JPH04243183A - Semiconductor laser and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor laser and manufacture thereof

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JPH04243183A
JPH04243183A JP1702891A JP1702891A JPH04243183A JP H04243183 A JPH04243183 A JP H04243183A JP 1702891 A JP1702891 A JP 1702891A JP 1702891 A JP1702891 A JP 1702891A JP H04243183 A JPH04243183 A JP H04243183A
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JP
Japan
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layer
conductivity type
optical waveguide
cladding layer
waveguide layer
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JP1702891A
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Inventor
Hajime Okuda
肇 奥田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH04243183A publication Critical patent/JPH04243183A/en
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Abstract

PURPOSE:To stably oscillate laser light of a single mode and to provide high productivity, high yield and uniform characteristics. CONSTITUTION:An optical waveguide layer 15 formed with a distributed feedback unit such as a diffraction grating 17 and a clad layer 18 formed with a ridge 20 are made of different-component mixed crystals. After the feedback unit is formed on the layer 15, the layer 18 is formed thereon, only the layer 18 is selectively etched with an etchant which does not etch the layer 15 to form the ridge 20 extended in an optical waveguide direction on the layer 15.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[発明の目的] [Purpose of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光情報処理や光
計測等の光源に使用される半導体レ−ザ装置及びその製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device used as a light source for optical information processing, optical measurement, etc., and a method for manufacturing the same.

【0002】0002

【従来の技術】近年、短波長の半導体レ−ザ装置の開発
が進められ、この中でも、例えば 0.6μm 帯に発
振波長を持つInGaAlP赤色レ−ザは、従来のHe
−Neガスレ−ザに替るものとして様々な応用の可能性
を持っており、例えば光情報処理や光計測の分野におい
て、小形軽量で低消費電力の光源を実現するキ−デバイ
スとして注目されている。
[Prior Art] In recent years, the development of short-wavelength semiconductor laser devices has progressed, and among these, for example, an InGaAlP red laser with an oscillation wavelength in the 0.6 μm band has been developed compared to the conventional He
-It has the potential for various applications as an alternative to Ne gas lasers, and is attracting attention as a key device for realizing small, lightweight, and low power consumption light sources, for example in the fields of optical information processing and optical measurement. .

【0003】この様な中、例えばInGaAlP赤色レ
−ザとして、GaAs半導体基板上にInGaAlPク
ラッド層とInGaP活性層を成長させて形成したリッ
ジストライプ型のSBR(Serectively b
uried ridge waveguide)レ−ザ
がある。
Under these circumstances, for example, as an InGaAlP red laser, a ridge stripe type SBR (Selectively b) is developed by growing an InGaAlP cladding layer and an InGaP active layer on a GaAs semiconductor substrate.
There is a ridge waveguide (uried ridge waveguide) laser.

【0004】しかし、このSBRレ−ザにおいては構造
パラメ−タを適正に設定することによって基本横モ−ド
が得られるが、しかし縦モ−ドに関しては結晶の劈開面
をレ−ザ共振器としていることから、複数の縦モ−ドが
発振してしまう。このため、単一縦モ−ドを要する分野
、特に光計測の分野においては、SBRレ−ザで十分な
対応をすることができない。
However, in this SBR laser, the fundamental transverse mode can be obtained by appropriately setting the structural parameters; however, regarding the longitudinal mode, the cleavage plane of the crystal is As a result, multiple longitudinal modes oscillate. For this reason, SBR lasers cannot be used satisfactorily in fields that require a single longitudinal mode, particularly in the field of optical measurement.

【0005】一方、単一縦モ−ド発振が可能なレ−ザに
は、分布帰還部として、例えば回折格子を用いた分布帰
還型(Disutributed Feedback 
:以下、DFBと略記する)レ−ザがあり、InP系及
びGaAs系の半導体レ−ザにおいて開発されており、
例えばInP系DFBレ−ザでは、活性層をInGaA
sP、クラッド層をInP、光導波路層をInGaAs
Pで構成し、1.55μm 帯等に発振波長を持つ高速
大容量光通信用のレ−ザとして実用化されているが、発
振波長が 0.6μm 帯のInGaAlP赤色レ−ザ
としては未だ開発されていない。
On the other hand, a laser capable of single longitudinal mode oscillation has a distributed feedback type using, for example, a diffraction grating as a distributed feedback section.
:hereinafter abbreviated as DFB), which has been developed as an InP-based and GaAs-based semiconductor laser.
For example, in an InP-based DFB laser, the active layer is made of InGaA.
sP, cladding layer is InP, optical waveguide layer is InGaAs
Although it has been put into practical use as a laser for high-speed, large-capacity optical communications with an oscillation wavelength in the 1.55 μm band, it has not yet been developed as an InGaAlP red laser with an oscillation wavelength in the 0.6 μm band. It has not been.

