JPS6215875A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPS6215875A
JPS6215875A JP60154582A JP15458285A JPS6215875A JP S6215875 A JPS6215875 A JP S6215875A JP 60154582 A JP60154582 A JP 60154582A JP 15458285 A JP15458285 A JP 15458285A JP S6215875 A JPS6215875 A JP S6215875A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor
optical waveguide
waveguide
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60154582A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoaki Uno
智昭 宇野
Mototsugu Ogura
基次 小倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60154582A priority Critical patent/JPS6215875A/ja
Priority to US06/884,621 priority patent/US4755015A/en
Publication of JPS6215875A publication Critical patent/JPS6215875A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H01S5/125—Distributed Bragg reflector [DBR] lasers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34306—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength longer than 1000nm, e.g. InP based 1300 and 1500nm lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/3434—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer comprising at least both As and P as V-compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置およびその製造方法に関し、具体的
には半導体レーザと光導波路のモノリシックな一体化構
造およびその製造方法に関するものである。
従来の技術 最近の光通信・光情報処理分野の発展に伴ない、半導体
レーザの出射光を高効率で光導波路に結合する構造の半
導体装置が要望されている。この半導体装置の主な用途
は、第１には半導体レーザからの出射光を半導体レーザ
と同一の半導体基板内で導波して、変調、スイッチ、光
−電気変換等の操作を行なういわゆるモノリシック０Ｅ
ＩＣ（光−電気集積回路）に用いるためであり、また第
２には半導体レーザからの出射光を光導波路に導波した
後に再び半導体レーザに帰還することにより、半導体レ
ーザの発振波長を安定に単一化し、かつ発振スペクトル
幅を細くするいわゆる光帰還型半導体レーザに用いるも
のである。
従来、この種の半導体レーザと光導波路の同一半導体基
板上での結合としては、バット−ジヨイント方式と呼ば
れる方法が多く用いられていた。
（例えば昭和６７年度電子通信学会総合全国大会４−４
２にその報告が掲載されている。）第７図を用いて従来
例のバット−ジヨイント方式を用いた半導体レーザの出
射光を光導波路に結合する分布反射型レーザを説明する
。第７図は素子の断面構造図である〇 第７図において、２１はＡｕ／Ｓｎ電極、２２は？−Ｉ
ｎＰ基板、２３はλ９＝１．６ｐｍのＮ　−−Ｉ　ｎＧ
　ａＡＳＰ活性層、２４はＰ＋−ＩｎＰクラッド層、２
６はＡｕ／’ｌ　ｎ電極、２６はλ、＝１．３ｐｍのＮ
　−−ＩＨＧａＡｓ　Ｐ導波路層、２７はＰ−ＩｎＰク
ラッド層、２８は回折格子、２９　　　　　　　１およ
び２９′は半導体レーザの出射光である。
素子作製の概略は、半導体基板２２上に活性層２人クラ
ッド層２４を順次第１回めのエピタキシャル結晶成長し
た後、それらの一部をエツチング除去し再び第２回めの
エピタキシャル結晶成長により順次導波路層２６、クラ
ッド層２７を成長する。
しかる後回折格子２８をクラッド層２７上に形成する。
従来法のＢＨ（埋込）レーザ形成技術を用いて活性層２
３、導波路層２６をストライプ形状にして埋込んだ後、
電極２１および電極２６を形成して素子作製を完了する
。
発明が解決しようとする問題点 第７図に示した従来例では、半導体レーザ部の活性層２
３と光導波路層２６を異なる２回の結晶成長により作製
するために、プロセス上エツチング制御性や結晶酸量時
の膜厚むらや膜厚制御誤差がともなう半導体レーザ部の
活性層２３と光導波路層２６間での導波される光の軸ず
れを生じ光の結合効率を大幅に減少させてしまい所望の
特性を得ることは困難であった。またこうして作られた
素子は、素子間でのばらつきが大き〈産業上問題であっ
