JPS63222487A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
半導体発光装置の製造方法Info
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- 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
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- 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
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-
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- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
非対称反射鏡型の叶Ｂレーザ（分布帰還型レーザ）では
、利得ピーク波長λ１とＤＦＢモード波長λＤＦＩＩを
一致させることにより、単一波長発振を得ているが１周
囲温度を広い範囲にわたって変化させるとλ、とλＤＦ
ＩＩの差が太き（なってＦＰ（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏ
Ｌ）モード発振が起こってしまうことがある。この不都
合を抑制するために５本発明者の実験結果より△λ＝λ
ＥＬ−λＤＦＩを温度２０℃で負の値になるように回折
格子の周期を調節して発光装置を形成するようにする方
法を提起する。
、利得ピーク波長λ１とＤＦＢモード波長λＤＦＩＩを
一致させることにより、単一波長発振を得ているが１周
囲温度を広い範囲にわたって変化させるとλ、とλＤＦ
ＩＩの差が太き（なってＦＰ（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏ
Ｌ）モード発振が起こってしまうことがある。この不都
合を抑制するために５本発明者の実験結果より△λ＝λ
ＥＬ−λＤＦＩを温度２０℃で負の値になるように回折
格子の周期を調節して発光装置を形成するようにする方
法を提起する。
本発明はＤＦＢレーザについて、広い温度範囲で単一波
長発振を得るための方法に関する。
長発振を得るための方法に関する。
ＤＦＢレーザは単一波長発振が得られやすいために、光
通信システムの光源として広く用いられている。
通信システムの光源として広く用いられている。
第３図（１）、 （２）はＤＦＢレーザの断面図と側断
面図である。
面図である。
図には、波長が１．３μｍ帯のＰＢＨ（Ｆｌａｔ ５ｕ
ｒｆａｃｅＢｕｒｉｅｄ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ）−ＤＦ
Ｂが示される。
ｒｆａｃｅＢｕｒｉｅｄ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ）−ＤＦ
Ｂが示される。
以下にこのレーザの構造を製造工程順に説明する。
図において、ｎ型インジウム￥Ａ（ｎ−１ｎＰ）基板１
上に、ガイド層としてｎ型インジウムガリウム砒素Ｗ（
ｎ−１ｎＧａＡｓＰ）層２．活性層としてアンドープの
ＩｎＧａＡｓＰ ｉ ３ 、クラッド層としてｐ型イン
ジウム燐（ｐ−ＩｎＰ）層４を成長する。
上に、ガイド層としてｎ型インジウムガリウム砒素Ｗ（
ｎ−１ｎＧａＡｓＰ）層２．活性層としてアンドープの
ＩｎＧａＡｓＰ ｉ ３ 、クラッド層としてｐ型イン
ジウム燐（ｐ−ＩｎＰ）層４を成長する。
この際、 ｎ−１ｎＰ基板１は下側のクラッド層を兼用
し、成長に先立ってこれとｎ−ＩｎＧａＡｓＰ ’ｆｆ
ｊ ２との間に回折格子を形成する。
し、成長に先立ってこれとｎ−ＩｎＧａＡｓＰ ’ｆｆ
ｊ ２との間に回折格子を形成する。
つぎに１通常のりソグラフィを用いて基板をエツチング
してメサストライプを形成し、エツチングマスクをその
まま成長マスクに使用して、メサストライプ側面に埋込
層としてｐ−１ｎＰ層５゜ｎＪｎＰ層６を成長する。
してメサストライプを形成し、エツチングマスクをその
まま成長マスクに使用して、メサストライプ側面に埋込
層としてｐ−１ｎＰ層５゜ｎＪｎＰ層６を成長する。
つぎに、成長マスクを除去して基板全面にｐ−１ｎＰ層
