JPH05235463A - Distributed feedback type semiconductor laser device and fabrication thereof - Google Patents
Distributed feedback type semiconductor laser device and fabrication thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光情報処理や光
計測に使用する分布帰還型半導体レーザ装置及びその製
造方法の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved distributed feedback semiconductor laser device used for, for example, optical information processing and optical measurement, and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、短波長の半導体レーザ装置の開発
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 赤色レーザは、HeーNeガスレーザに代わ
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、小型軽量で低消費
電力の光源を実現するキーデバイスとして注目されてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, short-wavelength semiconductor laser devices have been developed. Among them, the InGaAlP red laser having an oscillation wavelength in the 0,6 μm band has various applications as an alternative to the He-Ne gas laser. In particular, in the fields of optical information processing and optical measurement, it is attracting attention as a key device that realizes a small, lightweight, and low power consumption light source.
【０００３】このような背景のもと、例えばInGaAlP 赤
色レーザとして、GaAs半導体基板にInGaAlP クラッド層
とInGaP 活性層を成長させて形成するリッジストライプ
型のSBR(Selectively Buried Ridge Waveguid)レーザが
知られている。Under such a background, as an InGaAlP red laser, for example, a ridge stripe type SBR (Selectively Buried Ridge Waveguid) laser formed by growing an InGaAlP clad layer and an InGaP active layer on a GaAs semiconductor substrate is known. There is.
【０００４】しかし、このSBR レーザにおいては、構造
パラメータを適性に設定することにより基本モード発振
が得られるが、縦モードに関しては結晶の劈開面をレー
ザ共振器としていることから、複数の縦モードを要する
分野、特に光計測の分野においては、SBR レーザでは、
十分な対応ができない。However, in this SBR laser, fundamental mode oscillation can be obtained by appropriately setting the structural parameters, but regarding the longitudinal mode, a plurality of longitudinal modes are generated because the cleavage plane of the crystal serves as the laser resonator. In the field of demand, especially in the field of optical measurement, SBR laser
I can't do enough.
【０００５】一方、単一縦モード発振が可能なレーザに
は、例えば回折格子を用いた分布帰還型(Distributed F
eedback 以下DFB と略記する) レーザがあり、InP 系や
GaAs系の半導体レーザとして開発されており、例えばIn
P 系のDFB レーザでは、活性層をInGaAlP 、クラッド層
InP,光導波路をInGaAsP で構成し、1.55μｍ帯などに発
振波長を持つ高速大容量光通信用のレーザとして実用化
しているが、発振波長が0.6 μｍ帯のInGaAsP 赤色レー
ザとしては、まだ開発されていない。On the other hand, for a laser capable of oscillating a single longitudinal mode, for example, a distributed feedback type (Distributed F) using a diffraction grating is used.
eedback (abbreviated as DFB below).
Developed as a GaAs semiconductor laser, for example, In
In the P-based DFB laser, the active layer is InGaAlP and the cladding layer is
The InP and the optical waveguide are composed of InGaAsP, and it has been put to practical use as a laser for high-speed, large-capacity optical communication with an oscillation wavelength in the 1.55 μm band, but it has not yet been developed as an InGaAsP red laser with an oscillation wavelength of 0.6 μm band. Not not.
【０００６】なお、DFB レーザは、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を設け、この光導波路に回折格子を
形成するのが一般的である。In the DFB laser, generally, an optical waveguide having a band gap larger than that of the active layer and smaller than that of the clad layer is provided between the active layer and the clad layer, and a diffraction grating is formed in the optical waveguide.