た。この軸ずれに伴う光の結合効率の大幅な減少の様子
は、例えば昭和６７年度電子通信学会総合全国大会誌４
−４３に解析結果が報告されており、１μｍ以下の僅か
な軸ずれや膜厚むら膜厚制御誤差に対して著しく回折効
率が減少する。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、同一半導体基板上
の半導体レーザの活性層と光導波路層を同一の層で構成
することにより、軸ずれや膜厚ずれに対する光の結合効
率の低下を無くして半導体レーザと光導波路との高効率
な光の結合を容易に得る半導体装置およびその製造方法
である。
すなわち本発明は、半導体レーザと光導波路を同一の半
導体基板上に有し、前記半導体レーザからの出力光の一
部を前記光導波路に導波する構造において、前記半導体
レーザの発光領域が量子井戸構造からなる層であシ、前
記光導波路が前記量子井戸構造を無秩序化した層を用い
、る構造で半導体レーザと光導波路の高効率な結合を容
易に得ることができる半導体装置とその製造方法を提供
するものである。
作　　用 本発明は前記構成のように、半導体レーザの活性層は多
重量子井戸層［：ＭＱＷ層：Ｍｕｌｔｉ　Ｑｕａｎｔｕ
ｍＷｅ　ｌ　１層］あるいは単一量子井戸層（ＳＱＷ層
：ＳｉｎｇｌｅＱｕａｎｔｕｍ　Ｗｅｌ１層）で形成さ
れている。このＭＱＷ層あるいはＳＱＷ層は２０人〜２
００人大刀の膜厚のウェル層とバリヤ層の交互の繰り返
しの薄膜多層構造で構成されている。このＭＱＷ層ある
いはＳＱＷ層を高濃度不純物ドーピングあるいは局所ア
ニールにより無秩序化するとバンドギャップが広くなり
吸収端が高エネルギー側にシフトするため前記の半導体
レーザの出射光に対してバンドギャップ間の吸収損失の
ほとんど無い良好な低損質光導波路層として用いること
ができ、かつこうして形成された光導波路は半導体レー
ザの活性層と膜厚が等しく光軸も一致しているために半
導体レーザと光導波路間での高効率な光の結合ができる
のである。
実施例 第１図から第３図までを用いて本発明の第１の実施例を
説明する。第１図は前記の第７図に示す従来例と同様の
分布反射型レーザを本発明を用いて構成した素子断面構
造図である。今、半導体材料としてＩｎＰ層　ＩｎＧａ
ＡｓＰ系材料を用いた例を示す。
第１図において１はＡｕ／Ｚｎ電極、２はＰ＋−ＩｎＰ
基板、３はＰ”−Ｉ　ｎＧａＡａ　Ｐ　（λ９＝１．ａ
ｓ　ｐｒｎ　）、４は最低量子準位間波長λ９＝１．６
μｍのＭＱＷ活性層、６はＮ”−ＩｎＰクラッド層、６
はＡｕ／Ｓｎ電極、７は不純物拡散フロント、８は周期
が０．２４μｍ程度の回折格子、９は高濃度不純物拡散
により活性層４と同一のＭＱＷ層を無秩序化した導波路
層、１ｏはクランド層５と同一のＮ”−ＩｎＰ層に不純
物拡散を施したクラッド層、１１は導波路層３と同一の
層、に不純物拡散を施した導波路層、１４　、１４’は
レーザの出射光である。また第２図は、ＭＱＷ活性層４
の拡大図で、Ｎ−ＩｎＰ層１５とＮ−ＩｎＧａＡｓＰ１
６を周期的に積層してＭＱＷ活性層４を形成している。
本実施例において、特許請求の範囲に記述の第１１の半
導体層とは導波路層３１に指すが、第１の半導体層はＭ
ＱＷ活性層４の最下層（例えば第２図におけるＩｎＰ層
１５）であっても良い。
装造方法の概略を順に説明する。まず基板２上の所定の
箇所に回折格子８をリソグラフィ技術により形成し、導
波路層３、ＭＱＷ活性層４、クラッド層５を基板２の全
面にエピタキシャル成長する。エピタキシャル成長法と
しては、液相成長（Ｌ　Ｐ　Ｅ　）法”？ｌ’モ良１／
”Ｌ、気相成長（ＶＰＥ、ＭＢＥ。
ＭＯ−ＣＶＤ）法等どの方法でも良い。次に導波路層９
を形成する領域を含む箇所に気相の熱拡散によりＺｎＯ
高濃度不純物拡散する。この時ＭＱＷ活性層４と同一の
層は不純物拡散により無秩序化されて導波路層９となる
。次に従来法のＢＨ（埋込）レーザ形成技術を用いてＭ
ＱＷ活性層４、導波路層を含む部分をストライブ形状に
して埋込んだ後、所定の箇所に電極１，６を形成して製
造を完了する。
ここで、電極１．電極６間に電流注入してＭＱＷ活性層
４から出る光は、導波路層９、導波路層１１に導波され
回折格子８により反射されて再びＭＱＷ活性層４に帰還
されレーザ発振をおこすのである。
この時に従来の欠点であった導波路層と活性眉間での光
の結合効率減少の問題は、本実施例においてはＭＯＷ活
性層４と導波路層９が同一の結晶成長層を用いているの
で導波光の軸ずれを生じないし、活性層と導波路層の膜
厚ずれも生じないために完全に解決され高い光の結合効
率を得ることができる。次に導波路層９の吸収損失につ
いて第３図を用いて説明する。第３図は、ＭＱＷ活性層
４と、高濃度不純物拡散によりＭＱＷ活性層と同一のＭ
ＱＷ層を無秩序化した導波路層ｅの吸収係数（縦軸）を
光のエネルギー（横軸）に対して示したものである。Ｍ
ＱＷ活性層４の最近量子間単位エネルギーＥ、近傍でレ
ーザ発振が起こるが、このλ１の波長に対して導波路層
の吸収係数α２の値となり、ＭＱＷ活性層４の吸収係数
α１に比べてもはるかに小さな値となシ、導波路として
の損失が非常に小さいことを示している。
ここでＩ　ｎ　（１−ｘ　）　Ｇａｘ　Ａｓ　ｙ　Ｐ　
（１＋＋ｙ　）組成の結晶のバンドギャップは次式で与
えられる。
Ｅｇ（ｅＶ）＝１．３５＋１．４０Ｘ−ｙ−０，３３ｘ
ｙ−（ｏ、’ｙｓａつ、２９８７）！（１−ｘ）　−（
０，１０１−１−０，１０９ｘ）ｙ（１−ｙ）無秩序化
された導波路層９のバンドキャップは、第２図のＭＱＷ
構造において、ＩｎＰバリア層１４とＩｎＧａＡｓＰ　
