JPH11112096A

JPH11112096A - 半導体レーザ装置およびこれを用いた光通信システム

Info

Publication number: JPH11112096A
Application number: JP10091219A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kito; 雅弘鬼頭; Masato Ishino; 正人石野; Yasushi Matsui; 康松井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】広い温度範囲にわたって低しきい値電流およ
び高スロープ効率特性を有する半導体レーザ装置を提供
する。【解決手段】ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＧａＡｓ
バッファ層２、ｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐクラッド層１５、
ｎ型ＧａＡｓ光閉じこめ層４、活性層５、ｐ型ＧａＡｓ
光閉じこめ層６、ｐ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐクラッド層１
６が積層されている。ｎ型クラッド層３、ｎ型光閉じ込
め層、活性層５、ｐ型光閉じ込め層、ｐ型クラッド層を
含む積層構造はエッチングにより共振器方向にストライ
プ状に伸びたメサ状に形成されている。活性層はＧａＡ
ｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２から形成されて
おり、発振波長が１．３μｍ近傍となるようにＩｎＮＡ
ｓＰ井戸層１２の組成比並びに層厚が設定されている。
このような構成とすることにより、ＧａＡｓ障壁層１１
とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導帯側のバンドオフセッ
トを２００ｍｅＶ以上とし、周囲温度の上昇に対して電
子の閉じ込めが十分に行われ、特性が劣化しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用光源に適
した半導体レーザ装置およびこれを用いた光通信システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光通信用の光源に用いられてきた
半導体レーザ装置には、基板としてＩｎＰ基板を採用
し、活性層の材料としてはＩｎＧａＡｓＰ混晶を用いて
きた。これは、ＩｎＧａＡｓＰ混晶が光ファイバの低損
失帯である１．３μｍ帯並びに１．５５μｍ帯にバンド
ギャップエネルギーを持つためである。

【０００３】光通信用半導体レーザ装置の従来例を図１
０に示す。

【０００４】図１０の半導体レーザ装置は、ｎ型ＩｎＰ
基板１０１と、基板１０１上に設けられたメサ状積層構
造とを具備している。このメサ状積層構造は、ｎ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ光閉じ込め層１０２、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
１０３およびｐ型ＩｎＰクラッド層１０４を含んでい
る。メサ状積層構造の両側には、ｐ型ＩｎＰ電流ブロッ
ク層１０５およびｎ型ＩｎＰ電流ブロック層１０６が埋
め込まれている。これらの電流ブロック層とメサ状積層
構造を覆うようにｐ型ＩｎＰ埋め込み層１０７およびｐ
型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１０８が設けられてい
る。ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１０８の上には、
ストライプ状の開口部を持つ絶縁膜１０９が堆積されて
おり、その上にＡｎ/Ｚｎ電極１１０およびＴｉ/Ａｕ電
極１１１が設けられている。基板１０１の裏面にはＡｕ
/Ｓｎ電極１１２が設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示すようなＩ
ｎＧａＡｓＰ/ＩｎＰ系の半導体レーザ装置は、周囲温
度の変化に対してしきい値電流および発光効率が大きく
変化するという問題点を有していた。このため、ペルチ
ェ素子などによって半導体レーザ装置の温度を一定に保
つなどの対応措置が採られてきた。しかしながら、この
ことはレーザモジュールの価格を上げる要因の一つにな
っていた。

【０００６】ＩｎＧａＡｓＰ/ＩｎＰ系の半導体レーザ
装置の特性が周囲温度の変化に対して大きく変化する理
由には、伝導帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）が非常
に小さいことが挙げられる。これを図１１（ａ）から
（ｃ）を用いて説明する。

【０００７】図１１（ａ）および（ｂ）は活性層が障壁
層と井戸層からなる量子井戸構造を持つ場合を示してい
る。障壁層と井戸層のΔＥｃが約１００ｍｅＶと小さい
場合、低温では図１１（ａ）に示すように、電子は発光
領域である井戸層内に十分に閉じ込められるが、周囲温
度が上昇すると、図１１（ｂ）に示すように、熱エネル
ギーによって電子が発光領域である井戸層から容易にオ
ーバーフローし、発光に寄与しなくなる。このため、図
１１（ｃ）に示すようにしきい値電流は増大し、スロー
プ効率が低下する。

【０００８】ＩｎＧａＡｓＰ/ＩｎＰ系の半導体レーザ
装置ではΔＥｃが約１００ｍｅＶであり、ＡｌＧａＡｓ
/ＧａＡｓ系の半導体レーザ装置ではΔＥｃが２００〜
３００ｍｅＶあるのに対して非常に小さくなっている。

【０００９】本発明はかかる問題に鑑みてなされたもの
であって、その主な目的は、広い温度範囲にわたって低
しきい値電流および高スロープ効率特性を有する半導体
レーザ装置およびこれを含む光通信システムを提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板またはＳ
ｉ基板に格子整合するＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜
１、０≦y＜１）層を活性層に用い、それによって、光
通信用の波長帯域で発振し、かつ、ΔＥｃを２００ｍｅ
Ｖ以上とする構成を実現している。

【００１１】本発明の第１の半導体レーザ装置は、請求
項１に記載されるように、ＧａＡｓ基板と前記ＧａＡｓ
基板上に形成された積層構造とを具備する半導体レーザ
装置であって、前記積層構造は発光のための活性層を含
んでおり、前記活性層は、前記ＧａＡｓ基板に格子整合
するＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層
を含んでいる。

【００１２】これにより、ＧａＡｓ基板を用いた長距離
光通信用（バンドギャップエネルギーが１．１〜１．６
μｍ帯）の半導体レーザが実現できる。これは、ＧａＡ
ｓ基板に格子整合するＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜
１、０≦y＜１）層のバンドギャップエネルギーがボー
イング効果によって減少し、１．１〜１．６μｍ帯のレ
ーザ発振に最適な値を示すためである。また、ボーイン
グ効果によるＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y
＜１）層の伝導帯レベルの低下が価電子帯レベルの低下
よりも顕著なため、前記積層構造内において、ΔＥｃを
２００ｍｅＶ以上に増加させることが可能となる。その
結果、環境温度や半導体レーザ装置自身の温度の上昇に
よってキャリアのエネルギーが増加しても、活性層から
あふれ出るキャリア数の上昇は抑制され、温度特性に優
れた性能を発揮する。

【００１３】請求項２に記載されるように、請求項１に
おいて、前記活性層は、井戸層および障壁層で構成され
る量子井戸構造を有しており、前記井戸層が前記ＩｎＮ
_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層から形成さ
れていることが好ましい。

【００１４】これにより、井戸層内のキャリアは量子力
学的な波動として振る舞い、より少ない注入電流でレー
ザ発信を達成することができる。

【００１５】請求項３に記載されるように、請求項２に
おいて、前記障壁層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡ
ｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰおよびＩｎＧａＰからな
る群から選択されたいずれかの材料から形成されてもよ
い。

【００１６】請求項４に記載されるように、請求項１に
おいて、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置する
前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性層の上
方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッド層お
よびコンタクト層とを更に含んでおり、前記コンタクト
層の上には前記コンタクト層に対してストライプ状領域
において接触する電極が配置されてもよい。

【００１７】これにより、注入電流がストライプ状領域
に狭窄され、キャリアの横方向閉じこめが実現する。

【００１８】請求項５に記載されるように、請求項４に
おいて、前記積層構造のうち、前記基板とは異なる伝導
型の前記クラッド層および前記コンタクト層を含む部分
はリッジ状に加工されていてもよい。

【００１９】これにより、リッジ部分とその両側の部分
との間において、実効屈折率が横方向に変化し、光の横
方向閉じこめが実現する。

【００２０】請求項６に記載されるように、請求項１に
おいて、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置する
前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性層の上
方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッド層と
を更に含んでおり、前記基板とは異なる伝導型のクラッ
ド層はリッジ状部分を有しており、前記リッジ状部分の
両側には、前記基板と同じ伝導型の電流ブロック層が配
置され、前記電流ブロック層の上には、前記基板とは異
なる伝導型の埋め込み層が配置されている。

【００２１】これにより、キャリアおよび光の閉じこめ
が実現し、電流ブロック層の働きで無効電流が低減す
る。

【００２２】請求項７に記載されるように、請求項４か
ら６において、前記クラッド層は、ＧａＡｓ、ＡｌＧａ
Ａｓ、ＩｎＧａＰおよびＩｎＧａＡｓＰからなる群から
選択されたいずれかの材料から形成されていてもよい。

【００２３】請求項８に記載されるように、請求項６に
おいて、前記クラッド層、電流ブロック層および前記埋
め込み層は、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、Ｉ
ｎＧａＡｓＰからなる群から選択されたいずれかの材料
から形成されていてもよい。

【００２４】請求項９に記載されるように、請求項１に
おいて、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置する
前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性層の上
方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッド層と
を備えており、前記基板とは異なる伝導型のクラッド層
の上方に配置された、前記基板と同じ伝導型の電流ブロ
ック層と、前記電流ブロック層の上部に配置された前記
基板とは異なる伝導型の埋め込み層とを更に具備し、前
記埋め込み層の一部がストライプ状領域において前記基
板とは異なる伝導型のクラッド層と接触していてもよ
い。

【００２５】これにより、キャリアおよび光の閉じこめ
が実現し、電流ブロック層の働きで無効電流が低減す
る。

【００２６】請求項１０に記載されるように、請求項９
において、前記クラッド層、前記電流ブロック層および
前記埋め込み層がＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ
およびＩｎＧａＡｓＰからなる群から選択されたいずれ
かの材料から形成されていてもよい。

【００２７】請求項１１に記載されるように、請求項１
において、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置す
る前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性層の
上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッド層
およびコンタクト層とを備えており、前記ＧａＡｓ基板
の一部と、前記クラッド層および前記活性層とを含む部
分がメサに加工されており、前記メサの両側が前記基板
と異なる伝導型の第１電流ブロック層と前記基板と同じ
伝導型の第２電流ブロック層とで埋め込まれ、前記第２
電流ブロック層の上部に前記基板とは異なる伝導型の埋
め込み層が配置されていてもよい。

【００２８】これにより、異なる伝導型の２層の電流ブ
ロック層がメサへ注入電流を狭窄し、キャリアおよび光
の閉じこめを効率よく実現し、無効電流が低減する。

【００２９】請求項１２に記載されるように、請求項１
１において、前記クラッド層、前記電流ブロック層およ
び前記埋め込み層がＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａ
Ｐ、およびＩｎＧａＡｓＰからなる群から選択されたい
ずれかの材料か形成されていてもよい。

【００３０】請求項１３に記載されるように、請求項１
において、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置す
る前記基板と同じ伝導型の半導体多層膜鏡と、前記活性
層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型の半導体
多層膜鏡とを含んでおり、前記一対の半導体積層構造は
垂直共振器を構成しており、前記共振器内で生成された
レーザ光は前記基板に垂直な方向に取り出されてもよ
い。