【０００７】それゆえに、InGaAlP 系で例えばIn0.5 Ga
0.5 P 活性層を持つSBR レーザにおいてDFB レーザ( 以
下、SBR ーDFB レーザと略記する) 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-x Alx ) 0.5 P クラッド
層よりもAlが少なくて、バンドギャップが小さいIn0. 5
(Ga 1-y Aly ) 0.5 P 光導波路(0<y<x≦1)を設け、この
光導波路に回折格子を形成することになる。Therefore, in the InGaAlP system, for example, In 0.5 Ga
In order to realize a DFB laser (hereinafter abbreviated as SBR-DFB laser) in an SBR laser having a 0.5 P active layer, the band gap is larger than that of the In 0.5 Ga 0.5 P active layer, and In 0.5 ( Ga 1-x Al x) 0.5 P less Al than the cladding layer, an in 0. 5 small band gap
(Ga 1-y Al y) provided 0.5 P optical waveguide (0 <y <x ≦ 1 ), will form a diffraction grating in the optical waveguide.
【０００８】このようなInGaAlP 系のSBR ーDFB レーザ
を実現する場合には、通信用として実用化しているInP
系DFB レーザの一つの構成をそのままとするものが考え
られるが、形成途中のこのレーザ装置の概要を図9 の斜
視図を参照して説明する。In order to realize such an InGaAlP SBR-DFB laser, InP which has been put to practical use for communication is used.
Although it is conceivable to leave one configuration of the DFB laser of the system as it is, an outline of this laser device in the process of formation will be described with reference to the perspective view of FIG.
【０００９】即ち、n 型GaAs基板1 に以下の順にn 型In
0.5 As(Ga 1-x Alx ) 0.5 P クラッド層2 、In0.5 Ga
0.5 P 活性層3,ｐ型In0.5 (Ga 1-x Alx ) 0.5 P バリア
層4,p型In0.5 (Ga 1-y Aly ) 0.5 P 光導波路5 (0<y<x
≦1)を順に連続成長する。その後、p 型光導波路5 上に
回折格子6 を作成し、更に重ねてｐ型In0.5 (Ga 1-x Al
x ) 0.5 P クラッド層7 を成長し、この上面にエッチン
グマスク8 を形成してからのエッチングによりストライ
プ状のリッジ9 を形成する。この後は、n 型GaAs電流阻
止層及びp 型GaAsコンタクト層を成長後、p 型コンタク
ト層とn 型基板1に重ねて電極を形成すると良い。That is, n-type In is formed on the n-type GaAs substrate 1 in the following order.
0.5 As (Ga 1-x Al x ) 0.5 P Cladding layer 2, In 0.5 Ga
0.5 P active layer 3, p-type In 0.5 (Ga 1-x Al x ) 0.5 P barrier layer 4, p-type In 0.5 (Ga 1-y Al y ) 0.5 P optical waveguide 5 (0 <y <x
≦ 1) is successively grown in order. After that, a diffraction grating 6 is formed on the p-type optical waveguide 5, and the p-type In 0.5 (Ga 1-x Al
An x ) 0.5 P clad layer 7 is grown, an etching mask 8 is formed on the upper surface of the clad layer 7, and then a stripe-shaped ridge 9 is formed by etching. After that, after growing the n-type GaAs current blocking layer and the p-type GaAs contact layer, the p-type contact layer and the n-type substrate 1 may be stacked to form an electrode.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】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5 の
Alの組成が異なるものの、両者ともInGaAlP 四元混晶な
のでリッジ9 を形成するのにP 型クラッド層7 だけをエ
ッチングしようとしても、再現性良く選択エッチングす
ることが非常に困難で、p 型光導波路5 をもエッチング
してしまうことが生じる。このため上記の構造では、赤
色の単一縦モード発振する特性が均一なInGaP 系のSBR
ーDFB レーザを再現性良く、高い歩留まりのもとで製造
することができない。However, in the above structure, the p-type cladding layer 7 and the p-type optical waveguide 5 are
Although the Al composition is different, both are InGaAlP quaternary mixed crystals, so even if only the P-type cladding layer 7 is etched to form the ridge 9, it is very difficult to perform selective etching with good reproducibility, and p-type optical The waveguide 5 may also be etched. Therefore, in the above structure, the InGaP-based SBR with uniform single longitudinal mode oscillation characteristics is used.
-The DFB laser cannot be manufactured with high reproducibility and high yield.
