JPS6243193A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS6243193A JPS6243193A JP18332885A JP18332885A JPS6243193A JP S6243193 A JPS6243193 A JP S6243193A JP 18332885 A JP18332885 A JP 18332885A JP 18332885 A JP18332885 A JP 18332885A JP S6243193 A JPS6243193 A JP S6243193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- ridge waveguide
- semiconductor laser
- light emitting
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は光通信用、光情報処理用光源等として使用され
る半導体レーザに関する。
る半導体レーザに関する。
（従来例）
光フアイバ通信システムは実用化が急速に進み、基幹回
線のみならず、加入者回線などへも普及し始めている。
線のみならず、加入者回線などへも普及し始めている。
この様な状況において、光源として用いられる半導体レ
ーザには、高性能な特性のみならず、その価格が安いこ
とが要求される。
ーザには、高性能な特性のみならず、その価格が安いこ
とが要求される。
従来半導体レーザ構造として、複数回の結晶成長工程で
作製する高性能の埋め込み半導体レーザ（例えば水戸等
が、昭和５７年度電子通信学会総合全国大会の予稿集８
５７で報告している二重チャンネル形プレーナ埋め込み
ヘテロ構造半導体レーザ（ＤＣ−ＰＢＨ））等が作製さ
れて来たが、今後結晶成長工程および電極形成工程プロ
セスの短縮化などにより、生産のコストを下げることが
必要になる。また半導体レーザ構造についても、高性能
を維持しつつ、作製が容易な形状へと見直しをはかる必
要がある。その様な構造として、タッカ−（Ｒ，Ｓ、Ｔ
ｕｃｋｅｒ）等により、ジャーナル・オブ・ライトウェ
ーブ・テクノロジー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈ
ｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）誌の１９８４年発
行のＬＴ−２巻第４号の３８５頁から３９３頁の論文に
記載された、第５図に示すリンノ・ウエーブガイド（Ｒ
Ｗと略）型半導体レーザは、結晶成長工程が１回で済む
こと、発振横モードの制御には発光領域の両側上部のＬ
ｎＰ層をエツチングするだけで良いことなど製造プロセ
スは単純である。また発光領域は平坦なＩｎＧａＡｓＰ
活性層４であるため、作製の上でも再現性も良好であり
高い生産歩留りが期待できる。
作製する高性能の埋め込み半導体レーザ（例えば水戸等
が、昭和５７年度電子通信学会総合全国大会の予稿集８
５７で報告している二重チャンネル形プレーナ埋め込み
ヘテロ構造半導体レーザ（ＤＣ−ＰＢＨ））等が作製さ
れて来たが、今後結晶成長工程および電極形成工程プロ
セスの短縮化などにより、生産のコストを下げることが
必要になる。また半導体レーザ構造についても、高性能
を維持しつつ、作製が容易な形状へと見直しをはかる必
要がある。その様な構造として、タッカ−（Ｒ，Ｓ、Ｔ
ｕｃｋｅｒ）等により、ジャーナル・オブ・ライトウェ
ーブ・テクノロジー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈ
ｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）誌の１９８４年発
行のＬＴ−２巻第４号の３８５頁から３９３頁の論文に
記載された、第５図に示すリンノ・ウエーブガイド（Ｒ
Ｗと略）型半導体レーザは、結晶成長工程が１回で済む
こと、発振横モードの制御には発光領域の両側上部のＬ
ｎＰ層をエツチングするだけで良いことなど製造プロセ
スは単純である。また発光領域は平坦なＩｎＧａＡｓＰ
活性層４であるため、作製の上でも再現性も良好であり
高い生産歩留りが期待できる。
