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
- Publication number
- JPS63222487A JPS63222487A JP62056035A JP5603587A JPS63222487A JP S63222487 A JPS63222487 A JP S63222487A JP 62056035 A JP62056035 A JP 62056035A JP 5603587 A JP5603587 A JP 5603587A JP S63222487 A JPS63222487 A JP S63222487A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- temperature
- inp
- active layer
- dfb
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical compound [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01S5/20—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
- H01S5/22—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 having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
- H01S5/20—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
- H01S5/22—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 having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (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。
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8419956B2 (en) | Surface emitting photonic device | |
WO2009116140A1 (ja) | 光半導体素子及びその製造方法 | |
KR0142587B1 (ko) | 반도체 다이오드 레이저 및 그 제조방법 | |
JP2008113041A (ja) | 導波管 | |
US20070189349A1 (en) | Single mode laser | |
WO2018197015A1 (en) | Curved waveguide laser | |
JPS63222487A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
JP3166836B2 (ja) | 半導体レーザ | |
US6259718B1 (en) | Distributed feedback laser device high in coupling efficiency with optical fiber | |
EP0549123A2 (en) | Semiconductor laser having reduced temperature dependence | |
WO2018105015A1 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
JP2586671B2 (ja) | 半導体多層膜 | |
JPH11204773A (ja) | 導波路型半導体光集積素子およびその製造方法 | |
JP2732604B2 (ja) | 分布帰還型レーザ | |
JP2713445B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JPS60132380A (ja) | 分布帰還型半導体レ−ザ装置 | |
JP2000049417A (ja) | 半導体発光素子およびその素子を組み込んだ半導体発光装置ならびにそれらの製造方法 | |
KR20050022333A (ko) | 반도체 레이저장치 | |
JPS63213383A (ja) | 半導体レ−ザ | |
JP2953449B2 (ja) | 光半導体素子及びその製造方法 | |
JP2894285B2 (ja) | 分布帰還型半導体レーザおよびその製造方法 | |
JPH0443693A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP3239387B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
KR100464377B1 (ko) | 반도체 레이저 장치 및 그 제조방법 | |
JPH02252284A (ja) | 半導体レーザアレイ |