【００１１】上記のように特性の均一な単一縦モード発
振するレーザを得ることが困難な状況により成されたも
ので、特に、安定した単一縦モード発振を行うことがで
き、また製造性が良くて歩留まりが高く、高温発振が可
能で、特性が均一な半導体レーザ装置及びその製造方法
を提供することを目的とするものである。This is made in a situation where it is difficult to obtain a laser that oscillates in a single longitudinal mode with uniform characteristics as described above. In particular, stable single longitudinal mode oscillation can be performed and manufacturability is improved. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device having good characteristics, high yield, capable of high temperature oscillation, and uniform characteristics, and a manufacturing method thereof.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】（100)面から［011]方向
に5 °以上傾斜した第一導電型基板と，この第一導電型
基板に重ねて成層する第一導電型クラッド層、第一また
は第二導電型活性層、第二導電型第一クラッド層及び第
二導電型光導波路と，この第二導電型活性層、第二導電
型第一クラッド層及び第二導電型光導波路と，この第二
導電型光導波路層上の［011]方向に形成するストライプ
状リッジと，このストライプ状リッジに設ける第二導電
型第二クラッド層と，この第二導電型第二クラッド層と
前記第二導電型光導波路の界面に形成する回折格子と，
前記ストライプ状リッジを除いて露出する前記第二導電
型光導波路に前記第二導電型第二クラッド層に隣接して
成層する第一導電型電流阻止層と，この第一導電型電流
阻止層及び第二導電型第二クラッド層に積層する第二導
電型コンタクト層とに本発明に係わる分布帰還型半導体
レーザ装置の特徴がある。Means for Solving the Problems A first conductivity type substrate inclined by 5 ° or more in the [011] direction from a (100) plane, a first conductivity type clad layer laminated on the first conductivity type substrate, One or second conductivity type active layer, second conductivity type first cladding layer and second conductivity type optical waveguide, and this second conductivity type active layer, second conductivity type first cladding layer and second conductivity type optical waveguide , A stripe ridge formed in the [011] direction on the second conductivity type optical waveguide layer, a second conductivity type second clad layer provided on the stripe ridge, the second conductivity type second clad layer, and A diffraction grating formed at the interface of the second conductivity type optical waveguide,
A first conductivity type current blocking layer formed adjacent to the second conductivity type second clad layer on the second conductivity type optical waveguide exposed except for the striped ridge; The distributed feedback semiconductor laser device according to the present invention is characterized by the second conductive type contact layer laminated on the second conductive type second clad layer.
【００１３】更に前記第一導電型基板をGaAs, クラッド
層をIn0.5 （Ga1-x ) 0.5 P(0 ＜ x≦1)、活性層をIna
Ga1-a P(α＞0.5)、光導波路をIn0.5 Ga0.5 P とする点
にも本発明に係わる分布帰還型半導体レーザ装置の特徴
がある。Further, the first conductivity type substrate is GaAs, the cladding layer is In 0.5 (Ga 1-x ) 0.5 P (0 <x ≤ 1), and the active layer is In a.
The distributed feedback semiconductor laser device according to the present invention is also characterized in that Ga 1-a P (α> 0.5) and the optical waveguide is In 0.5 Ga 0.5 P.
【００１４】更にまた、（100)面から［011]方向に5 °
以上傾斜した第一導電型基板に、第一導電型クラッド
層、ノンドープ活性層、第二導電型第一クラッド層及び
第二導電型光導波路をこの順に成長する工程と，前記第
二導電型光導波路に回折格子を重ねて形成する工程と，
回折格子を重ねて形成した前記第二導電型光導波路を浸
蝕しない薬剤により第二導電型第二クラッド層の一部の
みを除去して、第二導電型光導波路に[011] 方向にスト
ライプ状リッジを形成する工程と，前記第二導電型光導
波路に重なった第二導電型第二クラッド層を除去した部
分に第一導電型電流阻止層を形成する工程と，前記第二
導電型第二クラッド層の残部ならびに第一導電型電流阻
止層に積層して第二導電型コンタクト層を形成する工程
にも本発明に係わる分布帰還型半導体レーザ装置の製造
方法の特徴がある。Furthermore, from the (100) plane, 5 ° in the [011] direction.