しかしながら、活性層４が連続していることによりレー
ザ発振光が伝搬するリッジ導波路１０の外側へもま入キ
ャリアが拡散してしまうこと、また、ｐ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐガイド層５内を横方向に拡がる電流成分があること等
により、発振閾値が５０ｍＡから７０ｍＡ程度と大きな
値になってしまっていた。第５図に示す多層構造のウェ
ハは、ＲＷ型等に加工しないで全面電極で発振閾値密度
を評価すると１ｋＡ／ｃｍ２がら２ｋＡ／ｃｍ２が得ら
れることがら、リッジ導波路１０の幅を５ｐｍ、共振器
長を３００ｐｍとして、発振閾値電流として１５ｍＡか
ら３０ｍＡ程度の値が得られる筈である。実際の素子の
閾値との差は、前述した原因に依るものであり、この問
題を解決すれば低閑値等の高性能化が期待できる。
ザ発振光が伝搬するリッジ導波路１０の外側へもま入キ
ャリアが拡散してしまうこと、また、ｐ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐガイド層５内を横方向に拡がる電流成分があること等
により、発振閾値が５０ｍＡから７０ｍＡ程度と大きな
値になってしまっていた。第５図に示す多層構造のウェ
ハは、ＲＷ型等に加工しないで全面電極で発振閾値密度
を評価すると１ｋＡ／ｃｍ２がら２ｋＡ／ｃｍ２が得ら
れることがら、リッジ導波路１０の幅を５ｐｍ、共振器
長を３００ｐｍとして、発振閾値電流として１５ｍＡか
ら３０ｍＡ程度の値が得られる筈である。実際の素子の
閾値との差は、前述した原因に依るものであり、この問
題を解決すれば低閑値等の高性能化が期待できる。
（本発明の目的）
本発明の目的は、従来のりフジ、ウェーブガイド（ＲＷ
）型構造半導体レーザの欠点を改善した高性能の半導体
レーザを提供するものである。
）型構造半導体レーザの欠点を改善した高性能の半導体
レーザを提供するものである。
（本発明の構成）
本発明によれば、第１導電形の半導体基板上に、活性層
、及び前記活性層の上方に積層された第２導電形のクラ
ッド層を含む二重ヘテロ接合が形成された多層膜構造の
表面側から、前記活性層の中の発光領域部上方の前記第
２導電形のクラッド層領域を少なくとも除いて、前記第
２導電形のクラッド層を除去した後、前記除去した領域
下部に、少なくとも前記活性層を貫く深さの高抵抗層を
形成することを特徴とする半導体レーザ等が得られる。
、及び前記活性層の上方に積層された第２導電形のクラ
ッド層を含む二重ヘテロ接合が形成された多層膜構造の
表面側から、前記活性層の中の発光領域部上方の前記第
２導電形のクラッド層領域を少なくとも除いて、前記第
２導電形のクラッド層を除去した後、前記除去した領域
下部に、少なくとも前記活性層を貫く深さの高抵抗層を
形成することを特徴とする半導体レーザ等が得られる。
（実施例１）
次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。第
１図は本発明の第１の実施例を示すＲＷ型半導体レーザ
の断面図である。第５図の従来例と異なる点は、リッジ
導波路１０の外側の溝部３１．３２の下の半導体層へ深
さ約１１１ｍのプロトン注入による高低抗層２０．２１
が形成されていることである。この高低抗層２０．２１
を形成することで、リッジ導波路部１０のｐ形ＩｎＰ層
６１からｐ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層５を横方向に拡が
って流れる電流が減少することができ、またり７ジ導波
路１０の外側の活性層４へのキャリアの拡散を防止する
ことができる。以下に第２図を用いてその作製法を説明
する。
１図は本発明の第１の実施例を示すＲＷ型半導体レーザ
の断面図である。第５図の従来例と異なる点は、リッジ
導波路１０の外側の溝部３１．３２の下の半導体層へ深
さ約１１１ｍのプロトン注入による高低抗層２０．２１
が形成されていることである。この高低抗層２０．２１
を形成することで、リッジ導波路部１０のｐ形ＩｎＰ層
６１からｐ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層５を横方向に拡が
