JPH10178237A - 分布帰還型半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
分布帰還型半導体レーザおよびその製造方法Info
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- JPH10178237A JPH10178237A JP33730496A JP33730496A JPH10178237A JP H10178237 A JPH10178237 A JP H10178237A JP 33730496 A JP33730496 A JP 33730496A JP 33730496 A JP33730496 A JP 33730496A JP H10178237 A JPH10178237 A JP H10178237A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、位相シフト領域を有し、高アスペ
クト比の微細なグレーティングを表面部に有する電子機
器および分布帰還型半導体レーザを製造する方法の提供
を目的とする。 【解決手段】 本発明は、半導体基板１２上のコンタク
ト層１６の上にレジスト層３１を成膜し、その表面に２
光束干渉露光法により凸部４５を複数一方向に並べて形
成し、該凸部を境界凸部４５'を境にして２群に分けて
境界凸部を含めた一方の群の凸部の同一側の斜面に金属
膜４８を、他方の群における各凸部の反対側の斜面に金
属膜４８'を斜法蒸着し、前記金属膜４８、４８'をマス
クとしてエッチングして凹凸部を形成し、ついで前記レ
ジスト層を除去して露出したコンタクト層上に前記凹部
の複数並んだ方向に延びるストライプ溝１９を形成し、
更に電流ストップ層１７及び電極層１８を形成するもの
である。
クト比の微細なグレーティングを表面部に有する電子機
器および分布帰還型半導体レーザを製造する方法の提供
を目的とする。 【解決手段】 本発明は、半導体基板１２上のコンタク
ト層１６の上にレジスト層３１を成膜し、その表面に２
光束干渉露光法により凸部４５を複数一方向に並べて形
成し、該凸部を境界凸部４５'を境にして２群に分けて
境界凸部を含めた一方の群の凸部の同一側の斜面に金属
膜４８を、他方の群における各凸部の反対側の斜面に金
属膜４８'を斜法蒸着し、前記金属膜４８、４８'をマス
クとしてエッチングして凹凸部を形成し、ついで前記レ
ジスト層を除去して露出したコンタクト層上に前記凹部
の複数並んだ方向に延びるストライプ溝１９を形成し、
更に電流ストップ層１７及び電極層１８を形成するもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安定な縦単一モ−
ド発振を可能にした分布帰還型半導体レ−ザおよびその
製造方法に関する。
ド発振を可能にした分布帰還型半導体レ−ザおよびその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザの応用分野として、光メモ
リ、光通信、光応用計測、ホログラムスキャナなどが知
られている。そして、これら応用分野の中においても光
通信の分野では、光ファイバの導波特性との関係で赤外
波長帯の半導体レ−ザが好ましい。このような背景か
ら、従来の半導体レーザはファブリペロー型が一般的に
使用されているが、モ−ドホッピングによる発振波長λ
１の変動があり、更に、使用温度によって発振波長が変
動するという欠点を有し、高速変調時に縦単一モードの
発振が不可能なものとなっている。そこで、分布帰還型
半導体レ−ザが着目されている。
リ、光通信、光応用計測、ホログラムスキャナなどが知
られている。そして、これら応用分野の中においても光
通信の分野では、光ファイバの導波特性との関係で赤外
波長帯の半導体レ−ザが好ましい。このような背景か
ら、従来の半導体レーザはファブリペロー型が一般的に
使用されているが、モ−ドホッピングによる発振波長λ
１の変動があり、更に、使用温度によって発振波長が変
動するという欠点を有し、高速変調時に縦単一モードの
発振が不可能なものとなっている。そこで、分布帰還型
半導体レ−ザが着目されている。
【０００３】本出願人は、先に、図１３と図１４に示す
構造の分布帰還型半導体レーザを提供し、安定な縦単一
モ−ド発振を可能にするとともに、回折格子上へのエピ
タキシャル結晶成長成膜技術を用いることなく半導体レ
