JPH04364084A - 波長多重レーザ - Google Patents
波長多重レーザInfo
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- JPH04364084A JPH04364084A JP3139037A JP13903791A JPH04364084A JP H04364084 A JPH04364084 A JP H04364084A JP 3139037 A JP3139037 A JP 3139037A JP 13903791 A JP13903791 A JP 13903791A JP H04364084 A JPH04364084 A JP H04364084A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- H—ELECTRICITY
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2272—Buried mesa structure ; Striped active layer grown by a mask induced selective growth
-
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
-
- H—ELECTRICITY
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に１回の結晶成長に
よって形成され、互いに異なる波長を発光し得るいわゆ
る波長多重レーザに係わる。
よって形成され、互いに異なる波長を発光し得るいわゆ
る波長多重レーザに係わる。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザにおいて、複数の互いに異
なる波長の光を発光し得る発光部が設けられたいわゆる
波長多重レーザを得る場合、例えば図６に略線的拡大断
面図を示すように、基板１上に、例えばｎ型のクラッド
層４が形成され、その上に互いに異なる組成の活性層５
ａ，５ｂ，５ｃが形成され、更にこの上を覆うように全
面的にｐ型のクラッド層６が設けられる。
なる波長の光を発光し得る発光部が設けられたいわゆる
波長多重レーザを得る場合、例えば図６に略線的拡大断
面図を示すように、基板１上に、例えばｎ型のクラッド
層４が形成され、その上に互いに異なる組成の活性層５
ａ，５ｂ，５ｃが形成され、更にこの上を覆うように全
面的にｐ型のクラッド層６が設けられる。
【０００３】このように、組成を変えてそれぞれ異なる
波長の発光を行う活性層５ａ，５ｂ，５ｃを形成する場
合はその製造工程が煩雑となって、工程数の増加を招く
という問題がある。
波長の発光を行う活性層５ａ，５ｂ，５ｃを形成する場
合はその製造工程が煩雑となって、工程数の増加を招く
という問題がある。
【０００４】また、図７に示すように、共通の半導体基
板上に第１のクラッド層４、活性層５を形成して、これ
の上にそれぞれブラッグ反射条件の異なるグレーティン
グ（回折格子）２０を形成し、図示しないがこの上に更
に第２のクラッド層を被着形成して、互いに波長の異な
る光のみを例えばこの活性層４の上方に取り出す構成と
するものがある。
板上に第１のクラッド層４、活性層５を形成して、これ
の上にそれぞれブラッグ反射条件の異なるグレーティン
グ（回折格子）２０を形成し、図示しないがこの上に更
に第２のクラッド層を被着形成して、互いに波長の異な
る光のみを例えばこの活性層４の上方に取り出す構成と
するものがある。
【０００５】このような構成とする場合、グレーティン
グ２０のピッチは例えば２０００Å程度であり、所望の
波長のレーザ光が回折されるようにそのピッチを精度よ
く形成することが難しいという問題がある。
グ２０のピッチは例えば２０００Å程度であり、所望の
波長のレーザ光が回折されるようにそのピッチを精度よ
く形成することが難しいという問題がある。
【０００６】一方、特開平２−６２０９０号公開公報に
おいては、単結晶基板上に、ＳｉＯ２ 等の結晶成長し
にくい部分を局部的に設け、単結晶基板の露出する部分
の面積、幅を適切に選定することによって、これの上に
半導体層をエピタキシャル成長したときに、単結晶基板
の露出する部分と、ＳｉＯ２ 上とにおいて、半導体層
の成長速度が異なることを利用して、量子効果が現れる
超格子構造とを組み合わせて、成長速度の違いによって
活性層の厚さを変え、これにより実効的な屈折率または
実効的なバンドギャップを変化させて、互いに異なる波
長の光を発振し得る活性層を形成するようにした半導体
装置の製法が提案されている。
おいては、単結晶基板上に、ＳｉＯ２ 等の結晶成長し
にくい部分を局部的に設け、単結晶基板の露出する部分
の面積、幅を適切に選定することによって、これの上に
半導体層をエピタキシャル成長したときに、単結晶基板
の露出する部分と、ＳｉＯ２ 上とにおいて、半導体層
の成長速度が異なることを利用して、量子効果が現れる
超格子構造とを組み合わせて、成長速度の違いによって
活性層の厚さを変え、これにより実効的な屈折率または
実効的なバンドギャップを変化させて、互いに異なる波
長の光を発振し得る活性層を形成するようにした半導体
装置の製法が提案されている。
【０００７】この製法による半導体レーザ装置の一例を
図８の略線的拡大断面図を参照して説明する。図８にお
いて、２１はＧａＡｓ基板で、これの上にＳｉＯ２ ２
２を被着した後、所要の互いに異なる溝幅Ａ，ＢをＡ＜
Ｂとして例えばフォトリソグラフィ等の適用により、こ
のＳｉＯ２ に比較的幅狭の溝２３と、比較的幅広の溝
２４とを形成する。そして、この溝２３及び２４内を埋
込むように、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によ
り約数十Åから数百Åの膜厚のＧａＡｓとＡｌＧａＡｓ
との超格子層を交互に成長する。即ち溝２３内において
は、ＧａＡｓ３０，３２，３４，３６の間にそれぞれＡ
ｌＧａＡｓ３１，３３，３５が挟まれて成り、同様に溝
２４内においては、ＧａＡｓ４０，４２，４４，４６の
間にそれぞれＡｌＧａＡｓ４１，４３，４５が挟まれて