って流れる電流が減少することができ、またり７ジ導波
路１０の外側の活性層４へのキャリアの拡散を防止する
ことができる。以下に第２図を用いてその作製法を説明
する。
まずカーボンスライドボードを用いた液相成長により、
第２図（ａ）の断面図に示す様に、（００１）面方位の
ｎ形ＩｎＰ基板１にｎ形ＩｎＰバッファ層２（Ｓｎドー
プ。
第２図（ａ）の断面図に示す様に、（００１）面方位の
ｎ形ＩｎＰ基板１にｎ形ＩｎＰバッファ層２（Ｓｎドー
プ。
キャリア濃度５Ｘ１０１７ｃｍ ”、厚さ１．５ｐｍ）
、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層３（発光波長にして１．
３ｐｍの組成。
、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層３（発光波長にして１．
３ｐｍの組成。
厚さ０．２ｐｍ、 Ｓｎドープ、キャリア濃度５ Ｘ
１０１７ｃｍ−３）、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
４（発光波長にして１゜５５ｐｍの組成、厚さ０．０８
ｐｍ）、ｐ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層５（発光波長にし
て１．３μｍの組成、Ｚｎドープ、キャリア濃度７刈Ｏ
１７ｃｍ＝、厚さ０．２ｐｍ）、ｐ形ＩｎＰクラッド層
６（Ｚｎドープ、キャリア濃度Ｉ Ｘ １０１８ｃｍ−
３，厚さ１゜５ｐｍ）、ｐ形ＩｎＧａＡｓＰコンタクト
層７（発光波長にして１．３ｐｍの組成、Ｚｎドープ、
キャリア濃度１ Ｘ １０１９ｃｍ−３，厚さｌｐｍ）
を順次積層する。次に通常のフォトリソグラフィの手法
により、フォトレジストのマスクパターンを形成後、厚
さ約２ｐｍのＡｕメッキパターン１００を多層膜ウェハ
上に形成する。このＡｕメッキパターン１００をマスク
としてｐ形ＩｎＧａＡｓＰ フンタクト層７、ｐ形Ｉｎ
Ｐ層６を各々、硫酸と過酸化水素水の混合液、塩酸と水
の混合液でエツチングする。これらの混合液は、各々Ｉ
ｎＧａＡｓＰとＩｎＰの選択エツチング液である。従っ
て、エツチング部の底面には、第２図（ｂ）に示す様に
ｐ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層４が露出する。エツチング
の溝部３０．３１の幅は１０ｐｍ、この溝部３０．３１
によって挟まれたリッジ導波路１０の幅は５ｐｍである
。次に、この状態のウェハに、第２図（ｃ）に示す様に
溝部３０゜３１の下部へプロトン打ち込みを行い高低抗
層２０゜２１を形成する。プロトン打ち込みにおける加
速電圧は２０ｋＶから１５０ｋＶの多重打ち込み、ドー
ズ量は１、ＯＸ １０１６／ｃｍ−２であり、高低抗層
２０の厚さは約ｌｐｍとなった。次に第２図（ｄ）に示
す様にＡｕメッキパターン１００をヨード・ヨーカカリ
ウム液（ｋＩ＋Ｉ２）で除去し、第２図（ｅ）に示す様
に、膜厚約５０００人のＳｉＯ２絶縁膜１１０をスパッ
タリング蒸着で形成する。この時リッジ導波路１０の上
部のＳｉＯ２絶縁膜１１０は、電流注入用に、約４￥１
ｍの幅で除去する。最後に、第２図（Ｏに示す様に、ｐ
側金属電極１２０としてＣｒ／Ａｕ膜、ｎ側金属電極１
３０としてＡｕＧｅＮｉ膜を形成して素子形成の一連の
ウェハプロセスを終える。高抵抗層２０゜２１の抵抗率
は正確に求められていないが、数にΩ・ｃｍ程度と推定
された。ｎ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層３、ｎ形ＩｎＰ層
２のプロトン注入された領域を高抵抗化することができ
た。共振器長を３００ｐｍとして襞間して素子特性を評
価したところ、発振閾値は２５ｍＡから４０ｍＡと、高
低抗層２０．２１を形成しない素子に比べ２０ｍＡから
３０ｍＡ程度減少した。発振閾値が低減されたのは、活
性層４の高低抗層３０．３１で挟まれた発光領域４１へ
の電流集中が良好なこと、又発光領域４１の外へのキャ
リアの拡散が小さいことに依るものと考えられる。外部
量子効率に関しても特性が向上し、４０％から５０％の
値が得られた。また、第１図の構造かられかる様に、高
低抗層２０．２１のキャリア濃度が１０１４〜１０１５
ｃｍ−３程度以下に小さいことから発光領域４１以外の
