JPH04101486A - モニタ付き面発光型半導体レーザ装置 - Google Patents
モニタ付き面発光型半導体レーザ装置Info
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- JPH04101486A JPH04101486A JP21958490A JP21958490A JPH04101486A JP H04101486 A JPH04101486 A JP H04101486A JP 21958490 A JP21958490 A JP 21958490A JP 21958490 A JP21958490 A JP 21958490A JP H04101486 A JPH04101486 A JP H04101486A
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Landscapes
- 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】
(産業上の利用分野)
この発明は、光通信および光情報処理に用いられるモニ
タ付き面発光型半導体レーザ装置に関する。
タ付き面発光型半導体レーザ装置に関する。
(従来の技術)
従来のモニタ付き半導体レーザ装置としで、端面発光型
構造のものか知られでいる(例えば、文献丁°「アフ゛
ライト・フィシ・プラス・レタース゛(A p I)
lied Physics L e
t t6rs)30(10)、(1977)、p53
0533J )。この従来構造の半導体レーザ装置は、
第2図にその構造を簡単な断面図で示すように、レーザ
発振本体10と検出素子12とを分離溝14を介して共
通の基板]6上に対向させて設け、レーザ発振本体の先
導波路コ8(レーザを形成する基板面に平行な活性層か
ら主としでなる導波路)の一方の端面からレーザ光を高
出力で出力させ、他方の端面から出射したレーザ光を検
出素子12へ入力させてモニタする構造となっている。
構造のものか知られでいる(例えば、文献丁°「アフ゛
ライト・フィシ・プラス・レタース゛(A p I)
lied Physics L e
t t6rs)30(10)、(1977)、p53
0533J )。この従来構造の半導体レーザ装置は、
第2図にその構造を簡単な断面図で示すように、レーザ
発振本体10と検出素子12とを分離溝14を介して共
通の基板]6上に対向させて設け、レーザ発振本体の先
導波路コ8(レーザを形成する基板面に平行な活性層か
ら主としでなる導波路)の一方の端面からレーザ光を高
出力で出力させ、他方の端面から出射したレーザ光を検
出素子12へ入力させてモニタする構造となっている。
一方、面発光型半導体レーザとして、例えば、文献II
・ 「アプライド・フィジックス・レタス(Appli
ecj Physics L e tte rs)
55 (11)、(1989)、pl 053−105
5」および文献m、「オー・プラス・イー(OPLUS
E)No、124(1990年3月)p、141−
146Jに開示されているものがある。従来の面発光型
半導体レーザとして例えば第3図に断面構造を概略的に
示すように、基板20の基板面に平行な水平活性導波路
(活性層)22の端部に、基板面に対し傾斜角45°て
設けた傾斜反射鏡2478有し、基板20の裏面にレー
ザ光の出射窓26を有する構造のものか開発され報告さ
れている。尚、28はp−クラッド層、30はn−クラ
ッド層、32.34は電極、36は窒化シリコン保護膜
である。
・ 「アプライド・フィジックス・レタス(Appli
ecj Physics L e tte rs)
55 (11)、(1989)、pl 053−105
5」および文献m、「オー・プラス・イー(OPLUS
E)No、124(1990年3月)p、141−
146Jに開示されているものがある。従来の面発光型
半導体レーザとして例えば第3図に断面構造を概略的に
示すように、基板20の基板面に平行な水平活性導波路
(活性層)22の端部に、基板面に対し傾斜角45°て
設けた傾斜反射鏡2478有し、基板20の裏面にレー
ザ光の出射窓26を有する構造のものか開発され報告さ
れている。尚、28はp−クラッド層、30はn−クラ
ッド層、32.34は電極、36は窒化シリコン保護膜
である。
(発明か解決しようとする課題)
しかしなから、この従来のモニタ付き半導体レーザ装置
は端面発光型であって、モニタ付きの面発光型半導体レ
ーザ装置ではない。
は端面発光型であって、モニタ付きの面発光型半導体レ
ーザ装置ではない。
また、この従来のレーザ装置では、レーザ発振本体と検
出素子とか、基板面と平行な同一平面内で、レーザ光の
光軸に沿って前後に並んた構造となっている。このため
、これらレーザ発振本体および検出素子か基板面を占有
する面積か広くなりレーザ装置全体を小型化するにも限
界かある。また、この従来構造であると、高出力化を図
るためには、検出素子へのレーザ光の出射光を少なくす
