JPS62165989A - 分布帰還型半導体レ−ザ素子 - Google Patents
分布帰還型半導体レ−ザ素子Info
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- JPS62165989A JPS62165989A JP61007727A JP772786A JPS62165989A JP S62165989 A JPS62165989 A JP S62165989A JP 61007727 A JP61007727 A JP 61007727A JP 772786 A JP772786 A JP 772786A JP S62165989 A JPS62165989 A JP S62165989A
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- H01S5/223—Buried stripe structure
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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】
（産業上の利用分野）
この発明は、単−ｌ軸（縦）モードで発振するＩｎＰ系
半導体レーザ素子に関する。
半導体レーザ素子に関する。
（従来の技術）
第３図は例えば文献（エレクトロニクス レターズ（Ｅ
ｌｅｃＬｏｒｏｎｉｃｓ ＬｃＬｔｃｒｓ） １８ ［
１］ Ｐ、２７〜２８）に開示され単一１油モードで発
振する従来の埋め込みＤ Ｆ Ｂ （ＤｉｓＬｒｉｂｕ
ｔ、ｅｄ−ｆｅｃｄｂａｃｋ）型（分ノロ帰還型）半導
体レーザ素子を示す一部切欠き斜視図である。この素子
は軸モード単一波長レーザの基本的構造として良く知ら
れている。
ｌｅｃＬｏｒｏｎｉｃｓ ＬｃＬｔｃｒｓ） １８ ［
１］ Ｐ、２７〜２８）に開示され単一１油モードで発
振する従来の埋め込みＤ Ｆ Ｂ （ＤｉｓＬｒｉｂｕ
ｔ、ｅｄ−ｆｅｃｄｂａｃｋ）型（分ノロ帰還型）半導
体レーザ素子を示す一部切欠き斜視図である。この素子
は軸モード単一波長レーザの基本的構造として良く知ら
れている。
第３図において、１１は下地としてのｎ型１ｎＰ基板（
以下、基板と称することもある）を示し、この基板１１
の上側面は通常のフオログラフィックリソグラフィ及び
ケミカルエツチング技術によって適切なピッチ及び深さ
の波形（コルゲーション）ｌｌａの形状に加工されてい
る。
以下、基板と称することもある）を示し、この基板１１
の上側面は通常のフオログラフィックリソグラフィ及び
ケミカルエツチング技術によって適切なピッチ及び深さ
の波形（コルゲーション）ｌｌａの形状に加工されてい
る。
又、この基板＋１の上側面上には、基板１１側からｎ型
Ｇａ１ｎＡｓＰ光導波層１３と、Ｇａ Ｉ ｎＡｓＰ活
性層１５と、ｐ型１ｎＰクラッド層１７と、ｐノＷＧａ
ＩｎＡｓＰキャップ層１９とて構成され、活性層１５の
幅（第３図中、Ｐて示ず方向と下行な活＋Ｊ［１、ｖＸ
Ｉ Ｌｌｌｌ’ｌ汁＞Ｐ、）ｈ〜’）ｌｔ ｍ Ｆｔ！
ｆｆＦて かつ この市畠と１百交する方向にストラ
イプ状の逆メサ構造の積層体２１か設けられている。
Ｇａ１ｎＡｓＰ光導波層１３と、Ｇａ Ｉ ｎＡｓＰ活
性層１５と、ｐ型１ｎＰクラッド層１７と、ｐノＷＧａ
ＩｎＡｓＰキャップ層１９とて構成され、活性層１５の
幅（第３図中、Ｐて示ず方向と下行な活＋Ｊ［１、ｖＸ
Ｉ Ｌｌｌｌ’ｌ汁＞Ｐ、）ｈ〜’）ｌｔ ｍ Ｆｔ！
ｆｆＦて かつ この市畠と１百交する方向にストラ
イプ状の逆メサ構造の積層体２１か設けられている。
この積層体２１は、第一回目の液相エピタキシャル成長
によって各層１３〜１９を基板Ｉｌ上に形成し、これら
各層の設けられた基板１１を成長炉がら取り出した後、
通常のフォトリソ手法を用い各層の不要部分をケミカル
エツチングすることによって得られる。
によって各層１３〜１９を基板Ｉｌ上に形成し、これら
各層の設けられた基板１１を成長炉がら取り出した後、
通常のフォトリソ手法を用い各層の不要部分をケミカル