【００３１】これにより、光通信に適した波長帯のレー
ザ光を放射する面発光型の半導体レーザが実現する。

【００３２】請求項１４に記載されるように、請求項１
３において、前記一対の半導体多層膜鏡の少なくとも一
方がＡｌＡｓとＧａＡｓの積層構造を有していてもよ
い。

【００３３】これにより、高反射率多層膜ミラーをＧａ
Ａｓ基板上に成長することが可能となり、高性能の面発
光レーザを提供することができる。

【００３４】請求項１５に記載されるように、請求項１
３において、前記一対の半導体多層膜鏡の少なくとも一
方がＡｌＧａＡｓとＧａＡｓの積層構造を有していても
よい。

【００３５】本発明の他の半導体レーザ装置は、請求項
１６に記載されるように、ＧａＰ基板と前記ＧａＰ基板
上に形成された積層構造とを具備する半導体レーザ装置
であって、前記積層構造は発光のための活性層を含んで
おり、前記活性層は、前記ＧａＰ基板に格子整合するＩ
ｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含ん
でいる。

【００３６】これにより、ＧａＰ基板を用いた長距離光
通信用（バンドギャップエネルギーが１．１〜１．６μ
ｍ帯）の半導体レーザが実現する。これは、ＧａＰ基板
に格子整合するＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦
y＜１）層のバンドギャップエネルギーがボーイング効
果によって減少し、１．１〜１．６μｍ帯のレーザ発振
に最適な値を示すためである。また、ボーイング効果に
よるＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層
の伝導帯レベルの低下が価電子帯レベルの低下よりも顕
著なため、前記積層構造内において、ΔＥｃを２００ｍ
ｅＶ以上に増加することができる。ＧａＰの格子定数は
ＧａＡｓの格子定数よりも小さく、よりバンドギャップ
エネルギーの大きな材料を用いることを可能ならしめ
る。バンドギャップエネルギーの大きな材料でＩｎＮ_x
Ａｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）から形成されて
いる層を挟み込めば、更にΔＥｃを大きくすることがで
きる。

【００３７】請求項１７に記載されるように、請求項１
６において、前記活性層は、井戸層および障壁層で構成
される量子井戸構造を有しており、前記井戸層が前記Ｉ
ｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層から形
成されていることが好ましい。

【００３８】これにより、井戸層内のキャリアは量子力
学的な波動として振る舞い、より少ない注入電流でレー
ザ発信を達成することができる。

【００３９】請求項１８に記載されるように、請求項１
７において、前記障壁層は、ＧａＮ_x'Ａｓ_y'Ｐ_1-x'-y’
（０＜x’＜１、０≦y’＜１）から形成されていてもよ
い。

【００４０】請求項１９に記載されるように、請求項１
６において、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置
する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性層
の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッド
層およびコンタクト層とを更に含んでおり、前記コンタ
クト層の上には前記コンタクト層に対してストライプ状
領域において接触する電極が配置されていてもよい。

【００４１】これにより、注入電流がストライプ状領域
に狭窄され、キャリアの横方向閉じこめが実現する。

【００４２】請求項２０に記載されるように、請求項１
９において、前記積層構造のうち、前記基板とは異なる
伝導型の前記クラッド層および前記コンタクト層を含む
部分はリッジ状に加工されていてもよい。

【００４３】これにより、リッジ部分とその両側の部分
との間において、実効屈折率が横方向に変化し、光の横
方向閉じこめが実現する。

【００４４】請求項２１に記載されるように、請求項１
６において、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置
する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性層
の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッド
層とを更に含んでおり、前記基板とは異なる伝導型のク
ラッド層はリッジ状部分を有しており、前記リッジ状部
分の両側には、前記基板と同じ伝導型の電流ブロック層
が配置され、前記電流ブロック層の上には、前記基板と
は異なる伝導型の埋め込み層が配置されていてもよい。

【００４５】これにより、キャリアおよび光の閉じこめ
が実現し、電流ブロック層の働きで無効電流が低減す
る。

【００４６】請求項２２に記載されるように、請求項１
９から２０において、前記クラッド層は、ＧａＰから形
成されていもよい。

【００４７】請求項２３に記載されるように、請求項２
１において、前記クラッド層、電流ブロック層および前
記埋め込み層はＧａＰから形成されていもよい。

【００４８】請求項２４に記載されるように、請求項１
６において、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置
する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性層
の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッド
層とを備えており、前記基板とは異なる伝導型のクラッ
ド層の上方に配置されれた、前記基板と同じ伝導型の電
流ブロック層と、前記電流ブロック層の上部に配置され
た前記基板とは異なる伝導型の埋め込み層とを更に具備
し、前記埋め込み層の一部がストライプ状領域において
前記基板とは異なる伝導型のクラッド層と接触していて
もよい。

【００４９】請求項２５に記載されるように、請求項２
４において、前記クラッド層、前記電流ブロック層およ
び前記埋め込み層はＧａＰから形成されていてもよい。

【００５０】請求項２６に記載されるように、請求項１
６において、前記積層構造は、前記活性層の下方に位置
する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性層
の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッド
層およびコンタクト層とを備えており、前記ＧａＰ基
板、前記クラッド層、前記活性層を含む積層構造がメサ
状に加工されており、前記メサの両側が前記基板と異な
る伝導型の第１電流ブロック層と前記基板と同じ伝導型
の第２電流ブロック層とで埋め込まれ、前記第２電流ブ
ロック層の上部に前記基板とは異なる伝導型の埋め込み
層が配置されていてもよい。

【００５１】これにより、異なる伝導型の２層の電流ブ
ロック層がメサへ注入電流を狭窄し、キャリアおよび光
の閉じこめを効率よく実現し、無効電流が低減する。

【００５２】請求項２７に記載されるように、請求項２
６において、前記クラッド層、前記電流ブロック層およ
び前記埋め込み層がＧａＰから形成されていてもよい。

【００５３】本発明の更に他の半導体レーザ装置は、請
求項２８に記載されているように、Ｓｉ基板と前記Ｓｉ
基板上に形成された積層構造とを具備する半導体レーザ
装置であって、前記積層構造は発光のための活性層を含
んでおり、前記活性層は、前記Ｓｉ基板に格子整合する
ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含
んでいる。

【００５４】これにより、Ｓｉ基板を用いた長距離光通
信用（バンドギャップエネルギーが１．１〜１．６μｍ
帯）の半導体レーザが実現できる。これは、Ｓｉ基板に
格子整合するＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y
＜１）層のバンドギャップエネルギーがボーイング効果
によって減少し、１．１〜１．６μｍ帯のレーザ発振に
最適な値を示すためである。また、ボーイング効果によ
るＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層の
伝導帯レベルの低下が価電子帯レベルの低下よりも顕著
なため、前記積層構造内において、ΔＥｃを２００ｍｅ
Ｖ以上に増加させることが可能となる。その結果、環境
温度や半導体レーザ装置自身の温度の上昇によってキャ
リアのエネルギーが増加しても、活性層からあふれ出る
キャリア数の上昇は抑制され、温度特性に優れた性能を
発揮する。

【００５５】特に、Ｓｉ基板を用いていることにより、
トランジスタ等の半導体集積回路要素とともに、単一の
基板上に半導体レーザ装置を集積することが可能とな
る。

【００５６】請求項２９に記載されるように、請求項２
８において、前記活性層は、井戸層および障壁層で構成
される量子井戸構造を有しており、前記井戸層が前記Ｉ
ｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層である
ことが好ましい。これにより、井戸層内のキャリアは量
子力学的な波動として振る舞い、より少ない注入電流で
レーザ発信を達成することができる。

【００５７】なお、障壁層のバンドギャップエネルギー
はクラッド層のそれよりも小さい必要がある。本発明の
光通信システムは、請求項１から２９のいずれかに記載
される半導体レーザ装置を含む。

【００５８】本発明の他の半導体レーザ装置は、ＧａＡ
ｓ基板と前記ＧａＡｓ基板上に形成された積層構造とを
具備する半導体レーザ装置であって、前記積層構造は、
発光のための活性層を含んでおり、前記活性層は、Ｉｎ
Ｎ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含んで
おり、前記活性層に電流を注入するためのトランジスタ
が前記ＧａＡｓ基板上に集積されている。

【００５９】本発明の他の半導体レーザ装置は、Ｓｉ基
板と前記Ｓｉ基板上に形成された積層構造とを具備する
半導体レーザ装置であって、前記積層構造は、発光のた
めの活性層を含んでおり、前記活性層は、ＩｎＮ_xＡｓ_y
Ｐ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含んでおり、前
記活性層に電流を注入するためのトランジスタが前記Ｓ
ｉ基板上に集積されている。

【００６０】本発明の更に他の半導体レーザ装置は、Ｓ
ｉ基板と前記Ｓｉ基板上に形成された積層構造とを具備
する半導体レーザ装置であって、前記積層構造は、発光
のための活性層を含んでおり、前記活性層は、ＩｎＮ_x
Ａｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含んでお
り、前記活性層から放射されたレーザ光を受け取る光フ
ァイバを支持するための凹部が前記Ｓｉ基板上に設けら
れている。

【００６１】前記Ｓｉ基板の前記溝によって前記光ファ
イバの少なくとも一部が支持されていてもよい。

【００６２】前記活性層に電流を注入するためのトラン
ジスタが前記Ｓｉ基板上に集積されていることが好まし
い。

【００６３】本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、
ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含
む積層構造を半導体基板上に形成する工程と、前記積層
構造をパターニングして、レーザ共振器及び反射面を形
成する工程と、前記半導体基板にトランジスタを形成す
る工程と、を包含する。

【００６４】前記活性層から放射されたレーザ光を受け
取る光ファイバを支持するための凹部を前記半導体基板
に形成する工程を更に包含してもよい。

【００６５】前記光ファイバの少なくとも一部を前記半
導体基板の前記凹部に配置する工程を更に包含してもよ
い。

【００６６】

【発明の実施の形態】III―Ｖ族化合物半導体のバンド
ギャップエネルギーと格子定数との関係を図９（ａ）に
示す。ＩｎＰとＩｎＮの混晶であるＩｎＮ_xＰ_1-x（０＜
x＜１）（以下、簡単に「ＩｎＮＰ」と称することがあ
る）は、そこに含まれるＮ（窒素）とＰ（リン）の組成
比率を適切に選択することによって、ＩｎＮＰの格子定
数を、ＧａＡｓ、ＧａＰおよびＳｉの格子定数に一致さ
せることが可能である。

【００６７】しかしながら、ＩｎＰにＮを加えてゆく
と、得られる三元混晶のバンドギャップエネルギーは、
ＩｎＮのバンドギャップエネルギーに近づくように線形
的に増加すると予想されるため、光通信に適したバンド
ギャップエネルギー（発振波長：１．１〜１．６μｍ
帯）からは外れてゆくと考えられてきた。このため、Ｉ
ｎＧａＡｓＰまたはＩｎＰＡｓを半導体レーザの活性層
材料として用いる場合は、ＩｎＰ基板が使用され、あえ
てＩｎＰの格子定数よりも小さな格子定数を持つ材料か
らなる基板を採用することはなかった。