　ウェル層が均質に混じりあった時の組成比ｘ、ｙによ
り求められる。このバンドギャップから第３図における
無秩序化されたＭＱＷ構造の吸収曲線の予測をすること
ができる。一般にバリア層１４の厚みを大きくとる程、
レーザ発振波長に対する導波路層９の吸収係数α２の値
を小さくすることができ導波損失がさらに小さくなる。
また本実施例において導波路層１１を付加していること
により、光の導波損失を小さくする効果がさらに期待で
きる。
次に本発明の第２の実施例を第４図を用いて説明する。
第４図はＩｎＰ系材料で構成したファプリーペロー型の
光帰還型半導体レーザの断面構造図である。なお、以下
の図面の説明において既説明におけると同一の箇所には
同一の番号を附し説明は省略する。
第４図において、１２はスパッタ法で形成したシ゛１リ
コン窒化膜の誘電体質、１３は蒸着法で形成したＡｕの
金属膜である。ＭＱＷ活性層４から出た光の一部は本発
明の作用によシ導波層９に高効率に結合して低損失で導
波層９中を伝搬し、誘電体層１２および金属層１３によ
りほぼ完全に反射して再び同一経路を経てＭＱＷ活性層
４に帰還され、この結果、容易に大きな光帰還の効果が
得られ、良好な特性を有する光帰還型半導体レーザ発振
を得ることができる。この素子は、レーザ光の発振スペ
クトルが単一でかつスペクトル縞幅が安定にＩＭＨ，以
下になった。しかも素子間での特性のばらつきがなく、
どの素子も低いしきい値電流で発振した。
次に本発明の第３の実施例を第５図を用いて説明する。
第５図はＩｎＰ系材料で構成したＤＦＢ型の光帰還型半
導体レーザの断面構造図である。ぎは８で説明したもの
と同様の回折格子である。
ＭＱＷ活性層４の領域でレーザ発振したレーザ光の一部
は本発明の作用によシ導波層９に高効率に結合した後低
損失で導波層ｅ中を伝搬して誘電体Ｎｔ　、１−２およ
び金属層１３によシはぼ完全に反射して再び同一の経路
を経てＭＯＷ活性層４に帰還し、容易に大きな光帰還の
効果を有するＤＦＢ型光型光半型半導体レーザ発振るこ
とができる。この素子はレーザ光の発振スペクトルが単
一でしかもスペクトル縞幅が温度や電流変化に対しても
安定に１Ｍ比以下の良好な値が得られ、素子間ばらつき
もなく低いしきい値電流で発振している。
次に本発明の第４の実施例を第６図を用いて説明する。
第６図は本発明を０ＥＩＣ（光−電気集積回路）に適用
した実施例の斜視図である。
第６図に於いて、３１は半導体基板、３２は半導体レー
ザ、３３は本発明に基づいて形成した光導波路、３４は
半導体レーザの出力光、３６は光導波路の出力光である
。
半導体レーザ３２の光は本発明の効果によυ高効率で光
導波路３３に結合し低損失で光導波路３３中を伝搬し、
変調器、光スィッチ、光ファイバ等に接続することがで
きる。
なお、本発明の実施例では主にＩｎＰ系半導体材料を用
いた素子について説明したが、Ｇ　ａ　Ａ　ｓ　／Ａｌ
ＧａＡｓ系材料やＩ　ｎＡｓ　、　Ｉ　ｎＡｌＡｓ等の
他のｍ　−ｖ族半導体混晶を用いても良く、■−■族半
導体など他の半導体材料を用いても何ら差支えない。
また、電極材料、回折格子等の素子作製条件は他の材料
および方法によるものでも良い。
また、実施例では、レーザの共振器に対して垂直な方向
の構造をＢＨ（埋込）構造にしたが、マストランスポー
ト構造や装荷型（Ｒｉｄｇｅ−Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）構
造など他の方法を用いても良い。
また誘電体層と金属層の多層構造は適当な反射率を得る
組合わせならばその材料によらず他のものでも良い。
またＭＱＷ層を無秩序化する手段として気相法による亜
鉛（Ｚｎ）の高濃度拡散を例にあげたが、他の不純物の
高濃度拡散や高濃度イオン注入あるいはレーザビームや
電子ビームによる局所アニールでも同等の効果が得られ
る。
発明の効果 本発明は半導体レーザと光導波路を同一半導体基板上に
有し、前記半導体レーザからの出力光の一部を前記光導
波路に導波する構造において、半導体レーザの活性層と
光導波路を同一層で形成することにより半導体レーザと
光導波路の高効率な光の結合効率を容易に得られ、しか
も光導波路の導波損失が小さいという良好な特性の半導
体装置とその製造方法を提供するものであり、０ＥＩＣ
（電気−光集積回路）の実現や光帰還型半導体レーザの
特性改善等に大きく貢献するものであり産業上大きな意
義がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例における半導体装置の断面
図、第２図は同半導体装置の主要部拡大断面図、第３図
は本発明の詳細な説明するためのエネルギ一対吸収係数
特性図、第４図は本発明の第２実施例における半導体装
置の断面図、第５図は本発明の第３実施例における半導
体装置の断面図、第６図は本発明の第４実施例における
半導体装置の斜視図、第７図は従来の半導体装置の断面
図である。 ２・・・・・・ＩｎＰ基板、３，９．１１・・・・・・
導波層、＼、４・・・・・・ＭＱＷ活性層、６，１ｏ・
・・・・・クラッド層、８・・・・・・回折格子、１６
・・・・・・バリア層、１６・・・・・・ウェル層、１
２・・・・・・誘電体質、１３・・・・・・金属層、３
１・・・・・・半導体基板、３２・・・・・・半導体レ
ーザ、３３・・・・・・光導波路、３５・・・・・・光
導波路の出力光。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−ｃ
