JPH09199784A - 半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ及びその製造方法Info
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- JPH09199784A JPH09199784A JP539996A JP539996A JPH09199784A JP H09199784 A JPH09199784 A JP H09199784A JP 539996 A JP539996 A JP 539996A JP 539996 A JP539996 A JP 539996A JP H09199784 A JPH09199784 A JP H09199784A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 共振器端面の劣化が抑制された長寿命の半導
体レーザを提供すること。 【解決手段】 ｎ型ＧａＡｓ基板３０１上に、ウィンド
ウ領域の高さ補正のためのレジストマスク３０２を用い
たエッチングと、レジストマスク３０３を用いたエッチ
ングにより導波路方向にのびてウィンドウ領域のみ湾曲
した矩形型ストライプを形成する。こうして得られた形
状基板全体をなめらかにエッチングすることにより凸状
ストライプの稜線がウィンドウ部で側方に湾曲した形状
の基板を得る。その上に、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸ＳＣ
Ｈ構造３０６を含むダブルヘテロ構造および導波路構造
をＭＯＶＰＥ法により成長させる。この結果、導波路に
沿ってＩｎＧａＡｓ活性層の基板面方位からの傾斜角
が、共振器内部領域からウィンドウ部の端面にかけて０
度から６度になめらかに傾いた構造のウィンドウレーザ
が得られる。
体レーザを提供すること。 【解決手段】 ｎ型ＧａＡｓ基板３０１上に、ウィンド
ウ領域の高さ補正のためのレジストマスク３０２を用い
たエッチングと、レジストマスク３０３を用いたエッチ
ングにより導波路方向にのびてウィンドウ領域のみ湾曲
した矩形型ストライプを形成する。こうして得られた形
状基板全体をなめらかにエッチングすることにより凸状
ストライプの稜線がウィンドウ部で側方に湾曲した形状
の基板を得る。その上に、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸ＳＣ
Ｈ構造３０６を含むダブルヘテロ構造および導波路構造
をＭＯＶＰＥ法により成長させる。この結果、導波路に
沿ってＩｎＧａＡｓ活性層の基板面方位からの傾斜角
が、共振器内部領域からウィンドウ部の端面にかけて０
度から６度になめらかに傾いた構造のウィンドウレーザ
が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ及び
それの製造方法に関する。
それの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザとしてＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸半導体レーザが知られている。そのＩｎＧａＡｓ歪
量子井戸半導体レーザは、発振波長が１μｍ帯にあり、
ファイバアンプ励起光源（０．９８μｍ）、中短距離マ
ルチモードファイバ通信用光源、固体レーザ励起光源
（Ｙｂ：ＹＡＧ用で０．９４μｍまたは０．９６μｍ）
等に使われている。
井戸半導体レーザが知られている。そのＩｎＧａＡｓ歪
量子井戸半導体レーザは、発振波長が１μｍ帯にあり、
ファイバアンプ励起光源（０．９８μｍ）、中短距離マ
ルチモードファイバ通信用光源、固体レーザ励起光源
（Ｙｂ：ＹＡＧ用で０．９４μｍまたは０．９６μｍ）
等に使われている。
【０００３】しかし、レーザ光の導波路のストライプ幅
１μｍあたり７５ｍＷを超える高い光強度密度下での動
作において、たとえば導波路幅２μｍの横モード制御レ
ーザの光出力１５０ｍＷでの１０万時間以上の安定動作
を得ることは難しかった。一般に半導体レーザの高光強
度密度動作における劣化原因は、共振器端面の光学損傷
劣化であると言われている。
１μｍあたり７５ｍＷを超える高い光強度密度下での動
作において、たとえば導波路幅２μｍの横モード制御レ
ーザの光出力１５０ｍＷでの１０万時間以上の安定動作
を得ることは難しかった。一般に半導体レーザの高光強
度密度動作における劣化原因は、共振器端面の光学損傷
劣化であると言われている。
【０００４】（Ｉｎ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系半導体
レーザの最大光出力は、出射端面における光学的破壊レ
ベル（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄ
ａｍａｇｅ Ｌｅｖｅｌ：ＣＯＤ ｌｅｖｅｌ）に制限
されている。半導体レーザの活性層における発熱は、注
入されたキャリアのエネルギーの一部が非発光再結合す
る、あるいは一旦発光再結合したものが再吸収されたの
ち、非発光再結合することにより発生する。劈開端面と
端面保護膜の境界部近傍では、残留した不純物あるい
は、不純物と結晶との化合物およびそれらによって誘起
された結晶欠陥（これらのうち、非発光再結合中心とな
るものの総称を以後端面欠陥部と呼ぶ）が存在する。端
面近傍部は、端面欠陥部での注入キャリアのトラップや
レーザ光の再吸収があるため共振器内部よりも非発光再
結合による発熱量が大きい。そのため、活性層の温度は
端面欠陥部に近づくにつれ高くなる。その結果、端面部
に近づくにつれ活性層のバンドギャップが縮小し、吸収
係数が増す。その効果は、端面近傍の活性層温度上昇に
対して正のフィードバックとなる。一方、活性層からそ
の周辺への熱伝導量は、両者の温度差により増すので、
端面近傍の活性層温度上昇に対して負のフィードバック
となる。両者の釣り合いにより端面部はある一定の温度
に保たれる。
レーザの最大光出力は、出射端面における光学的破壊レ
ベル（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄ
ａｍａｇｅ Ｌｅｖｅｌ：ＣＯＤ ｌｅｖｅｌ）に制限
されている。半導体レーザの活性層における発熱は、注
入されたキャリアのエネルギーの一部が非発光再結合す
る、あるいは一旦発光再結合したものが再吸収されたの
ち、非発光再結合することにより発生する。劈開端面と
端面保護膜の境界部近傍では、残留した不純物あるい
は、不純物と結晶との化合物およびそれらによって誘起
された結晶欠陥（これらのうち、非発光再結合中心とな
るものの総称を以後端面欠陥部と呼ぶ）が存在する。端
面近傍部は、端面欠陥部での注入キャリアのトラップや