Growing a first conductivity type clad layer, a non-doped active layer, a second conductivity type first clad layer and a second conductivity type optical waveguide in this order on the inclined first conductivity type substrate; A step of forming a diffraction grating on a waveguide,
A part of the second conductivity type second clad layer is removed with a chemical agent that does not erode the second conductivity type optical waveguide formed by stacking diffraction gratings, and stripes are formed in the [011] direction on the second conductivity type optical waveguide. A step of forming a ridge; a step of forming a first conductivity type current blocking layer in a portion where the second conductivity type second clad layer overlapping the second conductivity type optical waveguide is removed; The method of manufacturing the distributed feedback semiconductor laser device according to the present invention is also characterized in the step of forming the second conductivity type contact layer by laminating on the rest of the cladding layer and the first conductivity type current blocking layer.
【００１５】[0015]
【作用】本発明に係わる分布帰還型半導体レーザ装置
は、670nm 付近で発振するものの、その特性を向上する
には光導波路と光活性層のエネルギギャップ（以後Ｅｇ
と記載する）差をできるだけ大きくすることが必要であ
る。縦軸にPL波長を横軸に半導体基板の傾斜角度を採っ
た図10に示すように、本発明に係わる分布帰還型半導体
レーザ装置では、図10に示すD と Aの差即ち発振波長と
の差を15n m 程度必要ということから光導波路を(100)
面から[011] 方向に5 °以上傾斜させるので、本発明で
は限定する。Although the distributed feedback semiconductor laser device according to the present invention oscillates in the vicinity of 670 nm, the energy gap between the optical waveguide and the photoactive layer (hereinafter referred to as Eg
It is necessary to make the difference as large as possible. As shown in FIG. 10 in which the vertical axis represents the PL wavelength and the horizontal axis represents the tilt angle of the semiconductor substrate, in the distributed feedback semiconductor laser device according to the present invention, the difference between D and A shown in FIG. Since a difference of about 15 nm is required, an optical waveguide (100)
This is limited in the present invention because it is inclined in the [011] direction by 5 ° or more from the plane.
【００１６】更に、光導波路と光活性層をP ーInGaP
で、クラッドをInGaAlP で構成するので、光導波路にリ
ッジを選択エッチングで再現性良く形成することができ
る。Further, the optical waveguide and the photoactive layer are formed by P-InGaP
Since the clad is made of InGaAlP, the ridge can be formed in the optical waveguide by selective etching with good reproducibility.
【００１７】[0017]
【実施例】本発明に係わる一実施例を製造過程を示す図
1 乃至図8 を参照して説明する。第一工程を明らかにす
る図1 では、原料であるメタル系ＩＩＩ族有機金属に属
するトリメチルインジュウム、トリメチルガリュウム、
トリメチルアルミニュウム、及びｖ族水素化物のホスフ
ィンを使用して大気圧未満に減圧した状態におけるMOCV
D 法により,(100)面から[011] 方向に10°傾斜したn 型
GaAs基板11に以下の順で、厚さ0.9 μm のn 型In0.5 (G
a 0.3 Al0.7 ) 0.5 P クラッド層12, 厚さ0.05μm のノ
ンドープIn0.52 Ga 0.48 P 活性層13, 厚さ0.2 μm の
p 型In0.5(Ga 0.3 Al0.7 ) 0.5 P 第一クラッド層14,
厚さ0.2 μm のn 型In0.5 Ga0.5 P光導波路15を連続成
長する。[Embodiment] A diagram showing a manufacturing process of an embodiment according to the present invention.
A description will be given with reference to 1 to 8. The first step is shown in Fig. 1. In the figure, trimethylindium, trimethylgallium, which belong to the metal-based group III organic metal, which is the raw material,
MOCV under reduced pressure below atmospheric pressure using trimethylaluminium and phosphine of Group V hydride
N-type tilted from the (100) plane by 10 ° in the [011] direction by the D method
On the GaAs substrate 11, n-type In 0.5 (G
a 0.3 Al 0.7 ) 0.5 P clad layer 12, 0.05 μm thick undoped In 0.52 Ga 0.48 P active layer 13, 0.2 μm thick
p-type In 0.5 (Ga 0.3 Al 0.7 ) 0.5 P First cladding layer 14,
An n-type In 0.5 Ga 0.5 P optical waveguide 15 having a thickness of 0.2 μm is continuously grown.