【0006】なお、DFBレ−ザは、活性層とクラッド
層の間に活性層よりバンドギャップが大きくてクラッド
層より小さい光導波路層を設け、この光導波路層に分布
帰還部を形成することにより、一般的には構成できるも
のであるとされている。
[0006] The DFB laser is manufactured by providing an optical waveguide layer between the active layer and the cladding layer, the bandgap of which is larger than that of the active layer and smaller than that of the cladding layer, and by forming a distributed feedback section in this optical waveguide layer. , is generally considered to be configurable.

【0007】それ故に、InGaAlP系で、例えばI
n0.5 Ga0.5 P活性層を持つSBRレ−ザに
おいてDFBレ−ザ(以下、SBR−DFBレ−ザと略
記する)を実現しようとする場合には、バンドギャップ
がIn0.5 Ga0.5 P活性層より大きくて、か
つIn0.5 (Ga1−xAlx)0.5 Pクラッ
ド層よりもAlが少なく、バンドギャップが小さいIn
0.5 (Ga1−yAly)0.5 P光導波路層(
0<y<x≦1)を設け、この光導波路層上に分布帰還
部を構成する回折格子を作成することになる。
Therefore, in the InGaAlP system, for example, I
When attempting to realize a DFB laser (hereinafter abbreviated as SBR-DFB laser) in an SBR laser having an n0.5 Ga0.5 P active layer, the band gap is In0.5 Ga0. 5 In that is larger than the P active layer, contains less Al than the In0.5 (Ga1-xAlx)0.5 P cladding layer, and has a smaller band gap.
0.5 (Ga1-yAly)0.5 P optical waveguide layer (
0<y<x≦1), and a diffraction grating constituting a distributed feedback section is created on this optical waveguide layer.

【0008】このようなInGaAlP系のSBR−D
FBレ−ザを得ようとする場合には、通信用として実用
化しているInP系DFBレ−ザの一つの構成をそのま
ま倣えば、以下に記載するような構成のものになると考
えられる。これを図9を参照して説明する。なお、図9
は形成途中の装置要部を示す斜視図である。
[0008] Such an InGaAlP-based SBR-D
When attempting to obtain an FB laser, it is thought that if one structure of an InP-based DFB laser that has been put into practical use for communications is imitated as it is, the structure as described below will be obtained. This will be explained with reference to FIG. In addition, Figure 9
FIG. 2 is a perspective view showing the main parts of the device in the process of being formed.

【0009】すなわち、n型GaAs基板1上にn型I
n0.5 (Ga1−xAlx)0.5 Pクラッド層
2、In0.5 Ga0.5 P活性層3、p型In0
.5 (Ga1−xAlx)0.5 Pバリア層4、p
型In0.5 (Ga1−yAly)0.5 P光導波
路層5(0<y<x≦1)を順に連続成長する。
That is, an n-type I layer is formed on an n-type GaAs substrate 1.
n0.5 (Ga1-xAlx)0.5 P cladding layer 2, In0.5 Ga0.5 P active layer 3, p-type In0
.. 5 (Ga1-xAlx)0.5 P barrier layer 4, p
A type In0.5 (Ga1-yAly)0.5 P optical waveguide layer 5 (0<y<x≦1) is successively grown in this order.