る必要かあるか、現実にはその出射光を減少させるのは
困難である。
出素子とか、基板面と平行な同一平面内で、レーザ光の
光軸に沿って前後に並んた構造となっている。このため
、これらレーザ発振本体および検出素子か基板面を占有
する面積か広くなりレーザ装置全体を小型化するにも限
界かある。また、この従来構造であると、高出力化を図
るためには、検出素子へのレーザ光の出射光を少なくす
る必要かあるか、現実にはその出射光を減少させるのは
困難である。
また、従来の面発光型レーザにモニタのための検出素子
を組み合せた構造の、モニタ付き面発光型レーザ装置に
ついては、現在のところ報告はない。
を組み合せた構造の、モニタ付き面発光型レーザ装置に
ついては、現在のところ報告はない。
この発明は、上述した点に鑑みなされたものであって、
従って、この発明の目的は、小型化および高出力化が可
能な、モニタ付き面発光型半導体レーザ装Mを提供する
ことにある。
従って、この発明の目的は、小型化および高出力化が可
能な、モニタ付き面発光型半導体レーザ装Mを提供する
ことにある。
(課題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、
基板と、この基板の上面側に設けられた下側クラッド層
、水平活性導波路および上側クラッド層を少なくとも具
えるレーザ発振本体と、このレーザ発振本体の上側に設
けた上側電極と、基板の下面に設けた下側電極と、発振
したレーザ光をモタするための検出素子とを含むモニタ
付き面発光型半導体レーザ装置において、 前述の下側クラッド層と基板との間に設けられた多層反
射膜と、 前述のレーザ発振本体の上側の前述の上側電極外の領域
に形成した出射窓と、 前述のレーザ発振本体の一方の側に設けられ前述の基板
側にレーザ光を反射し、基板上面に対しで45°の傾斜
角を有する第一全反射端面と、前述のレーザ発振本体の
他方の側にこの第一全反射端面と平行に設けられ前述の
基板とは反対側の出射窓へ向けてレーザ光を反射する、
第二全反射端面と を具え、 ざらに、検出素子(よ、前述の基板の、前述の第一全反
射端面から反射し多層反射膜を透過したレーザ光を受光
する位置に設けであることを特徴とする。
、水平活性導波路および上側クラッド層を少なくとも具
えるレーザ発振本体と、このレーザ発振本体の上側に設
けた上側電極と、基板の下面に設けた下側電極と、発振
したレーザ光をモタするための検出素子とを含むモニタ
付き面発光型半導体レーザ装置において、 前述の下側クラッド層と基板との間に設けられた多層反
射膜と、 前述のレーザ発振本体の上側の前述の上側電極外の領域
に形成した出射窓と、 前述のレーザ発振本体の一方の側に設けられ前述の基板
側にレーザ光を反射し、基板上面に対しで45°の傾斜
角を有する第一全反射端面と、前述のレーザ発振本体の
他方の側にこの第一全反射端面と平行に設けられ前述の
基板とは反対側の出射窓へ向けてレーザ光を反射する、
第二全反射端面と を具え、 ざらに、検出素子(よ、前述の基板の、前述の第一全反
射端面から反射し多層反射膜を透過したレーザ光を受光
する位置に設けであることを特徴とする。
この発明の実施(こ当つ、好ましくは、検出素子8pn
接合ダイオード構造とするのか良い。
接合ダイオード構造とするのか良い。
また、この発明の実施例では、好ましくは、多層反射膜
の反射率V90%とするのか良い。
の反射率V90%とするのか良い。
さらに、この発明の好適実施例によれば、レーザ発振本
体は、レーザストライプ方向に沿う中央領域の両側であ
って多層反射膜の上側に不純物拡散領域を具える構造と
するのか良い。
体は、レーザストライプ方向に沿う中央領域の両側であ
って多層反射膜の上側に不純物拡散領域を具える構造と
するのか良い。
(作用)
上述しプと構成によれば、レーザ発振本体の水平活性導
波路の両端部に設けた第一および第二全反射端面ば、基
板上面(こ対して45°傾斜しているため、水平活性導
波路を導波するレーザ光に入射角が45°となり、従っ
て、このレーザ光に対し、全反射鏡となっている。そし
て、上側クラッド層の上方に設けた出射窓と下側クラッ
ド層の下側に設けた多層反射膜との間で共振器を構成し
、従って、水平活性導波路で発生した光は共振器間で増
幅されて出射窓から基板面とは反対側へと光出力でレー
ザ発光する。
波路の両端部に設けた第一および第二全反射端面ば、基
板上面(こ対して45°傾斜しているため、水平活性導
波路を導波するレーザ光に入射角が45°となり、従っ
て、このレーザ光に対し、全反射鏡となっている。そし
て、上側クラッド層の上方に設けた出射窓と下側クラッ
ド層の下側に設けた多層反射膜との間で共振器を構成し
、従って、水平活性導波路で発生した光は共振器間で増
幅されて出射窓から基板面とは反対側へと光出力でレー
ザ発光する。
一方、第一全反射端面の下方位置に、基板の下面から、
基板に穴を設け、この穴に検出素子を設けでいるので、
レーザ発振の際に多層反射膜を透過した光をこの検出素
子で検出するので、レーザ発振光のモニタを行うことか