ーザを製造可能とした。図１３と図１４に示す分布帰還
型半導体レーザＣは、基板１１２の下面に電極層１１１
が形成され、基板１１２の上に下部クラッド層１１３、
活性層１１４、上部クラッド層１１５が順次積層され、
上部クラッド層１１５の上面にコンタクト層１１６が形
成されている。コンタクト層１１６の上には、絶縁層１
１７か形成され、絶縁層１１７の中央には所定幅寸法の
ストライプ溝１１９が開口されている。なお、図１４は
図１３のｄ-ｄ線に沿う断面矢視図である。
構造の分布帰還型半導体レーザを提供し、安定な縦単一
モ−ド発振を可能にするとともに、回折格子上へのエピ
タキシャル結晶成長成膜技術を用いることなく半導体レ
ーザを製造可能とした。図１３と図１４に示す分布帰還
型半導体レーザＣは、基板１１２の下面に電極層１１１
が形成され、基板１１２の上に下部クラッド層１１３、
活性層１１４、上部クラッド層１１５が順次積層され、
上部クラッド層１１５の上面にコンタクト層１１６が形
成されている。コンタクト層１１６の上には、絶縁層１
１７か形成され、絶縁層１１７の中央には所定幅寸法の
ストライプ溝１１９が開口されている。なお、図１４は
図１３のｄ-ｄ線に沿う断面矢視図である。
【０００４】また、絶縁層１１７の上面およびストライ
プ溝１１９内のコンタクト層１１６の上面には電極層１
１８が形成されている。また、コンタクト層１１６から
上部クラッド層１１５にかけて規則的な凹部１２０・・・
が形成され、凹部１２０・・・の中間部分は相対的な突部
１２１・・・とされ、凹部１２０・・・と突部１２１・・・とに
よって分布帰還型半導体レーザＣの表面部分に回折格子
Ｋが形成されている。なお、前記凹部１２０の深さは１
μｍ程度であって、隣接する突部１２１、１２１間の１
周期は０.２μｍ程度に形成される。
プ溝１１９内のコンタクト層１１６の上面には電極層１
１８が形成されている。また、コンタクト層１１６から
上部クラッド層１１５にかけて規則的な凹部１２０・・・
が形成され、凹部１２０・・・の中間部分は相対的な突部
１２１・・・とされ、凹部１２０・・・と突部１２１・・・とに
よって分布帰還型半導体レーザＣの表面部分に回折格子
Ｋが形成されている。なお、前記凹部１２０の深さは１
μｍ程度であって、隣接する突部１２１、１２１間の１
周期は０.２μｍ程度に形成される。
【０００５】図１３と図１４に示す分布帰還型半導体レ
ーザＣにあっては、前記ストライプ溝１１９の幅寸法内
の前記活性層１１４において発振が行われる。この発振
領域、即ち、共振（帰還）領域を図１３に符号（ハ）で
示している。また、この例の構造において回折格子はス
トライプ溝１１９が形成されていない部分（発振領域
（ハ）以外の部分）であって、活性層１１４の近傍に形
成されるものである。
ーザＣにあっては、前記ストライプ溝１１９の幅寸法内
の前記活性層１１４において発振が行われる。この発振
領域、即ち、共振（帰還）領域を図１３に符号（ハ）で
示している。また、この例の構造において回折格子はス
トライプ溝１１９が形成されていない部分（発振領域
（ハ）以外の部分）であって、活性層１１４の近傍に形
成されるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１３と図１４に示す
分布帰還型半導体レーザＣにあっては、コンタクト層１
１６から上部クラッド層１１５にかけて規則的な凹部１
２０・・・と凸部１２１・・・とからなる高アスペクト比の回
折格子Ｋをエッチングにより形成するには、エッチング
速度やエッチング状態のばらつきを厳格に管理する必要
がある。しかし、深さ１μｍ程度の凹部１２０・・・を、
隣接する突部１２１、１２１間の１周期を０.２μｍ程
度で形成するという微細な乾式エッチング処理では、エ
ッチング深さにばらつきを生じ易く、また、乾式エッチ
ングにより形成した凹部１２０の底部が丸底形状になり
易いので、凹部１２０・・・の底部位置とその形状を整え
ることができないために、半導体レーザの結合係数がば
らつき易いおそれがあった。なお、結合係数がばらつく
ことにより、レーザ発振のしきい電流値がばらつくとい
うおそれがあった。
分布帰還型半導体レーザＣにあっては、コンタクト層１
１６から上部クラッド層１１５にかけて規則的な凹部１
２０・・・と凸部１２１・・・とからなる高アスペクト比の回
折格子Ｋをエッチングにより形成するには、エッチング
速度やエッチング状態のばらつきを厳格に管理する必要
