JPH01321677A - 導波路型半導体光素子の製造方法 - Google Patents
導波路型半導体光素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH01321677A JPH01321677A JP15644188A JP15644188A JPH01321677A JP H01321677 A JPH01321677 A JP H01321677A JP 15644188 A JP15644188 A JP 15644188A JP 15644188 A JP15644188 A JP 15644188A JP H01321677 A JPH01321677 A JP H01321677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quantum well
- region
- layer
- optical
- well width
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、先導波路を有する半導体光素子とその製作方
法に関するものである。
法に関するものである。
分布反射型レーザダイオード（ＤＢＲレーザダイオード
）や半導体光スィッチなどの導波路を有する半導体光素
子を動作させるためには、導波路を低損失化することが
必要である。しかし、これらの半導体光素子は、動作波
長が能動部の光吸収端近傍にあるため、光導波路部に能
動部と同じ導波路構造を用いると、導波路損失が大きく
なってしまう。このため、従来は、導波路部分に能動部
と組成の異なる結晶を成長させる方法がとられていた。
）や半導体光スィッチなどの導波路を有する半導体光素
子を動作させるためには、導波路を低損失化することが
必要である。しかし、これらの半導体光素子は、動作波
長が能動部の光吸収端近傍にあるため、光導波路部に能
動部と同じ導波路構造を用いると、導波路損失が大きく
なってしまう。このため、従来は、導波路部分に能動部
と組成の異なる結晶を成長させる方法がとられていた。
例えば、Ｅｌｅｃｔｌｏｎ、Ｌｅｔｔ、 １７．ｐｐ９
４５〜９４７（１９８１）にこの方法を用いてＤＢＲレ
ーザダイオードを製作した結果が報告されている。
４５〜９４７（１９８１）にこの方法を用いてＤＢＲレ
ーザダイオードを製作した結果が報告されている。
このＤＢＲレーザダイオードは、第７図（このＤＢＲレ
ーザダイオードの概略構成を示す要部断面図）に示すよ
うに、能動領域１の活性層２を発光波長１．６２μＩの
ＧａＩｎＡｓ Ｐで構成している。これに対して、ＤＢ
Ｒ領域３には、１回目の結晶成長によってできた能動領
域を除去後、吸収端が１．３７μｍのＩｎＧａＡｓＰ光
導波路４を再成長している。第７図において、５は基板
、６は２次の回折格子、７はクラッド層、８はキャップ
層である。
ーザダイオードの概略構成を示す要部断面図）に示すよ
うに、能動領域１の活性層２を発光波長１．６２μＩの
ＧａＩｎＡｓ Ｐで構成している。これに対して、ＤＢ
Ｒ領域３には、１回目の結晶成長によってできた能動領
域を除去後、吸収端が１．３７μｍのＩｎＧａＡｓＰ光
導波路４を再成長している。第７図において、５は基板
、６は２次の回折格子、７はクラッド層、８はキャップ
層である。
しかしながら、前記従来の技術手段では、成長回数が増
えるためにプロセスが複数になるという問題があった。
えるためにプロセスが複数になるという問題があった。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。
ある。
本発明の目的は、前述のような複雑なプロセスを簡単に
することができる新しい構造の半導体光素子とその製作
法を提供することにある。
することができる新しい構造の半導体光素子とその製作
法を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は１本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
前記目的を達成するために、本発明は、同一基板上に空
間的に量子井戸幅の異なる半導体量子井戸レーザ構造を
備え、量子井戸幅の小さい領域を先導波路とし、量子井
戸幅の大きい領域を先箱動部としたことを最も主要な特
徴とする。
間的に量子井戸幅の異なる半導体量子井戸レーザ構造を
備え、量子井戸幅の小さい領域を先導波路とし、量子井
戸幅の大きい領域を先箱動部としたことを最も主要な特
徴とする。
また、１回のエピタキシャル成長によって、同一基板上
に空間的に量子井戸幅の小さい領域と大きい領域を有す
る半導体量子井戸レーザ構造を形成する工程を備えた導
波路型半導体光素子の製造法であって、前記量子井戸幅
を大きくしようとする領域の両側の基板表面を、５ｉｎ
２． Ｓｉ３Ｎ４等の異種物質で覆い、有機金属気相成
長法によって、半導体量子井戸レーザ構造を成長するこ
とを特徴とする。
に空間的に量子井戸幅の小さい領域と大きい領域を有す
る半導体量子井戸レーザ構造を形成する工程を備えた導
波路型半導体光素子の製造法であって、前記量子井戸幅
を大きくしようとする領域の両側の基板表面を、５ｉｎ
２． Ｓｉ３Ｎ４等の異種物質で覆い、有機金属気相成
長法によって、半導体量子井戸レーザ構造を成長するこ
とを特徴とする。
また、前記導波路型半導体光素子の製造法にいて、前記
量子井戸幅を小さくしようとする領域の基板表面を斜め