出来る。
基板に穴を設け、この穴に検出素子を設けでいるので、
レーザ発振の際に多層反射膜を透過した光をこの検出素
子で検出するので、レーザ発振光のモニタを行うことか
出来る。
このように、この発明の面発光型レーザ半導体装置によ
れば、基板の表側にレーザ発振本体をおよび裏側に検出
素子を配設させた構造となっているので、レーザ発振本
体と検出素子は基板面に平行な同一面内に並Jくのでは
なく、基板の厚み方向に配設され1と構造となり、従っ
て、基板面でのレーザ装置の占有面積は小さい。
れば、基板の表側にレーザ発振本体をおよび裏側に検出
素子を配設させた構造となっているので、レーザ発振本
体と検出素子は基板面に平行な同一面内に並Jくのでは
なく、基板の厚み方向に配設され1と構造となり、従っ
て、基板面でのレーザ装置の占有面積は小さい。
(実施例)
以下、図面ヲ参照して、この発明の実施例につき説明す
る。尚、以下、参照する図は、この発明か理解出来る程
度に各構成成分の形状、大きさおよび配置関係を概略的
に示しであるにすぎない。
る。尚、以下、参照する図は、この発明か理解出来る程
度に各構成成分の形状、大きさおよび配置関係を概略的
に示しであるにすぎない。
また、各図において、断面を表わすハツチング等を一部
分省略して示しである。
分省略して示しである。
第1図は、この発明のモニタ付き面発光型半導体レーザ
装置の一実施例の要部の一部分を切り欠き断面で示す、
概略的斜視図である。
装置の一実施例の要部の一部分を切り欠き断面で示す、
概略的斜視図である。
ます、この発明のモニタ付き面発光型半導体レーザ装置
の実施例では、基板50と、この基板50の上面側に設
けられたレーザ発振本体6oとを具えている。この基板
50を例えばn型シリコン(Sl)基板とする。この実
施例では、レーザ発振本体60は、基板50の上面側か
ら、バッファ層62としてのn型Au、Ga1−x A
s層(膜厚を例えばlum程度とする)、多層反射膜6
4としてのn型A n X G a +−2△S/へρ
v G a + −v A s層(但し、x > y
> O)、下側クラッド層66としてのn型Aρ、Ga
As層(膜厚を例えば1.5um程度とする)、水平活
性導波路68としてのアンドープAn。
の実施例では、基板50と、この基板50の上面側に設
けられたレーザ発振本体6oとを具えている。この基板
50を例えばn型シリコン(Sl)基板とする。この実
施例では、レーザ発振本体60は、基板50の上面側か
ら、バッファ層62としてのn型Au、Ga1−x A
s層(膜厚を例えばlum程度とする)、多層反射膜6
4としてのn型A n X G a +−2△S/へρ
v G a + −v A s層(但し、x > y
> O)、下側クラッド層66としてのn型Aρ、Ga
As層(膜厚を例えば1.5um程度とする)、水平活
性導波路68としてのアンドープAn。
Gap−2As/GaAs多量子井戸活性層(但し、X
>Z) 、上側クラッド層70としてのp型A (l
x G a + −x A s層(膜厚を例えば1.5
Bm程度とする)およびコンタクト層72としてGaA
s層(膜厚を例えば0.5um程度とする)を具えた層
構造として形成しである。
>Z) 、上側クラッド層70としてのp型A (l
x G a + −x A s層(膜厚を例えば1.5
Bm程度とする)およびコンタクト層72としてGaA
s層(膜厚を例えば0.5um程度とする)を具えた層
構造として形成しである。
この場合、多量子井戸活性層68の障壁層と井戸層とを
、特に図中区別して、示していないが、それぞれの厚み
をLbおよびしいとすると、発振波長での活性層68の
平均組成Oのへnv、Gap−wへS(但し、W−し、
・Z/(Lb+L W))の屈折率か、AJ2zGa+
−z△s / G a A s多重量子井戸活性層68
の屈折率よりも小さくなるように設定するのか良い。ま
た、活性層68の量子井戸の数および障壁層の厚みLb
は、発振聞値電流か発振波長で最小になるように設定す
るのか良い。さらに、Aβ8G a + −x A s
/ AρyGa+−yAs多層反射膜64の各層の厚
みは、好ましくは、発振波長を各々の屈折率で割ったも
のの1/4とするのか良い。また、好ましくは、多層反
射膜64の組成yを発振波長よりも短波長のエネルキー
キャップを持つものとし、ざらには、好ましくは、その
反射率%90%程度とするのか良い。
、特に図中区別して、示していないが、それぞれの厚み
をLbおよびしいとすると、発振波長での活性層68の
平均組成Oのへnv、Gap−wへS(但し、W−し、
・Z/(Lb+L W))の屈折率か、AJ2zGa+
−z△s / G a A s多重量子井戸活性層68
の屈折率よりも小さくなるように設定するのか良い。ま
た、活性層68の量子井戸の数および障壁層の厚みLb
は、発振聞値電流か発振波長で最小になるように設定す
るのか良い。さらに、Aβ8G a + −x A s
/ AρyGa+−yAs多層反射膜64の各層の厚