がある。しかし、深さ１μｍ程度の凹部１２０・・・を、
隣接する突部１２１、１２１間の１周期を０.２μｍ程
度で形成するという微細な乾式エッチング処理では、エ
ッチング深さにばらつきを生じ易く、また、乾式エッチ
ングにより形成した凹部１２０の底部が丸底形状になり
易いので、凹部１２０・・・の底部位置とその形状を整え
ることができないために、半導体レーザの結合係数がば
らつき易いおそれがあった。なお、結合係数がばらつく
ことにより、レーザ発振のしきい電流値がばらつくとい
うおそれがあった。
【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、規則的な凹凸（回折格子）を形成することに起因す
るクラッド層などの結晶欠陥が生じにくく、しきい電流
値のばらつきを抑えることができる構造の分布帰還型半
導体レーザおよびその製造方法の提供を目的とする。
で、規則的な凹凸（回折格子）を形成することに起因す
るクラッド層などの結晶欠陥が生じにくく、しきい電流
値のばらつきを抑えることができる構造の分布帰還型半
導体レーザおよびその製造方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る分布帰還型
半導体レーザは、半導体基板上に、第１のクラッド層
と、活性層と、第２のクラッド層と、コンタクト層と、
電流通路を成すストライプ溝を有する電流ストップ層
と、電極層とを順次積層し、前記第２クラッド層内に、
エッチングストップ層を設け、前記電極層から前記エッ
チングストップ層に至る断面四角形状の複数の凹部をそ
れぞれ所定間隔あけて前記ストライプ溝方向に並設した
ことを特徴とする。また、本発明に係る分布帰還型半導
体レーザは、半導体基板上に、第１のクラッド層と、活
性層と、エッチングストップ層と、第２のクラッド層
と、コンタクト層と、電流通路を成すストライプ溝を有
する電流ストップ層と、電極層とを順次積層し、前記電
極層から前記エッチングストップ層に至る断面四角形状
の複数の凹部をそれぞれ所定間隔あけて前記ストライプ
溝方向に並設したことを特徴とする。
半導体レーザは、半導体基板上に、第１のクラッド層
と、活性層と、第２のクラッド層と、コンタクト層と、
電流通路を成すストライプ溝を有する電流ストップ層
と、電極層とを順次積層し、前記第２クラッド層内に、
エッチングストップ層を設け、前記電極層から前記エッ
チングストップ層に至る断面四角形状の複数の凹部をそ
れぞれ所定間隔あけて前記ストライプ溝方向に並設した
ことを特徴とする。また、本発明に係る分布帰還型半導
体レーザは、半導体基板上に、第１のクラッド層と、活
性層と、エッチングストップ層と、第２のクラッド層
と、コンタクト層と、電流通路を成すストライプ溝を有
する電流ストップ層と、電極層とを順次積層し、前記電
極層から前記エッチングストップ層に至る断面四角形状
の複数の凹部をそれぞれ所定間隔あけて前記ストライプ
溝方向に並設したことを特徴とする。
【０００９】上記複数の凹部のそれぞれの底部をエッチ
ングストップ層により揃えることができ、半導体レーザ
の結合係数のばらつきを排除できる。これにより、結合
係数を安定化して、レーザ発振のしきい電流値のばらつ
きを抑えることができ、品質の安定した半導体レーザを
提供できる。
ングストップ層により揃えることができ、半導体レーザ
の結合係数のばらつきを排除できる。これにより、結合
係数を安定化して、レーザ発振のしきい電流値のばらつ
きを抑えることができ、品質の安定した半導体レーザを
提供できる。
【００１０】第１及び第２のクラッド層は、導電性を持
ち、例えば、ＩｎＰ等の半導体からなる。第１及び第２
のクラッド層は、一方がｐ型半導体層なら、他方がｎ型
半導体層である。活性層はレーザ動作を起こす媒体であ
り、例えば、ＩｎＧａＡｓＰからなる。前記コンタクト
層は、電極層と半導体層である第２のクラッド層との接
触抵抗を減少させるためのものであり、例えば、ＩｎＧ
ａＡｓ等の半導体からなる。このコンタクト層は、その
下方のクラッド層の半導体のｎ型、ｐ型に対応してｎ型
あるいはｐ型となる。電流ストップ層は、Ａｕ等からな
る電極層に加えられた電流をストライプ溝を通してコン
タクト層に流す役割を持ち、例えば、ＳｉＯ2等からな
る。エッチングストップ層は、上記ＩｎＰのエッチング
液に対して耐性があること及びＩｎＰの格子定数に合っ
ている材料からなる。例えば、ＩｎＧａＡｓもしくはＩ
