JPH04279078A - 波長可変半導体レーザ - Google Patents
波長可変半導体レーザInfo
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- JPH04279078A JPH04279078A JP63091A JP63091A JPH04279078A JP H04279078 A JPH04279078 A JP H04279078A JP 63091 A JP63091 A JP 63091A JP 63091 A JP63091 A JP 63091A JP H04279078 A JPH04279078 A JP H04279078A
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信などの光源とし
て用いられる波長可変半導体レーザに関する。
て用いられる波長可変半導体レーザに関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ通信技術としては、直接変調
、直接検波方式がすでに実用化されているが、さらに高
感度化が期待できるコヒーレント光通信が将来の実用化
を目指してさかんに研究されている。コヒーレント光通
信は光の周波数や位相を情報として伝送する技術であり
、検波の際に局部発振光源として、厳密に周波数制御さ
れた単一モード動作半導体レーザが必要になる。また、
多数の光信号を一定の周波数間隔で同時に伝送するコヒ
ーレント多重伝送方式を実現するためには、やはり周波
数制御された単一モード動作半導体レーザが必要となる
。このようなコヒーレント光通信技術の実現に不可欠な
周波数(波長)制御単一モード動作半導体レーザの構造
として、ツイン・ガイド構造がある。
、直接検波方式がすでに実用化されているが、さらに高
感度化が期待できるコヒーレント光通信が将来の実用化
を目指してさかんに研究されている。コヒーレント光通
信は光の周波数や位相を情報として伝送する技術であり
、検波の際に局部発振光源として、厳密に周波数制御さ
れた単一モード動作半導体レーザが必要になる。また、
多数の光信号を一定の周波数間隔で同時に伝送するコヒ
ーレント多重伝送方式を実現するためには、やはり周波
数制御された単一モード動作半導体レーザが必要となる
。このようなコヒーレント光通信技術の実現に不可欠な
周波数(波長)制御単一モード動作半導体レーザの構造
として、ツイン・ガイド構造がある。
【0003】図4にその断面図を示す(M.C.Ama
nn et al.,ECOC’89,3,p.4
6.より。一部は簡単のため変えてある)。グレーテイ
ングが全面に形成されたp型InP基板1の上に、p型
InGaAsPガイド層21、活性層6(主としてIn
GaAsP)、n型InPベース層5、InGaAsP
チューニング層4、p型InPクラッド層15、p型I
nGaAsPキャップ層16が積層され、メサエッチン
グ後に両側がn型InPコンタクト層22で埋め込まれ
た構造になっており、p型InGaAsPキャップ層1
6に接してp側電極31が、p型InP基板1に接して
p側電極32が、n型InPコンタクト層22に接して
n側電極33がそれぞれ形成されている。活性層6を流
れるレーザ駆動電流41はp側電極32から順にp型I
nP基板1、p型InGaAsPガイド層21、活性層
6、n型InPベース層5、n型InPコンタクト層2
2、n側電極33という経路をたどって流れる。一方、
チューニング電流42はp側電極31からp型InGa
AsPキャップ層16、p型InPクラッド層15、I
nGaAsPチューニング層4、n型InPベース層5
、n型InPコンタクト層22、n側電極33という経
路をたどって流れる。グレーティングがある分布帰還型
(DFB)構造となっており、レーザ駆動電流41によ
って活性層6内で生じた利得は、グレーティングの周期
とp型InGaAsPガイド層21の屈折率で決まる波
長で単一モード発振する。こうして生じたレーザ光の波
長を、チューニング電流42によってチューニング層4
の屈折率を変化させることによりチューニングできる。 この構造により実際に7.1nmの連続チューニングも
報告されている(S.I11ek et al.,
Electronics Letters、26,1
990,p.46.)。ツイン・ガイド構造レーザは、
多電極構造の分布反射型(DBR)レーザなどと比べて
構造が簡単で波長可変範囲が広い可能性があり、波長可
変レーザとして有望である。
nn et al.,ECOC’89,3,p.4
6.より。一部は簡単のため変えてある)。グレーテイ
ングが全面に形成されたp型InP基板1の上に、p型