レーザ光の再吸収があるため共振器内部よりも非発光再
結合による発熱量が大きい。そのため、活性層の温度は
端面欠陥部に近づくにつれ高くなる。その結果、端面部
に近づくにつれ活性層のバンドギャップが縮小し、吸収
係数が増す。その効果は、端面近傍の活性層温度上昇に
対して正のフィードバックとなる。一方、活性層からそ
の周辺への熱伝導量は、両者の温度差により増すので、
端面近傍の活性層温度上昇に対して負のフィードバック
となる。両者の釣り合いにより端面部はある一定の温度
に保たれる。
【０００５】しかしながら、光出力を増していき、端面
近傍の温度が増していくにつれ、単位温度上昇に対する
発熱量増加量が増す一方、周辺部への熱伝導係数が小さ
くなる。その結果、ある光出力において、負のフィード
バックが正のフィードバックを打ち消すことが出来ず
に、温度上昇サイクルが働き端面の溶融が生じる。この
光出力が光学的破壊レベル（以後ＣＯＤレベル）と呼ば
れているものである。
近傍の温度が増していくにつれ、単位温度上昇に対する
発熱量増加量が増す一方、周辺部への熱伝導係数が小さ
くなる。その結果、ある光出力において、負のフィード
バックが正のフィードバックを打ち消すことが出来ず
に、温度上昇サイクルが働き端面の溶融が生じる。この
光出力が光学的破壊レベル（以後ＣＯＤレベル）と呼ば
れているものである。
【０００６】半導体レーザは光学破壊レベル以下の光出
力であれば、連続発振動作が可能である。しかし、端面
欠陥部は高温かつ高い非発光再結合によるキャリア消費
のもとで、初期の状態を保持することが出来ず、欠陥の
密度を増加していく。そのため、動作光出力を一定に保
っていても端面の温度は徐々に上昇していく。この変化
に伴い潜在的な瞬間最大光出力であるＣＯＤレベルが徐
々に低下し、その値が動作光出力まで低下したときに突
発的に故障する。これが、長時間動作における光学損傷
劣化のメカニズムである。
力であれば、連続発振動作が可能である。しかし、端面
欠陥部は高温かつ高い非発光再結合によるキャリア消費
のもとで、初期の状態を保持することが出来ず、欠陥の
密度を増加していく。そのため、動作光出力を一定に保
っていても端面の温度は徐々に上昇していく。この変化
に伴い潜在的な瞬間最大光出力であるＣＯＤレベルが徐
々に低下し、その値が動作光出力まで低下したときに突
発的に故障する。これが、長時間動作における光学損傷
劣化のメカニズムである。
【０００７】光学損傷劣化を抑制するには、端面と端
面保護膜の境界部の欠陥を無くす、あるいはその密度を
低減させる。端面に発振波長よりエネルギーの大きい
禁制帯幅を持つ半導体層を設ける、という方法がある。
このうち、の方法は、ウィンドウ構造という端面構造
であり、端面欠陥部での発熱により端面近傍のウィンド
ウ部の温度が上昇してバンドギャップ縮小効果が働いて
もなお、バンドギャップエネルギーは発振波長のエネル
ギーよりも高く保たれ、ウィンドウ部の吸収係数が増加
することはない。従って、端面近傍の活性層の光吸収に
起因する発熱量増加が回避されることにより、光学損傷
劣化の進行を抑制する効果がある。このような、ウィン
ドウ構造を有する半導体レーザを実現する手段として、
たとえば、特開平０４−１８１７８８号公報に見られる
ような、量子井戸を活性層とする半導体レーザにおい
て、出射端面付近の量子井戸層の厚さが他の部分の量子
井戸層厚よりも薄いことを特徴とする半導体レーザが提
案されている。
面保護膜の境界部の欠陥を無くす、あるいはその密度を
低減させる。端面に発振波長よりエネルギーの大きい
禁制帯幅を持つ半導体層を設ける、という方法がある。
このうち、の方法は、ウィンドウ構造という端面構造
であり、端面欠陥部での発熱により端面近傍のウィンド
ウ部の温度が上昇してバンドギャップ縮小効果が働いて
もなお、バンドギャップエネルギーは発振波長のエネル
ギーよりも高く保たれ、ウィンドウ部の吸収係数が増加
することはない。従って、端面近傍の活性層の光吸収に
起因する発熱量増加が回避されることにより、光学損傷
劣化の進行を抑制する効果がある。このような、ウィン
ドウ構造を有する半導体レーザを実現する手段として、
たとえば、特開平０４−１８１７８８号公報に見られる
ような、量子井戸を活性層とする半導体レーザにおい
て、出射端面付近の量子井戸層の厚さが他の部分の量子
井戸層厚よりも薄いことを特徴とする半導体レーザが提
案されている。
【０００８】提案されたウィンドウ構造は、紫外光を照
射しながら有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）によって
量子井戸層を形成する方法において、局所的に紫外光強
度を弱くして量子井戸層を形成して、紫外光の強度が弱
い部分の量子井戸の厚みが薄くなることを利用して、量
子井戸厚の薄い部分を劈開面とすることにより得られ
る。図６（ａ），（ｂ）は、従来のウィンドウ型量子井
戸レーザの主要断面図である。図６（ａ）は、共振器長
手方向に直交する断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）にお
けるｂ−ｂ′に沿った断面図である。図において、６０
１はｎ側電極、６０２はｎ−ＧａＡｓ基板、６０３はｎ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層、６０４はＭＱＷ（多重量子
井戸）活性層、６０５はｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、
６０６はｐ−ＧａＡｓコンタクト層である。活性層６０
４の成長時において、６０９の領域に弱い紫外線を照射
し、６１０の領域に強い紫外線を照射する。気相成長に
おける成長速度は照射されるレーザ光の強度が強いほど
速くなるため、ＭＱＷ活性層６０４の層厚は、弱紫外線
照射領域６０９下で薄くなり、強紫外線照射領域６１０
下で厚くなる。ＭＱＷ活性層のＥｇは、量子井戸厚が薄
いほど広いので、弱紫外線照射領域６０９で劈開するこ
とにより、ウィンドウレーザが得られる。
射しながら有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）によって
量子井戸層を形成する方法において、局所的に紫外光強
度を弱くして量子井戸層を形成して、紫外光の強度が弱
い部分の量子井戸の厚みが薄くなることを利用して、量
子井戸厚の薄い部分を劈開面とすることにより得られ
る。図６（ａ），（ｂ）は、従来のウィンドウ型量子井
戸レーザの主要断面図である。図６（ａ）は、共振器長
手方向に直交する断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）にお
けるｂ−ｂ′に沿った断面図である。図において、６０