ｎＧａＡｓＰからなることが好ましい。
ち、例えば、ＩｎＰ等の半導体からなる。第１及び第２
のクラッド層は、一方がｐ型半導体層なら、他方がｎ型
半導体層である。活性層はレーザ動作を起こす媒体であ
り、例えば、ＩｎＧａＡｓＰからなる。前記コンタクト
層は、電極層と半導体層である第２のクラッド層との接
触抵抗を減少させるためのものであり、例えば、ＩｎＧ
ａＡｓ等の半導体からなる。このコンタクト層は、その
下方のクラッド層の半導体のｎ型、ｐ型に対応してｎ型
あるいはｐ型となる。電流ストップ層は、Ａｕ等からな
る電極層に加えられた電流をストライプ溝を通してコン
タクト層に流す役割を持ち、例えば、ＳｉＯ2等からな
る。エッチングストップ層は、上記ＩｎＰのエッチング
液に対して耐性があること及びＩｎＰの格子定数に合っ
ている材料からなる。例えば、ＩｎＧａＡｓもしくはＩ
ｎＧａＡｓＰからなることが好ましい。
【００１１】なお、前記エッチングストップ層を厚さ
０.００１〜０.０１μｍの範囲とするのは、レーザにお
ける電流−電圧特性劣化を無くするためであり、これ以
上厚いものでは、素子抵抗の上昇を引き起こしやすく、
この範囲よりも薄いものでは、後述する湿式エッチング
時のエッチング阻止効果が不十分になり易い。なお、こ
の範囲内でも０.００３〜０.００５μｍの範囲の厚さが
より好ましい。次に、前記クラッド層を形成する半導体
材料はＩｎＰで、前記活性層を形成する半導体材料がＩ
ｎＧａＡｓで、前記コンタクト層を形成する材料がＩｎ
ＧａＡｓＰもしくはＩｎＧａＡｓで上部クラッド層内に
設けるエッチングストップ層がＩｎＧａＡｓもしくはＩ
ｎＧａＡｓＰであることが好ましい。これにより、赤外
波長帯の縦単一モードのレーザ光の発光が可能になる。
０.００１〜０.０１μｍの範囲とするのは、レーザにお
ける電流−電圧特性劣化を無くするためであり、これ以
上厚いものでは、素子抵抗の上昇を引き起こしやすく、
この範囲よりも薄いものでは、後述する湿式エッチング
時のエッチング阻止効果が不十分になり易い。なお、こ
の範囲内でも０.００３〜０.００５μｍの範囲の厚さが
より好ましい。次に、前記クラッド層を形成する半導体
材料はＩｎＰで、前記活性層を形成する半導体材料がＩ
ｎＧａＡｓで、前記コンタクト層を形成する材料がＩｎ
ＧａＡｓＰもしくはＩｎＧａＡｓで上部クラッド層内に
設けるエッチングストップ層がＩｎＧａＡｓもしくはＩ
ｎＧａＡｓＰであることが好ましい。これにより、赤外
波長帯の縦単一モードのレーザ光の発光が可能になる。
【００１２】上記複数の凹部のそれぞれの深さは、最大
１μｍである。これら凹部の数は、共振器長の長さが大
略２５０〜４００μｍであり、ピッチ（ある凹部を含め
てこの凹部から隣の凹部までの間隔）が０.２〜０.３μ
ｍとした場合、８３０〜２０００の範囲の数となる。こ
れら並設した凹部は、ストライプ溝の両側にあっても良
いし、ストライプ溝の片側にあっても良いが、両側にあ
る方が好ましい。
１μｍである。これら凹部の数は、共振器長の長さが大
略２５０〜４００μｍであり、ピッチ（ある凹部を含め
てこの凹部から隣の凹部までの間隔）が０.２〜０.３μ
ｍとした場合、８３０〜２０００の範囲の数となる。こ
れら並設した凹部は、ストライプ溝の両側にあっても良
いし、ストライプ溝の片側にあっても良いが、両側にあ
る方が好ましい。
【００１３】次に本発明の分布帰還型半導体レーザの製
造方法は、半導体基板上に第１のクラッド層を形成し、
該第１のクラッド層上に活性層を形成し、該活性層上に
第２のクラッド層の下層、エッチングストップ層及び第
２のクラッド層の上層をサンドイッチ状に積層し、該第
２のクラッド層の上層にコンタクト層を形成し、該コン
タクト層を乾式エッチングするとともに前記第２のクラ
ッド層の上層を湿式エッチングして前記エッチングスト
ップ層に至る断面四角形状の複数の凹部をそれぞれ一定
の間隔をあけて共振器方向に形成し、前記複数の凹部に
沿って電流通路を成すストライプ溝を前記共振器方向に
形成するとともに、該ストライプ溝の両側に電流ストッ
プ層を形成し、ついで、前記ストライプ溝及び前記スト
ップ層上に電極層を形成することを特徴とする。
造方法は、半導体基板上に第１のクラッド層を形成し、
該第１のクラッド層上に活性層を形成し、該活性層上に
第２のクラッド層の下層、エッチングストップ層及び第
２のクラッド層の上層をサンドイッチ状に積層し、該第
２のクラッド層の上層にコンタクト層を形成し、該コン
