JPH04296080A - Distributed feedback semiconductor laser and manufacture thereof - Google Patents
Distributed feedback semiconductor laser and manufacture thereofInfo
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Abstract
Description
【産業上の利用分野】本発明は、分布帰還型半導体レ―
ザ及びその製法に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to a distributed feedback semiconductor laser.
and its manufacturing method.
【0001】0001
【従来の技術】従来、図10〜図13を伴って次に述べ
る分布帰還型半導体レ―ザの製法が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser has been proposed, which will be described below with reference to FIGS. 10 to 13.
【0002】すなわち、n型を有し且つInPでなる半
導体基板41を用意する(図10A)。That is, a semiconductor substrate 41 having n-type and made of InP is prepared (FIG. 10A).
【0003】そして、半導体基板41上に、n型を有し
且つInPでなる半導体層42と、n型不純物またはp
型不純物のいずれも意図的に導入させていず且つInP
でなるクラッド層としての半導体層43と、n型不純物
またはp型不純物のいずれも意図的に導入させていず且
つInGaAsP系でなるガイド層としての半導体層4
4と、n型不純物またはp型不純物のいずれも意図的に
導入させていない活性層としての半導体層45と、n型
不純物またはp型不純物のいずれも意図的に導入させて
いず且つInGaAsP系でなるガイド層としての半導
体層46とを、それらの順に、順次、エピタキシャル成
長法によって、積層して形成する(図10B)。この場
合、活性層としての半導体層45は、InGaAsP系
でなり且つ薄い厚さ(例えば50nm)を有する障壁層
としての半導体層45aとInGaAs系でなり且つ薄
い厚さ(例えば100nm)を有する井戸層としての半
導体層45bとが順次交互に積層されている超格子量子
井戸構造を有する構成とし得る。[0003] On a semiconductor substrate 41, a semiconductor layer 42 having n-type and made of InP, and an n-type impurity or p-type semiconductor layer 42 are formed.
No type impurities were intentionally introduced and InP
A semiconductor layer 43 as a cladding layer consisting of a semiconductor layer 43 as a cladding layer, and a semiconductor layer 4 as a guide layer made of InGaAsP and without intentionally introducing either an n-type impurity or a p-type impurity.
4, a semiconductor layer 45 as an active layer into which neither n-type impurities nor p-type impurities are intentionally introduced, and an InGaAsP-based semiconductor layer 45 in which neither n-type impurities nor p-type impurities are intentionally introduced. A semiconductor layer 46 serving as a guide layer is sequentially stacked in this order by an epitaxial growth method (FIG. 10B). In this case, the semiconductor layer 45 as an active layer includes a semiconductor layer 45a as a barrier layer that is made of InGaAsP and has a small thickness (for example, 50 nm), and a well layer that is made of InGaAs and has a small thickness (for example, 100 nm). The structure may have a superlattice quantum well structure in which semiconductor layers 45b and semiconductor layers 45b are sequentially and alternately stacked.
【0004】次に、ガイド層としての半導体層46に対
するマスクを用いたエッチング処理によって、半導体層
46の上面を後述するメサ部64の延長方向に延長して
いる凹凸回折格子面49に形成する(図10C、D)。
なお、図10C及びDは、互に直交する面上での断面図
を示す。Next, by etching the semiconductor layer 46 as a guide layer using a mask, the upper surface of the semiconductor layer 46 is formed into an uneven diffraction grating surface 49 extending in the direction of extension of the mesa portion 64 (to be described later). Figure 10C,D). Note that FIGS. 10C and 10D show cross-sectional views on planes orthogonal to each other.
【0005】次に、半導体層46の凹凸回折格子面49
でなる上面上に、n型不純物またはp型不純物のいずれ
も意図的に導入させていず且つInPでなるクラッド層
としての半導体層47と、p型を有し且つInPでなる
クラッド層としての半導体層48とをそれらの順に、順
次、エピタキシャル成長法によって積層して形成し、且
つそれによって、半導体基板41と上述した半導体層4
2〜48による半導体積層体50とを有する半導体基板
体60を形成する(図11E)。Next, the uneven diffraction grating surface 49 of the semiconductor layer 46
A semiconductor layer 47 as a cladding layer made of InP and without intentionally introducing either an n-type impurity or a p-type impurity, and a semiconductor layer 47 as a cladding layer having p-type and made of InP. The layers 48 are sequentially stacked in that order by an epitaxial growth method, and thereby the semiconductor substrate 41 and the semiconductor layer 4 described above are formed.
A semiconductor substrate body 60 having a semiconductor stacked body 50 of 2 to 48 is formed (FIG. 11E).
【0006】次に、半導体基板体60上に、半導体積層
体50側において、ストライプ状の平面パタ―ンを有し
且つ例えばSiO2 でなるマスク層61を、そのマス
ク材層を半導体基板体60上にスパッタリング法によっ
て形成し、次でそのマスク材層上にフォトレジストでな
るマスク層を形成し、次でマスク材層に対するフォトレ
ジストでなるマスク層をマスクとするC2 F6 ガス
を用いた反応性イオンエッチング処理を行うことによっ
て形成する(図11F)。Next, on the semiconductor substrate body 60, a mask layer 61 having a striped planar pattern and made of SiO2, for example, is placed on the semiconductor laminated body 50 side, and the masking material layer is placed on the semiconductor substrate body 60. A mask layer made of photoresist is formed on the mask material layer by a sputtering method, and then a reactive ion using C2 F6 gas is formed using the mask layer made of photoresist as a mask for the mask material layer. It is formed by performing an etching process (FIG. 11F).
【0007】次に、半導体基板体60に対するマスク層
61をマスクとするエッチング処理、例えばBrガスを
用いた反応性イオンエッチング処理によって、半導体基
板体60に、マスク層61下の領域の両側において、欠
除部63L及び63Rを半導体基板41に達する深さに
形成し、且つそれによって、半導体基板体60に、マス
ク層61下の領域でなるストライプ状の平面パタ―ンを
有するメサ部64を形成する(図12G)。Next, by etching the semiconductor substrate 60 using the mask layer 61 as a mask, for example, reactive ion etching using Br gas, the semiconductor substrate 60 is etched on both sides of the region under the mask layer 61. The cutout portions 63L and 63R are formed to a depth that reaches the semiconductor substrate 41, and thereby a mesa portion 64 having a striped planar pattern consisting of a region under the mask layer 61 is formed in the semiconductor substrate body 60. (Figure 12G).
【0008】次に、エピタキシャル成長法による半導体
成長処理を行った場合、半導体層が、半導体基板体60
の欠除部63L及び63Rに臨んでいる半導体基板41
上には成長するが、マスク層61上にはその材質上実質
的に成長しない、という半導体層の選択成長性があるこ
とを利用して、半導体基板体60上へのマスク層61を
マスクとするエピタキシャル成長法による半導体成長処
理によって、半導体基板体60上に、p型を有する半導
体層66とn型を有する半導体層67とがそれらの順に
積層されている構成を有する半導体積層体65L及び6
5Rを、欠除部63L及び63Rをそれぞれ埋めるよう
に形成する(図12H)。Next, when a semiconductor growth process is performed using an epitaxial growth method, the semiconductor layer is formed on the semiconductor substrate body 60.
The semiconductor substrate 41 facing the cutout parts 63L and 63R of
The mask layer 61 is grown on the semiconductor substrate body 60 as a mask by utilizing the selective growth property of the semiconductor layer, in which the semiconductor layer grows on the mask layer 61 but does not substantially grow on the mask layer 61 due to its material. Semiconductor stacked bodies 65L and 6 having a structure in which a p-type semiconductor layer 66 and an n-type semiconductor layer 67 are stacked in that order on a semiconductor substrate body 60 are formed by a semiconductor growth process using an epitaxial growth method.
5R is formed so as to fill the cutout parts 63L and 63R, respectively (FIG. 12H).
【0009】次に、半導体基板体60のメサ部64上か
ら、マスク層61を除去する(図12I)。Next, the mask layer 61 is removed from above the mesa portion 64 of the semiconductor substrate body 60 (FIG. 12I).
【0010】次に、半導体基板体60上に、メサ部64
、及び半導体積層体65L及び65R上に連続延長して
いるとともに、p+ 型を有し且つInGaAs系でな
る電極付層としての半導体層68を、エピタキシャル成
長法によって、形成する(図13J)。Next, a mesa portion 64 is formed on the semiconductor substrate body 60.
, and the semiconductor layer 68 as a layer with an electrode, which extends continuously over the semiconductor stacks 65L and 65R, has a p+ type, and is made of InGaAs, is formed by an epitaxial growth method (FIG. 13J).
【0011】次に、半導体層68上に、メサ部64側と
は反対側において、電極層69を形成し、また、半導体
基板41上に、メサ部64側とは反対側において、他の
電極層70を形成し、分布帰還型半導体レ―ザを得る(
図13K)。Next, an electrode layer 69 is formed on the semiconductor layer 68 on the side opposite to the mesa portion 64 side, and another electrode layer 69 is formed on the semiconductor substrate 41 on the side opposite to the mesa portion 64 side. A layer 70 is formed to obtain a distributed feedback semiconductor laser (
Figure 13K).
【0012】以上が、従来提案されている分布帰還型半
導体レ―ザの製法である。The above is the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser that has been proposed so far.
【0013】このような従来の分布帰還型半導体レ―ザ
の製法によって製造される従来の分布帰還型半導体レ―
ザ(図13K)による場合、電極層69及び70間に、
電源を電極層69側を正極性として接続すれば、その電
源から、電流が、電極層69及び70、半導体層68、
及び半導体基板体60の半導体基板41を通じて、半導
体基板体60のメサ部64従って、メサ部64における
活性層としての半導体層45に、その厚さ方向に横切っ
て流れ、それに応じて、活性層としての半導体層45に
おいて発光が得られ、その光が、活性層としての半導体
層45及びガイド層としての半導体層44及び46に、
クラッド層としての半導体層43、47及び48によっ
て閉じ込められて伝播する。そして、その光が、ガイド
層としての半導体層46の上面が凹凸回折格子面49で
なり、従って、ガイド層としての半導体層46とクラッ
ド層としての半導体層47との界面が凹凸回折格子面で
なるので、凹凸回折格子面49の周期に応じた波長を有
する分について、分布反射し、次で、活性層としての半
導体層45及びガイド層としての半導体層44及び46
に、同様に、クラッド層としての半導体層43、47及
び48によって閉じ込められて伝播し、その光が上述し
たように分布反射する。よって、凹凸回折格子面49の
周期に応じた波長でのレ―ザ発振が得られ、そして、そ
のレ―ザ発振にもとずくレーザ光が、半導体基板体60
のメサ部4の延長方向と直交する相対向する端面中の一
方から、外部に出射して得られる。従って、分布帰還型
半導体レ―ザとしての機能が得られる。A conventional distributed feedback semiconductor laser manufactured by such a conventional distributed feedback semiconductor laser manufacturing method
(FIG. 13K), between the electrode layers 69 and 70,
If a power source is connected with the electrode layer 69 side being positive, current will flow from the power source to the electrode layers 69 and 70, the semiconductor layer 68,
and flows across the thickness direction of the semiconductor layer 45 as an active layer in the mesa portion 64 through the semiconductor substrate 41 of the semiconductor substrate body 60, and accordingly, as an active layer. Light emission is obtained in the semiconductor layer 45, and the light is transmitted to the semiconductor layer 45 as an active layer and the semiconductor layers 44 and 46 as guide layers.
The light propagates while being confined by the semiconductor layers 43, 47, and 48 as cladding layers. The upper surface of the semiconductor layer 46 as a guide layer has a concavo-convex diffraction grating surface 49, and therefore the interface between the semiconductor layer 46 as a guide layer and the semiconductor layer 47 as a cladding layer has a concavo-convex diffraction grating surface. Therefore, the wavelength corresponding to the period of the uneven diffraction grating surface 49 is distributed and reflected, and then the semiconductor layer 45 as an active layer and the semiconductor layers 44 and 46 as guide layers are reflected.
Similarly, the light propagates while being confined by the semiconductor layers 43, 47, and 48 as cladding layers, and the light is reflected in a distributed manner as described above. Therefore, laser oscillation at a wavelength corresponding to the period of the uneven diffraction grating surface 49 is obtained, and the laser light based on the laser oscillation is transmitted to the semiconductor substrate body 60.
The light is obtained by being emitted to the outside from one of the opposing end faces perpendicular to the extending direction of the mesa portion 4 . Therefore, the function as a distributed feedback semiconductor laser can be obtained.
【0014】また、図13Kで上述した従来の分布帰還
型半導体レ―ザによれば、電極層69及び70が、半導
体基板体60のメサ部64の外、半導体積層体65L及
び65Rと対向しているが、それら半導体積層体65L
及び65Rが、p型を有する半導体層66とn型を有す
る半導体層67とが積層されている構成を有し、従って
、内部に、逆方向電圧が印加されるpn接合を形成して
いるので、上述した半導体レ―ザとしての機能が得られ
るとき、電源からの電流が、半導体基板体60のメサ部
64、従って、そのメサ部64における活性層としての
半導体層45に、電極層69及び70、半導体基板体6
0の半導体基板41及び半導体層68を通じて、高密度
に流れる。このため、上述した分布帰還型半導体レ―ザ
としての機能が、低い閾値電圧で且つ高い効率で得られ
る。Further, according to the conventional distributed feedback type semiconductor laser described above with reference to FIG. However, those semiconductor stacked bodies 65L
and 65R has a structure in which a p-type semiconductor layer 66 and an n-type semiconductor layer 67 are stacked, and therefore forms a pn junction to which a reverse voltage is applied inside. When the above-mentioned function as a semiconductor laser is obtained, a current from a power source flows through the mesa portion 64 of the semiconductor substrate body 60, and therefore the semiconductor layer 45 as an active layer in the mesa portion 64, through the electrode layer 69 and 70, semiconductor substrate body 6
0 through the semiconductor substrate 41 and the semiconductor layer 68 at high density. Therefore, the function as the distributed feedback semiconductor laser described above can be obtained with a low threshold voltage and high efficiency.
【0015】さらに、図13Kに示す従来の分布帰還型
半導体レ―ザによれば、半導体積層体65L及び65R
が、半導体基板体60上に、メサ部45を形成している
欠除部63L及び63Rを埋めるように形成されている
ので、活性層としての半導体層45を有するメサ部64
の相対向する両側面が、半導体積層体65L及び65R
によって外部の汚染などから保護されている構成を有し
、従って、分布帰還型半導体レ―ザとしての機能が長期
に亘り安定に得られる。Furthermore, according to the conventional distributed feedback semiconductor laser shown in FIG. 13K, the semiconductor stacks 65L and 65R
is formed on the semiconductor substrate body 60 so as to fill the cutout parts 63L and 63R forming the mesa part 45, so that the mesa part 64 having the semiconductor layer 45 as an active layer
The opposing sides of the semiconductor stacked bodies 65L and 65R
It has a structure that is protected from external contamination and the like, and therefore, the function as a distributed feedback semiconductor laser can be stably obtained over a long period of time.
【0016】また、図13Kに示す従来の分布帰還型半
導体レ―ザによれば、半導体積層体65L及び65Rが
、半導体基板体60上に、メサ部45を形成している欠
除部63L及び63Rを埋めるように形成され、そして
、半導体基板体60上に、メサ部45、及び半導体積層
体65L及び65R上に連続延長している電極付層とし
ての半導体層68が形成されているので、半導体層68
を、上面段差がないものとして形成することができ、従
って、プレナ型半導体レ―ザを提供することができる。Further, according to the conventional distributed feedback semiconductor laser shown in FIG. 13K, the semiconductor laminated bodies 65L and 65R have cutout parts 63L and 65R forming the mesa part 45 on the semiconductor substrate body 60. Since the semiconductor layer 68 as an electrode layer is formed so as to fill the area 63R and continuously extend over the mesa portion 45 and the semiconductor stacked bodies 65L and 65R on the semiconductor substrate body 60, semiconductor layer 68
can be formed without a step on the top surface, and therefore a planar semiconductor laser can be provided.
【0017】また、図10〜図13で上述した従来の分
布帰還型半導体レ―ザの製法によれば、上述した特徴を
有する従来の分布帰還型半導体レ―ザを製造することが
できる。Further, according to the conventional method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIGS. 10 to 13, a conventional distributed feedback semiconductor laser having the above-mentioned characteristics can be manufactured.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】図13Kに示す従来の
分布帰還型半導体レ―ザの場合、分布帰還型半導体レ―
ザが分布帰還型であるために必要な凹凸回折格子面が、
半導体積層体50の内部に、その半導体積層体50を構
成している半導体層42〜48の面に沿って延長してい
る構成を有し、このため、従来の分布帰還型半導体レ―
ザの製法について後述するところからも明らかであるが
、半導体基板1上に、まず半導体積層体50の一部を構
成する半導体層(半導体層42〜46)を半導体成長処
理によって積層して形成し、次に、その半導体層中の最
上層(半導体層46)の上面に、エッチング処理によっ
て、凹凸回折格子面59を形成し、次に、その凹凸回折
格子面49を形成した半導体層(半導体層46)上に、
半導体積層体50を構成する他の半導体層(半導体層4
7及び48)を、再度の半導体成長処理によって積層し
て形成する必要があり、このため、分布帰還型半導体レ
―ザを製造するのに多くの工程を要し、分布帰還型半導
体レ―ザを、容易、廉価に提供することができない、と
いう欠点を有していた。[Problems to be Solved by the Invention] In the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser shown in FIG.
The uneven diffraction grating surface necessary for the distributed feedback type laser is
The inside of the semiconductor stack 50 has a structure extending along the surfaces of the semiconductor layers 42 to 48 constituting the semiconductor stack 50.
As will be clear from the description below of the manufacturing method, first, semiconductor layers (semiconductor layers 42 to 46) constituting a part of the semiconductor stack 50 are formed by stacking them on the semiconductor substrate 1 by a semiconductor growth process. Next, an uneven diffraction grating surface 59 is formed on the top surface of the uppermost layer (semiconductor layer 46) in the semiconductor layer by etching treatment, and then the semiconductor layer (semiconductor layer 46) on which the uneven diffraction grating surface 49 is formed is formed. 46) Above,
Other semiconductor layers (semiconductor layer 4
7 and 48) must be stacked and formed by another semiconductor growth process, and therefore many steps are required to manufacture a distributed feedback semiconductor laser. It has the disadvantage that it cannot be provided easily and inexpensively.
【0019】また、図13Kに示す従来の分布帰還型半
導体レ―ザの場合、上述したように、上述した分布帰還
型半導体レ―ザとしての機能を得るとき、電源からの電
流を、メサ部64における活性層としての半導体層45
に高密度に流すことができるが、その電流が、活性層と
しての半導体層45に、その厚さを横切って流れるので
、活性層としての半導体層45を超格子量子井戸構造を
有するものとするとき、その超格子量子井戸構造を構成
している障壁層としての半導体層45bのために、活性
層としての半導体層45に、電源からの電流を、大きな
値で流すのに一定の限度を有していた。このため、活性
層としての半導体層45を超格子量子井戸構造を有する
ものとするとき、レーザ光を大きな輝度で得るのに一定
の限度を有する、という欠点を有していた。In addition, in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser shown in FIG. 13K, as described above, when obtaining the function as the distributed feedback semiconductor laser described above, the current from the power supply is transferred to the mesa section. Semiconductor layer 45 as an active layer in 64
However, since the current flows across the thickness of the semiconductor layer 45 as the active layer, the semiconductor layer 45 as the active layer has a superlattice quantum well structure. At this time, due to the semiconductor layer 45b as a barrier layer constituting the superlattice quantum well structure, there is a certain limit to the flow of a large current from the power supply into the semiconductor layer 45 as an active layer. Was. For this reason, when the semiconductor layer 45 as an active layer has a superlattice quantum well structure, there is a drawback that there is a certain limit to obtaining laser light with high brightness.