【0010】その後、p型光導波路層5上に回折格子6
を作成し、さらにその上にp型In0.5 (Ga1−
xAlx)0.5 Pクラッド層7を成長させ、このp
型クラッド層7を、その上面にマスク8を設けてエッチ
ングしてストライプ状のリッジ9を形成する。なおリッ
ジ9を形成した後はn型GaAs電流阻止層、p型Ga
Asコンタクト層を成長させ、p型コンタクト層の上面
とn型基板1の下面に電極を形成すればよい。
After that, a diffraction grating 6 is formed on the p-type optical waveguide layer 5.
was created, and p-type In0.5 (Ga1-
xAlx)0.5 A P cladding layer 7 is grown, and this p
A mask 8 is provided on the upper surface of the mold cladding layer 7 and etched to form a striped ridge 9. Note that after forming the ridge 9, an n-type GaAs current blocking layer and a p-type GaAs current blocking layer are formed.
It is sufficient to grow an As contact layer and form electrodes on the upper surface of the p-type contact layer and the lower surface of the n-type substrate 1.

【0011】しかしながら、上記の構成においてはp型
クラッド層7とp型光導波路層5とはAl組成は異なる
ものの、両者とも同じInGaAlP四元混晶であるた
め、リッジ9を形成するためにp型クラッド層7のみを
エッチングしようとしても、再現性よく選択エッチング
することは非常に困難で、p型光導波路層5をもエッチ
ングしてしまうことが生じる。このため上述の構成では
、赤色の単一モ−ドのレ−ザ光を発振する特性の均一な
InGaAlP系のSBR−DFBレ−ザを製造性よく
、高い歩留のもとで得ることができない。
However, in the above structure, although the p-type cladding layer 7 and the p-type optical waveguide layer 5 have different Al compositions, they are both made of the same InGaAlP quaternary mixed crystal. Even if an attempt is made to etch only the type cladding layer 7, it is very difficult to perform selective etching with good reproducibility, and the p-type optical waveguide layer 5 may also be etched. Therefore, with the above configuration, it is possible to obtain an InGaAlP-based SBR-DFB laser with uniform characteristics that oscillates red single-mode laser light with good manufacturability and high yield. Can not.

【0012】0012

【発明が解決しようとする課題】上記のような特性の均
一な単一モ−ドのレ−ザ光を発振するレ−ザを得ること
が困難な状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目
的とするところは、安定した発振を行なうことができ、
また製造性がよくて歩留が高く、特性が均一な半導体レ
−ザ装置及びその製造方法を提供することにある。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the situation where it is difficult to obtain a laser that oscillates a single mode laser beam with uniform characteristics as described above. , its purpose is to be able to perform stable oscillation,
Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser device with good manufacturability, high yield, and uniform characteristics, and a method for manufacturing the same.

【0013】[発明の構成][Configuration of the invention]

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レ−ザ装
置及びその製造方法は、第1導電型基板と、この第1導
電型基板上に少なくとも成層された第1導電型クラッド
層、ノンド−プ活性層、第2導電型光導波路層と、この
第2導電型光導波路層上の一部に形成されたこの第2導
電型光導波路層とは異元混晶のストライプ状リッジの第
2導電型クラッド層と、第2導電型光導波路層と第2導
電型クラッド層との界面に形成された分布帰還部と、第
2導電型光導波路層上の残部に第2導電型クラッド層に
隣接して成層された第1導電型電流阻止層と、この第1
導電型電流阻止層と第2導電型クラッド層上に形成され
た第2導電型コンタクト層とを具備して成ることを特徴
とするものであり、また、第1導電型基板上に、第1導
電型クラッド層、ノンド−プ活性層、第2導電型光導波
路層を成長形成する工程と、第2導電型光導波路層上面
に分布帰還部を形成する工程と、分布帰還部が形成され
た第2導電型光導波路層上に、第2導電型光導波路層と
は異元混晶の第2導電型クラッド層を成長形成する工程
と、第2導電型光導波路層をエッチングしないエッチャ
ントを用いて第2導電型クラッド層の一部のみをエッチ
ングして除去し、第2導電型光導波路層上に光導波路方
向に長手方向を有するストライプ状リッジを形成する工
程と、第2導電型光導波路層上の第2導電型クラッド層
を除去した部分に第1導電型電流阻止層を成長形成する
工程と、第2導電型クラッド層の残部及び第1導電型電
流阻止層の上に第2導電型コンタクト層を成長形成する
工程とを含むことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor laser device and a method for manufacturing the same according to the present invention include a first conductivity type substrate, a first conductivity type cladding layer layered at least on the first conductivity type substrate, and a non-conductivity type cladding layer formed on the first conductivity type substrate. - active layer, second conductivity type optical waveguide layer, and this second conductivity type optical waveguide layer formed on a part of the second conductivity type optical waveguide layer are the striped ridges of the heterogeneous mixed crystal. a second conductivity type cladding layer, a distributed feedback part formed at the interface between the second conductivity type optical waveguide layer and the second conductivity type cladding layer, and a second conductivity type cladding layer in the remaining part on the second conductivity type optical waveguide layer. a first conductivity type current blocking layer layered adjacent to the first conductivity type current blocking layer;
It is characterized by comprising a conductivity type current blocking layer and a second conductivity type contact layer formed on the second conductivity type cladding layer, and a first conductivity type contact layer formed on the first conductivity type substrate. A step of growing a conductive cladding layer, a non-doped active layer, and a second conductive optical waveguide layer, a step of forming a distributed feedback section on the upper surface of the second conductive optical waveguide layer, and a step of forming the distributed feedback section. A step of growing a second conductivity type cladding layer of a heterogeneous mixed crystal different from the second conductivity type optical waveguide layer on the second conductivity type optical waveguide layer, and using an etchant that does not etch the second conductivity type optical waveguide layer. etching and removing only a part of the second conductivity type cladding layer to form a striped ridge having a longitudinal direction in the optical waveguide direction on the second conductivity type optical waveguide layer; growing a first conductivity type current blocking layer on the portion of the layer where the second conductivity type cladding layer has been removed; and growing a second conductivity type current blocking layer on the remaining portion of the second conductivity type cladding layer and the first conductivity type current blocking layer. The method is characterized in that it includes a step of growing and forming a mold contact layer.