みは、好ましくは、発振波長を各々の屈折率で割ったも
のの1/4とするのか良い。また、好ましくは、多層反
射膜64の組成yを発振波長よりも短波長のエネルキー
キャップを持つものとし、ざらには、好ましくは、その
反射率%90%程度とするのか良い。
そして、このレーザ発振本体60のコンタクト層72は
、上側クラッド層70の上側のレーザストライプ方向の
一部分の領域か露出するように、設けてあり、この露出
した一方の領域がレーザ光の出射窓74そ構成している
。この場合、勿論、コンタクト層72を上側クラッド層
70の全面に設けた徒、このコンタクト層の所定の箇所
に出射窓74を開口して設けても良い。
、上側クラッド層70の上側のレーザストライプ方向の
一部分の領域か露出するように、設けてあり、この露出
した一方の領域がレーザ光の出射窓74そ構成している
。この場合、勿論、コンタクト層72を上側クラッド層
70の全面に設けた徒、このコンタクト層の所定の箇所
に出射窓74を開口して設けても良い。
ざらに、この実施例では、レーザ発振本体6゜の一方の
側に、基板50の上面に対しで45°の傾斜角を有する
第一全反射端面80を設け、この基板50側にレーザ光
を反射させるように構成しである。また、レーザ発振本
体60の他方の側には、この第一全反射端面8oと平行
に、従って、基板5oの上面に対し45°傾斜した第二
全反射端面82を設け、これによりレーザ光を基板50
とは反対側の前述した出射窓74へ向けてレーザ光を反
射するように構成しである。従って、この第二全反射端
面82は、これを反射したレーザ光かその上方の出射窓
74に垂直に入射しで出射するような位置に設けである
。そして、これら第および第二全反射端面80および8
2を下側クラッド層66の中途まで形成しである。
側に、基板50の上面に対しで45°の傾斜角を有する
第一全反射端面80を設け、この基板50側にレーザ光
を反射させるように構成しである。また、レーザ発振本
体60の他方の側には、この第一全反射端面8oと平行
に、従って、基板5oの上面に対し45°傾斜した第二
全反射端面82を設け、これによりレーザ光を基板50
とは反対側の前述した出射窓74へ向けてレーザ光を反
射するように構成しである。従って、この第二全反射端
面82は、これを反射したレーザ光かその上方の出射窓
74に垂直に入射しで出射するような位置に設けである
。そして、これら第および第二全反射端面80および8
2を下側クラッド層66の中途まで形成しである。
この出射窓74には、透明な適当な保護膜を設けても設
けなくての良いか、いずれにしでも、上側クラッド層と
大気との屈折率との関係で決まる反射率より低くするよ
うに構成しである。従って、この出射窓74と多層反射
膜64との間で共振器を構成し得る。
けなくての良いか、いずれにしでも、上側クラッド層と
大気との屈折率との関係で決まる反射率より低くするよ
うに構成しである。従って、この出射窓74と多層反射
膜64との間で共振器を構成し得る。
ざらに、コンタクト層72の上側に、出射窓74を連ら
ないように、上側電極(n型電極)84を設け、基板5
0の下面には、後述する検出素子を形成した領域外に下
側電極(n型電極)86を設けである。
ないように、上側電極(n型電極)84を設け、基板5
0の下面には、後述する検出素子を形成した領域外に下
側電極(n型電極)86を設けである。
ざらに、上述したレーザ発振本体60の周囲を埋め込む
ように、例えばポリイミド等の適当な材料の平坦化層8
6を設けである。
ように、例えばポリイミド等の適当な材料の平坦化層8
6を設けである。
ざらに、この発明によれば、基板50に検出素子90を
設けである。この検出素子90は、第全反射端面80て
反射して多層反射膜を透過してきたレーザ光を受光出来
る位置に設けである。
設けである。この検出素子90は、第全反射端面80て
反射して多層反射膜を透過してきたレーザ光を受光出来
る位置に設けである。
この検出素子90につき説明する。この実施例では、基
板50の下面から基板の途中までの深さで穴52を開口
し、この穴52の表面領域に導電領域54例えばn型シ
リコン(Si)領域を形成し、この穴52の表面の中央
部に検出素子用の電極(n型電極)56を設け、このn
型電極56の周辺の穴52の表面上に適当な保護膜58
を設けである。また、この穴52は、その中心か、第全
反射端面80土にあける活性層68の中心とほぼ一致す
るように、設けである。そして、検出素子90は、基板
50自体のn領域とn型シリコン領域54とのpn接合
ダイオードとして構成しである。
板50の下面から基板の途中までの深さで穴52を開口
し、この穴52の表面領域に導電領域54例えばn型シ
リコン(Si)領域を形成し、この穴52の表面の中央
部に検出素子用の電極(n型電極)56を設け、このn
型電極56の周辺の穴52の表面上に適当な保護膜58
を設けである。また、この穴52は、その中心か、第全
反射端面80土にあける活性層68の中心とほぼ一致す