【００６８】本発明者は、ＩｎＰにＮを加えてゆくか、
またはＩｎＮにＰを加えてゆくと、図９（ａ）に示すよ
うに、バンドギャップエネルギーが減少すること（ボー
イング現象）を見いだした。このため、格子定数をＧａ
Ａｓ、ＧａＰおよびＳｉにを一致させるようにＮを添加
した場合でも、バンドギャップエネルギーはＩｎＰおよ
びＩｎＮのそれよりも小さな値となり、光通信に用いら
れる１．１〜１．６μｍ帯となる。

【００６９】本発明者の見いだしたバンドギャップエネ
ルギーのボーイング効果は主に伝導帯で生じるため、２
００ｍｅＶ以上の非常に大きなΔＥｃが実現可能であ
る。このことを図９（ｂ）を参照しながら説明する。図
９（ｂ）は、ＩｎＰとＩｎＮＰのバンド構造を示してい
る。図９（ｂ）に示すように、ＩｎＰに７０％以下のＮ
を加えてＩｎＮＰにした場合、ＩｎＰのバンドギャップ
エネルギー（Ｅｇ（ＩｎＰ））よりもＩｎＮＰのバンド
ギャップエネルギー（Ｅｇ（ＩｎＮＰ））の方が小さく
なる。更に、価電子帯側のエネルギー（Ｅｖ）はほとん
ど変化せずに、伝導帯側のエネルギー（Ｅｃ）がＮの添
加により小さくなる。このようなＩｎＮＰ層をＧａＡ
ｓ、ＧａＰまたはＡｌＧａＡｓ層で挟み込めば、２００
ｍｅＶ以上の大きなΔＥｃを実現することが可能とな
る。特にＧａＡｓ基板を用いる場合、ＩｎＰ基板上には
結晶成長できないＡｌＧａＡｓ層を成長させることがで
き、これらの層をクラッド層や障壁層に使用することを
可能ならしめる。その結果、ＩｎＰ基板を用いた場合よ
りも、さらにキャリアの閉じこめに適した構成が実現で
きる。

【００７０】なお、ＩｎＰ、ＩｎＮおよびＩｎＡｓの混
晶であるＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０＜y＜
１）（以下、簡単に「ＩｎＮＡｓＰ」と称する）も、Ｉ
ｎＮＰと同様に、ＧａＡｓ、ＧａＰおよびＳｉと格子定
数を一致させることが可能であり、バンドギャップエネ
ルギーについても１．１〜１．６μｍ帯の値を示すよう
にすることが可能である。ＩｎＮＡｓＰは、Ｐ、Ｎおよ
びＡｓの比率を適宜選択することにより、ＩｎＮＰの場
合よりも広い範囲で格子定数とバンドギャップエネルギ
ーの両方を制御することが可能である。

【００７１】なお、本願明細書では、「ＩｎＮＰ」と
「ＩｎＮＡｓＰ」とを併せて、ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ
_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）と表記する。以下に、
添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

【００７２】（第１の実施形態）図１（ａ）は本発明の
第１の実施形態による半導体レーザ装置を前面から見た
図である。この半導体レーザ装置の発振波長は１．３μ
ｍ近傍である。

【００７３】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基
板１と、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に設けられた積層構造と
を具備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＡｓバッフ
ァ層（厚さ１μｍ）２、ｎ型Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓクラッ
ド層（厚さ１．５μｍ）３、ｎ型ＧａＡｓ光閉じこめ層
（厚さ１００ｎｍ）４、活性層５、ｐ型ＧａＡｓ光閉じ
こめ層（厚さ１００ｎｍ）６、ｐ型Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓ
クラッド層（中央部の厚さ２．０μｍ）７、ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層（厚さ１μｍ）８を、ｎ型ＧａＡｓ基板
１の側から、この順序で含んでいる。本実施形態では、
クラッド層７の一部がエッチングによって除去されるこ
とにより、レーザ光の横モードを調整するためのストラ
イプ状リッジ構造が形成されている。積層構造の上部、
より詳細にはｐ型クラッド層７の上にはＳｉO₂絶縁膜４
９が堆積され、その上にｐ側電極９が配置されている。
ｐ側電極９は、ＳｉO₂絶縁膜４９に設けられたストライ
プ状開口部を介してコンタクト層８と接触している。ｎ
型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極１０が形成されて
いる。

【００７４】活性層５の拡大図を図１（ｂ）に示す。活
性層５は、一対のＧａＡｓ障壁層１１がＩｎＮＡｓＰ井
戸層１２を挟み込む量子井戸構造を有している。レーザ
の発振波長が１．３μｍ近傍となるように、ＩｎＮＡｓ
Ｐ井戸層１２の組成比並びに層厚が設定されている。ま
た、ＩｎＮＡｓＰ井戸層１１にはＧａＡｓに対して−
１．５％から＋１．５％の格子歪が加えられている。

【００７５】このような構成を採用することにより、Ｇ
ａＡｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導帯側
のバンドオフセット（ΔＥｃ）を２００ｍｅＶ以上と
し、価電子帯側の、バンドオフセット（ΔＥｖ）を１０
０ｍｅＶ以下とすることが可能である。そのため、周囲
温度の上昇に対して電子の閉じ込めが十分に行われ、特
性が劣化しない。

【００７６】本実施形態では井戸層１２にＩｎＮＡｓＰ
を用いているが、これがＩｎＮＰであっても同様な効果
を得ることできる。また、活性層５内の井戸数は一つで
あるが、二つ以上であってもよい（多重量子井戸の採
用）。

【００７７】障壁層１１および光閉じ込め層４または６
の材料にはＧａＡｓを用いているが、その代わりにＩｎ
ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＡｓおよびＡｌＧａ
ＩｎＰのうちいずれかを用いてもよい。光閉じ込め層４
または６は一種類の材料から形成されているが、ＩｎＧ
ａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＡｓおよびＡｌＧａＩ
ｎＰのうちからバンドギャップエネルギーの異なる２種
類以上の材料から形成されてもよい。クラッド層３まは
た７の材料にＡｌＧａＡｓを用いているが、ＧａＡｓに
格子整合するＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰまたはＡｌＧ
ａＩｎＰのうちいずれかを用いてもよい。

【００７８】更に、本実施形態の発振波長は１．３μｍ
帯であるが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても良
い。

【００７９】本実施形態はファブリペロー型のレーザで
あるが、活性層近傍（例えば活性層近傍の基板）に回折
格子を形成した分布帰還型半導体レーザ装置（ＤＦＢレ
ーザ）に本発明を適用してもよい。

【００８０】（第２の実施形態）図２（ａ）は本発明の
第２の実施形態によるの半導体レーザ装置を前面から見
た図である。この半導体レーザ装置の発振波長は１．３
μｍ近傍である。

【００８１】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基
板１とｎ型ＧａＡｓ基板１上に設けられた積層構造とを
具備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＡｓバッフ
ァ層（厚さ１μｍ）２、ｎ型Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓクラッ
ド層（厚さ１．５μｍ）３、ｎ型ＧａＡｓ光閉じこめ層
（厚さ１００ｎｍ）４、活性層５、ｐ型ＧａＡｓ光閉じ
こめ層（厚さ１００ｎｍ）６、ｐ型Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓ
クラッド層（厚さ０．１５μｍ）７を、基板１の側から
この順序で含んでいる。

【００８２】ｐ型クラッド層７上にはｎ型Ａｌ_0.6Ｇａ
_0.4Ａｓ電流ブロック層１３が積層されており、中央部
において電流ブロック層１３の一部がエッチングにより
除去され、ストライプ状の開口部が形成されている。電
流ブロック層１３の上部には、ｐ型Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓ
埋め込み層（厚さ２．０μｍ）１４とｐ型ＧａＡｓコン
タクト層（厚さ１μｍ）８が積層されている。埋め込み
層１４とクラッド層７とは、中央部において共振器方向
に延びるストライプ状領域で接触しており、電流はこの
部分を通して縦方向に流れる。このストライプ状領域の
幅は２．５μｍである。ｐ側電極９はコンタクト層８と
接触しており、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極
１０が形成されている。

【００８３】活性層５の拡大図を図２（ｂ）に示す。活
性層５は一対のＧａＡｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸
層１２から形成されている量子井戸構造を有しており、
発振波長が１．３μｍ近傍となるようにＩｎＮＡｓＰ井
戸層１２の組成比並びに層厚が設定されている。ＩｎＮ
ＡｓＰ井戸層１１にはＧａＡｓに対して−１．５％から
＋１．５％の格子歪が加えられている。

【００８４】このような構成を採用することにより、Ｇ
ａＡｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導帯側
のバンドオフセット（ΔＥｃ）を２００ｍｅＶ以上と
し、価電子帯側のバンドオフセット（ΔＥｖ）を１００
ｍｅＶ以下とすることが可能であり、周囲温度の上昇に
対して電子の閉じ込めが十分に行われ、特性が劣化しな
い。

【００８５】更に、実屈折導波構造となっており、安定
した単一横モード発振が実現可能である。また、本実施
形態では井戸層１１の材料にＩｎＮＡｓＰを用いている
が、これがＩｎＮＰであっても同様な効果を得ることが
可能である。

【００８６】また、井戸数は一つであるが、二つ以上で
あってもよい。また、障壁層および光閉じ込め層の材料
にはＧａＡｓを用いているが、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧ
ａＰ、ＡｌＧａＡｓおよびＡｌＧａＩｎＰのうちいずれ
を用いてもよい。

【００８７】また、光閉じ込め層は一種類の材料から形
成されているが、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧ
ａＡｓおよびＡｌＧａＩｎＰのうちからバンドギャップ
エネルギーの異なる２種類以上の材料から形成されても
よい。また、クラッド層にはＡｌＧａＡｓを用いている
が、ＧａＡｓに格子整合するＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａ
Ｐ、ＡｌＧａＩｎＰのうちいずれであってもよい。

【００８８】更に、本実施形態の発振波長は１．３μｍ
帯であるが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても良
い。

【００８９】また、本実施形態では、ファブリペロー型
のレーザとしているが、活性層近傍に回折格子を形成し
た（例えば活性層近傍の基板）分布帰還型半導体レーザ
装置（ＤＦＢレーザ）としてもよい。

【００９０】（第３の実施形態）図３（ａ）は本発明の
第３の実施形態による半導体レーザ装置を前面から見た
図である。この半導体レーザ装置の発振波長は１．３μ
ｍ近傍である。

【００９１】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基
板１とｎ型ＧａＡｓ基板１上に設けられた積層構造とを
具備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＡｓバッファ
層（不図示、厚さ１μｍ）、ｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐクラ
ッド層（１．５μｍ）１５、ｎ型ＧａＡｓ光閉じこめ層
（厚さ１００ｎｍ）４、活性層５、ｐ型ＧａＡｓ光閉じ
こめ層（厚さ１００ｎｍ）６、ｐ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ
クラッド層（厚さ０．２μｍ）１６を、ｎ型ＧａＡｓ基
板１の側からこの順序で含んでいる。ｎ型クラッド層
３、ｎ型光閉じ込め層４、活性層５、ｐ型光閉じ込め層
６、ｐ型クラッド層１６を含む多層膜がエッチングされ
ることにより、共振器方向に沿ってストライプ状に伸び
るメサが形成されている。