に加工し、分子線エピタキシャル成長法によって、量子
井戸レーザ構造を成長することを特徴とする。
量子井戸幅を小さくしようとする領域の基板表面を斜め
に加工し、分子線エピタキシャル成長法によって、量子
井戸レーザ構造を成長することを特徴とする。
前述の手段によれば、第２図（エピタキシャル成長部の
断面と量子井戸のバンド構造を示す図）に示すように、
加工基板上への１回のエピタキシャル成長によって、小
さい量子井戸幅Ｌｚ’で量子化レベルＥ ｇ ｌの大き
な量子井戸１０と、大きい量子井戸幅Ｌｚで量子化レベ
ル職が小さい量子井戸１１が同時に形成される。
断面と量子井戸のバンド構造を示す図）に示すように、
加工基板上への１回のエピタキシャル成長によって、小
さい量子井戸幅Ｌｚ’で量子化レベルＥ ｇ ｌの大き
な量子井戸１０と、大きい量子井戸幅Ｌｚで量子化レベ
ル職が小さい量子井戸１１が同時に形成される。
一般に、半導体光素子の動作波長は、能動層のエネルギ
ーギャップ付近の波長である。従って、量子化レベルＥ
ｇの小さな量子井戸１１を能動層とすると、量子化レベ
ルＥｇ′の大きな量子井戸１０は、動作波長に対して透
明になる。従って、１回のエピタキシャル成長で能動領
域と先導波路を形成することが可能になる。量子井戸の
成長法としては、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）
と分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）がある。いずれ
の方法でも空間的に井戸幅を変えた量子井戸を、−回の
エピタキシャル成長で行うことができる。
ーギャップ付近の波長である。従って、量子化レベルＥ
ｇの小さな量子井戸１１を能動層とすると、量子化レベ
ルＥｇ′の大きな量子井戸１０は、動作波長に対して透
明になる。従って、１回のエピタキシャル成長で能動領
域と先導波路を形成することが可能になる。量子井戸の
成長法としては、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）
と分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）がある。いずれ
の方法でも空間的に井戸幅を変えた量子井戸を、−回の
エピタキシャル成長で行うことができる。
ＭＯＣＶＤ法では、基板表面の一部に５ｉｎ２膜などの
異種物質を堆積しておくと、この膜上には結晶が成長せ
ず、逆にこの膜の周囲に余分な原料ガスが供給され厚い
結晶が成長する。
異種物質を堆積しておくと、この膜上には結晶が成長せ
ず、逆にこの膜の周囲に余分な原料ガスが供給され厚い
結晶が成長する。
この性質を利用して、第３図に示すように能動部を成長
する基板面の両側にＳｉＯ□ｌ Ｓｉ、Ｎ４等の異種物
質（絶縁膜）１２を堆積しておくと、大きい量子井戸幅
の量子井戸を有する能動部１３を成長することができる
。これに対して、５ｉｎ２． Ｓｉ３Ｎ４等の異種物質
（絶縁膜）１２ではさまれていない領域には。
する基板面の両側にＳｉＯ□ｌ Ｓｉ、Ｎ４等の異種物
質（絶縁膜）１２を堆積しておくと、大きい量子井戸幅
の量子井戸を有する能動部１３を成長することができる
。これに対して、５ｉｎ２． Ｓｉ３Ｎ４等の異種物質
（絶縁膜）１２ではさまれていない領域には。
小さい電子井戸幅を有するＭＱす（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａ
ｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）光導波路１３Ａが同時に成長する
。
ｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）光導波路１３Ａが同時に成長する
。
一方、ＭＢＥ法では、基板表面に入射した原子は、殆ん
ど動かないため１分子線に対して傾いた面には、薄い膜
が成長する。従って、光導波路とする部分を斜めに加工
しておくことによって、小さい量子井戸幅の量子井戸を
成長することができる。
ど動かないため１分子線に対して傾いた面には、薄い膜
が成長する。従って、光導波路とする部分を斜めに加工
しておくことによって、小さい量子井戸幅の量子井戸を
成長することができる。
すなわち、本発明によれば、透明路部分を、従来のよう
にバンドギャップエネルギーの大きい組成の異なる結晶
を再成長する方法で製作するのではなく、量子井戸幅の
小さい量子井戸を能動領域と同時に成長させて製作する
ことができる。
にバンドギャップエネルギーの大きい組成の異なる結晶
を再成長する方法で製作するのではなく、量子井戸幅の
小さい量子井戸を能動領域と同時に成長させて製作する
ことができる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する
。
。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
〔実施例１〕
第１図は１本発明を適用した実施例１のＧａＡｓ／Ａｌ
ＧａＡｓ−ＭＱＩｉ−ＤＢＲレーザダイオードの概略構
成を示す要部斜視図である。
ＧａＡｓ−ＭＱＩｉ−ＤＢＲレーザダイオードの概略構
成を示す要部斜視図である。
本実施例１のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ−ＭＱ’Ｊ−ＤＢ
Ｒレーザダイオードは、第１図に示すように、活性領域