InGaAsPガイド層21、活性層6(主としてIn
GaAsP)、n型InPベース層5、InGaAsP
チューニング層4、p型InPクラッド層15、p型I
nGaAsPキャップ層16が積層され、メサエッチン
グ後に両側がn型InPコンタクト層22で埋め込まれ
た構造になっており、p型InGaAsPキャップ層1
6に接してp側電極31が、p型InP基板1に接して
p側電極32が、n型InPコンタクト層22に接して
n側電極33がそれぞれ形成されている。活性層6を流
れるレーザ駆動電流41はp側電極32から順にp型I
nP基板1、p型InGaAsPガイド層21、活性層
6、n型InPベース層5、n型InPコンタクト層2
2、n側電極33という経路をたどって流れる。一方、
チューニング電流42はp側電極31からp型InGa
AsPキャップ層16、p型InPクラッド層15、I
nGaAsPチューニング層4、n型InPベース層5
、n型InPコンタクト層22、n側電極33という経
路をたどって流れる。グレーティングがある分布帰還型
(DFB)構造となっており、レーザ駆動電流41によ
って活性層6内で生じた利得は、グレーティングの周期
とp型InGaAsPガイド層21の屈折率で決まる波
長で単一モード発振する。こうして生じたレーザ光の波
長を、チューニング電流42によってチューニング層4
の屈折率を変化させることによりチューニングできる。 この構造により実際に7.1nmの連続チューニングも
報告されている(S.I11ek et al.,
Electronics Letters、26,1
990,p.46.)。ツイン・ガイド構造レーザは、
多電極構造の分布反射型(DBR)レーザなどと比べて
構造が簡単で波長可変範囲が広い可能性があり、波長可
変レーザとして有望である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図4に示したツイン・
ガイド構造は先に述べたような優れた特徴がある。しか
し、報告例では埋め込みリッジ構造を用いていて、電流
狭窄はpnホモ接合を用いたものであった。そのため電
流閉じ込めが充分でなく、充分な光出力が得られない、
素子の発熱によってチューニング幅が制限される、など
の課題があった。
ガイド構造は先に述べたような優れた特徴がある。しか
し、報告例では埋め込みリッジ構造を用いていて、電流
狭窄はpnホモ接合を用いたものであった。そのため電
流閉じ込めが充分でなく、充分な光出力が得られない、
素子の発熱によってチューニング幅が制限される、など
の課題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の波長可変半導体
レーザは、(100)面方位を有するp型半導体基板上
に、少なくとも半導体チューニング層、n型半導体ベー
ス層、半導体活性層、p型半導体第1クラッド層からな
る積層構造が局所的に存在し、その上部を含む全面に、
少なくともn型半導体コンタクト層、半導体電流ブロッ
ク層、p型半導体第2クラッド層、p型半導体キャップ
層が形成され、前記p型半導体基板および前記p型半導
体キャップ層に接してp側電極が、前記n型半導体コン
タクト層に接してn側電極が形成されてなる、波長可変
半導体レーザにおいて、前記p型半導体第1クラッド層
と前記n型半導体コンタクト層の界面が(111)B面
を形成し、その上に積層された前記n型半導体コンタク
ト層および前記半導体電流ブロック層が、周囲のp型半
導体層にドーピングされたp型不純物の拡散によってp
型に反転していること、および前記n型半導体ベース層
と前記n型半導体コンタクト層が接していることを特徴
としている。電流ブロック層はpnp,npnあるいは
pnpn等のpn構造を用いたものでもよいし、高抵抗
層を用いたもの、あるいはpn構造と高抵抗層を組み合
わせたものでよい。
レーザは、(100)面方位を有するp型半導体基板上
に、少なくとも半導体チューニング層、n型半導体ベー
ス層、半導体活性層、p型半導体第1クラッド層からな
る積層構造が局所的に存在し、その上部を含む全面に、
少なくともn型半導体コンタクト層、半導体電流ブロッ
ク層、p型半導体第2クラッド層、p型半導体キャップ
層が形成され、前記p型半導体基板および前記p型半導
体キャップ層に接してp側電極が、前記n型半導体コン
タクト層に接してn側電極が形成されてなる、波長可変
半導体レーザにおいて、前記p型半導体第1クラッド層
と前記n型半導体コンタクト層の界面が(111)B面
を形成し、その上に積層された前記n型半導体コンタク
ト層および前記半導体電流ブロック層が、周囲のp型半
導体層にドーピングされたp型不純物の拡散によってp
型に反転していること、および前記n型半導体ベース層