１はｎ側電極、６０２はｎ−ＧａＡｓ基板、６０３はｎ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層、６０４はＭＱＷ（多重量子
井戸）活性層、６０５はｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、
６０６はｐ−ＧａＡｓコンタクト層である。活性層６０
４の成長時において、６０９の領域に弱い紫外線を照射
し、６１０の領域に強い紫外線を照射する。気相成長に
おける成長速度は照射されるレーザ光の強度が強いほど
速くなるため、ＭＱＷ活性層６０４の層厚は、弱紫外線
照射領域６０９下で薄くなり、強紫外線照射領域６１０
下で厚くなる。ＭＱＷ活性層のＥｇは、量子井戸厚が薄
いほど広いので、弱紫外線照射領域６０９で劈開するこ
とにより、ウィンドウレーザが得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のウィンドウレー
ザの製造方法においては、強弱が空間的に正確に制御さ
れた紫外光のパターンをＭＯＶＰＥの反応管内に設置さ
れるＧａＡｓ基板上に照射させることが重要である。そ
のためには、高性能な光源装置の必要性、および大きな
技術的な困難が伴う。従来例においては、エキシマーレ
ーザのビームをシリンドリカルレンズ、石英凹レンズお
よび石英凸レンズなどの組み合わせにより拡大平行ビー
ムに整形し、ストライプパターンのマスクに通した後、
石英凸レンズにより基板上にストライプパターンの焦点
を結ばせる。この際生じる困難は、拡大平行ビームにし
たときに一様な強度に整形する必要があり、そのために
は高性能なエキシマーレーザが必要となる。また、基板
上へのストライプパターンの強度分布は、反応管壁の汚
れに敏感である。従って、再現性よく活性層の成長速度
を制御するためには、反応管の汚れを成長の度ごとに除
く必要がある。これは、成長炉のメンテナンスの上から
極めて工数を要する工程となり、実用上問題がある。
ザの製造方法においては、強弱が空間的に正確に制御さ
れた紫外光のパターンをＭＯＶＰＥの反応管内に設置さ
れるＧａＡｓ基板上に照射させることが重要である。そ
のためには、高性能な光源装置の必要性、および大きな
技術的な困難が伴う。従来例においては、エキシマーレ
ーザのビームをシリンドリカルレンズ、石英凹レンズお
よび石英凸レンズなどの組み合わせにより拡大平行ビー
ムに整形し、ストライプパターンのマスクに通した後、
石英凸レンズにより基板上にストライプパターンの焦点
を結ばせる。この際生じる困難は、拡大平行ビームにし
たときに一様な強度に整形する必要があり、そのために
は高性能なエキシマーレーザが必要となる。また、基板
上へのストライプパターンの強度分布は、反応管壁の汚
れに敏感である。従って、再現性よく活性層の成長速度
を制御するためには、反応管の汚れを成長の度ごとに除
く必要がある。これは、成長炉のメンテナンスの上から
極めて工数を要する工程となり、実用上問題がある。
【００１０】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、本発明は、ウィンドウ構造を備え
た半導体レーザの新しい構造および製造方法を得ること
を目的としたものである。
めになされたもので、本発明は、ウィンドウ構造を備え
た半導体レーザの新しい構造および製造方法を得ること
を目的としたものである。
【００１１】本発明の具体的目的は、共振器端面の劣化
が抑制された長寿命の半導体レーザを提供することにあ
る。
が抑制された長寿命の半導体レーザを提供することにあ
る。
【００１２】本発明の他の課題は、高信頼動作が可能な
半導体レーザを提供することにある。
半導体レーザを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、ＧａＡｓ基板上に、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層
を含むダブルヘテロ接合層を設けてなり、かつ共振器端
面近傍に活性層のバンドギャップ（以下Ｅｇと記す）が
共振器内部領域の活性層のＥｇより大なるウィンドウ領
域を有するウィンドウ型歪量子井戸半導体レーザにおい
て、共振器内部領域の導波路がダブルヘテロ構造の堆積
方向に向かって凸型ストライプ状になめらかに湾曲した
活性層の稜線に沿って形成され、かつウィンドウ領域の
導波路がダブルヘテロ構造の堆積方向に向かって凸状ス
トライプ状になめらかに湾曲した活性層の稜線の側方
の、面方位が基板の面方位から少なくとも４度の角度で
傾いた活性層に沿って形成されてなる。
は、ＧａＡｓ基板上に、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層
を含むダブルヘテロ接合層を設けてなり、かつ共振器端
面近傍に活性層のバンドギャップ（以下Ｅｇと記す）が
共振器内部領域の活性層のＥｇより大なるウィンドウ領
域を有するウィンドウ型歪量子井戸半導体レーザにおい
て、共振器内部領域の導波路がダブルヘテロ構造の堆積
方向に向かって凸型ストライプ状になめらかに湾曲した
活性層の稜線に沿って形成され、かつウィンドウ領域の
導波路がダブルヘテロ構造の堆積方向に向かって凸状ス
トライプ状になめらかに湾曲した活性層の稜線の側方
の、面方位が基板の面方位から少なくとも４度の角度で
傾いた活性層に沿って形成されてなる。
【００１４】本発明の半導体レーザの製造方法は、Ｉｎ
ＧａＡｓ歪量子井戸活性層が積層される下地層に、活性
層に形成されるストライプ状導波路領域のうちの共振器
内部領域に対応させて凸型の矩形ストライプを形成する
とともに、上記ストライプ状導波路領域のうちの共振器
端面近傍部に対応させて共振器内部における矩形ストラ
イプの上面よりも高い位置に上面を持つ矩形ストライプ
を、導波路の中心線から矩形ストライプの幅のおよそ半
分だけずれた位置に形成する工程と、以上の工程を経た
形状基板をエッチングすることによって得られるなめら
かな曲面を持った基板上に、有機金属気相成長法により
ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を含む半導体層を積層す
る工程と、を包含してなる。
ＧａＡｓ歪量子井戸活性層が積層される下地層に、活性
層に形成されるストライプ状導波路領域のうちの共振器
内部領域に対応させて凸型の矩形ストライプを形成する
とともに、上記ストライプ状導波路領域のうちの共振器
端面近傍部に対応させて共振器内部における矩形ストラ
イプの上面よりも高い位置に上面を持つ矩形ストライプ
を、導波路の中心線から矩形ストライプの幅のおよそ半
分だけずれた位置に形成する工程と、以上の工程を経た
形状基板をエッチングすることによって得られるなめら
かな曲面を持った基板上に、有機金属気相成長法により
ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を含む半導体層を積層す
る工程と、を包含してなる。
【００１５】また本発明によれば、ＧａＡｓ基板上に、
ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を含むダブルヘテロ接合
層を設けてなり、かつ共振器端面近傍に活性層のバンド
ギャップ（以下Ｅｇと記す）が共振器内部領域の活性層
のＥｇより大なるウィンドウ領域を有するウィンドウ型
歪量子井戸半導体レーザの製造方法において、凸状スト
ライプ状になめらかに湾曲した活性層の稜線に沿って共
振器内部の導波路を形成すること、及び基板方位から傾
斜した稜線側方に沿ってウィンドウ領域の導波路を形成
することを含むことを特徴とする半導体レーザの製造方
法が得られる。
ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を含むダブルヘテロ接合
層を設けてなり、かつ共振器端面近傍に活性層のバンド
ギャップ（以下Ｅｇと記す）が共振器内部領域の活性層
のＥｇより大なるウィンドウ領域を有するウィンドウ型
歪量子井戸半導体レーザの製造方法において、凸状スト
ライプ状になめらかに湾曲した活性層の稜線に沿って共
振器内部の導波路を形成すること、及び基板方位から傾
斜した稜線側方に沿ってウィンドウ領域の導波路を形成
することを含むことを特徴とする半導体レーザの製造方
法が得られる。
【００１６】
【作用】本発明は、ＧａＡｓ基板に格子整合した化合物
半導体結晶上にＩｎＧａＡｓ歪層をＭＯＶＰＥによって
結晶成長させる場合、ＩｎＧａＡｓ歪層の直前の成長表
面がなめらかな凸構造を持つ場合に形成される歪層から
の発光スペクトルのピーク波長の面内分布において、凸
部のピーク波長は平坦部のそれよりも長波長となり、凸
部頂点と平坦部の間の領域の（００１）面方位からの傾
斜角が大きい領域のピーク波長は平坦部のそれよりも短
波長となる現象を利用する。この現象は、以下に示す実
験により確かめられた。すなわち、（００１）ＧａＡｓ
半導体基板上に、幅１００μｍ、高さ８μｍ、［１−１
０］が長手方向のメサストライプを形成したのち、Ｂｒ
とメタノールの混合エッチング液に１５分間浸した後
に、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）を用いて平坦部
で４ｎｍ厚となる設定のＩｎ0.24Ｇａ0.76Ａｓ歪量子井
戸層を含む半導体多層膜を成長し、凸状ストライプ表面
上に形成された歪量子井戸層からの発光スペクトルを調
べた。図２は、平坦部を基準とした高さ分布、および発
光スペクトルのピーク波長を、凸状ストライプの稜線か
らの距離に対してプロットしたものである。平坦部での
発光ピーク波長が９５５ｎｍであるのに対し、凸状スト
ライプの稜線上では９８０ｎｍと長波長となり、稜線か
ら３５〜６０μｍ離れた傾斜領域（傾斜角度４度〜６
度）では、９３０〜９４０ｎｍと短波長となった。稜線
上と傾斜領域の間のバンドギャップ差は約４０〜５０ｍ
ｅＶであった。この実験結果に基づき、凸状ストライプ
の稜線が凸状ストライプの側方傾斜領域へとなめらかに
接続した表面上に半導体レーザの共振器を形成して、後
者の側方傾斜領域で劈開することにより、端面でのバン
ドギャップと共振器内部のバンドギャップ差が４０ｍｅ
Ｖ以上であるウィンドウレーザを得ることができる。
半導体結晶上にＩｎＧａＡｓ歪層をＭＯＶＰＥによって
結晶成長させる場合、ＩｎＧａＡｓ歪層の直前の成長表
面がなめらかな凸構造を持つ場合に形成される歪層から
の発光スペクトルのピーク波長の面内分布において、凸
部のピーク波長は平坦部のそれよりも長波長となり、凸
部頂点と平坦部の間の領域の（００１）面方位からの傾
斜角が大きい領域のピーク波長は平坦部のそれよりも短
波長となる現象を利用する。この現象は、以下に示す実
験により確かめられた。すなわち、（００１）ＧａＡｓ
半導体基板上に、幅１００μｍ、高さ８μｍ、［１−１
０］が長手方向のメサストライプを形成したのち、Ｂｒ
とメタノールの混合エッチング液に１５分間浸した後
に、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）を用いて平坦部
で４ｎｍ厚となる設定のＩｎ0.24Ｇａ0.76Ａｓ歪量子井
戸層を含む半導体多層膜を成長し、凸状ストライプ表面
上に形成された歪量子井戸層からの発光スペクトルを調
べた。図２は、平坦部を基準とした高さ分布、および発
光スペクトルのピーク波長を、凸状ストライプの稜線か
らの距離に対してプロットしたものである。平坦部での
発光ピーク波長が９５５ｎｍであるのに対し、凸状スト
ライプの稜線上では９８０ｎｍと長波長となり、稜線か
ら３５〜６０μｍ離れた傾斜領域（傾斜角度４度〜６
度）では、９３０〜９４０ｎｍと短波長となった。稜線
上と傾斜領域の間のバンドギャップ差は約４０〜５０ｍ
ｅＶであった。この実験結果に基づき、凸状ストライプ
の稜線が凸状ストライプの側方傾斜領域へとなめらかに
接続した表面上に半導体レーザの共振器を形成して、後
者の側方傾斜領域で劈開することにより、端面でのバン
ドギャップと共振器内部のバンドギャップ差が４０ｍｅ
Ｖ以上であるウィンドウレーザを得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１８】まず、図１を用いて、本発明の半導体レー
ザの実施の形態を説明する。図１（ａ）−（ｃ）は、本
発明の実施の形態におけるウィンドウ型ＩｎＧａＡｓ歪
量子井戸レーザの主要断面図である。図１（ａ）におい
て、本発明の半導体レーザは、ｎ型ＧａＡｓ基板（ドー
パント：Ｓｉ，濃度：３×１０18ｃｍ-3）１０２上に
０．５μｍ厚のｎ型ＧａＡｓバッファ層（ドーパント：
Ｓｉ，濃度：１×１０18ｃｍ-3）１０３、２μｍ厚のｎ
型Ａｌ0.33Ｇａ0.67Ａｓクラッド層（ドーパント：Ｓ
ｉ，濃度：１×１０18ｃｍ-3）１０４、５０ｎｍ厚のノ
ンドープＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ組成傾斜層／５ｎｍ−Ｇａ
Ａｓバリア／４ｎｍ−Ｉｎ0.24Ｇａ0.76Ａｓ歪量子井戸
／５０ｎｍ−ＧａＡｓバリア／４ｎｍ−Ｉｎ0.24Ｇａ
0.76Ａｓ歪量子井戸／５０ｎｍ−ＧａＡｓバリア／５０
ｎｍ厚のノンドープＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ組成傾斜層から
なる２重量子井戸ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｃｏｎ
ｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