成る積層半導体層が形成される。
図８の略線的拡大断面図を参照して説明する。図８にお
いて、２１はＧａＡｓ基板で、これの上にＳｉＯ２ ２
２を被着した後、所要の互いに異なる溝幅Ａ，ＢをＡ＜
Ｂとして例えばフォトリソグラフィ等の適用により、こ
のＳｉＯ２ に比較的幅狭の溝２３と、比較的幅広の溝
２４とを形成する。そして、この溝２３及び２４内を埋
込むように、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によ
り約数十Åから数百Åの膜厚のＧａＡｓとＡｌＧａＡｓ
との超格子層を交互に成長する。即ち溝２３内において
は、ＧａＡｓ３０，３２，３４，３６の間にそれぞれＡ
ｌＧａＡｓ３１，３３，３５が挟まれて成り、同様に溝
２４内においては、ＧａＡｓ４０，４２，４４，４６の
間にそれぞれＡｌＧａＡｓ４１，４３，４５が挟まれて
成る積層半導体層が形成される。
【０００８】この場合、ＳｉＯ２ ２２上にはほとんど
結晶成長が生じず、溝幅の小なる溝２３内においては、
比較的厚い半導体層が形成され、溝幅の大なる溝２４内
においては、比較的薄い半導体層が形成されて、異なる
光学特性を有する超格子層を１回の結晶成長によって同
時に形成することができる。
結晶成長が生じず、溝幅の小なる溝２３内においては、
比較的厚い半導体層が形成され、溝幅の大なる溝２４内
においては、比較的薄い半導体層が形成されて、異なる
光学特性を有する超格子層を１回の結晶成長によって同
時に形成することができる。
【０００９】しかしながら、この場合、結晶成長の生じ
にくい材料としてＳｉＯ２ を用いており、このように
基板材料とは異質のＳｉＯ２ 等によって発光部となる
積層半導体層を挟みこむことは特性上好ましくない。
にくい材料としてＳｉＯ２ を用いており、このように
基板材料とは異質のＳｉＯ２ 等によって発光部となる
積層半導体層を挟みこむことは特性上好ましくない。
【００１０】一方本出願人は、先に低しきい値電流Ｉｔ
ｈを有する半導体レーザとして、１回のエピタキシャル
成長作業によって形成し得るようにしたＳＤＨ（Ｓｅｐ
ａｒａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｈｅｔｅｒｏ Ｊｕｎｃ
ｔｉｏｎ） 半導体レーザを例えば特開昭６１−１８３
９８７号特許出願、特開平２−１７４２８７号特許出願
において提案した。
ｈを有する半導体レーザとして、１回のエピタキシャル
成長作業によって形成し得るようにしたＳＤＨ（Ｓｅｐ
ａｒａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｈｅｔｅｒｏ Ｊｕｎｃ
ｔｉｏｎ） 半導体レーザを例えば特開昭６１−１８３
９８７号特許出願、特開平２−１７４２８７号特許出願
において提案した。
【００１１】このＳＤＨ型半導体レーザは、図９にその
一例の略線的拡大断面図を示すように、先ず第１導電型
例えばｎ型で一主面１Ｓが｛１００｝結晶面の例えば（
１００）結晶面を有する例えばＧａＡｓより成る基板５
１のその主面１Ｓに、図９においてその紙面と直交する
〈０１１〉結晶軸方向の例えば〔０１１〕結晶軸方向に
延びるストライプ状のメサ突起２Ｍが形成され、この突
起２Ｍ上を含んだｎ型基板５１の主面１Ｓ上に、順次通
常のＭＯＣＶＤ（有機金属による化学的気相成長）法す
なわちメチル系ＭＯＣＶＤ法によって、連続的に第１導
電型例えばｎ型のＧａＡｓ等より成るバッファ層５２、
第１導電型例えばｎ型の第１のクラッド層５３と、低不
純物濃度ないしはアンドープの活性層５４と、第２導電
型例えばｐ型の第２のクラッド層５５と、第１導電型例
えばｎ型の電流ブロック層５６と、第２導電型例えばｐ
型の第３のクラッド層５７と、第２導電型のキャップ層
５８との各半導体層が１回のエピタキシャル成長作業に
よって形成されてなる。
一例の略線的拡大断面図を示すように、先ず第１導電型
例えばｎ型で一主面１Ｓが｛１００｝結晶面の例えば（
１００）結晶面を有する例えばＧａＡｓより成る基板５
１のその主面１Ｓに、図９においてその紙面と直交する
〈０１１〉結晶軸方向の例えば〔０１１〕結晶軸方向に
延びるストライプ状のメサ突起２Ｍが形成され、この突
起２Ｍ上を含んだｎ型基板５１の主面１Ｓ上に、順次通
常のＭＯＣＶＤ（有機金属による化学的気相成長）法す
なわちメチル系ＭＯＣＶＤ法によって、連続的に第１導
電型例えばｎ型のＧａＡｓ等より成るバッファ層５２、
第１導電型例えばｎ型の第１のクラッド層５３と、低不
純物濃度ないしはアンドープの活性層５４と、第２導電
型例えばｐ型の第２のクラッド層５５と、第１導電型例
えばｎ型の電流ブロック層５６と、第２導電型例えばｐ
型の第３のクラッド層５７と、第２導電型のキャップ層
５８との各半導体層が１回のエピタキシャル成長作業に
よって形成されてなる。
【００１２】ここに第１導電型の第１のクラッド層５３
と第２導電型の第２及び第３のクラッド層５５及び５７
と、第１導電型の電流ブロック層５６とは、活性層５４
に比してバンドギャップが大すなわち屈折率が小なる材
料より成る。
と第２導電型の第２及び第３のクラッド層５５及び５７
と、第１導電型の電流ブロック層５６とは、活性層５４
に比してバンドギャップが大すなわち屈折率が小なる材
料より成る。
【００１３】このとき、上述したようにｎ型基板５１の
主面１Ｓの結晶面及びストライプ状のメサ突起２Ｍとの
結晶方位を選定し、更に突起２Ｍの幅及び高さ、即ちそ
の両側のメサ溝２Ｇの深さ、さらにｎ型の第１のクラッ
ド層５３、活性層５４、ｐ型の第２のクラッド層５５等
の厚さを選定することによって、各層５３、５４及び５
５を、メサ突起２Ｍ上とメサ溝２Ｇ上とにおいて互いに
他と分断するように斜面１５による断層を形成し、これ
ら１５によって分断された断面三角形状でかつ図９の紙
面に直交する方向にストライプ状に延長するエピタキシ
ャル成長層１０がメサ突起２Ｍ上に形成されるようにす
ることができる。
主面１Ｓの結晶面及びストライプ状のメサ突起２Ｍとの
結晶方位を選定し、更に突起２Ｍの幅及び高さ、即ちそ
の両側のメサ溝２Ｇの深さ、さらにｎ型の第１のクラッ
ド層５３、活性層５４、ｐ型の第２のクラッド層５５等