【0020】また、図10〜図13で上述した従来の分
布帰還型半導体レ―ザの製法の場合、半導体成長処理を
、(i) 半導体基板41上に爾後半導体積層体50の
一部を構成する半導体層(半導体層42〜46)を形成
する(図10B)ときと、(ii)その後、その半導体
層中の最上層(半導体層46)の上面をエッチング処理
によって凹凸回折格子面49にさせ(図10C、D)て
後、その最上層の凹凸回折格子面49でなる上面上に半
導体積層体50の他部を構成する半導体層(半導体層4
7及び48)を形成することによって、半導体基板1と
半導体積層体50とを有する半導体基板体60を形成す
る(図11E)ときと、(iii) その後、半導体基
板体60上にマスク層61を用いたエッチング処理によ
って欠除部63L及び63Rを形成することによってメ
サ部64を形成し(図12G)てから、半導体基板体6
0上に、欠除部63L及び63Rをそれぞれ埋めるよう
に、半導体積層体65L及び65Rを形成する(図12
H)ときと、(iv)その後、マスク層61をメサ部6
4上から除去し(図12I)てから、半導体基板体60
上に、メサ部64及び半導体積層体65L及び65R上
に連続延長している半導体層68を形成する(図13J
)ときとの4回も、必要とし、従って、分布帰還型半導
体レ―ザを製造するのに多くの工程数と多くの困難を伴
う、という欠点を有していた。Furthermore, in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser manufacturing method described above with reference to FIGS. (ii) After that, the top surface of the uppermost layer (semiconductor layer 46) of the semiconductor layers is etched to form an uneven diffraction grating surface 49 (FIG. 10B). (FIGS. 10C and D) After that, the semiconductor layer (semiconductor layer 4
7 and 48) to form a semiconductor substrate body 60 having the semiconductor substrate 1 and the semiconductor stacked body 50 (FIG. 11E); and (iii) after that, a mask layer 61 is formed on the semiconductor substrate body 60. After forming the mesa portion 64 by forming the cutout portions 63L and 63R using the etching process (FIG. 12G), the semiconductor substrate body 6 is
Semiconductor stacked bodies 65L and 65R are formed on 0 so as to fill the cutout parts 63L and 63R, respectively (FIG. 12
(iv) After that, the mask layer 61 is removed from the mesa portion 6.
4 (FIG. 12I), and then remove the semiconductor substrate body 60 from above (FIG. 12I).
A semiconductor layer 68 is formed thereon, continuously extending over the mesa portion 64 and the semiconductor stacks 65L and 65R (FIG. 13J).
) and four times, and therefore, manufacturing a distributed feedback semiconductor laser has the drawback of requiring a large number of steps and many difficulties.
【0021】また、図10〜図13で上述した従来の分
布帰還型半導体レ―ザの製法の場合、半導体基板41上
に半導体積層体50を形成することによって半導体基板
体60を形成し(図11F)て後、半導体基板体60に
マスク層61を用いたエッチング処理によって欠除部6
3L及び63Rを形成し、それによってメサ部64を形
成し(図12G)ているので、その後、半導体基板体6
0上に、欠除部63L及び63Rを埋めるように、半導
体積層体65L及び65Rを形成する(図12H)必要
があり、そして、そのとき、加熱を伴うことから、メサ
部64がマスク層61によって覆われている状態で、加
熱される。このため、メサ部64とマスク層61との間
の熱膨脹係数の差によって、メサ部64、従って、活性
層としての半導体層45に応力が与えられる。従って、
メサ部64における活性層としての半導体層45が初期
の特性を有しているものから劣化している特性しか有し
ないものに変化し、よって、分布帰還型半導体レ―ザを
、分布帰還型半導体レ―ザとしての機能が所期の特性で
得られるものとして製造するのが、困難である、という
欠点を有していた。Furthermore, in the case of the conventional method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIGS. 10 to 13, a semiconductor substrate body 60 is formed by forming a semiconductor stack 50 on a semiconductor substrate 41 ( 11F) After that, the semiconductor substrate body 60 is etched using a mask layer 61 to form the cutout portion 6.
3L and 63R, thereby forming the mesa portion 64 (FIG. 12G), after that, the semiconductor substrate body 6
It is necessary to form semiconductor stacked bodies 65L and 65R on the mask layer 61 so as to fill the cutout parts 63L and 63R (FIG. 12H). It is heated while covered by. Therefore, due to the difference in thermal expansion coefficient between the mesa portion 64 and the mask layer 61, stress is applied to the mesa portion 64 and, therefore, to the semiconductor layer 45 as an active layer. Therefore,
The semiconductor layer 45 as an active layer in the mesa portion 64 changes from having the initial characteristics to having only deteriorated characteristics. It has the disadvantage that it is difficult to manufacture a device that can function as a laser with the desired characteristics.
【0022】よって、本発明は、上述した欠点のない、
新規な分布帰還型半導体レ―ザ、及びその製法を提案せ
んとするものである。[0022] Therefore, the present invention is free from the above-mentioned drawbacks.
This paper aims to propose a new distributed feedback semiconductor laser and its manufacturing method.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】本願第1番目の発明によ
る分布帰還型半導体レ―ザは、(i) 第1の導電型を
有する半導体基板上に、第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有する第1の半導体層と第1の導電型を有する第
2の半導体層とがそれらの順に積層されている構成を有
する第1及び第2の半導体積層体が、それら間にストラ
イプ状の平面パタ―ンを有し且つ上記平面パタ―ンの長
さ方向に延長している相対向する内側面中の少なくとも
一方が上記平面パタ―ンの長さ方向に周期性を有してい
る凹凸回折格子面でなる溝が形成されるように形成され
、また、(ii)上記半導体基板上に、第1のクラッド
層としての第1の半導体層と、活性層としての第2の半
導体層と、第2のクラッド層としての第3の半導体層と
、第1の導電型とは逆の第2の導電型を有する第4の半
導体層とがそれらの順に積層されている構成を有する第
3の半導体積層体が、上記溝を埋めるように形成され、
そして、(iii) 上記第3の半導体積層体に、上記
半導体基板側とは反対側において、第1の電極層が付さ
れ、上記半導体基板に、上記第3の半導体積層体側とは
反対側において、第2の電極層が付されている構成を有
する。[Means for Solving the Problems] A distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application includes (i) a semiconductor laser having a semiconductor substrate having a first conductivity type; A first and second semiconductor laminate having a structure in which a first semiconductor layer having a conductivity type of 2 and a second semiconductor layer having a first conductivity type are stacked in that order; At least one of opposing inner surfaces having a striped planar pattern and extending in the longitudinal direction of the planar pattern has periodicity in the longitudinal direction of the planar pattern. (ii) on the semiconductor substrate, a first semiconductor layer as a first cladding layer and a second semiconductor layer as an active layer; A structure in which a semiconductor layer, a third semiconductor layer as a second cladding layer, and a fourth semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type are stacked in that order. a third semiconductor stack having the structure is formed to fill the groove;
and (iii) a first electrode layer is attached to the third semiconductor laminate on the side opposite to the semiconductor substrate side, and a first electrode layer is attached to the semiconductor substrate on the side opposite to the third semiconductor laminate side. , has a configuration in which a second electrode layer is attached.
【0024】本願第2番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザの製法は、(i) 第1の導電型を有する半導
体基板上に、第1の導電型とは逆の第2の導電型を有す
る第1の半導体層と第1の導電型を有する第2の半導体
層とがそれらの順に積層されている構成を有する第1の
半導体積層体を形成し、且つそれによって、上記半導体
基板と上記第1の半導体積層体とを有する半導体基板体
を形成する工程と、(ii)上記半導体基板体上に、ス
トライプ状の平面パタ―ンを有し且つ上記平面パタ―ン
の長さ方向に延長している相対向する内側面中の少なく
とも一方が上記平面パタ―ンの長さ方向に周期性を有し
ている凹凸回折格子面でなる窓を形成しているマスク層
を形成する工程と、(iii) 上記半導体基板体に対
する上記マスク層をマスクとするエッチング処理によっ
て、上記半導体基板体に、上記マスク層の上記窓に対応
しているストライプ状の平面パタ―ンを有し且つ上記平
面パタ―ンの長さ方向に延長している相対向する内側面
中の少なくとも一方が上記平面パタ―ンの長さ方向に周
期性を有している凹凸回折格子面でなる溝を、上記第1
の半導体積層体側から上記半導体基板に達する深さに形
成し、且つそれによって上記第1の半導体積層体から、
上記溝を隔てて並置され且つ第2の導電型を有する第3
の半導体層と第1の導電型を有する第4の半導体層とが
それらの順に積層されている構成を有する第2及び第3
の半導体積層体を形成する工程と、(iv)上記半導体
基板体上への上記マスク層をマスクとする半導体成長処
理によって、上記半導体基板体上に、第1のクラッド層
としての第5の半導体層と、活性層としての第6の半導
体層と、第2のクラッド層としての第7の半導体層と、
第1の導電型を有する第8の半導体層とがそれらの順に
積層されている構成を有する第4の半導体積層体を、上
記溝を埋めるように形成する工程と、(v) 上記第4
の半導体積層体上に、上記半導体基板側とは反対側にお
いて、第1の電極層を形成し、上記半導体基板上に、上
記第4の半導体積層体側とは反対側において、第2の電
極層を形成する工程とを有する。A method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application includes (i) forming a semiconductor laser of a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a semiconductor substrate having a first conductivity type; A first semiconductor layer having a first conductivity type and a second semiconductor layer having a first conductivity type are stacked in that order, and thereby forming a first semiconductor layered body having a structure in which the semiconductor substrate and the second semiconductor layer have a first conductivity type. (ii) having a striped planar pattern on the semiconductor substrate and extending in the length direction of the planar pattern; forming a mask layer in which at least one of the extending opposing inner surfaces forms a window consisting of a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the length direction of the planar pattern; , (iii) by etching the semiconductor substrate using the mask layer as a mask, the semiconductor substrate has a striped planar pattern corresponding to the window of the mask layer, and the planar pattern At least one of the opposing inner surfaces extending in the length direction of the pattern is formed of a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the length direction of the planar pattern. 1
from the first semiconductor laminate to a depth that reaches the semiconductor substrate from the semiconductor laminate side, and thereby from the first semiconductor laminate,
a third conductivity type arranged in parallel across the groove and having a second conductivity type;
and a fourth semiconductor layer having the first conductivity type are stacked in that order.
(iv) forming a fifth semiconductor as a first cladding layer on the semiconductor substrate body by a semiconductor growth process using the mask layer as a mask on the semiconductor substrate body; a sixth semiconductor layer as an active layer, a seventh semiconductor layer as a second cladding layer,
(v) forming a fourth semiconductor stack having a structure in which an eighth semiconductor layer having a first conductivity type is stacked in that order so as to fill the groove;
A first electrode layer is formed on the semiconductor laminate on the side opposite to the semiconductor substrate side, and a second electrode layer is formed on the semiconductor substrate on the side opposite to the fourth semiconductor laminate side. and a step of forming.
【0025】本願第3番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザは、本願第1番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザにおいて、その第1及び第2の半導体層が積層
されている構成を有する第1及び第2の半導体積層体が
、半導体基板に比し高い比抵抗を有する第1及び第2の
半導体層にそれぞれ置換され、これに応じて、第1及び
第2の半導体積層体を第1及び第2の半導体層と読み替
え、第3の半導体積層体を単に半導体積層体と読み替え
たことを除いて、本願第1番目の発明による分布帰還型
半導体レ―ザと同様の構成を有する。The distributed feedback semiconductor laser according to the third invention of the present application has a structure in which the first and second semiconductor layers are laminated in the distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application. are replaced with first and second semiconductor layers each having a higher specific resistance than the semiconductor substrate, and accordingly, the first and second semiconductor stacks The structure is the same as that of the distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application, except that these are replaced with the first and second semiconductor layers, and the third semiconductor stack is simply replaced with the semiconductor stack. have
【0026】本願第4番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザの製法は、本願第2番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの製法における、第1の導電型を有する
半導体基板上に、第1及び第2の半導体層が積層されて
いる構成を有する第1の半導体積層体を形成し、且つそ
れによって半導体基板と第1の半導体積層体とを有する
半導体基板体を形成する工程が、同じ半導体基板上に、
それに比し高い比抵抗を有する第1の半導体層を形成し
、且つそれによって、半導体基板と第1の半導体層とを
有する半導体基板体を形成する工程に変更され、これに
応じて、半導体基板上に、半導体積層体を形成し、且つ
それによって半導体基板と第1の半導体積層体とを有す
る半導体基板体を形成する工程の次の工程以後の工程が
、第1、第2及び第3の半導体積層体を第1、第2及び
第3の半導体層とそれぞれ読み替え、第5、第6、第7
及び第8の半導体層を第4、第5、第6及び第7の半導
体層とそれぞれ読み替え、第4の半導体積層体を短の半
導体積層体と読み替えた工程であることを除いて、本願
第2番目の発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法と
同様である。A method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the fourth invention of the present application is a method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application. , forming a first semiconductor laminate having a structure in which first and second semiconductor layers are stacked, and thereby forming a semiconductor substrate body having a semiconductor substrate and the first semiconductor laminate; , on the same semiconductor substrate,
The process is changed to a step of forming a first semiconductor layer having a higher specific resistance than that, and thereby forming a semiconductor substrate body having a semiconductor substrate and a first semiconductor layer, The steps subsequent to the step of forming a semiconductor laminate on top of the semiconductor laminate and thereby forming a semiconductor substrate body having a semiconductor substrate and a first semiconductor laminate include first, second and third steps. The semiconductor laminate may be read as the first, second, and third semiconductor layers, respectively, and the fifth, sixth, and seventh semiconductor layers.
and the eighth semiconductor layer are replaced with the fourth, fifth, sixth, and seventh semiconductor layers, respectively, and the fourth semiconductor stack is replaced with the short semiconductor stack. This method is similar to the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the second invention.
【0027】本願第5番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザは、本願第1番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザにおいて、その第1及び第2の半導体積層体が
省略され、従って、溝が省略され、これに応じて第3の
半導体積層体が単なる半導体積層体として半導体基板上
に直接的に形成されていることを除いて、本願第1番目
の発明による分布帰還型半導体レ―ザと同様の構成を有
する。The distributed feedback semiconductor laser according to the fifth invention of the present application is the same as the distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application, in which the first and second semiconductor stacks are omitted. , the distributed feedback semiconductor layer according to the first invention of the present application, except that the groove is omitted and the third semiconductor stack is formed directly on the semiconductor substrate as a mere semiconductor stack. - It has the same structure as the.
【0028】本願第6番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザの製法は、本願第2番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの製法において、半導体基板上に第1及
び第2の半導体層がそれらの順に積層されている構成を
有する第1の半導体積層体を形成し、且つそれによって
半導体基板と第1の半導体積層体とを有する半導体基板
体5を形成する工程が省略され、これに応じて、本願第
2番目の発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の場
合において半導体基板体上にマスク層を形成するのに替
え、半導体基板上にマスク層を形成し、また、半導体基
板体に溝を形成し、且つそれによって、第1の半導体積
層体から第2及び第3の半導体積層体を形成する工程が
省略され、これに応じて、半導体基板体に溝を形成し、
且つそれによって、第1の半導体積層体から第2及び第
3の半導体積層体を形成する工程の次の工程以後の工程
が、半導体基板体を半導体基板と読み替え、第5、第6
、第7及び第8の半導体層を第1、第2、第3及び第4
の半導体層とそれぞれ読み替え、第4の半導体積層体を
単に半導体積層体と読み替えた工程であることを除いて
、本願第2番目の発明による分布帰還型半導体レ―ザの
製法と同様である。A method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the sixth invention of the present application is a method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, in which first and second semiconductors are placed on a semiconductor substrate. The step of forming a first semiconductor stack having a structure in which layers are stacked in that order and thereby forming a semiconductor substrate body 5 having a semiconductor substrate and a first semiconductor stack is omitted; Accordingly, in the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, instead of forming a mask layer on a semiconductor substrate, a mask layer is formed on a semiconductor substrate, and forming a groove in the substrate body, thereby omitting the step of forming second and third semiconductor stacks from the first semiconductor stack, and correspondingly forming a groove in the semiconductor substrate body;
In addition, as a result, the steps after the step of forming the second and third semiconductor stacked bodies from the first semiconductor stacked body are replaced with the semiconductor substrate body and the fifth and sixth semiconductor stacked bodies.
, the seventh and eighth semiconductor layers are the first, second, third and fourth semiconductor layers.
This process is the same as the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second aspect of the present invention, except that the fourth semiconductor layer is replaced with the semiconductor layer and the fourth semiconductor layer is simply referred to as the semiconductor layer.
【0029】本願第7番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザは、(i) 高い比抵抗を有する半導体基板上
に、第1の導電型を有する第1の半導体領域と、第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有する第2の半導体領域
とが、それら間にストライプ状の平面パタ―ンを有し且
つ上記平面パタ―ンの長さ方向に延長している相対向す
る内側面中の少なくとも一方が上記平面パタ―ンの長さ
方向に周期性を有している凹凸回折格子面でなる溝が形
成されるように形成され、また、(ii)上記半導体基
板上に、第1のクラッド層としての第1の半導体層と、
活性層としての第2の半導体層と、第2のクラッド層と
しての第3の半導体層とがそれらの順に積層されている
構成を有する半導体積層体が、上記溝を埋めるように形
成され、そして、(iii) 上記第1及び第2の半導
体領域上に、第1及び第2の電極層が付されている構成
を有する。A distributed feedback semiconductor laser according to the seventh invention of the present application includes: (i) a first semiconductor region having a first conductivity type and a first conductivity type on a semiconductor substrate having a high specific resistance; a second semiconductor region having a second conductivity type opposite to that of the second semiconductor region having a striped planar pattern therebetween and extending in the length direction of the planar pattern; (ii) on the semiconductor substrate; a first semiconductor layer as a first cladding layer;
A semiconductor laminate having a structure in which a second semiconductor layer as an active layer and a third semiconductor layer as a second cladding layer are stacked in that order is formed so as to fill the groove, and , (iii) has a structure in which first and second electrode layers are attached on the first and second semiconductor regions.
【0030】本願第8番目の発明による分布帰還型半導
体レ―ザの製法は、(i) 高い比抵抗を有する半導体
基板上に、第1の導電型を有する第1の半導体領域と第
2の導電型を有する第2の半導体領域とが並置して形成
されている第1の半導体層を形成し、且つそれによって
、上記半導体基板と上記半導体層とを有する半導体基板
体を形成する工程と、(ii)上記半導体基板体上に、
上記第1の半導体層の上記第1の半導体領域の上記第2
の半導体領域側と上記第2の半導体領域の上記第1の半
導体領域側とを外部に臨ませる、上記第1及び第2の半
導体領域に対して共通なストライプ状の平面パタ―ンを
有し且つ上記平面パタ―ンの長さ方向に延長している相
対向する内側面中の少なくとも一方が上記平面パタ―ン
の長さ方向に周期性を有している凹凸回折格子面でなる
窓を有するマスク層を形成する工程と、(iii) 上
記半導体基板体に対する上記マスク層をマスクとするエ
ッチング処理によって、上記半導体基板体に、上記マス
ク層の窓に対応しているストライプ状の平面パタ―ンを
有し且つ少なくとも一方の内側面が長手方向に延長して
いる凹凸回折格子面でなる溝を、上記第1の半導体層側
から上記半導体基板に達する深さに形成し、且つそれに
よって、上記第1の半導体層の第1及び第2の半導体領
域から、上記溝を隔てて並置している第1の導電型を有
する第3の半導体領域と第2の導電型を有する第4の半
導体領域とを形成する工程と、(iv)上記半導体基板
体上への上記マスク層をマスクとする半導体成長処理に
よって、上記半導体基板体上に、第1のクラッド層とし
ての第2の半導体層と、活性層としての第3の半導体層
と、第2のクラッド層としての第4の半導体層と、第1
の導電型を有する第5の半導体層とがそれらの順に積層
されている構成を有する半導体積層体を、上記溝を埋め
るように形成する工程と、(v) 上記第3及び第4の
半導体領域上に、第1及び第2の電極層をそれぞれ形成
する工程とを有する。A method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the eighth invention of the present application includes (i) forming a first semiconductor region having a first conductivity type and a second semiconductor region on a semiconductor substrate having a high resistivity; forming a first semiconductor layer in which a second semiconductor region having a conductivity type is formed in juxtaposition, and thereby forming a semiconductor substrate body having the semiconductor substrate and the semiconductor layer; (ii) on the semiconductor substrate body,
the second semiconductor region of the first semiconductor layer of the first semiconductor layer;
a striped planar pattern common to the first and second semiconductor regions, with the semiconductor region side of the second semiconductor region facing the outside and the first semiconductor region side of the second semiconductor region facing the outside; and at least one of opposing inner surfaces extending in the length direction of the planar pattern is formed of a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the longitudinal direction of the planar pattern. and (iii) etching the semiconductor substrate using the mask layer as a mask to form a striped planar pattern on the semiconductor substrate corresponding to the windows of the mask layer. forming a groove having a concavo-convex diffraction grating surface with at least one inner surface extending in the longitudinal direction to a depth reaching the semiconductor substrate from the first semiconductor layer side; A third semiconductor region having a first conductivity type and a fourth semiconductor having a second conductivity type are juxtaposed across the groove from the first and second semiconductor regions of the first semiconductor layer. and (iv) forming a second semiconductor layer as a first cladding layer on the semiconductor substrate body by a semiconductor growth process using the mask layer as a mask on the semiconductor substrate body. , a third semiconductor layer as an active layer, a fourth semiconductor layer as a second cladding layer, and a first
(v) forming a semiconductor stack having a structure in which a fifth semiconductor layer having a conductivity type is stacked in that order so as to fill the groove; forming first and second electrode layers thereon.
