JPH0582894A - 多波長半導体レ−ザ及びその製造方法 - Google Patents

多波長半導体レ−ザ及びその製造方法

Info

Publication number
JPH0582894A
JPH0582894A JP24176591A JP24176591A JPH0582894A JP H0582894 A JPH0582894 A JP H0582894A JP 24176591 A JP24176591 A JP 24176591A JP 24176591 A JP24176591 A JP 24176591A JP H0582894 A JPH0582894 A JP H0582894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
quantum well
layers
mask
clad layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP24176591A
Other languages
English (en)
Inventor
Sakae Hashimoto
栄 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP24176591A priority Critical patent/JPH0582894A/ja
Publication of JPH0582894A publication Critical patent/JPH0582894A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、同一素子内で複数の波長のレ−ザを
単独で出力制御しながら発振可能で、かつ低しきい値電
流化が期待できることを主要な目的とする。 【構成】化合物半導体基板(21)と、この基板上に形成さ
れた下部クラツド層(23)と、この下部クラッド層上に形
成され,ストライプ状でかつ幅が異なる開口部を有する
マスク(24)と、前記開口部から露出する前記下部クラッ
ド層上に夫々順次形成された第1上部クラッド層(25a,2
5b),量子井戸活性層(26a,26b) ,第2上部クラッド層
(26a,26b) 及びキャップ層(27a,27b) と、このキャップ
層上に形成された外部電極(30a,30b) とを具備し、前記
外部電極を選択することにより同一基板内で複数の波長
を発振することを特徴とする多波長半導体レ−ザ活性層
に量子井戸を用いた半導体レ−ザにおいて、同一基板上
に井戸幅の異なる量子井戸層を少なくとも2個形成した
多波長半導体レ−ザ及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外部電極を選択するこ
とにより、複数の波長を発振可能とした多波長半導体レ
−ザ、特に量子井戸半導体レ−ザの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の波長のレ−ザが発振可能な
多波長半導体レ−ザとしては、量子井戸層幅が互いに異
なる量子井戸を併設して、レ−ザに流す注入電流量を制
御することにより2波長以上のレ−ザを取り出すことが
できる素子が提案されている。図3は、従来の多波長半
導体レ−ザの一例を示す。
【0003】図中の1は、n型のGaAs基板である。
この基板1上には、n型のGaAsバッファ層2、n型
のAIx Ga1-x As(x〜0.45)クラッド層3、Ga
As第1量子井戸層4、AIx Ga1-x As(x〜0.3
0)中間層5、GaAs第2量子井戸層6、p型AIx
Ga1-x As(x〜0.45)クラッド層7及びp型GaA
sキャップ層8が順次形成されている。前記p型GaA
sキャップ層8上にはp型電極9が形成され、前記基板
1の裏面にはn型電極10が形成されている。
【0004】前記第1・第2量子井戸層4,6は夫々井
戸幅LW1,LW2(LW1>LW2)であり、これら両井戸層4,
6で挟まれた前記中間層5の厚みは〜10nmである。
上記構成の半導体レ−ザにおいて、前記中間層5及びク
ラッド層3,7からなる活性領域では、注入電流を制御
することにより、量子井戸幅LW1 ,LW2 、さらに活
性層幅に対応する波長での発振が可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体レ−ザによれば、波長を選択するために注入電流
を正確に制御する必要がある。また、そのために、単独
の波長で発振出力を自由に制御することが困難である等
の問題があった。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、外部電極を選択することにより、同一素子内で複数
の波長のレ−ザを単独で出力制御しながら発振させるこ
とができ、更に低しきい値電流化が期待しえる多波長半
導体レ−ザ及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は量子井戸型半導
体レ−ザに関するもので、その特徴は、複数の外部電極
を設けたことにより、異なる量子井戸幅の活性層を選択
できる構造を有する点にある。また、その異なる量子井
戸幅の活性層を形成するために、同一チップ上にマスク
開口率の異なる領域を少なくとも2ケ所以上設けた。つ
まり、本発明では、成長速度の差によって異なる井戸幅
の量子井戸層を同時に形成できるようにしたものであ
る。なお、一般的にマスク開口率が減少するにつれ、成
長速度が増加することが知られている。
【0008】即ち、本願第1の発明は、化合物半導体基
板と、この基板上に形成された下部クラツド層と、この
下部クラッド層上に形成され,ストライプ状でかつ幅が
異なる開口部を有するマスクと、このマスクの複数の開
口部から露出する前記下部クラッド層上に夫々順次形成
された第1上部クラッド層,量子井戸活性層,第2クラ
ッド層及びキャップ層と、このキャップ層上に形成され
た外部電極とを具備し、前記外部電極を選択することに
より同一基板内で複数の波長を発振することを特徴とす
る多波長半導体レ−ザである。
【0009】本願第2の発明は、化合物半導体基板上に
下部クラッド層を形成する工程と、この下部クラッド層
上にストライプ状でかつ幅が異なる開口部を有するマス
クを形成する工程と、このマスクの開口部から露出する
前記下部クラッド層上に第1上部クラッド層,量子井戸
活性層,第2クラッド層及びキャップ層を順次選択成長
する工程と、前記キャップ層上に夫々外部電極を形成す
る工程を具備することを特徴とする多波長半導体レ−ザ
の製造方法である。
【0010】
【作用】本発明によれば、外部電極(図1中のp型電
極)を選択することにより、注入電流を制御することな
く、量子井戸幅によって任意に設定できる波長のレ−ザ
を発振させることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る多波長量子井
戸レ−ザについて図1(A)〜(D)の製造方法を併記
して説明する。
【0012】(1) まず、n型GaAs基板21上に、n型
GaAsバッファ層22、下部n型AIx Ga1-x As
(x〜0.45)クラッド層(以下、下部クラッド層と呼
ぶ)23を順次、MOCVD(Metal Organic Chemi