と前記n型半導体コンタクト層が接していることを特徴
としている。電流ブロック層はpnp,npnあるいは
pnpn等のpn構造を用いたものでもよいし、高抵抗
層を用いたもの、あるいはpn構造と高抵抗層を組み合
わせたものでよい。
【0006】また、上記の波長可変半導体レーザにおい
て、p型半導体基板と半導体チューニング層の間にn型
半導体第2電流ブロック層およびp型半導体バッファ層
が存在し、前記半導体チューニング層下部領域における
前記n型半導体第2電流ブロック層がp型に反転してい
ることを特徴とする構造としてもよい。
て、p型半導体基板と半導体チューニング層の間にn型
半導体第2電流ブロック層およびp型半導体バッファ層
が存在し、前記半導体チューニング層下部領域における
前記n型半導体第2電流ブロック層がp型に反転してい
ることを特徴とする構造としてもよい。
【0007】
【作用】本発明は平坦な半導体表面における選択成長を
用いて活性層、チューニング層を形成しており、従来の
ようなメサエッチングが不要となる。そのため、絶縁膜
のパターニングを精度よく行なえば、従来例に比べて活
性層幅を制御性よく決定することができ、ウエハ内のば
らつきも小さくなる。よって、大面積均一成長が可能な
有機金属気相成長方(MOVPE)などを用いることに
より、生産性の点で有利となる。
用いて活性層、チューニング層を形成しており、従来の
ようなメサエッチングが不要となる。そのため、絶縁膜
のパターニングを精度よく行なえば、従来例に比べて活
性層幅を制御性よく決定することができ、ウエハ内のば
らつきも小さくなる。よって、大面積均一成長が可能な
有機金属気相成長方(MOVPE)などを用いることに
より、生産性の点で有利となる。
【0008】本発明の要となる選択成長の様子を図3に
示す。図3(a)は、(100)面方位のInP基板1
の表面に局所的にSiO2 膜30を形成し、InGa
AsP層8とInP層9を交互に選択成長した時の断面
構造を表す図である。〈100〉方向の成長速度に比べ
、〈111〉方向の成長速度が遅いため、(111)B
面が形成されている。しかし、その〈111〉方向への
成長速度は、InGaAsPでは〈100〉方向の1/
30以下ときわめて遅いのに対し、InPでは1/10
程度であり、〈111〉方向への成長速度がInGaA
sPに比べて数倍高い。図3(b)はSiO2 膜30
を除去した後、再びInGaAsP層8とInP層9を
積層した様子を示す断面図である。図3(a)と同じ原
理により(111)B面上への成長速度がInGaAs
Pでは遅いのに対し、InPでは〈111〉方向へも成
長しており、しかも徐々に成長表面が(111)B面か
ら高次面(なめらかな曲面)に変わってくる。そのため
、その上に成長したInGaAsP層はもはや純粋な(
111)B面上の成長のような低い成長速度を示さない
。
示す。図3(a)は、(100)面方位のInP基板1
の表面に局所的にSiO2 膜30を形成し、InGa
AsP層8とInP層9を交互に選択成長した時の断面
構造を表す図である。〈100〉方向の成長速度に比べ
、〈111〉方向の成長速度が遅いため、(111)B
面が形成されている。しかし、その〈111〉方向への
成長速度は、InGaAsPでは〈100〉方向の1/
30以下ときわめて遅いのに対し、InPでは1/10
程度であり、〈111〉方向への成長速度がInGaA
sPに比べて数倍高い。図3(b)はSiO2 膜30
を除去した後、再びInGaAsP層8とInP層9を
積層した様子を示す断面図である。図3(a)と同じ原
理により(111)B面上への成長速度がInGaAs
Pでは遅いのに対し、InPでは〈111〉方向へも成
長しており、しかも徐々に成長表面が(111)B面か
ら高次面(なめらかな曲面)に変わってくる。そのため
、その上に成長したInGaAsP層はもはや純粋な(
111)B面上の成長のような低い成長速度を示さない
。
【0009】本発明の波長可変半導体レーザの断面構造
を図1に示す。レーザ駆動電流41およびチューニング
電流42はそれぞれ図中の矢印に示す経路をたどって流
れる。InGaAsPチューニング層4、n型InPベ
ース層5、活性層6、p型第1クラッド層7は選択成長
によって形成される。また、SiO2膜除去後に成長す
るn型InGaAsPコンタクト層11、p型電流ブロ
ック層13、およびn型電流ブロック層14は、p型第
1クラッド層7と同様にすべてInGaAsP(InP
に近い組成)にして(111)B面上の層厚をきわめて
薄くしている。さらに、n型各層のドーピング濃度をp
型層に比べて少なくすることによって、(111)B面
上に成長した薄いn型層をp型層からの不純物の自然拡