【００１８】この際、傾斜角度とIn0.5 Ga0.5 P のホト
ルミネッセンス波長（PL波長）は相関があり図10に示す
ようになるが、結晶の原子配列が変化してデイスオーダ
化が起こるために起きる。例えば10°傾斜した時のPL波
長は、650nm と傾斜が無い場合に比べて約20nm変化する
のに対して、InGaP では、格子のミスマッチを用いてPL
波長を長くすることもできる。以上の効果を利用して、
光導波路15はIn0.5 Ga0.5 P とし、活性層には格子のミ
スマッチを用いてIn0.52Ga0.48P とする。従って、光導
波路15は、発振波長に対して透明になる。At this time, the inclination angle and the photoluminescence wavelength (PL wavelength) of In 0.5 Ga 0.5 P have a correlation and are as shown in FIG. 10, which occurs because the atomic arrangement of the crystal changes and the disordering occurs. .. For example, the PL wavelength when tilted by 10 ° changes to 650 nm by about 20 nm compared to when there is no tilt, whereas in InGaP, the PL mismatch
The wavelength can also be lengthened. Utilizing the above effects,
The optical waveguide 15 is made of In 0.5 Ga 0.5 P, and the active layer is made of In 0.52 Ga 0.48 P by using lattice mismatch. Therefore, the optical waveguide 15 becomes transparent to the oscillation wavelength.
【００１９】図2 に明らかにした第二工程では、P 型光
導波路15にホトレジスト層を塗布後二光束干渉露光装置
により周期が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 layer is applied to the P-type optical waveguide 15, and then a resist image 16 of a diffraction grating having a period of 0.192 μm is formed by a two-beam interference exposure device.
【００２０】次の図3 の第三工程では、第二工程でP 型
光導波路15の表面に形成したレジスト像をエッチングマ
スクとして処理後、回折格子17を転写して分布帰還部を
形成する。続く第四工程にあっては、回折格子17を転写
したP 型光導波路15には、図1 の第一工程と同様にして
減圧MOCVD 法により厚さ0.7 μm のp 型In0.5 (Ga 0. 3
Al0.7 ) 0.5 P 第二クラッド層18を被覆する。In the next third step of FIG. 3, after processing the resist image formed on the surface of the P-type optical waveguide 15 in the second step as an etching mask, the diffraction grating 17 is transferred to form a distributed feedback portion. In the subsequent fourth step, the P-type optical waveguide 15 on which the diffraction grating 17 is transferred is processed by the low pressure MOCVD method in the same manner as in the first step of FIG. 1 to form a 0.7 μm thick p-type In 0.5 (Ga 0. 3
Al 0.7 ) 0.5 P Covers the second cladding layer 18.
【００２１】更に、図5 に明らかにした第五工程では、
回折格子17の周期方向に長手方向を備えかつ、幅 7μm
のストライプ状の二酸化珪素層即ち酸化珪素層19をp 形
クラッド層18に設ける。Further, in the fifth step clarified in FIG.
The longitudinal direction of the diffraction grating 17 is provided and the width is 7 μm.
The stripe-shaped silicon dioxide layer 19, that is, the silicon oxide layer 19, is provided on the p-type cladding layer 18.
【００２２】更にまた、図6 に明らかにした第六工程に
おいては、酸化珪素層19をマスクとし、燐酸系の食刻液
によりp 形クラッド層18をP 型光導波路15の表面まで選
択エッチングしてストライプ状のリッジ20を形成する。
この時燐酸系の食刻液により四元混晶であるp 型クラッ
ド層18だけが処理されて、三元混晶から成るP 型光導波
路15はエッチング即ち処理されない。Furthermore, in the sixth step clarified in FIG. 6, the p-type clad layer 18 is selectively etched to the surface of the P-type optical waveguide 15 with a phosphoric acid-based etching solution using the silicon oxide layer 19 as a mask. Forming a striped ridge 20.