【0031】[0031]
【作用・効果】本願第1番目の発明による分布帰還型半
導体レ―ザによれば、半導体基板が図13Kで前述した
従来の分布帰還型半導体レ―ザの半導体基板41に対応
し、第4の半導体積層体が図13Kで前述した従来の分
布帰還型半導体レ―ザの半導体基板体60を構成してい
るメサ部64とそのメサ部64上に延長している半導体
層68とからなる構成に対応し、第2及び第3の半導体
積層体が図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ
―ザの半導体積層体65L及び65Rにそれぞれ対応し
、第1、及び第2の電極層が図13Kで前述した従来の
分布帰還型半導体レ―ザの半導体層68、及び半導体基
板体60の半導体基板41にそれぞれ付されている電極
層69及び70にそれぞれ対応している。[Operations and Effects] According to the distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application, the semiconductor substrate corresponds to the semiconductor substrate 41 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIG. The semiconductor stack consists of a mesa portion 64 constituting the semiconductor substrate body 60 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K, and a semiconductor layer 68 extending over the mesa portion 64. Correspondingly, the second and third semiconductor stacks correspond to the semiconductor stacks 65L and 65R of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K, and the first and second electrode layers are These correspond to the semiconductor layer 68 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIG. 13K, and the electrode layers 69 and 70 attached to the semiconductor substrate 41 of the semiconductor substrate body 60, respectively.
【0032】従って、第1及び第2の電極層間に、図1
3Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合に
準じて、電源を所定の極性で接続すれば、その電源から
、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの
場合に準じて、電流が、第1及び第2の電極層及び半導
体基板を通じて、第4の半導体積層体、従って、第4の
半導体積層体における活性層としての第6の半導体層に
流れ、それに応じて、活性層としての第6の半導体層に
おいて発光が得られ、その光が、図13Kで前述した従
来の分布帰還型半導体レ―ザの場合に準じて、活性層と
しての第6の半導体層に、第1及び第2のクラッド層と
しての第5及び第7の半導体層によって閉じ込められて
伝播する。そして、その光が、第4の半導体積層体と第
2及び第3の半導体積層体中のいずれか一方または双方
との間の界面が、溝の凹凸回折格子面でなる相対向する
内側面中のいずれか一方または双方による凹凸回折格子
面でなるので、凹凸回折格子面の周期に応じた波長を有
する分について、分布反射し、次で、活性層としての第
6の半導体層に、同様に、第1及び第2のクラッド層と
しての第5及び第7の半導体層によって閉じ込められて
伝播し、その光が上述したように分布反射する。よって
、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの
場合に準じて、凹凸回折格子面の周期に応じた波長での
レ―ザ発振が得られ、そして、そのレ―ザ発振にもとず
くレーザ光が、第4の半導体積層体の一方の端面から、
外部に出射して得られる。従って、図13Kで前述した
従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合と同様に、分布帰
還型半導体レ―ザとしての機能が得られる。Therefore, between the first and second electrode layers, as shown in FIG.
In the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in Figure 13K, if the power supply is connected with the specified polarity, from that power supply, in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described in Figure 13K, Accordingly, a current flows through the first and second electrode layers and the semiconductor substrate into the fourth semiconductor stack, and therefore into the sixth semiconductor layer as an active layer in the fourth semiconductor stack, and accordingly , light emission is obtained in the sixth semiconductor layer as an active layer, and the light is transmitted to the sixth semiconductor layer as an active layer, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. , propagates while being confined by the fifth and seventh semiconductor layers as the first and second cladding layers. Then, the light is emitted into the opposing inner surfaces where the interface between the fourth semiconductor stack and one or both of the second and third semiconductor stacks is formed by the uneven diffraction grating surface of the groove. Since the diffraction grating surface has a concavo-convex grating surface formed by either one or both of the concavo-convex grating surfaces, a portion having a wavelength corresponding to the period of the concave-convex diffraction grating surface is distributed and reflected, and then similarly applied to the sixth semiconductor layer as an active layer. , propagates while being confined by the fifth and seventh semiconductor layers serving as the first and second cladding layers, and the light is reflected in a distributed manner as described above. Therefore, similar to the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. The originating laser beam is transmitted from one end surface of the fourth semiconductor stack,
Obtained by emitting it to the outside. Therefore, the function as a distributed feedback semiconductor laser can be obtained as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0033】また、本願第1番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザによれば、第4の半導体積層体が、半導
体基板体上に、第2及び第3の半導体積層体間のストラ
イプ状の平面パタ―ンを有する溝を埋めるように形成さ
れ、そして、第2及び第3の半導体積層体が、第2の導
電型を有する第3の半導体層と第1の導電型を有する第
4の半導体層とが積層されている構成を有し、従って内
部に、逆方向電圧が印加されるpn接合を形成している
ので、上述した半導体レ―ザとしての機能が得られると
き、電源からの電流が、第4の半導体積層体、従って、
その第4の半導体積層体における活性層としての第6の
半導体層に、第1及び第2の電極層及び半導体基板を通
じて、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―
ザの場合と同様に、高密度に流れる。このため、上述し
た半導体レ―ザとしての機能が、第4の半導体積層体に
おける活性層としての第6の半導体層が図13Kで前述
した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合と同様に、低
い閾値電圧で且つ高い効率で得られる。Further, according to the distributed feedback semiconductor laser according to the first aspect of the present invention, the fourth semiconductor laminate is arranged in a stripe-like manner between the second and third semiconductor laminates on the semiconductor substrate body. The second and third semiconductor laminates are formed to fill a trench having a planar pattern, and the second and third semiconductor stacks include a third semiconductor layer having a second conductivity type and a fourth semiconductor layer having a first conductivity type. It has a structure in which two semiconductor layers are stacked, and therefore forms a pn junction to which a reverse voltage is applied. The current flows through the fourth semiconductor stack, therefore,
The conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIG. 13K is connected to the sixth semiconductor layer as an active layer in the fourth semiconductor stack through the first and second electrode layers and the semiconductor substrate.
As in the case of ZA, it flows densely. Therefore, the function as the semiconductor laser described above is the same as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. , can be obtained with low threshold voltage and high efficiency.
【0034】さらに、第4の半導体積層体が、半導体基
板上に、第2及び第3の半導体積層体間の溝を埋めるよ
うに形成されているので、第4の半導体積層体の相対向
する両側面が、図13Kで前述した従来の分布帰還型半
導体レ―ザの場合に準じて、第2及び第3の半導体積層
体によって外部の汚染などから保護されている構成を有
し、従って、半導体レ―ザとしての機能が、図13Kで
前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合と同様に
、長期に亘り安定に得られる。Furthermore, since the fourth semiconductor laminate is formed on the semiconductor substrate so as to fill the groove between the second and third semiconductor laminates, the fourth semiconductor laminate is Both sides are protected from external contamination by the second and third semiconductor stacks, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K, and therefore, The function as a semiconductor laser can be stably obtained over a long period of time, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0035】また、第4の半導体積層体が、半導体基板
上に、第2及び第3の半導体積層体間の溝を埋めるよう
に形成されているので、第4の半導体積層体と第2及び
第3の半導体積層体とを、上面段差がほとんどないか、
あるとしても僅かしかないものとして形成することがで
き、従って、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導
体レ―ザの場合と同様に、プレナ型半導体レ―ザを提供
することができる。Furthermore, since the fourth semiconductor stack is formed on the semiconductor substrate so as to fill the groove between the second and third semiconductor stacks, the fourth semiconductor stack is not connected to the second and third semiconductor stacks. There is almost no step difference between the third semiconductor stack and the top surface.
Few, if any, can be formed, thus providing a planar semiconductor laser, similar to the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIG. 13K.
【0036】また、以上のことから、本願第2番目の発
明による分布帰還型半導体レ―ザの製法によれば、図1
0〜図13で前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの
製法の場合に準じて、上述した特徴を有する分布帰還型
半導体レ―ザを製造することができる。Furthermore, from the above, according to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, the method shown in FIG.
A distributed feedback semiconductor laser having the above-mentioned characteristics can be manufactured in accordance with the conventional method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIGS. 0 to 13.
【0037】しかしながら、本願第1番目の発明による
分布帰還型半導体レ―ザの場合、分布帰還型半導体レ―
ザが分布帰還型であるために必要な凹凸回折格子面が、
第3の半導体積層体のストライプ状の平面パタ―ンの長
さ方向に沿って延長している側面上に形成されている構
成を有するので、本願第2番目の発明による分布帰還型
半導体レ―ザの製法について次に述べるところからも明
らかであるが、半導体基板上に、爾後第1及び第2の半
導体積層体となる半導体積層体を、その半導体積層体と
半導体基板とによる半導体基板体を形成するように、半
導体成長処理によって形成し、次に、その半導体基板体
に、溝を、半導体積層体から第1及び第2の半導体積層
体が形成されるように形成し、次に、溝を埋めるように
第3の半導体積層体を形成する、という工程をとること
によって製造することができ、よって、分布帰還型半導
体レ―ザを、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導
体レ―ザの場合に比し容易、廉価に提供することができ
る。However, in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application, the distributed feedback semiconductor laser
The uneven diffraction grating surface necessary for the distributed feedback type laser is
Since it has a configuration in which it is formed on the side surface extending along the length direction of the striped planar pattern of the third semiconductor laminate, the distributed feedback semiconductor layer according to the second invention of the present application As is clear from the following description of the manufacturing method, a semiconductor laminate, which will later become the first and second semiconductor laminates, is placed on a semiconductor substrate, and a semiconductor substrate body consisting of the semiconductor laminate and the semiconductor substrate is placed on the semiconductor substrate. forming a trench by a semiconductor growth process so as to form a first and second semiconductor stack from the semiconductor stack; Therefore, the distributed feedback semiconductor laser can be manufactured by forming the third semiconductor stack so as to fill the area of the semiconductor laser. It can be provided more easily and at a lower cost than in the case of
【0038】また、本願第2番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの製法によれば、半導体成長処理を、(
i) 半導体基板上に第1及び第2の半導体層がそれら
の順に積層されている構成を有する第1の半導体積層体
を形成し、それによって半導体基板と第1の半導体積層
体とを有する半導体基板体を形成するときと、(ii)
半導体基板体に、ストライプ状の平面パタ―ンを有する
溝を形成し、またそれによって第1の半導体積層体から
第2及び第3の半導体積層体を形成して後、活性層とし
ての第6の半導体層を有する第4の半導体積層体を、溝
を埋めるように形成するときとの2回しか必要とせず、
従って、分布帰還型半導体レ―ザを、図10〜図13で
前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合に
比し少ない工程数で、容易に製造することができる。Further, according to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, the semiconductor growth process is performed by (
i) forming a first semiconductor stack having a configuration in which first and second semiconductor layers are stacked in that order on a semiconductor substrate, thereby producing a semiconductor having a semiconductor substrate and a first semiconductor stack; (ii) when forming a substrate body;
After forming grooves having a striped planar pattern in the semiconductor substrate and thereby forming second and third semiconductor stacks from the first semiconductor stack, a sixth semiconductor stack as an active layer is formed. It is only necessary to form the fourth semiconductor stack having the semiconductor layer twice, that is, when forming the fourth semiconductor stack to fill the trench,
Therefore, the distributed feedback semiconductor laser can be easily manufactured with fewer steps than the conventional method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIGS. 10 to 13.
【0039】また、本願第2番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの製法によれば、活性層としての第6の
半導体層を有する第4の半導体積層体を形成して後、そ
の第4の半導体積層体を、マスク層などで覆われている
状態で、第4の半導体積層体における活性層としての第
6の半導体層が初期の特性を有しているものから劣化し
ている特性を有するものに変化するおそれを有するよう
な高い温度に加熱する、というような処理を必要としな
いので、半導体レ―ザを、半導体レ―ザとしての機能が
所期の特性で得られるものとして、容易に製造すること
ができる。Further, according to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, after forming the fourth semiconductor stack having the sixth semiconductor layer as an active layer, The characteristics of the sixth semiconductor layer as an active layer in the fourth semiconductor layered structure are deteriorated from the initial characteristics when the semiconductor layered structure of No. 4 is covered with a mask layer or the like. Since the semiconductor laser does not require treatment such as heating to a high temperature that may cause it to change into a semiconductor laser, it can be used as a semiconductor laser with the desired characteristics. , can be easily manufactured.
【0040】また、本願第3番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザによれば、上述した事項を除いて、本願
第1番目の発明による分布帰還型半導体レ―ザと同様の
構成を有し且つ本願第4番目の発明による分布帰還型半
導体レ―ザの製法について次に述べるところからも明ら
かとなるので、詳細説明は省略するが、第1及び第2の
半導体積層体を第1及び第2の半導体層と読み替え、ま
た第3の半導体積層体を単に半導体積層体と読み替えた
、本願第1番目の発明による分布帰還型半導体レ―ザの
場合と同様の作用効果が得られる。Furthermore, the distributed feedback semiconductor laser according to the third aspect of the present invention has the same configuration as the distributed feedback semiconductor laser according to the first aspect of the present invention, except for the above-mentioned matters. The method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the fourth invention of the present application will be clear from the following description, so a detailed explanation will be omitted, but the first and second semiconductor laminates are The same effects as in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application can be obtained, in which the second semiconductor layer is replaced with the third semiconductor layer, and the third semiconductor stack is replaced with simply the semiconductor layer.
【0041】また、本願第4番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの製法は、本願第2番目の発明による分
布帰還型半導体レ―ザの製法と上述した事項を除いて同
様であるので、詳細説明は省略するが、本願第2番目の
発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の上述した作
用効果において、第1、第2及び第3の半導体積層体を
第1、第2及び第3の半導体層とそれぞれ読み替え、ま
た、第5、第6、第7及び第8の半導体層を第4、第5
、第6及び第7の半導体層とそれぞれ読み替え、さらに
、第4の半導体積層体を単に半導体積層体と読み替えた
、本願第2番目の発明による分布帰還型半導体レ―ザの
製法の場合と同様の作用効果が得られる。[0041] Furthermore, the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the fourth invention of the present application is the same as the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, except for the above-mentioned points. Although a detailed explanation will be omitted, in the above-mentioned effects of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, the first, second and third semiconductor stacks are The third semiconductor layer may be read as the third semiconductor layer, and the fifth, sixth, seventh, and eighth semiconductor layers may be read as the fourth and fifth semiconductor layers.
, the sixth and seventh semiconductor layers respectively, and the fourth semiconductor laminate simply as the semiconductor laminate, similar to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application. The following effects can be obtained.
【0042】また、本願第5番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザによれば、上述した事項を除いて、本願
第1番目の発明による分布帰還型半導体レ―ザと同様の
構成を有し且つ本願第6番目の発明による分布帰還型半
導体レ―ザの製法について次に述べるところからも明ら
かとなるので、詳細説明は省略するが、本願第1番目の
発明による分布帰還型半導体レ―ザの場合と同様の作用
効果が得られる。Furthermore, the distributed feedback semiconductor laser according to the fifth aspect of the present invention has the same configuration as the distributed feedback semiconductor laser according to the first aspect of the present invention, except for the above-mentioned matters. The method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the sixth invention of the present application will be clear from the following description, so a detailed explanation will be omitted, but the method of manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application The same effects as in the case can be obtained.
【0043】さらに、本願第6番目の発明による分布帰
還型半導体レ―ザの製法は、本願第2番目の発明による
分布帰還型半導体レ―ザの製法と上述した事項を除いて
同様であるので、詳細説明は省略するが、本願第1番目
の発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の上述した
作用効果において、半導体基板体を半導体基板と読み替
え、第5、第6、第7及び第8の半導体層を、第1、第
2、第3及び第4の半導体層とそれぞれ読み替え、第4
の半導体積層体を単に半導体積層体と読み替えた本願第
2番目の発明よる分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合
と同様の作用効果が得られる。ただし、本願第6番目の
発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合、本願
第2番目の発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法に
おける溝に対応している溝及びその溝を隔てて並置され
ている第2及び第3の半導体積層体に対応している半導
体積層体を形成しないので、それら溝及び第2及び第3
の半導体積層体を有することによる本願第2番目の発明
による分布帰還型半導体レ―ザの製法で述べた作用効果
は得られないとしても、半導体成長処理を、本願第2番
目の発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合に
比し少ない1回の回数しか必要としないので、分布帰還
型半導体レ―ザを、本願第2番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの製法の場合に比しさらに容易に製造す
ることができる。Furthermore, the method of manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the sixth invention of the present application is the same as the method of manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, except for the above-mentioned points. Although a detailed explanation is omitted, in the above-mentioned effects of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application, the semiconductor substrate body is read as a semiconductor substrate, and the fifth, sixth, seventh, and The semiconductor layer No. 8 is read as the first, second, third and fourth semiconductor layer respectively, and the fourth semiconductor layer is read as the first, second, third and fourth semiconductor layer.
The same effects can be obtained as in the case of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, in which the semiconductor laminate is simply read as a semiconductor laminate. However, in the case of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the sixth invention of the present application, the grooves corresponding to the grooves in the method of manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, and the grooves separated from each other. Since the semiconductor stacked bodies corresponding to the second and third semiconductor stacked bodies juxtaposed are not formed, these grooves and the second and third semiconductor stacked bodies are not formed.
Even if the effects described in the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application cannot be obtained by having a semiconductor stacked body of In the case of the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application, the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application requires only one operation, which is less than the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the second invention of the present application. It can be manufactured more easily than .
【0044】また、本願第7番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザによれば、半導体積層体が図13Kで前
述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの半導体基板体6
0を構成しているメサ部64に対応し、第1の半導体領
域が図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザ
の半導体基板体60のn型を有する半導体基板41に対
応し、第2の半導体領域が図13Kで前述した従来の分
布帰還型半導体レ―ザの半導体基板体60上に形成され
ている半導体層68に対応し、第1、及び第2の電極層
が図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの
半導体層68、及び半導体基板体60の半導体基板41
にそれぞれ付されている電極層69及び70にそれぞれ
対応している。Further, according to the distributed feedback semiconductor laser according to the seventh aspect of the present invention, the semiconductor stack is the same as the semiconductor substrate body 6 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
The first semiconductor region corresponds to the n-type semiconductor substrate 41 of the semiconductor substrate body 60 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. The second semiconductor region corresponds to the semiconductor layer 68 formed on the semiconductor substrate body 60 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIG. The semiconductor layer 68 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above and the semiconductor substrate 41 of the semiconductor substrate body 60
The electrode layers 69 and 70 respectively correspond to the electrode layers 69 and 70 attached to the electrode layers 69 and 70, respectively.