−ｔｈ １４、　ｔ４″−出軒忙 １Ｇ−・−工ｎＧαＡｓＭ Ｉ、〒 第３図 −Ｊ蚤入−一 工木ル９”−Ｅ　　−一一 鞍　　　　　　　　　寸 ヘ　　　　　　　　　　す

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体レーザと光導波路を同一半導体基板上に有
    し、前記半導体レーザからの出力光の一部を前記光導波
    路に導波するよう構成するとともに前記半導体レーザの
    発光領域が量子井戸構造からなる層であり、前記光導波
    路が前記量子井戸構造を無秩序化した層からなる半導体
    装置。
  2. （２）光導波路の半導体レーザと対向する部分に、光導
    波路を導波する前記半導体レーザからの出力光を再び前
    記半導体レーザに帰還するための反射構造を有する特許
    請求の範囲第１項記載の半導体装置。
  3. （３）反射構造が誘電体層の多層構造もしくは誘電体層
    と金属層の多層構造である特許請求の範囲第２項記載の
    半導体装置。
  4. （４）反射構造が回折格子である特許請求の範囲第２項
    記載の半導体装置。
  5. （５）半導体レーザが分布帰還型レーザもしくは分布反
    射型レーザである特許請求の範囲第１項記載の半導体装
    置。
  6. （６）半導体基板としてＰ型の導電型の半導体基板であ
    る特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
  7. （７）半導体基板上に、第１の半導体層、２元あるいは
    ３元系以上の組成の異なった２種類以上の半導体薄膜を
    交互に３層以上積み重ねて構成した量子井戸構造の第２
    の半導体層及び第３の半導体層を形成した積層構造を有
    し、少なくとも光導波路を形成する領域の前記第１の半
    導体層側から少なくとも前記量子井戸構造の第２の半導
    体層の第３の半導体層側端部に届く領域まで高濃度不純
    物ドーピングあるいは局所アニールを施すことにより、
    前記光導波路を形成する領域の前記量子井戸構造の第２
    の半導体層を無秩序化して前記光導波路とする半導体装
    置の製造方法。
  8. （８）高濃度不純物ドーピングの不純物としてＺｎを用
    いる特許請求の範囲第７項記載の半導体装置の製造方法
    。
  9. （９）半導体基板として半絶縁性の半導体基板であり、
    第３の半導体層の導電型がＰ型である特許請求の範囲第
    ７項記載の半導体装置の製造方法。
JP60154582A 1985-07-12 1985-07-12 半導体装置およびその製造方法 Pending JPS6215875A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60154582A JPS6215875A (ja) 1985-07-12 1985-07-12 半導体装置およびその製造方法
US06/884,621 US4755015A (en) 1985-07-12 1986-07-11 Monolithic integrated semiconductor device of semiconductor laser and optical waveguide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60154582A JPS6215875A (ja) 1985-07-12 1985-07-12 半導体装置およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6215875A true JPS6215875A (ja) 1987-01-24

Family

ID=15587359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60154582A Pending JPS6215875A (ja) 1985-07-12 1985-07-12 半導体装置およびその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4755015A (ja)
JP (1) JPS6215875A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6316690A (ja) * 1986-07-09 1988-01-23 Fujitsu Ltd 半導体発光装置
US4871690A (en) * 1986-01-21 1989-10-03 Xerox Corporation Semiconductor structures utilizing semiconductor support means selectively pretreated with migratory defects
JPH01319986A (ja) * 1988-06-21 1989-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
US4933301A (en) * 1989-01-27 1990-06-12 Spectra Diode Laboratories, Inc. Method of forming a semiconductor laser