１４を形成するために、 ＳｉＯ□ストライプ（絶縁膜
）１２による選択ＭＯＣＶＤ成長を行い、横方向の電流
及び光閉じ込めには、リッジ導波路構造を用いた。
Ｒレーザダイオードは、第１図に示すように、活性領域
１４を形成するために、 ＳｉＯ□ストライプ（絶縁膜
）１２による選択ＭＯＣＶＤ成長を行い、横方向の電流
及び光閉じ込めには、リッジ導波路構造を用いた。
第１図において、１２はＳｕｎ、ストライプ（絶縁膜）
。
。
１４は４層のアンドープＧａＡｓ井戸層（３層ｍ）及び
アンドープＡ１．４ｏＧａ、、ｏＡｓバリア層（３層ｍ
）より成るＭＱＷ活性層、１５はｎ−ＧａＡｓ基板、１
６はｎ−ＧａＡｓバッファ層（０，２μｍ） 、 １７
はｎ−Ａｌ。３ Ｓ Ｇａ＠、Ｇ Ｓ Ａｓクラッド層
（１，５μｍ）、１８はｐ−Ａ１．、、Ｇａ０．、、Ａ
ｓクラッド層（１，５μｍ）、１９はＰ−Ａ１．、、、
Ｇａ、、、ｓＡｓＡｓクララ（１，５μｍ） １８に形
成された２次の回折格子、２０はｐ゛・ＧａＡｓコンタ
クト層（ｐ電極：０．５μｍ）、２１は５Ｌ３Ｎ、絶縁
膜、２２はｐ電極、２３はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極層
である。
アンドープＡ１．４ｏＧａ、、ｏＡｓバリア層（３層ｍ
）より成るＭＱＷ活性層、１５はｎ−ＧａＡｓ基板、１
６はｎ−ＧａＡｓバッファ層（０，２μｍ） 、 １７
はｎ−Ａｌ。３ Ｓ Ｇａ＠、Ｇ Ｓ Ａｓクラッド層
（１，５μｍ）、１８はｐ−Ａ１．、、Ｇａ０．、、Ａ
ｓクラッド層（１，５μｍ）、１９はＰ−Ａ１．、、、
Ｇａ、、、ｓＡｓＡｓクララ（１，５μｍ） １８に形
成された２次の回折格子、２０はｐ゛・ＧａＡｓコンタ
クト層（ｐ電極：０．５μｍ）、２１は５Ｌ３Ｎ、絶縁
膜、２２はｐ電極、２３はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極層
である。
次に、本実施例１の製造方法について第４Ａ図〜第４Ｆ
図（本実施例１のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ −ＭＱＩＩ
ｌ−ＤＢＲレーザダイオードの製造工程における各工程
の断面図）を用いて説明する。
図（本実施例１のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ −ＭＱＩＩ
ｌ−ＤＢＲレーザダイオードの製造工程における各工程
の断面図）を用いて説明する。
まず、第４Ａ図に示すように、ｎ −ＧａＡｓ基板１５
の上に、ＣＶＤ法によりＳｉＯ□膜を堆積し、フォトリ
ソグラフィー技術によって１０μｎ＋ Ｘ ３００μｍ
のＳｉＯ□ストライプ（絶縁膜）１２を１０μｍの間隔
をあけて形成する。次に、第４Ｂ図に示すように、この
基板１５上に、 ｎ−ＧａＡｓバッファ層（０，２μ
ｍ）１６、ｎ−Ａｌ。３、 Ｇａ、、 ５ Ａｓクラッ
ド層（１，５μｍ）１７．４層のアンドープＧａＡｓ井
戸層（３ｒ＋ｍ）及びアンドープＡ１゜ｚ ｏ Ｇａ、
、、 ｏ Ａｓバリア層（３層ｍ）より成るＭＱＷ活性
層１４、ｐ −Ａ１．３．ＧａＬｓ ｓ Ａｓクラッド
層（１，５μｍ）１８、ｐ”ＧａＡｓコンタクト層（０
，５μｍ）２０を順にＭＯＣＶＤ法によって成長する。
の上に、ＣＶＤ法によりＳｉＯ□膜を堆積し、フォトリ
ソグラフィー技術によって１０μｎ＋ Ｘ ３００μｍ
のＳｉＯ□ストライプ（絶縁膜）１２を１０μｍの間隔
をあけて形成する。次に、第４Ｂ図に示すように、この
基板１５上に、 ｎ−ＧａＡｓバッファ層（０，２μ
ｍ）１６、ｎ−Ａｌ。３、 Ｇａ、、 ５ Ａｓクラッ
ド層（１，５μｍ）１７．４層のアンドープＧａＡｓ井
戸層（３ｒ＋ｍ）及びアンドープＡ１゜ｚ ｏ Ｇａ、
、、 ｏ Ａｓバリア層（３層ｍ）より成るＭＱＷ活性
層１４、ｐ −Ａ１．３．ＧａＬｓ ｓ Ａｓクラッド
層（１，５μｍ）１８、ｐ”ＧａＡｓコンタクト層（０
，５μｍ）２０を順にＭＯＣＶＤ法によって成長する。
この成長によって、第４Ｂ図に示すように、 ＳｉＯ□
ストライプ１２上には何も成長しないが、それにかわり
ＳｉＯ□ストライプ１２にはさまれた領域には、他の部
分より厚い約６ｎｍのバリア層からなるＭＯＷレーザ構
造が成長する。
ストライプ１２上には何も成長しないが、それにかわり
ＳｉＯ□ストライプ１２にはさまれた領域には、他の部
分より厚い約６ｎｍのバリア層からなるＭＯＷレーザ構
造が成長する。
このウェハを、第４Ｃ図に示すように４μｍＸ３００μ
ｍのレジストマスクを用い、ｐ・クラッド層厚を０．２
μｍ〜０．４μｍ残すようにエツチングをして活性領域
のりッジ１４Ａを形成する。
ｍのレジストマスクを用い、ｐ・クラッド層厚を０．２
μｍ〜０．４μｍ残すようにエツチングをして活性領域
のりッジ１４Ａを形成する。
次に、第４Ｄ図に示すように、２次の回折格子１９を活
性領域を除くウェハ全面に形成する。更に。
性領域を除くウェハ全面に形成する。更に。
第４Ｅ図に示すように、４μｍ ｘ ６００μｍのスト
ライプマスクを用いて約０．０７μｍエツチングを行い
活性領域Ａと光導波路領域Ｂを貫くリッジを形成する。
ライプマスクを用いて約０．０７μｍエツチングを行い
活性領域Ａと光導波路領域Ｂを貫くリッジを形成する。
この後、第４Ｆ図のように、ウェハ全面にＳｉ３Ｎ４絶
縁膜２１を堆積した後、活性領域のリッジ上の窓をあけ
る。次に、Ｃｒ／Ａｕを蒸着した後、スイッチ部以外の
Ｃｒ／Ａｕをイオン・ミリング法によって除去し、ｐ電