【0045】従って、第1及び第2の電極層間に、図1
3Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合に
準じて、電源を所定の極性で接続すれば、その電源から
、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの
場合に準じて、電流が、第1及び第2の電極層、及び第
1及び第2の半導体領域を通じて、半導体積層体、従っ
て、半導体積層体における活性層としての第2の半導体
層に流れ、それに応じて、活性層としての第2の半導体
層において発光が得られ、その光が、図13Kで前述し
た従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合に準じて、活性
層としての第2の半導体層に、第1及び第2のクラッド
層としての第1及び第3の半導体層によって閉じ込めら
れて伝播する。そして、その光が、半導体積層体と第1
及び第2の半導体領域中のいずれか一方との間の界面が
、溝の凹凸回折格子面でなる相対向する内側面中のいず
れか一方または双方による凹凸回折格子面でなるので、
凹凸回折格子面の周期に応じた波長を有する分について
、分布反射し、次で、活性層としての第1の半導体層に
、同様に、クラッド層としての第1及び第3の半導体層
によって閉じ込められて伝播し、その光が上述したよう
に分布反射する。よって、図13Kで前述した従来の分
布帰還型半導体レ―ザの場合に準じてレ―ザ発振が得ら
れ、そして、そのレ―ザ発振にもとずくレーザ光が、半
導体積層体の一方の端面から、外部に出射して得られる
。従って、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体
レ―ザの場合と同様に、分布帰還型半導体レ―ザとして
の機能が得られる。Therefore, there is a gap between the first and second electrode layers as shown in FIG.
In the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in Figure 13K, if the power supply is connected with the specified polarity, from that power supply, in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described in Figure 13K, Accordingly, a current flows through the first and second electrode layers and the first and second semiconductor regions into the semiconductor stack, and therefore into the second semiconductor layer as an active layer in the semiconductor stack, and accordingly As a result, light emission is obtained in the second semiconductor layer as an active layer, and the light is transmitted to the second semiconductor layer as an active layer in accordance with the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. The light propagates while being confined by the first and third semiconductor layers as the first and second cladding layers. Then, the light is transmitted to the semiconductor stack and the first
and the second semiconductor region, since the interface between the first semiconductor region and the second semiconductor region is formed by one or both of the opposing inner surfaces formed by the uneven diffraction grating surfaces of the groove,
A portion having a wavelength corresponding to the period of the uneven diffraction grating surface is reflected in a distributed manner, and is then confined in the first semiconductor layer as an active layer by the first and third semiconductor layers as cladding layers. The light is then distributed and reflected as described above. Therefore, laser oscillation is obtained in accordance with the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K, and the laser light based on the laser oscillation is transmitted to one side of the semiconductor stack. It is obtained by emitting light to the outside from the end face. Therefore, the function as a distributed feedback semiconductor laser can be obtained as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0046】また、本願第7番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザによれば、半導体積層体が、半導体基板
上に、第1及び第2の半導体領域間のストライプ状の平
面パタ―ンを有する溝を埋めるように形成され、そして
、第1及び第2の半導体領域上にそれぞれ第1及び第2
の電極層が付されている構成を有するので、上述した半
導体レ―ザとしての機能が得られるとき、電源からの電
流が、半導体積層体に、第1及び第2の電極層、及び第
1及び第2の半導体領域を通じて、図13Kで前述した
従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合と同様に、高密度
に流れる。このため、上述した分布帰還型半導体レ―ザ
としての機能が、低い閾値電圧で且つ高い効率で得られ
る。Further, according to the distributed feedback semiconductor laser according to the seventh invention of the present application, the semiconductor stack has a stripe-like planar pattern between the first and second semiconductor regions on the semiconductor substrate. The first and second semiconductor regions are formed so as to fill the trenches having a semiconductor region, respectively.
Since the structure has the structure in which the above-mentioned electrode layers are attached, when the function as the semiconductor laser described above is obtained, the current from the power supply is applied to the semiconductor stack, the first and second electrode layers, and the first and second electrode layers. and the second semiconductor region at high density, similar to the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. Therefore, the function as the distributed feedback semiconductor laser described above can be obtained with a low threshold voltage and high efficiency.
【0047】さらに、本願第7番目の発明による分布帰
還型半導体レ―ザの場合、半導体積層体が、半導体基板
上に、第1及び第2の半導体領域間の溝を埋めるように
形成されているので、半導体積層体の相対向する両側面
が、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザ
の場合に準じて、第1及び第2の半導体領域によって外
部の汚染などから保護されている構成を有し、従って、
分布帰還型半導体レ―ザとしての機能が、図13Kで前
述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合と同様に、
長期に亘り安定に得られる。Furthermore, in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the seventh aspect of the present invention, the semiconductor stack is formed on the semiconductor substrate so as to fill the groove between the first and second semiconductor regions. Therefore, both opposing side surfaces of the semiconductor stack are protected from external contamination by the first and second semiconductor regions, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. has a configuration that is, therefore,
The function as a distributed feedback semiconductor laser is similar to that of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
It can be obtained stably over a long period of time.
【0048】また、本願第7番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの場合、半導体積層体が、半導体基板上
に、第1及び第2の半導体領域間の溝を埋めるように形
成されているので、半導体積層体と第1及び第2の半導
体領域とを、上面段差がほとんどないか、あるとしても
僅かしかないものとして形成することができ、従って、
図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場
合と同様に、プレナ型半導体レ―ザを提供することがで
きる。Further, in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the seventh aspect of the present invention, the semiconductor stack is formed on the semiconductor substrate so as to fill the groove between the first and second semiconductor regions. Therefore, the semiconductor stack and the first and second semiconductor regions can be formed with little or no top surface step difference, and therefore,
Similar to the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K, a planar semiconductor laser can be provided.
【0049】さらに、本願第7番目の発明による分布帰
還型半導体レ―ザによれば、本願第1番目の発明による
分布帰還型半導体レ―ザの場合と同様に、活性層として
の半導体層を有する半導体積層体の側面が凹凸回折格子
面でなるので、次に述べる本願第8番目の発明による分
布帰還型半導体レ―ザの製法について述べるところから
も明らかとなるので、詳細説明は省略するが、分布帰還
型半導体レ―ザを容易に製造することができる。Furthermore, according to the distributed feedback semiconductor laser according to the seventh invention of the present application, as in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the first invention of the present application, a semiconductor layer as an active layer is used. Since the side surface of the semiconductor laminate has a concavo-convex diffraction grating surface, a detailed explanation will be omitted since it will become clear from the following description of the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the eighth invention of the present application. , a distributed feedback semiconductor laser can be easily manufactured.
【0050】また、本願第7番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの場合、上述した半導体レ―ザとしての
機能を得るとき、電源からの電流が、半導体積層体にお
ける活性層としての第2の半導体層に、その面に沿う方
向に(厚さ方向でない)流れるので、活性層としての第
2の半導体層が、超格子量子井戸構造を有し、従ってそ
れを構成している障壁層としての半導体層を有していて
も、活性層としての第2の半導体層に、電源からの電流
を、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザ
の場合に比し十分大きな値で流すことができる。このた
め、レーザ光を、図13Kで前述した従来の分布帰還型
半導体レ―ザの場合に比し十分高い輝度で得ることがで
きる。Furthermore, in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the seventh invention of the present application, when obtaining the above-mentioned function as a semiconductor laser, the current from the power supply is applied to the active layer in the semiconductor stack. Since the flow flows into the second semiconductor layer in the direction along its surface (not in the thickness direction), the second semiconductor layer as an active layer has a superlattice quantum well structure, and therefore the barrier layer constituting the second semiconductor layer has a superlattice quantum well structure. Even if the second semiconductor layer as an active layer has a semiconductor layer as an active layer, the current from the power supply is applied to a sufficiently larger value than in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. It can be flowed with Therefore, laser light can be obtained with sufficiently higher brightness than in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0051】また、本発明による分布帰還型半導体レ―
ザの製法によれば、半導体成長処理を、(i) 半導体
基板上に第1及び第2の半導体領域を形成している第1
の半導体層を形成し、それによって半導体基板と第1の
半導体層とを有する半導体基板体を形成するときと、(
ii)半導体基板体に、ストライプ状の平面パタ―ンを
有する溝を形成し、またそれによって第1及び第2の半
導体領域3及び6から第3及び第4の半導体領域を形成
して後、活性層としての第3の半導体層を有する半導体
積層体を溝を埋めるように形成するときとの2回しか必
要とせず、従って、分布帰還型半導体レ―ザを、図10
〜図13で前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの製
法の場合に比し少ない工程数で、容易に製造することが
できる。[0051] Furthermore, the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention
According to the method, the semiconductor growth process includes (i) a first semiconductor region forming first and second semiconductor regions on a semiconductor substrate;
forming a semiconductor layer, thereby forming a semiconductor substrate body having a semiconductor substrate and a first semiconductor layer;
ii) forming grooves having a striped planar pattern in the semiconductor substrate body and thereby forming third and fourth semiconductor regions from the first and second semiconductor regions 3 and 6; It is only necessary to form the semiconductor stack having the third semiconductor layer as the active layer twice, and when forming the semiconductor stack to fill the trench.
It can be easily manufactured with fewer steps than the conventional distributed feedback semiconductor laser manufacturing method described above with reference to FIG.
【0052】また、本願第8番目の発明による分布帰還
型半導体レ―ザの製法によれば、活性層としての第3の
半導体層を有する半導体積層体を形成して後、その半導
体積層体を、マスク層などで覆われている状態で、半導
体積層体における活性層としての半導体層が初期の特性
を有しているものから劣化している特性を有するものに
変化するおそれを有するような高い温度に加熱する、と
いうような処理を必要としないので、分布帰還型半導体
レ―ザを、半導体レ―ザとしての機能が所期の特性で得
られるものとして、容易に製造することができる。Further, according to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the eighth invention of the present application, after forming a semiconductor stack having a third semiconductor layer as an active layer, the semiconductor stack is , when covered with a mask layer etc., there is a risk that the semiconductor layer as an active layer in the semiconductor stack may change from its initial characteristics to those with deteriorated characteristics. Since a process such as heating to a high temperature is not required, a distributed feedback semiconductor laser can be easily manufactured so as to function as a semiconductor laser with desired characteristics.
【0053】[0053]
【実施例1】次に、図1〜図2を伴って、本発明による
分布帰還型半導体レ―ザ及びその製法の第1の実施例を
、その分布帰還型半導体レ―ザの製法の第1の実施例で
述べよう。[Embodiment 1] Next, a first embodiment of a distributed feedback semiconductor laser and a method for manufacturing the same according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. Let's explain using Example 1.
【0054】図1〜図2に示す本発明による分布帰還型
半導体レ―ザの製法の第1の実施例は、次に述べる順次
の工程をとって、本発明による分布帰還型半導体レ―ザ
を製造する。A first embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. Manufacture.
【0055】すなわち、n型を有し且つInPでなる半
導体基板1を用意する(図1A)。そして、半導体基板
1上に、p型を有し且つInPでなる半導体層2とn型
を有し且つInPでなる半導体層3とがそれらの順に積
層されている構成を有する半導体積層体4を、エピタキ
シャル成長法によって形成し、且つそれによって、半導
体基板1と半導体積層体4とを有する半導体基板体5を
形成する(図1B)。That is, a semiconductor substrate 1 having n-type and made of InP is prepared (FIG. 1A). Then, on the semiconductor substrate 1, a semiconductor laminate 4 having a structure in which a semiconductor layer 2 having p-type and made of InP and a semiconductor layer 3 having n-type and made of InP are laminated in that order. , by an epitaxial growth method, thereby forming a semiconductor substrate body 5 having a semiconductor substrate 1 and a semiconductor stack 4 (FIG. 1B).
【0056】次に、半導体基板体5上に、それを外部に
臨ませる、ストライプ状の平面パタ―ンを有する窓7を
形成し且つ例えばSiO2 による絶縁層でなるマスク
層6を、そのマスク材層を半導体基板体5上にスパッタ
リング法によって形成し、次でそのマスク材層上にフォ
トレジストでなるマスク層を形成し、次でマスク材層に
対するフォトレジストでなるマスク層をマスクとするC
2 F6 ガスを用いた反応性イオンエッチング処理に
よって形成する(図1C、D)。この場合、マスク層6
の窓7を、ストライプ状の平面パタ―ンの長さ方向(紙
面と垂直方向)に延長している相対向する内側面7L及
び7R中のいずれか一方または双方、図においては一方
の内側面7Lが、ストライプ状の平面パタ―ンの長さ方
向に周期性を有している凹凸回折格子面21であるよう
に形成する。Next, a window 7 having a striped planar pattern is formed on the semiconductor substrate 5 to expose it to the outside, and a mask layer 6 made of an insulating layer of SiO2, for example, is formed using the mask material. A layer is formed on the semiconductor substrate body 5 by a sputtering method, then a mask layer made of photoresist is formed on the mask material layer, and then the mask layer made of photoresist for the mask material layer is used as a maskC.
It is formed by a reactive ion etching process using 2F6 gas (FIGS. 1C and 1D). In this case, mask layer 6
The window 7 is located on one or both of the opposing inner surfaces 7L and 7R extending in the length direction (perpendicular to the plane of the paper) of the striped planar pattern, one inner surface in the figure. 7L is a concavo-convex diffraction grating surface 21 having periodicity in the length direction of a striped planar pattern.
【0057】次に、半導体基板体5に対するマスク層6
をマスクとするエッチング処理、例えばBrガスを用い
た反応性イオンエッチング処理によって、半導体基板体
5に、マスク層6の窓7に対応しているストライプ状の
平面パタ―ンを有する溝8を、半導体積層体4側から半
導体基板1に達する深さに形成し、且つそれによって、
半導体積層体4から、溝8を隔てて並置され且つp型を
有する半導体層2′とn型を有する半導体層3′とがそ
れらの順に積層されている構成を有する半導体積層体4
L及び4Rを形成する(図2E)。この場合、マスク層
6の窓7が、上述したように、内側面7Lを凹凸回折格
子面21としているように形成されているので、溝8が
、ストライプ状の平面パタ―ンの長さ方向に延長してい
る相対向する内側面8L及び8R中の一方の内側面8L
を、ストライプ状の平面パタ―ンの長さ方向に周期性を
有している凹凸回折格子面22でなるものとして形成し
ていることは注意すべきである。Next, a mask layer 6 is formed on the semiconductor substrate body 5.
Grooves 8 having a striped planar pattern corresponding to the windows 7 of the mask layer 6 are formed in the semiconductor substrate 5 by an etching process using a mask, for example, a reactive ion etching process using Br gas. Formed at a depth reaching the semiconductor substrate 1 from the semiconductor stack 4 side, and thereby,
A semiconductor stack 4 having a structure in which a p-type semiconductor layer 2' and an n-type semiconductor layer 3' are stacked in that order, and are arranged in parallel with a groove 8 in between.
L and 4R are formed (Figure 2E). In this case, since the windows 7 of the mask layer 6 are formed so that the inner surface 7L is the uneven diffraction grating surface 21, the grooves 8 are formed in the longitudinal direction of the striped planar pattern. One inner surface 8L of opposing inner surfaces 8L and 8R extending to
It should be noted that the diffraction grating surface 22 is formed of an uneven diffraction grating surface 22 having periodicity in the length direction of a striped planar pattern.
【0058】次に、エピタキシャル成長法による半導体
成長処理を行った場合、半導体層が、半導体基板体5の
溝8に臨んでいる半導体基板1上には成長するが、マス
ク層6上には材質上実質的に成長しない、という半導体
層の選択成長性があることを利用して、半導体基板体5
上へのマスク層6をマスクとするエピタキシャル成長法
による半導体成長処理によって、半導体基板体5上に、
n型を有し且つInPでなるクラッド層としての半導体
層9と、n型不純物またはp型不純物のいずれも意図的
に導入させていず且つInPでなるクラッド層としての
半導体層10と、n型不純物またはp型不純物のいずれ
も意図的に導入させていず且つInGaAsP系でなる
ガイド層としての半導体層11と、n型不純物またはp
型不純物のいずれも意図的に導入させていない活性層と
しての半導体層12と、n型不純物またはp型不純物の
いずれも意図的に導入させていず且つInGaAsP系
でなるガイド層としての半導体層13と、n型不純物ま
たはp型不純物のいずれも意図的に導入させていず且つ
InPでなるクラッド層としての半導体層14と、p型
を有し且つInPでなるクラッド層としての半導体層1
5と、p型を有し且つInGaAs系でなる電極付層と
しての半導体層16とがそれらの順に積層されている構
成を有する半導体積層体17を、溝8をほとんど埋める
ように形成する(図2F)。この場合、溝8が半導体積
層体4L及び4Rによってそれら間に形成され、そして
、そのような溝8を埋めて半導体積層体17が形成され
ている構成を有し、一方、溝8の半導体積層体4L側の
内側面8Lが凹凸回折格子面22でなるので、半導体積
層体17が、それと半導体積層体4Lとの間の界面が、
溝8の内側面8Lによる凹凸回折格子面でなるものとし
て形成していることは注意すべきである。Next, when a semiconductor growth process is performed using the epitaxial growth method, a semiconductor layer grows on the semiconductor substrate 1 facing the groove 8 of the semiconductor substrate body 5, but a semiconductor layer grows on the mask layer 6 due to the material. By utilizing the selective growth property of the semiconductor layer that does not substantially grow, the semiconductor substrate body 5
By a semiconductor growth process using an epitaxial growth method using the upper mask layer 6 as a mask, on the semiconductor substrate body 5,
A semiconductor layer 9 as a cladding layer having n-type and made of InP, a semiconductor layer 10 as a cladding layer made of InP and having neither n-type impurity nor p-type impurity intentionally introduced, and n-type semiconductor layer 9 as a cladding layer made of InP. A semiconductor layer 11 as a guide layer made of InGaAsP without intentionally introducing any impurities or p-type impurities, and an n-type impurity or p-type impurity.
A semiconductor layer 12 as an active layer in which no type impurity is intentionally introduced; and a semiconductor layer 13 as a guide layer made of InGaAsP and in which neither an n-type impurity nor a p-type impurity is intentionally introduced. , a semiconductor layer 14 as a cladding layer in which neither an n-type impurity nor a p-type impurity is intentionally introduced and made of InP, and a semiconductor layer 1 as a cladding layer having p-type and made of InP.
5 and a p-type InGaAs-based semiconductor layer 16 as an electrode layer are laminated in this order, so as to almost fill the groove 8 (see FIG. 2F). In this case, the groove 8 is formed between the semiconductor laminates 4L and 4R, and the semiconductor laminate 17 is formed by filling the groove 8; Since the inner surface 8L on the side of the body 4L is composed of the uneven diffraction grating surface 22, the semiconductor stack 17 and the interface between it and the semiconductor stack 4L are
It should be noted that the inner surface 8L of the groove 8 is formed with an uneven diffraction grating surface.
【0059】また、活性層としての半導体層12は、図
示のようにInGaAsP系でなり且つ薄い厚さ(例え
ば50nm)を有する障壁層としての半導体層12aと
、InGaAs系でなり且つ薄い厚さ(例えば100n
m)を有する井戸層としての半導体層12bとが順次交
互に積層されている超格子量子井戸構造を有するものと
し得る。As shown in the figure, the semiconductor layer 12 as an active layer includes a semiconductor layer 12a as a barrier layer which is made of InGaAsP and has a small thickness (for example, 50 nm), and a semiconductor layer 12a which is made of InGaAs and has a small thickness (for example, 50 nm). For example 100n
The quantum well structure may have a superlattice quantum well structure in which semiconductor layers 12b as well layers having the structure m) are sequentially and alternately stacked.
【0060】次に、半導体積層体17上に、半導体基板
1側とは反対側において、絶縁層としてのマスク層6上
から延長している電極層18を形成し、また、半導体基
板1上に、半導体積層体17側とは反対側において、電
極層19を形成し、分布帰還型半導体レ―ザを得る(図
2G)。Next, on the semiconductor stack 17, on the side opposite to the semiconductor substrate 1, an electrode layer 18 extending from above the mask layer 6 as an insulating layer is formed, and on the semiconductor substrate 1, an electrode layer 18 is formed. , an electrode layer 19 is formed on the side opposite to the semiconductor stack 17 to obtain a distributed feedback semiconductor laser (FIG. 2G).