構造１０５と［１−１０］方向に幅２μｍのメサ形状リ
ッジ型に形成された１．５μｍ厚のｐ型Ａｌ0.33Ｇａ
0.67Ａｓクラッド層（ドーパント：Ｍｇ，濃度：１×１
０18ｃｍ-3）１０６およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層
（ドーパント：Ｍｇ，濃度：５×１０18ｃｍ-3）１０７
からなり、リッジの両側はｎ型Ａｌ0.65Ｇａ0.35Ａｓ電
流ブロック層（ドーパント：Ｓｉ，濃度：１×１０18ｃ
ｍ-3）１０８とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層（ドーパン
ト：Ｓｉ，濃度：１×１０18ｃｍ-3）１０９で埋め込ま
れている。図１（ｂ）において、導波路は共振器内部領
域とウィンドウ領域の２つの領域に分けることができ、
前者領域において活性層は（００１）面に平行であり、
後者領域において活性層は（００１）面からなめらかに
屈曲して端面に近づくにつれて［１−１０］方向への傾
斜角は０に近づいている。共振器内部領域とウィンドウ
領域の間の活性層の高さのずれは１μｍ以内であり、屈
曲部の曲率半径は２ｍｍ以上となっている。共振器内部
領域内のａ−ａ′の沿った断面は図１（ａ）に同一であ
り、２重量子井戸ＳＣＨ構造１０５は成長方向に向かっ
て凸状に湾曲しており、導波路はその頂点付近に形成さ
れている。ウィンドウ領域の端面近傍ｃ−ｃ′に沿った
断面において、２重量子井戸ＳＣＨ構造１０５は、図１
（ｃ）に示すように（００１）面からの［１１０］方向
への傾斜角が大きくなっており、傾斜角が最大の部分付
近（傾斜角約６度）に導波路が形成されている。図２で
示したように、共振器内部領域の活性層は凸状ストライ
プの頂点近傍に形成されているのでＰＬピーク波長は９
８０ｎｍで、ウィンドウ領域の活性層は凸状ストライプ
の側方部の（００１）面方位からの傾斜角度が６度と最
も大きい位置に形成されているのでＰＬピーク波長は９
３０ｎｍと短くなり、バンドギャップ差約５０ｍｅＶが
得られる構造となっている。また、活性層の（００１）
面からの傾斜角度は、共振器内部領域での０度から端面
部の６度にいたるまでなだらかに変化しているので、傾
斜角の変化による導波損失は低く抑えられている。ま
た、導波路の中心に位置する活性層の高さが共振器内部
から端面部にいたるまで緩やかに屈曲しているが、その
曲率半径は２ｍｍ以上であるので、屈曲部の導波損失は
低く抑えられている。
ザの実施の形態を説明する。図１（ａ）−（ｃ）は、本
発明の実施の形態におけるウィンドウ型ＩｎＧａＡｓ歪
量子井戸レーザの主要断面図である。図１（ａ）におい
て、本発明の半導体レーザは、ｎ型ＧａＡｓ基板（ドー
パント：Ｓｉ，濃度：３×１０18ｃｍ-3）１０２上に
０．５μｍ厚のｎ型ＧａＡｓバッファ層（ドーパント：
Ｓｉ，濃度：１×１０18ｃｍ-3）１０３、２μｍ厚のｎ
型Ａｌ0.33Ｇａ0.67Ａｓクラッド層（ドーパント：Ｓ
ｉ，濃度：１×１０18ｃｍ-3）１０４、５０ｎｍ厚のノ
ンドープＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ組成傾斜層／５ｎｍ−Ｇａ
Ａｓバリア／４ｎｍ−Ｉｎ0.24Ｇａ0.76Ａｓ歪量子井戸
／５０ｎｍ−ＧａＡｓバリア／４ｎｍ−Ｉｎ0.24Ｇａ
0.76Ａｓ歪量子井戸／５０ｎｍ−ＧａＡｓバリア／５０
ｎｍ厚のノンドープＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ組成傾斜層から
なる２重量子井戸ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｃｏｎ
ｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
構造１０５と［１−１０］方向に幅２μｍのメサ形状リ
ッジ型に形成された１．５μｍ厚のｐ型Ａｌ0.33Ｇａ
0.67Ａｓクラッド層（ドーパント：Ｍｇ，濃度：１×１
０18ｃｍ-3）１０６およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層
（ドーパント：Ｍｇ，濃度：５×１０18ｃｍ-3）１０７
からなり、リッジの両側はｎ型Ａｌ0.65Ｇａ0.35Ａｓ電
流ブロック層（ドーパント：Ｓｉ，濃度：１×１０18ｃ
ｍ-3）１０８とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層（ドーパン
ト：Ｓｉ，濃度：１×１０18ｃｍ-3）１０９で埋め込ま
れている。図１（ｂ）において、導波路は共振器内部領
域とウィンドウ領域の２つの領域に分けることができ、
前者領域において活性層は（００１）面に平行であり、
後者領域において活性層は（００１）面からなめらかに
屈曲して端面に近づくにつれて［１−１０］方向への傾
斜角は０に近づいている。共振器内部領域とウィンドウ
領域の間の活性層の高さのずれは１μｍ以内であり、屈
曲部の曲率半径は２ｍｍ以上となっている。共振器内部
領域内のａ−ａ′の沿った断面は図１（ａ）に同一であ
り、２重量子井戸ＳＣＨ構造１０５は成長方向に向かっ
て凸状に湾曲しており、導波路はその頂点付近に形成さ
れている。ウィンドウ領域の端面近傍ｃ−ｃ′に沿った
断面において、２重量子井戸ＳＣＨ構造１０５は、図１
（ｃ）に示すように（００１）面からの［１１０］方向
への傾斜角が大きくなっており、傾斜角が最大の部分付
近（傾斜角約６度）に導波路が形成されている。図２で
示したように、共振器内部領域の活性層は凸状ストライ
プの頂点近傍に形成されているのでＰＬピーク波長は９
８０ｎｍで、ウィンドウ領域の活性層は凸状ストライプ
の側方部の（００１）面方位からの傾斜角度が６度と最
も大きい位置に形成されているのでＰＬピーク波長は９
３０ｎｍと短くなり、バンドギャップ差約５０ｍｅＶが
得られる構造となっている。また、活性層の（００１）
面からの傾斜角度は、共振器内部領域での０度から端面
部の６度にいたるまでなだらかに変化しているので、傾
斜角の変化による導波損失は低く抑えられている。ま
た、導波路の中心に位置する活性層の高さが共振器内部
から端面部にいたるまで緩やかに屈曲しているが、その
曲率半径は２ｍｍ以上であるので、屈曲部の導波損失は
低く抑えられている。
【００１９】次に、本発明の半導体レーザの製造方法の
第１の実施の形態を図３および図４を用いて説明する。
図３（ａ）−（ｄ）は製造工程を示す図、図４（ａ）−
（ｃ）は製造工程の１時点における主要断面図である。
図３（ａ）のように３０１のｎ型ＧａＡｓ単結晶基板
に、レジストマスク３０２およびアンモニア系エッチン
グ液をもちいて、［１１０］方向に幅１２０μｍ、高さ
４μｍのストライプ同士のピッチ６００μｍのメサスト
ライプを形成する。つぎにレジストマスク３０２を除去