るように、設けである。そして、検出素子90は、基板
50自体のn領域とn型シリコン領域54とのpn接合
ダイオードとして構成しである。
次に、この発明の構造を一層容易に理解できるようにす
るため、このモニタ付き面発光型レーザ装置の製法につ
き簡単に説明する。
るため、このモニタ付き面発光型レーザ装置の製法につ
き簡単に説明する。
第4図(△)〜(E)は、第1図に示したこの発明のモ
ニタ付き面発光型レーザ装置の構成例の製造工程図であ
る。この工程図は、レーザストライプ方向に沿った方向
の中心(光軸)上での断面図で示しである。第5図(A
)および(B)は第4図(A)および(B)のA−A線
断面図である。
ニタ付き面発光型レーザ装置の構成例の製造工程図であ
る。この工程図は、レーザストライプ方向に沿った方向
の中心(光軸)上での断面図で示しである。第5図(A
)および(B)は第4図(A)および(B)のA−A線
断面図である。
ます、n型シリコン(Si)基板50の下面に通常のり
ソグラフィ技術を用いて例えば直径30um程度の円形
の開口部を有するレジストパターンを形成し、この基板
50の下面から、基板の上面に厚ざ30um程度残存す
る深さのところまで化学エツチングを行って円形の穴5
2を開ける。
ソグラフィ技術を用いて例えば直径30um程度の円形
の開口部を有するレジストパターンを形成し、この基板
50の下面から、基板の上面に厚ざ30um程度残存す
る深さのところまで化学エツチングを行って円形の穴5
2を開ける。
次に、この円形の穴52の表面領域に対して、通常のリ
ングラフィおよび拡散工程とを用いて、p型不純物(例
えばポロン(B)或いはガリウム(Ga))li拡散さ
せてn型シリコン(Sl)領域54を形成する。その後
、この穴52の表面を含む基板50の下面全面に例えば
513Ns等の適当な材料を用いて保護膜58を形成す
る。この保護膜58を形成していない基板52の表面を
通常の洗浄工程によって、表面洗浄を行う。然る後、減
圧有機金属気相成長法或いは分子線エピタキシャル成長
法により、基板50の上面側に、バッファ層62、下側
クラッド層64、水平活性導波路である多重量子井戸活
性層68、上側クラッド層70およびコンタクト層72
を順次に積層形成する。この場合、これら各層の材料、
層厚、或いは層数等の条件は第1図を参照して既に説明
したような条件とするのか好適である。このようにして
、第4図(ハ)に示すような構造体を得る。
ングラフィおよび拡散工程とを用いて、p型不純物(例
えばポロン(B)或いはガリウム(Ga))li拡散さ
せてn型シリコン(Sl)領域54を形成する。その後
、この穴52の表面を含む基板50の下面全面に例えば
513Ns等の適当な材料を用いて保護膜58を形成す
る。この保護膜58を形成していない基板52の表面を
通常の洗浄工程によって、表面洗浄を行う。然る後、減
圧有機金属気相成長法或いは分子線エピタキシャル成長
法により、基板50の上面側に、バッファ層62、下側
クラッド層64、水平活性導波路である多重量子井戸活
性層68、上側クラッド層70およびコンタクト層72
を順次に積層形成する。この場合、これら各層の材料、
層厚、或いは層数等の条件は第1図を参照して既に説明
したような条件とするのか好適である。このようにして
、第4図(ハ)に示すような構造体を得る。
次に、通常のリングラフィおよび拡散工程を用い、この
構造体の上側、従って、コンタクト層72側から、レー
ザストライブ方向に沿った、幅3um程度の中央領域で
あるストライブ領域92を除いた両側の領域に、不純物
例えばシリコン(Si)不純物を拡散させて、n型領域
94を形成すると共に、多重量子井戸活性層(Aρ2G
al−、As/GaAs)68を平均組成(A f2
w G a + −w A s )に無秩序化する。こ
の場合、この拡散を活性層68を突き抜け、多層反射膜
64の上側付近まで行うのか良い。
構造体の上側、従って、コンタクト層72側から、レー
ザストライブ方向に沿った、幅3um程度の中央領域で
あるストライブ領域92を除いた両側の領域に、不純物
例えばシリコン(Si)不純物を拡散させて、n型領域
94を形成すると共に、多重量子井戸活性層(Aρ2G
al−、As/GaAs)68を平均組成(A f2
w G a + −w A s )に無秩序化する。こ
の場合、この拡散を活性層68を突き抜け、多層反射膜
64の上側付近まで行うのか良い。
次に、電流の狭窄をより強固にするため、第5図(B)
中×で示した領域96にプロトンイオン注入を行う。こ
の場合、例えば、注入イオンの加速エネルキーを40K
eV、ドーズ量を1×10 ”c m−2程度とする。
中×で示した領域96にプロトンイオン注入を行う。こ
の場合、例えば、注入イオンの加速エネルキーを40K
eV、ドーズ量を1×10 ”c m−2程度とする。
次に、コンタクト層72の上側に上側電極(n型電極)
84を形成し、これを通常のりソグランイおよび化学エ
ツチングにより、長さが300um程度で幅が200u
m程度の矩形状にバターニングする。この場合、この上