【0015】[0015]

【作用】上記のように構成された半導体レ−ザ装置及び
その製造方法は、分布帰還部が形成された光導波路層と
リッジを形成するクラッド層とを互いに異元混晶で作ら
れたものとし、これを光導波路層上に分布帰還部を形成
した後、その上にクラッド層を成層し、光導波路層をエ
ッチングしないエッチャントによってクラッド層のみを
選択エッチングして光導波路方向に延びるリッジを光導
波路層上に形成するようにしている。
[Operation] The semiconductor laser device configured as described above and the manufacturing method thereof are such that the optical waveguide layer in which the distributed feedback portion is formed and the cladding layer forming the ridge are made of a heterogeneous mixed crystal. After forming a distributed feedback section on the optical waveguide layer, a cladding layer is formed on the cladding layer, and only the cladding layer is selectively etched using an etchant that does not etch the optical waveguide layer to form a ridge extending in the direction of the optical waveguide. It is formed on the wave layer.

【0016】このため容易に光導波路層上に所定の発振
波長に応じた分布帰還部を形成することができ、また、
分布帰還部の上に光導波路層とは異元混晶のクラッド層
を成層し、異元混晶のため光導波路層はエッチングしな
いエッチャントによって、クラッド層のみを選択エッチ
ングしてリッジを再現性良く形成することができる。こ
のエッチングによっての光導波路層の形状変化はなく、
リッジを形成した後、光導波路層上に成層する電流阻止
層も、光導波路層及びリッジに対し良好なものとなる。 そして単一モ−ドのレ−ザ光の安定した発振が行え、特
性が均一なものが高い製造歩留で得ることができる。
Therefore, a distributed feedback section corresponding to a predetermined oscillation wavelength can be easily formed on the optical waveguide layer, and
A cladding layer of a heterogeneous mixed crystal, which is different from the optical waveguide layer, is layered on the distributed feedback section, and only the cladding layer is selectively etched using an etchant that does not etch the optical waveguide layer because it is a heterogeneous mixed crystal, to form a ridge with good reproducibility. can be formed. There is no change in the shape of the optical waveguide layer due to this etching.
After the ridge is formed, the current blocking layer formed on the optical waveguide layer is also suitable for the optical waveguide layer and the ridge. Stable oscillation of a single mode laser beam can be performed, and a product with uniform characteristics can be obtained at a high manufacturing yield.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1乃至図8は製造過程を工程順に示す工程図
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 8 are process diagrams showing the manufacturing process in order of process.