容量が数ｐＦ以下と小さい。
１０１７ｃｍ−３）、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
４（発光波長にして１゜５５ｐｍの組成、厚さ０．０８
ｐｍ）、ｐ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層５（発光波長にし
て１．３μｍの組成、Ｚｎドープ、キャリア濃度７刈Ｏ
１７ｃｍ＝、厚さ０．２ｐｍ）、ｐ形ＩｎＰクラッド層
６（Ｚｎドープ、キャリア濃度Ｉ Ｘ １０１８ｃｍ−
３，厚さ１゜５ｐｍ）、ｐ形ＩｎＧａＡｓＰコンタクト
層７（発光波長にして１．３ｐｍの組成、Ｚｎドープ、
キャリア濃度１ Ｘ １０１９ｃｍ−３，厚さｌｐｍ）
を順次積層する。次に通常のフォトリソグラフィの手法
により、フォトレジストのマスクパターンを形成後、厚
さ約２ｐｍのＡｕメッキパターン１００を多層膜ウェハ
上に形成する。このＡｕメッキパターン１００をマスク
としてｐ形ＩｎＧａＡｓＰ フンタクト層７、ｐ形Ｉｎ
Ｐ層６を各々、硫酸と過酸化水素水の混合液、塩酸と水
の混合液でエツチングする。これらの混合液は、各々Ｉ
ｎＧａＡｓＰとＩｎＰの選択エツチング液である。従っ
て、エツチング部の底面には、第２図（ｂ）に示す様に
ｐ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層４が露出する。エツチング
の溝部３０．３１の幅は１０ｐｍ、この溝部３０．３１
によって挟まれたリッジ導波路１０の幅は５ｐｍである
。次に、この状態のウェハに、第２図（ｃ）に示す様に
溝部３０゜３１の下部へプロトン打ち込みを行い高低抗
層２０゜２１を形成する。プロトン打ち込みにおける加
速電圧は２０ｋＶから１５０ｋＶの多重打ち込み、ドー
ズ量は１、ＯＸ １０１６／ｃｍ−２であり、高低抗層
２０の厚さは約ｌｐｍとなった。次に第２図（ｄ）に示
す様にＡｕメッキパターン１００をヨード・ヨーカカリ
ウム液（ｋＩ＋Ｉ２）で除去し、第２図（ｅ）に示す様
に、膜厚約５０００人のＳｉＯ２絶縁膜１１０をスパッ
タリング蒸着で形成する。この時リッジ導波路１０の上
部のＳｉＯ２絶縁膜１１０は、電流注入用に、約４￥１
ｍの幅で除去する。最後に、第２図（Ｏに示す様に、ｐ
側金属電極１２０としてＣｒ／Ａｕ膜、ｎ側金属電極１
３０としてＡｕＧｅＮｉ膜を形成して素子形成の一連の
ウェハプロセスを終える。高抵抗層２０゜２１の抵抗率
は正確に求められていないが、数にΩ・ｃｍ程度と推定
された。ｎ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層３、ｎ形ＩｎＰ層
２のプロトン注入された領域を高抵抗化することができ
た。共振器長を３００ｐｍとして襞間して素子特性を評
価したところ、発振閾値は２５ｍＡから４０ｍＡと、高
低抗層２０．２１を形成しない素子に比べ２０ｍＡから
３０ｍＡ程度減少した。発振閾値が低減されたのは、活
性層４の高低抗層３０．３１で挟まれた発光領域４１へ
の電流集中が良好なこと、又発光領域４１の外へのキャ
リアの拡散が小さいことに依るものと考えられる。外部
量子効率に関しても特性が向上し、４０％から５０％の
値が得られた。また、第１図の構造かられかる様に、高
低抗層２０．２１のキャリア濃度が１０１４〜１０１５
ｃｍ−３程度以下に小さいことから発光領域４１以外の
容量が数ｐＦ以下と小さい。
従って高速応答にすぐれており、発振閾値の２倍にバイ
アスした時の小振幅変調信号に対する周波数応答特性を
評価したところ、応答が一３ｄＢとなる周波数は３ＧＨ
ｚから４ＧＨｚと良好な値を示した。発振閃値付近にバ
イアス電流を設定し、３０ｍＡのピーク電流のＮＲＺラ
ンダム変調パルスを印加し応答特性を評価したところ４
Ｇｂ／ｓの高周波域まで良好な応答波形を得ることがで
きた。
アスした時の小振幅変調信号に対する周波数応答特性を
評価したところ、応答が一３ｄＢとなる周波数は３ＧＨ
ｚから４ＧＨｚと良好な値を示した。発振閃値付近にバ
イアス電流を設定し、３０ｍＡのピーク電流のＮＲＺラ
ンダム変調パルスを印加し応答特性を評価したところ４
Ｇｂ／ｓの高周波域まで良好な応答波形を得ることがで
きた。
以上の様に、第１の実施例の構造のＲＷ型半導俸レーザ