の厚さを選定することによって、各層５３、５４及び５
５を、メサ突起２Ｍ上とメサ溝２Ｇ上とにおいて互いに
他と分断するように斜面１５による断層を形成し、これ
ら１５によって分断された断面三角形状でかつ図９の紙
面に直交する方向にストライプ状に延長するエピタキシ
ャル成長層１０がメサ突起２Ｍ上に形成されるようにす
ることができる。
【００１４】これは、通常のＭＯＣＶＤ法、即ちメチル
系の有機金属を原料ガスとして行ったＭＯＣＶＤ法によ
る場合、｛１１１｝Ｂ結晶面が一旦生じてくると、この
面に関してはエピタキシャル成長が生じにくいことを利
用して、断面三角形状のエピタキシャル成長層１０を形
成するものである。そして、この場合電流ブロック層５
６は、ストライプ状のエピタキシャル成長層１０によっ
てこれを挟んでその両側に分断され、この分断によって
生じた両端面が丁度ストライプ状エピタキシャル成長層
１０における分断されたストライプ状の活性層５４の両
側端面の近傍、即ち斜面１５に臨む端面の近傍に衝合す
るようになされる。
系の有機金属を原料ガスとして行ったＭＯＣＶＤ法によ
る場合、｛１１１｝Ｂ結晶面が一旦生じてくると、この
面に関してはエピタキシャル成長が生じにくいことを利
用して、断面三角形状のエピタキシャル成長層１０を形
成するものである。そして、この場合電流ブロック層５
６は、ストライプ状のエピタキシャル成長層１０によっ
てこれを挟んでその両側に分断され、この分断によって
生じた両端面が丁度ストライプ状エピタキシャル成長層
１０における分断されたストライプ状の活性層５４の両
側端面の近傍、即ち斜面１５に臨む端面の近傍に衝合す
るようになされる。
【００１５】このようにしてメサ突起２Ｍ上のストライ
プ状エピタキシャル成長層２０における活性層５４が、
これより屈折率の小さい電流ブロック層５６によって挟
みこまれるように形成されて横方向の閉じ込めがなされ
て発光動作領域となるようにされ、しかもこの電流ブロ
ック層５６の存在によってストライプ状エピタキシャル
成長層１０の両外側においては、ｐ型の第２のクラッド
層５７と、ブロック層５６と、ｐ型の第１のクラッド層
５５と、ｎ型のクラッド層５３とによってｐ−ｎ−ｐ−
ｎのサイリスタが形成されて、ここにおける電流が阻止
され、これによってこのメサ突起２Ｍ上のストライプ状
エピタキシャル成長層１０の活性層５４に電流が集中す
るようになされて、低しきい値電流化をはかるようにな
されている。
プ状エピタキシャル成長層２０における活性層５４が、
これより屈折率の小さい電流ブロック層５６によって挟
みこまれるように形成されて横方向の閉じ込めがなされ
て発光動作領域となるようにされ、しかもこの電流ブロ
ック層５６の存在によってストライプ状エピタキシャル
成長層１０の両外側においては、ｐ型の第２のクラッド
層５７と、ブロック層５６と、ｐ型の第１のクラッド層
５５と、ｎ型のクラッド層５３とによってｐ−ｎ−ｐ−
ｎのサイリスタが形成されて、ここにおける電流が阻止
され、これによってこのメサ突起２Ｍ上のストライプ状
エピタキシャル成長層１０の活性層５４に電流が集中す
るようになされて、低しきい値電流化をはかるようにな
されている。
【００１６】このようなＳＤＨ構造を有する半導体レー
ザにおいて、複数の発光波長を有する構造の提案が望ま
れている。
ザにおいて、複数の発光波長を有する構造の提案が望ま
れている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに１回の結晶成長によって、横方向の埋込みによる電
流狭窄がなされて低しきい値化がはかられ、互いに発振
波長の異なる活性層が構成される波長多重レーザを提供
することを目的とする。
うに１回の結晶成長によって、横方向の埋込みによる電
流狭窄がなされて低しきい値化がはかられ、互いに発振
波長の異なる活性層が構成される波長多重レーザを提供
することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明波長多重レーザの
各例の略線的拡大断面図を図１及び図２に示す。本発明
は、図１に示すように、｛１００｝結晶面を有する半導
体基体１の主面上１Ｓに、〈０１１〉結晶軸方向に延長
するメサ突起２Ｍを、メサ突起２Ｍの幅Ｗｍ を一定と
してこれに挟まれたメサ溝２Ｇの幅Ｗｇ１，Ｗｇ２，Ｗ
ｇ３‥‥ を変化させるか、或いは図２に示すように
、メサ溝２Ｇの幅Ｗｇ を一定としてメサ突起２Ｍの幅
Ｗｍ１，Ｗｍ２，Ｗｍ３‥‥を変化させて平行帯状に設
け、メサ突起２Ｍ上を含んで全面的に、少なくとも第１
のクラッド層４と、量子井戸構造を有する活性層５と、
第２のクラッド層６とより成る半導体層を順次有機金属
気相成長法によりエピタキシャル成長してメサ突起２Ｍ
上に｛１１１｝Ｂ結晶面を有するエピタキシャル成長層
１０を形成し、その幅Ｗｍ が一定とされたメサ突起２
Ｍ上の半導体層１９の厚さか、或いはメサ溝２Ｇの幅Ｗ
ｇ が一定とされたメサ溝２Ｇ内の半導体層１９の厚さ
を変化させて、互いに発光波長の異なる活性層５を設け
て成る。
各例の略線的拡大断面図を図１及び図２に示す。本発明
は、図１に示すように、｛１００｝結晶面を有する半導
体基体１の主面上１Ｓに、〈０１１〉結晶軸方向に延長
するメサ突起２Ｍを、メサ突起２Ｍの幅Ｗｍ を一定と
してこれに挟まれたメサ溝２Ｇの幅Ｗｇ１，Ｗｇ２，Ｗ
ｇ３‥‥ を変化させるか、或いは図２に示すように
、メサ溝２Ｇの幅Ｗｇ を一定としてメサ突起２Ｍの幅
Ｗｍ１，Ｗｍ２，Ｗｍ３‥‥を変化させて平行帯状に設
け、メサ突起２Ｍ上を含んで全面的に、少なくとも第１
のクラッド層４と、量子井戸構造を有する活性層５と、
第２のクラッド層６とより成る半導体層を順次有機金属
気相成長法によりエピタキシャル成長してメサ突起２Ｍ
上に｛１１１｝Ｂ結晶面を有するエピタキシャル成長層
１０を形成し、その幅Ｗｍ が一定とされたメサ突起２
Ｍ上の半導体層１９の厚さか、或いはメサ溝２Ｇの幅Ｗ
ｇ が一定とされたメサ溝２Ｇ内の半導体層１９の厚さ
を変化させて、互いに発光波長の異なる活性層５を設け
て成る。
【００１９】
【作用】上述したように、本発明波長多重レーザにおい
ては、基板１の｛１００｝結晶面より成る主面１Ｓ上に