JPH04127489A (ja) * 1988-12-21 1992-04-28 Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk 半導体光集積回路の製造方法
JPH04137779A (ja) * 1990-09-28 1992-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
JPH0715001A (ja) * 1991-02-20 1995-01-17 Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk 光集積回路

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888783A (en) * 1987-03-20 1989-12-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
DE3809440C2 (de) * 1987-03-20 1995-10-26 Mitsubishi Electric Corp Bistabiler Halbleiterlaser
JP2585332B2 (ja) * 1987-12-25 1997-02-26 株式会社日立製作所 導波路型光デバイス
US4904045A (en) * 1988-03-25 1990-02-27 American Telephone And Telegraph Company Grating coupler with monolithically integrated quantum well index modulator
US5145792A (en) * 1988-05-23 1992-09-08 Optical Measurement Technology Development Co., Ltd. Method of fabricating a semiconductor optical device
US4940303A (en) * 1988-10-28 1990-07-10 Bell Communications Research, Inc. Optical system comprising non-uniformly spaced array of parallel optical waveguide elements
DE68926029T2 (de) * 1988-12-21 1996-09-12 Optical Measurement Technology Optische Halbleitervorrichtung
JP2746326B2 (ja) * 1989-01-10 1998-05-06 株式会社日立製作所 半導体光素子
US5140149A (en) * 1989-03-10 1992-08-18 Canon Kabushiki Kaisha Optical apparatus using wavelength selective photocoupler
JP2719187B2 (ja) * 1989-05-08 1998-02-25 キヤノン株式会社 光導波路及びそれを用いた光アイソレータ
DE69017852T2 (de) * 1989-12-04 1995-08-10 Canon Kk Optisches Kopplergerät mit wellenlängeselektivem optischem Koppler.
JP2645755B2 (ja) * 1989-12-08 1997-08-25 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 光偏向素子
JP2574927B2 (ja) * 1990-05-21 1997-01-22 シャープ株式会社 レーザプリンタ用光ヘッド
US5054871A (en) * 1990-07-02 1991-10-08 Bell Communications Research, Inc. Semiconductor waveguide and impedance-matched detector
JPH04291304A (ja) * 1991-03-20 1992-10-15 Fujitsu Ltd 光導波路および光信号の制御方法
JP3124305B2 (ja) * 1991-03-20 2001-01-15 富士通株式会社 光信号波長選択方法および光波長フィルタ
US5159603A (en) * 1991-06-05 1992-10-27 United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration Quantum well, beam deflecting surface emitting lasers
US5185754A (en) * 1991-07-29 1993-02-09 Spectra Diode Laboratories, Inc. Spectrally stable laser diode with internal reflector
US5252823A (en) * 1992-09-28 1993-10-12 Rockwell International Corporation Combined light source and readout for fiber-optic sensors with reduced back-reflections
