JPS63177485A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS63177485A JPS63177485A JP758487A JP758487A JPS63177485A JP S63177485 A JPS63177485 A JP S63177485A JP 758487 A JP758487 A JP 758487A JP 758487 A JP758487 A JP 758487A JP S63177485 A JPS63177485 A JP S63177485A
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- JP
- Japan
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- layer
- active layer
- resistance
- electrode
- resistance semiconductor
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザに関する。
埋め込み構造の半導体レーザ（ＢＨ−Ｌ Ｄ ）は低閾
値電流、高出力、高温動作が可能なため、光フアイバ通
信用光源として実用化の段階に入ってきている。ＢＨ−
ＬＤは通常埋め込み活性層の左右にｐ−ｎ −ｐ −ｎ
構造の電流ブロック層を形成して注入電流を活性層に
効率的に閉じ込めるように形成されている。しかし、こ
の構造では高周波特性が十分艮くならず、最近高抵抗半
導体層を活性層の左右に形成して素子のキャパシタンス
を低下させる構造が有効であることが明らかにされてき
た。例えば、田中氏らは１９８５年発行のＡｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈ−ｙｓｉｃａ Ｌｅｔｔｅｒｓ 誌（Ｖｏｌ、
４７．１１２７頁）に報告しているようなりＨ−ＬＤを
開発し之。このＢＨ−ＬＤは活性層を含むメサストライ
プｔ−２本の平行な溝がはさむ構成となっており、これ
らの溝の中に高抵抗半導体層を埋め込むことにより、高
速動作特性を得ている。高抵抗半導体層の抵抗率は１０
’Ω・ｃｍかつし＝ザのキャパシタンスはＩＯＰＦであ
り、闇値の２倍にバイアスしｔ時の３ｄＢ変調帯域は約
４ＧＨｚを得ている。
値電流、高出力、高温動作が可能なため、光フアイバ通
信用光源として実用化の段階に入ってきている。ＢＨ−
ＬＤは通常埋め込み活性層の左右にｐ−ｎ −ｐ −ｎ
構造の電流ブロック層を形成して注入電流を活性層に
効率的に閉じ込めるように形成されている。しかし、こ
の構造では高周波特性が十分艮くならず、最近高抵抗半
導体層を活性層の左右に形成して素子のキャパシタンス
を低下させる構造が有効であることが明らかにされてき
た。例えば、田中氏らは１９８５年発行のＡｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈ−ｙｓｉｃａ Ｌｅｔｔｅｒｓ 誌（Ｖｏｌ、
４７．１１２７頁）に報告しているようなりＨ−ＬＤを
開発し之。このＢＨ−ＬＤは活性層を含むメサストライ
プｔ−２本の平行な溝がはさむ構成となっており、これ
らの溝の中に高抵抗半導体層を埋め込むことにより、高
速動作特性を得ている。高抵抗半導体層の抵抗率は１０
’Ω・ｃｍかつし＝ザのキャパシタンスはＩＯＰＦであ
り、闇値の２倍にバイアスしｔ時の３ｄＢ変調帯域は約
４ＧＨｚを得ている。
ところで上述のようなりＨ−ＬＤをさら（Ｃ高速化しよ
うとする場合、電極構造にも工夫が必要となる。基本的
には電極の面積を小さくすればよいが、従来構造のｔま
面積を小さくしてもまだ電極部分のエピタキシャル層の
キャパシタンス成分が残存し、キャパシタンスの低減に
も限度がある。
うとする場合、電極構造にも工夫が必要となる。基本的
には電極の面積を小さくすればよいが、従来構造のｔま