【００９２】このメサの両側には、ｐ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5
Ｐ電流ブロック層１７とｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ電流ブロ
ック層１８が積層されている。電流ブロック層１８およ
びｐ型クラッド層１６上には、ｐ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ
埋め込み層（厚さ２．０μｍ）１９、ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層（厚さ１μｍ）８が積層されている。電流はメ
サを通して縦方向に流れる。このメサの幅は１．５μｍ
である。ｐ側電極９はコンタクト層８と接触しており、
ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極１０が形成され
ている。

【００９３】活性層５の拡大図を図３（ｂ）に示す。活
性層５は、ＧａＡｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸層１
２から形成されており、発振波長が１．３μｍ近傍とな
るようにＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の組成比並びに層厚が
設定されている。また、ＩｎＮＡｓＰ井戸層１１にはＧ
ａＡｓに対して−１．５％から＋１．５％の格子歪が加
えられている。

【００９４】このような構成を採用することにより、Ｇ
ａＡｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導帯側
のバンドオフセット（ΔＥｃ）を２００ｍｅＶ以上と
し、価電子帯側の、バンドオフセット（ΔＥｖ）を１０
０ｍｅＶ以下とすることが可能であり、周囲温度の上昇
に対して電子の閉じ込めが十分に行われ、特性が劣化し
ない。更に、実屈折導波構造となっており、安定した単
一横モード発振が実現可能である。また、電流がメサ内
の活性層５のみに流れるため、発振に寄与しない電流成
分が大幅に低減でき、低しきい値電流特性が実現可能で
ある。

【００９５】本実施形態では、井戸層の材料にＩｎＮＡ
ｓＰを用いているが、これがＩｎＮＰであっても同様な
効果を得ることができる。また、井戸数は一つである
が、二つ以上であってもよい。また、障壁層および光閉
じ込め層の材料にはＧａＡｓを用いているが、ＩｎＧａ
ＡｓＰから形成してもよい。光閉じ込め層は一種類の材
料から形成されているが、ＩｎＧａＡｓＰで組成比の異
なる２種類以上の材料から形成されてもよい。また、ク
ラッド層にはＩｎＧａＰを用いているが、ＧａＡｓに格
子整合し、障壁層よりもバンドギャップエネルギーが大
きなＩｎＧａＡｓＰから形成してもよい。

【００９６】更に、本実施形態では発振波長は１．３μ
ｍ帯であるが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても
良い。また、本実施形態では、ファブリペロー型のレー
ザとしているが、活性層近傍に回折格子を形成した（例
えば活性層近傍の基板）分布帰還型半導体レーザ装置
（ＤＦＢレーザ）としてもよい。

【００９７】（第４の実施形態）図４（ａ）は本発明の
第４の実施形態による半導体レーザ装置（垂直共振器型
面発光レーザ）を上方から見た図であり、図４（ｂ）は
中央部における断面図である。本発明の半導体レーザ装
置の発振波長は１．３μｍ近傍である。

【００９８】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基
板１と、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に設けられた積層構造と
を具備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＡｓバッフ
ァ層（厚さ１μｍ）２、ｎ型半導体多層膜反射鏡２０、
ｎ型ＧａＡｓ光閉じこめ層（厚さ１００ｎｍ）４、活性
層５、ｐ型ＧａＡｓ光閉じこめ層（厚さ１００ｎｍ）
６、ｐ型半導体多層膜反射鏡２１、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層（厚さ１μｍ）８を、ｎ型ＧａＡｓ基板１の側か
らこの順序に含んでいる。

【００９９】ｐ型半導体多層膜反射鏡２１およびｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層８は、エッチングにより円形メサに
なっており、メサの直径は５０μｍである。

【０１００】ｐ型ＧａＡｓ光閉じこめ層６とｐ型半導体
多層膜反射鏡２１の間には、ＡｌＡｓ領域２２とＡｌ酸
化膜領域２３とで構成される電流狭窄構造が設けられて
いる。この電流狭窄層構造は、中央部の直径５μｍのＡ
ｌＡｓ領域２２と、このＡｌＡｓ領域２２を取り囲む電
気絶縁性のＡｌ酸化膜領域２３とに分かれている。電流
はＡｌＡｓ領域２２のみを通って活性層５に注入され
る。Ａｌ酸化膜領域２３は、ＡｌＡｓ層の周辺領域を選
択的に酸化することによって形成されている。

【０１０１】ｎ型半導体多層膜反射鏡２０はＡｌＡｓ層
とＧａＡｓ層とが交互にそれぞれ２８層だけ積層された
構造を有している。ｐ型半導体多層膜反射鏡２１はＡｌ
_0.67Ｇａ_0.37ＡｓとＧａＡｓが交互にそれぞれ３０層積
層された構造を有している。各層の厚さは１．３μｍ
で、全体の反射率がそれぞれ最大となるようになってい
る。

【０１０２】ｐ側電極９はコンタクト層８と接触してお
り、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極１０が形成
されている。円形のメサの下部に対応するｎ型ＧａＡｓ
基板１の裏面にはｎ側電極１０は形成されておらず、レ
ーザ光をｎ型ＧａＡｓ基板１から取り出す構造となって
いる。

【０１０３】活性層５の拡大図を図４（ｃ）に示す。活
性層５はＧａＡｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２
から形成されており、発振波長が１．３μｍ近傍となる
ようにＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の組成比並びに層厚が設
定されている。また、ＩｎＮＡｓＰ井戸層１１にはＧａ
Ａｓに対して−１．５％から＋１．５％の格子歪が加え
られている。

【０１０４】このような構成を採用することにより、Ｇ
ａＡｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導帯側
のバンドオフセット（ΔＥｃ）を２００ｍｅＶ以上と
し、価電子帯側のバンドオフセット（ΔＥｖ）を１００
ｍｅＶ以下とすることが可能であり、周囲温度の上昇に
対して電子の閉じ込めが十分に行われ、特性が劣化しな
い。更に、半導体多層膜反射鏡として非常に高い反射率
が得られるＡｌ(Ｇａ)Ａｓ/ＧａＡｓ多層膜を用いるこ
とが可能であり、低しきい値特性が実現可能である。従
来のようにＩｎＰ基板を用いる場合、Ａｌ(Ｇａ)Ａｓ/
ＧａＡｓ多層膜はＩｎＰ基板上に成長できないため、Ａ
ｌ(Ｇａ)Ａｓ/ＧａＡｓ多層膜ミラーをＩｎＰ基板に張
り付ける必要があった。しかし、本実施形態によれば、
ＧａＡｓ基板を使用しているため、反射率の高い多層膜
ミラーを持った面発光半導体レーザ装置を低コストで提
供することができる。

【０１０５】また、本実施形態では、井戸層５にＩｎＮ
ＡｓＰ層を用いているが、ＩｎＮＰ層を用いても同様な
効果を得ることができる。また、井戸数は一つである
が、二つ以上であってもよい。また、障壁層および光閉
じ込め層の材料にＧａＡｓを用いているが、ＩｎＧａＡ
ｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＡｓおよびＡｌＧａＩｎＰ
のうちいずれを用いてもよい。また、光閉じ込め層は一
種類の材料から形成されているが、ＩｎＧａＡｓＰ、Ｉ
ｎＧａＰ、ＡｌＧａＡｓおよびＡｌＧａＩｎＰのうちか
らバンドギャップエネルギーの異なる２種類以上の材料
から形成されてもよい。

【０１０６】更に、本実施形態では発振波長は１．３μ
ｍ帯であるが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても
良い。

【０１０７】（第５の実施形態）図５（ａ）は本発明の
第５の実施形態による半導体レーザ装置を前面から見た
図である。本発明の半導体レーザ装置はその発振波長が
１．３μｍ近傍である。

【０１０８】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＰ基板
２５と、ｎ型ＧａＰ基板２５上に設けられた積層構造と
を具備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＰクラッド
層（厚さ１．５μｍ）２６、ｎ型ＧａＮ_x'Ａｓ_y'Ｐ
_1-x'-y'（０＜x’＜１、０≦y’＜１）（以下、簡単に
「ＧａＮＡｓＰ」と称する）光閉じ込め層２７、活性層
２８、ｎ型ＧａＮＡｓＰ光閉じ込め層２９、ｐ型ＧａＰ
クラッド層（中央部の厚さ２．０μｍ）３０、ｐ型Ｇａ
Ｐコンタクト層（厚さ１μｍ）３１を、ｎ型ＧａＰ基板
２５の側からこの順序で含んでいる。

【０１０９】本実施形態では、クラッド層３０の一部が
エッチングによって除去されることにより、レーザ光の
横モードを調整するためのストライプ状リッジ構造が形
成されている。積層構造の上部、より詳細にはｐ型クラ
ッド層３０の上にＳｉO₂絶縁膜４９が堆積され、その上
にｐ側電極９が配置されている。ｐ側電極９は、ＳｉO₂
絶縁膜４９に設けられたストライプ状開口部を介してコ
ンタクト層８と接触している。ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏
面にはｎ側電極１０が形成されている。

【０１１０】活性層２８の拡大図を図５（ｂ）に示す。
活性層２８はＧａＮＡｓＰ障壁層３２とＩｎＮＡｓＰ井
戸層１２から形成されており、発振波長が１．３μｍ近
傍となるようにＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の組成比並びに
層厚が設定されている。また、ＩｎＮＡｓＰ井戸層１１
にはＧａＰに対して−１．５％から＋１．５％の格子歪
が加えられている。

【０１１１】このような構成を採用することにより、Ｇ
ａＮＡｓＰ障壁層３２とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導
帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）を５００ｍｅＶ以上
とし、ＧａＡｓ基板を用いた構造よりも大きくすること
が可能であり、周囲温度の上昇に対して電子の閉じ込め
が十分に行われ、特性が劣化しない。

【０１１２】また、本実施形態では、井戸層１２にＩｎ
ＮＡｓＰ層を用いているが、これがＩｎＮＰ層であって
も同様な効果を得ることが可能である。また、井戸数は
一つであるが、二つ以上であってもよい。また、光閉じ
込め層は一種類の材料から形成されているが、ＧａＮＡ
ｓＰで組成比の異なる２種類以上の材料から形成されて
もよい。

【０１１３】更に、本実施形態では発振波長は１．３μ
ｍ帯であるが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても
良い。また、本実施形態は、ファブリペロー型のレーザ
であるが、活性層近傍（例えば活性層近傍の基板）に回
折格子を形成した分布帰還型半導体レーザ装置（ＤＦＢ
レーザ）としてもよい。

【０１１４】（第６実施形態）図６（ａ）は本発明にお
ける実施形態６の半導体レーザ装置を前面から見た図で
ある。本発明の半導体レーザ装置はその発振波長が１．
３μｍ近傍である。