、〈０１１〉結晶軸方向に延長する複数のメサ突起２Ｍ
及びメサ溝２Ｇを設け、その突起の幅或いは溝幅を変化
させるものであるが、このような方向に選定して設けた
メサ突起２Ｍ及びメサ溝２Ｇ上に、半導体層をメチル系
ＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長する場合、図４
の略線的拡大断面図に示すように、メサ突起２Ｍ上にお
いては、その両側端縁から主面１Ｓに対して約５５°を
成す｛１１１｝Ｂ結晶面１Ｂが一旦生じると、この｛１
１１｝Ｂ結晶面１Ｂ上ではメチル系ＭＯＣＶＤ法による
エピタキシャル成長が生じにくいことから、メサ突起２
Ｍ上の半導体層１１はメサ突起２Ｍ上とメサ溝２Ｇ内と
で互いに他と分断して形成される。このとき、メサ溝２
Ｇ内の半導体層１１は、メサ突起２Ｍの両側近傍におい
ては｛３１１｝Ｂ結晶面３Ｂを構成し、図示しないが徐
々に高次の面を経て、メサ突起２Ｍから離間した位置に
｛１００｝結晶面２ＧＳを構成しながら成長する。 メサ突起２Ｍ上の半導体層１１は、その両側を｛１１１
｝Ｂ結晶面１Ｂに囲まれつつ｛１００｝結晶面１１Ｓを
構成しながら成長する。
ては、基板１の｛１００｝結晶面より成る主面１Ｓ上に
、〈０１１〉結晶軸方向に延長する複数のメサ突起２Ｍ
及びメサ溝２Ｇを設け、その突起の幅或いは溝幅を変化
させるものであるが、このような方向に選定して設けた
メサ突起２Ｍ及びメサ溝２Ｇ上に、半導体層をメチル系
ＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長する場合、図４
の略線的拡大断面図に示すように、メサ突起２Ｍ上にお
いては、その両側端縁から主面１Ｓに対して約５５°を
成す｛１１１｝Ｂ結晶面１Ｂが一旦生じると、この｛１
１１｝Ｂ結晶面１Ｂ上ではメチル系ＭＯＣＶＤ法による
エピタキシャル成長が生じにくいことから、メサ突起２
Ｍ上の半導体層１１はメサ突起２Ｍ上とメサ溝２Ｇ内と
で互いに他と分断して形成される。このとき、メサ溝２
Ｇ内の半導体層１１は、メサ突起２Ｍの両側近傍におい
ては｛３１１｝Ｂ結晶面３Ｂを構成し、図示しないが徐
々に高次の面を経て、メサ突起２Ｍから離間した位置に
｛１００｝結晶面２ＧＳを構成しながら成長する。 メサ突起２Ｍ上の半導体層１１は、その両側を｛１１１
｝Ｂ結晶面１Ｂに囲まれつつ｛１００｝結晶面１１Ｓを
構成しながら成長する。
【００２０】そして、図４において模式的に分子又は原
子の動きを矢印ｍで示すように、｛１１１｝Ｂ結晶面１
Ｂ上に被着した分子又は原子は、マイグレーションによ
りメサ突起２Ｍ上の｛１００｝結晶面１１Ｓ上か、或い
はメサ溝２Ｇ内の｛３１１｝Ｂ結晶面３Ｂ上か、これを
越えてメサ突起２Ｍから離間した位置の｛１００｝結晶
面２ＧＳ上に移動する。このマイグレーションによって
、半導体層１１の成長速度は、｛１１１｝Ｂ結晶面１Ｂ
上と他の結晶面上とにおいて異なることとなる。
子の動きを矢印ｍで示すように、｛１１１｝Ｂ結晶面１
Ｂ上に被着した分子又は原子は、マイグレーションによ
りメサ突起２Ｍ上の｛１００｝結晶面１１Ｓ上か、或い
はメサ溝２Ｇ内の｛３１１｝Ｂ結晶面３Ｂ上か、これを
越えてメサ突起２Ｍから離間した位置の｛１００｝結晶
面２ＧＳ上に移動する。このマイグレーションによって
、半導体層１１の成長速度は、｛１１１｝Ｂ結晶面１Ｂ
上と他の結晶面上とにおいて異なることとなる。
【００２１】そして特に、本発明波長多重レーザにおい
ては、図１に示すように、そのメサ突起２Ｍの幅Ｗｍ
を一定として、これに挟まれたメサ溝２Ｇの幅Ｗｇ１，
Ｗｇ２，Ｗｇ３‥‥ を変化させるか、或いは図２に
示すように、メサ溝２Ｇの幅Ｗｇ を一定としてメサ突
起２Ｍの幅Ｗｍ１，Ｗｍ２，Ｗｍ３‥‥を変化させて平
行帯状に設け、メサ突起２Ｍ上を含んで全面的に半導体
層をエピタキシャル成長する構成とするものであるが、
一例として第１〜第４のメサ突起２Ｍ１，２Ｍ２，２Ｍ
３，２Ｍ４ をその幅を一定として設け、これらの間に
それぞれ第１〜第３のメサ溝２Ｇ１，２Ｇ２，２Ｇ３
を、その溝幅Ｗｇ１， Ｗｇ２， Ｗｇ３をＷｇ１＜Ｗ
ｇ２＜Ｗｇ３として設けた場合の半導体層の成長態様に
ついて図５の略線的拡大断面図を参照して説明する。
ては、図１に示すように、そのメサ突起２Ｍの幅Ｗｍ
を一定として、これに挟まれたメサ溝２Ｇの幅Ｗｇ１，
Ｗｇ２，Ｗｇ３‥‥ を変化させるか、或いは図２に
示すように、メサ溝２Ｇの幅Ｗｇ を一定としてメサ突
起２Ｍの幅Ｗｍ１，Ｗｍ２，Ｗｍ３‥‥を変化させて平
行帯状に設け、メサ突起２Ｍ上を含んで全面的に半導体
層をエピタキシャル成長する構成とするものであるが、
一例として第１〜第４のメサ突起２Ｍ１，２Ｍ２，２Ｍ
３，２Ｍ４ をその幅を一定として設け、これらの間に
それぞれ第１〜第３のメサ溝２Ｇ１，２Ｇ２，２Ｇ３
を、その溝幅Ｗｇ１， Ｗｇ２， Ｗｇ３をＷｇ１＜Ｗ
ｇ２＜Ｗｇ３として設けた場合の半導体層の成長態様に
ついて図５の略線的拡大断面図を参照して説明する。
【００２２】この場合、隣合うメサ突起が近接する領域
は、エピタキシャル成長の生じにくい｛１１１｝Ｂ結晶
面１Ｂが近接するため、マイグレーションしてきた分子
又は原子が例えば第１及び第２のメサ突起２Ｍ１ 及び
２Ｍ２ 上の｛１００｝結晶面１１Ｓ上に留まる確率が
高くなり、ここにおける成長速度が大となる。一方、隣
合うメサ突起が離間する領域は、マイグレーションした
原子又は分子がメサ溝間の｛１００｝結晶面２ＧＳ上に
留まる確率が高くなり、メサ溝内での成長速度が大とな
る。 従って、このような構成において、メサ突起２Ｍ１，２
Ｍ２，２Ｍ３，２Ｍ４ 上に量子井戸構造を有する活性
層をエピタキシャル成長した場合、各活性層の厚さが異
なることから、各井戸層の幅が変わることとなる。量子
井戸幅が大の場合には、量子準位が下がって長波長の発
光となり、井戸幅が小となると量子準位が上がって短波
長の発光となるため、このように井戸層の幅の違いによ
って、各メサ突起上の活性層の発光する波長を変化させ
ることができる。このとき、数十Å程度の活性層の厚さ
の違いによって、実用上充分に異なる波長のレーザ光を
得ることができる。このようにして、複数の発光波長を