面積を小さくしてもまだ電極部分のエピタキシャル層の
キャパシタンス成分が残存し、キャパシタンスの低減に
も限度がある。
本発明は活性層がその周囲音一層エネルギーギャップが
大きくかつ屈折率の小さな半導体層によって覆われた埋
め込み構造の半導体レーザにおいて、前記活性層の左右
に高抵抗半導体層全段け、電極ワイヤをポンディングす
るための電極パッドを前記高抵抗半導体層の上にのみ設
けた構成である。
大きくかつ屈折率の小さな半導体層によって覆われた埋
め込み構造の半導体レーザにおいて、前記活性層の左右
に高抵抗半導体層全段け、電極ワイヤをポンディングす
るための電極パッドを前記高抵抗半導体層の上にのみ設
けた構成である。
また、上部に前記電極パッドの設けられ九前記高抵抗半
導体層を半絶縁性半導体基板の上に設けた構成である。
導体層を半絶縁性半導体基板の上に設けた構成である。
〔実施例〕
次に、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。
。
第１図（ａｌおよび第１図（ｂ）は本発明の第一の実施
例を示し、第１図（ａｌは平面図かつ第１図（ｂｌは第
１図（ａｌ中のＡ−Ｂ線で破断した断面図である。この
実施例のＢＨ−ＬＤｆ：得るには、まずｎ−ＩｎＰ基板
１の斗にｒヒエｎＰバッファ層ＣＭ−さ１μｍ）２１発
光波長１．５μｍ相当のノンドープＩｎ０．５９ Ｇａ
Ｏ，４１Ａｓ０．９０Ｐ０．１０活性層（厚さ０．１μ
ｍ） ３ 、 ｐ−ＩｎＰ ′１７ラツド層（厚さ２ａ
ｍ）＋。
例を示し、第１図（ａｌは平面図かつ第１図（ｂｌは第
１図（ａｌ中のＡ−Ｂ線で破断した断面図である。この
実施例のＢＨ−ＬＤｆ：得るには、まずｎ−ＩｎＰ基板
１の斗にｒヒエｎＰバッファ層ＣＭ−さ１μｍ）２１発
光波長１．５μｍ相当のノンドープＩｎ０．５９ Ｇａ
Ｏ，４１Ａｓ０．９０Ｐ０．１０活性層（厚さ０．１μ
ｍ） ３ 、 ｐ−ＩｎＰ ′１７ラツド層（厚さ２ａ
ｍ）＋。
および発光波長１．３μｍ相当のｐ−Ｉ ｎ Ｏ，７２
Ｇａ Ｏ，２８Ａ’ｓ Ｏ，６ｉ Ｐｏ、３９コンタク
ト層（厚さ０．５μｍ） ５ ｆ成長する。その後、エ
ツチング全行なって発光再結合する活性層３を含むメサ
ストライプ６とこの両脇にメサ７．８とを形成する。メ
サストライプ６は高さ３μｍ１かつ活性層３の部分で幅
１．５μｍとなるようにした。また、メサ７．８は幅１
０μｍとした。メサストライプ６およびメサ７．８の上
にＳｉＮｘ膜を形成し之まま選択成長全行ないＦｅドー
プ■ｎＰ高抵抗層（高抵抗半導体層）９金成長ずも成長
にはＭＯＶＰＥ法を用い、原料としてＴＭＩｎ。
Ｇａ Ｏ，２８Ａ’ｓ Ｏ，６ｉ Ｐｏ、３９コンタク
ト層（厚さ０．５μｍ） ５ ｆ成長する。その後、エ
ツチング全行なって発光再結合する活性層３を含むメサ
ストライプ６とこの両脇にメサ７．８とを形成する。メ
サストライプ６は高さ３μｍ１かつ活性層３の部分で幅
１．５μｍとなるようにした。また、メサ７．８は幅１
０μｍとした。メサストライプ６およびメサ７．８の上
にＳｉＮｘ膜を形成し之まま選択成長全行ないＦｅドー
プ■ｎＰ高抵抗層（高抵抗半導体層）９金成長ずも成長
にはＭＯＶＰＥ法を用い、原料としてＴＭＩｎ。
ＰＨ３、Ｆｅ （Ｃ５Ｈ５） ２ ｔ−採用することに
↓９、抵抗率１０Ω・ｃｍ程度の高抵抗層を得な。成長
温度は６５０℃とした。その後、５ｉｎ２絶縁膜１０．
部分的に設けるＰ型電極１１および全面的に設けるｎ型
電極１２を形成し、個々のレーザチッグに切り出シテ所
望のＢＨ−ＬＤｉ得た。ワイヤボンディング用の電極パ
ッド１３は５０Ｘ５０μｍ２程度の大きさとし、高抵抗
層９の上面にのみ形成し念。その結果、素子の千ヤパシ
タンスは６ＰＦ、 かつ３ｄＢ Ｋ調帯域は７ＧＨｚと
従来に比べて高周波特性が大幅に改善されｔ０レーザと
しての基本特性も閾値電流２ＱｍＡ、微分量子効率５０
％、最高ＣＷ出カフ０ｍＷ、最高ＣＷ動作温度１２０
’Ｏ程度の素子が再現性よく得られた。