【０１１５】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＰ基板
２５と、ｎ型ＧａＰ基板２５上に形成された積層構造と
を具備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＰクラッド
層（厚さ１．５μｍ）２６、ｎ型ＧａＮＡｓＰ光閉じ込
め層２７、活性層２８、ｎ型ＧａＮＡｓＰ光閉じ込め層
２９、ｐ型ＧａＰクラッド層（厚さ０．１５μｍ）３０
を、基板の側からこの順序で含んでいる。ｐ型クラッド
層３０上には、ｎ型ＧａＰ電流ブロック層３３が積層さ
れており、中央部において電流ブロック層３３の一部が
エッチングにより除去されている。更に電流ブロック層
３３の上部にｐ型ＧａＰ埋め込み層（厚さ２．０μｍ）
３４、ｐ型ＧａＰコンタクト層（厚さ１μｍ）３１が
積層されている。中央部において埋め込み層３４とクラ
ッド層３０は共振器方向に沿って延びるストライプ状領
域にて直接に接触しており、電流はこの部分を通して縦
方向に流れる。このストライプ領域の幅は２．５μｍで
ある。ｐ側電極９はコンタクト層２９と接触しており、
ｎ型ＧａＰ基板２３の裏面にはｎ側電極１０が形成され
ている。

【０１１６】活性層２８の拡大図を図６（ｂ）に示す。

【０１１７】活性層２８はＧａＮＡｓＰ障壁層３２とＩ
ｎＮＡｓＰ井戸層１２から形成されており、発振波長が
１．３μｍ近傍となるようにＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の
組成比並びに層厚が設定されている。また、ＩｎＮＡｓ
Ｐ井戸層１１にはＧａＰに対して−１．５％から＋１．
５％の格子歪が加えられている。

【０１１８】このような構成を採用することにより、Ｇ
ａＮＡｓＰ障壁層３２とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導
帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）を５００ｍｅＶ以上
とし、ＧａＡｓ基板を用いた構造よりも大きくすること
が可能であり、周囲温度の上昇に対して電子の閉じ込め
が十分に行われ、特性が劣化しない。更に、電流狭窄が
効果的に実現でき、低しきい値電流が可能である。

【０１１９】また、本実施形態では井戸層にＩｎＮＡｓ
Ｐを用いているが、これがＩｎＮＰであっても同様な効
果を得ることが可能である。また、井戸数は一つである
が、二つ以上であってもよい。また、光閉じ込め層は一
種類の材料から形成されているが、ＧａＮＡｓＰで組成
比の異なる２種類以上の材料から形成されてもよい。

【０１２０】更に、本実施形態では発振波長は１．３μ
ｍ帯であるが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても
良い。また、本実施形態では、ファブリペロー型のレー
ザとしているが、活性層近傍に回折格子を形成した（例
えば活性層近傍の基板）分布帰還型半導体レーザ装置
（ＤＦＢレーザ）としてもよい。

【０１２１】（第７の実施形態）図７（ａ）は本発明に
おける実施の形態７の半導体レーザ装置を前面から見た
図である。本発明の半導体レーザ装置の発振波長は１．
３μｍ近傍である。

【０１２２】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＰ基板
２５と、ｎ型ＧａＰ基板２５上に形成された積層構造と
を具備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＰクラッド
層（厚さ１．５μｍ）２６、ｎ型ＧａＮＡｓＰ光閉じ込
め層２７、活性層２８、ｐ型ＧａＮＡｓＰ光閉じ込め層
２９、ｐ型ＧａＰクラッド層３０を、基板２５の側から
この順序で含んでいる。ｎ型クラッド層２６、ｎ型光閉
じ込め層２７、活性層２８、ｐ型光閉じ込め層２９、お
よびｐ型クラッド層３０を含む積層構造はエッチングに
より共振器方向にストライプ状に伸びたメサに加工され
ている。メサの両側にはｐ型ＧａＰ電流ブロック層３５
とｎ型ＧａＰ電流ブロック層３６が積層されている。電
流ブロック層３５およびｐ型クラッド層２６上にはｐ型
ＧａＰ埋め込み層（厚さ２．０μｍ）３７、ｐ型ＧａＰ
コンタクト層（厚さ１μｍ）３１が積層されている。電
流はメサを通して縦方向に流れる。このメサの幅は１．
５μｍである。ｐ側電極９はコンタクト層２９と接触し
ており、ｎ型ＧａＰ基板２５の裏面にはｎ側電極１０が
形成されている。

【０１２３】活性層２８の拡大図を図７（ｂ）に示す。
活性層２８はＧａＮＡｓＰ障壁層３２とＩｎＮＡｓＰ井
戸層１２から形成されており、発振波長が１．３μｍ近
傍となるようにＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の組成比並びに
層厚が設定されている。また、ＩｎＮＡｓＰ井戸層１１
にはＧａＰに対して−１．５％から＋１．５％の格子歪
が加えられている。

【０１２４】このような構成を採用することにより、Ｇ
ａＮＡｓＰ障壁層３２とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導
帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）を５００ｍｅＶ以上
とし、ＧａＡｓ基板を用いた構造よりも大きくすること
が可能であり、周囲温度の上昇に対して電子の閉じ込め
が十分に行われ、特性が劣化しない。更に、実屈折導波
構造となっており、安定した単一横モード発振が実現可
能である。また、電流がメサ構造内の活性層２８のみに
流れるため、発振に寄与しない電流成分が大幅に低減で
き、低しきい値電流特性が実現可能である。

【０１２５】また、本実施形態では井戸層にＩｎＮＡｓ
Ｐを用いているが、これがＩｎＮＰであっても同様な効
果を得ることが可能である。また、井戸数は一つである
が、二つ以上であってもよい。また、光閉じ込め層は一
種類の材料から形成されているが、ＧａＮＡｓＰで組成
比の異なる２種類以上の材料から形成されてもよい。

【０１２６】更に、本実施形態では発振波長は１．３μ
ｍ帯であるが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても
良い。また、本実施形態では、ファブリペロー型のレー
ザとしているが、活性層近傍に回折格子を形成した（例
えば活性層近傍の基板）分布帰還型半導体レーザ装置
（ＤＦＢレーザ）としてもよい。

【０１２７】（第８の実施形態）図８（ａ）は本発明に
おける実施の形態８の半導体レーザ装置を前面から見た
図である。本発明の半導体レーザ装置の発振波長は１．
３μｍ近傍である。

【０１２８】この半導体レーザ装置は、ｎ型Ｓｉ基板３
８と、ｎ型Ｓｉ基板３８上に形成された積層構造とを具
備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＮＰクラッド層
（厚さ１．５μｍ）３９、ｎ型ＩｎＧａＮＰ光閉じ込め
層４０、活性層４１、ｐ型ＩｎＧａＮＰ光閉じ込め層４
２、ｐ型ＧａＮＰクラッド層４３を、基板の側からこの
順序で含んでいる。ｎ型クラッド層３９、ｎ型光閉じ込
め層４０、活性層４１、ｐ型光閉じ込め層４２、ｐ型ク
ラッド層４３を含む積層構造はエッチングにより共振器
方向に沿ってストライプ状に伸びたメサに加工されてい
る。メサの両側にはｐ型ＧａＮＰ電流ブロック層４４と
ｎ型ＧａＮＰ電流ブロック層４５が積層されている。更
に、電流ブロック層４５およびｐ型クラッド層４３上に
はｐ型ＧａＮＰ埋め込み層（厚さ２．０μｍ）４６、ｐ
型ＧａＰコンタクト層（厚さ０．３μｍ）３１が積層さ
れている。電流はメサを通して縦方向に流れる。このメ
サの幅は１．５μｍである。ｐ側電極９はコンタクト層
３１と接触しており、ｎ型Ｓｉ基板３８の裏面にはｎ側
電極１０が形成されている。

【０１２９】活性層４１の拡大図を図８（ｂ）に示す。
活性層４１はＩｎＧａＮＰ障壁層４７とＩｎＮＡｓＰ井
戸層１２から形成されており、発振波長が１．３μｍ近
傍となるようにＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の組成比並びに
層厚が設定されている。また、ＩｎＮＡｓＰ井戸層１１
にはＧａＰに対して−１．５％から＋１．５％の格子歪
が加えられている。

【０１３０】このような構成を採用することにより、Ｉ
ｎＧａＮＰ障壁層４７とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導
帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）を５００ｍｅＶ以上
とし、ＧａＡｓ基板を用いた構造よりも大きくすること
が可能であり、周囲温度の上昇に対して電子の閉じ込め
が十分に行われ、特性が劣化しない。更に、実屈折導波
構造となっており、安定した単一横モード発振が実現可
能である。また、電流がメサ構造内の活性層４１のみに
流れるため、発振に寄与しない電流成分が大幅に低減で
き、低しきい値電流特性が実現可能である。更に、基板
にＳｉを用いているため、化合物半導体基板を用いた場
合と比較して、基板にかかるコストを大幅に削減可能で
ある。また、他の電子デバイスとの集積化も容易であ
る。

【０１３１】また、本実施形態では井戸層にＩｎＮＡｓ
Ｐを用いているが、これがＩｎＮＰであっても同様な効
果を得ることが可能である。また、井戸数は一つである
が、二つ以上であってもよい。また、光閉じ込め層は一
種類の材料から形成されているが、ＩｎＧａＮＰで組成
比の異なる２種類以上の材料から形成されてもよい。

【０１３２】更に、本実施形態では発振波長は１．３μ
ｍ帯であるが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても
良い。また、本実施形態では、ファブリペロー型のレー
ザとしているが、活性層近傍（例えば活性層近傍の基
板）に回折格子を形成した分布帰還型半導体レーザ装置
（ＤＦＢレーザ）としてもよい。

【０１３３】（第９の実施形態）図１２（ａ）は本発明
の第９の実施形態による半導体レーザ装置の断面斜視図
である。本実施形態の半導体レーザ装置は、分布帰還型
半導体レーザ装置（ＤＦＢレーザ）であり、その発振波
長は１．３μｍ近傍である。

【０１３４】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基
板１と、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に設けられた積層構造と
を具備している。この積層構造は、ｎ型ＧａＡｓバッフ
ァ層（厚さ１μｍ）２、ｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐクラッド
層（厚さ１．５μｍ）１５、ｎ型ＧａＡｓ光閉じこめ層
（厚さ１００ｎｍ）４、活性層５、ｐ型ＧａＡｓ光閉じ
こめ層（厚さ１００ｎｍ）６、ｐ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐク
ラッド層（厚さ０．２μｍ）１６を、ｎ型ＧａＡｓ基板
１の側から、この順序で含んでいる。ｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ
_0.5Ｐクラッド層１５、ｎ型ＧａＡｓ光閉じこめ層４、
活性層５、ｐ型ＧａＡｓ光閉じこめ層６、ｐ型Ｉｎ_0.5
Ｇａ_0.5Ｐクラッド層１６を含む多層構造部分は、共振
器方向にストライプ状に延びるメサを形成している。メ
サの両側には、ｐ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ電流ブロック層１
７とｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ電流ブロック層１８が積層さ
れている。電流ブロック層１８およびｐ型クラッド層１
６上には、ｐ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ埋め込み層（厚さ
２．０μｍ）１９、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（厚さ１
μｍ）８が積層されている。電流はメサを通して縦方向
に流れる。このメサの幅は１．５μｍである。ｐ側電極
９はコンタクト層８と接触しており、ｎ型ＧａＡｓ基板
１の裏面にはｎ側電極１０が形成されている。