散によってp型化し、p型InP第2クラッド層15か
らp型InGaAsP第1クラッド層7へ流れるレーザ
駆動電流41の妨げとならないようにしている。また、
p型InPクラッド層15は表面を平坦化するように成
長するので、p型InGaAsPキャップ層の成長後は
、表面は充分平坦にできる。なお、n側電極33をn型
InGaAsPコンタクト層11の表面に形成するため
に挿入しているp型InPエッチングストップ層12の
厚さは、(111)B面を保存するために充分薄くする
必要がある。こうして、電流ブロック領域を活性層6の
周囲に設けることにより、レーザ駆動電流41を効果的
に活性層6に集中させることができる。
を図1に示す。レーザ駆動電流41およびチューニング
電流42はそれぞれ図中の矢印に示す経路をたどって流
れる。InGaAsPチューニング層4、n型InPベ
ース層5、活性層6、p型第1クラッド層7は選択成長
によって形成される。また、SiO2膜除去後に成長す
るn型InGaAsPコンタクト層11、p型電流ブロ
ック層13、およびn型電流ブロック層14は、p型第
1クラッド層7と同様にすべてInGaAsP(InP
に近い組成)にして(111)B面上の層厚をきわめて
薄くしている。さらに、n型各層のドーピング濃度をp
型層に比べて少なくすることによって、(111)B面
上に成長した薄いn型層をp型層からの不純物の自然拡
散によってp型化し、p型InP第2クラッド層15か
らp型InGaAsP第1クラッド層7へ流れるレーザ
駆動電流41の妨げとならないようにしている。また、
p型InPクラッド層15は表面を平坦化するように成
長するので、p型InGaAsPキャップ層の成長後は
、表面は充分平坦にできる。なお、n側電極33をn型
InGaAsPコンタクト層11の表面に形成するため
に挿入しているp型InPエッチングストップ層12の
厚さは、(111)B面を保存するために充分薄くする
必要がある。こうして、電流ブロック領域を活性層6の
周囲に設けることにより、レーザ駆動電流41を効果的
に活性層6に集中させることができる。
【0010】さらに、チューニング電流42をInGa
AsPチューニング層4に効果的に流すために、n型I
nP第2電流ブロック層2、p型InPバッファ層3を
用いて、電流ブロック領域を形成している。表面を平坦
な(100)面にするために、電流ブロック領域を埋め
込み成長を用いず、n型InP第2電流ブロック層2の
成長後にチューニング電流42を流す領域34のみにZ
nを拡散してp型化し、その上にp型InP層3を成長
することにより形成している。p型InPバッファ層3
を成長しているのは、Zn拡散領域は高濃度のため、Z
nがチューニング層4へ自然拡散することを防ぐためで
ある。また、図4の従来例と活性層、チューニング層の
位置が逆になっているのは、チューニング層の幅が活性
層より狭くなることにより、波長可変範囲が小さくなる
のを防ぐためである。グレーティングはチューニング層
4側に形成されることになるが、本構成の方がガイド層
21がないだけ、レーザ光がチューニング層の屈折率変
化の影響を受けやすく、波長可変幅の点で有利と思われ
る。
AsPチューニング層4に効果的に流すために、n型I
nP第2電流ブロック層2、p型InPバッファ層3を
用いて、電流ブロック領域を形成している。表面を平坦
な(100)面にするために、電流ブロック領域を埋め
込み成長を用いず、n型InP第2電流ブロック層2の
成長後にチューニング電流42を流す領域34のみにZ
nを拡散してp型化し、その上にp型InP層3を成長
することにより形成している。p型InPバッファ層3
を成長しているのは、Zn拡散領域は高濃度のため、Z
nがチューニング層4へ自然拡散することを防ぐためで
ある。また、図4の従来例と活性層、チューニング層の
位置が逆になっているのは、チューニング層の幅が活性
層より狭くなることにより、波長可変範囲が小さくなる
のを防ぐためである。グレーティングはチューニング層
4側に形成されることになるが、本構成の方がガイド層
21がないだけ、レーザ光がチューニング層の屈折率変
化の影響を受けやすく、波長可変幅の点で有利と思われ
る。
【0011】こうして、本発明によって、ツイン・ガイ
ド構造半導体レーザのレーザ駆動電流およびチューニン
グ電流を効果的に集中することが可能になり、高出力動
作、広い波長可変動作が得られる。
ド構造半導体レーザのレーザ駆動電流およびチューニン
グ電流を効果的に集中することが可能になり、高出力動
作、広い波長可変動作が得られる。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例を記す。図2は本発明