極２２とする。最後に、ウェハを薄く研磨した後、裏面
にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極層２３を蒸着する。
縁膜２１を堆積した後、活性領域のリッジ上の窓をあけ
る。次に、Ｃｒ／Ａｕを蒸着した後、スイッチ部以外の
Ｃｒ／Ａｕをイオン・ミリング法によって除去し、ｐ電
極２２とする。最後に、ウェハを薄く研磨した後、裏面
にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極層２３を蒸着する。
前端面（活性領域側）、後端面（光導波路側）は共にへ
き開で形成する。個々のチップを切り出した後Ｃｕマウ
ントに取り付ける。活性領域Ａのみで形成された半導体
レーザの発光波長は８４０ｎｍであるが、光導波路部Ｂ
の励起子吸収ピークが８００ｎｍと短波長側にあるので
、導波路損失は小さく低しきい値での室温連続発振が達
成された。
き開で形成する。個々のチップを切り出した後Ｃｕマウ
ントに取り付ける。活性領域Ａのみで形成された半導体
レーザの発光波長は８４０ｎｍであるが、光導波路部Ｂ
の励起子吸収ピークが８００ｎｍと短波長側にあるので
、導波路損失は小さく低しきい値での室温連続発振が達
成された。
〔実施例２〕
第５図は、本発明を適用した実施例２の光ゲートの概略
構成を示す要部断面斜視図である。
構成を示す要部断面斜視図である。
本実施例２の光ゲートは、第５図に示すように。
まず、実施例１と同様にｎ−ＧａＡｓ基板１５上に１０
μｍＸ １００ μｍのＳｕｎ□ストライプ（絶縁膜）
１２を１０μｍの間隔をあけて形成し、この上のｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層（０，２μｍ）１６、ｎ ’Ａｌａ、
ａｏＧａｅ。２ｏＡｓクラッド層（１，５μｍ） １７
．１００Ｊ！ＪのアンドープＧａＡｓ井戸層（３層ｍ）
及びアンドープ層Ａｌｓ、ｓｏＧａｇ、５ＪｓバリアＪ
５（３層ｍ）より成るＭＱｌｉｌ光導波路３０、Ｐ−Ａ
ｌ。８０ＧａＱ、ｚｏＡｓクラッド層（１，５μｍ）１
８、ｐ”ＧａＡｓコンタクト層（０，５ｔｔ ［＋１）
をこの順にＭＯＣＶＤ法によって成長する。前記ＭＱｌ
ｊ光導波路３０は、光スイツチ領域Ｃと光導波路領域り
とからなっている。この成長によって、光スイツチ領域
Ｃには、約６ｎｍのＧａＡｓ井戸層と６ｎｍのバリア層
よりなるＭＱＷが成長する。これに対して、光導波路領
域りでは、井戸層及びバリア層の厚さは３ｎｍである。
μｍＸ １００ μｍのＳｕｎ□ストライプ（絶縁膜）
１２を１０μｍの間隔をあけて形成し、この上のｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層（０，２μｍ）１６、ｎ ’Ａｌａ、
ａｏＧａｅ。２ｏＡｓクラッド層（１，５μｍ） １７
．１００Ｊ！ＪのアンドープＧａＡｓ井戸層（３層ｍ）
及びアンドープ層Ａｌｓ、ｓｏＧａｇ、５ＪｓバリアＪ
５（３層ｍ）より成るＭＱｌｉｌ光導波路３０、Ｐ−Ａ
ｌ。８０ＧａＱ、ｚｏＡｓクラッド層（１，５μｍ）１
８、ｐ”ＧａＡｓコンタクト層（０，５ｔｔ ［＋１）
をこの順にＭＯＣＶＤ法によって成長する。前記ＭＱｌ
ｊ光導波路３０は、光スイツチ領域Ｃと光導波路領域り
とからなっている。この成長によって、光スイツチ領域
Ｃには、約６ｎｍのＧａＡｓ井戸層と６ｎｍのバリア層
よりなるＭＱＷが成長する。これに対して、光導波路領
域りでは、井戸層及びバリア層の厚さは３ｎｍである。
次に、このウェハを４μｍ Ｘ ３００μｍのレジスト
マスクを用い、ｐ・クラッド層厚を０．２μｍ〜０．４
μｍ残すようにしてリッジ導波路を形成する。更に、４
μｍＸ１００μｍのレジストマスクを用いて、光スイツ
チ領域Ｃのリッジ上だけに残すようにｐ゛・ＧａＡｓの
エツチングを行う。
マスクを用い、ｐ・クラッド層厚を０．２μｍ〜０．４
μｍ残すようにしてリッジ導波路を形成する。更に、４
μｍＸ１００μｍのレジストマスクを用いて、光スイツ
チ領域Ｃのリッジ上だけに残すようにｐ゛・ＧａＡｓの
エツチングを行う。
次に、このウェハ全面にＳｉ、 Ｎ４絶縁膜２１を堆積
した後、光スイツチ領域Ｃのリッジ上に窓あけを行い、
Ｃｒ／Ａｕを蒸着する。更に、スイッチ部以外のＣｒ／
Ａｕをイオン・ミリング法によって除去し、ｐ電極２２
とする。最後にウェハを薄く研磨した後、裏面にＡｕＧ
ｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極層２３を蒸着する。
した後、光スイツチ領域Ｃのリッジ上に窓あけを行い、
Ｃｒ／Ａｕを蒸着する。更に、スイッチ部以外のＣｒ／
Ａｕをイオン・ミリング法によって除去し、ｐ電極２２
とする。最後にウェハを薄く研磨した後、裏面にＡｕＧ
ｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極層２３を蒸着する。
この素子の動作波長すなわち、入射光の波長は、光スイ
ツチ領域Ｃの励起子吸収ピークより、 １０〜５０ｎｍ
長波長側に設定する。光スイツチ領域Ｃ部に。
ツチ領域Ｃの励起子吸収ピークより、 １０〜５０ｎｍ
長波長側に設定する。光スイツチ領域Ｃ部に。
電圧を印加しない状態では光は透過し、逆バイアスを印
加すると電界効果によって、励起子吸収ピークが長波長
側に動き、光は遮断される。光導波路領域りの励起子吸
収ピークが７５０層ｍと光スイツチ領域Ｃの励起子ピー