【０１３５】更に本実施形態では、ｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5
Ｐクラッド層１５を堆積した後、ｎ型ＧａＡｓ光閉じこ
め層４を堆積する前に、回折格子４９をエッチングによ
り形成している。この回折格子４９は、レーザを単一軸
モードで安定的に発振させるように機能する。

【０１３６】活性層５の拡大図を図１２（ｂ）に示す。
活性層５は、一対のＧａＡｓ障壁層１１がＩｎＮＡｓＰ
井戸層１２を挟み込むよう構成を有している。発振波長
が１．３μｍ近傍となるようにＩｎＮＡｓＰ井戸層１２
の組成比並びに層厚が設定されている。また、ＩｎＮＡ
ｓＰ井戸層１１にはＧａＡｓに対して−１．５％から＋
１．５％の格子歪が加えられている。

【０１３７】このような構成を採用することにより、Ｇ
ａＡｓ障壁層１１とＩｎＮＡｓＰ井戸層１２の伝導帯側
のバンドオフセット（ΔＥｃ）を２００ｍｅＶ以上と
し、価電子帯側のバンドオフセット（ΔＥｖ）を１００
ｍｅＶ以下とすることが可能である。そのため、周囲温
度の上昇に対して電子の閉じ込めが十分に行われ、特性
が劣化しない。

【０１３８】本実施形態では井戸層１２にＩｎＮＡｓＰ
を用いているが、これがＩｎＮＰであっても同様な効果
を得ることできる。また、活性層５内の井戸数は一つで
あるが、二つ以上であってもよい。

【０１３９】障壁層１１および光閉じ込め層４または６
の材料にはＧａＡｓを用いているが、その代わりにＩｎ
ＧａＡｓＰであってもよい。光閉じ込め層４または６は
一種類の材料から形成されているが、ＩｎＧａＡｓＰで
組成比の異なる２種類以上の材料から形成されていても
よい。クラッド層３まはた７の材料にＡｌＧａＡｓを用
いているが、ＧａＡｓに格子整合し、バンドギャップエ
ネルギーの大きなＩｎＧａＡｓＰであってもよい。

【０１４０】本実施形態の発振波長は１．３μｍ帯であ
るが、１．５５μｍ帯およびそれ以外としても良い。

【０１４１】（第１０の実施形態）図１３は、上述の第
１の実施形態から第９の実施形態による半導体レーザ装
置を光源として用いた光通信システムの構成を示してい
る。

【０１４２】このシステムは、本発明による半導体レー
ザ装置５１と、半導体レーザ装置５１に電気信号を与
え、その強度変調を行う電気信号発生器５４と、半導体
レーザ装置５１から放射されるレーザ光（信号光）５６
を伝搬する光ファイバ５２と、半導体レーザ装置５１か
ら放射されるレーザ光５６を光ファイバ５２に集光する
レンズ５５と、光ファイバ５２を伝搬してきた信号光を
検出し、電気信号に変換する光検出器５３とを含んでい
る。このような構成により、音声信号、映像信号および
／またはデータを光ファイバを介して伝送することがで
きる。

【０１４３】本実施形態によれば、信号光源として採用
する半導体レーザ装置が広い温度範囲に渡って低しきい
値電流、高スロープ効率特性を実現するため、環境温度
に影響されにくい高品質の信号伝送が実現する。

【０１４４】なお、レンズは必ずしも不可欠の構成要素
ではない。

【０１４５】（第１１の実施形態）図１４は、本発明の
第１１の実施形態にかかる半導体レーザ装置を示してい
る。本実施形態の半導体レーザ装置は、同一半導体基板
上に集積されたレーザ部２０２とトランジスタ部２０３
とを備えている。

【０１４６】レーザ部２０２は、半絶縁性のＧａＡｓ基
板２０１上に形成された積層構造を有しており、その積
層構造は、ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜ｘ＜１、０≦ｙ
＜１)層を活性層として含む。具体的な構造としは、前
述した実施形態の半導体レーザ素子であれば何れの素子
の構造を採用しても良い。レーザの発振波長は１.１〜
１.６μｍ帯である。

【０１４７】レーザ部２０２に注入する電流を制御する
ため、トランジスタ部２０３がＧａＡｓ基板２０１上の
レーザ部分２０２から離れた位置に形成されている。レ
ーザ部２０２およびトランジスタ部２０３は、いずれ
も、ＧａＡｓ基板２０１上に成長した半導体層を構成要
素として含んでおり、レーザ部２０２およびトランジス
タ部２０３はＧａＡｓ基板２０１に対して原子レベルで
接合されている。

【０１４８】図１７は、トランジスタ部分２０３の断面
構成の一例を示している。トランジスタ部分２０３は、
図１７からわかるように、基板５０１（図１４における
基板２０１）上に形成された複数の半導体層と電極とを
備えている。より詳細には、ｎ−ＧａＡｓ層５０２およ
びｉ−ＧａＡｓ層５０３が基板５０１上に形成されてお
り、ｉ−ＧａＡｓ層５０３のチャネル領域上にはＡｌゲ
ート電極５０５が形成されている。ｉ−ＧａＡｓ層５０
３のソース／ドレイン領域上にはｎ⁺−ＧａＡｓ層５０
４を介して、Ａｕ／Ｇｅ／Ｎｉ−Ａｕ電極５０６および
Ａｕ電極５０７が形成されている。

【０１４９】再び、図１４を参照する。レーザ部２０２
の光とりだし面２０４は低反射膜がコートされている。
レーザ部２０２の他の面２０５には高反射膜がコートさ
れている。ＧａＡｓ基板２０１上の面２０５に対向する
位置には、レーザ部２０２の面２０５から放射されたモ
ニター光を受光するモニター用ダイオード２１１が配置
されている。

【０１５０】ＧａＡｓ基板２０１の上面には、レーザ部
２０２に接続された電極２０６と、トランジスタ部２０
３に接続された電極２０７および２０８とが設けられて
いる。また、レーザ部２０２とトランジスタ部２０３と
は、キャパシタ２０９を介して、電極２１０によって相
互接続されている。

【０１５１】動作時、電極２０６には直流電流が供給さ
れる。電極２０７からトランジスタ部２０３に供給され
る電流は、トランジスタ部２０３で変調される。変調さ
れた電流はキャパシタ２０９を介してレーザ部２０２に
供給される。トランジスタ部２０３による変調は、トラ
ンジスタ部２０３のゲート電極（図１７のＡｌ電極５０
５）に接続された電極２０８に供給される交流電流によ
って実行される。

【０１５２】従来は、トランジスタを形成したＧａＡｓ
基板上に、別途作製したレーザ部を半田等を用いて実装
していた。そのため、従来の装置では、トランジスタ部
とレーザ部とをＡｕ線などのリード線を用いて接続する
必要があった。リード線の長さはばらつきやすく、その
リード線のわずかな長さのばらつきがレーザの高周波特
性を大きな変動させた。

【０１５３】本発明によれば、長波長帯レーザ光を出力
するためのレーザ部２０２を結晶成長によりＧａＡｓ基
板２０１上に形成することが可能である。このため、ト
ランジスタ部２０３とレーザ部２０２とを接続する電極
２１０を薄膜パターニングプロセスによって形成するこ
とが可能となる。そのため、電極の長さおよび幅のばら
つきを非常に小さくすることができ、前述の問題を解決
できる。

【０１５４】本実施形態では、基板材料としてＧａＡｓ
を用いたが、Ｓｉであってもよい。また、モニターダイ
オード２１１も基板２０１上に結晶成長法によって形成
してもよい。なお、レーザ部２０２に低反射膜または高
反射膜をコートする必要はない。

【０１５５】（第１２の実施形態）図１４は、本発明の
第１２の実施形態にかかる半導体レーザ装置を示してい
る。本実施形態の半導体レーザ装置は、同一半導体基板
上に集積されたレーザ部３０２とトランジスタ部３０３
とを備えている。

【０１５６】レーザ部３０２は、半絶縁性のＧａＡｓ基
板３０１上に形成された積層構造を有しており、その積
層構造は、ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜ｘ＜１、０≦ｙ
＜１)層を活性層として含む。具体的な構造としは、前
述した実施形態の半導体レーザ素子であれば何れの素子
の構造を採用しても良い。レーザの発振波長は１.１〜
１.６μｍ帯である。

【０１５７】レーザ部３０２に注入する電流を制御する
ため、トランジスタ部３０３がＧａＡｓ基板３０１上の
レーザ部分３０２から離れた位置に形成されている。レ
ーザ部２０２およびトランジスタ部３０３は、いずれ
も、ＧａＡｓ基板３０１上に成長した半導体層を構成要
素として含んでおり、レーザ部３０２およびトランジス
タ部３０３はＧａＡｓ基板３０１に対して原子レベルで
接合されている。

【０１５８】レーザ部３０２の光とりだし面３０４は低
反射膜がコートされている。レーザ部３０２の他の面３
０５には高反射膜がコートされている。ＧａＡｓ基板３
０１上の面３０５に対向する位置には、レーザ部３０２
の面３０５から放射されたモニター光を受光するモニタ
ー用ダイオード２１１が配置されている。

【０１５９】ＧａＡｓ基板３０１の上面には、レーザ部
３０２に接続された電極３０６と、トランジスタ部３０
３に接続された電極３０７および３０８とが設けられて
いる。また、レーザ部３０２とトランジスタ部３０３と
は、キャパシタ３０９を介して、電極３１０によって相
互接続されている。

【０１６０】動作時、電極３０６には直流電流が供給さ
れる。電極３０７からトランジスタ部３０３に供給され
る電流は、トランジスタ部３０３で変調される。変調さ
れた電流はキャパシタ３０９を介してレーザ部３０２に
供給される。トランジスタ部３０３による変調は、トラ
ンジスタ部３０３のゲート電極（図１７のＡｌ電極５０
５）に接続された電極３０８に供給される交流電流によ
って実行される。

【０１６１】レーザ部３０２の光とりだし面３０４に近
接してＳｉ基板３０１表面にＶ形状の溝３１１が形成さ
れており、そのＶ形状の溝３１１は光ファイバ３１２支
持し固定している。レーザ部３０２から放射されたレー
ザ光は、直接、光ファイバ３１２に取り入れられる。

【０１６２】従来の構成では、Ｓｉ基板上に長波長帯の
レーザ光を出力するレーザ部を結晶成長により形成する
ことが出来なかった。従来の構成では溝とレーザ部の位
置精度を１μｍ以下とすることが不可能であり、Ｖ形状
の溝に設置された光ファイバへレーザ光を取り入れる効
率が低かった。

【０１６３】本発明によれば、レーザ部３０２を結晶成
長によりＳｉ基板３０１上に形成することができるた
め、レーザ部３０２を形成した後、マスクパターンを用
いたプロセスによりＶ形状の溝３１１を形成できる。こ
のため、Ｖ形状の溝３１１とレーザ部３０２の位置合わ
せの精度を１μｍ以下とすることが可能となり、溝３１
１に設置された光ファイバ３１２へレーザ光を取り入れ
る効率を大幅に向上可能である。