タクト層を乾式エッチングするとともに前記第２のクラ
ッド層の上層を湿式エッチングして前記エッチングスト
ップ層に至る断面四角形状の複数の凹部をそれぞれ一定
の間隔をあけて共振器方向に形成し、前記複数の凹部に
沿って電流通路を成すストライプ溝を前記共振器方向に
形成するとともに、該ストライプ溝の両側に電流ストッ
プ層を形成し、ついで、前記ストライプ溝及び前記スト
ップ層上に電極層を形成することを特徴とする。
【００１４】また、本発明の分布帰還型半導体レーザの
製造方法は、半導体基板上に第１のクラッド層、活性
層、エッチングストップ層、第２のクラッド層、及び、
コンタクト層を順に形成し、該コンタクト層を乾式エッ
チングするとともに前記第２のクラッド層を湿式エッチ
ングして前記エッチングストップ層に至る断面四角形状
の複数の凹部をそれぞれ一定の間隔をあけて共振器方向
に形成し、前記複数の凹部に沿って電流通路を成すスト
ライプ溝を前記共振器方向に形成するとともに、該スト
ライプ溝の両側に電流ストップ層を形成し、ついで、前
記ストライプ溝及び前記ストップ層上に電極層を形成す
ることを特徴とする。
製造方法は、半導体基板上に第１のクラッド層、活性
層、エッチングストップ層、第２のクラッド層、及び、
コンタクト層を順に形成し、該コンタクト層を乾式エッ
チングするとともに前記第２のクラッド層を湿式エッチ
ングして前記エッチングストップ層に至る断面四角形状
の複数の凹部をそれぞれ一定の間隔をあけて共振器方向
に形成し、前記複数の凹部に沿って電流通路を成すスト
ライプ溝を前記共振器方向に形成するとともに、該スト
ライプ溝の両側に電流ストップ層を形成し、ついで、前
記ストライプ溝及び前記ストップ層上に電極層を形成す
ることを特徴とする。
【００１５】これらの方法により、上述の分布帰還型半
導体レーザを確実に製造することができる。上記乾式エ
ッチングは、レジストにより、所定形状のマスクをコン
タクト層上に形成し、それを例えば、ＥＣＲ等の乾式エ
ッチング装置を用いて所定のガス、例えば、後述する絶
縁層に対してはＣＨＦ3で行い、コンタクト層に対して
は塩素又はメタン系ガス、例えば、ＣＨ4又はＢＣｌ3に
より行う。この乾式エッチングの前には、まず、コンタ
クト層の上にＳｉＯ2の絶縁層を形成し、該絶縁層上に
レジストを形成し、このレジストに部分的な露光を施し
てから現像し、さらに残ったレジスト上面に間欠的に金
属膜を形成し、これらの金属膜をマスクとして金属膜間
の部分の下側のレジストとコンタクト層を乾式エッチン
グする。
導体レーザを確実に製造することができる。上記乾式エ
ッチングは、レジストにより、所定形状のマスクをコン
タクト層上に形成し、それを例えば、ＥＣＲ等の乾式エ
ッチング装置を用いて所定のガス、例えば、後述する絶
縁層に対してはＣＨＦ3で行い、コンタクト層に対して
は塩素又はメタン系ガス、例えば、ＣＨ4又はＢＣｌ3に
より行う。この乾式エッチングの前には、まず、コンタ
クト層の上にＳｉＯ2の絶縁層を形成し、該絶縁層上に
レジストを形成し、このレジストに部分的な露光を施し
てから現像し、さらに残ったレジスト上面に間欠的に金
属膜を形成し、これらの金属膜をマスクとして金属膜間
の部分の下側のレジストとコンタクト層を乾式エッチン
グする。
【００１６】湿式エッチングは、例えば、塩酸と酢酸の
混合酸により行い、この混合酸としては、塩酸と酢酸の
混合比が１：４のもの、又は、塩酸と酢酸とＨ2Ｏとの
混合比が１：４：０.５のものが好ましい。この湿式エ
ッチングは、上記乾式エッチングを行って残った金属膜
をマスクとして行う。
混合酸により行い、この混合酸としては、塩酸と酢酸の
混合比が１：４のもの、又は、塩酸と酢酸とＨ2Ｏとの
混合比が１：４：０.５のものが好ましい。この湿式エ
ッチングは、上記乾式エッチングを行って残った金属膜
をマスクとして行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明する。図１は本発明に係る分布帰還型半導体レー
ザの一実施形態を示す斜視図、図２は図１のａ-ａ線矢
視断面図である。図１と図２に示す分布帰還型半導体レ
−ザＡは、半導体基板１２の下面に下部電極層１１が形
成されている。また、半導体基板１２の上には、第１の
クラッド層１３、活性層１４、第２のクラッド層１５が
積層され、第２のクラッド層１５の上面全域にコンタク
ト層１６が形成されている。前記第２のクラッド層１５