７．コンタクト層としてｐ−１ｎＧａＡｓＰ層８を成長
し、メサストライプ上のｐ−１ｎＧａＡｓＰ ＷＪ ８
をストライプ状に残し、この上にストライプ状に開口さ
れた二酸化珪素（ＳｉＯ□）ＪＥＪ９を介して、ｐ側電
極としてチタン／白金／金（Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ）層１０
゜ｎ−ＩｎＰ基板１の裏面にｎ側電極として金／金ゲル
マニウム（Ａｕ／ＡｕＧｅ）層１１を形成する。
７．コンタクト層としてｐ−１ｎＧａＡｓＰ層８を成長
し、メサストライプ上のｐ−１ｎＧａＡｓＰ ＷＪ ８
をストライプ状に残し、この上にストライプ状に開口さ
れた二酸化珪素（ＳｉＯ□）ＪＥＪ９を介して、ｐ側電
極としてチタン／白金／金（Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ）層１０
゜ｎ−ＩｎＰ基板１の裏面にｎ側電極として金／金ゲル
マニウム（Ａｕ／ＡｕＧｅ）層１１を形成する。
レーザの層構造は以上のように形成され、非対称反射鏡
型の構造は２例えば活性層の片方の端面ばへき開（反射
率３１％）のまま、他方の端面ば低反射膜（反射率５％
）１２を被着して形成する。
型の構造は２例えば活性層の片方の端面ばへき開（反射
率３１％）のまま、他方の端面ば低反射膜（反射率５％
）１２を被着して形成する。
ＤＦＢレーザにおいて単一波長を得るために。
Δλ−λ、−λＤＦＩＩを常温（〜温度２０℃）で０に
なるように回折格子の周期を調節しているが、広い温度
範囲にわたってΔλ＝０を維持することは困難であった
。
なるように回折格子の周期を調節しているが、広い温度
範囲にわたってΔλ＝０を維持することは困難であった
。
上記問題点の解決は、活性層のバンドギャップより決ま
る利得ピーク波長λ。と、活性層と活性層を挾むクラッ
ド層との屈折率と回折格子のピッチより決まるＤＦＢモ
ード波長λｔｌＦ１１との差Δλ＝λ。−λＤ□を温度
２０’Ｃで負の値になるように、活性層、クラッド層９
回折格子構造を設定して形成する半導体発光装置の製造
方法により達成される。
る利得ピーク波長λ。と、活性層と活性層を挾むクラッ
ド層との屈折率と回折格子のピッチより決まるＤＦＢモ
ード波長λｔｌＦ１１との差Δλ＝λ。−λＤ□を温度
２０’Ｃで負の値になるように、活性層、クラッド層９
回折格子構造を設定して形成する半導体発光装置の製造
方法により達成される。
１．３μｍ帯系のＤＦＢレーザにおいて、前記△λが温
度２０℃で 一１５ｎｍ≦△λ≦−５ｎｍ にあればよい。
度２０℃で 一１５ｎｍ≦△λ≦−５ｎｍ にあればよい。
本発明はΔλの異なる種々のレーザを作製し。
各Δλの温度依存と発振モードを測定した結果。
Δλを温度２０℃で負の値に設定すると広い温度範囲で
ＤＦＢモードの発振が得られるという実験結果を利用し
たものである。
ＤＦＢモードの発振が得られるという実験結果を利用し
たものである。
第１図は本発明を説明する実験データで、 ＤＦＢレー
ザの温度依存と発振モードを示す図である。
ザの温度依存と発振モードを示す図である。
図は１．３μｍ帯系のＤＦ［ｌレーザの測定結果で。
黒丸はＦＰモード、白丸はＤＩ”Ｂモードを示す。
図より、温度２０℃で、−１５ｎｍ≦△λ≦−５ｎｍで
あれば５〜１００℃でＤＦＢモード発振が得られること
が分かる。
あれば５〜１００℃でＤＦＢモード発振が得られること
が分かる。
第２図は利得ピーク波長λ、と叶Ｂモード波長λ。２．
の温度依存を示す図である。
の温度依存を示す図である。
図より分かるように、λ。は０．３ｎｍ／’Ｃ。
λｔａｒｓは０．１ｎｍ／”Ｃの温度依存をもつため、
常温においてΔλ−０に調節すると高温において△λが
大きい正の値をもつようになる。従って図のように常温
でΔλを負の値に設定すれば９周囲温度の変化にともな
うΔλの絶対値を広い温度範囲で小さく抑えることがで
きる。
常温においてΔλ−０に調節すると高温において△λが
大きい正の値をもつようになる。従って図のように常温
でΔλを負の値に設定すれば９周囲温度の変化にともな
うΔλの絶対値を広い温度範囲で小さく抑えることがで
きる。
活性層のバンドギャップの温度依存により利得ピーク波
長λ１が周囲温度の上昇とともに叶Ｂモード波長λＤＦ
ＩＩ以上に長波長側に大きくずれるためにΔλは大きく
なり１本発明はこのずれを常温において前もって補正す
るものである。