側電極84のパターンは、その一端部か基板50に設け
た穴52の上方であって、上面側から見たとき、この端
部か穴52にかからない程度に接近しているよう(こ設
けるのが良い。このようにして、第4図CB)に示すよ
うな構造体を得る。
84を形成し、これを通常のりソグランイおよび化学エ
ツチングにより、長さが300um程度で幅が200u
m程度の矩形状にバターニングする。この場合、この上
側電極84のパターンは、その一端部か基板50に設け
た穴52の上方であって、上面側から見たとき、この端
部か穴52にかからない程度に接近しているよう(こ設
けるのが良い。このようにして、第4図CB)に示すよ
うな構造体を得る。
次に、この上側電極84をマスクとして、下側のコンタ
クト層72を化学エツチングによって電極84の下部領
域以外の領域を除去して上側クラッド層70を部分的に
露出させる。次に、この上側電極84の幅と同し幅で、
ストライブ方向の長さか上側電極84よつも長い矩形状
のレジストパターンを設けて上側クラッド層70の露出
面を部分的に覆い、依然として露出している上側ウララ
ド層の表面から下側クラッド層66の途中までトライエ
ツチングを行う。このトライエツチング(こまって、レ
ーザストライプ方向に傾斜した、基板上面に対して45
°の角度の第一および第全反射端面80および82か形
成される。この場合、第一および第二全反射端面80お
よび82には、上側クラッド層70、活性層68下側ク
ラッド層66の一部分がそれぞれ露出する。そして、好
ましくは、この第一全反射端面80に露出している活性
層68の中心が、基板50に形成した穴52の中心とが
実質的に一敗するようにするのが良い。また、第二全反
射端面82は、好ましくは、上方の出射窓82の真下の
位置であって、上側から見たとき、上側電極84に可及
的に近接させて形成するのが良い。このようにして、レ
ーザ発振本体60が形成された構造体を第4図(C)に
示す。
クト層72を化学エツチングによって電極84の下部領
域以外の領域を除去して上側クラッド層70を部分的に
露出させる。次に、この上側電極84の幅と同し幅で、
ストライブ方向の長さか上側電極84よつも長い矩形状
のレジストパターンを設けて上側クラッド層70の露出
面を部分的に覆い、依然として露出している上側ウララ
ド層の表面から下側クラッド層66の途中までトライエ
ツチングを行う。このトライエツチング(こまって、レ
ーザストライプ方向に傾斜した、基板上面に対して45
°の角度の第一および第全反射端面80および82か形
成される。この場合、第一および第二全反射端面80お
よび82には、上側クラッド層70、活性層68下側ク
ラッド層66の一部分がそれぞれ露出する。そして、好
ましくは、この第一全反射端面80に露出している活性
層68の中心が、基板50に形成した穴52の中心とが
実質的に一敗するようにするのが良い。また、第二全反
射端面82は、好ましくは、上方の出射窓82の真下の
位置であって、上側から見たとき、上側電極84に可及
的に近接させて形成するのが良い。このようにして、レ
ーザ発振本体60が形成された構造体を第4図(C)に
示す。
次(こ、n型シリコン(Sl)基板50の穴520表面
領域に形成したn型領域54に対応する領域とその周辺
の保護膜58を残存させ、それ以外の保護膜58の部分
を除去する。そして、この保護膜58の部分が除去され
た基板50の下面に下側電極(n型電極)88を設ける
。次に、この円形の穴52の中心部分の保護膜58の部
分を除去し、その除去した中心部分の露出面にn型電極
56を設け、pn接合ダイオード構造の検出素子90を
得る。このようにして得られた構造体を第4図(D)に
示す。
領域に形成したn型領域54に対応する領域とその周辺
の保護膜58を残存させ、それ以外の保護膜58の部分
を除去する。そして、この保護膜58の部分が除去され
た基板50の下面に下側電極(n型電極)88を設ける
。次に、この円形の穴52の中心部分の保護膜58の部
分を除去し、その除去した中心部分の露出面にn型電極
56を設け、pn接合ダイオード構造の検出素子90を
得る。このようにして得られた構造体を第4図(D)に
示す。
次に、所要に応じで、露出している下側クラッド層66
の上側にポリイミド等といった適当な材料の平坦化層8
6を設けて、この発明のモニタ付き面発光型半導体レー
ザ装置を得る。
の上側にポリイミド等といった適当な材料の平坦化層8
6を設けて、この発明のモニタ付き面発光型半導体レー
ザ装置を得る。
この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、多くの変形および変更を行い得る。
く、多くの変形および変更を行い得る。
例えば、上述した実施例では、n型シリコン基板上への
レーザ発振本体形成のための各層の成長について説明し
たか、レーザ発振本体の層構造は上述した層構造以外の
構造であっても良い。また、使用材料も、シ1ノコン(