構造では低閑値、高効率、高速応答などの良好な特性を
得ることができた。また、必要な多層膜ウェハは平坦な
多層膜を積層する比較的単純な結晶工程で得られること
、また、プロトン）主人工程は再現性が良好なプロセス
であることなどから、素子作製の再現性は良好であり、
１枚のウェハから良好な素子が得られる歩留り７０〜８
０％と高い値を示した。
構造では低閑値、高効率、高速応答などの良好な特性を
得ることができた。また、必要な多層膜ウェハは平坦な
多層膜を積層する比較的単純な結晶工程で得られること
、また、プロトン）主人工程は再現性が良好なプロセス
であることなどから、素子作製の再現性は良好であり、
１枚のウェハから良好な素子が得られる歩留り７０〜８
０％と高い値を示した。
（第２の実施例）
本発明は、幾つかの変形、あるいは応用が可能であり、
それを以下に示す。第３図は本発明の第２の実施例を示
すＲＷ型半導体レーザの断面図である。第１図の構造と
異なる点は各層の導電形が反転していることにある。例
えば基板２０１には、ｎ形ＩｎＰ基板ではなくｐ形Ｉｎ
Ｐ基板が用いられており、バッファ層２０２はｐ形Ｉｎ
Ｐ層になっている。この様に、導電形を反転させたウェ
ハに対しても、プロトン打ち込みの条件はほぼ同等にし
てプロセスを行うことができた。この構造の素子の特徴
は、ＡｕＧｅＮｉのｎ側電極１３０とｎ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐコンタクト層とのオーミック接触が良好であるため、
素子の直列抵抗が小さくなることである。第１図の構造
では直列抵抗が５Ω程度であったが、第３図の構造では
２Ω程度にまで減少した。従って、活性層の発光領域４
１以外でのジュール発熱が小さくなっため、最大ＣＷ動
作温度が、第１図の素子の１１０°Ｃがら１２０°Ｃへ
と向上するなど、発振閾値や微分量子効率の温度依存性
が改善された。また、発光領域４１までの直列抵抗Ｒが
減少したため、発光領域４１以外の寄生的な容量Ｃとで
決まる応答の時定数ＣＲが小さくなり、素子の応答特性
が改善された。小信号振幅での応答特性として一３ｄＢ
となる周波数は５ＧＨｚから６ＧＨｚ程度にまで向上し
た。
それを以下に示す。第３図は本発明の第２の実施例を示
すＲＷ型半導体レーザの断面図である。第１図の構造と
異なる点は各層の導電形が反転していることにある。例
えば基板２０１には、ｎ形ＩｎＰ基板ではなくｐ形Ｉｎ
Ｐ基板が用いられており、バッファ層２０２はｐ形Ｉｎ
Ｐ層になっている。この様に、導電形を反転させたウェ
ハに対しても、プロトン打ち込みの条件はほぼ同等にし
てプロセスを行うことができた。この構造の素子の特徴
は、ＡｕＧｅＮｉのｎ側電極１３０とｎ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐコンタクト層とのオーミック接触が良好であるため、
素子の直列抵抗が小さくなることである。第１図の構造
では直列抵抗が５Ω程度であったが、第３図の構造では
２Ω程度にまで減少した。従って、活性層の発光領域４
１以外でのジュール発熱が小さくなっため、最大ＣＷ動
作温度が、第１図の素子の１１０°Ｃがら１２０°Ｃへ
と向上するなど、発振閾値や微分量子効率の温度依存性
が改善された。また、発光領域４１までの直列抵抗Ｒが
減少したため、発光領域４１以外の寄生的な容量Ｃとで
決まる応答の時定数ＣＲが小さくなり、素子の応答特性
が改善された。小信号振幅での応答特性として一３ｄＢ
となる周波数は５ＧＨｚから６ＧＨｚ程度にまで向上し
た。
（第３の実施例）
次に本発明の第３の実施例を第４図（ａ）、 （ｂ）の
断面図で示す。第１図と異なる点は、第４図（ａ）のリ
ッジ導波路１０の中央部のＡ−Ｈの記号で示す部分の断
面を表わした第４図（ｂ）に描かれている様に、ｐ形Ｉ
ｎＧａＡｓＰガイド層５の上部に深さ７００人周期２９
００人の回折格子１５０が形成されている点である。こ
の回折格子１５０が形成されたことで、この素子は所謂
分布帰還形半導体レーザとなり、回折格子１５０の周期
２９００人から決定される発振波長の１．５５０ｐｍ付
近で単一軸モード動作を示した。発振スペクトルが単一
軸モードであること以外は、基本的な特性は、第１図に