DE4233500A1 (de) * 1992-10-06 1994-04-07 Ant Nachrichtentech Lichtwellenleiter zur kontinuierlichen Phasenverschiebung der DFB-Gitterperiode für auf DFB-Gitterfeldern mit konstanter Gitterperiode basierende optoelektronische Komponenten
EP0617303A1 (en) * 1993-03-19 1994-09-28 Akzo Nobel N.V. A method of integrating a semiconductor component with a polymeric optical waveguide component, and an electro-optical device comprising an integrated structure so attainable
JPH0763933A (ja) * 1993-08-25 1995-03-10 Ricoh Co Ltd 光集積回路
DE69505064D1 (de) * 1994-07-15 1998-11-05 Nec Corp Wellenlängenabstimmbarer Halbleiterlaser
US5754714A (en) * 1994-09-17 1998-05-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor optical waveguide device, optical control type optical switch, and wavelength conversion device
US5889913A (en) * 1995-03-15 1999-03-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical semiconductor device and method of fabricating the same
US5659640A (en) * 1995-06-27 1997-08-19 Lucent Technologies Inc. Integrated waveguide having an internal optical grating
US5987196A (en) * 1997-11-06 1999-11-16 Micron Technology, Inc. Semiconductor structure having an optical signal path in a substrate and method for forming the same
US6285698B1 (en) * 1998-09-25 2001-09-04 Xerox Corporation MOCVD growth of InGaN quantum well laser structures on a grooved lower waveguiding layer
JP4105403B2 (ja) * 2001-04-26 2008-06-25 日本オプネクスト株式会社 半導体光集積素子の製造方法
JP2002374038A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
KR100885904B1 (ko) * 2001-08-10 2009-02-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 레이저 어닐링장치 및 반도체장치의 제작방법
GB0124217D0 (en) * 2001-10-09 2001-11-28 Denselight Semiconductors Pte Two-section distributed bragg reflector laser
CN100384038C (zh) * 2004-09-16 2008-04-23 中国科学院半导体研究所 选择区域外延生长叠层电吸收调制激光器结构的制作方法
US20080000880A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Bao Feng System and method for treating a coating on a substrate
FR2948816B1 (fr) * 2009-07-30 2011-08-12 Univ Paris Sud Dispositifs electro-optiques bases sur la variation d'indice ou d'absorption dans des transitions isb.
JP5803313B2 (ja) * 2011-06-16 2015-11-04 三菱電機株式会社 レーザ素子とその製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5346711A (en) * 1976-10-12 1978-04-26 Seiko Instr & Electronics Ltd Counter for cassette
US4464762A (en) * 1982-02-22 1984-08-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Monolithically integrated distributed Bragg reflector laser