有するいわゆる波長多重レーザを得ることができる。
は、エピタキシャル成長の生じにくい｛１１１｝Ｂ結晶
面１Ｂが近接するため、マイグレーションしてきた分子
又は原子が例えば第１及び第２のメサ突起２Ｍ１ 及び
２Ｍ２ 上の｛１００｝結晶面１１Ｓ上に留まる確率が
高くなり、ここにおける成長速度が大となる。一方、隣
合うメサ突起が離間する領域は、マイグレーションした
原子又は分子がメサ溝間の｛１００｝結晶面２ＧＳ上に
留まる確率が高くなり、メサ溝内での成長速度が大とな
る。 従って、このような構成において、メサ突起２Ｍ１，２
Ｍ２，２Ｍ３，２Ｍ４ 上に量子井戸構造を有する活性
層をエピタキシャル成長した場合、各活性層の厚さが異
なることから、各井戸層の幅が変わることとなる。量子
井戸幅が大の場合には、量子準位が下がって長波長の発
光となり、井戸幅が小となると量子準位が上がって短波
長の発光となるため、このように井戸層の幅の違いによ
って、各メサ突起上の活性層の発光する波長を変化させ
ることができる。このとき、数十Å程度の活性層の厚さ
の違いによって、実用上充分に異なる波長のレーザ光を
得ることができる。このようにして、複数の発光波長を
有するいわゆる波長多重レーザを得ることができる。
【００２３】同様に、メサ溝幅が一定とされ、メサ突起
の幅がそれぞれ異なる構造とする場合においても、同様
に隣合うメサ溝が近接する場合はそのメサ溝内の｛１０
０｝結晶面上の成長速度が大となり、隣合うメサ溝が離
間する場合はそのメサ溝内の｛１００｝結晶面上の成長
速度が小となり、ここにおいて量子井戸構造を有する活
性層を設けることによって、互いに相違する発光波長の
活性層を有する波長多重レーザを得ることができる。
の幅がそれぞれ異なる構造とする場合においても、同様
に隣合うメサ溝が近接する場合はそのメサ溝内の｛１０
０｝結晶面上の成長速度が大となり、隣合うメサ溝が離
間する場合はそのメサ溝内の｛１００｝結晶面上の成長
速度が小となり、ここにおいて量子井戸構造を有する活
性層を設けることによって、互いに相違する発光波長の
活性層を有する波長多重レーザを得ることができる。
【００２４】即ち本発明半導体レーザにおいては、１回
の結晶成長によって、その横方向に光の閉じ込めがなさ
れ、各発光領域の幅が一定とされた多重波長を有する構
造を得ることができ、かつこのような波長多重レーザに
おいて、低しきい値化をはかることができる。
の結晶成長によって、その横方向に光の閉じ込めがなさ
れ、各発光領域の幅が一定とされた多重波長を有する構
造を得ることができ、かつこのような波長多重レーザに
おいて、低しきい値化をはかることができる。
【００２５】
【実施例】以下本発明の各実施例を示す図１及び図２の
断面図と、その理解を容易にするために図３Ａ及びＢの
製造工程図を参照して本発明波長多重レーザを詳細に説
明する。
断面図と、その理解を容易にするために図３Ａ及びＢの
製造工程図を参照して本発明波長多重レーザを詳細に説
明する。
【００２６】実施例１
図１を参照して説明する。この場合、ＧａＡｓより成る
半導体基体１上の｛１００｝結晶面の例えば（１００）
結晶面を主面１Ｓとし、この主面１Ｓ上にそれぞれ幅Ｗ
ｍ が例えば３〜４μｍの第１〜第３のメサ突起２Ｍ１
，２Ｍ２，２Ｍ３ と、これの例えば図において左隣に
、より幅広のメサ突起２Ｍ０ が、それぞれ高さを例え
ば３〜４μｍとして設けられ、第１〜第３のメサ突起２
Ｍ１ 〜２Ｍ３ は、その両側の第１〜第４のメサ溝の
幅をそれぞれＷｇ１＜Ｗｇ２＜Ｗｇ３＜Ｗｇ４として設
けられる。
半導体基体１上の｛１００｝結晶面の例えば（１００）
結晶面を主面１Ｓとし、この主面１Ｓ上にそれぞれ幅Ｗ
ｍ が例えば３〜４μｍの第１〜第３のメサ突起２Ｍ１
，２Ｍ２，２Ｍ３ と、これの例えば図において左隣に
、より幅広のメサ突起２Ｍ０ が、それぞれ高さを例え
ば３〜４μｍとして設けられ、第１〜第３のメサ突起２
Ｍ１ 〜２Ｍ３ は、その両側の第１〜第４のメサ溝の
幅をそれぞれＷｇ１＜Ｗｇ２＜Ｗｇ３＜Ｗｇ４として設
けられる。
【００２７】これらメサ突起２Ｍ０ 〜２Ｍ３ は、例
えば図１において紙面と直交する〈０１１〉結晶軸方向
の例えば［０１１］結晶軸方向に延長する幅Ｗｍ のス
トライプ状のマスク（図示せず）を、その間隔をそれぞ
れＷｇ１，Ｗｇ２，Ｗｇ３としてフォトリソグラフィ等
の適用によって形成し、これをマスクとしてＲＩＥ（反
応性イオンエッチング）等の異方性エッチングか、或い
はウェットエッチング例えばＨ２ ＳＯ４ ：Ｈ２ Ｏ
２ ：Ｈ２ Ｏ＝３：２：１とされた混合液によってエ
ッチングを行って形成することができる。
えば図１において紙面と直交する〈０１１〉結晶軸方向
の例えば［０１１］結晶軸方向に延長する幅Ｗｍ のス
トライプ状のマスク（図示せず）を、その間隔をそれぞ
れＷｇ１，Ｗｇ２，Ｗｇ３としてフォトリソグラフィ等
の適用によって形成し、これをマスクとしてＲＩＥ（反
応性イオンエッチング）等の異方性エッチングか、或い
はウェットエッチング例えばＨ２ ＳＯ４ ：Ｈ２ Ｏ
２ ：Ｈ２ Ｏ＝３：２：１とされた混合液によってエ
ッチングを行って形成することができる。
【００２８】そして、このメサ突起２Ｍ０ 〜２Ｍ３
及びメサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ４ 上を含んで全面的に第１
導電型例えばｎ型のＧａＡｓより成るバッファ層３、例
えばｎ型のＡｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓより成る第１
のクラッド層４、量子井戸構造を有する活性層５、例え
ばｐ型のＡｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓより成る第２の
クラッド層６を通常のＭＯＣＶＤ法即ちメチル系ＭＯＣ
ＶＤ法によりエピタキシャル成長する。
及びメサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ４ 上を含んで全面的に第１
導電型例えばｎ型のＧａＡｓより成るバッファ層３、例
えばｎ型のＡｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓより成る第１