示す構造とほぼ同等な特性を示した。回折格子１５０は
発振波長３２１ｎｍのＨｅ−Ｃｄガスレーザを用いて、
二光束干渉露光法を用いて形成した。また、この回折格
子１５０上にｐ形ＩｎＰクラッド層６およびｐ形ＩｎＧ
ａＡｓＰコンタクト層７を形成する際には、ウェストブ
ルーフ（Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ）等が１９８３年発行のエ
レクトロニクス・レターＫ （Ｅｌｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ）誌第１９巻の４２３頁から４２４頁で
報告している様な、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）
、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）などの有機化径物を
原料とする。ＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ○ｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法を用いた。
断面図で示す。第１図と異なる点は、第４図（ａ）のリ
ッジ導波路１０の中央部のＡ−Ｈの記号で示す部分の断
面を表わした第４図（ｂ）に描かれている様に、ｐ形Ｉ
ｎＧａＡｓＰガイド層５の上部に深さ７００人周期２９
００人の回折格子１５０が形成されている点である。こ
の回折格子１５０が形成されたことで、この素子は所謂
分布帰還形半導体レーザとなり、回折格子１５０の周期
２９００人から決定される発振波長の１．５５０ｐｍ付
近で単一軸モード動作を示した。発振スペクトルが単一
軸モードであること以外は、基本的な特性は、第１図に
示す構造とほぼ同等な特性を示した。回折格子１５０は
発振波長３２１ｎｍのＨｅ−Ｃｄガスレーザを用いて、
二光束干渉露光法を用いて形成した。また、この回折格
子１５０上にｐ形ＩｎＰクラッド層６およびｐ形ＩｎＧ
ａＡｓＰコンタクト層７を形成する際には、ウェストブ
ルーフ（Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ）等が１９８３年発行のエ
レクトロニクス・レターＫ （Ｅｌｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ）誌第１９巻の４２３頁から４２４頁で
報告している様な、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）
、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）などの有機化径物を
原料とする。ＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ○ｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法を用いた。
分布帰還形半導体レーザとしては、第４図では、回折格
子１５０をｐ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層５とｐ形ＩｎＰ
層６との間に形成し、だが、これをｎ形ＩｎＰバッフ−
ｒ層２とｎ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層３との間に形成し
ても良い。また、ｎ形ＩｎＰ基板１に直接、回折格子１
５０を形成し、その上にｎ形ＩｎＰバッファ層２を積層
せず直接ｎ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層を形成した場合で
もほぼ同等な素子特性を得ることができた。また、各層
の導電形は、第３図の第２の実施例の場合の様に、反転
させても同様な特性を得ることができた。
子１５０をｐ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層５とｐ形ＩｎＰ
層６との間に形成し、だが、これをｎ形ＩｎＰバッフ−
ｒ層２とｎ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層３との間に形成し