【０１６４】なお、Ｓｉ基板に代えてＧａＡｓ基板を用
いても良い。結晶成長によってモニターダイオードを基
板上に形成してもよい。

【０１６５】（第１３の実施形態）図１６（ａ）から
（ｄ）を参照しながら、半導体レーザ装置の製造方法を
説明する。

【０１６６】まず、図１６（ａ）に示すように、ＭＯＶ
ＰＥ法によって、ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜ｘ＜１、
０≦ｙ＜１）層を活性層として含む多層膜４０２を半絶
縁性ＧａＡｓ基板４０１上に結晶成長させる。発振波長
が１.１〜１.６μｍ帯となるようにする。

【０１６７】次に、公知のリソグラフィ技術およびエッ
チング技術を用いて、図１６（ｂ）に示すように、多層
膜４０２をパターニングし、それによって共振器構造を
有するレーザ部４０３を形成する。

【０１６８】次に、図１６（ｃ）に示すようにトランジ
スタ部４０４を形成する。トランジスタ部４０４の断面
の一例は、図１７に示されている。図１７のｎ−ＧａＡ
ｓ層５０２、ｉ−ＧａＡｓ層５０３およびｎ⁺−ＧａＡ
ｓ層５０４は、通常のＭＯＶＰＥ法またはＭＢＥ法によ
って形成される。これらのＧａＡｓ層は、基板４０１の
全面に堆積された後パターニングされてもよいし、ま
た、基板４０１の特定領域上に選択成長させられてもよ
い。

【０１６９】次に、電気導電性を有する薄膜を堆積した
後、リソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて電
極４０５、４０５、４０６および４０７ならびにキャパ
シタ４０９を形成する。電極４０６はトランジスタ部４
０４に直流電流を供給する役割を果たし、電極４０７は
トランジスタ部４０４に交流電流を供給する役割を果た
す。電極４０８はトランジスタ部４０４からレーザ部４
０３へ電流を運ぶ。

【０１７０】この製造方法によれば、比較的に高温で行
われる処理工程を必要とするレーザ部４０３の形成の後
に、イオン注入などの比較的に低温で行われる処理工程
を必要とするトランジスタ部４０４の形成を行う。この
ため、注入されたイオンの熱拡散が抑制され、トランジ
スタ部４０４の性能劣化が防止される。

【０１７１】なお、ＭＯＶＰＥ法によってＩｎＮ_xＡｓ_y
Ｐ_1-x-y（０＜ｘ＜１、０≦ｙ＜１）層を形成する際、
Ｉｎ、Ｎ、ＡｓおよびＰの原料ガスをキャリアガスとし
て機能する水素または窒素ととも反応管内にに供給す
る。Ｉｎ、Ｎ、ＡｓおよびＰの原料ガスとしては、それ
ぞれ、トリメチルインジウム、ジメチルヒドラジン、タ
ーシャルブチルアルシン、およびターシャルブチルホス
フィンを用いることができる。基板温度は例えば６００
℃として基板上にＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y結晶層を成長さ
せることができる。なお、Ａｓ原料としてアルシンを用
いてもよいし、Ｐ原料としてホスフィンを用いてもよ
い。Ｎ原料としては、モノメチルヒドラジンあるいはタ
ーシャルブチルヒドラジンを用いてもよい。

【０１７２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１から１５
の発明によれば、ＧａＡｓ基板と前記ＧａＡｓ基板上に
形成された積層構造とを具備する半導体レーザ装置にお
いて、積層構造に含まれる活性層内に、ＧａＡｓ基板に
格子整合するＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y
＜１）層を設けている。このＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０
＜x＜１、０≦y＜１）層のバンドギャップエネルギーは
ボーイング効果によって減少し、１．１〜１．６μｍ帯
のレーザ発振に最適な値を示す。このため、ＧａＡｓ基
板を用いながら、光通信用光源に適した長波長帯の半導
体レーザが提供される。また、ボーイング効果によるＩ
ｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層の伝導
帯レベルの低下が価電子帯レベルの低下よりも顕著なた
め、積層構造内において、ΔＥｃを２００ｍｅＶ以上に
増加することができ、環境温度や半導体レーザ装置自身
の温度の上昇によってキャリアのエネルギーが増加して
も、活性層からあふれ出るキャリア数の上昇は抑制さ
れ、その結果、温度特性に優れた性能を発揮する半導体
レーザ装置が提供される。

【０１７３】また、請求項１６から２７の発明によれ
ば、ＧａＰ基板と前記ＧａＰ基板上に形成された積層構
造とを具備する半導体レーザ装置において、積層構造中
の活性層内に、ＧａＰ基板に格子整合するＩｎＮ_xＡｓ_y
Ｐ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を設けている。そ
の結果、ＧａＰ基板を用いて温度特性に優れた性能を発
揮する半導体レーザ装置が提供される。

【０１７４】更に、請求項２８および２９の発明によれ
ば、Ｓｉ基板と前記Ｓｉ基板上に形成された積層構造と
を具備する半導体レーザ装置において、積層構造中の活
性層内に、Ｓｉ基板に格子整合するＩｎＮ_xＡｓ_yＰ
_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を設けている。その
結果、Ｓｉ基板を用いて温度特性に優れた性能を発揮す
る半導体レーザ装置が提供される。また、Ｓｉ基板を用
いたことにより、トランジスタ等の半導体集積回路要素
とともに、単一の基板上に半導体レーザ装置とその駆動
回路等を集積することができる。

【０１７５】また、請求項３０の発明によれば、温度特
性に優れた半導体レーザ装置を光源に用いているため、
環境温度の影響を受けにくい良質の信号を伝送すること
ができる。

【０１７６】以上説明したように、本発明による半導体
レーザ装置は広い温度範囲に渡って低しきい値電流、高
スロープ効率特性を実現可能であり、また、本発明によ
る光通信システムは優れた信号伝送を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態における半
導体レーザ装置を示す図、（ｂ）は、その活性層の構成
を示す図。

【図２】（ａ）は、本発明の第２の実施形態における半
導体レーザ装置を示す図、（ｂ）は、その活性層の構成
を示す図。

【図３】（ａ）は、本発明の第３の実施形態における半
導体レーザ装置を示す図、（ｂ）は、その活性層の構成
を示す図。

【図４】（ａ）は、本発明の第４の実施形態における半
導体レーザ装置（垂直共振器型面発光レーザ）を示す平
面図、（ｂ）は、その断面図、（ｃ）は、その活性層の
構成を示す図。

【図５】（ａ）は、本発明の第５の実施形態における半
導体レーザ装置を示す図、（ｂ）は、その活性層の構成
を示す図。

【図６】（ａ）は、本発明の第６の実施形態における半
導体レーザ装置を示す図、（ｂ）は、その活性層の構成
を示す図。

【図７】（ａ）は、本発明の第７の実施形態における半
導体レーザ装置を示す図、（ｂ）は、その活性層の構成
を示す図。

【図８】（ａ）は、本発明の第８の実施形態における半
導体レーザ装置を示す図、（ｂ）は、その活性層の構成
を示す図。

【図９】（ａ）は、本発明による半導体レーザ装置の活
性層に使用する半導体材料のバンドギャップエネルギー
と格子定数との関係を示す図、（ｂ）は、ＩｎＰおよび
ＩｎＮＰのバンド構造を示す図。

【図１０】従来の半導体レーザ装置を示す断面斜視図。

【図１１】従来の半導体レーザ装置の課題を示す図であ
って、（ａ）は低温動作時のバンドギャップエネルギー
図、（ｂ）は高温動作時のバンドギャップエネルギー
図、（ｃ）は電流−光特性の温度依存性を示すグラフ。