cal Vapour Deposition )法等の気相成長法でエピタ
キシャル成長させた。次に、前記下部クラッド層23上
に、SiO2等の絶縁膜をPCVD(plasma CVD)
法などにより形成する。つづいて、フォトリソグラフィ
及びエッチング工程により前記絶縁膜の窓開けを行い、
ストライプ状の開口部24a(幅W1´),24b(W2´)
を有するマスク24を形成した(図1(B))。ここで
は、第1量子井戸活性層の井戸幅が8nm、第2量子井
戸活性層の井戸幅が4nmとなる条件として、第1量子
井戸層形成部の開口率α1(=W1´/W1)を約1/
3、第2量子井戸層形成部の開口率α2(W2´/W1
を約2/3に設定した。但し、この開口率は、成長条件
や後述する上部クラッド層の厚みによって適宜、調整を
する必要がある。
【0013】(2) 次に、前記マスク24の開口部24a,24
bより露出する前記下部クラッド層23上に、上部n型A
x Ga1-x As(x〜0.45)クラッド層(以下、第1
上部クラッド層と呼ぶ)25a,25b、量子井戸活性層26
a,26b、p型AIGaAsクラッド層(以下、第2上
部クラッド層)27a,27b、及びp型GaAsキャップ
層28a,28bを順次、選択再成長させた(図1
(B))。
【0014】(3) 次に、全面に、SiO2等の絶縁膜29
をPCVD法などにより形成した。つづいて、フォトリ
ソグラフィ及びエッチング工程により、前記キャップ層
28a,28bの電極形成部分を窓明けした(図1
(C))。
【0015】(4) 次に、前記キャップ層28a,28b上に
p型電極30a,30bを蒸着等の成膜法及びエッチングに
より形成した。つづいて、必要に応じ基板21の裏面を研
磨した後、n型電極31を形成し、多波長量子井戸レ−ザ
を作製した(図1(D))。このようにして製作される
多波長量子井戸レ−ザは、図1(D)に示す如く、n型
GaAs基板21上にn型GaAsバッファ層22、下部ク
ラッド層23を設け、更にマスク24から露出する前記下部
クラッド層23上に第1上部クラッド層25a,25b、量子
井戸活性層26a,26b、第2上部クラッド層27a,27b
及びp型GaAsキャップ層28a,28bを設け、更には
前記キャップ層28a,28b上にp型電極30a,30bを,
基板21の裏面にn型電極31を設けた構成になっている。
しかるに、かかる構成の多波長量子井戸レ−ザにおいて
は、前記量子井戸活性層26a,26bの井戸幅が異なり、
外部電極(p型電極30a,30b)を選択することによ
り、同一素子内で複数の波長のレ−ザを単独で出力制御
しながら発振させることができる。また、活性層26a,
26bに量子井戸層を設けたことにより、低しきい値電流
化を期待できる。
【0016】また、上記製造方法によれば、n型GaA
s基板21上にn型GaAsバッファ層22、下部クラッド
層23を介してストライプ状の開口部24a(幅W1´),2
4b(W2´)を有するマスク24を形成し、このマスク24
を用いて選択成長を行うため、成長速度が選択成長マス
ク開口率により異なり、異なる井戸幅の量子井戸活性層
26a,26bを同時に成長することができる。
【0017】なお、上記実施例では、電流注入領域を絶
縁膜(マスク)によりストライプ状に絶縁分離した構造
を採用した場合について述べたが、注入キャリアの横方
向広がりを低減し横モ−ドを制御するために、選択成長
後に適当なストライプ幅で再成長層をエッチング加工す
ることも可能である。
【0018】また、上記実施例では、AIGaAs系量
子井戸レ−ザについて説明したが、これに限らず、AI
GaInP系、InGaP系その他の半導体材料を用い
た量子井戸レ−ザに適用することも可能である。
【0019】更に、上記実施例では、2組の井戸幅の異
なる量子井戸を1チップ上に形成したが、更にマスク開
口率と成長条件を選択すれば、3種以上の波長のレ−ザ
を発振させることができる。
【0020】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、外部
電極を選択することにより、同一素子内で複数の波長の
レ−ザを単独で出力制御しながら発振させることができ
るとともに、低しきい値電流化を図ることができ、更に
は異なる井戸幅の量子井戸活性層を同時に成長すること
ができる多波長半導体レ−ザ及びその製造方法を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る多波長量子井戸レ−ザ
を製造工程順に示す断面図。
【図2】従来の多波長量子井戸レ−ザの断面図。
【符号の説明】
21…n型GaAs基板、22…n型GaAsバッファ層、
23…下部n型AIx Ga1-x Asクラッド層(下部クラ
ッド層)、24,29…絶縁膜、25a,25b…上部AIGa
Asクラッド層(第1上部クラッド層)、26a,26b…
量子井戸活性層、27a,27b…p型AIGaAsクラッ
ド層(第2上部クラッド層)、28a,28b…p型GaA
sキャップ層、30a,30b…p型電極、31…n型電極。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化合物半導体基板と、この基板上に形成
    された下部クラツド層と、この下部クラッド層上に形成
    され,ストライプ状でかつ幅が異なる開口部を有するマ
    スクと、このマスクの複数の開口部から露出する前記下
    部クラッド層上に夫々順次形成された第1上部クラッド
    層,量子井戸活性層,第2クラッド層及びキャップ層
    と、このキャップ層上に形成された外部電極とを具備
    し、前記外部電極を選択することにより同一基板内で複
    数の波長を発振することを特徴とする多波長半導体レ−
    ザ。
  2. 【請求項2】 化合物半導体基板上に下部クラッド層を
    形成する工程と、この下部クラッド層上にストライプ状
    でかつ幅が異なる開口部を有するマスクを形成する工程
    と、このマスクの開口部から露出する前記下部クラッド
    層上に第1上部クラッド層,量子井戸活性層,第2クラ
    ッド層及びキャップ層を順次選択成長する工程と、前記
    キャップ層上に夫々外部電極を形成する工程を具備する
    ことを特徴とする多波長半導体レ−ザの製造方法。
JP24176591A 1991-09-20 1991-09-20 多波長半導体レ−ザ及びその製造方法 Withdrawn JPH0582894A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24176591A JPH0582894A (ja) 1991-09-20 1991-09-20 多波長半導体レ−ザ及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24176591A JPH0582894A (ja) 1991-09-20 1991-09-20 多波長半導体レ−ザ及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0582894A true JPH0582894A (ja) 1993-04-02