【0061】以上が、本発明による分布帰還型半導体レ
―ザの製法の第1の実施例である。図1〜図2に示す本
発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法によって製造
される図2Gに示す本発明による分布帰還型半導体レ―
ザによれば、半導体基板1が図13Kで前述した従来の
半導体レ―ザの半導体基板41に対応し、半導体積層体
17が図13Kで前述した従来の半導体レ―ザの半導体
基板体60を構成しているメサ部64とそのメサ部64
上に延長している半導体層68とからなる構成に対応し
、半導体積層体4L及び4Rが図13Kで前述した従来
の半導体レ―ザの半導体積層体65L及び65Rに対応
し、電極層18、及び19が、図13Kで前述した従来
の半導体レ―ザの半導体層68、及び半導体基板体60
の半導体基板41にそれぞれ付されている電極層69及
び70にそれぞれ対応している。The above is the first embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention. The distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. 2G is manufactured by the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS.
According to the publication, the semiconductor substrate 1 corresponds to the semiconductor substrate 41 of the conventional semiconductor laser described above in FIG. 13K, and the semiconductor stack 17 corresponds to the semiconductor substrate body 60 of the conventional semiconductor laser described above in FIG. 13K. Mesa portion 64 and its mesa portion 64
Corresponding to the structure consisting of the semiconductor layer 68 extending upward, the semiconductor stacked bodies 4L and 4R correspond to the semiconductor stacked bodies 65L and 65R of the conventional semiconductor laser described above in FIG. 13K, and the electrode layer 18, and 19 are the semiconductor layer 68 and semiconductor substrate body 60 of the conventional semiconductor laser described above in FIG. 13K.
These correspond to the electrode layers 69 and 70 attached to the semiconductor substrate 41, respectively.
【0062】従って、電極層18及び19間に、図13
Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合に準
じて、電源を、電極層18側を正とする極性で接続すれ
ば、その電源から、図13Kで前述した従来の分布帰還
型半導体レ―ザの場合に準じて、電流が、電極層18及
び19、及び半導体基板1を通じて、半導体積層体17
、従って、半導体積層体17における活性層としての半
導体層12に流れ、それに応じて、活性層としての半導
体層12において発光が得られ、その光が、図13Kで
前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合に準じて
、活性層としての半導体層12及びガイド層としての半
導体層11及び13に、クラッド層としての半導体層9
及び10、及び15及び14によって閉じ込められて伝
播する。そして、その光が、半導体積層体17と半導体
積層体4Lとの間の界面が、溝8の凹凸回折格子面22
でなる一方の内側面8Lによる凹凸回折格子面でなるの
で、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザ
の場合に準じて、凹凸回折格子面22の周期に応じた波
長を有する分について、分布反射し、次で、活性層とし
ての半導体層12及びガイド層としての半導体層11及
び13に、同様に、クラッド層としての半導体層9及び
10、及び14及び15によって閉じ込められて伝播し
、その光が上述したように分布反射する。よって、図1
3Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合に
準じて凹凸回折格子面22の周期に応じた波長でのレ―
ザ発振が得られ、そして、そのレ―ザ発振にもとずくレ
ーザ光が、半導体積層体17の一方の端面から、外部に
出射して得られる。従って、図13Kで前述した従来の
分布帰還型半導体レ―ザの場合と同様に、分布帰還型半
導体レ―ザとしての機能が得られる。Therefore, between the electrode layers 18 and 19, as shown in FIG.
Similar to the case of the conventional distributed feedback type semiconductor laser described above in FIG. Similar to the case of a semiconductor laser, current flows through the semiconductor stack 17 through the electrode layers 18 and 19 and the semiconductor substrate 1.
, therefore, flows to the semiconductor layer 12 as an active layer in the semiconductor stack 17, and accordingly, light emission is obtained in the semiconductor layer 12 as an active layer, and the light is transmitted to the conventional distributed feedback type semiconductor described above with reference to FIG. 13K. Similar to the case of a laser, a semiconductor layer 12 as an active layer, semiconductor layers 11 and 13 as guide layers, and a semiconductor layer 9 as a cladding layer.
and 10, and 15 and 14 to propagate. Then, the light passes through the groove 8 so that the interface between the semiconductor stack 17 and the semiconductor stack 4L is on the uneven diffraction grating surface 22 of the groove 8.
Since it is a concave-convex diffraction grating surface formed by one inner surface 8L, it has a wavelength corresponding to the period of the concavo-convex diffraction grating surface 22, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. is reflected in a distributed manner, and then propagates through the semiconductor layer 12 as an active layer and the semiconductor layers 11 and 13 as guide layers, and is similarly confined by the semiconductor layers 9 and 10 and 14 and 15 as cladding layers. However, the light is reflected in a distributed manner as described above. Therefore, Figure 1
In accordance with the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser mentioned above in 3K, the laser beam is emitted at a wavelength corresponding to the period of the concavo-convex diffraction grating surface 22.
Laser oscillation is obtained, and laser light based on the laser oscillation is emitted from one end face of the semiconductor stack 17 to the outside. Therefore, the function as a distributed feedback semiconductor laser can be obtained as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0063】また、図1〜図2に示す本発明による分布
帰還型半導体レ―ザの製法によって製造される、本発明
による図2Gに示す分布帰還型半導体レ―ザによれば、
半導体積層体17が、半導体基板体5上に、半導体積層
体4L及び4R間のストライプ状の平面パタ―ンを有す
る溝8を埋めるように形成され、そして、半導体積層体
4L及び4Rが、p型を有する半導体層2′とn型を有
する半導体層4′とが積層されている構成を有し、従っ
て、内部に逆方向電圧が与えられるpn接合を形成して
いるので、上述した分布帰還型半導体レ―ザとしての機
能が得られるとき、電源からの電流が、半導体積層体1
7、従って、半導体積層体17における活性層としての
半導体層12に、電極層18及び19、及び半導体基板
1を通じて、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導
体レ―ザの場合と同様に、高密度に流れる。このため、
上述した分布帰還型半導体レ―ザとしての機能が、図1
3Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合と
同様に、低い閾値電圧で且つ高い効率で得られる。Furthermore, according to the distributed feedback semiconductor laser shown in FIG. 2G according to the present invention, which is manufactured by the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2,
A semiconductor laminate 17 is formed on the semiconductor substrate body 5 so as to fill the groove 8 having a striped planar pattern between the semiconductor laminates 4L and 4R, and the semiconductor laminates 4L and 4R are It has a structure in which a semiconductor layer 2' having an N-type and a semiconductor layer 4' having an N-type are laminated, thus forming a pn junction to which a reverse voltage is applied. When the function as a type semiconductor laser is obtained, the current from the power supply flows through the semiconductor stack 1.
7. Therefore, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. Flows with high density. For this reason,
The function of the distributed feedback semiconductor laser described above is shown in Figure 1.
As in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with 3K, a low threshold voltage and high efficiency can be obtained.
【0064】さらに、半導体積層体17が、半導体基板
1上に、半導体積層体4L及び4R間の溝8を埋めるよ
うに形成されているので、半導体積層体17の相対向す
る両側面が、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導
体レ―ザの場合に準じて、半導体積層体4L及び4Rに
よって外部の汚染などから保護されている構成を有し、
従って、分布帰還型半導体レ―ザとしての機能が、図1
3Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合と
同様に、長期に亘り安定に得られる。Furthermore, since the semiconductor stack 17 is formed on the semiconductor substrate 1 so as to fill the groove 8 between the semiconductor stacks 4L and 4R, both opposing sides of the semiconductor stack 17 are Similar to the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in Section 13K, it has a structure in which it is protected from external contamination by semiconductor stacks 4L and 4R.
Therefore, the function as a distributed feedback semiconductor laser is as shown in Figure 1.
As in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser mentioned above with 3K, it can be stably obtained over a long period of time.
【0065】また、半導体積層体17が、半導体基板1
上に、半導体積層体4L及び4R間の溝8を埋めるよう
に形成されているので、半導体積層体17と半導体積層
体4L及び4Rとを、上面段差がほとんどないか、ある
としても僅かしかないものとして形成することができ、
従って、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ
―ザの場合と同様に、プレナ型半導体レ―ザを提供する
ことができる。[0065] Furthermore, the semiconductor stack 17 is connected to the semiconductor substrate 1
Since the groove 8 between the semiconductor laminates 4L and 4R is formed on the top thereof, the semiconductor laminate 17 and the semiconductor laminates 4L and 4R are formed with almost no or only a slight difference in top surface level. can be formed as
Therefore, a planar semiconductor laser can be provided, similar to the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0066】また、以上のことから、図1〜図2に示す
本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法によれば、
図10〜図13で前述した従来の分布帰還型半導体レ―
ザの製法の場合に準じて、上述した特徴を有する分布帰
還型半導体レ―ザを製造することができる。Furthermore, from the above, according to the method of manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2,
The conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIGS. 10 to 13
A distributed feedback semiconductor laser having the above-mentioned characteristics can be manufactured in accordance with the manufacturing method of the present invention.
【0067】しかしながら、図2Gに示す本発明による
分布帰還型半導体レ―ザの場合、分布帰還型半導体レ―
ザが分布帰還型であるために必要な凹凸回折格子面が、
半導体積層体17のストライプ状の平面パタ―ンの長さ
方向に沿って延長している側面上に形成されている構成
を有するので、図1〜図2に示す本発明による分布帰還
型半導体レ―ザの製法について次に述べるところからも
明らかであるが、半導体基板1上に、爾後半導体積層体
4L及び4Rとなる半導体積層体4を、その半導体積層
体4と半導体基板1とによる半導体基板体5を形成する
ように、半導体成長処理によって形成し、次に、その半
導体基板体5に、溝8を、半導体積層体4から半導体積
層体4L及び4Rが形成されるように形成し、次に、溝
8を埋めるように半導体積層体17を形成する、という
工程をとることによって製造することができ、よって、
分布帰還型半導体レ―ザを、図13Kで前述した従来の
分布帰還型半導体レ―ザの場合に比し容易、廉価に提供
することができる。However, in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. 2G, the distributed feedback semiconductor laser
The uneven diffraction grating surface necessary for the distributed feedback type laser is
The distributed feedback type semiconductor layer according to the present invention shown in FIGS. -As is clear from the following description of the manufacturing method, a semiconductor laminate 4, which will later become semiconductor laminates 4L and 4R, is placed on a semiconductor substrate 1, and a semiconductor laminate 4 made of the semiconductor laminate 4 and the semiconductor substrate 1 is formed on the semiconductor substrate 1. A groove 8 is formed in the semiconductor substrate body 5 by a semiconductor growth process so as to form a semiconductor substrate body 5, and then a groove 8 is formed in the semiconductor substrate body 5 so that semiconductor laminated bodies 4L and 4R are formed from the semiconductor laminated body 4. It can be manufactured by taking the step of forming the semiconductor laminate 17 so as to fill the groove 8.
A distributed feedback semiconductor laser can be provided more easily and at a lower cost than the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0068】また、図1〜図2に示す本発明による分布
帰還型半導体レ―ザの製法によれば、半導体成長処理を
、(i) 半導体基板1上に半導体層2及び4がそれら
の順に積層されている構成を有する半導体積層体4を形
成し、それによって半導体基板1と半導体積層体4とを
有する半導体基板体5を形成する(図1B)ときと、(
ii)半導体基板体5に、ストライプ状の平面パタ―ン
を有する溝8を形成し、またそれによって半導体積層体
4から半導体積層体4L及び4Rを形成し(図2E)て
後、活性層としての半導体層12を有する半導体積層体
17を溝8を埋めるように形成する(図2F)ときとの
2回しか必要とせず、従って、分布帰還型半導体レ―ザ
を、図10〜図13で前述した従来の分布帰還型半導体
レ―ザの製法の場合に比し少ない工程数で、容易に製造
することができる。Furthermore, according to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. When forming a semiconductor laminate 4 having a stacked structure, thereby forming a semiconductor substrate body 5 having the semiconductor substrate 1 and the semiconductor laminate 4 (FIG. 1B),
ii) After forming grooves 8 having a striped planar pattern in the semiconductor substrate body 5 and thereby forming semiconductor stacks 4L and 4R from the semiconductor stack 4 (FIG. 2E), the grooves 8 are formed as active layers. It is necessary to form the semiconductor stack 17 having the semiconductor layer 12 to fill the groove 8 only twice (FIG. 2F). It can be easily manufactured with fewer steps than the conventional method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser described above.
【0069】また、図1〜図2に示す本発明による分布
帰還型半導体レ―ザの製法によれば、活性層としての半
導体層12を有する半導体積層体17を形成して後、そ
の半導体積層体17を、マスク層などで覆われている状
態で、半導体積層体17における活性層としての半導体
層12が初期の特性を有しているものから劣化している
特性を有するものに変化するおそれを有するような高い
温度に加熱する、というような処理を必要としないので
、半導体レ―ザを、半導体レ―ザとしての機能が所期の
特性で得られるものとして、容易に製造することができ
る。Further, according to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2, after forming a semiconductor stack 17 having a semiconductor layer 12 as an active layer, While the body 17 is covered with a mask layer or the like, there is a possibility that the semiconductor layer 12 as an active layer in the semiconductor stacked body 17 changes from having initial characteristics to having deteriorated characteristics. Since there is no need for a process such as heating to a high temperature that would cause a semiconductor laser to function as a semiconductor laser with the desired characteristics, it is easy to manufacture a semiconductor laser. can.
【0070】[0070]
【実施例2】次に、図3〜図4を伴って本発明による分
布帰還型半導体レ―ザ及びその製法の第2の実施例を、
その分布帰還型半導体レ―ザの製法の第2の実施例で述
べよう。[Embodiment 2] Next, a second embodiment of the distributed feedback semiconductor laser and its manufacturing method according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
A second embodiment of the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser will be described.
【0071】図3〜図4において、図1〜図2との対応
部分には同一符号を付し詳細説明を省略する。In FIGS. 3 and 4, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0072】図3〜図4に示す本発明による分布帰還型
半導体レ―ザの製法の第2の実施例は、次に述べる順次
の工程をとって半導体レ―ザを製造する。In a second embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. 3 and 4, the semiconductor laser is manufactured by the following sequential steps.
【0073】すなわち、図1〜図2で上述した本発明に
よる分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合と同様に、n
型を有し且つInPでなる半導体基板1を用意する(図
3A)。That is, as in the case of the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIGS. 1 and 2, n
A semiconductor substrate 1 having a mold and made of InP is prepared (FIG. 3A).
【0074】そして、半導体基板1上に、それに比し高
い比抵抗を有する半導体層20を、エピタキシャル成長
法によって形成し、且つそれによって、半導体基板1と
半導体層20とを有する半導体基板体5を形成する(図
3B)。この場合、半導体層20は、InPでなり、例
えばFeを例えば1×1018atom・cm−3の濃
度で導入していることによって高い比抵抗を有する。[0074] Then, a semiconductor layer 20 having a higher resistivity than that of the semiconductor substrate 1 is formed by epitaxial growth, and thereby a semiconductor substrate body 5 having the semiconductor substrate 1 and the semiconductor layer 20 is formed. (Figure 3B). In this case, the semiconductor layer 20 is made of InP and has a high specific resistance by introducing Fe at a concentration of, for example, 1×10 18 atom·cm −3 .
【0075】以下、図1〜図2で上述した本発明による
分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合と同様に、半導体
基板体5上に、それを外部に臨ませる、ストライプ状の
平面パタ―ンを有する同様の窓7を形成し且つ例えばS
iO2 による絶縁層でなるマスク層6を、同様に、形
成し(図3C)、次に、半導体基板体5に対するマスク
層6をマスクとする同様のエッチング処理によって、半
導体基板体5に、マスク層6の窓7に対応しているスト
ライプ状の平面パタ―ンを有する溝8を、同様に形成し
、且つそれによって、図1〜図2で上述した本発明によ
る分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合に準じて半導体
層20から、溝8を隔てて並置され且つ半導体基板1に
比し高い比抵抗を有する半導体層20L及び20Rを形
成し(図4E)、次に、同様に、半導体基板体5上への
マスク層6をマスクとするエピタキシャル成長法による
半導体成長処理によって、半導体基板体5上に、クラッ
ド層としての半導体層9及び10と、ガイド層としての
半導体層11と、活性層としての半導体層12と、ガイ
ド層としての半導体層13と、クラッド層としての半導
体層14と及び15と、電極付層としての半導体層16
とがそれらの順に積層されている同様の構成を有する半
導体積層体17を、溝8をほとんど埋めるように形成し
(図4F)、次に、同様に、半導体積層体17上に電極
層18を形成し、また、半導体基板1上に電極層19を
形成し、分布帰還型半導体レ―ザを得る(図4G)。Hereinafter, as in the case of the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIGS. - form a similar window 7 with a
A mask layer 6 made of an insulating layer of iO2 is similarly formed (FIG. 3C), and then the mask layer 6 is formed on the semiconductor substrate 5 by the same etching process using the mask layer 6 as a mask. Grooves 8 having a striped planar pattern corresponding to the windows 7 of 6 are similarly formed, and thereby the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention as described above with reference to FIGS. Semiconductor layers 20L and 20R are formed from the semiconductor layer 20 in the same manner as in the manufacturing method, and are juxtaposed across the groove 8 and have a higher specific resistance than the semiconductor substrate 1 (FIG. 4E), and then, similarly, the semiconductor layers 20L and 20R are formed. Semiconductor layers 9 and 10 as cladding layers, a semiconductor layer 11 as a guide layer, and an active layer are formed on the semiconductor substrate 5 by epitaxial growth using the mask layer 6 as a mask. A semiconductor layer 12 as a guide layer, a semiconductor layer 13 as a guide layer, semiconductor layers 14 and 15 as a cladding layer, and a semiconductor layer 16 as an electrode layer.
A semiconductor laminate 17 having a similar structure in which 2 and 3 are stacked in that order is formed so as to almost fill the groove 8 (FIG. 4F), and then an electrode layer 18 is similarly formed on the semiconductor laminate 17. Further, an electrode layer 19 is formed on the semiconductor substrate 1 to obtain a distributed feedback semiconductor laser (FIG. 4G).
【0076】以上が、本発明による分布帰還型半導体レ
―ザの製法の第2の実施例である。図3〜図4に示す本
発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法は、図1〜図
2で上述した本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製
法における、半導体基板1上に、半導体層2及び3が積
層されている構成を有する半導体積層体4を形成し、且
つそれによって半導体基板1と半導体積層体4とを有す
る半導体基板体5を形成する工程が、同じ半導体基板1
上に、それに比し高い比抵抗を有する半導体層20を形
成し、且つそれによって、半導体基板1と半導体層20
とを有する半導体基板体5を形成する工程に変更され、
これに応じて、半導体基板1上に、半導体積層体4を形
成し、且つそれによって半導体基板1と半導体積層体4
とを有する半導体基板体5を形成する工程の次の工程以
後の工程が、半導体積層体4、4L及び4Rを半導体層
20、20L及び20Rとそれぞれ読み替えた工程であ
ることを除いて、図1〜図2で上述した本発明による分
布帰還型半導体レ―ザの製法と同様である。The above is the second embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention. The method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. The process of forming a semiconductor laminate 4 having a structure in which layers 2 and 3 are laminated, and thereby forming a semiconductor substrate body 5 having a semiconductor substrate 1 and a semiconductor laminate 4, is performed using the same semiconductor substrate 1.
A semiconductor layer 20 having a higher resistivity is formed thereon, and thereby the semiconductor substrate 1 and the semiconductor layer 20
and a step of forming a semiconductor substrate body 5 having
Accordingly, a semiconductor laminate 4 is formed on the semiconductor substrate 1, and thereby the semiconductor substrate 1 and the semiconductor laminate 4 are
1 except that the steps following the step of forming the semiconductor substrate body 5 having This is similar to the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIG.