長λ１が周囲温度の上昇とともに叶Ｂモード波長λＤＦ
ＩＩ以上に長波長側に大きくずれるためにΔλは大きく
なり１本発明はこのずれを常温において前もって補正す
るものである。
従って２本発明の作用は、その他の帯域のレーザについ
ても適用できる。
ても適用できる。
第３図を用いて実施例を説明する。
従来例と異なる点は１回折格子の周期へが従来例ではΔ
＝１９９．６ ｎｍであったが、Δλ”１０ｎｍに対応
してＡ ＝２０２．２ ｎｍに形成したことである。
＝１９９．６ ｎｍであったが、Δλ”１０ｎｍに対応
してＡ ＝２０２．２ ｎｍに形成したことである。
回折格子はレジストをマスクにして二光束干渉法による
リソグラフィを用いて形成し、深さはエツチングにより
３０ ｎｍに調節する。
リソグラフィを用いて形成し、深さはエツチングにより
３０ ｎｍに調節する。
ここで、レーザの各層の諸元はつぎのとおりである。
図番 眉毛 物質 Ｆ−バントキャリア濃度 厚さ
くｃａ＋−リ （ｎｎ＋） １ 基板 ｎ−１ｎＰ Ｓｎ ２Ｅ１８ １
００μｍ（クラ９Ｆ） ２ ガイド ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ Ｓｎ
５Ｅ１７ １５０３ 活性
ＩｎＧａＡｓＰ アンドープ −
１５０４ クラフト ｐ４ｎＰ
Ｃｄ ５８１７ ５００５
埋込 ｐ−ＩｎＰ Ｃｄ ２Ｅ１８ １
０００６ 埋込 ｎ−１ｎＰ Ｓｎ ５８１
７ １０００７ クラフト ｐ−ＩｎＰ
Ｃｄ ５Ｅ１７ １０００
８ コンタクト ｐ−１ｎＧａＡｓＰ Ｚｎ
ＩＥ１９ １０００実施例において
は、１．３μｍ帯のレーザについて説明したが、その他
の帯域のレーザについても本発明を適用すれば原理的に
も、実験的にも同様の効果が得られることが確認された
。
くｃａ＋−リ （ｎｎ＋） １ 基板 ｎ−１ｎＰ Ｓｎ ２Ｅ１８ １
００μｍ（クラ９Ｆ） ２ ガイド ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ Ｓｎ
５Ｅ１７ １５０３ 活性
ＩｎＧａＡｓＰ アンドープ −
１５０４ クラフト ｐ４ｎＰ
Ｃｄ ５８１７ ５００５
埋込 ｐ−ＩｎＰ Ｃｄ ２Ｅ１８ １
０００６ 埋込 ｎ−１ｎＰ Ｓｎ ５８１
７ １０００７ クラフト ｐ−ＩｎＰ
Ｃｄ ５Ｅ１７ １０００
８ コンタクト ｐ−１ｎＧａＡｓＰ Ｚｎ
ＩＥ１９ １０００実施例において
は、１．３μｍ帯のレーザについて説明したが、その他
の帯域のレーザについても本発明を適用すれば原理的に
も、実験的にも同様の効果が得られることが確認された
。
以上詳細に説明したように本発明によれば、従来法に比
べて広い温度範囲で単一波長発振を維持することができ
る。
べて広い温度範囲で単一波長発振を維持することができ
る。
第１図は本発明を説明する実験データで、 ＤＦＢレー
ザの温度依存と発振モードを示す図。 第２図は利得ピーク波長λ１とＤＦＢモード波長ある。 図において。 ■はｎ−１ｎＰ基板。 ２はガイド層でｎ−１ｎＧａＡｓＰ層。 ３は活性層でＩｎＧａＡｓＰ ］ｉ＋ ４はクラッド層でｐ−ＩｎＰ ｆｆ１゜５は埋込層でｐ
−１ｎＰ層。 ６は埋込層でｎ−ＩｎＰ層。 ７はクラッド層でｐ４ｎＰ ｊｉう ８はコンタクト層でｐ−１ｎＧａＡｓＰ層。 ９はＳｉＯ２層。 １０はｐ側゛電極でＴｉ／Ｐｔ／ＡｕＮ。 １１はｎ側電極でＡｕ／ＡｕＧｅ Ｎｔ１２は低反射膜 周囲温度（°Ｃ） 末路日月を説日月する実屑史データ 第 １ 図 周囲温度（°Ｃ） 入ＥＬヒ入１）ＦＢの５里ルイ欠在 第２図 （１）断面図 ＦＢｌ 第 ３ （２）Ａ−△側断面口 ｍ−す゛ 図
ザの温度依存と発振モードを示す図。 第２図は利得ピーク波長λ１とＤＦＢモード波長ある。 図において。 ■はｎ−１ｎＰ基板。 ２はガイド層でｎ−１ｎＧａＡｓＰ層。 ３は活性層でＩｎＧａＡｓＰ ］ｉ＋ ４はクラッド層でｐ−ＩｎＰ ｆｆ１゜５は埋込層でｐ
−１ｎＰ層。 ６は埋込層でｎ−ＩｎＰ層。 ７はクラッド層でｐ４ｎＰ ｊｉう ８はコンタクト層でｐ−１ｎＧａＡｓＰ層。 ９はＳｉＯ２層。 １０はｐ側゛電極でＴｉ／Ｐｔ／ＡｕＮ。 １１はｎ側電極でＡｕ／ＡｕＧｅ Ｎｔ１２は低反射膜 周囲温度（°Ｃ） 末路日月を説日月する実屑史データ 第 １ 図 周囲温度（°Ｃ） 入ＥＬヒ入１）ＦＢの５里ルイ欠在 第２図 （１）断面図 ＦＢｌ 第 ３ （２）Ａ−△側断面口 ｍ−す゛ 図
Claims (2)
- （１）活性層のバンドギャップより決まる利得ピーク波