ても良い。また、ｎ形ＩｎＰ基板１に直接、回折格子１
５０を形成し、その上にｎ形ＩｎＰバッファ層２を積層
せず直接ｎ形ＩｎＧａＡｓＰガイド層を形成した場合で
もほぼ同等な素子特性を得ることができた。また、各層
の導電形は、第３図の第２の実施例の場合の様に、反転
させても同様な特性を得ることができた。
（発明の効果）
第１．第２．第３の実施例で示したように本発明のＲＭ
７型半導体レーザは、構造が単純であり、作製が容易で
、生産性、歩留りに優れている。また、発光領域４１の
周辺にプロトン打ち込みによる高低抗層２０．２１を形
成することから、法人電流、および主入キャリアの横方
向への洩れを少なくすることができたため、低量値化、
高効率化をはかることがて゛きた。また高速応答特性に
関しても、発光領域４１の周辺部の容量が小さいことか
ら良好な特性を示した。この構造は分布帰還形などのレ
ーザ構造への応用が容易に行える。以上の様に、高性能
が得られ、また作製プロセスが単純であり良好な素子が
得られる歩留りも高いことから、従来の半導体レーザに
比べ低価格化をはかることが可能となった。
７型半導体レーザは、構造が単純であり、作製が容易で
、生産性、歩留りに優れている。また、発光領域４１の
周辺にプロトン打ち込みによる高低抗層２０．２１を形
成することから、法人電流、および主入キャリアの横方
向への洩れを少なくすることができたため、低量値化、
高効率化をはかることがて゛きた。また高速応答特性に
関しても、発光領域４１の周辺部の容量が小さいことか
ら良好な特性を示した。この構造は分布帰還形などのレ
ーザ構造への応用が容易に行える。以上の様に、高性能
が得られ、また作製プロセスが単純であり良好な素子が
得られる歩留りも高いことから、従来の半導体レーザに
比べ低価格化をはかることが可能となった。
第１図は本発明の第一の実施例を示す断面図、第２図（
ａ）〜（Ｏは第一の実施例を作製する工程を示す図、第
３図は本発明の第２の実施例を示す図、第４図（ａ）、
（ｂ）は本発明の第三の実施例を示す断面図、第５図
は従来例を示す断面図である。図中、１はｎ形ＩｎＰ基
板、２はｎ形ＩｎＰバッファ層、３はｎ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐガイド層、４はＩｎＧａＡｓＰ活性層、５はｐ形Ｉｎ
ＧａＡｓＰガイド層、６はｐ形ＩｎＰクラッド層、７は
ｐ形ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、２０．２１は高抵抗
層、３０゜３１は溝部、１０はリッジ導波路、４１は発
光領域、６１はリッジ導波路内のｐ形ＩｎＰクラッド層
、１１０は５ｉ０２絶縁膜、１２０はｐ側金属電極、１
３０はｎ側金属電極、１００はＡｕメッキパターン、２
０１はｐ形ＩｎＰ基板、２０２はｐ杉ＩｎＰバッファ層
、２０６はｎ形ＩｎＰクラッド層、２０７はｎ形ＩｎＧ
ａＡｓＰ ：７ンタクト層、１５０は回折格子、を示す
。 ・ □・ ノｒ−ヱ上 ビｊ 原 （′’ｐ千
７ −オ ３ 図 １０：リッシ導波路 ４１；発光領域 オ ４ 図 （ｂ） 木寸 αλ
ａ）〜（Ｏは第一の実施例を作製する工程を示す図、第
３図は本発明の第２の実施例を示す図、第４図（ａ）、
（ｂ）は本発明の第三の実施例を示す断面図、第５図
は従来例を示す断面図である。図中、１はｎ形ＩｎＰ基
板、２はｎ形ＩｎＰバッファ層、３はｎ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐガイド層、４はＩｎＧａＡｓＰ活性層、５はｐ形Ｉｎ
ＧａＡｓＰガイド層、６はｐ形ＩｎＰクラッド層、７は
ｐ形ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、２０．２１は高抵抗
層、３０゜３１は溝部、１０はリッジ導波路、４１は発
光領域、６１はリッジ導波路内のｐ形ＩｎＰクラッド層
、１１０は５ｉ０２絶縁膜、１２０はｐ側金属電極、１
３０はｎ側金属電極、１００はＡｕメッキパターン、２
０１はｐ形ＩｎＰ基板、２０２はｐ杉ＩｎＰバッファ層
、２０６はｎ形ＩｎＰクラッド層、２０７はｎ形ＩｎＧ
ａＡｓＰ ：７ンタクト層、１５０は回折格子、を示す