のクラッド層４、量子井戸構造を有する活性層５、例え
ばｐ型のＡｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓより成る第２の
クラッド層６を通常のＭＯＣＶＤ法即ちメチル系ＭＯＣ
ＶＤ法によりエピタキシャル成長する。
【００２９】このとき、メサ突起２Ｍ上においては、（
１１１）Ｂ結晶面より成る斜面１５が一旦生じると、こ
の斜面１５上においてはメチル系エピタキシャル成長が
生じにくいため、メサ突起２Ｍ上のエピタキシャル成長
層１０は、斜面１５によって囲まれた断面三角形状とし
て、メサ溝２Ｇ内のエピタキシャル成長層とは互いに分
断して成長する。
１１１）Ｂ結晶面より成る斜面１５が一旦生じると、こ
の斜面１５上においてはメチル系エピタキシャル成長が
生じにくいため、メサ突起２Ｍ上のエピタキシャル成長
層１０は、斜面１５によって囲まれた断面三角形状とし
て、メサ溝２Ｇ内のエピタキシャル成長層とは互いに分
断して成長する。
【００３０】そして引き続いて第３のクラッド層６の成
長を続け、そのメサ溝２Ｇ内での上面が、メサ突起２Ｍ
上のエピタキシャル成長層１０の第１のクラッド層４の
中間位置に達するところでその成長を止め、次に第２導
電型例えばｎ型のＡｌ０．４５Ｇａ０．５５Ａｓより成
る電流ブロック層７をエピタキシャル成長しこの電流ブ
ロック層７が、エピタキシャル成長層１０の活性層５の
両斜面１５に臨む端面を覆うようになす。そしてこの上
に例えばｐ型のＡｌ０．４５Ｇａ０．５５Ａｓより成る
第３のクラッド層８と、更に例えばｐ型のＧａＡｓより
成るキャップ層９とを順次全面的にエピタキシャル成長
する。そして、図示しないがこのキャップ層９上と半導
体基体１の裏面上とに電極を被着して、本発明波長多重
レーザを得る。
長を続け、そのメサ溝２Ｇ内での上面が、メサ突起２Ｍ
上のエピタキシャル成長層１０の第１のクラッド層４の
中間位置に達するところでその成長を止め、次に第２導
電型例えばｎ型のＡｌ０．４５Ｇａ０．５５Ａｓより成
る電流ブロック層７をエピタキシャル成長しこの電流ブ
ロック層７が、エピタキシャル成長層１０の活性層５の
両斜面１５に臨む端面を覆うようになす。そしてこの上
に例えばｐ型のＡｌ０．４５Ｇａ０．５５Ａｓより成る
第３のクラッド層８と、更に例えばｐ型のＧａＡｓより
成るキャップ層９とを順次全面的にエピタキシャル成長
する。そして、図示しないがこのキャップ層９上と半導
体基体１の裏面上とに電極を被着して、本発明波長多重
レーザを得る。
【００３１】このとき、エピタキシャル成長層１０中の
活性層５の厚さは、隣合うメサ突起が近接している例え
ば第１のメサ突起２Ｍ１ 上において比較的大となり、
隣合うメサ突起が離間している第３のメサ突起２Ｍ３
上の活性層５の厚さが最も小となる。活性層５は量子井
戸構造を有するため、前述したように、数十Å程度の厚
さの違いによってもその発光波長を相違させることがで
き、従ってこの第１〜第３のメサ突起２Ｍ１ 〜２Ｍ３
上の活性層５はそれぞれ異なる発光波長を有するよう
になすことができる。
活性層５の厚さは、隣合うメサ突起が近接している例え
ば第１のメサ突起２Ｍ１ 上において比較的大となり、
隣合うメサ突起が離間している第３のメサ突起２Ｍ３
上の活性層５の厚さが最も小となる。活性層５は量子井
戸構造を有するため、前述したように、数十Å程度の厚
さの違いによってもその発光波長を相違させることがで
き、従ってこの第１〜第３のメサ突起２Ｍ１ 〜２Ｍ３
上の活性層５はそれぞれ異なる発光波長を有するよう
になすことができる。
【００３２】このようにして、各メサ突起上の活性層５
がそれぞれ異なる発光波長を有する多重波長の半導体レ
ーザを得ることができる。この場合、各メサ突起上の活
性層５の両側には、メサ溝内にそれぞれ第３のクラッド
層８と、電流ブロック層７と、第２のクラッド層６と、
第１のクラッド層４とによってｐ−ｎ−ｐ−ｎのサイリ
スタ構造が形成され、ここにおける電流が阻止され、各
メサ突起上の活性層５に電流が集中するようになされて
、低しきい値化をはかるようになされている。
がそれぞれ異なる発光波長を有する多重波長の半導体レ
ーザを得ることができる。この場合、各メサ突起上の活
性層５の両側には、メサ溝内にそれぞれ第３のクラッド
層８と、電流ブロック層７と、第２のクラッド層６と、
第１のクラッド層４とによってｐ−ｎ−ｐ−ｎのサイリ
スタ構造が形成され、ここにおける電流が阻止され、各
メサ突起上の活性層５に電流が集中するようになされて
、低しきい値化をはかるようになされている。
【００３３】更にこの場合、各メサ溝２Ｇ１，２Ｇ２，
２Ｇ３，２Ｇ４ 上の電流ブロック層７に達するように
、図において斜線を付して示す分離領域１２を、例えば
ＲＩＥ等の異方性エッチングによってエッチング除去す
ることにより、各活性層５を含む個々の発光部を独立駆
動させることができる。
２Ｇ３，２Ｇ４ 上の電流ブロック層７に達するように
、図において斜線を付して示す分離領域１２を、例えば
ＲＩＥ等の異方性エッチングによってエッチング除去す
ることにより、各活性層５を含む個々の発光部を独立駆
動させることができる。
【００３４】実施例２
この例においては、図２に示すように、第１〜第３のメ
サ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ３ の幅Ｗｇ を一定とし、メサ突
起２Ｍの幅Ｗｍ１，Ｗｍ２，Ｗｍ３，Ｗｍ４をＷｍ１＜
Ｗｍ２＜Ｗｍ３＜Ｗｍ４として平行帯状に設けた場合で
、半導体基体１は基板１３上に半導体層１４が被着され
た構成とする。即ち、この場合、図３Ａにその一製造工
程を示すように、第１導電型例えばｎ型のＧａＡｓより
成る基板１３上に、例えばｎ型のＡｌＧａＡｓより成る
半導体層１４がエピタキシャル成長された半導体基体１
を用意し、更にその上に第２導電型例えばｐ型のＡｌＧ
ａＡｓより成るバッファ層３をエピタキシャル成長し、
このバッファ層３上に、フォトリソグラフィ等の適用に
よって、所要の幅即ちメサ突起の所望の幅と同様のＷｍ
１，Ｗｍ２，Ｗｍ３，Ｗｍ４の幅をもって、またメサ溝