は下層１５Ａと上層１５Ｂとからなり、下層１５Ａと上
層１５Ｂとの間にエッチングストップ層１０がサンドイ
ッチ状に設けられている。
て説明する。図１は本発明に係る分布帰還型半導体レー
ザの一実施形態を示す斜視図、図２は図１のａ-ａ線矢
視断面図である。図１と図２に示す分布帰還型半導体レ
−ザＡは、半導体基板１２の下面に下部電極層１１が形
成されている。また、半導体基板１２の上には、第１の
クラッド層１３、活性層１４、第２のクラッド層１５が
積層され、第２のクラッド層１５の上面全域にコンタク
ト層１６が形成されている。前記第２のクラッド層１５
は下層１５Ａと上層１５Ｂとからなり、下層１５Ａと上
層１５Ｂとの間にエッチングストップ層１０がサンドイ
ッチ状に設けられている。
【００１８】更に、コンタクト層１６の上には絶縁層か
らなる電流ストップ層１７が形成されており、電流スト
ップ層１７の中央には所定幅寸法のストライプ溝１９が
開口されている。また、電流ストップ層１７およびスト
ライプ溝１９の上面には、上部電極層１８が形成されて
いる。このストライプ溝１９の幅寸法内の活性層１４に
おいて、上部電極層１８と下部電極層１１に対して所定
周波数の交流駆動電圧が与えられると、活性層１４の発
振領域では、後述する凹部２０と凸部２１とからなる回
折格子が共振器となって共振（帰還）が発生し、共振波
長λ1の縦単一モードのレーザ光が発生される。
らなる電流ストップ層１７が形成されており、電流スト
ップ層１７の中央には所定幅寸法のストライプ溝１９が
開口されている。また、電流ストップ層１７およびスト
ライプ溝１９の上面には、上部電極層１８が形成されて
いる。このストライプ溝１９の幅寸法内の活性層１４に
おいて、上部電極層１８と下部電極層１１に対して所定
周波数の交流駆動電圧が与えられると、活性層１４の発
振領域では、後述する凹部２０と凸部２１とからなる回
折格子が共振器となって共振（帰還）が発生し、共振波
長λ1の縦単一モードのレーザ光が発生される。
【００１９】半導体基板１２は、本例ではｎ型ＩｎＰか
らなり、第１のクラッド層１３はｎ型ＩｎＰからなり、
活性層１４はＩｎＧａＡｓＰからなり、第２のクラッド
層１５はｐ型のＩｎＰからなり、コンタクト層１６はＩ
ｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰから構成されてい
る。従って、この構成の半導体レーザＡは、クラッド層
をＩｎＰから形成し、活性層をＩｎＧａＡｓＰから形成
しているので、基本的には発振波長が赤外波長帯とな
る。エッチングストップ層１０は、ＩｎＧａＡｓもしく
はＩｎＧａＡｓＰからなる。
らなり、第１のクラッド層１３はｎ型ＩｎＰからなり、
活性層１４はＩｎＧａＡｓＰからなり、第２のクラッド
層１５はｐ型のＩｎＰからなり、コンタクト層１６はＩ
ｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰから構成されてい
る。従って、この構成の半導体レーザＡは、クラッド層
をＩｎＰから形成し、活性層をＩｎＧａＡｓＰから形成
しているので、基本的には発振波長が赤外波長帯とな
る。エッチングストップ層１０は、ＩｎＧａＡｓもしく
はＩｎＧａＡｓＰからなる。
【００２０】上記各層からなる半導体エピタキシャル基
板は、ＭＯＣＶＤ装置を用いるなどしたエピタキシャル
結晶成長により後述の如く製作される。この半導体エピ
タキシャル基板において、コンタクト層１６からエッチ
ングストップ層１０に至る断面四角形状の多数の凹部２
０をそれぞれ所定間隔をあけてストライプ溝方向に並設
されている。隣接する凹部２０、２０間には凸部２１が
形成されることとなり、これら凹部２０とこれら凸部２
１により、回折格子が形成されている。これら回折格子
は図１の形態では、ストライプ溝１９の両側に２列形成
されている。なお、これら回折格子がストライプ溝１９
の一側に１列のみ形成されていてもよい。凹部２０の各
底部はエッチングストップ層１０に到達されてエッチン
グストップ層１０で止められており、各凹部２０の底部
は均一な深さにされているとともに、各凹部２０の底部
にも、電流ストップ層１７形成時と同時に形成された絶
縁層２２が設けられている。
板は、ＭＯＣＶＤ装置を用いるなどしたエピタキシャル
結晶成長により後述の如く製作される。この半導体エピ
タキシャル基板において、コンタクト層１６からエッチ
ングストップ層１０に至る断面四角形状の多数の凹部２