の波長可変半導体レーザの作製方法を表した断面図であ
る。結晶成長はすべて減圧MOVPE法を用いた。p型
不純物としてはZn、n型としてはSiを用いた。まず
(100)方位p型InP基板1(キャリア濃度1×1
018cm−3)上に、n型InP第2電流ブロック層
2(層厚1μm、キャリア濃度4×1018cm−3)
を成長した(図2(a))。次にSiO2膜30(膜厚
0.3μm)をCVD法で堆積し、〈011〉方向のス
トライプ上に、300μm間隔で幅2μmにわたって除
去した。除去した領域にZnP2 、ZnAs2 をソ
ースとして用いて、Zn(濃度約1×1019cm−3
)を基板1に達するまで拡散し、Zn拡散領域34を形
成した(図2(b))。拡散領域の幅は約5μmとなっ
た。次にSiO2 膜30を除去した後、p型InPバ
ッファ層3(層厚1μm、キャリア濃度5×1017c
m−3)を成長した(図2(c))。そして干渉露光法
により、表面にλ/4シフトを含むグレーティングを形
成した。次に、Zn拡散領域34上部の両側に、3μm
の間隔をもった、2本のSiO2 膜30(幅10μm
、膜厚0.5μm)を堆積し、SiO2 膜30にはさ
まれた領域に、ノンドープInGaAsPチューニング
層4(1.1μm組成、層厚0.3μm)、n型InP
ベース層5(層厚0.3μm、キャリア濃度5×101
8cm−3)、InGaAsウェル(層厚70オングス
トローム、3層)とInGaAsPバリア(1.3μm
組成、層厚150オングストローム)からなるMQW活
性層6(発光波長1.56μm)、およびp型InGa
AsP第1クラッド層7(1.1μm組成、キャリア濃
度7×1017cm−3)を選択成長した(図2(d)
)。p型InGaAsP第1クラッド層7は、側面が(
111)B面となり、(100)面が消失した時点で自
動的に成長が停止した。続いて、SiO2 膜30を除
去し、n型InGaAsPコンタクト層11(1.1μ
m組成、層厚0.5μm、キャリア濃度5×1017c
m−3)、p型InPエッチングストップ層12(層厚
0.05μm、キャリア濃度1×1018cm−3)、
p型InGaAsP電流ブロック層13(1.1μm組
成、層厚0.5μm、キャリア濃度1×1018cm−
3)、n型InGaAsP電流ブロック層14(1.1
μm組成、層厚0.5μm、キャリア濃度5×1017
cm−3)、p型InP第2クラッド層15(層厚2μ
m、キャリア濃度1×1018cm−3)、p型InG
aAsキャップ層16(層厚0.3μm、キャリア濃度
1×1019cm−3)を全面に成長した(図2(e)
)。表面の段差は0.5μm程度まで平坦化された。こ
うして結晶成長は終わり、活性領域の片側をInPエッ
チングストップ層12まで選択的エッチングし、n型I
nGaAsPコンタクト層11を露出させ(図2(f)
)、各電極を選択的に形成して素子化した。共振器長は
300μmとし、両端面の無反射コーティングを施した
。
の波長可変半導体レーザの作製方法を表した断面図であ
る。結晶成長はすべて減圧MOVPE法を用いた。p型
不純物としてはZn、n型としてはSiを用いた。まず
(100)方位p型InP基板1(キャリア濃度1×1
018cm−3)上に、n型InP第2電流ブロック層
2(層厚1μm、キャリア濃度4×1018cm−3)
を成長した(図2(a))。次にSiO2膜30(膜厚
0.3μm)をCVD法で堆積し、〈011〉方向のス
トライプ上に、300μm間隔で幅2μmにわたって除
去した。除去した領域にZnP2 、ZnAs2 をソ
ースとして用いて、Zn(濃度約1×1019cm−3
)を基板1に達するまで拡散し、Zn拡散領域34を形
成した(図2(b))。拡散領域の幅は約5μmとなっ
た。次にSiO2 膜30を除去した後、p型InPバ
ッファ層3(層厚1μm、キャリア濃度5×1017c
m−3)を成長した(図2(c))。そして干渉露光法
により、表面にλ/4シフトを含むグレーティングを形
成した。次に、Zn拡散領域34上部の両側に、3μm
の間隔をもった、2本のSiO2 膜30(幅10μm
、膜厚0.5μm)を堆積し、SiO2 膜30にはさ
まれた領域に、ノンドープInGaAsPチューニング
層4(1.1μm組成、層厚0.3μm)、n型InP
ベース層5(層厚0.3μm、キャリア濃度5×101
8cm−3)、InGaAsウェル(層厚70オングス
トローム、3層)とInGaAsPバリア(1.3μm
組成、層厚150オングストローム)からなるMQW活
性層6(発光波長1.56μm)、およびp型InGa
AsP第1クラッド層7(1.1μm組成、キャリア濃
度7×1017cm−3)を選択成長した(図2(d)