エツチングすることによって得られる。
又、この積層体２１のストライプ方向の両側面に接する
ように、ＩｎＰ基板ｌｌ上にｐ型１ｎＰ層２３と、ｎ型
ＩｎＰ層２５とが順次に設けられており、これら各層２
３及び２５によって活性層Ｉ５を埋め込んでＢＨ溝構造
得ていた。尚、ｐ型１ｎＰ層２３と、ｎ型１ｎＰ層２５
とは第二回目の液相エピタキシャル成長によって形成さ
れている。
ように、ＩｎＰ基板ｌｌ上にｐ型１ｎＰ層２３と、ｎ型
ＩｎＰ層２５とが順次に設けられており、これら各層２
３及び２５によって活性層Ｉ５を埋め込んでＢＨ溝構造
得ていた。尚、ｐ型１ｎＰ層２３と、ｎ型１ｎＰ層２５
とは第二回目の液相エピタキシャル成長によって形成さ
れている。
又、図示せずも、ｎ型１ｎＰ基板１１の下側面にｎ側電
極が、Ｐ型Ｇａ Ｔ ｎＡｓＰキャップ層１９の−に側
面にｐ側電極がそれぞわ設けられてこの半導体レーザ素
子は構成されている。
極が、Ｐ型Ｇａ Ｔ ｎＡｓＰキャップ層１９の−に側
面にｐ側電極がそれぞわ設けられてこの半導体レーザ素
子は構成されている。
このような半導体レーザ素子では、ρ型１ｎＰ層２３と
、ｎ型１ｎＰ層２５との界面のｐ−ｎ接合部は逆バイア
スとなるから、この部分には電流がほとんど流れず、注
入電流は第３図中Ｗて示した活性層１５の領域に集中し
て流れ、よって電流狭窄構造か実現される。
、ｎ型１ｎＰ層２５との界面のｐ−ｎ接合部は逆バイア
スとなるから、この部分には電流がほとんど流れず、注
入電流は第３図中Ｗて示した活性層１５の領域に集中し
て流れ、よって電流狭窄構造か実現される。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上述したような半導体レーザ素子は、メ
サエッチングによって積層体を形成しこの積層体の側面
を埋め込む構造である。従って、活性層１５の側面を含
む積層体側面に沿ってリーク電流が発生し易いという問
題点があった。
サエッチングによって積層体を形成しこの積層体の側面
を埋め込む構造である。従って、活性層１５の側面を含
む積層体側面に沿ってリーク電流が発生し易いという問
題点があった。
このリーク電流は、半導体レーザ素子の発振閾値電流を
増大させたり、所望とする発光出力を得るための動作電
流を増大させる等、半導体レーザ素子の特性を悪化させ
る原因となる。
増大させたり、所望とする発光出力を得るための動作電
流を増大させる等、半導体レーザ素子の特性を悪化させ
る原因となる。
この発明の目的は、上述した問題点を解決し、低電流で
レーザ動作すると共に、軸モード単一で発振可能な分布
帰逼型半導体レーザ素子を提供することにある。
レーザ動作すると共に、軸モード単一で発振可能な分布
帰逼型半導体レーザ素子を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
この目的の達成を図るため、この発明によれば、ｐ型１
ｎＰの下地層上に設けた内部電流狭窄層表面からこの下
地に至る深さのストライプ状Ｖ溝と、このＶ溝の上部に
設けた活性層と、この活性層の上側に近接して設けた波
長選択用の波形形状部とを含み、面述したＶ溝上部の活
性層部分の厚さをこのＶ溝以外の内部電流狭窄層上部の
活性層部分の厚さより厚くして成ることを特徴とする。
ｎＰの下地層上に設けた内部電流狭窄層表面からこの下
地に至る深さのストライプ状Ｖ溝と、このＶ溝の上部に
設けた活性層と、この活性層の上側に近接して設けた波
長選択用の波形形状部とを含み、面述したＶ溝上部の活
性層部分の厚さをこのＶ溝以外の内部電流狭窄層上部の
活性層部分の厚さより厚くして成ることを特徴とする。
（作用）
この発明の半導体レーザ素子の構造によれば、活性層は
Ｖ溝の上方でこの■溝の幅より広い領域に形成されてい
るから、従来のような側面を有することはない。さらに
、半導体レーザ素子に注入される電流はＶ溝」ニガに形
成された活性層領域に集中して流れ、このため、リーク
電流は発生し難いつ 又、活性層に近接して波長選択用の波形形状部を設りで
あるから、活性層で発し・た光の一部はこの波形形状部
によってブラッグ反射される。