した後、図３（ｂ）に示すように、［１−１０］方向に
幅１００μｍのストライプ状レジストマスク３０３を形
成する。ただし、このレジストマスクは、メサストライ
プ上で湾曲しており、ストライプマスク３０３の中心線
が最大で５０μｍずれている。レジストマスク３０３お
よびアンモニア系エッチング液を用いて、高さ８μｍの
メサストライプを形成する。次にレジストマスク３０３
を除去した後、（Ｂｒ＋メタノール）系エッチング液を
用いて深さ１０μｍエッチングする。エッチング後の、
Ａ−Ａ′に沿った基板断面を図４（ａ）に示す。この断
面に生じる表面段差は、１μｍ以内に納められている。
エッチング後のＢ−Ｂ′に沿った基板断面を図４（ｂ）
に示す。この断面に見られる基板表面はなめらかな凸形
状となっており、Ａ−Ａ′に沿って凸形状の稜線とな
る。エッチング後のＣ−Ｃ′に沿った基板断面を図４
（ｃ）に示す。この断面に見られる基板表面は、Ａ−
Ａ′に沿って凸形状の側方部となっており、（００１）
面から［１１０］方位への傾斜が６度となっている。
第１の実施の形態を図３および図４を用いて説明する。
図３（ａ）−（ｄ）は製造工程を示す図、図４（ａ）−
（ｃ）は製造工程の１時点における主要断面図である。
図３（ａ）のように３０１のｎ型ＧａＡｓ単結晶基板
に、レジストマスク３０２およびアンモニア系エッチン
グ液をもちいて、［１１０］方向に幅１２０μｍ、高さ
４μｍのストライプ同士のピッチ６００μｍのメサスト
ライプを形成する。つぎにレジストマスク３０２を除去
した後、図３（ｂ）に示すように、［１−１０］方向に
幅１００μｍのストライプ状レジストマスク３０３を形
成する。ただし、このレジストマスクは、メサストライ
プ上で湾曲しており、ストライプマスク３０３の中心線
が最大で５０μｍずれている。レジストマスク３０３お
よびアンモニア系エッチング液を用いて、高さ８μｍの
メサストライプを形成する。次にレジストマスク３０３
を除去した後、（Ｂｒ＋メタノール）系エッチング液を
用いて深さ１０μｍエッチングする。エッチング後の、
Ａ−Ａ′に沿った基板断面を図４（ａ）に示す。この断
面に生じる表面段差は、１μｍ以内に納められている。
エッチング後のＢ−Ｂ′に沿った基板断面を図４（ｂ）
に示す。この断面に見られる基板表面はなめらかな凸形
状となっており、Ａ−Ａ′に沿って凸形状の稜線とな
る。エッチング後のＣ−Ｃ′に沿った基板断面を図４
（ｃ）に示す。この断面に見られる基板表面は、Ａ−
Ａ′に沿って凸形状の側方部となっており、（００１）
面から［１１０］方位への傾斜が６度となっている。
【００２０】ついで、上記のなめらかな形状にエッチン
グされたｎ−ＧａＡｓ基板３０１上に、図３（ｃ）に示
す通り（図３（ｂ）におけるＢ−Ｂ′の断面で示す）、
０．５μｍ厚のｎ型ＧａＡｓバッファ層３０４、２μｍ
厚のｎ型Ａｌ0.33Ｇａ0.67Ａｓクラッド層３０５、５０
ｎｍ厚のノンドープＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ組成傾斜層／５
ｎｍ−ＧａＡｓバリア／４ｎｍ−Ｉｎ0.24Ｇａ0.76Ａｓ
歪量子井戸／５ｎｍ−ＧａＡｓバリア／４ｎｍ−１ｎ
0.24Ｇａ0.76Ａｓ歪量子井戸／５ｎｍ−ＧａＡｓバリア
／５０ｎｍ厚のノンドープＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ組成傾斜
層からなる２重量子井戸ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅｄ
Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ）構造３０６、１．５μｍ厚のｐ型Ａｌ0.33Ｇａ
0.67Ａｓクラッド層３０７および０．５μｍ厚のｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層３０８をＭＯＶＰＥ装置を用いて成
長する。ついで、Ａ−Ａ′の稜線に沿って幅２μｍのス
トライプ状にＳｉＯ2 ３０９とレジストのマスクを形成
した後、反応性イオンビームエッチングによりメサスト
ライプを形成する。レジストを剥離したのち、選択成長
により、メサストライプの両側をｎ型Ａｌ0.65Ｇａ0.35
Ａｓ電流ブロック層３１０とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック
層３１１で埋め込む。ついで、ＳｉＯ2 のマスク３０９
を除去し、ｐ側電極３１２を形成し、基板側を７０μｍ
の厚さに研磨したのち、ｎ側電極３１３を形成してする
ことにより、図３（ｄ）に示す半導体レーザウェハが完
成する。図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ′に沿ってウェハを
劈開し、共振器端面とし、前端面に低反射コート、後端
面に高反射コートを施すことにより、本発明の半導体レ
ーザは完成する。
グされたｎ−ＧａＡｓ基板３０１上に、図３（ｃ）に示
す通り（図３（ｂ）におけるＢ−Ｂ′の断面で示す）、
０．５μｍ厚のｎ型ＧａＡｓバッファ層３０４、２μｍ
厚のｎ型Ａｌ0.33Ｇａ0.67Ａｓクラッド層３０５、５０
ｎｍ厚のノンドープＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ組成傾斜層／５
ｎｍ−ＧａＡｓバリア／４ｎｍ−Ｉｎ0.24Ｇａ0.76Ａｓ
歪量子井戸／５ｎｍ−ＧａＡｓバリア／４ｎｍ−１ｎ
0.24Ｇａ0.76Ａｓ歪量子井戸／５ｎｍ−ＧａＡｓバリア
／５０ｎｍ厚のノンドープＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ組成傾斜
層からなる２重量子井戸ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅｄ
Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ）構造３０６、１．５μｍ厚のｐ型Ａｌ0.33Ｇａ
0.67Ａｓクラッド層３０７および０．５μｍ厚のｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層３０８をＭＯＶＰＥ装置を用いて成
長する。ついで、Ａ−Ａ′の稜線に沿って幅２μｍのス
トライプ状にＳｉＯ2 ３０９とレジストのマスクを形成
した後、反応性イオンビームエッチングによりメサスト
ライプを形成する。レジストを剥離したのち、選択成長
により、メサストライプの両側をｎ型Ａｌ0.65Ｇａ0.35
Ａｓ電流ブロック層３１０とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック
層３１１で埋め込む。ついで、ＳｉＯ2 のマスク３０９