↓９、抵抗率１０Ω・ｃｍ程度の高抵抗層を得な。成長
温度は６５０℃とした。その後、５ｉｎ２絶縁膜１０．
部分的に設けるＰ型電極１１および全面的に設けるｎ型
電極１２を形成し、個々のレーザチッグに切り出シテ所
望のＢＨ−ＬＤｉ得た。ワイヤボンディング用の電極パ
ッド１３は５０Ｘ５０μｍ２程度の大きさとし、高抵抗
層９の上面にのみ形成し念。その結果、素子の千ヤパシ
タンスは６ＰＦ、 かつ３ｄＢ Ｋ調帯域は７ＧＨｚと
従来に比べて高周波特性が大幅に改善されｔ０レーザと
しての基本特性も閾値電流２ＱｍＡ、微分量子効率５０
％、最高ＣＷ出カフ０ｍＷ、最高ＣＷ動作温度１２０
’Ｏ程度の素子が再現性よく得られた。
次に、本発明の第二の実施例の平面図およびＡ−Ｂ線断
面図を示す第２図（ａｌおよび第２図（ｂｌ ｔ−参照
すると、この実施例においては基板として半絶縁性Ｉｎ
Ｐ基板１５を用い、この基板１５の上に第一の実施例と
同様にバッファ％、ｚ 、活性層３゜クラッド層４．お
よびコンタクト層５を順次成長した後、メサストライプ
６の一万の側部のみ半絶縁性ＩｎＰ基板１５２ける深さ
にエツチングを行交いＩｎＰ高抵抗層９を同様に成長す
る。ここで、基板１５は抵抗率１０６Ω・ｃｍ以上のも
の全周いる。その後、第２図（ｂｌにおいてメサストラ
イプ６の左側を一部エッチングしてｎ ＩｎＰバッフ
ァ層２の表面を露出し、８ｉ０ｚ膜１０．ｎ型電極パッ
ド１２．Ｐｆｆｌ電極１１等を形成して所望のＢＨ−Ｌ
Ｄ″ｆ：得る。この場合、電極パッド１２．１３はいず
れも５０Ｘ５０μｍ２の大きさとし、特にＰ型電極１１
の電極パッド１３は高抵抗層９の上にのみ形成され、基
板１５との間に導電型のエピタキシャル層が存在しない
のでさらに素子のキャパシタンスを低減することが可能
である。高周波特性を評価したところキャパシタンス４
．５ＰＦ、かつ３ｄＢ変調帯域９ＧＨｚとさらに大きな
改善が認められた。
面図を示す第２図（ａｌおよび第２図（ｂｌ ｔ−参照
すると、この実施例においては基板として半絶縁性Ｉｎ
Ｐ基板１５を用い、この基板１５の上に第一の実施例と
同様にバッファ％、ｚ 、活性層３゜クラッド層４．お
よびコンタクト層５を順次成長した後、メサストライプ
６の一万の側部のみ半絶縁性ＩｎＰ基板１５２ける深さ
にエツチングを行交いＩｎＰ高抵抗層９を同様に成長す
る。ここで、基板１５は抵抗率１０６Ω・ｃｍ以上のも
の全周いる。その後、第２図（ｂｌにおいてメサストラ
イプ６の左側を一部エッチングしてｎ ＩｎＰバッフ
ァ層２の表面を露出し、８ｉ０ｚ膜１０．ｎ型電極パッ
ド１２．Ｐｆｆｌ電極１１等を形成して所望のＢＨ−Ｌ
Ｄ″ｆ：得る。この場合、電極パッド１２．１３はいず
れも５０Ｘ５０μｍ２の大きさとし、特にＰ型電極１１
の電極パッド１３は高抵抗層９の上にのみ形成され、基
板１５との間に導電型のエピタキシャル層が存在しない
のでさらに素子のキャパシタンスを低減することが可能
である。高周波特性を評価したところキャパシタンス４
．５ＰＦ、かつ３ｄＢ変調帯域９ＧＨｚとさらに大きな
改善が認められた。
上記各実施例においては、■ｎＰ、ＩｎＧａＡ、Ｐ系の
半導体材料金用いて実施し念が、他にＧ ａＡ Ｉ Ａ
。
半導体材料金用いて実施し念が、他にＧ ａＡ Ｉ Ａ
。
ＧａＡ３等の半導体材料を用いても同様に実施できる。
ｔｅ％ＤＦＢレーザ、ＤＢＲレーザ等にも適用できる。
以上説明したように本発明にぶれば、ワイヤボンディン
グ用電極パッドを高抵抗半導体層の上にのみ設けること
により、素子のキャパシタンスを大幅に低減できる。こ
の結果、レーザの高周波応答特性を大幅に改善すること
ができる。
グ用電極パッドを高抵抗半導体層の上にのみ設けること
により、素子のキャパシタンスを大幅に低減できる。こ
の結果、レーザの高周波応答特性を大幅に改善すること
ができる。
第１図（ａｌおよび第１図（ｂ）は本発明の第一の実施
例を示す構成図、第２図（ａｌおよび第２図（ｂｌは不