【0018】図1に示す第1の工程において、原料とし
てメタル系 III族有機金属のトリメチルインジウム
((CH3 )3 In),トリメチルガリウム((C
H3 )3 Ga),トリメチルアルミニウム((CH
3 )3 Al)と、V族水素化物のホスフィン(PH
3 )とを使用して大気圧未満に減圧した状態でのMO
CVD法によって、n型GaAs基板11上に順次下層
から厚さ 0.9μm のn型In0.5 (Ga0.
3 Al0.7 )0.5 Pクラッド層12、厚さ0
.05μm のノンド−プIn0.5 Ga0.5 P
活性層13、厚さ 0.2μm のp型In0.5 (
Ga0.3 Al0.7 )0.5 Pバリア層14、
厚さ 0.1μm のp型In0.5 Ga0.5 P
光導波路層15を、原料組成を各適正に調整して連続成
長させる。この工程でp型光導波路層15にはZnをド
−パントとして用い、これを4×1017cm−3の濃
度でド−プしてある。
In the first step shown in FIG. 1, trimethylindium ((CH3)3In) and trimethylgallium ((C
H3 )3 Ga), trimethylaluminum ((CH
3)3Al) and the group V hydride phosphine (PH
3) MO under reduced pressure below atmospheric pressure using
Using the CVD method, n-type In0.5 (Ga0.
3 Al0.7)0.5 P cladding layer 12, thickness 0
.. 05 μm non-doped In0.5 Ga0.5 P
The active layer 13 is made of p-type In0.5 with a thickness of 0.2 μm (
Ga0.3 Al0.7 )0.5 P barrier layer 14,
P-type In0.5 Ga0.5 P with a thickness of 0.1 μm
The optical waveguide layer 15 is grown continuously by appropriately adjusting the raw material composition. In this step, the p-type optical waveguide layer 15 is doped with Zn as a dopant at a concentration of 4.times.10@17 cm@-3.

【0019】なお、p型光導波路層15はアクセプタ濃
度が増加することによってバンドギャップが大きくなり
、吸収端波長が短くなってノンド−プ活性層13から発
振するレ−ザ光に対して透明になり、光導波路層として
働くため、アクセプタ濃度としては2×1017cm−
3以上であることが望ましい。
It should be noted that the p-type optical waveguide layer 15 becomes transparent to the laser beam oscillated from the non-doped active layer 13 because the band gap becomes larger as the acceptor concentration increases and the absorption edge wavelength becomes shorter. Since it works as an optical waveguide layer, the acceptor concentration is 2 x 1017 cm-
It is desirable that it is 3 or more.

【0020】図2に示す第2の工程において、p型光導
波路層15の上面にホトレジストを塗布してホトレジス
トの膜を形成し、この膜に二光束干渉露光装置を用いて
露光処理等行って周期が0.192 μm の回折格子
のレジスト像16を形成する。
In the second step shown in FIG. 2, a photoresist is applied to the upper surface of the p-type optical waveguide layer 15 to form a photoresist film, and this film is exposed using a two-beam interference exposure device. A resist image 16 of a diffraction grating with a period of 0.192 μm is formed.

【0021】図3に示す第3の工程において、前工程で
レジスト像16が形成されたp型光導波路層15の上面
をレジスト像をマスクとして化学エッチングし、p型光
導波路層15上に平行な等周期の凹凸を形成して回折格
子17を転写し、分布帰還部を形成する。
In the third step shown in FIG. 3, the upper surface of the p-type optical waveguide layer 15 on which the resist image 16 was formed in the previous step is chemically etched using the resist image as a mask, so that the upper surface of the p-type optical waveguide layer 15 is etched parallel to the p-type optical waveguide layer 15. The diffraction grating 17 is transferred by forming irregularities with equal periods, thereby forming a distributed feedback section.

【0022】図4に示す第4の工程において、回折格子
17が転写されたp型光導波路層15上に、図1の第1
の工程と同様にして減圧MOCVD法により厚さ 0.
7μm のp型In0.5 (Ga0.3 Al0.7
 )0.5 Pクラッド層18を成長させる。
In the fourth step shown in FIG. 4, the first layer shown in FIG.
The thickness was reduced to 0.0 by the low-pressure MOCVD method in the same manner as in the process described above.
7 μm p-type In0.5 (Ga0.3 Al0.7
) 0.5 P cladding layer 18 is grown.