ク８２０ｎｍより十分に短波長側にあるので、光スイツ
チ領域Ｃを出た光は損失を受けることなく導波路を伝播
することができる。
加すると電界効果によって、励起子吸収ピークが長波長
側に動き、光は遮断される。光導波路領域りの励起子吸
収ピークが７５０層ｍと光スイツチ領域Ｃの励起子ピー
ク８２０ｎｍより十分に短波長側にあるので、光スイツ
チ領域Ｃを出た光は損失を受けることなく導波路を伝播
することができる。
〔実施例３〕
第６図は、本発明を適用した実施例３の光ゲートの概略
構成を示す要部断面斜視図である。
構成を示す要部断面斜視図である。
本実施例３の光ゲートは、実施例２と同じ層構造になっ
ている。そして、第６図に示すように、斜めｎ−ＧａＡ
ｓ基板１５上へＭＢＥ成長法を用いて、前記実施例２と
同様にＭＱＶ光導波路３０の光導波路頭域りには、層厚
の薄いＭＯＷを、光スイツチ領域Ｃには層厚の厚いＭＱ
Ｗを成長する。
ている。そして、第６図に示すように、斜めｎ−ＧａＡ
ｓ基板１５上へＭＢＥ成長法を用いて、前記実施例２と
同様にＭＱＶ光導波路３０の光導波路頭域りには、層厚
の薄いＭＯＷを、光スイツチ領域Ｃには層厚の厚いＭＱ
Ｗを成長する。
まず、 ｎ−ＧａＡｓ基板１５の［０１１］方向にフォ
トリソグラフィー技術とＨ２ＳＯ，：Ｈ□０□：Ｈ２Ｏ
（１：８：４０） ｘ ッチング液によって、（１１１
）面３１を側面にもつ溝３２を形成する。溝の深さは２
０μｍ、底面の幅は５μｍとする。この基板１５上にｎ
−ＧａＡｓバッファ層（０，２μｍ）１６、ｎ−Ａ１．
５ｏＧａ、２ｏＡｓクラッド層（１，５μｍ）１７，１
００層のアンドープＧａＡｓ井戸層（６ｎｍ）及びアン
ドープ層Ａｌａ、５ｏＧａｓ、５ｏＡＳバリア層（６ｎ
ｍ）より成るＭＱＷ光導波路３０、Ｐ−Ａｌｓ、５ｏＧ
ａ＠、２゜Ａｓクラッド層（１，５ｐ ｍ）１８、Ｐ”
・ＧａＡｓコンタクト層（０，５ｔｔ ｍ）２０をこ
の順にＭＢＥ法によって成長する。この成長によって、
溝３２の側面には、他の領域より薄い３．５ｎｍの量子
井戸層とバリア層が成長する。このウェハを（ｏＩＴ）
方向に対して５°の角度が交差するレジストマスクを用
いてｐ・クラッドが０．２μｍ ” ０ 、４μｍ残る
ようにエツチングして、リッジ導波路３３を形成する。
トリソグラフィー技術とＨ２ＳＯ，：Ｈ□０□：Ｈ２Ｏ
（１：８：４０） ｘ ッチング液によって、（１１１
）面３１を側面にもつ溝３２を形成する。溝の深さは２
０μｍ、底面の幅は５μｍとする。この基板１５上にｎ
−ＧａＡｓバッファ層（０，２μｍ）１６、ｎ−Ａ１．
５ｏＧａ、２ｏＡｓクラッド層（１，５μｍ）１７，１
００層のアンドープＧａＡｓ井戸層（６ｎｍ）及びアン
ドープ層Ａｌａ、５ｏＧａｓ、５ｏＡＳバリア層（６ｎ
ｍ）より成るＭＱＷ光導波路３０、Ｐ−Ａｌｓ、５ｏＧ
ａ＠、２゜Ａｓクラッド層（１，５ｐ ｍ）１８、Ｐ”
・ＧａＡｓコンタクト層（０，５ｔｔ ｍ）２０をこ
の順にＭＢＥ法によって成長する。この成長によって、
溝３２の側面には、他の領域より薄い３．５ｎｍの量子
井戸層とバリア層が成長する。このウェハを（ｏＩＴ）
方向に対して５°の角度が交差するレジストマスクを用
いてｐ・クラッドが０．２μｍ ” ０ 、４μｍ残る
ようにエツチングして、リッジ導波路３３を形成する。
レジストマスクの幅は５μｍＸ１２０μｍのレジストマ
スクを用いて、光スイツチ領域のリッジだけに残るよう
に、グ・ＧａＡｓのエツチングを行う。この後、ウェハ
全面にＳｉ、 Ｎ４絶縁膜２１を堆積した後、光スイツ
チ領域Ｃのリッジ上に窓あけを行い、 Ｃｕ／Ａｕを蒸
着する。更に、スイッチ部Ｃ以外のＣｒ／Ａｕをイオン
・ミリング法によって除去し、ｐ＠電極２２する。最後
にウェハを薄く研磨した後５裏面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａ
ｕ電極層２３を蒸着する。
スクを用いて、光スイツチ領域のリッジだけに残るよう
に、グ・ＧａＡｓのエツチングを行う。この後、ウェハ
全面にＳｉ、 Ｎ４絶縁膜２１を堆積した後、光スイツ
チ領域Ｃのリッジ上に窓あけを行い、 Ｃｕ／Ａｕを蒸
着する。更に、スイッチ部Ｃ以外のＣｒ／Ａｕをイオン
・ミリング法によって除去し、ｐ＠電極２２する。最後
にウェハを薄く研磨した後５裏面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａ
ｕ電極層２３を蒸着する。
この光素子の動作原理及び動作条件は、実施例２と同じ
である。ただし、光導波路領域及び光スイツチ部の励起
子吸収ピークは、それぞれ７６０層ｍと８２０層ｍであ
る。
である。ただし、光導波路領域及び光スイツチ部の励起
子吸収ピークは、それぞれ７６０層ｍと８２０層ｍであ
る。
以上の説明かられかるように、本実施例１，２゜３によ
れば、光導波路部Ｂ、Ｄと能動部Ａ、Ｃを同工程で形成
することができるので、従来技術のように再成長による
光導波路の形成を必要としないため、製造プロセスを簡
略化することができ、かつ歩留りの向上と製品のコスト
ダウンを図ることができる。
れば、光導波路部Ｂ、Ｄと能動部Ａ、Ｃを同工程で形成
することができるので、従来技術のように再成長による
光導波路の形成を必要としないため、製造プロセスを簡
略化することができ、かつ歩留りの向上と製品のコスト
ダウンを図ることができる。
以上１本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
以上、説明したように、本発明によれば、光導波路部と