Ｖ溝の上方でこの■溝の幅より広い領域に形成されてい
るから、従来のような側面を有することはない。さらに
、半導体レーザ素子に注入される電流はＶ溝」ニガに形
成された活性層領域に集中して流れ、このため、リーク
電流は発生し難いつ 又、活性層に近接して波長選択用の波形形状部を設りで
あるから、活性層で発し・た光の一部はこの波形形状部
によってブラッグ反射される。
さらに、■溝上方の活性層部分の厚さを内部電流狭窄層
上部の活性層部分の厚さより厚くしであるから、横基本
モードで安定に発振する。
上部の活性層部分の厚さより厚くしであるから、横基本
モードで安定に発振する。
（実施例）
以下、図面を参照してこの発明の実施例につき説明する
。尚、これらの図はこの発明か理解出来る程度に概略的
に示しであるにすぎず、その形状、寸法及び配置関係は
図示例に限定されるものではない。又、これら図におい
て同一の構成成分については同一の符号を付して示しで
ある。
。尚、これらの図はこの発明か理解出来る程度に概略的
に示しであるにすぎず、その形状、寸法及び配置関係は
図示例に限定されるものではない。又、これら図におい
て同一の構成成分については同一の符号を付して示しで
ある。
第１図はこの発明の半導体レーサ素ｆの要部を示す斜視
図である。
図である。
第１図において、３１は下地としてのＰ形１ｎＰ基板（
以下、基板と称することもある）を示す。
以下、基板と称することもある）を示す。
尚、この下地を、ｐ型ＴｎＰ基板と、Ｐ型１ｎＰバッフ
ァ層等の好適な材料を以って構成しても良い。このｐ型
１ｎＰ基板３１の（１００）面上には、内部電流狭窄層
としてのｎ型１ｎＰ層３３及びρ撃１ ｎ ｐ層３５が
ｊ噴次に設けである。又、この電流狭窄層間に、＜０１
１＞方向にストライプ状て、さらに、ｐ型ＩｎＰ層３５
表面から基板３１に至る深さで、かつ、ストライプ方向
と直交する断面′／Ｊ）Ｖ字形状の溝３７を設ける。
ァ層等の好適な材料を以って構成しても良い。このｐ型
１ｎＰ基板３１の（１００）面上には、内部電流狭窄層
としてのｎ型１ｎＰ層３３及びρ撃１ ｎ ｐ層３５が
ｊ噴次に設けである。又、この電流狭窄層間に、＜０１
１＞方向にストライプ状て、さらに、ｐ型ＩｎＰ層３５
表面から基板３１に至る深さで、かつ、ストライプ方向
と直交する断面′／Ｊ）Ｖ字形状の溝３７を設ける。
又、この溝３７及びｐ型１ｎＰ層３５にに、下側クラッ
ト層としてのρ型１ｎＰ層３９と、活性層としてのＩｎ
ＧａＡｓＰ層４１と、Ｐ層クラッド層とし・てのｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ層１１３とを設ける。尚、この場合、半導
体レーザを横基本モードで安定に発振させるため、■溝
３７の上方の領域（第１図中、Ｗｏで示した領域）での
活性層部分の厚さを、■溝上方以外の領域の活性層部分
、つまり、内部電流狭窄層３３上部の活性層部分の厚さ
より厚くなるよう、適正な厚さとする。
ト層としてのρ型１ｎＰ層３９と、活性層としてのＩｎ
ＧａＡｓＰ層４１と、Ｐ層クラッド層とし・てのｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ層１１３とを設ける。尚、この場合、半導
体レーザを横基本モードで安定に発振させるため、■溝
３７の上方の領域（第１図中、Ｗｏで示した領域）での
活性層部分の厚さを、■溝上方以外の領域の活性層部分
、つまり、内部電流狭窄層３３上部の活性層部分の厚さ
より厚くなるよう、適正な厚さとする。
又、例えば上側クラッド層４３の活性層とは反対側の表
面に、所定のピッチ、例えば２０００〜３０００人のピ
ッチで凹凸を有する波１［３形状部（コルゲーション層
）４３ａを設ける。尚、この１側クラッド層４３の層厚
は、■溝上方の活性層で発した尤の一部かＬ側クラット
層表面を導波し、この１−側クラット層表面の波形形状
部４３ａによってブラック反射されるような適正な層厚
とする。
面に、所定のピッチ、例えば２０００〜３０００人のピ
ッチで凹凸を有する波１［３形状部（コルゲーション層