)。p型InGaAsP第1クラッド層7は、側面が(
111)B面となり、(100)面が消失した時点で自
動的に成長が停止した。続いて、SiO2 膜30を除
去し、n型InGaAsPコンタクト層11(1.1μ
m組成、層厚0.5μm、キャリア濃度5×1017c
m−3)、p型InPエッチングストップ層12(層厚
0.05μm、キャリア濃度1×1018cm−3)、
p型InGaAsP電流ブロック層13(1.1μm組
成、層厚0.5μm、キャリア濃度1×1018cm−
3)、n型InGaAsP電流ブロック層14(1.1
μm組成、層厚0.5μm、キャリア濃度5×1017
cm−3)、p型InP第2クラッド層15(層厚2μ
m、キャリア濃度1×1018cm−3)、p型InG
aAsキャップ層16(層厚0.3μm、キャリア濃度
1×1019cm−3)を全面に成長した(図2(e)
)。表面の段差は0.5μm程度まで平坦化された。こ
うして結晶成長は終わり、活性領域の片側をInPエッ
チングストップ層12まで選択的エッチングし、n型I
nGaAsPコンタクト層11を露出させ(図2(f)
)、各電極を選択的に形成して素子化した。共振器長は
300μmとし、両端面の無反射コーティングを施した
。
【0013】チューニング電流を流さない時の発振しき
い値電流は約15mAで、30mW以上まで単一縦モー
ド動作が得られた。発振波長は1.55μm前後で、直
列抵抗は約5Ωであった。また、チューニング電流を変
えることによって発振波長のチューニングが可能で、光
出力を10mWに保ったまま、最大80オングストロー
ムの連続チューニングが得られた。全チューニング範囲
においてスペクトル線幅は10MHz以下であった。ま
た歩留まりにも優れ、50素子の10mW光出力時の波
長可変幅は平均70オングストローム、偏差5オングス
トロームであった。
い値電流は約15mAで、30mW以上まで単一縦モー
ド動作が得られた。発振波長は1.55μm前後で、直
列抵抗は約5Ωであった。また、チューニング電流を変
えることによって発振波長のチューニングが可能で、光
出力を10mWに保ったまま、最大80オングストロー
ムの連続チューニングが得られた。全チューニング範囲
においてスペクトル線幅は10MHz以下であった。ま
た歩留まりにも優れ、50素子の10mW光出力時の波
長可変幅は平均70オングストローム、偏差5オングス
トロームであった。
【0014】本実施例ではp型第1クラッド層7をIn
GaAsPとしたが、これをInPとしても、ほぼ同様
の効果は得られる。さらに、p型およびn型半導体電流
ブロック層12,13で構成した電流ブロック構造を、
Feドープ高抵抗半導体層で代えることも可能である。 この場合も、(111)B面上で薄膜となった高抵抗半
導体層が、p型クラッド層7および15からのZn拡散
により、p型化することが必要である。
GaAsPとしたが、これをInPとしても、ほぼ同様
の効果は得られる。さらに、p型およびn型半導体電流
ブロック層12,13で構成した電流ブロック構造を、
Feドープ高抵抗半導体層で代えることも可能である。 この場合も、(111)B面上で薄膜となった高抵抗半
導体層が、p型クラッド層7および15からのZn拡散
により、p型化することが必要である。
【0015】本実施例では請求項2のレーザについて説
明したが、n−InP2、拡散領域34を設けず基板1
上にp−InPバッファ層3を形成したものが、請求項
1の発明の一実施例である。
明したが、n−InP2、拡散領域34を設けず基板1
上にp−InPバッファ層3を形成したものが、請求項
1の発明の一実施例である。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の波長可変半
導体レーザ構造を採用することにより、従来に比べて漏
れ電流が少なく、光出力および波長可変幅に優れる素子
を、高い均一性で作製することが可能となった。請求項
2の発明では請求項1より一層の漏れ電流低減が可能で
ある。
導体レーザ構造を採用することにより、従来に比べて漏
れ電流が少なく、光出力および波長可変幅に優れる素子
を、高い均一性で作製することが可能となった。請求項
2の発明では請求項1より一層の漏れ電流低減が可能で
ある。
【図1】本発明の波長可変半導体レーザの構造を表わす
断面図。
断面図。
【図2】作製方法を示す断面図。
【図3】本発明の原理を表す断面図。
【図4】従来の波長可変半導体レーザの構造を表わす断
面図。
面図。
1 p型InP基板
2 n型InP第2電流ブロック層3 p
型InPバッファ層 4 InGaAsPチューニング層5 n
型InPベース層 6 活性層 7 p型第1クラッド層 8 InGaAsP層 9 InP層 11 n型InGaAsPコンタクト層12