【0077】従って、図4G、及び図3〜図4に示す本
発明による分布帰還型半導体レ―ザ、及びその製法によ
れば、詳細説明は省略するが、図2G、及び図1〜図2
で上述した本発明による分布帰還型半導体レ―ザ、及び
その製法の上述した作用効果において、半導体積層体4
、4L及び4Rを半導体層20、20L及び20Rとそ
れぞれ読み替えた、図2G、及び図1〜図2で上述した
本発明による分布帰還型半導体レ―ザ、及びその製法の
場合と同様の作用効果が得られる。Therefore, according to the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. 4G and FIGS. 3 to 4, and the method for manufacturing the same, FIG. 2G and FIGS.
In the above-described operation and effect of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention and the manufacturing method thereof, the semiconductor stack 4
, 4L and 4R are read as semiconductor layers 20, 20L and 20R, respectively, and the same effects as in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention and its manufacturing method described above in FIG. 2G and FIGS. 1 and 2. is obtained.
【0078】[0078]
【実施例3】次に、図5〜図6を伴って本発明による分
布帰還型半導体レ―ザ及びその製法の第3の実施例を、
その分布帰還型半導体レ―ザの第3の実施例で述べよう
。[Embodiment 3] Next, a third embodiment of the distributed feedback semiconductor laser and its manufacturing method according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.
A third embodiment of the distributed feedback semiconductor laser will be described.
【0079】図5〜図6において、図1〜図2との対応
部分には同一符号を付し詳細説明を省略する。In FIGS. 5 and 6, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0080】図5〜図6に示す本発明による分布帰還型
半導体レ―ザの製法の第3の実施例は、次に述べる順次
の工程をとって半導体レ―ザを製造する。In a third embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. 5 and 6, the semiconductor laser is manufactured by the following sequential steps.
【0081】すなわち、図1〜図2で上述した本発明に
よる分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合と同様に、n
型を有し且つInPでなる半導体基板1を用意する(図
5A)。That is, as in the case of the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIGS. 1 and 2, n
A semiconductor substrate 1 having a mold and made of InP is prepared (FIG. 5A).
【0082】そして、半導体基板1上に、図1〜図2で
上述した本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
場合に準じて、それを外部に臨ませる、ストライプ状の
平面パタ―ンを有する同様の窓7を形成し且つ例えばS
iO2 による絶縁層でなるマスク層6を、同様に形成
する(図5C)。Then, a striped planar pattern is formed on the semiconductor substrate 1 to expose it to the outside, similar to the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIGS. 1 and 2. forming a similar window 7 with a window and e.g.
A mask layer 6 consisting of an insulating layer of iO2 is similarly formed (FIG. 5C).
【0083】次に、図1〜図2で上述した本発明による
分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合に準じて、半導体
基板1上へのマスク層6をマスクとするエピタキシャル
成長法による半導体成長処理によって、半導体基板1上
に、n型を有し且つInPでなるクラッド層としての半
導体層9と、n型不純物またはp型不純物のいずれも意
図的に導入させていず且つInPでなるクラッド層とし
ての半導体層10と、n型不純物またはp型不純物のい
ずれも意図的に導入させていず且つInGaAsP系で
なるガイド層としての半導体層11と、n型不純物また
はp型不純物のいずれも意図的に導入させていない活性
層としての半導体層12と、n型不純物またはp型不純
物のいずれも意図的に導入させていず且つInGaAs
P系でなるガイド層としての半導体層13と、n型不純
物またはp型不純物のいずれも意図的に導入させていず
且つInPでなるクラッド層としての半導体層14と、
p型を有し且つInPでなるクラッド層としての半導体
層15と、p型を有し且つInGaAs系でなる電極付
層としての半導体層16とがそれらの順に積層されてい
る構成を有する、図1〜図2で上述した本発明による分
布帰還型半導体レ―ザの製法の場合と同様の半導体積層
体17を形成し(図6D)、次に、図1〜図2で上述し
た本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合と
同様に、半導体積層体17上に、電極層18を形成し、
また、半導体基板1に電極層19を形成し、分布帰還型
半導体レ―ザを得る(図6E)。Next, in accordance with the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIGS. 1 and 2, a semiconductor is grown on the semiconductor substrate 1 by the epitaxial growth method using the mask layer 6 as a mask. Through processing, a semiconductor layer 9 as a cladding layer having n-type and made of InP and a cladding layer made of InP without intentionally introducing either an n-type impurity or a p-type impurity are formed on the semiconductor substrate 1. A semiconductor layer 10 as a guide layer in which neither an n-type impurity nor a p-type impurity is intentionally introduced, and a semiconductor layer 11 as a guide layer made of InGaAsP, and neither an n-type impurity nor a p-type impurity is intentionally introduced. The semiconductor layer 12 as an active layer is not doped with InGaAs, and neither the n-type impurity nor the p-type impurity is intentionally doped with the semiconductor layer 12 as an active layer.
A semiconductor layer 13 as a guide layer made of P-based material, and a semiconductor layer 14 as a cladding layer made of InP without intentionally introducing either an n-type impurity or a p-type impurity,
A semiconductor layer 15 as a cladding layer having p-type and made of InP, and a semiconductor layer 16 as a layer with electrodes having p-type and made of InGaAs system are laminated in that order. A semiconductor stack 17 is formed in the same manner as in the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above in FIGS. 1 and 2 (FIG. 6D), and then Similarly to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser, an electrode layer 18 is formed on the semiconductor stack 17,
Further, an electrode layer 19 is formed on the semiconductor substrate 1 to obtain a distributed feedback semiconductor laser (FIG. 6E).
【0084】以上が、本発明による分布帰還型半導体レ
―ザの製法の第3の実施例である。図5〜図6に示す本
発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法は、図1〜図
2で上述した本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製
法において、半導体基板1上に半導体層2及び4がそれ
らの順に積層されている構成を有する半導体積層体4を
形成し、且つそれによって半導体基板1と半導体積層体
4とを有する半導体基板体5を形成する工程が省略され
、これに応じて、図1〜図2で上述した本発明による分
布帰還型半導体レ―ザの製法の場合において半導体基板
体5上にマスク層を形成するのに替え、半導体基板1上
にマスク層6を形成し、また、半導体基板体5に溝8を
形成し、且つそれによって、半導体積層体4から半導体
積層体4L及び4Rを形成する工程が省略され、これに
応じて、半導体基板体5に溝8を形成し、且つそれによ
って、半導体積層体4から半導体積層体4L及び4Rを
形成する工程の次の工程以後の工程が、半導体基板体5
を半導体基板1と読み替えた工程であることを除いて、
図1〜図2で上述した本発明による分布帰還型半導体レ
―ザの製法と同様である。The above is the third embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention. The method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. 2 and 4 are stacked in that order, and thereby the step of forming a semiconductor substrate body 5 having the semiconductor substrate 1 and the semiconductor stack 4 is omitted. Accordingly, in the case of the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIGS. In addition, the groove 8 is formed in the semiconductor substrate body 5, and thereby the step of forming the semiconductor laminated bodies 4L and 4R from the semiconductor laminated body 4 is omitted. 8 and thereby form the semiconductor stacked bodies 4L and 4R from the semiconductor stacked body 4.
Except that this is a process in which ``is'' read as ``semiconductor substrate 1.''
This method is similar to the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIGS. 1 and 2.
【0085】従って、図6E、及び図5〜図6に示す本
発明による分布帰還型半導体レ―ザ、及びその製法によ
れば、詳細説明は省略するが、図1〜図2で上述した本
発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の上述した作
用効果において、半導体基板体5を半導体基板1と読み
替えた、図2G、及び図1〜図2で上述した本発明によ
る分布帰還型半導体レ―ザ、及びその製法の場合と同様
の作用効果が得られる。ただし、図6E、及び図5〜図
6に示す本発明による分布帰還型半導体レ―ザ、及びそ
の製法の場合、図2G、及び図1〜図2で上述した本発
明による分布帰還型半導体レ―ザ、及びその製法におけ
る溝8に対応している溝及びその溝8を隔てて並置され
ている半導体積層体4L及び4Rに対応している半導体
積層体を形成しないので、それら溝8及び半導体積層体
4L及び4Rを有することによる、図2G、及び図1〜
図2で上述した本発明による分布帰還型半導体レ―ザ、
及びその製法で述べた作用効果は得られないとしても、
半導体成長処理を、図1〜図2で上述した本発明による
分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合に比し少ない1回
の回数しか必要としないので、分布帰還型半導体レ―ザ
を、図2G、及び図1〜図2で上述した本発明による分
布帰還型半導体レ―ザ、及びその製法の場合に比しさら
に容易に製造することができる。Therefore, according to the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. 6E and FIGS. In the above-mentioned effects of the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the invention, the distributed feedback semiconductor laser according to the invention described above with reference to FIG. 2G and FIGS. - The same effects as in the case of the and its manufacturing method can be obtained. However, in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. 6E and FIGS. - Groove corresponding to the groove 8 in the groove 8 and its manufacturing method, and the semiconductor laminate corresponding to the semiconductor laminates 4L and 4R juxtaposed across the groove 8 are not formed, so those grooves 8 and the semiconductor By having the laminates 4L and 4R, FIG. 2G and FIGS.
The distributed feedback semiconductor laser according to the present invention as described above in FIG.
And even if the effects described in the manufacturing method cannot be obtained,
Since the semiconductor growth process is required only once, which is less than in the case of the manufacturing method of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIGS. 1 and 2, the distributed feedback semiconductor laser can be It can be manufactured more easily than the distributed feedback semiconductor laser and method for manufacturing the same according to the present invention described above with reference to FIG. 2G and FIGS. 1 and 2.
【0086】[0086]
【実施例4】[Example 4]
【0087】次に、図7〜図9を伴って、本発明による
分布帰還型半導体レ―ザ、及びその製法の第4の実施例
を、その分布帰還型半導体レ―ザの製法の第4の実施例
によって述べよう。Next, with reference to FIGS. 7 to 9, a fourth embodiment of a distributed feedback semiconductor laser and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described. Let's explain this using an example.
【0088】図7〜図9に示す本発明による分布帰還型
半導体レ―ザの製法の第4の実施例は、次に述べる順次
の工程をとって、本発明による分布帰還型半導体レ―ザ
を製造する。A fourth embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. Manufacture.
【0089】すなわち、高い比抵抗を有する半導体基板
71を用意する(図7A)。この場合、半導体基板71
は、InPでなり、例えばFeを例えば1×1018a
tom・cm−3の濃度で導入していることによって、
高い比抵抗を有する。That is, a semiconductor substrate 71 having a high specific resistance is prepared (FIG. 7A). In this case, the semiconductor substrate 71
is made of InP, for example, Fe is made of, for example, 1×1018a
By introducing it at a concentration of tom cm-3,
Has high specific resistance.
【0090】そして、その半導体基板71上に、n型を
有する半導体層72を形成形成する(図7B)。この場
合、半導体層72は、InPでなり、例えばSiを例え
ば1×1017atom・cm−3の比較的低い濃度で
導入している。Then, an n-type semiconductor layer 72 is formed on the semiconductor substrate 71 (FIG. 7B). In this case, the semiconductor layer 72 is made of InP, and Si is introduced at a relatively low concentration of, for example, 1×10 17 atoms·cm −3 .
【0091】次に、半導体層72に対するその上方から
のp型不純物のイオンの打込処理によって、半導体層7
2内に、局部的に、p型の半導体領域73を半導体層7
2の全厚さに亘って形成するとともに、半導体層72に
対するその上方からのn型不純物のイオンの打込処理に
よって、半導体層72内に、そのp型の半導体領域73
を形成していないn型の領域74において、n型の半導
体領域75を、半導体領域73に近接並置して形成し、
よって、半導体層72から、p型を有する半導体領域7
3と、n型を有する半導体領域74及び75でなるn型
を有する半導体領域76とが並置形成されている半導体
層78を形成し、よって、半導体基板71と半導体層7
8とを有する半導体基板体79を形成する(図7C及び
D)。この場合、p型を有する半導体領域73は、例え
ばBeイオンの打込処理によって形成され、Beを1×
1018atom・cm−3の濃度で導入し、またn型
を有する半導体領域75は、例えばSiイオンの打込処
理によって、Siを1×1018atom・cm−3の
濃度で導入している。Next, by implanting p-type impurity ions into the semiconductor layer 72 from above, the semiconductor layer 72 is
2, a p-type semiconductor region 73 is locally formed in the semiconductor layer 7.
The p-type semiconductor region 73 is formed in the semiconductor layer 72 by implanting n-type impurity ions into the semiconductor layer 72 from above.
An n-type semiconductor region 75 is formed in close juxtaposition to the semiconductor region 73 in an n-type region 74 in which no semiconductor region 74 is formed;
Therefore, from the semiconductor layer 72, the semiconductor region 7 having p-type
3 and an n-type semiconductor region 76 made up of n-type semiconductor regions 74 and 75 are formed in parallel.
8 (FIGS. 7C and D). In this case, the p-type semiconductor region 73 is formed by, for example, Be ion implantation treatment, and Be 1×
Si is introduced at a concentration of 1.times.10.sup.18 atoms.cm.sup.-3, and into the n-type semiconductor region 75, Si is introduced at a concentration of 1.times.10.sup.18 atoms.cm.sup.-3 by, for example, Si ion implantation.
【0092】次に、半導体基板体79上に、半導体層7
8のp型の半導体領域73のn型の半導体領域76側と
n型の半導体領域76のp型の半導体領域73側とを外
部に臨ませる、半導体領域73及76に対して共通なス
トライプ状の平面パタ―ンを有し且つ一方の内側面が凹
凸回折格子面でなる窓81を有し且つ例えばSiO2に
よる絶縁層でなるマスク層80を、そのマスク材層を半
導体基板体79上にスパッタリング法によって形成し、
次でそのマスク材層上にフォトレジストでなるマスク層
を形成し、次でマスク材層に対するフォトレジストでな
るマスク層をマスクとするC2 F6 ガスを用いた反
応性イオンエッチング処理を行うことによって形成する
(図8E及びF)。Next, the semiconductor layer 7 is formed on the semiconductor substrate body 79.
A common stripe shape for the semiconductor regions 73 and 76 in which the n-type semiconductor region 76 side of the p-type semiconductor region 73 and the p-type semiconductor region 73 side of the n-type semiconductor region 76 of No. 8 are exposed to the outside. A mask layer 80 having a planar pattern, one inner surface of which has a window 81 with a concavo-convex diffraction grating surface, and an insulating layer made of SiO2, for example, is sputtered onto the semiconductor substrate body 79. Formed by law;
Next, a mask layer made of photoresist is formed on the mask material layer, and then a reactive ion etching process is performed using C2F6 gas using the mask layer made of photoresist as a mask for the mask material layer. (Fig. 8E and F).
【0093】次に、半導体基板体79に対するマスク層
80をマスクとするエッチング処理、例えばBrガスを
用いた反応性イオンエッチング処理によって、半導体基
板体79に、マスク層80の窓81に対応しているスト
ライプ状の平面パタ―ンを有し且つ一方の内側面が凹凸
回折格子面82′でなる溝82を、半導体層78側から
半導体基板71に達する深さに形成し、よって、半導体
領域73、及び半導体領域74及び75でなる半導体領
域76から、溝82を隔てて並置しているp型を有する
半導体領域73′と、n型を有する半導体領域74′及
び75′でなるn型を有する半導体領域76を形成する
(図8G)。Next, by etching the semiconductor substrate 79 using the mask layer 80 as a mask, for example, reactive ion etching using Br gas, the semiconductor substrate 79 is etched in areas corresponding to the windows 81 of the mask layer 80. A trench 82 having a striped planar pattern with one inner surface having a concavo-convex diffraction grating surface 82' is formed to a depth reaching the semiconductor substrate 71 from the semiconductor layer 78 side. , and semiconductor regions 74 and 75, a p-type semiconductor region 73' and an n-type semiconductor region 74' and 75' juxtaposed across the groove 82. A semiconductor region 76 is formed (FIG. 8G).
【0094】次に、エピタキシャル成長法による半導体
成長処理を行った場合、半導体層が、半導体基板体79
の溝82に臨んでいる半導体基板71上には成長するが
、マスク層80上にはその材質上実質的に成長しない、
という半導体層の選択成長性があることを利用して、半
導体基板体79上へのマスク層80をマスクとするエピ
タキシャル成長法による半導体成長処理によって、半導
体基板体79上に、n型不純物またはp型不純物のいず
れも意図的に導入させていず且つInPでなるクラッド
層としての半導体層91と、n型不純物またはp型不純
物のいずれも意図的に導入させていず且つInGaAs
P系でなるガイド層としての半導体層92と、n型不純
物またはp型不純物のいずれも意図的に導入させていず
且つInGaAsP系でなる活性層としての半導体層9
3と、n型不純物またはp型不純物のいずれも意図的に
導入させていず且つInGaAsP系でなるガイド層と
しての半導体層94と、n型不純物またはp型不純物の
いずれも意図的に導入させていが且つInPでなるクラ
ッド層としての半導体層95とがそれらの順に積層され
ている構成を有する半導体積層体90を、溝82をほと
んど埋めるように形成する(図3H)。この場合、活性
層としての半導体層93は、InGaAsP系でなり且
つ薄い厚さ(例えば50nm)を有する障壁層としての
半導体層93aと、InGaAs系でなり且つ薄い厚さ
(例えば100nm)を有する井戸層としての半導体層
93bとが順次交互に積層されている超格子量子井戸構
造を有する。Next, when a semiconductor growth process is performed using the epitaxial growth method, the semiconductor layer is formed on the semiconductor substrate body 79.
Although it grows on the semiconductor substrate 71 facing the groove 82, it does not substantially grow on the mask layer 80 due to its material.
Taking advantage of the selective growth property of the semiconductor layer, n-type impurities or p-type A semiconductor layer 91 as a cladding layer in which no impurities are intentionally introduced and made of InP, and an InGaAs cladding layer in which neither n-type impurities nor p-type impurities are intentionally introduced.
A semiconductor layer 92 as a guide layer made of P-based material, and a semiconductor layer 9 as an active layer made of InGaAsP material without intentionally introducing either an n-type impurity or a p-type impurity.
3, neither n-type impurities nor p-type impurities are intentionally introduced, and the semiconductor layer 94 as a guide layer made of InGaAsP is intentionally introduced with neither n-type impurities nor p-type impurities. A semiconductor layered body 90 having a structure in which a semiconductor layer 95 made of InP and a semiconductor layer 95 as a cladding layer are stacked in this order is formed so as to almost fill the trench 82 (FIG. 3H). In this case, the semiconductor layer 93 as an active layer includes a semiconductor layer 93a as a barrier layer that is made of InGaAsP and has a small thickness (for example, 50 nm), and a well that is made of InGaAs and has a thin thickness (for example, 100 nm). It has a superlattice quantum well structure in which semiconductor layers 93b are sequentially and alternately stacked.
【0095】次に、半導体基板体79上から、マスク層
80を除去して後、半導体基板体79上に、半導体積層
体90、及び半導体領域73′及び76′上に連続延長
しているとともに、半導体領域73′及び76′をそれ
ぞれ外部に臨ませる窓101及び102を有し且つ絶縁
性を有する保護膜110を形成する(図9I)。Next, after removing the mask layer 80 from above the semiconductor substrate body 79, the semiconductor layered body 90 and the semiconductor regions 73' and 76' are continuously extended onto the semiconductor substrate body 79. Then, a protective film 110 having insulating properties and having windows 101 and 102 that expose the semiconductor regions 73' and 76' to the outside is formed (FIG. 9I).
【0096】次に、保護膜100上に、その窓101及
び102を通じて半導体領域73′及び76′に連結し
ている電極層104及び105を形成し、本発明による
分布帰還型半導体レ―ザを得る(図9J)。Next, electrode layers 104 and 105 are formed on the protective film 100 and connected to the semiconductor regions 73' and 76' through the windows 101 and 102, thereby forming the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention. (Figure 9J).
【0097】以上が、本発明による分布帰還型半導体レ
―ザの製法の第4の実施例である。The above is the fourth embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention.