）４３ａを設ける。尚、この１側クラッド層４３の層厚
は、■溝上方の活性層で発した尤の一部かＬ側クラット
層表面を導波し、この１−側クラット層表面の波形形状
部４３ａによってブラック反射されるような適正な層厚
とする。
又、この波形形状部４３ａを有した一Ｌ側り→ット層４
：ｌ ｋにキャップ層としてのｎ型１ｎＧａＡｓＰ層
４５を設け、さらに、基板３１の下側面にｐ （Ｈ’ｌ
７Ｆ＋、極４７を、キャップ層４５の上側面にｎ Ｉ
！Ｉ１１電極４９をそわぞれ設けて、この発明の分布帰
還型半導体レーザ素子を構成する。
：ｌ ｋにキャップ層としてのｎ型１ｎＧａＡｓＰ層
４５を設け、さらに、基板３１の下側面にｐ （Ｈ’ｌ
７Ｆ＋、極４７を、キャップ層４５の上側面にｎ Ｉ
！Ｉ１１電極４９をそわぞれ設けて、この発明の分布帰
還型半導体レーザ素子を構成する。
ｌ−述した半導体レーザ素子は基板３１と、ｎヘリＩｎ
Ｐ層３３と、ｐ型１ｎＰ層３５と、ｐ型１ｎＰ上側りラ
ット層３９とで電流狭窄構造を構成するから、素子に注
入される電流は第１図中点線付き１丸印で示すように同
図中Ｗ０で示す領域に効率的に流れる。
Ｐ層３３と、ｐ型１ｎＰ層３５と、ｐ型１ｎＰ上側りラ
ット層３９とで電流狭窄構造を構成するから、素子に注
入される電流は第１図中点線付き１丸印で示すように同
図中Ｗ０で示す領域に効率的に流れる。
ところで、この発明の半導体し・−ザ素子において、分
布帰５型（ＤＦＢ；Ｉ）レーザ素子とし・て良好な特性
を得るため５波形形状部（コルゲーション層）４３ａを
活性層の極めて近傍に設ける必要がある。又、横基本モ
ートの安定を図るため、■溝３７の−１一方（第１図中
、Ｗｌ、で示す領域）の活性層の層厚を他の活性層領域
の層厚よりも厚く形成する必要かあり、そのためにはＷ
。の領域の活性層の形状を基板３１側に凸の玉日月形状
とする必要がある。さらに、より確実な基本モード発掘
の実現のためには三日月の幅を狭くする必要があり、従
って、■溝３７をｉｉＪ能な限り小さな溝とすることか
望ましい。一方、この■溝３７は基板３１に至る深さを
有することが必要であり、このため、ｐ型ＩｎＰ層３５
の表面から基板３１に至るエツチングを行なうが、この
エツチングの際、基板３１表面と平行な方向にもエツチ
ングか行なわれ、従って、溝３７の深さを深ぐずればす
る程溝３７の幅も大きくなってしまう。このような場合
、基板３１上に形成する電流狭窄層形成用の半導体層の
層厚を薄くすることが出来れば、エッチンク深さは浅く
とも」、ｌ：板３１に至る溝３７の形成を行なうことが
出来、又、溝３７も小さくすることか出来る１、この発
明のように電流狭窄層として小数キャリアの拡散長か短
いｎ １１．ゞＪＩｎＰ層を用いると、ｐ ”ｌ ｌ
ｎ Ｐ層を用いた場合より層厚を薄くすることが出来、
このため、溝３７を小さくすることが出来る。
布帰５型（ＤＦＢ；Ｉ）レーザ素子とし・て良好な特性
を得るため５波形形状部（コルゲーション層）４３ａを
活性層の極めて近傍に設ける必要がある。又、横基本モ
ートの安定を図るため、■溝３７の−１一方（第１図中
、Ｗｌ、で示す領域）の活性層の層厚を他の活性層領域
の層厚よりも厚く形成する必要かあり、そのためにはＷ
。の領域の活性層の形状を基板３１側に凸の玉日月形状
とする必要がある。さらに、より確実な基本モード発掘
の実現のためには三日月の幅を狭くする必要があり、従
って、■溝３７をｉｉＪ能な限り小さな溝とすることか
望ましい。一方、この■溝３７は基板３１に至る深さを
有することが必要であり、このため、ｐ型ＩｎＰ層３５
の表面から基板３１に至るエツチングを行なうが、この
エツチングの際、基板３１表面と平行な方向にもエツチ
ングか行なわれ、従って、溝３７の深さを深ぐずればす
る程溝３７の幅も大きくなってしまう。このような場合
、基板３１上に形成する電流狭窄層形成用の半導体層の
層厚を薄くすることが出来れば、エッチンク深さは浅く
とも」、ｌ：板３１に至る溝３７の形成を行なうことが
出来、又、溝３７も小さくすることか出来る１、この発
明のように電流狭窄層として小数キャリアの拡散長か短
いｎ １１．ゞＪＩｎＰ層を用いると、ｐ ”ｌ ｌ