At this time, only the p-type cladding layer 18, which is a quaternary mixed crystal, is processed by the phosphoric acid-based etching solution, and the P-type optical waveguide 15, which is a ternary mixed crystal, is not etched or processed.
【００２３】引き続く第七工程( 図 7参照）にあって
は、リッジ20上にマスクとして機能する酸化珪素層19を
残したままp 形クラッド層18が除去されるので、回折格
子17が露出したP 型光導波路15には、原料としてトリメ
チルガリウムとアルシンを使用する減圧MOCVD 法によ
り、n 型GaAs電流阻止層21を成長して形成後、リッジ20
上の酸化珪素層19を除去する。In the subsequent seventh step (see FIG. 7), the p-type cladding layer 18 is removed while leaving the silicon oxide layer 19 functioning as a mask on the ridge 20, so that the diffraction grating 17 is exposed. After the n-type GaAs current blocking layer 21 is grown and formed on the P-type optical waveguide 15 by the low pressure MOCVD method using trimethylgallium and arsine as raw materials, the ridge 20 is formed.
The upper silicon oxide layer 19 is removed.
【００２４】最終の第八工程( 図 8参照）では、第七工
程と同じく減圧MOCVD 法で、リッジ20と電流阻止層21に
p 型GaAsコンタクト層22を被覆後、p 型GaAsコンタクト
層22にp 型電極23を、n 型基板11の下面にn 型電極24を
被覆して分布帰還型レーザ装置用ウエハを作成する。In the final eighth step (see FIG. 8), the ridge 20 and the current blocking layer 21 are formed by the low pressure MOCVD method as in the seventh step.
After coating the p-type GaAs contact layer 22, the p-type GaAs contact layer 22 is coated with the p-type electrode 23, and the lower surface of the n-type substrate 11 is coated with the n-type electrode 24 to produce a distributed feedback laser device wafer.
【００２５】その上レーザ用ウエハは、切り出してSBR
ーDFB レーザを形成するが、傾斜基板を使用するため
に、端面が傾斜角度分だけ傾き、劈開面を共振器とする
ファブリペロ型の発振モードが抑制される利点が生ず
る。このレーザの特性を測定したところしきい値は、30
mAと低く、しかも10mW以上まで安定した良好な単一縦モ
ードの発振が可能になった。Moreover, the laser wafer is cut out and cut into SBR.
-Although a DFB laser is formed, the use of a tilted substrate has the advantage that the end face is tilted by the tilt angle and the Fabry-Perot type oscillation mode in which the cleavage plane serves as a resonator is suppressed. When the characteristics of this laser were measured, the threshold was 30
It is possible to oscillate a good single longitudinal mode that is as low as mA and stable up to 10 mW or more.
【００２６】なお活性層13に関しては、最初ノンドープ
の状態から始まるものの、後の成長工程時に隣接する層
からの不純物の拡散により、最終的に第一または第二導
電型を示す活性層となる。Although the active layer 13 starts from a non-doped state at first, the active layer 13 finally becomes an active layer exhibiting the first or second conductivity type due to diffusion of impurities from an adjacent layer in a subsequent growth step.
【００２７】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものでなく、原料として成層が可能な他の組成を用い
ても良く、クラッド層をn 型In0.5 (Ga 1-x Alx ) 0.5
P とし，ｘを0<ｘ<1の関係にあるようにしても良く、更
に第一クラッド層を特に独立して形成する必要はない。
そして、InGaAlP に限らず他の混晶系でも良く、また食
刻液もクラッド層は処理し、光導波路をエッチングしな
い材料を各層の構成により選定すれば良いなど、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更できる。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and other composition capable of forming a layer may be used as a raw material, and the cladding layer may be made of n-type In 0.5 (Ga 1-x Al x ) 0.5
P may be set so that x has a relationship of 0 <x <1, and it is not necessary to form the first cladding layer independently.