能動部を同工程で形成することができるので、再成長に
よる光導波路の形成を必要しないため、製造プロセスを
簡略化することができ、かつ歩留りの向上と製品のコス
トダウンを図ることができる。
能動部を同工程で形成することができるので、再成長に
よる光導波路の形成を必要しないため、製造プロセスを
簡略化することができ、かつ歩留りの向上と製品のコス
トダウンを図ることができる。
第１図は１本発明を適用した実施例１のＧａＡｓ／Ａｌ
ＧａＡｓ−ＭＱＩｉｌ’ＤＢＲレーザダイオードの概略
構成を示す要部斜視図、 第２図は、本発明に係るエピタキシャル成長部の断面と
量子井戸のバンド構造を示す図、第３図は、本発明の詳
細な説明するためのＭＯＣＶＤ法を用いた選択成長説明
図。 第４Ａ図〜第４Ｆ図は、第１図の実施例１のＧａＡｓ／
ＡｌＧａＡｓ −ＭＱＶ −ＤＢＲレーザダイオードの
製造工程における各工程の断面図、 第５図は、本発明を適用した実施例２の光ゲートの概略
構成を示す要部断面斜視図。 第６図は１本発明を適用した実施例３の光ゲートの概略
構成を示す要部断面斜視図、 第７図は、従来のＤＢＲレーザダイオードの問題点を説
明するための説明図である。 図中、１２・・・５ｉｎ２ストライプ、１４・・・４層
のＭＱｌｉｌ活性層、１５・＝ ｎ−ＧａＡｓ基板、１
１ｃ＝ ｎ−ＧａＡｓバッファ層、１７− ｎ−Ａｌ、
、、、Ｇａ、、、、Ａｓクラッド層、１８− ｐ −Ａ
ｌ。３５Ｇａｍ、６５ＡＳクラッド層、１９・・・２次
の回折格子、２０・・・ｐ゛・ＧａＡｓコンタクト層（
ｐ電極）、２１ ”’ Ｓ１３ Ｎ４絶縁膜、２２・・
・ｐ電極、２：ｔ＝ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極層、３０
−ＭＱＶ光導波路、３１・・・（１１１）面、３２・・
・溝、３３・・・リッジ導波路。
ＧａＡｓ−ＭＱＩｉｌ’ＤＢＲレーザダイオードの概略
構成を示す要部斜視図、 第２図は、本発明に係るエピタキシャル成長部の断面と
量子井戸のバンド構造を示す図、第３図は、本発明の詳
細な説明するためのＭＯＣＶＤ法を用いた選択成長説明
図。 第４Ａ図〜第４Ｆ図は、第１図の実施例１のＧａＡｓ／
ＡｌＧａＡｓ −ＭＱＶ −ＤＢＲレーザダイオードの
製造工程における各工程の断面図、 第５図は、本発明を適用した実施例２の光ゲートの概略
構成を示す要部断面斜視図。 第６図は１本発明を適用した実施例３の光ゲートの概略
構成を示す要部断面斜視図、 第７図は、従来のＤＢＲレーザダイオードの問題点を説
明するための説明図である。 図中、１２・・・５ｉｎ２ストライプ、１４・・・４層
のＭＱｌｉｌ活性層、１５・＝ ｎ−ＧａＡｓ基板、１
１ｃ＝ ｎ−ＧａＡｓバッファ層、１７− ｎ−Ａｌ、
、、、Ｇａ、、、、Ａｓクラッド層、１８− ｐ −Ａ
ｌ。３５Ｇａｍ、６５ＡＳクラッド層、１９・・・２次
の回折格子、２０・・・ｐ゛・ＧａＡｓコンタクト層（
ｐ電極）、２１ ”’ Ｓ１３ Ｎ４絶縁膜、２２・・
・ｐ電極、２：ｔ＝ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極層、３０
−ＭＱＶ光導波路、３１・・・（１１１）面、３２・・
・溝、３３・・・リッジ導波路。
Claims (3)
- （１）同一基板上に空間的に量子井戸幅の異なる半導体
量子井戸レーザ構造を備え、電子井戸幅の小さい領域を
光導波路とし、量子井戸幅の大きい領域を光能動部とし
たことを特徴とする導波路型半導体光素子。 - （２）１回のエピタキシャル成長によって、同一基板上
に空間的に量子井戸幅の小さい領域と大きい領域を有す
る半導体量子井戸レーザ構造を形成する工程を備えた導
波路型半導体光素子の製造方法であって、前記量子井戸
幅を大きくしようとする領域の両側の基板表面を、Ｓｉ
Ｏ＿２又はＳｉ＿３Ｎ＿４等の異種物質で覆い、有機金
属気相成長法によって、半導体量子井戸レーザ構造を成
長することを特徴とする導波路型半導体光素子の製造方
法。 - （３）前記量子井戸幅を小さくしようとする領域の基板
表面を斜めに加工し、分子線エピタキシャル成長法によ
って、量子井戸レーザ構造を成長することを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の導波路型半導体光素子の
製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156441A JP2836822B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 導波路型半導体光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156441A JP2836822B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 導波路型半導体光素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321677A true JPH01321677A (ja) | 1989-12-27 |