ｎ Ｐ層を用いた場合より層厚を薄くすることが出来、
このため、溝３７を小さくすることが出来る。
又、液相エピタキシャル成長によって下側クラット層３
９と、活性層４１と、上側クラット層４３とを、■溝３
７内部及びｐ型１ｎＰ電流狭窄層３５Ｆに形成すると、
結晶成長の面方位依存性によって溝内部に結晶は速く成
長する。ざらに、前述１ノたように溝３７を小さくする
ことが出来ると、■溝３７上部のこれら各層部分の厚さ
を電流狭窄層上部の厚さ欠りも容易にＪ’５ くするこ
とが出来る。従っ−Ｃ′、■溝上部の活性層部分の厚さ
を■溝３７七部以外の活性層部分の厚さより厚くするこ
とか可能となる。又、■溝か小さいため、■溝３７上部
の活性層部分の表面はＶ溝形状を維持することなく平ｔ
！ｔｈな而に近つけることが出来るから、この活性層の
Ｆ−側に設ける波長選択用の波形形状部を活性層の極め
て近傍にＩＦε成することか”’Ｔ ｒｔｌとなる。
９と、活性層４１と、上側クラット層４３とを、■溝３
７内部及びｐ型１ｎＰ電流狭窄層３５Ｆに形成すると、
結晶成長の面方位依存性によって溝内部に結晶は速く成
長する。ざらに、前述１ノたように溝３７を小さくする
ことが出来ると、■溝３７上部のこれら各層部分の厚さ
を電流狭窄層上部の厚さ欠りも容易にＪ’５ くするこ
とが出来る。従っ−Ｃ′、■溝上部の活性層部分の厚さ
を■溝３７七部以外の活性層部分の厚さより厚くするこ
とか可能となる。又、■溝か小さいため、■溝３７上部
の活性層部分の表面はＶ溝形状を維持することなく平ｔ
！ｔｈな而に近つけることが出来るから、この活性層の
Ｆ−側に設ける波長選択用の波形形状部を活性層の極め
て近傍にＩＦε成することか”’Ｔ ｒｔｌとなる。
以ド、この発明の理解を深めるため、−’Ｌ’ｒ：１ｉ
しｔ′二半導体レし−素Ｙ−を製造するための製造方法
の一例につき第２図（Ａ）へ・（Ｅ）及び第１１′Ａを
’ｌ；：：；ｊ！（ｊして説明する。尚、第２図（Ａ）
・〜（Ｃ）は第１図に示した素子のＩ−Ｉ線での断面に
該当する断面図である。
しｔ′二半導体レし−素Ｙ−を製造するための製造方法
の一例につき第２図（Ａ）へ・（Ｅ）及び第１１′Ａを
’ｌ；：：；ｊ！（ｊして説明する。尚、第２図（Ａ）
・〜（Ｃ）は第１図に示した素子のＩ−Ｉ線での断面に
該当する断面図である。
先ず、第一回目の液相エピタキシャル成長によって内部
電流狭窄層形成用半導体層としてｎ型ＩｎＰ層３３と、
ｐ型１ｎＰ層３５とを、ｐ型ＩｎＰ基板３１の（１００
）面上に順次に形成して、第２図（Ａ）に示すウェハ構
造を得る。尚、このρ型ＩｎＰ層３５は、この層３５と
接する口型１ｎＰ層３３の表面を外気や次工程のエツチ
ング雰囲気から保護して電流狭窄層としての信頼性を維
持するため設けである。
電流狭窄層形成用半導体層としてｎ型ＩｎＰ層３３と、
ｐ型１ｎＰ層３５とを、ｐ型ＩｎＰ基板３１の（１００
）面上に順次に形成して、第２図（Ａ）に示すウェハ構
造を得る。尚、このρ型ＩｎＰ層３５は、この層３５と
接する口型１ｎＰ層３３の表面を外気や次工程のエツチ
ング雰囲気から保護して電流狭窄層としての信頼性を維
持するため設けである。
次に、通常のフォトエツチング技術を用い、例えばＳ
ｉ Ｏ２をマスク材料として、ｐ型ＩｎＰ層３５を基板
３１の＜０１１＞方向と平行にストライプ状に所定の幅
でエツチングするためのマスクを形成する。続いて、好
適なエッチャントを用い、窓によって露出されているｐ
型ＩｎＰ層３５及びこの層の下層の口型１ｎＰ層３３の
部分を基板３１に至るまでエツチングし、ストライプ方
向と直交する断面がＶ型で幅ＷＡの寸法の溝３７を形成
して、第２図（Ｂ）に示すウェハ構造を得る。尚、この
溝３７を形成すると共に、ρ型１ｎＰ層３５の残存した
部分及び口型１ｎＰ層３３の残存した部分によって電流
狭窄機能が構成出来る。
ｉ Ｏ２をマスク材料として、ｐ型ＩｎＰ層３５を基板
３１の＜０１１＞方向と平行にストライプ状に所定の幅
でエツチングするためのマスクを形成する。続いて、好
適なエッチャントを用い、窓によって露出されているｐ
型ＩｎＰ層３５及びこの層の下層の口型１ｎＰ層３３の