p型InPエッチングストップ層13 p型
InGaAsP電流ブロック層14 n型InG
aAsP電流ブロック層15 p型InP第2ク
ラッド層16 p型InGaAsPキャップ層2
1 p型InGaAsPガイド層22 n
型InPコンタクト層 30 SiO2 膜 31,32 p側電極 33 n側電極 34 Zn拡散領域 41 レーザ駆動電流 42 チューニング電流
型InPバッファ層 4 InGaAsPチューニング層5 n
型InPベース層 6 活性層 7 p型第1クラッド層 8 InGaAsP層 9 InP層 11 n型InGaAsPコンタクト層12
p型InPエッチングストップ層13 p型
InGaAsP電流ブロック層14 n型InG
aAsP電流ブロック層15 p型InP第2ク
ラッド層16 p型InGaAsPキャップ層2
1 p型InGaAsPガイド層22 n
型InPコンタクト層 30 SiO2 膜 31,32 p側電極 33 n側電極 34 Zn拡散領域 41 レーザ駆動電流 42 チューニング電流
Claims (2)
- 【請求項1】 (100)面方位を有するp型半導体
基板上に、少なくとも半導体チューニング層、n型半導
体ベース層、半導体活性層、p型半導体第1クラッド層
からなる積層構造が局所的に存在し、その上部を含む全
面に、少なくともn型半導体コンタクト層、半導体電流
ブロック層、p型半導体第2クラッド層、p型半導体キ
ャップ層が形成され、前記p型半導体基板および前記p
型半導体キャップ層に接してp側電極が、前記n型半導
体コンタクト層に接してn側電極が形成されてなる、波
長可変半導体レーザにおいて、前記p型半導体第1クラ
ッド層と前記n型半導体コンタクト層の界面が(111
)B面を形成し、その上に積層された前記n型半導体コ
ンタクト層および前記半導体電流ブロック層が、周囲の
p型半導体層にドーピングされたp型不純物の拡散によ
ってp型に反転していること、および前記n型半導体ベ
ース層と前記n型半導体コンタクト層が接していること
を特徴とする、波長可変半導体レーザ。 - 【請求項2】 特許請求の範囲第1項記載の波長可変
半導体レーザにおいて、p型半導体基板と半導体チュー
ニング層の間にn型半導体第2電流ブロック層およびp
型半導体バッファ層が存在し、前記半導体チューニング
層下部領域における前記n型半導体第2電流ブロック層
がp型に反転していることを特徴とする、波長可変半導
体レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63091A JPH04279078A (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 波長可変半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63091A JPH04279078A (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 波長可変半導体レーザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04279078A true JPH04279078A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=11479050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63091A Pending JPH04279078A (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 波長可変半導体レーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04279078A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07135368A (ja) * | 1993-11-11 | 1995-05-23 | Nec Corp | 波長可変半導体レーザの製造方法 |
-
1991
- 1991-01-08 JP JP63091A patent/JPH04279078A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07135368A (ja) * | 1993-11-11 | 1995-05-23 | Nec Corp | 波長可変半導体レーザの製造方法 |
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