０をそれぞれ所定間隔をあけてストライプ溝方向に並設
されている。隣接する凹部２０、２０間には凸部２１が
形成されることとなり、これら凹部２０とこれら凸部２
１により、回折格子が形成されている。これら回折格子
は図１の形態では、ストライプ溝１９の両側に２列形成
されている。なお、これら回折格子がストライプ溝１９
の一側に１列のみ形成されていてもよい。凹部２０の各
底部はエッチングストップ層１０に到達されてエッチン
グストップ層１０で止められており、各凹部２０の底部
は均一な深さにされているとともに、各凹部２０の底部
にも、電流ストップ層１７形成時と同時に形成された絶
縁層２２が設けられている。
【００２１】次に図１と図２に示す構造の分布帰還型半
導体レーザＡの製造方法の一例について説明する。発振
波長λ1が赤外波長帯の１.５５μｍとなる分布帰還型半
導体レーザＡを製造するには、まず、図３（Ａ）に示す
ようなｎ型ＩｎＰからなる半導体基板１２上に、ｎ型Ｉ
ｎＰからなる１μｍ厚の第１のクラッド層１３と、Ｉｎ
ＧａＡｓＰからなる０.２μｍ厚の活性層１４と、Ｐ型
ＩｎＰからなる０.０５μｍ厚の第２のクラッド層の下
層１５Ａと、Ｐ型ＩｎＧａＡｓＰからなる０.００５μ
ｍ厚のエッチングストップ層１０と、Ｐ型ＩｎＰからな
る０.７μｍ厚の第２のクラッド層の上層１５Ｂと、Ｐ
型ＩｎＧａＡｓからなる０.２μｍ厚のコンタクト層１
６とを積層した素基板を製造する。この素基板は、ＭＯ
ＣＶＤ（有機金属気相成長）装置を用いるなどしたエピ
タキシャル結晶成長技術により半導体基板１２上に各層
を成膜することにより製造できる。次に、スパッタなど
の成膜法により素基板の上面に図３（Ｂ）に示すように
ＳｉＯ2からなる厚さ１５００〜２０００Åの絶縁層３
１を積層し、その上にスピンコータなどの塗布装置を用
いてレジスト３２を塗布した後にクリーンオーブン等の
加熱装置を用いてプリベークしてレジスト３２を硬化さ
せる。
導体レーザＡの製造方法の一例について説明する。発振
波長λ1が赤外波長帯の１.５５μｍとなる分布帰還型半
導体レーザＡを製造するには、まず、図３（Ａ）に示す
ようなｎ型ＩｎＰからなる半導体基板１２上に、ｎ型Ｉ
ｎＰからなる１μｍ厚の第１のクラッド層１３と、Ｉｎ
ＧａＡｓＰからなる０.２μｍ厚の活性層１４と、Ｐ型
ＩｎＰからなる０.０５μｍ厚の第２のクラッド層の下
層１５Ａと、Ｐ型ＩｎＧａＡｓＰからなる０.００５μ
ｍ厚のエッチングストップ層１０と、Ｐ型ＩｎＰからな
る０.７μｍ厚の第２のクラッド層の上層１５Ｂと、Ｐ
型ＩｎＧａＡｓからなる０.２μｍ厚のコンタクト層１
６とを積層した素基板を製造する。この素基板は、ＭＯ
ＣＶＤ（有機金属気相成長）装置を用いるなどしたエピ
タキシャル結晶成長技術により半導体基板１２上に各層
を成膜することにより製造できる。次に、スパッタなど
の成膜法により素基板の上面に図３（Ｂ）に示すように
ＳｉＯ2からなる厚さ１５００〜２０００Åの絶縁層３
１を積層し、その上にスピンコータなどの塗布装置を用
いてレジスト３２を塗布した後にクリーンオーブン等の
加熱装置を用いてプリベークしてレジスト３２を硬化さ
せる。
【００２２】次に、図３（Ｃ）に示すようにマスク３３
を介してレジスト３２の表面の回折格子形成領域以外の
部分を露光する。また、更に、図４（Ａ）に示すように
２光束干渉露光法によりレジスト３２の回折格子形成領
域を露光した後に、このレジスト３２を現像し、加熱装
置でポストベークして水分を飛ばすことで図４（Ａ）に
示すような波形レジスト３２’を形成する。更に、前記
レジスト膜３２の上に真空斜法蒸着法などの成膜法でＮ
ｉＣｒ膜、Ｎｉ膜などの厚さ３０ｎｍの金属膜４８を斜
法蒸着する。この斜法蒸着により金属膜４８は、図４
（Ｂ）に示すように間欠的に各凸部４５の片面側にそれ
ぞれ形成される。
を介してレジスト３２の表面の回折格子形成領域以外の
部分を露光する。また、更に、図４（Ａ）に示すように
２光束干渉露光法によりレジスト３２の回折格子形成領
域を露光した後に、このレジスト３２を現像し、加熱装
置でポストベークして水分を飛ばすことで図４（Ａ）に
示すような波形レジスト３２’を形成する。更に、前記
レジスト膜３２の上に真空斜法蒸着法などの成膜法でＮ
ｉＣｒ膜、Ｎｉ膜などの厚さ３０ｎｍの金属膜４８を斜
法蒸着する。この斜法蒸着により金属膜４８は、図４
（Ｂ）に示すように間欠的に各凸部４５の片面側にそれ
ぞれ形成される。
【００２３】続いてこの金属膜４８をマスクとして、金