部分を基板３１に至るまでエツチングし、ストライプ方
向と直交する断面がＶ型で幅ＷＡの寸法の溝３７を形成
して、第２図（Ｂ）に示すウェハ構造を得る。尚、この
溝３７を形成すると共に、ρ型１ｎＰ層３５の残存した
部分及び口型１ｎＰ層３３の残存した部分によって電流
狭窄機能が構成出来る。
次に、第二回目の液相エピタキシャル成長によって、下
側クラッド層としての例えばＰ型ＩｎＰ層３９と、活性
層としての例えばＩ ｎＧａＡｓＰ層４１と、層側１ラ
ット層としての例えばｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層４３とを、
ｐ型１ｎＰ電流狭窄層３５及び溝３７の内面に順次に形
成する。この発明においてこれら各層の形成は、ｐ型１
ｎＰ層３５表面のような平坦領域への成長よりも、溝３
７内部領域への成長がより厚く行なわれるようにする必
要がある。このように層厚を選択的に制御する方法とし
て前述の液相エピタキシャル成長法が良く知られている
。この方法によれば、溝３７内部への結晶成長速度は構
外の平坦面への結晶成長速度と比較して速いため、各層
の溝３７の上方領域の層厚は電流狭窄層３３上方の層厚
よりも厚くなり、第２図（Ｃ）に示す構造を得る。
側クラッド層としての例えばＰ型ＩｎＰ層３９と、活性
層としての例えばＩ ｎＧａＡｓＰ層４１と、層側１ラ
ット層としての例えばｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層４３とを、
ｐ型１ｎＰ電流狭窄層３５及び溝３７の内面に順次に形
成する。この発明においてこれら各層の形成は、ｐ型１
ｎＰ層３５表面のような平坦領域への成長よりも、溝３
７内部領域への成長がより厚く行なわれるようにする必
要がある。このように層厚を選択的に制御する方法とし
て前述の液相エピタキシャル成長法が良く知られている
。この方法によれば、溝３７内部への結晶成長速度は構
外の平坦面への結晶成長速度と比較して速いため、各層
の溝３７の上方領域の層厚は電流狭窄層３３上方の層厚
よりも厚くなり、第２図（Ｃ）に示す構造を得る。
次に、通常のフォトリソグラフィック露光法によってレ
ジストパターンをｎ型１ｎＧａＡｓＰ上側クラッド層４
３の上側表面に形成し、続いて、ケミカルエツチング技
術によってこの上側クラッド層４３表面の不要部分のエ
ツチングを行なって、適正なピッチ及び深さの凹凸面を
有する波形形状部（コルゲーション層）４３ａをこの上
側クラッド層４３表面に形成して、第２図（Ｄ）に示す
構造を得る。この実施例では、波形形状部４３ａを、＜
０１１〉方向に２０００〜３０００人のピッチで凹凸の
現われる而を以って構成する。尚、凹凸のピッチ深さ等
は素子設計に応じて変更することが出来る。
ジストパターンをｎ型１ｎＧａＡｓＰ上側クラッド層４
３の上側表面に形成し、続いて、ケミカルエツチング技
術によってこの上側クラッド層４３表面の不要部分のエ
ツチングを行なって、適正なピッチ及び深さの凹凸面を
有する波形形状部（コルゲーション層）４３ａをこの上
側クラッド層４３表面に形成して、第２図（Ｄ）に示す
構造を得る。この実施例では、波形形状部４３ａを、＜
０１１〉方向に２０００〜３０００人のピッチで凹凸の
現われる而を以って構成する。尚、凹凸のピッチ深さ等
は素子設計に応じて変更することが出来る。
次に、第二回目の液相エピタキシャル成長によって、キ
ャップ層としての例えばｎｊｌｌｎＧａＡｓＰ層４５を
、波形形状部４３ａをイ’ｆ した上側クラッド層４３
Ｊ：に形成して、第２１’２１（Ｅ）にホー）−ウェハ
構Ｂを得る。ここで第二四「１の結晶成長方法としては
特に液相エピタキシャル成長法に限定−・）−る必費は
なく、例えば有機金属熱分解気相成長法（ＭＯＣＶＤ）
等の成長方法を用いても可能である。
ャップ層としての例えばｎｊｌｌｎＧａＡｓＰ層４５を
、波形形状部４３ａをイ’ｆ した上側クラッド層４３
Ｊ：に形成して、第２１’２１（Ｅ）にホー）−ウェハ
構Ｂを得る。ここで第二四「１の結晶成長方法としては