Si)基板以外の材料の基板を用いても良い。そして、
レーザ発振本体を構成する層は、GaAs系以外の例え
ばInP系或いはその他の化合物半導体材料を用いて構
成しても良い。また、基板、各層および電極の導電型を
上述の実施例とは反対導電型としても良い。
レーザ発振本体形成のための各層の成長について説明し
たか、レーザ発振本体の層構造は上述した層構造以外の
構造であっても良い。また、使用材料も、シ1ノコン(
Si)基板以外の材料の基板を用いても良い。そして、
レーザ発振本体を構成する層は、GaAs系以外の例え
ばInP系或いはその他の化合物半導体材料を用いて構
成しても良い。また、基板、各層および電極の導電型を
上述の実施例とは反対導電型としても良い。
(発明の効果)
上述した説明からも明らかなように、この発明のモニタ
付き面発光半導体レーザ装置によれば、基板の上面側か
らレーザ光を取り出すことか出来ると共に、基板の裏面
側にモニタ用の検出素子を設けた構造であるので、上方
からこの半導体レーザ装置を平面的に見た場合、この検
出素子とレーザ発振部とが基板を占有する面積は、従来
よりも減少しでいる。従って、この発明のモニタ付き面
発光型半導体レーザ装M78、大面積シリコン(Si)
基板を用いて2次元的に高集積化することか可能である
。
付き面発光半導体レーザ装置によれば、基板の上面側か
らレーザ光を取り出すことか出来ると共に、基板の裏面
側にモニタ用の検出素子を設けた構造であるので、上方
からこの半導体レーザ装置を平面的に見た場合、この検
出素子とレーザ発振部とが基板を占有する面積は、従来
よりも減少しでいる。従って、この発明のモニタ付き面
発光型半導体レーザ装M78、大面積シリコン(Si)
基板を用いて2次元的に高集積化することか可能である
。
また、共振器の一方の共振面を構成する多層反射膜を9
0%程度という高反射率の膜として形成することか出来
るので、その場合には、高出力のレーザ光をモニタしな
がら出力させることが出来る。
0%程度という高反射率の膜として形成することか出来
るので、その場合には、高出力のレーザ光をモニタしな
がら出力させることが出来る。
このように、この発明のモニタ付き面発光半導体レーザ
装置は、大面積に高集積化か可能となるので、大容量の
上方処理および通信に必要な゛並列情報処理とか並列通
信の光源とかに応用して好適である。
装置は、大面積に高集積化か可能となるので、大容量の
上方処理および通信に必要な゛並列情報処理とか並列通
信の光源とかに応用して好適である。
第1図は、この発明のモニタ付き面発光型半導体レーザ
装置の一実施例の、一部分を切り欠き断面で示した要部
の概略的斜視図、 第2図および第3図は、従来のモニタ付き半導体レーザ
装置の構造の説明(こ供する断面図、第4図(△)〜(
E)は、第1図に示した構造の半導体レーザ装置の製造
工程図、 第5図(A)および(B)は、第4図(A)および(B
)の△−A線断面図である。 70・・・上側クラッド層、 74・・・出射窓、 82・・・第二全反射端面、 86・・・平坦化層、 90・・・検出素子、 94 ・・・ n 型を頁1或、 72・・・コンタクト層 80・・・第一全反射端面 84・・・上側電極 88・・・下側電極 92・・・ストライプ領域 96・・・領域。 50・・・基板、 54・・・導電領域、 58・・・保護膜、 62・・・バッファ層、 66・・・下側クラッド層 68・・・水平活性1波路 52・・・穴 56・・・電極 60・・・レーザ発振本体 64・・・多層反射膜 (多重量子井戸活性層)
装置の一実施例の、一部分を切り欠き断面で示した要部
の概略的斜視図、 第2図および第3図は、従来のモニタ付き半導体レーザ
装置の構造の説明(こ供する断面図、第4図(△)〜(
E)は、第1図に示した構造の半導体レーザ装置の製造
工程図、 第5図(A)および(B)は、第4図(A)および(B
)の△−A線断面図である。 70・・・上側クラッド層、 74・・・出射窓、 82・・・第二全反射端面、 86・・・平坦化層、 90・・・検出素子、 94 ・・・ n 型を頁1或、 72・・・コンタクト層 80・・・第一全反射端面 84・・・上側電極 88・・・下側電極 92・・・ストライプ領域 96・・・領域。 50・・・基板、 54・・・導電領域、 58・・・保護膜、 62・・・バッファ層、 66・・・下側クラッド層 68・・・水平活性1波路 52・・・穴 56・・・電極 60・・・レーザ発振本体 64・・・多層反射膜 (多重量子井戸活性層)
Claims (4)
- (1)基板と、該基板の上面側に設けられた下側クラッ
ド層、水平活性導波路および上側クラッド層を少なくと
も具えるレーザ発振本体と、該レーザ発振本体の上側に
設けた上側電極と、基板の下面に設けた下側電極と、発
振したレーザ光をモニタするための検出素子とを含むモ
ニタ付き面発光型半導体レーザ装置において、 前記下側クラッド層と基板との間に設けられた多層反射
膜と、 前記レーザ発振本体の上側の前記上側電極外の領域に形