| JP2836822B2 JP2836822B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=15627819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63156441A Expired - Lifetime JP2836822B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 導波路型半導体光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2836822B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02156586A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 量子井戸構造の形成方法 |
| JPH0391282A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-16 | Nec Corp | 半導体光集積素子とその製造方法 |
| JPH03284891A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-16 | Fujitsu Ltd | 光半導体素子 |
| JPH1051079A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-02-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置 |
| US5987046A (en) * | 1993-08-31 | 1999-11-16 | Fujitsu Limited | Optical semiconductor device and a method of manufacturing the same |
| US6815786B2 (en) | 2001-08-21 | 2004-11-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semiconductor optical device and method of manufacturing the same |
| US6990131B2 (en) | 2001-08-21 | 2006-01-24 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Semiconductor optical device and method of manufacturing the same |
| CN119965675A (zh) * | 2025-01-22 | 2025-05-09 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种半导体泵浦的量子点绿光激光器及其制作方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898996A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-13 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | 注入形レ−ザ |
| JPS622686A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS63263787A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
| JPH01319986A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP63156441A patent/JP2836822B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898996A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-13 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | 注入形レ−ザ |
| JPS622686A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS63263787A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
| JPH01319986A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02156586A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 量子井戸構造の形成方法 |
| JPH0391282A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-16 | Nec Corp | 半導体光集積素子とその製造方法 |
| JPH03284891A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-16 | Fujitsu Ltd | 光半導体素子 |
| US5987046A (en) * | 1993-08-31 | 1999-11-16 | Fujitsu Limited | Optical semiconductor device and a method of manufacturing the same |