を除去し、ｐ側電極３１２を形成し、基板側を７０μｍ
の厚さに研磨したのち、ｎ側電極３１３を形成してする
ことにより、図３（ｄ）に示す半導体レーザウェハが完
成する。図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ′に沿ってウェハを
劈開し、共振器端面とし、前端面に低反射コート、後端
面に高反射コートを施すことにより、本発明の半導体レ
ーザは完成する。
【００２１】以下に本発明の半導体レーザの製造方法の
第２の実施の形態を図５を用いて説明する。ｎ型（００
１）ＧａＡｓ基板５０１上に、選択成長のためのＳｉＯ
2 マスク５０２を形成する。共振器内部領域において
は、マスク幅３０μｍと狭く、２本のマスクの間隔が１
０μｍと広い。それに対し、ウィンドウ領域ではマスク
幅が７０μｍと広く、間隔は５μｍと狭い。ウィンドウ
領域と共振器内部領域の間の長さ１００μｍの遷移領域
は、マスク幅、マスク間隔ともになめらかに変化して両
側の領域に接続している。このマスクパターンを施した
基板上に、ＭＯＶＰＥ選択成長により、マスクパターン
以外の領域にｎ型ＧａＡｓ層５０３を成長する。共振器
内部領域の２本のマスク間での成長層厚が、３μｍであ
るのに対し、ウィンドウ領域のマスク間の成長層厚が６
μｍとなる。ついで、選択成長マスク５０２を除去した
後、Ｂｒとメタノールの混合エッチング液を用いて、８
μｍエッチングすることにより、歪量子井戸レーザの層
構造を成長する直前のなめらかな凹凸表面を持ったウェ
ハが準備できる。図５におけるＡ−Ａ′に沿った直線上
においては、エッチング後には、共振器内部からウィン
ドウ領域にかけて高さのずれは、１μｍ以内であり、
（００１）からの傾斜角は、０度からなめらかに６度ま
で変化している。以後は前述の本発明の半導体レーザの
製造方法の第１の実施の形態と同一の製造工程を経て、
本発明のウィンドウレーザが完成する。
第２の実施の形態を図５を用いて説明する。ｎ型（００
１）ＧａＡｓ基板５０１上に、選択成長のためのＳｉＯ
2 マスク５０２を形成する。共振器内部領域において
は、マスク幅３０μｍと狭く、２本のマスクの間隔が１
０μｍと広い。それに対し、ウィンドウ領域ではマスク
幅が７０μｍと広く、間隔は５μｍと狭い。ウィンドウ
領域と共振器内部領域の間の長さ１００μｍの遷移領域
は、マスク幅、マスク間隔ともになめらかに変化して両
側の領域に接続している。このマスクパターンを施した
基板上に、ＭＯＶＰＥ選択成長により、マスクパターン
以外の領域にｎ型ＧａＡｓ層５０３を成長する。共振器
内部領域の２本のマスク間での成長層厚が、３μｍであ
るのに対し、ウィンドウ領域のマスク間の成長層厚が６
μｍとなる。ついで、選択成長マスク５０２を除去した
後、Ｂｒとメタノールの混合エッチング液を用いて、８
μｍエッチングすることにより、歪量子井戸レーザの層
構造を成長する直前のなめらかな凹凸表面を持ったウェ
ハが準備できる。図５におけるＡ−Ａ′に沿った直線上
においては、エッチング後には、共振器内部からウィン
ドウ領域にかけて高さのずれは、１μｍ以内であり、
（００１）からの傾斜角は、０度からなめらかに６度ま
で変化している。以後は前述の本発明の半導体レーザの
製造方法の第１の実施の形態と同一の製造工程を経て、
本発明のウィンドウレーザが完成する。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、以上述べてきたよう
に、端面の光学損傷を抑制することができ、従って高出
力動作が可能であり、ストライプ幅１μｍあたりの光出
力が７５ｍＷを超える、すなわち２μｍのストライプ幅
で１５０ｍＷ以上の動作出力を必要とするファイバアン
プ励起用の光源として使用できる。
に、端面の光学損傷を抑制することができ、従って高出
力動作が可能であり、ストライプ幅１μｍあたりの光出
力が７５ｍＷを超える、すなわち２μｍのストライプ幅
で１５０ｍＷ以上の動作出力を必要とするファイバアン
プ励起用の光源として使用できる。
【図１】（ａ）は、本発明のウィンドウレーザの共振器
内部の断面層構造図である。（ｂ）は、本発明のウィン
ドウレーザの導波路の中心線ｂ−ｂ′に沿った断面層構
造図である。（ｃ）は、本発明のウィンドウレーザの端
面近傍の断面層構造図である。
内部の断面層構造図である。（ｂ）は、本発明のウィン
ドウレーザの導波路の中心線ｂ−ｂ′に沿った断面層構
造図である。（ｃ）は、本発明のウィンドウレーザの端
面近傍の断面層構造図である。
【図２】本発明のウィンドウレーザの作用を説明するた
めの実験結果を表す図である。
めの実験結果を表す図である。
【図３】（ａ）は本発明のウィンドウレーザの製造方法
の第１の実施の形態を説明する図である。（ｂ）は本発
明のウィンドウレーザの製造方法の第１の実施の形態を
説明する図である。（ｃ）は本発明のウィンドウレーザ
の製造方法の第１の実施の形態を説明する図である。
（ｄ）は本発明のウィンドウレーザの製造方法の第１の
実施の形態を説明する図である。
の第１の実施の形態を説明する図である。（ｂ）は本発
明のウィンドウレーザの製造方法の第１の実施の形態を
説明する図である。（ｃ）は本発明のウィンドウレーザ
の製造方法の第１の実施の形態を説明する図である。
（ｄ）は本発明のウィンドウレーザの製造方法の第１の
実施の形態を説明する図である。
【図４】（ａ）は、本発明のウィンドウレーザ製造方法
の第１の実施の形態におけるＧａＡｓ基板の主要断面図
である。（ｂ）は、本発明のウィンドウレーザ製造方法
の第１の実施の形態におけるＧａＡｓ基板の主要断面図
である。（ｃ）は、本発明のウィンドウレーザ製造方法
の第１の実施の形態におけるＧａＡｓ基板の主要断面図
である。
の第１の実施の形態におけるＧａＡｓ基板の主要断面図
である。（ｂ）は、本発明のウィンドウレーザ製造方法
の第１の実施の形態におけるＧａＡｓ基板の主要断面図
である。（ｃ）は、本発明のウィンドウレーザ製造方法
の第１の実施の形態におけるＧａＡｓ基板の主要断面図
である。
【図５】本発明のウィンドウレーザ製造方法の第２の製
造工程を説明する図である。
造工程を説明する図である。
【図６】（ａ）は、従来のウィンドウレーザの導波路の
断面層構造図である。（ｂ）は、従来のウィンドウレー
ザの導波路の中心線ｂ−ｂ′に沿った断面層構造図であ
る。
断面層構造図である。（ｂ）は、従来のウィンドウレー
ザの導波路の中心線ｂ−ｂ′に沿った断面層構造図であ
る。