２Ｇ１ 〜２Ｇ３ の幅Ｗｇ に相当する間隔をもって
レジスト１５を形成する。
サ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ３ の幅Ｗｇ を一定とし、メサ突
起２Ｍの幅Ｗｍ１，Ｗｍ２，Ｗｍ３，Ｗｍ４をＷｍ１＜
Ｗｍ２＜Ｗｍ３＜Ｗｍ４として平行帯状に設けた場合で
、半導体基体１は基板１３上に半導体層１４が被着され
た構成とする。即ち、この場合、図３Ａにその一製造工
程を示すように、第１導電型例えばｎ型のＧａＡｓより
成る基板１３上に、例えばｎ型のＡｌＧａＡｓより成る
半導体層１４がエピタキシャル成長された半導体基体１
を用意し、更にその上に第２導電型例えばｐ型のＡｌＧ
ａＡｓより成るバッファ層３をエピタキシャル成長し、
このバッファ層３上に、フォトリソグラフィ等の適用に
よって、所要の幅即ちメサ突起の所望の幅と同様のＷｍ
１，Ｗｍ２，Ｗｍ３，Ｗｍ４の幅をもって、またメサ溝
２Ｇ１ 〜２Ｇ３ の幅Ｗｇ に相当する間隔をもって
レジスト１５を形成する。
【００３５】そしてこのレジスト１５をマスクとしてＲ
ＩＥ等の異方性エッチングを行って、図３Ｂに示すよう
に、幅Ｗｇ の第１〜第３のメサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ３
が、徐々にその幅が大となる第１〜第４のメサ突起２Ｍ
１ 〜２Ｍ４ によって、徐々に大となる間隔Ｗｍ１，
Ｗｍ２，Ｗｍ３，Ｗｍ４をもって平行配列された半導体
基体１を得ることができる。
ＩＥ等の異方性エッチングを行って、図３Ｂに示すよう
に、幅Ｗｇ の第１〜第３のメサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ３
が、徐々にその幅が大となる第１〜第４のメサ突起２Ｍ
１ 〜２Ｍ４ によって、徐々に大となる間隔Ｗｍ１，
Ｗｍ２，Ｗｍ３，Ｗｍ４をもって平行配列された半導体
基体１を得ることができる。
【００３６】そしてこの半導体基体１上に実施例１と同
様に、順次通常のＭＯＣＶＤ法即ちメチル系ＭＯＣＶＤ
法により、図２に示すように、このメサ突起２Ｍ１ 〜
２Ｍ４ 及びメサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ３上を含んで全面的
に第１導電型例えばｎ型のＡｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａ
ｓより成る第１のクラッド層４、量子井戸構造を有する
活性層５、例えばｐ型のＡｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓ
より成る第２のクラッド層６をエピタキシャル成長する
。
様に、順次通常のＭＯＣＶＤ法即ちメチル系ＭＯＣＶＤ
法により、図２に示すように、このメサ突起２Ｍ１ 〜
２Ｍ４ 及びメサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ３上を含んで全面的
に第１導電型例えばｎ型のＡｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａ
ｓより成る第１のクラッド層４、量子井戸構造を有する
活性層５、例えばｐ型のＡｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓ
より成る第２のクラッド層６をエピタキシャル成長する
。
【００３７】このとき、メサ突起２Ｍ１ 〜２Ｍ４ 上
においては、｛１１１｝Ｂ結晶面より成る斜面１５が一
旦生じると、この斜面１５上においてはメチル系エピタ
キシャル成長が生じにくいため、メサ突起２Ｍ１ 〜２
Ｍ４ 上の斜面１５によって囲まれたエピタキシャル成
長層１０と、メサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ４ 内のエピタキシ
ャル成長層とは互いに分断して成長する。
においては、｛１１１｝Ｂ結晶面より成る斜面１５が一
旦生じると、この斜面１５上においてはメチル系エピタ
キシャル成長が生じにくいため、メサ突起２Ｍ１ 〜２
Ｍ４ 上の斜面１５によって囲まれたエピタキシャル成
長層１０と、メサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ４ 内のエピタキシ
ャル成長層とは互いに分断して成長する。
【００３８】そして引き続いて第３のクラッド層６の成
長を続け、ほぼメサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ４ 内を埋込むま
で成長させ、続いて例えばｐ型のＧａＡｓより成るキャ
ップ層９とを順次全面的にエピタキシャル成長する。そ
して、図示しないがこのキャップ層９上と半導体基体１
の裏面上とに電極を被着して、本発明波長多重レーザを
得ることができる。
長を続け、ほぼメサ溝２Ｇ１ 〜２Ｇ４ 内を埋込むま
で成長させ、続いて例えばｐ型のＧａＡｓより成るキャ
ップ層９とを順次全面的にエピタキシャル成長する。そ
して、図示しないがこのキャップ層９上と半導体基体１
の裏面上とに電極を被着して、本発明波長多重レーザを
得ることができる。
【００３９】このとき、第１〜第３のメサ溝２Ｇ１ 〜
２Ｇ３ 内の活性層５の厚さは、隣合うメサ突起が近接
している例えば第１のメサ溝２Ｇ１ 内において比較的
大となり、隣合うメサ突起が離間している第３のメサ溝
２Ｇ３ 内の活性層５の厚さが最も小となる。従って量
子効果により、各溝内の活性層５の発光波長はそれぞれ
異なることとなる。
２Ｇ３ 内の活性層５の厚さは、隣合うメサ突起が近接
している例えば第１のメサ溝２Ｇ１ 内において比較的
大となり、隣合うメサ突起が離間している第３のメサ溝
２Ｇ３ 内の活性層５の厚さが最も小となる。従って量
子効果により、各溝内の活性層５の発光波長はそれぞれ
異なることとなる。
【００４０】このようにして、各メサ溝内の活性層５が
それぞれ異なる発光波長を有する多重波長の半導体レー
ザを得ることができる。この場合、各メサ溝内の活性層
５の両側には、メサ突起上にそれぞれ第２のクラッド層
６と、第１のクラッド層４と、バッファ層３と、半導体