【0023】図5に示す第5の工程において、p型クラ
ッド層18の上面に、回折格子17の周期方向に長手方
向を有する幅5μm のストライプ状のSiO2 膜1
9を形成する。
In the fifth step shown in FIG. 5, a striped SiO2 film 1 with a width of 5 μm having a longitudinal direction in the periodic direction of the diffraction grating 17 is formed on the upper surface of the p-type cladding layer 18.
form 9.

【0024】図6に示す第6の工程において、SiO2
 膜19をマスクとし、燐酸系のエッチャントを用いて
p型クラッド層18をp型光導波路層15の上面まで選
択エッチングする。そして幅3μm のストライプ状の
リッジ20を形成する。この時、燐酸系のエッチャント
を用いているために、四元混晶であるp型クラッド層1
8のみがエッチングされ、p型クラッド層18と異なり
InGaPの三元混晶であるp型光導波路層15はエッ
チングされない。
In the sixth step shown in FIG.
Using the film 19 as a mask, the p-type cladding layer 18 is selectively etched to the upper surface of the p-type optical waveguide layer 15 using a phosphoric acid-based etchant. Then, a striped ridge 20 with a width of 3 μm is formed. At this time, since a phosphoric acid-based etchant is used, the p-type cladding layer 1, which is a quaternary mixed crystal,
Unlike the p-type cladding layer 18, the p-type optical waveguide layer 15, which is a ternary mixed crystal of InGaP, is not etched.

【0025】図7に示す第7の工程において、リッジ2
0上にSiO2膜19のマスクを残したまま、p型クラ
ッド層18が除去されて回折格子17が露出したp型光
導波路層15上に、原料としてトリメチルガリウムとア
ルシン(AsH3 )とを使用して大気圧未満に減圧し
た状態でのMOCVD法によりn型GaAs電流阻止層
21をリッジ20よりも厚く成長させ、その後、リッジ
20上のSiO2 膜19を除去する。
In the seventh step shown in FIG.
Trimethylgallium and arsine (AsH3) are used as raw materials on the p-type optical waveguide layer 15, where the p-type cladding layer 18 is removed and the diffraction grating 17 is exposed, while the mask of the SiO2 film 19 remains on the layer 15. The n-type GaAs current blocking layer 21 is grown to be thicker than the ridge 20 by MOCVD under reduced pressure below atmospheric pressure, and then the SiO2 film 19 on the ridge 20 is removed.

【0026】図8に示す第8の工程において、前工程と
同様にして減圧MOCVD法により、リッジ20及びn
型電流阻止層21の上面にp型GaAsコンタクト層2
2を成長させる。そしてp型コンタクト層22の上面に
p型電極23を、n型基板11の下面にn型電極24を
形成してレ−ザ用ウェハを作成した。
In the eighth step shown in FIG. 8, the ridges 20 and n
A p-type GaAs contact layer 2 is formed on the upper surface of the type current blocking layer 21.
Grow 2. Then, a p-type electrode 23 was formed on the upper surface of the p-type contact layer 22, and an n-type electrode 24 was formed on the lower surface of the n-type substrate 11, thereby producing a laser wafer.

【0027】さらに得られたウエハを、リッジ20の長
手方向に直行する方向の面で劈開し、劈開面を反射面と
するSBR−DFBレ−ザを作成した。なお、このレ−
ザでは、n型電流阻止層21が、リッジ20が形成され
ていない部分でノンド−プ活性層13の上方の近接した
位置におかれ、n型電流阻止層21は光吸収層として働
くため、リッジ20とリッジ20以外の部分との間で複
素屈折率の差が生じ、これにより水平方向の光閉じ込め
が行われ、またn型電流阻止層21は電流も阻止するの
で、しきい値は低い値となる。
Further, the obtained wafer was cleaved at a plane perpendicular to the longitudinal direction of the ridge 20, and an SBR-DFB laser was fabricated using the cleaved plane as a reflective surface. In addition, this lane
In this case, the n-type current blocking layer 21 is placed above and close to the non-doped active layer 13 in a portion where the ridge 20 is not formed, and the n-type current blocking layer 21 functions as a light absorption layer. A difference in complex refractive index occurs between the ridge 20 and a portion other than the ridge 20, and this causes horizontal optical confinement, and the n-type current blocking layer 21 also blocks current, so the threshold is low. value.