発明の第二の実施例を示す構成図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・バッファ層、３・
・・・・・活性層、４・・・・・・クラッド層、５・・
・・・・コンタクト層、６・・・・・・メサストライプ
、７，８・・・・・・メブ、９・・・・・・高抵抗半導
体層、１３・・・・・・を他パッド、１５・・・・・・
牛絶縁性工ｎＰ基板。 邪 １ 図
例を示す構成図、第２図（ａｌおよび第２図（ｂｌは不
発明の第二の実施例を示す構成図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・バッファ層、３・
・・・・・活性層、４・・・・・・クラッド層、５・・
・・・・コンタクト層、６・・・・・・メサストライプ
、７，８・・・・・・メブ、９・・・・・・高抵抗半導
体層、１３・・・・・・を他パッド、１５・・・・・・
牛絶縁性工ｎＰ基板。 邪 １ 図
Claims (2)
- （１）活性層がその周囲を一層エネルギーギャップが大
きくかつ屈折率の小さな半導体層によって覆われた埋め
込み構造の半導体レーザにおいて、前記活性層の左右に
高抵抗半導体層を設け、電極ワイヤをボンディングする
ための電極パッドを前記高抵抗半導体層の上にのみ設け
たことを特徴とする半導体レーザ。 - （２）上部に前記電極パッドの設けられた前記高抵抗半
導体層を半絶縁性半導体基板の上に設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP758487A JPS63177485A (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP758487A JPS63177485A (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63177485A true JPS63177485A (ja) | 1988-07-21 |
Family
ID=11669858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP758487A Pending JPS63177485A (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63177485A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008084891A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Fujitsu Ltd | 光半導体素子及びその製造方法 |
| CN100459067C (zh) * | 2004-05-18 | 2009-02-04 | 日本电信电话株式会社 | 导电性半导体衬底上的电极焊盘 |
| JP2017130605A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光デバイス |
-
1987
- 1987-01-16 JP JP758487A patent/JPS63177485A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100459067C (zh) * | 2004-05-18 | 2009-02-04 | 日本电信电话株式会社 | 导电性半导体衬底上的电极焊盘 |
| JP2008084891A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Fujitsu Ltd | 光半導体素子及びその製造方法 |
| JP2017130605A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光デバイス |
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