【図１２】（ａ）は、本発明の第９の実施形態における
半導体レーザ装置（分布帰還型半導体レーザ）を示す
図、（ｂ）は、その活性層の構成を示す図。

【図１３】本発明による光通信システムの構成を示す図
である。

【図１４】本発明の第１１の実施形態における半導体レ
ーザ装置を示す斜視図である。

【図１５】本発明の第１２の実施形態における半導体レ
ーザ装置を示す斜視図である。

【図１６】（ａ）から（ｄ）は、本発明の第１３の実施
形態における半導体レーザ装置の製造方法を説明するた
めの斜視図である。

【図１７】半導体レーザ装置内のトランジスタ部を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ｎ型ＧａＡｓ基板２ｎ型ＧａＡｓバッファ層３ｎ型Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓクラッド層４ｎ型ＧａＡｓ光閉じこめ層５活性層６ｐ型ＧａＡｓ光閉じこめ層７ｐ型Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓクラッド層８ｐ型ＧａＡｓコンタクト層９ｐ側電極１０ｎ側電極１１ＧａＡｓ障壁層１２ＩｎＮＡｓＰ井戸層１３ｎ型Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓ電流ブロック層１４ｐ型Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓ埋め込み層１５ｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐクラッド層１７ｐ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ電流ブロック層１８ｎ型Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ電流ブロック層２０ｎ型半導体多層膜反射鏡２１ｐ型半導体多層膜反射鏡２２ＡｌＡｓ領域２３Ａｌ酸化領域２５ｎ型ＧａＰ基板２６ｎ型ＧａＰクラッド層２７ｎ型ＧａＮＡｓＰ光閉じ込め層２８活性層２９ｎ型ＧａＮＡｓＰ光閉じ込め層３０ｐ型ＧａＰクラッド層３１ｐ型ＧａＰコンタクト層３２ＧａＮＡｓＰ障壁層３３ｎ型ＧａＰ電流ブロック層３４ｐ型ＧａＰ埋め込み層３５ｐ型ＧａＰ電流ブロック層３６ｎ型ＧａＰ電流ブロック層３７ｎ型ＧａＰ埋め込み層３８ｎ型Ｓｉ基板３９ｎ型ＧａＮＰクラッド層４０ｎ型ＩｎＧａＮＰ光閉じ込め層４１活性層４２ｐ型ＩｎＧａＮＰ光閉じ込め層４３ｐ型ＧａＮＰクラッド層４４ｐ型ＧａＮＰ電流ブロック層４５ｎ型ＧａＮＰ電流ブロック層４６ｐ型ＧａＮＰ埋め込み層４７ＩｎＧａＮＰ障壁層４８ＳｉO₂絶縁膜４９回折格子５１半導体レーザ装置５２光ファイバ５３光検出器５４電気信号発生器５５レンズ５６レーザ光１０１ｎ型ＩｎＰ基板１０２ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１０３ＩｎＧａＡｓＰ活性層１０４ｐ型ＩｎＰクラッド層１０５ｐ型ＩｎＰ電流ブロック層１０６ｎ型ＩｎＰ電流ブロック層１０７ｐ型ＩｎＰ埋め込み層１０８ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１０９絶縁膜１１０ＡＮ/ＺＮ電極１１１Ｔｉ/Ａｕ電極１１２Ａｕ/ＳＮ電極２０１ＧａＡｓ基板２０２レーザ部２０３トランジスタ部２０４光とりだし面２０５モニター光を取り出す面２０６電極２０７電極２０８電極２０９キャパシタ２１０電極２１１モニターダイオード３０１Ｓｉ基板３０２レーザ部３０３トランジスタ部３０４光とりだし面３０５モニター光を取り出す面３０６電極３０７電極３０８電極３０９キャパシタ３１０電極３１１Ｖ形状の溝３１２光ファイバ３１３モニターダイオード４０１ＧａＡｓ基板４０２レーザ構造多層膜４０３レーザ部４０４トランジスタ部４０５電極４０６電極４０７電極４０８電極４０９キャパシタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＧａＡｓ基板と前記ＧａＡｓ基板上に形
成された積層構造とを具備する半導体レーザ装置であっ
て、前記積層構造は、発光のための活性層を含んでおり、前記活性層は、前記ＧａＡｓ基板に格子整合するＩｎＮ
_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含んでい
る半導体レーザ装置。
【請求項２】前記活性層は、井戸層および障壁層で構
成される量子井戸構造を有しており、前記井戸層が前記ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０
≦y＜１）層から形成されている請求項１記載の半導体
レーザ装置。
【請求項３】前記障壁層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧ
ａＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰおよびＩｎＧａＰか
らなる群から選択されたいずれかの材料から形成されて
いる請求項２記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】前記積層構造は、前記活性層の下方に位
置する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性
層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッ
ド層およびコンタクト層とを更に含んでおり、前記コンタクト層の上には前記コンタクト層に対してス
トライプ状領域において接触する電極が配置されてい
る、請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】前記積層構造のうち、前記基板とは異な
る伝導型の前記クラッド層および前記コンタクト層を含
む部分はリッジ状に加工されている請求項４記載の半導
体レーザ装置。
【請求項６】前記積層構造は、前記活性層の下方に位
置する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性
層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッ
ド層とを更に含んでおり、前記基板とは異なる伝導型のクラッド層はリッジ状部分
を有しており、前記リッジ状部分の両側には、前記基板と同じ伝導型の
電流ブロック層が配置され、前記電流ブロック層の上には、前記基板とは異なる伝導
型の埋め込み層が配置されている請求項１記載の半導体
レーザ装置。
【請求項７】前記クラッド層がＧａＡｓ、ＡｌＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＰおよびＩｎＧａＡｓＰからなる群から選
択されたいずれかの材料から形成された請求項４から６
に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】前記クラッド層、電流ブロック層および
前記埋め込み層がＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ
およびＩｎＧａＡｓＰからなる群から選択されたいずれ
かの材料から形成されている請求項６記載の半導体レー
ザ装置。
【請求項９】前記積層構造は、前記活性層の下方に位
置する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活性
層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラッ
ド層とを備えており、前記基板とは異なる伝導型のクラッド層の上方に配置さ
れれた、前記基板と同じ伝導型の電流ブロック層と、前記電流ブロック層の上部に配置された前記基板とは異
なる伝導型の埋め込み層と、を更に具備し、前記埋め込み層の一部がストライプ状領域において前記
基板とは異なる伝導型のクラッド層と接触している請求
項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】前記クラッド層、前記電流ブロック層
および前記埋め込み層がＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、Ｉｎ
ＧａＰおよびＩｎＧａＡｓＰからなる群から選択された
いずれかの材料から形成されている請求項９記載の半導
体レーザ装置。
【請求項１１】前記積層構造は、前記活性層の下方に
位置する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活
性層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラ
ッド層およびコンタクト層とを備えており、前記ＧａＡｓ基板の一部と、前記クラッド層および前記
活性層とを含む部分がメサに加工されており、前記メサの両側が前記基板と異なる伝導型の第１電流ブ
ロック層と前記基板と同じ伝導型の第２電流ブロック層
で埋め込まれ、前記第２電流ブロック層の上部に前記基板とは異なる伝
導型の埋め込み層が配置されている請求項１記載の半導
体レーザ装置。
【請求項１２】前記クラッド層、前記電流ブロック層
および前記埋め込み層がＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、Ｉｎ
ＧａＰおよびＩｎＧａＡｓＰからなる群から選択された
いずれかの材料から形成されている請求項１１記載の半
導体レーザ装置。
【請求項１３】前記積層構造は、前記活性層の下方に
位置する前記基板と同じ伝導型の半導体多層膜鏡と、前
記活性層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型の
半導体多層膜鏡とを含んでおり、前記一対の半導体積層構造は垂直共振器を構成してお
り、前記共振器内で生成されたレーザ光は前記基板に垂
直な方向に取り出される請求項１記載の半導体レーザ装
置。
【請求項１４】前記一対の半導体多層膜鏡の少なくと
も一方がＡｌＡｓとＧａＡｓの積層構造を有している請
求項１３記載の半導体レーザ装置。
【請求項１５】前記一対の半導体多層膜鏡の少なくと
も一方がＡｌＧａＡｓとＧａＡｓの積層構造を有してい
る請求項１３記載の半導体レーザ装置。
【請求項１６】ＧａＰ基板と前記ＧａＰ基板上に形成
された積層構造とを具備する半導体レーザ装置であっ
て、前記積層構造は、発光のための活性層を含んでおり、前記活性層は、前記ＧａＰ基板に格子整合するＩｎＮ_x
Ａｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含んでいる
半導体レーザ装置。
【請求項１７】前記活性層は、井戸層および障壁層で
構成される量子井戸構造を有しており、前記井戸層が前記ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０
≦y＜１）層から形成されている請求項１６記載の半導
体レーザ装置。
【請求項１８】前記障壁層は、ＧａＮ_x'Ａｓ_y'Ｐ
_1-x'-y’（０＜x’＜１、０≦y’＜１）から形成されて
いる請求項１７記載の半導体レーザ装置。
【請求項１９】前記積層構造は、前記活性層の下方に
位置する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活
性層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラ
ッド層およびコンタクト層とを更に含んでおり、前記コンタクト層の上には前記コンタクト層に対してス
トライプ状領域において接触する電極が配置されている
請求項１６記載の半導体レーザ装置。
【請求項２０】前記積層構造のうち、前記基板とは異
なる伝導型の前記クラッド層および前記コンタクト層を
含む部分はリッジ状に加工されている請求項１９記載の
半導体レーザ装置。
【請求項２１】前記積層構造は、前記活性層の下方に
位置する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活
性層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラ
ッド層とを更に含んでおり、前記基板とは異なる伝導型のクラッド層はリッジ状部分
を有しており、前記リッジ状部分の両側には、前記基板と同じ伝導型の
電流ブロック層が配置され、前記電流ブロック層の上には、前記基板とは異なる伝導
型の埋め込み層が配置されている請求項１６記載の半導
体レーザ装置。
【請求項２２】前記クラッド層は、ＧａＰから形成さ
れた請求項１９から２１のいずれかに記載の半導体レー
ザ装置。
【請求項２３】前記クラッド層、電流ブロック層およ
び前記埋め込み層がＧａＰから形成された請求項２１記
載の半導体レーザ装置。
【請求項２４】前記積層構造は、前記活性層の下方に
位置する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活
性層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラ
ッド層とを更に含んでおり、前記基板とは異なる伝導型のクラッド層の上方に配置さ
れれた、前記基板と同じ伝導型の電流ブロック層と、前記電流ブロック層の上部に配置された前記基板とは異
なる伝導型の埋め込み層と、を更に具備し、前記埋め込み層の一部がストライプ状領
域において前記基板とは異なる伝導型のクラッド層と接
触している請求項１６記載の半導体レーザ装置。
【請求項２５】前記クラッド層、前記電流ブロック層
および前記埋め込み層がＧａＰから形成されている請求
項２４記載の半導体レーザ装置。
【請求項２６】前記積層構造は、前記活性層の下方に
位置する前記基板と同じ伝導型のクラッド層と、前記活
性層の上方に位置する前記基板とは異なる伝導型のクラ
ッド層およびコンタクト層とを備えており、前記ＧａＰ基板の一部と、前記クラッド層および前記活
性層とを含む部分がメサ状に加工されており、前記メサの両側が前記基板と異なる伝導型の第１電流ブ
ロック層と前記基板と同じ伝導型の第２電流ブロック層
とで埋め込まれ、前記第２電流ブロック層の上部に前記基板とは異なる伝
導型の埋め込み層が配置されている請求項１６記載の半
導体レーザ装置。
【請求項２７】前記クラッド層、前記電流ブロック層
および前記埋め込み層がＧａＰから形成されている請求
項２６記載の半導体レーザ装置。
【請求項２８】Ｓｉ基板と前記Ｓｉ基板上に形成され
た積層構造とを具備する半導体レーザ装置であって、前記積層構造は、発光のための活性層を含んでおり、前記活性層は、前記Ｓｉ基板に格子整合するＩｎＮ_xＡ
ｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦y＜１）層を含んでいる半
導体レーザ装置。
【請求項２９】前記活性層は、井戸層および障壁層で
構成される量子井戸構造を有しており、前記井戸層が前記ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０
≦y＜１）層から形成されている請求項２８記載の半導
体レーザ装置。
【請求項３０】請求項１から２９のいずれかに記載の
半導体レーザ装置を光源として含む光通信システム。
【請求項３１】ＧａＡｓ基板と前記ＧａＡｓ基板上に
形成された積層構造とを具備する半導体レーザ装置であ
って、前記積層構造は、発光のための活性層を含んでおり、前記活性層は、ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦
y＜１）層を含んでおり、前記活性層に電流を注入するためのトランジスタが前記
ＧａＡｓ基板上に集積されていることを特徴とする半導
体レーザ装置。
【請求項３２】Ｓｉ基板と前記Ｓｉ基板上に形成され
た積層構造とを具備する半導体レーザ装置であって、前記積層構造は、発光のための活性層を含んでおり、前記活性層は、ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦
y＜１）層を含んでおり、前記活性層に電流を注入するためのトランジスタが前記
Ｓｉ基板上に集積されていることを特徴とする半導体レ
ーザ装置。
【請求項３３】Ｓｉ基板と前記Ｓｉ基板上に形成され
た積層構造とを具備する半導体レーザ装置であって、前記積層構造は、発光のための活性層を含んでおり、前記活性層は、ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０≦
y＜１）層を含んでおり、前記活性層から放射されたレーザ光を受け取る光ファイ
バを支持するための凹部が前記Ｓｉ基板上に設けられて
いることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３４】前記Ｓｉ基板の前記溝によって前記光
ファイバの少なくとも一部が支持されていることを特徴
とする請求項３３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３５】前記活性層に電流を注入するためのト
ランジスタが前記Ｓｉ基板上に集積されていることを特
徴とする請求項３４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３６】ＩｎＮ_xＡｓ_yＰ_1-x-y（０＜x＜１、０
≦y＜１）層を含む積層構造を半導体基板上に形成する
工程と、前記積層構造をパターニングして、レーザ共振器及び反
射面を形成する工程と、前記半導体基板にトランジスタを形成する工程と、を包含する半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項３７】前記活性層から放射されたレーザ光を
受け取る光ファイバを支持するための凹部を前記半導体
基板に形成する工程を更に包含する請求項３６に記載の
半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項３８】前記光ファイバの少なくとも一部を前
記半導体基板の前記凹部に配置する工程を更に包含する
請求項３７に記載の半導体レーザ装置の製造方法。