Further, not limited to InGaAlP, other mixed crystal system may be used, and the etching liquid may be processed in the clad layer and the material that does not etch the optical waveguide may be selected according to the constitution of each layer. Can be changed appropriately.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上の説明から分かるように、本発明で
は回折格子を設ける光導波路と、リッジを形成するクラ
ッド層を互いに異なる結晶で構成したことと、活性層を
格子にミスマッチがある結晶とすることにより、単一縦
モードのレーザ発振を安定して行うことができ、特性も
均一にすることができる上に、高い歩留まりで製造する
ことができる。As can be seen from the above description, according to the present invention, the optical waveguide provided with the diffraction grating and the clad layer forming the ridge are made of different crystals, and the active layer is made of a crystal having a lattice mismatch. By doing so, laser oscillation in a single longitudinal mode can be stably performed, characteristics can be made uniform, and manufacturing can be performed with a high yield.
【図１】本発明に係わる半導体レーザの第一工程を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a first step of a semiconductor laser according to the present invention.
【図２】本発明に係わる半導体レーザの第二工程を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a second step of the semiconductor laser according to the present invention.
【図３】本発明に係わる半導体レーザの第三工程を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a third step of manufacturing the semiconductor laser according to the present invention.
【図４】本発明に係わる半導体レーザの第四工程を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a fourth step of manufacturing the semiconductor laser according to the present invention.
【図５】本発明に係わる半導体レーザの第五工程を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing a fifth step of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention.
【図６】本発明に係わる半導体レーザの第六工程を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing a sixth step of the semiconductor laser according to the present invention.
【図７】本発明に係わる半導体レーザの第七工程を示す
図である。FIG. 7 is a drawing showing a seventh step of the semiconductor laser according to the present invention.
【図８】本発明に係わる半導体レーザの第八工程を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing an eighth step of manufacturing the semiconductor laser according to the present invention.
【図９】従来の半導体レーザの製造途中の要部を示す図
である。FIG. 9 is a diagram showing a main part of a conventional semiconductor laser during manufacturing.
【図１０】基板の傾斜角度とPL波長の関係を示す曲線図
である。FIG. 10 is a curve diagram showing the relationship between the tilt angle of the substrate and the PL wavelength.
１１：基板、 １２：n 型クラッド層、 １３：ノンドープ活性層、 １４：p 型第一クラッド層、 １５：p 型光導波路、 １６：回折格子のレジスト像、 １７：回折格子、 １８：p 型第二クラッド層、 １９：酸化珪素層、 ２０：リッジ、 ２１：n 型電流阻止層、 ２２：p 型コンタクト層、 ２３：p 型電極、 ２４：n 型電極。 11: substrate, 12: n-type clad layer, 13: non-doped active layer, 14: p-type first clad layer, 15: p-type optical waveguide, 16: resist image of diffraction grating, 17: diffraction grating, 18: p-type Second clad layer, 19: Silicon oxide layer, 20: Ridge, 21: n-type current blocking layer, 22: p-type contact layer, 23: p-type electrode, 24: n-type electrode.