層１４とによってｐ−ｎ−ｐ−ｎのサイリスタ構造が形
成され、ここにおける電流が阻止され、各メサ溝内の活
性層５に電流が集中するようになされて、低しきい値化
をはかるようになされている。
それぞれ異なる発光波長を有する多重波長の半導体レー
ザを得ることができる。この場合、各メサ溝内の活性層
５の両側には、メサ突起上にそれぞれ第２のクラッド層
６と、第１のクラッド層４と、バッファ層３と、半導体
層１４とによってｐ−ｎ−ｐ−ｎのサイリスタ構造が形
成され、ここにおける電流が阻止され、各メサ溝内の活
性層５に電流が集中するようになされて、低しきい値化
をはかるようになされている。
【００４１】尚、上述の各実施例においては、半導体基
体１、第１のクラッド層４等の導電型をｎ型とし、第２
のクラッド層６等の導電型をｐ型としたが、この導電型
を逆に設定することもできる。
体１、第１のクラッド層４等の導電型をｎ型とし、第２
のクラッド層６等の導電型をｐ型としたが、この導電型
を逆に設定することもできる。
【００４２】また、本発明は上述の実施例の他、例えば
ＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰ系等の材料をもって波長
多重レーザを構成する場合等、種々の材料構成を採るこ
とができる。
ＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰ系等の材料をもって波長
多重レーザを構成する場合等、種々の材料構成を採るこ
とができる。
【００４３】
【発明の効果】上述したように、本発明波長多重レーザ
によれば、１回の結晶成長によって製造することができ
るため、その結晶性が良好で、従って信頼性の向上をは
かることができ、また、その横方向に光の閉じ込めがな
されるため、低しきい値化をはかることができる。
によれば、１回の結晶成長によって製造することができ
るため、その結晶性が良好で、従って信頼性の向上をは
かることができ、また、その横方向に光の閉じ込めがな
されるため、低しきい値化をはかることができる。
【００４４】また、電流ブロック層を設けて、ここにお
いて分離領域を設けて発光領域を分断することによって
、各活性層を独立駆動させることができ、このような構
成とする場合は、独立駆動型の波長多重レーザを得るこ
とができる。
いて分離領域を設けて発光領域を分断することによって
、各活性層を独立駆動させることができ、このような構
成とする場合は、独立駆動型の波長多重レーザを得るこ
とができる。
【図１】本発明波長多重レーザの一例の略線的拡大断面
図である。
図である。
【図２】本発明波長多重レーザの他の例の略線的拡大断
面図である。
面図である。
【図３】本発明波長多重レーザの他の例の製造工程図で
ある。
ある。
【図４】半導体層の成長態様を示す略線的拡大断面図で
ある。
ある。
【図５】半導体層の成長態様を示す略線的拡大断面図で
ある。
ある。
【図６】従来の波長多重レーザの一例の略線的拡大断面
図である。
図である。
【図７】従来の波長多重レーザの他の例の略線的拡大断
面図である。
面図である。
【図８】従来の波長多重レーザの他の例の略線的拡大断
面図である。
面図である。
【図９】従来の半導体レーザの一例の略線的拡大断面図
である。
である。
１ 半導体基体
１Ｓ 主面
２Ｍ メサ突起
２Ｇ メサ溝
３ バッファ層
４ 第１のクラッド層
５ 活性層
６ 第２のクラッド層
７ 電流ブロック層
８ 第３のクラッド層
９ 電極
１０ エピタキシャル成長層
１１ 半導体層
１２ 分離領域
１３ 基板
１４ 半導体層
１５ 斜面
Claims (1)
- 【請求項１】 ｛１００｝結晶面を有する半導体基体
の主面上に、〈０１１〉結晶軸方向に延長するメサ突起
が、該メサ突起の幅を一定としてこれに挟まれたメサ溝
幅を変化させるか、或いは上記メサ溝幅を一定として上
記メサ突起の幅を変化させて平行帯状に設けられ、上記
メサ突起上を含んで全面的に、少なくとも第１のクラッ
ド層と、量子井戸構造を有する活性層と、第２のクラッ
ド層とより成る半導体層が順次有機金属気相成長法によ
りエピタキシャル成長されて上記メサ突起上に｛１１１
｝Ｂ結晶面を有するエピタキシャル成長層が形成され、
上記メサ突起の幅が一定とされた上記メサ突起上の上記
半導体層の厚さか、或いは上記メサ溝幅が一定とされた
上記メサ溝内の上記半導体層の厚さが変化されて成り、
互いに発光波長の異なる上記活性層が設けられて成るこ
とを特徴とする波長多重レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3139037A JPH04364084A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 波長多重レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3139037A JPH04364084A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 波長多重レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04364084A true JPH04364084A (ja) | 1992-12-16 |
Family
ID=15235986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3139037A Pending JPH04364084A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 波長多重レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04364084A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-06-11 JP JP3139037A patent/JPH04364084A/ja active Pending
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