US4594603A (en) * 1982-04-22 1986-06-10 Board Of Trustees Of The University Of Illinois Semiconductor device with disordered active region

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4871690A (en) * 1986-01-21 1989-10-03 Xerox Corporation Semiconductor structures utilizing semiconductor support means selectively pretreated with migratory defects
JPS6316690A (ja) * 1986-07-09 1988-01-23 Fujitsu Ltd 半導体発光装置
JPH01319986A (ja) * 1988-06-21 1989-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
JPH04127489A (ja) * 1988-12-21 1992-04-28 Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk 半導体光集積回路の製造方法
US4933301A (en) * 1989-01-27 1990-06-12 Spectra Diode Laboratories, Inc. Method of forming a semiconductor laser
JPH04137779A (ja) * 1990-09-28 1992-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
JPH0715001A (ja) * 1991-02-20 1995-01-17 Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk 光集積回路

Also Published As

Publication number Publication date
US4755015A (en) 1988-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6215875A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US4503540A (en) Phase-locked semiconductor laser device
US5381434A (en) High-temperature, uncooled diode laser
US5418183A (en) Method for a reflective digitally tunable laser
US5701379A (en) Waveguide type semiconductor photodetecting device and fabrication process therefor
EP0488820B1 (en) Optical semiconductor device
EP0896406B1 (en) Semiconductor laser device, optical communication system using the same, and method for producing compound semiconductor
US4740976A (en) Semiconductor laser device
US6383829B1 (en) Optical semiconductor device and method of fabricating the same
EP0177221B1 (en) Semiconductor laser
EP0378098B1 (en) Semiconductor optical device
KR910003465B1 (ko) 광 반도체장치
EP0680119B1 (en) Fabrication process for semiconductor optical device
US5847415A (en) Light emitting device having current blocking structure
US20180375290A1 (en) Semiconductor laser
JPH04397B2 (ja)
EP0293000B1 (en) Light emitting device
US5756373A (en) Method for fabricating optical semiconductor device
JP2882335B2 (ja) 光半導体装置およびその製造方法
JPH06196797A (ja) 光変調器集積化光源素子およびその製造方法
JPH0462195B2 (ja)
JP4164248B2 (ja) 半導体素子及びその製造方法、及び半導体光装置
JPH03174793A (ja) 半導体レーザ
JP2908124B2 (ja) 半導体レーザ素子およびその製造方法
JP2001007440A (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法