特に液相エピタキシャル成長法に限定−・）−る必費は
なく、例えば有機金属熱分解気相成長法（ＭＯＣＶＤ）
等の成長方法を用いても可能である。
次に、ｐ型１ｎＰ基板３１の下側面にｐ側電極４７を形
成し、キャップ層４５の上側面にｎ側電極４９を形成し
て、第１図に示すような、この発明の分布帰逼型半導体
レーザ素子を得ることが出来る。
成し、キャップ層４５の上側面にｎ側電極４９を形成し
て、第１図に示すような、この発明の分布帰逼型半導体
レーザ素子を得ることが出来る。
尚、上述した実施例は上側クラッド層の表面を凹凸に加
工して波形形状部を形成した例で説明したが、活性層と
、上側クラッド層との間に波形形状部を有しかつ光を導
波する作用を有する層を別途に設けても良い。
工して波形形状部を形成した例で説明したが、活性層と
、上側クラッド層との間に波形形状部を有しかつ光を導
波する作用を有する層を別途に設けても良い。
（発明の効果）
上述した説明からも明らかなように、この発明の半導体
レーザ素子によれば、活性層はＶ溝の上方でこのＶ溝の
幅より広い領域に形成されているから、従来のような側
面を有することはない。さらに、半導体レーザ素子に注
入される電流はＶ溝−上方に形成された活性層領域に集
中して流れる。
レーザ素子によれば、活性層はＶ溝の上方でこのＶ溝の
幅より広い領域に形成されているから、従来のような側
面を有することはない。さらに、半導体レーザ素子に注
入される電流はＶ溝−上方に形成された活性層領域に集
中して流れる。
従って、リーク電流は発生し難い。
又、さらに、活性層に近接して波長選択用の波形彫状部
を設けであるから、活性層で発した光の一部はこの波形
形状部によってブラッグ反射される。従って、単−縦モ
ード発振する。
を設けであるから、活性層で発した光の一部はこの波形
形状部によってブラッグ反射される。従って、単−縦モ
ード発振する。
さらに、■溝上部の活性層部分の厚さを内部電流狭窄層
上部の活性層部分の厚さより厚くしであるから、横基本
モードで安定に発振する。
上部の活性層部分の厚さより厚くしであるから、横基本
モードで安定に発振する。
これがため、低電流でレーザ動作すると共に、軸モード
昨−で発振可能な分布帰還型半導体レーザ素子を提供す
ることが出来る。
昨−で発振可能な分布帰還型半導体レーザ素子を提供す
ることが出来る。
第１図はこの発明の半導体レーザ素子の要部を示す斜視
図、 第２図（Ａ）〜（Ｅ）はこの発明の半導体レーザ素子の
製造方法の一例を示す製造工程図、第３図は従来の半導
体レーザ素子を示す一部切り欠き斜視図である。 ３Ｉ・・・ｐ型１ｎＰ基板 ３３−ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層 ３５・Ｐ型１ｎＰ層 ３７・・・ストライプ状溝 ３９・・・ｐ型ＩｎＰ’ｌ’側クラッド層４ｌ−−−１
ｎＧａＡｓＰ活性層 ４３・・・ｎ型１ｎＧａＡｓＰ上側クラッド層４３ａ・
・・波形形状部（コルゲーション層）４５・ｎ型ＩｎＧ
ａＡｓＰキャップ層 ４７・−”ｐ側電極、 ４９・−ｎ側電極。 特許出願人 沖電気工業株式会社ｊｆＰ型ＩｎＰ
基杭 ３３ｎ型工ｎ暢トた峡字漫 この発朝のモ魯に本し−サ゛槃５乞禾オ斜徨□□□第１
図 この発℃ハの１Ｌ明（二儀Ｔる縁図 第２図
図、 第２図（Ａ）〜（Ｅ）はこの発明の半導体レーザ素子の
製造方法の一例を示す製造工程図、第３図は従来の半導
体レーザ素子を示す一部切り欠き斜視図である。 ３Ｉ・・・ｐ型１ｎＰ基板 ３３−ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層 ３５・Ｐ型１ｎＰ層 ３７・・・ストライプ状溝 ３９・・・ｐ型ＩｎＰ’ｌ’側クラッド層４ｌ−−−１
ｎＧａＡｓＰ活性層 ４３・・・ｎ型１ｎＧａＡｓＰ上側クラッド層４３ａ・
・・波形形状部（コルゲーション層）４５・ｎ型ＩｎＧ
ａＡｓＰキャップ層 ４７・−”ｐ側電極、 ４９・−ｎ側電極。 特許出願人 沖電気工業株式会社ｊｆＰ型ＩｎＰ
基杭 ３３ｎ型工ｎ暢トた峡字漫 この発朝のモ魯に本し−サ゛槃５乞禾オ斜徨□□□第１
図 この発℃ハの１Ｌ明（二儀Ｔる縁図 第２図