【0028】ここで作成したSBR−DFBレ−ザの特
性を測定したところ、しきい値は30mAと低い値とな
っており、また10mW以上まで安定した良好な単一モ
−ドの赤色レ−ザ光の発振を行うことができた。なお効
率やキンクレベル等の特性も良好なものであった。
When the characteristics of the SBR-DFB laser created here were measured, the threshold value was as low as 30 mA, and it was a good single mode red laser stable up to 10 mW or more. We were able to oscillate light. Furthermore, characteristics such as efficiency and kink level were also good.

【0029】尚、本発明は上記の実施例にのみ限定され
るものではなく、原料として成層可能な他の組成のもの
を用いてもよく、またクラッド層及びバリア層をIn0
.5 (Ga1−xAlx)0.5 Pとし、xを0<
x≦1の関係にあるようにしてもよく、さらにバリア層
を特に独立して形成する要はない。そしてInGaAl
P系に限らず他の混晶系でもよく、またエッチャントも
クラッド層はエッチングし、光導波路層はエッチングし
ないものを、各層の構成によって選定すればよい等、要
旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るもので
ある。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments; other compositions that can be layered may be used as raw materials, and the cladding layer and barrier layer may be made of In0.
.. 5 (Ga1-xAlx)0.5 P, x is 0<
The relationship x≦1 may be satisfied, and there is no particular need to form the barrier layer independently. and InGaAl
It is not limited to P-based, but other mixed crystal systems may be used, and the etchant may be selected depending on the configuration of each layer, such as one that etches the cladding layer but does not etch the optical waveguide layer. Changes may be made as appropriate within the scope of the gist. It can be implemented by

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、分布帰還部が形成された光導波路層とリッジを形成
するクラッド層とを互いに異元混晶で作られるような構
成としたことにより、単一モ−ドのレ−ザ光の発振を安
定して行なうことができ、特性も均一であるものが得ら
れ、また製造性が良好で高い歩留での製造が実現できる
などの効果がある。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention has a structure in which the optical waveguide layer in which the distributed feedback portion is formed and the cladding layer forming the ridge are made of heterogeneous mixed crystals. As a result, it is possible to stably oscillate a single mode laser beam with uniform characteristics, and it is also possible to achieve good manufacturability and high yield. There is an effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例における第1の工程を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first step in an embodiment of the present invention.

【図2】図1の第1の工程に続く第2の工程を示す斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a second step following the first step in FIG. 1;

【図3】図2の第2の工程に続く第3の工程を示す斜視
図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a third step following the second step in FIG. 2;

【図4】図3の第3の工程に続く第4の工程を示す斜視
図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a fourth step following the third step in FIG. 3;

【図5】図4の第4の工程に続く第5の工程を示す斜視
図である。
5 is a perspective view showing a fifth step following the fourth step in FIG. 4. FIG.

【図6】図5の第5の工程に続く第6の工程を示す斜視
図である。
6 is a perspective view showing a sixth step following the fifth step in FIG. 5. FIG.

【図7】図6の第6の工程に続く第7の工程を示す斜視
図である。
7 is a perspective view showing a seventh step following the sixth step in FIG. 6. FIG.

【図8】図7の第7の工程に続く第8の工程を示す斜視
図である。
8 is a perspective view showing an eighth step following the seventh step in FIG. 7. FIG.

