２）とを覆うもので最上層（５）
    よりも屈折率が低く、 更に１つの工程段においてレーザーならび にそれに結合されたストライプ形導波路の横の境界を画
    定するストライプ（７６）が作られる方法において、 段（５４）を作るための材料の局部的除去 が最高で堆積の下部層（２）までであること、この下部
    層（２）の屈折率が追加された２ 層中の最初に設けられた層（６）と下に続く媒質（１）
    の屈折率よりも大きく選ばれ、媒質（１）は厚さが層状
    の導波路の厚さに等しく、レーザー活性層（４）近くに
    設けられて層（４）と下部層（２）の間に表面結合を構
    成し、全体の特性又は少くともその層形導波路としての
    特性だけは保持されていること、第２エピタキシイ工程
    段の後にそこで作ら れた２つの追加層（６、７）から材料除去によつて段（
    ５４）に直交するストライプ（７６）が形成され、格子
    （５１）と残された下部層（２）を覆う ことを特徴とする少くとも１つのＤＦＢレーザーをそれ
    に結合された受動ストライプ導波路と共に基板上に集積
    形成する方法。 ２）段形成のための堆積材料の除去がエッチングによつ
    て実施されること、第１エピタキシイ工程段において比
    較的薄いエッチング停止層（３）が下部層（２）とその
    上のレーザー活性層（４）の間に設けられ、段の形成に
    際してエッチングの進行を停止させることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）格子（５１）が最上層（５）の表面に全面的に形成
    されることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
    項記載の方法。 ４）第１エピタキシイ工程段において基板（０）と下部
    層（２）の間にあつて下部層（２）に境を接する緩衝層
    （１）が作られることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項乃至第３項の１つに記載の方法。 ５）ストライプ（７６）が選択エッチングによつて作ら
    れることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項
    の一つに記載の方法。 ６）レーザー活性層（１）、下部層（２）および最上層
    （５）がＱ層から構成されることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項乃至第５項の一つに記載の方法。 ７）基板（０）と場合によつて緩衝層（１）の外にレー
    ザー活性層（４）と下部層（２）の間のエッチング停止
    層（３）、および第２エピタキシイ工程段において追加
    される２層の中最初に形成される層（６）がＩｎＰであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項の
    １つに記載の方法。 ８）第２エピタキシイ工程段において後から設けられる
    層（７）がＱ層であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項乃至第７項の１つに記載の方法。
JP60217786A 1984-10-03 1985-09-30 Ｄｆｂレーザーの集積形成方法 Expired - Fee Related JPH0789592B2 (ja)

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