Claims (3)
した第一導電型基板と，この第一導電型基板に重ねて成
層する第一導電型クラッド層、第一または第二導電型活
性層、第二導電型第一クラッド層及び第二導電型光導波
路と，この第二導電型光導波路上の［011]方向に形成す
るストライプ状リッジと，このストライプ状リッジに設
ける第二導電型第二クラッド層と，この第二導電型第二
クラッド層と前記第二導電型光導波路の界面に形成する
回折格子と，前記ストライプ状リッジを除いて露出する
前記第二導電型光導波路に前記第二導電型第二クラッド
層に隣接して成層する第一導電型電流阻止層と，この第
一導電型電流阻止層及び第二導電型第二クラッド層に積
層する第二導電型コンタクト層とを具備することを特徴
とする分布帰還型半導体レーザ装置1. A first-conductivity-type substrate inclined by 5 ° or more in the [011] direction from the (100) plane, and a first-conductivity-type clad layer that is laminated on the first-conductivity-type substrate, the first or second A conductive type active layer, a second conductive type first clad layer, and a second conductive type optical waveguide; a stripe ridge formed in the [011] direction on the second conductive type optical waveguide; A second conductivity type second clad layer, a diffraction grating formed at the interface between the second conductivity type second clad layer and the second conductivity type optical waveguide, and the second conductivity type light exposed except for the striped ridge. A first conductivity type current blocking layer formed on the waveguide adjacent to the second conductivity type second clad layer, and a second conductivity type laminated on the first conductivity type current blocking layer and the second conductivity type second clad layer A distributed feedback semiconductor characterized by comprising a contact layer Over laser device
をIn0.5 （Ga1-x ) 0. 5 P(0 ＜ x≦1)、活性層をIna Ga
1-a P(α＞0.5)、光導波路層を In0.5 Ga0.5P から成
ることを特徴とする分布帰還型半導体レーザ装置Wherein said first conductivity type substrate GaAs, and the cladding layer In 0.5 (Ga 1-x) 0. 5 P (0 <x ≦ 1), an active layer an In a Ga
1-a P (α> 0.5), the optical waveguide layer is composed of In 0.5 Ga 0.5 P, a distributed feedback semiconductor laser device
した第一導電型基板に第一導電型クラッド層、ノンドー
プ活性層、第二導電型第一クラッド層及び第二導電型光
導波路層をこの順に成長する工程と，前記第二導電型光
導波路層に回折格子を重ねて形成する工程と，回折格子
を重ねて形成した前記第二導電型光導波路に第二導電型
第二クラッド層を成長する工程と，前記第二導電型光導
波路を浸蝕しない薬剤により第二導電型第二クラッド層
の一部のみを除去して、第二導電型光導波路の[011] 方
向にストライプ状リッジを形成する工程と，前記第二導
電型光導波路に重なった第二導電型第二クラッド層を除
去した部分に第一導電型電流阻止層を形成する工程と，
前記第二導電型第二クラッド層の残部ならびに第一導電
型電流阻止層に積層して第二導電型コンタクト層を形成
する工程とを含むことを特徴とする分布帰還型半導体レ
ーザ装置の製造方法3. A first-conductivity-type clad layer, a non-doped active layer, a second-conductivity-type first clad layer, and a second-conductivity-type on a first-conductivity-type substrate inclined by 5 ° or more in the [011] direction from the (100) plane. A step of growing an optical waveguide layer in this order; a step of forming a diffraction grating on the second conductive type optical waveguide layer; and a step of forming a second conductive type first on the second conductive type optical waveguide formed by overlapping the diffraction grating. A step of growing the second clad layer and removing a part of the second conductivity type second clad layer with a chemical that does not erode the second conductivity type optical waveguide, so that the [011] direction of the second conductivity type optical waveguide is removed. Forming a striped ridge; forming a first conductivity type current blocking layer in a portion where the second conductivity type second clad layer overlapping the second conductivity type optical waveguide is removed;
And a step of forming a second conductivity type contact layer by laminating on the remaining part of the second conductivity type second clad layer and the first conductivity type current blocking layer, and a method of manufacturing a distributed feedback semiconductor laser device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3119592A JPH05235463A (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Distributed feedback type semiconductor laser device and fabrication thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3119592A JPH05235463A (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Distributed feedback type semiconductor laser device and fabrication thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05235463A true JPH05235463A (en) | 1993-09-10 |
Family
ID=12324645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3119592A Pending JPH05235463A (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Distributed feedback type semiconductor laser device and fabrication thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05235463A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5880028A (en) * | 1995-08-31 | 1999-03-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ridge waveguide type distributed feedback semiconductor laser device and method for manufacturing the same |
| JP2002158398A (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | Distribution feedback type laser and manufacturing method thereof |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP3119592A patent/JPH05235463A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5880028A (en) * | 1995-08-31 | 1999-03-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ridge waveguide type distributed feedback semiconductor laser device and method for manufacturing the same |
| JP2002158398A (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | Distribution feedback type laser and manufacturing method thereof |
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