【図9】従来の技術における形成途中の装置要部を示す
斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing the main parts of a device in the process of being formed in a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11  基板 12  n型クラッド層 13  ノンド−プ活性層 15  p型光導波路層 17  回折格子(分布帰還部) 18  p型クラッド層 20  リッジ 21  n型電流阻止層 22  p型コンタクト層 11 Board 12 N-type cladding layer 13 Non-doped active layer 15 p-type optical waveguide layer 17 Diffraction grating (distributed feedback part) 18 p-type cladding layer 20 Ridge 21 N-type current blocking layer 22 p-type contact layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  第1導電型基板と、この第1導電型基
板上に少なくとも成層された第1導電型クラッド層、ノ
ンド−プ活性層、第2導電型光導波路層と、この第2導
電型光導波路層上の一部に形成されたこの第2導電型光
導波路層とは異元混晶のストライプ状リッジの第2導電
型クラッド層と、前記第2導電型光導波路層と前記第2
導電型クラッド層との界面に形成された分布帰還部と、
前記第2導電型光導波路層上の残部に前記第2導電型ク
ラッド層に隣接して成層された第1導電型電流阻止層と
、この第1導電型電流阻止層と前記第2導電型クラッド
層上に形成された第2導電型コンタクト層とを具備して
成ることを特徴とする半導体レ−ザ装置。
1. A first conductivity type substrate, a first conductivity type cladding layer, a non-doped active layer, a second conductivity type optical waveguide layer, which are formed at least on the first conductivity type substrate, and the second conductivity type substrate. The second conductivity type optical waveguide layer formed on a part of the second conductivity type optical waveguide layer is a second conductivity type cladding layer of a striped ridge of heterogeneous mixed crystal, the second conductivity type optical waveguide layer, and the second conductivity type optical waveguide layer. 2
A distributed feedback part formed at the interface with the conductive cladding layer,
a first conductivity type current blocking layer layered adjacent to the second conductivity type cladding layer on the remaining portion on the second conductivity type optical waveguide layer; this first conductivity type current blocking layer and the second conductivity type cladding layer; 1. A semiconductor laser device comprising: a second conductivity type contact layer formed on the second conductivity type contact layer.
【請求項2】  基板がGaAs、クラッド層がIn0
.5 (Ga1−x Alx )0.5 P(0<x≦
1)、活性層がIn0.5 Ga0.5 P、光導波路
層がIn0.5 Ga0.5 Pからなることを特徴と
する請求項1記載の半導体レ−ザ装置。
[Claim 2] The substrate is GaAs and the cladding layer is In0.
.. 5 (Ga1-x Alx )0.5 P(0<x≦
1) The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the active layer is made of In0.5 Ga0.5 P and the optical waveguide layer is made of In0.5 Ga0.5 P.
【請求項3】第1導電型基板上に、第1導電型クラッド
層、ノンド−プ活性層、第2導電型光導波路層を成長形
成する工程と、前記第2導電型光導波路層上面に分布帰
還部を形成する工程と、分布帰還部が形成された前記第
2導電型光導波路層上に、前記第2導電型光導波路層と
は異元混晶の第2導電型クラッド層を成長形成する工程
と、前記第2導電型光導波路層をエッチングしないエッ
チャントを用いて前記第2導電型クラッド層の一部のみ
をエッチングして除去し、前記第2導電型光導波路層上
に光導波路方向に長手方向を有するストライプ状リッジ
を形成する工程と、前記第2導電型光導波路層上の前記
第2導電型クラッド層を除去した部分に第1導電型電流
阻止層を成長形成する工程と、前記第2導電型クラッド
層の残部及び前記第1導電型電流阻止層の上に第2導電
型コンタクト層を成長形成する工程とを含むことを特徴
とする半導体レ−ザ装置の製造方法。
3. A step of growing a first conductivity type cladding layer, a non-doped active layer, and a second conductivity type optical waveguide layer on a first conductivity type substrate; a step of forming a distributed feedback section, and growing a second conductivity type cladding layer having a heterogeneous mixed crystal different from the second conductivity type optical waveguide layer on the second conductivity type optical waveguide layer in which the distributed feedback section is formed; forming an optical waveguide on the second conductive type optical waveguide layer, etching and removing only a part of the second conductive type cladding layer using an etchant that does not etch the second conductive type optical waveguide layer; forming a striped ridge having a longitudinal direction; and growing a first conductivity type current blocking layer on a portion of the second conductivity type optical waveguide layer from which the second conductivity type cladding layer has been removed. . A method of manufacturing a semiconductor laser device, comprising the steps of: growing a second conductivity type contact layer on the remainder of the second conductivity type cladding layer and on the first conductivity type current blocking layer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5598290A (en) * 1993-06-30 1997-01-28 Sharp Kabushiki Kaisha Data transfer apparatus utilizing infrared rays
JP2006269568A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd Semiconductor laser element

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