【0098】図7〜図9に示す本発明による分布帰還型
半導体レ―ザの製法によって製造される図9Jに示す本
発明による分布帰還型半導体レ―ザによれば、半導体積
層体90が図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体
レ―ザの半導体基板体60を構成しているメサ部64に
対応し、n型を有する半導体領域76′が図13Kで前
述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの半導体基板体6
0のn型を有する半導体基板41に対応し、p型を有す
る半導体領域73′が図13Kで前述した従来の分布帰
還型半導体レ―ザの半導体基板体60上に形成されてい
るp型を有する半導体層68に対応し、電極層104、
及び105が、図13Kで前述した従来の分布帰還型半
導体レ―ザの半導体層68、及び半導体基板体60の半
導体基板41にそれぞれ付されている電極層69及び7
0にそれぞれ対応している。According to the distributed feedback semiconductor laser of the present invention shown in FIG. 9J manufactured by the method of manufacturing the distributed feedback semiconductor laser of the present invention shown in FIGS. 7 to 9, the semiconductor stack 90 is 13K corresponds to the mesa portion 64 constituting the semiconductor substrate body 60 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above, and the n-type semiconductor region 76' corresponds to the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIG. 13K. Laser semiconductor substrate body 6
Corresponding to the semiconductor substrate 41 having an n-type of 0, the semiconductor region 73' having a p-type has a p-type formed on the semiconductor substrate body 60 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIG. 13K. Corresponding to the semiconductor layer 68 having the electrode layer 104,
and 105 are the semiconductor layer 68 of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above in FIG. 13K, and the electrode layers 69 and 7 attached to the semiconductor substrate 41 of the semiconductor substrate body 60, respectively.
Each corresponds to 0.
【0099】従って、電極層104及び105間に、図
13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合
に準じて、電源を、電極層104側を正とする極性で接
続すれば、その電源から、図13Kで前述した従来の分
布帰還型半導体レ―ザの場合に準じて、電流が、電極層
104及び105、及び半導体領域3′及び6′を通じ
て、半導体積層体90、従って、半導体積層体90にお
ける活性層としての半導体層23に流れ、それに応じて
、活性層としての半導体層23において発光が得られ、
その光が、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体
レ―ザの場合に準じて、活性層としての半導体層93及
びガイド層としての半導体層92及び94に、クラッド
層としての半導体層91及び95によって閉じ込められ
て伝播する。そして、その光が、半導体積層体90と半
導体領域80との間の界面が、溝82の凹凸回折格子面
82′でなるので、凹凸回折格子面82′の周期に応じ
た波長を有する分について、分布反射し、次で、活性層
としての半導体層23及びガイド層としての半導体層2
2及び24に、同様に、クラッド層としての半導体層2
1及び25によって閉じ込められて伝播し、その光が上
述したように分布反射する。Therefore, if a power source is connected between the electrode layers 104 and 105 with the polarity such that the electrode layer 104 side is positive, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K, From the power supply, a current flows through the electrode layers 104 and 105 and the semiconductor regions 3' and 6' to the semiconductor stack 90, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. The light flows into the semiconductor layer 23 as an active layer in the semiconductor stack 90, and accordingly, light emission is obtained in the semiconductor layer 23 as an active layer,
The light is applied to a semiconductor layer 93 as an active layer, semiconductor layers 92 and 94 as guide layers, and a semiconductor layer 91 as a cladding layer, as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. and 95 to propagate. Since the interface between the semiconductor stack 90 and the semiconductor region 80 is the uneven diffraction grating surface 82' of the groove 82, the light has a wavelength corresponding to the period of the uneven diffraction grating surface 82'. , distributed reflection, and then the semiconductor layer 23 as an active layer and the semiconductor layer 2 as a guide layer.
2 and 24, similarly, semiconductor layer 2 as a cladding layer
1 and 25 and propagates, and the light is distributed and reflected as described above.
【0100】よって、図313Kで前述した従来の分布
帰還型半導体レ―ザの場合に準じてレ―ザ発振が得られ
、そして、そのレ―ザ発振にもとずくレーザ光が、半導
体積層体90の一方の端面から、外部に出射して得られ
る。従って、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導
体レ―ザの場合と同様に、分布帰還型半導体レ―ザとし
ての機能が得られる。Therefore, laser oscillation is obtained in the same manner as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 313K, and the laser light based on the laser oscillation is transmitted to The light is obtained by being emitted to the outside from one end face of the light source 90 . Therefore, the function as a distributed feedback semiconductor laser can be obtained as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0101】また、図9Jに示す本発明による分布帰還
型半導体レ―ザによれば、半導体積層体70が、半導体
基板71上に、半導体領域73′及び76′間のストラ
イプ状の平面パタ―ンを有する溝82を埋めるように形
成され、そして、半導体領域73′及び76′上にそれ
ぞれ電極層104及び105が付されている構成を有す
るので、上述した半導体レ―ザとしての機能が得られる
とき、電源からの電流が、半導体積層体90に、電極層
104及び105、及び半導体領域73′及び76′を
通じて、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ
―ザの場合と同様に、高密度に流れる。このため、上述
した半導体レ―ザとしての機能が低い閾値電圧で且つ高
い効率で得られる。Further, according to the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. 9J, the semiconductor stack 70 has a striped planar pattern formed on the semiconductor substrate 71 between the semiconductor regions 73' and 76'. Since the electrode layer 104 and the electrode layer 105 are formed so as to fill the groove 82 having the semiconductor region 73' and the semiconductor region 76', respectively, the function as the semiconductor laser described above can be obtained. When the current from the power source is applied to the semiconductor stack 90 through the electrode layers 104 and 105 and the semiconductor regions 73' and 76', as in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. , flowing densely. Therefore, the above-mentioned function as a semiconductor laser can be obtained with a low threshold voltage and high efficiency.
【0102】さらに、半導体積層体90が、半導体基板
71上に、半導体領域73′及び76′間の溝82を埋
めるように形成されているので、半導体積層体90の相
対向する両側面が、図13Kで前述した従来の分布帰還
型半導体レ―ザの場合に準じて、半導体領域73′及び
76′によって外部の汚染などから保護されている構成
を有し、従って、半導体レ―ザとしての機能が、図13
Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザの場合と同
様に、長期に亘り安定に得られる。Furthermore, since the semiconductor stack 90 is formed on the semiconductor substrate 71 so as to fill the groove 82 between the semiconductor regions 73' and 76', both opposing side surfaces of the semiconductor stack 90 are Similar to the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K, it has a structure in which it is protected from external contamination by the semiconductor regions 73' and 76'. The function is shown in Figure 13.
As in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser mentioned above in K., it can be stably obtained over a long period of time.
【0103】また、半導体積層体90が、半導体基板7
1上に、半導体領域73′及び76′間の溝82を埋め
るように形成されているので、半導体積層体90と半導
体領域73′及び76′とを、上面段差がほとんどない
か、あるとしても僅かしかないものとして形成すること
ができ、従って、図13Kで前述した従来の分布帰還型
半導体レ―ザの場合と同様に、プレナ型半導体レ―ザを
提供することができる。[0103] Furthermore, the semiconductor stack 90 is
1, so as to fill the groove 82 between the semiconductor regions 73' and 76', the semiconductor stack 90 and the semiconductor regions 73' and 76' can be connected to each other with little or no upper surface level difference. 13K, thus providing a planar semiconductor laser, similar to the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0104】さらに、図9Jに示す分布帰還型半導体レ
―ザによれば、図2Gに示す分布帰還型半導体レ―ザの
場合と同様に、活性層としての半導体層93を有する半
導体積層体90の側面が凹凸回折格子面でなるので、次
に述べる本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法に
ついて述べるところからも明らかとなるので、詳細説明
は省略するが、分布帰還型半導体レ―ザを容易に製造す
ることができる。Furthermore, according to the distributed feedback semiconductor laser shown in FIG. 9J, as in the case of the distributed feedback semiconductor laser shown in FIG. 2G, a semiconductor stack 90 having a semiconductor layer 93 as an active layer is used. The side surface of the distributed feedback semiconductor laser is made of a concavo-convex diffraction grating surface.This will become clear from the description of the method for manufacturing the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention, which will be described below, so a detailed explanation will be omitted, but the distributed feedback semiconductor laser can be easily manufactured.
【0105】しかしながら、図9Jに示す本発明による
分布帰還型半導体レ―ザの場合、上述した半導体レ―ザ
としての機能を得るとき、電源からの電流が、半導体積
層体90における活性層としての半導体層93に、その
面に沿う方向に(厚さ方向でない)流れるので、活性層
としての半導体層93が超格子量子井戸構造を有し、従
ってそれを構成している障壁層としての半導体層93a
を有していても、活性層としての半導体層93に、電流
を、図13Kで前述した従来の分布帰還型半導体レ―ザ
の場合に比し十分大きな値で流すことができる。このた
め、レーザ光を、図13Kで前述した従来の分布帰還型
半導体レ―ザの場合に比し十分高い輝度で得ることがで
きる。However, in the case of the distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. Since the flow flows into the semiconductor layer 93 in a direction along its surface (not in the thickness direction), the semiconductor layer 93 as an active layer has a superlattice quantum well structure, and therefore the semiconductor layer 93 as a barrier layer constituting it has a superlattice quantum well structure. 93a
Even when the semiconductor laser 93 has a current of 100 nm, it is possible to cause a current to flow through the semiconductor layer 93 as an active layer at a sufficiently larger value than in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K. Therefore, laser light can be obtained with sufficiently higher brightness than in the case of the conventional distributed feedback semiconductor laser described above with reference to FIG. 13K.
【0106】また、図7〜図9に示す本発明による分布
帰還型半導体レ―ザの製法によれば、半導体成長処理を
、(i) 半導体基板1上に半導体領域73及び76を
形成している半導体層78を形成し、それによって半導
体基板71と半導体層78とを有する半導体基板体79
を形成するときと、(ii)半導体基板体79に、スト
ライプ状の平面パタ―ンを有する溝82を形成し、また
それによって半導体領域73及び76から半導体領域7
3′及び76′を形成して後、活性層としての半導体層
93を有する半導体積層体90を溝82を埋めるように
形成するときとの2回しか必要とせず、従って、分布帰
還型半導体レ―ザを、図10〜図13で前述した従来の
分布帰還型半導体レ―ザの製法の場合に比し少ない工程
数で、容易に製造することができる。Further, according to the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. 7 to 9, the semiconductor growth process is performed by (i) forming semiconductor regions 73 and 76 on the semiconductor substrate 1; A semiconductor substrate body 79 having a semiconductor substrate 71 and a semiconductor layer 78 is formed.
(ii) forming grooves 82 having a striped planar pattern in the semiconductor substrate body 79, and thereby separating the semiconductor regions 73 and 76 from the semiconductor region 7;
3' and 76' and then forming the semiconductor stack 90 having the semiconductor layer 93 as an active layer so as to fill the groove 82. Therefore, the distributed feedback type semiconductor layer is formed only twice. - laser can be easily manufactured with fewer steps than in the conventional method for manufacturing distributed feedback semiconductor lasers described above with reference to FIGS. 10 to 13.
【0107】また、図7〜図9に示す本発明による分布
帰還型半導体レ―ザの製法によれば、活性層としての半
導体層93を有する半導体積層体90を形成して後、そ
の半導体積層体90を、マスク層などで覆われている状
態で、半導体積層体90における活性層としての半導体
層93が初期の特性を有しているものから劣化している
特性を有するものに変化するおそれを有するような高い
温度に加熱する、というような処理を必要としないので
、分布帰還型半導体レ―ザを、半導体レ―ザとしての機
能が所期の特性で得られるものとして、容易に製造する
ことができる。Further, according to the method of manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention shown in FIGS. 7 to 9, after forming a semiconductor stack 90 having a semiconductor layer 93 as an active layer, While the body 90 is covered with a mask layer or the like, there is a possibility that the semiconductor layer 93 as an active layer in the semiconductor stacked body 90 changes from having initial characteristics to having deteriorated characteristics. Since there is no need for processing such as heating to a high temperature, it is possible to easily manufacture distributed feedback semiconductor lasers that can function as semiconductor lasers with the desired characteristics. can do.
【0108】[0108]
【0109】また、図1〜図6に示す上述した実施例に
おいては、活性層としての半導体層12を有する半導体
積層体17に、ガイド層としての半導体層11及び13
を有せしめる場合について述べたが、それらを省略する
こともでき、また、クラッド層としての半導体層9及び
10中のいずれか一方を省略することもでき、またクラ
ッド層としての半導体層14及び15中のいずれか一方
を省略することもできる。Further, in the above-described embodiments shown in FIGS. 1 to 6, the semiconductor layered body 17 having the semiconductor layer 12 as the active layer has the semiconductor layers 11 and 13 as the guide layer.
have been described, but they can be omitted, or one of the semiconductor layers 9 and 10 as the cladding layer can be omitted, and the semiconductor layers 14 and 15 as the cladding layer can be omitted. It is also possible to omit one of them.
【0110】なお、図7〜図9に示す上述した実施例に
おいては、半導体レ―ザでみたとき、n型を有する半導
体領域76′が、n型を有する半導体領域74′及び7
5′からなる場合につき述べたが、n型を有する半導体
領域76′を半導体領域75′と道程度に高いn型不純
物濃度を有する単層のn型半導体層からなるものとする
ことができ、また、これに応じて、半導体レ―ザの製法
でみたとき、半導体基板71上に半導体層2を形成する
工程(図7B)において、その半導体層72を比較的高
いn型不純物濃度を有するものとして形成することによ
って、半導体層72からp型を有する半導体領域73と
n型を有する半導体領域74及び75からなる半導体領
域76とを有する半導体層78を形成する工程(図7D
)における半導体領域5を形成する工程を省略し、半導
体領域6を半導体領域4からのみでなるものとして形成
するようにすることもできる。In the above-described embodiments shown in FIGS. 7 to 9, when viewed from the semiconductor laser, the n-type semiconductor region 76' is different from the n-type semiconductor regions 74' and 7.
5', the n-type semiconductor region 76' can be made of a single layer n-type semiconductor layer having an n-type impurity concentration as high as that of the semiconductor region 75', Accordingly, when looking at the semiconductor laser manufacturing method, in the step of forming the semiconductor layer 2 on the semiconductor substrate 71 (FIG. 7B), the semiconductor layer 72 has a relatively high n-type impurity concentration. A step of forming a semiconductor layer 78 having a p-type semiconductor region 73 and an n-type semiconductor region 74 and 75 from the semiconductor layer 72 by forming a semiconductor layer 78 (FIG. 7D)
) may be omitted, and the semiconductor region 6 may be formed only from the semiconductor region 4.
【0111】なお、上述においては、活性層としての半
導体層 が、超格子量子井戸構造を有するとして述べ
たが、超格子量子井戸構造を有していない単一の半導体
層からなる構造を有している場合でも本発明を適用し得
ることはもちろんである。[0111] In the above description, the semiconductor layer as the active layer has been described as having a superlattice quantum well structure, but it may also have a structure consisting of a single semiconductor layer that does not have a superlattice quantum well structure. Of course, the present invention can be applied even when
【0112】さらに、上述においては、半導体積層体を
、有機金属分子線エピタキシャル成長法によって形成す
る場合を述べたが、他のそれ自体は公知のエピタキシャ
ル成長法によって形成することもできる。Further, in the above description, a case has been described in which the semiconductor stack is formed by the organometallic molecular beam epitaxial growth method, but other well-known epitaxial growth methods can also be used.
【0113】また、上述した本発明による分布帰還型半
導体レ―ザの製法の各実施例において、「n型」を「p
型」に、「p型」を「n型」に読み替えた構成とするこ
ともでき、さらに、半導体基板、半導体積層体を構成し
ている半導体層、マスク層などの材料を上例の場合から
変更することもでき、その他、本発明の精神を脱するこ
となしに、種々の変型、変更をなし得るであろう。In addition, in each of the embodiments of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention described above, "n type" is replaced by "p type".
It is also possible to have a configuration in which "p-type" is read as "n-type", and the materials of the semiconductor substrate, the semiconductor layer constituting the semiconductor stack, the mask layer, etc. can be changed from the above example. Various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the invention.
【0114】[0114]
【図1】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第1の実施例を示す、順次の工程における略線的断面図
(A、B、D)及び平面図(C)である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view (A, B, D) and a plan view (C) in sequential steps, showing a first embodiment of a method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention.
【図2】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第1の実施例を示す、図1に示す順次の工程に続く、順
次の工程における略線的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention, showing successive steps subsequent to the steps shown in FIG. 1;
【図3】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第2の実施例を示す、順次の工程における略線的断面図
(A、B、D)及び平面図(C)である。3A and 3B are schematic cross-sectional views (A, B, D) and a plan view (C) in sequential steps, showing a second embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention; FIG.
【図4】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第2の実施例を示す、図3に示す順次の工程に続く、順
次の工程における略線的断面図である。4 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention, showing successive steps following the steps shown in FIG. 3; FIG.
【図5】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第3の実施例を示す、順次の工程における略線的断面図
(A、C、)及び平面図(B)である。5A and 5B are schematic cross-sectional views (A, C,) and a plan view (B) in sequential steps, showing a third embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention.
【図6】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第3の実施例を示す、図5に示す順次の工程に続く、順
次の工程における略線的断面図である。6A and 6B are schematic cross-sectional views showing a third embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention, showing successive steps following the steps shown in FIG. 5;
【図7】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第4の実施例を示す、順次の工程における略線的断面図
(A、B、D)及び平面図(C)である。7A and 7B are schematic cross-sectional views (A, B, D) and a plan view (C) in sequential steps, showing a fourth embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention.
【図8】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第4の実施例を示す、順次の工程における略線的断面図
及び平面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view and a plan view showing sequential steps of a fourth embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention.
【図9】本発明による分布帰還型半導体レ―ザの製法の
第4の実施例を示す、順次の工程における略線的断面図
である。FIGS. 9A and 9B are schematic cross-sectional views showing sequential steps of a fourth embodiment of the method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser according to the present invention; FIGS.
【図10】従来の分布帰還型半導体レ―ザの製法を示す
、順次の工程における略線的断面図である。FIGS. 10A and 10B are schematic cross-sectional views showing sequential steps in a conventional method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser.
【図11】従来の分布帰還型半導体レ―ザの製法を示す
、図10に示す順次の工程に続く、順次の工程における
略線的断面図である。11A and 11B are schematic cross-sectional views showing sequential steps following the sequential steps shown in FIG. 10, showing a conventional method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser.
【図12】従来の分布帰還型半導体レ―ザの製法を示す
、図11に示す順次の工程に続く、順次の工程における
略線的断面図である。12A and 12B are schematic cross-sectional views showing sequential steps following the sequential steps shown in FIG. 11, showing a conventional method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser.
【図13】従来の分布帰還型半導体レ―ザの製法を示す
、図12に示す順次の工程に続く、順次の工程における
略線的断面図である。13A and 13B are schematic cross-sectional views showing sequential steps following the sequential steps shown in FIG. 12, showing a conventional method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser.