１０１ ｎ側電極 １０２ ｎ型ＧａＡｓ基板 １０３ ｎ型ＧａＡｓバッファ層 １０４ ｎ型Ａｌ0.33Ｇａ0.67Ａｓクラッド層 １０５ ２重量子井戸ＳＣＨ構造 １０６ ｐ型Ａｌ0.33Ｇａ0.67Ａｓクラッド層 １０７ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 １０８ ｎ型Ａｌ0.65Ｇａ0.35Ａｓ電流ブロック層 １０９ ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層 １１０ ｐ側電極 ３０１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ３０２ レジストマスク ３０３ レジストマスク ３０４ ｎ型ＧａＡｓバッファ層 ３０５ ｎ型Ａｌ0.33Ｇａ0.67Ａｓクラッド層 ３０６ ２重量子井戸ＳＣＨ構造 ３０７ ｐ型Ａｌ0.33Ｇａ0.67Ａｓクラッド層 ３０８ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 ３０９ ＳｉＯ2 マスク ３１０ ｎ型Ａｌ0.65Ｇａ0.35Ａｓ電流ブロック層 ３１１ ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層 ３１２ ｐ側電極 ３１３ ｎ側電極 ４０１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ５０１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ５０２ ＳｉＯ2 マスク ５０３ ｎ型ＧａＡｓ層 ６０１ ｎ側電極 ６０２ ｎ型ＧａＡｓ基板 ６０３ ｎ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層 ６０４ ＭＱＷ活性層 ６０５ ｐ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層 ６０６ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 ６０７ ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層 ６０８ ｐ側電極 ６０９ 弱い紫外光を照射した領域 ６１０ 強い紫外光を照射した領域
Claims (3)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板上に、ＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸活性層を含むダブルヘテロ接合層を設けてなり、か
つ共振器端面近傍に活性層のバンドギャップ（以下Ｅｇ
と記す）が共振器内部領域の活性層のＥｇより大なるウ
ィンドウ領域を有するウィンドウ型歪量子井戸半導体レ
ーザにおいて、共振器内部領域の導波路がダブルヘテロ
構造の堆積方向に向かって凸型ストライプ状になめらか
に湾曲した活性層の稜線に沿って形成され、かつウィン
ドウ領域の導波路がダブルヘテロ構造の堆積方向に向か
って凸状ストライプ状になめらかに湾曲した活性層の稜
線の側方の、面方位が基板の面方位から少なくとも４度
の角度で傾いた活性層に沿って形成されてなることを特
徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層が積層さ
れる下地層に、活性層に形成されるストライプ状導波路
領域のうちの共振器内部領域に対応させて、凸型の矩形
ストライプを形成するとともに、上記ストライプ状導波
路領域のうちの共振器端面近傍部に対応させて、共振器
内部における矩形ストライプの上面よりも高い位置に上
面を持つ矩形ストライプを、導波路の中心線から矩形ス
トライプの幅のおよそ半分だけずれた位置に形成する工
程と、以上の工程を経た形状基板をエッチングすること
によって得られるなめらかな曲面を持った基板上に、有
機金属気相成長法によりＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層
を含む半導体層を積層する工程と、を包含する半導体レ
ーザの製造方法。 - 【請求項３】 ＧａＡｓ基板上に、ＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸活性層を含むダブルヘテロ接合層を設けてなり、か
つ共振器端面近傍に活性層のバンドギャップ（以下Ｅｇ
と記す）が共振器内部領域の活性層のＥｇより大なるウ
ィンドウ領域を有するウィンドウ型歪量子井戸半導体レ
ーザの製造方法において、凸状ストライプ状になめらか
に湾曲した活性層の稜線に沿って共振器内部の導波路を
形成すること、及び基板方位から傾斜した稜線側方に沿
ってウィンドウ領域の導波路を形成することを含むこと
を特徴とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005399A JP2836675B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005399A JP2836675B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199784A true JPH09199784A (ja) | 1997-07-31 |
| JP2836675B2 JP2836675B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=11610079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8005399A Expired - Fee Related JP2836675B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2836675B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011114214A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| CN116505367A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-07-28 | 杭州温米芯光科技发展有限公司 | 一种半导体结构及制造方法 |
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1996
- 1996-01-17 JP JP8005399A patent/JP2836675B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2011114214A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2836675B2 (ja) | 1998-12-14 |
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