Claims (1)
- （１）ｐ型ＩｎＰの下地層上に設けた内部電流狭窄層表
面から該下地に至る深さのストライプ状Ｖ溝と、 該Ｖ溝の上部に設けた活性層と、 該活性層の上側に近接して設けた波長選択用の波形形状
部とを含み、 前記Ｖ溝上部の活性層部分の厚さを該Ｖ溝以外の内部電
流狭窄層上部の活性層部分の厚さより厚くして成ること を特徴とする分布帰還型半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61007727A JPS62165989A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 分布帰還型半導体レ−ザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61007727A JPS62165989A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 分布帰還型半導体レ−ザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165989A true JPS62165989A (ja) | 1987-07-22 |
Family
ID=11673740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61007727A Pending JPS62165989A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 分布帰還型半導体レ−ザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62165989A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63140592A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-06-13 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | 分散フィードバック レーザの製造方法 |
| US5173913A (en) * | 1990-06-28 | 1992-12-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| US7515622B2 (en) * | 2004-09-07 | 2009-04-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Quantum nanostructure semiconductor laser |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61007727A patent/JPS62165989A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63140592A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-06-13 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | 分散フィードバック レーザの製造方法 |
| US5173913A (en) * | 1990-06-28 | 1992-12-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| US7515622B2 (en) * | 2004-09-07 | 2009-04-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Quantum nanostructure semiconductor laser |
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