1 半導体基板2、2′
半導体層
3、3′ 半導体層
4 半導体積層体4L、4
R 半導体積層体
5 半導体基板体6
マスク層7
窓
8 溝
9、10、14、15
クラッド層としての半導体層
11、13 ガイド層としての半導体層
12 活性層としての半導
体層12a 障壁層としての半
導体層12b 井戸層としての
半導体層16 電極付層と
しての半導体層17 半導
体積層体18、19 電極層
20 半導体層41
半導体基板42
半導体層43、47、48 クラッド
層としての半導体層44、46 ガイド
層としての半導体層45
活性層としての半導体層45a
障壁層としての半導体層45b
井戸層としての半導体層50
半導体積層体60
半導体基板体61 マス
ク層63L、63R 欠除部
64 メサ部65L、65
R 半導体積層体
66、67、68 半導体層
69、70 電極層1 Semiconductor substrate 2, 2'
Semiconductor layer 3, 3' Semiconductor layer 4 Semiconductor laminate 4L, 4
R Semiconductor laminate 5 Semiconductor substrate body 6
Mask layer 7
Window 8 Grooves 9, 10, 14, 15 Semiconductor layers 11, 13 as cladding layers Semiconductor layer 12 as guide layer Semiconductor layer 12a as active layer Semiconductor layer 12b as barrier layer Semiconductor layer 16 as well layer Layer with electrode Semiconductor layer 17 as semiconductor layer 18, 19 electrode layer 20 semiconductor layer 41
Semiconductor substrate 42
Semiconductor layers 43, 47, 48 Semiconductor layers 44, 46 as cladding layers Semiconductor layer 45 as a guide layer
Semiconductor layer 45a as an active layer
Semiconductor layer 45b as a barrier layer
Semiconductor layer 50 as a well layer
Semiconductor laminate 60
Semiconductor substrate body 61 Mask layers 63L, 63R Deleted portion 64 Mesa portion 65L, 65
R Semiconductor laminate 66, 67, 68 Semiconductor layer 69, 70 Electrode layer
Claims (8)
、第1の導電型とは逆の第2の導電型を有する第1の半
導体層と第1の導電型を有する第2の半導体層とがそれ
らの順に積層されている構成を有する第1及び第2の半
導体積層体が、それら間にストライプ状の平面パタ―ン
を有し且つ上記平面パタ―ンの長さ方向に延長している
相対向する内側面中の少なくとも一方が上記平面パタ―
ンの長さ方向に周期性を有している凹凸回折格子面でな
る溝が形成されるように形成され、上記半導体基板上に
、第1のクラッド層としての第1の半導体層と、活性層
としての第2の半導体層と、第2のクラッド層としての
第3の半導体層と、第1の導電型とは逆の第2の導電型
を有する第4の半導体層とがそれらの順に積層されてい
る構成を有する第3の半導体積層体が、上記溝を埋める
ように形成され、上記第3の半導体積層体に、上記半導
体基板側とは反対側において、第1の電極層が付され、
上記半導体基板に、上記第3の半導体積層体側とは反対
側において、第2の電極層が付されている分布帰還型半
導体レ―ザ。1. A first semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and a second semiconductor having the first conductivity type on a semiconductor substrate having a first conductivity type. The first and second semiconductor laminates have a structure in which layers are laminated in that order, and have a stripe-like planar pattern between them, and extend in the length direction of the planar pattern. At least one of the opposing inner surfaces has the above-mentioned planar pattern.
A first semiconductor layer as a first cladding layer and an active layer are formed on the semiconductor substrate so that a groove is formed by a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the length direction of the semiconductor substrate. a second semiconductor layer as a layer, a third semiconductor layer as a second cladding layer, and a fourth semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type in that order. A third semiconductor laminate having a stacked structure is formed to fill the groove, and a first electrode layer is attached to the third semiconductor laminate on a side opposite to the semiconductor substrate side. is,
A distributed feedback semiconductor laser, wherein a second electrode layer is attached to the semiconductor substrate on a side opposite to the third semiconductor stack.
、第1の導電型とは逆の第2の導電型を有する第1の半
導体層と第1の導電型を有する第2の半導体層とがそれ
らの順に積層されている構成を有する第1の半導体積層
体を形成し、且つそれによって、上記半導体基板と上記
第1の半導体積層体とを有する半導体基板体を形成する
工程と、上記半導体基板体上に、ストライプ状の平面パ
タ―ンを有し且つ上記平面パタ―ンの長さ方向に延長し
ている相対向する内側面中の少なくとも一方が上記平面
パタ―ンの長さ方向に周期性を有している凹凸回折格子
面でなる窓を形成しているマスク層を形成する工程と、
上記半導体基板体に対する上記マスク層をマスクとする
エッチング処理によって、上記半導体基板体に、上記マ
スク層の上記窓に対応しているストライプ状の平面パタ
―ンを有し且つ上記平面パタ―ンの長さ方向に延長して
いる相対向する内側面中の少なくとも一方が上記平面パ
タ―ンの長さ方向に周期性を有している凹凸回折格子面
でなる溝を、上記第1の半導体積層体側から上記半導体
基板に達する深さに形成し、且つそれによって上記第1
の半導体積層体から、上記溝を隔てて並置され且つ第2
の導電型を有する第3の半導体層と第1の導電型を有す
る第4の半導体層とがそれらの順に積層されている構成
を有する第2及び第3の半導体積層体を形成する工程と
、上記半導体基板体上への上記マスク層をマスクとする
半導体成長処理によって、上記半導体基板体上に、第1
のクラッド層としての第5の半導体層と、活性層として
の第6の半導体層と、第2のクラッド層としての第7の
半導体層と、第1の導電型を有する第8の半導体層とが
それらの順に積層されている構成を有する第4の半導体
積層体を、上記溝を埋めるように形成する工程と、上記
第4の半導体積層体上に、上記半導体基板側とは反対側
において、第1の電極層を形成し、上記半導体基板上に
、上記第4の半導体積層体側とは反対側において、第2
の電極層を形成する工程とを有することを特徴とする分
布帰還型半導体レ―ザの製法。2. A first semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and a second semiconductor having the first conductivity type on a semiconductor substrate having the first conductivity type. forming a first semiconductor laminate having a structure in which layers are stacked in that order, and thereby forming a semiconductor substrate body having the semiconductor substrate and the first semiconductor laminate; The semiconductor substrate has a striped planar pattern, and at least one of opposing inner surfaces extending in the length direction of the planar pattern has a length of the planar pattern. forming a mask layer forming a window formed by a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the direction;
By etching the semiconductor substrate body using the mask layer as a mask, the semiconductor substrate body has a striped planar pattern corresponding to the window of the mask layer and a pattern of the planar pattern. A groove formed by a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the length direction of the planar pattern, at least one of the opposing inner surfaces extending in the length direction, is formed in the first semiconductor laminated layer. formed to a depth that reaches the semiconductor substrate from the body side, and thereby the first
from the semiconductor stacked body, which are juxtaposed across the groove and have a second
forming second and third semiconductor stacked bodies having a structure in which a third semiconductor layer having a conductivity type and a fourth semiconductor layer having a first conductivity type are stacked in that order; A first layer is grown on the semiconductor substrate by a semiconductor growth process using the mask layer as a mask.
a fifth semiconductor layer as a cladding layer, a sixth semiconductor layer as an active layer, a seventh semiconductor layer as a second cladding layer, and an eighth semiconductor layer having a first conductivity type. a step of forming a fourth semiconductor stack having a structure in which are stacked in that order so as to fill the groove, and on the fourth semiconductor stack, on the side opposite to the semiconductor substrate side, A first electrode layer is formed on the semiconductor substrate, and a second electrode layer is formed on the semiconductor substrate on a side opposite to the fourth semiconductor stacked body side.
1. A method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser, comprising the step of forming an electrode layer.
、それに比し高い比抵抗を有する第1及び第2の半導体
層が、それら間にストライプ状の平面パタ―ンを有し且
つ上記平面パタ―ンの長さ方向に延長している相対向す
る内側面中の少なくとも一方が上記平面パタ―ンの長さ
方向に周期性を有している凹凸回折格子面でなる溝が形
成されるように形成され、上記半導体基板上に、第1の
クラッド層としての第1の半導体層と、活性層としての
第2の半導体層と、第2のクラッド層としての第3の半
導体層と、第1の導電型とは逆の第2の導電型を有する
第4の半導体層とがそれらの順に積層されている構成を
有する半導体積層体が、上記溝を埋めるように形成され
、上記半導体積層体上に、上記半導体基板側とは反対側
において、第1の電極層が付され、上記半導体基板上に
、上記半導体積層体側とは反対側において、第2の電極
層が付されている分布帰還型半導体レ―ザ。3. On a semiconductor substrate having a first conductivity type, first and second semiconductor layers having a higher specific resistance than the semiconductor substrate have a striped planar pattern therebetween, and A groove is formed in which at least one of the opposing inner surfaces extending in the length direction of the planar pattern is a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the longitudinal direction of the planar pattern. A first semiconductor layer as a first cladding layer, a second semiconductor layer as an active layer, and a third semiconductor layer as a second cladding layer are formed on the semiconductor substrate. , a fourth semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a fourth semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type are stacked in that order. A first electrode layer is attached on the laminate on the side opposite to the semiconductor substrate side, and a second electrode layer is attached on the semiconductor substrate on the side opposite to the semiconductor laminate side. Distributed feedback semiconductor laser.
、それに比し高い比抵抗を有する第1の半導体層を形成
し、且つそれによって、上記半導体基板と上記第1の半
導体層とを有する半導体基板体を形成する工程と、上記
半導体基板体上に、ストライプ状の平面パタ―ンを有し
且つ上記平面パタ―ンの長さ方向に延長している相対向
する内側面中の少なくとも一方が上記平面パタ―ンの長
さ方向に周期性を有している凹凸回折格子面でなる窓を
形成しているマスク層を形成する工程と、上記半導体基
板体に対する上記マスク層をマスクとするエッチング処
理によって、上記半導体基板体に、上記マスク層の上記
窓に対応しているストライプ状の平面パタ―ンを有し且
つ凹凸回折格子面でなる内側面を有する溝を、上記第1
の半導体層から上記半導体基板に達する深さに形成し、
且つそれによって、上記第1の半導体層から、上記溝を
隔てて並置され且つ上記半導体基板に比し高い比抵抗を
有する第2及び第3の半導体層を形成する工程と、上記
半導体基板体上への上記マスク層をマスクとする半導体
成長処理によって、上記半導体基板体上に、第1のクラ
ッド層としての第4の半導体層と、活性層としての第5
の半導体層と、第2のクラッド層としての第6の半導体
層と、第1の導電型を有する第7の半導体層とがそれら
の順に積層されている構成を有する半導体積層体を、上
記溝を埋めるように形成する工程と、上記半導体積層体
上に、上記半導体基板側とは反対側において、第1の電
極層を形成し、上記半導体基板上に、上記半導体積層体
側とは反対側において、第2の電極層を形成する工程と
を有することを特徴とする分布帰還型半導体レ―ザの製
法。4. A first semiconductor layer having a higher resistivity is formed on a semiconductor substrate having a first conductivity type, and thereby the semiconductor substrate and the first semiconductor layer are connected to each other. a step of forming a semiconductor substrate body having a striped planar pattern on the semiconductor substrate body, and at least one of opposing inner surfaces extending in the length direction of the planar pattern; forming a mask layer, one of which forms a window formed by a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the length direction of the planar pattern; and a step of forming a mask layer on the semiconductor substrate body as a mask. Through an etching process, grooves are formed in the semiconductor substrate body, each having a striped planar pattern corresponding to the windows of the mask layer, and having an inner surface formed by a concave-convex diffraction grating surface.
formed to a depth that reaches the semiconductor layer from the semiconductor layer to the semiconductor substrate,
and thereby forming, from the first semiconductor layer, second and third semiconductor layers that are juxtaposed across the groove and have a higher resistivity than the semiconductor substrate; By a semiconductor growth process using the mask layer as a mask, a fourth semiconductor layer as a first cladding layer and a fifth semiconductor layer as an active layer are formed on the semiconductor substrate body.
A semiconductor layered body having a structure in which a semiconductor layer of 1, a 6th semiconductor layer as a second cladding layer, and a 7th semiconductor layer having a first conductivity type are stacked in this order is placed in the groove. forming a first electrode layer on the semiconductor laminate on the side opposite to the semiconductor substrate side, and forming a first electrode layer on the semiconductor substrate on the side opposite to the semiconductor laminate side. . A method for manufacturing a distributed feedback semiconductor laser, comprising the steps of: forming a second electrode layer.
、第1のクラッド層としての第1の半導体層と、活性層
としての第2の半導体層と、第2のクラッド層としての
第3の半導体層と、第1の導電型とは逆の第2の導電型
を有する第4の半導体層とがそれらの順に積層されてい
る構成を有するとともに、ストライプ状の平面パタ―ン
を有し且つ上記平面パタ―ンの長さ方向に延長している
相対向する外側面中の少なくとも一方が上記平面パタ―
ンの長さ方向に周期性を有している凹凸回折格子面でな
る半導体積層体が形成され、上記半導体積層体上に、上
記半導体基板側とは反対側において、第1の電極層が付
され、上記半導体基板上に、上記半導体積層体側とは反
対側において、第2の電極層が付されている分布帰還型
半導体レ―ザ。5. A first semiconductor layer as a first cladding layer, a second semiconductor layer as an active layer, and a second semiconductor layer as a second cladding layer on a semiconductor substrate having a first conductivity type. The semiconductor layer has a structure in which a third semiconductor layer and a fourth semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type are stacked in that order, and has a striped planar pattern. and at least one of opposing outer surfaces extending in the length direction of the planar pattern corresponds to the planar pattern.
A semiconductor laminate is formed with an uneven diffraction grating surface having periodicity in the length direction of the semiconductor layer, and a first electrode layer is provided on the semiconductor laminate on a side opposite to the semiconductor substrate side. and a second electrode layer is provided on the semiconductor substrate on a side opposite to the semiconductor stack.
、ストライプ状の平面パタ―ンを有し且つ上記平面パタ
―ンの長さ方向に延長している相対向する内側面中の少
なくとも一方が上記平面パタ―ンの長さ方向に周期性を
有している凹凸回折格子面でなる窓を形成しているマス
ク層を形成する工程と、上記半導体基板上への上記マス
ク層をマスクとする半導体成長処理によって、上記半導
体基板上に、第1のクラッド層としての第1の半導体層
と、活性層としての第2の半導体層と、第2のクラッド
層としての第3の半導体層と、第2の導電型を有する第
4の半導体層とがそれらの順に積層されている構成を有
する半導体積層体を形成する工程と、上記半導体積層体
上に、上記半導体基板側とは反対側において、第1の電
極層を形成し、上記半導体基板上に、上記半導体積層体
側とは反対側において、第2の電極層を形成する工程と
を有することを特徴とする分布帰還型半導体レ―ザの製
法。6. A semiconductor substrate having a first conductivity type, having a striped planar pattern, and at least one of opposing inner surfaces extending in the length direction of the planar pattern. forming a mask layer, one of which forms a window formed by a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the length direction of the planar pattern; and masking the mask layer on the semiconductor substrate. By a semiconductor growth process, a first semiconductor layer as a first cladding layer, a second semiconductor layer as an active layer, and a third semiconductor layer as a second cladding layer are formed on the semiconductor substrate. and a fourth semiconductor layer having a second conductivity type are stacked in that order, a step of forming a semiconductor stack on the semiconductor stack on a side opposite to the semiconductor substrate side A distributed feedback semiconductor laser comprising the steps of forming a first electrode layer and forming a second electrode layer on the semiconductor substrate on a side opposite to the semiconductor stack. The manufacturing method.
第1の導電型を有する第1の半導体領域と、第1の導電
型とは逆の第2の導電型を有する第2の半導体領域とが
、それら間にストライプ状の平面パタ―ンを有し且つ上
記平面パタ―ンの長さ方向に延長している相対向する内
側面中の少なくとも一方が上記平面パタ―ンの長さ方向
に周期性を有している凹凸回折格子面でなる溝が形成さ
れるように形成され、上記半導体基板上に、第1のクラ
ッド層としての第1の半導体層と、活性層としての第2
の半導体層と、第2のクラッド層としての第3の半導体
層とがそれらの順に積層されている構成を有する半導体
積層体が、上記溝を埋めるように形成され、上記第1及
び第2の半導体領域上に、第1及び第2の電極層が付さ
れていることを特徴とする分布帰還型半導体レ―ザ。[Claim 7] On a semiconductor substrate having high specific resistance,
A first semiconductor region having a first conductivity type and a second semiconductor region having a second conductivity type opposite to the first conductivity type have a striped planar pattern therebetween. and a groove in which at least one of opposing inner surfaces extending in the length direction of the planar pattern is formed of a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the longitudinal direction of the planar pattern. A first semiconductor layer as a first cladding layer and a second semiconductor layer as an active layer are formed on the semiconductor substrate.
and a third semiconductor layer as a second cladding layer are stacked in that order, a semiconductor stack is formed so as to fill the groove, A distributed feedback semiconductor laser characterized in that first and second electrode layers are provided on a semiconductor region.
第1の導電型を有する第1の半導体領域と第2の導電型
を有する第2の半導体領域とが並置して形成されている
第1の半導体層を形成し、且つそれによって、上記半導
体基板と上記半導体層とを有する半導体基板体を形成す
る工程と、上記半導体基板体上に、上記第1の半導体層
の上記第1の半導体領域の上記第2の半導体領域側と上
記第2の半導体領域の上記第1の半導体領域側とを外部
に臨ませる、上記第1及び第2の半導体領域に対して共
通なストライプ状の平面パタ―ンを有し且つ上記平面パ
タ―ンの長さ方向に延長している相対向する内側面中の
少なくとも一方が上記平面パタ―ンの長さ方向に周期性
を有している凹凸回折格子面でなる窓を有するマスク層
を形成する工程と、上記半導体基板体に対する上記マス
ク層をマスクとするエッチング処理によって、上記半導
体基板体に、上記マスク層の窓に対応しているストライ
プ状の平面パタ―ンを有し且つ少なくとも一方の内側面
が長手方向に延長している凹凸回折格子面でなる溝を、
上記第1の半導体層側から上記半導体基板に達する深さ
に形成し、且つそれによって、上記第1の半導体層の第
1及び第2の半導体領域から、上記溝を隔てて並置して
いる第1の導電型を有する第3の半導体領域と第2の導
電型を有する第4の半導体領域とを形成する工程と、上
記半導体基板体上への上記マスク層をマスクとする半導
体成長処理によって、上記半導体基板体上に、第1のク
ラッド層としての第2の半導体層と、活性層としての第
3の半導体層と、第2のクラッド層としての第4の半導
体層と、第1の導電型を有する第5の半導体層とがそれ
らの順に積層されている構成を有する半導体積層体を、
上記溝を埋めるように形成する工程と、上記第3及び第
4の半導体領域上に、第1及び第2の電極層をそれぞれ
形成する工程とを有することを特徴とする分布帰還型半
導体レ―ザの製法。[Claim 8] On a semiconductor substrate having high specific resistance,
forming a first semiconductor layer in which a first semiconductor region having a first conductivity type and a second semiconductor region having a second conductivity type are formed in juxtaposition; and the semiconductor layer; forming a semiconductor substrate body on the semiconductor substrate body, the second semiconductor region side of the first semiconductor region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer; a stripe-like planar pattern common to the first and second semiconductor regions, the first semiconductor region side of the region facing the outside, and a stripe-like planar pattern common to the first and second semiconductor regions, and in the longitudinal direction of the planar pattern; forming a mask layer having a window in which at least one of the opposing inner surfaces extending to the surface is a concavo-convex diffraction grating surface having periodicity in the length direction of the planar pattern; By etching the semiconductor substrate body using the mask layer as a mask, the semiconductor substrate body has a striped planar pattern corresponding to the window of the mask layer, and at least one inner surface is formed in the longitudinal direction. The groove formed by the uneven diffraction grating surface extending to
A groove is formed to a depth that reaches the semiconductor substrate from the first semiconductor layer side, and is juxtaposed with the trench from the first and second semiconductor regions of the first semiconductor layer. A step of forming a third semiconductor region having one conductivity type and a fourth semiconductor region having a second conductivity type, and a semiconductor growth process using the mask layer as a mask on the semiconductor substrate body, A second semiconductor layer as a first cladding layer, a third semiconductor layer as an active layer, a fourth semiconductor layer as a second cladding layer, and a first conductive layer are formed on the semiconductor substrate body. A semiconductor stacked body having a structure in which a fifth semiconductor layer having a mold is stacked in that order,
A distributed feedback semiconductor layer comprising the steps of: forming the trench so as to fill it; and forming a first and second electrode layer on the third and fourth semiconductor regions, respectively. The manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8469791A JPH04296080A (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Distributed feedback semiconductor laser and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8469791A JPH04296080A (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Distributed feedback semiconductor laser and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296080A true JPH04296080A (en) | 1992-10-20 |
Family
ID=13837858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8469791A Pending JPH04296080A (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Distributed feedback semiconductor laser and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04296080A (en) |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP8469791A patent/JPH04296080A/en active Pending
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