| US6238943B1 (en) | 1993-08-31 | 2001-05-29 | Fujitsu Limited | Optical semiconductor device and a method of manufacturing the same |
| JPH1051079A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-02-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置 |
| US6815786B2 (en) | 2001-08-21 | 2004-11-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Semiconductor optical device and method of manufacturing the same |
| US6990131B2 (en) | 2001-08-21 | 2006-01-24 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Semiconductor optical device and method of manufacturing the same |
| CN119965675A (zh) * | 2025-01-22 | 2025-05-09 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种半导体泵浦的量子点绿光激光器及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2836822B2 (ja) | 1998-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5926493A (en) | Optical semiconductor device with diffraction grating structure | |
| US5539763A (en) | Semiconductor lasers and methods for fabricating semiconductor lasers | |
| US10103518B2 (en) | High reliability etched-facet photonic devices | |
| CA2007383C (en) | Semiconductor optical device | |
| JPH0653619A (ja) | 化合物半導体装置及びその製造方法 | |
| US20180375290A1 (en) | Semiconductor laser | |
| JPH0864906A (ja) | 半導体装置の製法 | |
| GB2287124A (en) | Semiconductor laser and method of fabrication | |
| US6080598A (en) | Method of producing semiconductor laser element with mirror degradation suppressed | |
| JPH01321677A (ja) | 導波路型半導体光素子の製造方法 | |
| US6465810B1 (en) | Semiconductor light emitting device and its manufacturing method | |
| JPH07162095A (ja) | 半導体レーザ | |
| US5436196A (en) | Method of producing semiconductor laser | |
| US5805628A (en) | Semiconductor laser | |
| JP2564813B2 (ja) | Ａ▲ｌ▼ＧａＩｎＰ半導体発光素子 | |
| JP2819160B2 (ja) | 多波長半導体レーザダイオード | |
| JPH077232A (ja) | 光半導体装置 | |
| JP7586007B2 (ja) | 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 | |
| JPH03238813A (ja) | エピタキシャル成長方法 | |
| JP2687495B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPH05110185A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH01186693A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH1140885A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH11126945A (ja) | 歪み半導体結晶の製造方法、これを用いた半導体レーザの製造方法 | |
| JP3030932B2 (ja) | 半導体微細構造の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071009 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 10 |