Family

ID=17079198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24176591A Withdrawn JPH0582894A (ja) 1991-09-20 1991-09-20 多波長半導体レ−ザ及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0582894A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021242343A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Multiwavelength nanowire laser array
JP2022188835A (ja) * 2021-06-10 2022-12-22 ウシオ電機株式会社 半導体レーザ装置
JP2022190634A (ja) * 2021-06-14 2022-12-26 ウシオ電機株式会社 半導体レーザ装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021242343A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Multiwavelength nanowire laser array
US11362487B2 (en) 2020-05-27 2022-06-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Laser emitter including nanowires
JP2022188835A (ja) * 2021-06-10 2022-12-22 ウシオ電機株式会社 半導体レーザ装置
JP2022190634A (ja) * 2021-06-14 2022-12-26 ウシオ電機株式会社 半導体レーザ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07221392A (ja) 量子細線の作製方法、量子細線、量子細線レーザ、及び量子細線レーザの作製方法、回折格子の作製方法、及び分布帰還型半導体レーザ
GB2287124A (en) Semiconductor laser and method of fabrication
JP2000058981A (ja) 窒化ガリウム系半導体発光素子及びその製造方法
US5442649A (en) Semiconductor laser device
JPH0582894A (ja) 多波長半導体レ−ザ及びその製造方法
JP2564813B2 (ja) A▲l▼GaInP半導体発光素子
US5805628A (en) Semiconductor laser
JP2911751B2 (ja) 半導体レーザ及びその製造方法
US5887011A (en) Semiconductor laser
JPH077232A (ja) 光半導体装置
US5376581A (en) Fabrication of semiconductor laser elements
JP2629678B2 (ja) 半導体レーザ装置およびその製造方法
KR100319774B1 (ko) 자동정렬 구조의 평면 매립형 반도체 레이저 제조방법
KR100377792B1 (ko) 반도체레이저다이오드및그제조방법
JP3108789B2 (ja) 埋め込み構造半導体レーザとその製造方法
EP0306225B1 (en) Method of producing a semiconductor laser
JP2973215B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3881041B2 (ja) 化合物半導体素子の製造方法
JPH01270287A (ja) 半導体レーザーの製造方法
JPH07235725A (ja) 半導体レーザ素子およびその製造方法
KR100290861B1 (ko) 반도체레이저다이오드의제조방법
JPH0567849A (ja) 半導体発光素子
JPH11354880A (ja) 半導体レーザ素子およびその製造方法
JPH05121839A (ja) 半導体レーザーおよびその製造方法
JPH04171782A (ja) 化合物半導体レーザ

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203