長（λ＿Ｅ＿Ｌ）と、活性層と活性層を挟むクラッド層
との屈折率と回折格子のピッチより決まるＤＦＢモード
波長（λ＿Ｄ＿Ｅ＿Ｆ）との差（△λ＝λ＿Ｅ＿Ｌ−λ
＿Ｄ＿Ｆ＿Ｆ）を温度２０℃で負の値になるように、活
性層、クラッド層、回折格子構造を設定して形成するこ
とを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 - （２）１．３μｍ帯系のＤＦＢレーザにおいて、前記△
λが温度２０℃で −１５ｎｍ≦△λ≦−５ｎｍ であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半
導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056035A JPS63222487A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 半導体発光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056035A JPS63222487A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222487A true JPS63222487A (ja) | 1988-09-16 |
Family
ID=13015821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056035A Pending JPS63222487A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63222487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0423528A2 (de) * | 1989-10-20 | 1991-04-24 | Alcatel SEL Aktiengesellschaft | Elektrisch wellenlängenabstimmbarer Halbleiterlaser |
| EP0549123A2 (en) * | 1991-12-20 | 1993-06-30 | AT&T Corp. | Semiconductor laser having reduced temperature dependence |
| JP2017034034A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 分布帰還型横マルチモード半導体レーザ素子 |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62056035A patent/JPS63222487A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0423528A2 (de) * | 1989-10-20 | 1991-04-24 | Alcatel SEL Aktiengesellschaft | Elektrisch wellenlängenabstimmbarer Halbleiterlaser |
| US5101414A (en) * | 1989-10-20 | 1992-03-31 | Alcatel N.V. | Electrically wavelength tunable semiconductor laser |
| EP0549123A2 (en) * | 1991-12-20 | 1993-06-30 | AT&T Corp. | Semiconductor laser having reduced temperature dependence |
| EP0549123B1 (en) * | 1991-12-20 | 1997-02-12 | AT&T Corp. | Semiconductor laser having reduced temperature dependence |
| JP2017034034A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 分布帰還型横マルチモード半導体レーザ素子 |
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