成した出射窓と、 前記レーザ発振本体の一方の側に設けられ前記基板側に
レーザ光を反射し、基板上面に対して45゜の傾斜角を
有する第一全反射端面と、前記レーザ発振本体の他方の
側に該第一全反射端面と平行に設けられ前記基板とは反
対側の前記出射窓へ向けてレーザ光を反射する、第二全
反射端面と を具え、 さらに、前記検出素子は、前記基板の、前記第一全反射
端面から反射し前記多層反射膜を透過したレーザ光を受
光する位置に設けてあることを特徴とするモニタ付き面
発光型半導体レーザ装置。 - (2)請求項1に記載の検出素子をpn接合ダイオード
構造とすることを特徴とするモニタ付き面発光型半導体
レーザ装置。 - (3)請求項1に記載の多層反射膜の反射率を90%と
したことを特徴とするモニタ付き面発光型半導体レーザ
装置。 - (4)請求項1に記載のレーザ発振本体は、レーザスト
ライプ方向に沿う中央領域の両側であって前記多層反射
膜の上側に不純物拡散領域を具えることを特徴とするモ
ニタ付き面発光型半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21958490A JPH04101486A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | モニタ付き面発光型半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21958490A JPH04101486A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | モニタ付き面発光型半導体レーザ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04101486A true JPH04101486A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16737822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21958490A Pending JPH04101486A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | モニタ付き面発光型半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04101486A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008022043A (ja) * | 2007-10-10 | 2008-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置の製造方法 |
EP2043210A3 (de) * | 2007-09-28 | 2010-12-22 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Halbleiterlaser und Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers |
US8179940B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-05-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor laser and method for producing the semiconductor laser |
-
1990
- 1990-08-21 JP JP21958490A patent/JPH04101486A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2043210A3 (de) * | 2007-09-28 | 2010-12-22 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Halbleiterlaser und Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers |
US8179940B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-05-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor laser and method for producing the semiconductor laser |
JP2008022043A (ja) * | 2007-10-10 | 2008-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置の製造方法 |
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