。 ・ □・ ノｒ−ヱ上 ビｊ 原 （′’ｐ千
７ −オ ３ 図 １０：リッシ導波路 ４１；発光領域 オ ４ 図 （ｂ） 木寸 αλ
Claims (1)
- 活性層及び前記活性層の上方に積層された第２導電形の
クラッド層を含む二重ヘテロ接合が形成された多層膜構
造を第１導電形の半導体基板上に備え、前記活性層の中
の発光領域部上方の前記第２導電形のクラッド層領域の
両側に前記第２導電形のクラッド層を除去した領域を備
え、前記除去した領域下部に、少なくとも前記活性層を
貫く深さの高抵抗層を備えていることを特徴とする半導
体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18332885A JPS6243193A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18332885A JPS6243193A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6243193A true JPS6243193A (ja) | 1987-02-25 |
Family
ID=16133786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18332885A Pending JPS6243193A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6243193A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169094A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS63114065U (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-22 | ||
| JPH04504187A (ja) * | 1989-06-07 | 1992-07-23 | ビーテー・アンド・デー・テクノロジーズ・リミテッド | 半導体発光装置 |
| JP2005311309A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体レーザ素子 |
| JP2008205499A (ja) * | 2008-04-11 | 2008-09-04 | Opnext Japan Inc | 半導体光デバイス |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54107281A (en) * | 1978-02-10 | 1979-08-22 | Toshiba Corp | Semiconductor laser device |
| JPS54111294A (en) * | 1978-02-20 | 1979-08-31 | Nec Corp | Element of stripe type double hetero junction laser |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP18332885A patent/JPS6243193A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54107281A (en) * | 1978-02-10 | 1979-08-22 | Toshiba Corp | Semiconductor laser device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7995634B2 (en) | 2004-03-26 | 2011-08-09 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
| JP2008205499A (ja) * | 2008-04-11 | 2008-09-04 | Opnext Japan Inc | 半導体光デバイス |
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