属膜４８に覆われていない部分のレジスト層３２の一部
を酸素ガスによる反応性イオンエッチング（乾式エッチ
ング）により図５（Ａ）に示すように除去し、更に、Ｃ
ＨＦ3で反応性イオンエッチング（乾式エッチング）し
て金属膜４８に覆われていない部分の絶縁層３１の一部
を図５（Ａ）に示すように除去する。続いて塩素または
メタン系ガスによる反応性イオンエッチング（乾式エッ
チング）を行い、ＩｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰ
からなるコンタクト層１６を金属膜４８とレジスト層３
２のエッチング残留部分と絶縁膜３１のエッチング残留
部分をマスクとしてエッチングして、コンタクト層１６
に凹部４９を多数形成し、凹部４９・・・に隣接する突部
５０・・・を形成する。この反応性イオンエッチング（乾
式エッチング）によれば、レートばらつき、ガス圧、エ
ッチング装置の高周波パワーの制御条件、または、面内
のエッチングレートの分布によりエッチング深さがばら
つくので、凹部４９の底部の形状や位置は多少ばらつく
が、反応性イオンエッチング（乾式エッチング）によれ
ばサイドエッチングはほとんど生じないので、凹部４９
の穴幅の大きさを厳密な大きさに形成できる。
属膜４８に覆われていない部分のレジスト層３２の一部
を酸素ガスによる反応性イオンエッチング（乾式エッチ
ング）により図５（Ａ）に示すように除去し、更に、Ｃ
ＨＦ3で反応性イオンエッチング（乾式エッチング）し
て金属膜４８に覆われていない部分の絶縁層３１の一部
を図５（Ａ）に示すように除去する。続いて塩素または
メタン系ガスによる反応性イオンエッチング（乾式エッ
チング）を行い、ＩｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰ
からなるコンタクト層１６を金属膜４８とレジスト層３
２のエッチング残留部分と絶縁膜３１のエッチング残留
部分をマスクとしてエッチングして、コンタクト層１６
に凹部４９を多数形成し、凹部４９・・・に隣接する突部
５０・・・を形成する。この反応性イオンエッチング（乾
式エッチング）によれば、レートばらつき、ガス圧、エ
ッチング装置の高周波パワーの制御条件、または、面内
のエッチングレートの分布によりエッチング深さがばら
つくので、凹部４９の底部の形状や位置は多少ばらつく
が、反応性イオンエッチング（乾式エッチング）によれ
ばサイドエッチングはほとんど生じないので、凹部４９
の穴幅の大きさを厳密な大きさに形成できる。
【００２４】次に、前記突部５０・・・をマスクとして塩
酸と酢酸の混合酸（ＨＣｌ：ＣＨ3ＣＯＯＨ＝１：４の
もの、あるいは、ＨＣｌ：ＣＨ3ＣＯＯＨ：Ｈ2Ｏ＝１：
４：０.５のもの等）を用いた湿式エッチングにより第
２のクラッド層の上層１５Ｂを図６（Ａ）に示すように
エッチングし、第２のクラッド層の上層１５Ｂに凹部５
２・・・を形成し、凹部５２・・・に隣接する突部５３を形成
する。この湿式エッチングにおいて前記混合酸は第２の
クラッド層の上層１５Ｂを構成するＩｎＰをエッチング
することは容易にできるが、その下にあるＩｎＧａＡｓ
もしくはＩｎＧａＡｓＰのエッチングストップ層１０を
エッチングする速度は極めて遅いので、このエッチング
はエッチングストップ層１０で止まり、凹部５２・・・の
深さは均一になる。
酸と酢酸の混合酸（ＨＣｌ：ＣＨ3ＣＯＯＨ＝１：４の
もの、あるいは、ＨＣｌ：ＣＨ3ＣＯＯＨ：Ｈ2Ｏ＝１：
４：０.５のもの等）を用いた湿式エッチングにより第
２のクラッド層の上層１５Ｂを図６（Ａ）に示すように
エッチングし、第２のクラッド層の上層１５Ｂに凹部５
２・・・を形成し、凹部５２・・・に隣接する突部５３を形成
する。この湿式エッチングにおいて前記混合酸は第２の
クラッド層の上層１５Ｂを構成するＩｎＰをエッチング
することは容易にできるが、その下にあるＩｎＧａＡｓ
もしくはＩｎＧａＡｓＰのエッチングストップ層１０を
エッチングする速度は極めて遅いので、このエッチング
はエッチングストップ層１０で止まり、凹部５２・・・の
深さは均一になる。
【００２５】次に、レジスト３２の残留部分をアセトン
で図６（Ｂ）に示すように除去するとともに、絶縁層３
１の残留部分をＨＦ（１：４）水溶液等で除去すること
で突部５３およびそれらに隣接して存在する凹部５２が
得られる。次いで、図６（Ｃ）に示すようにスパッタ等
の成膜手段でＳｉＯ2からなる厚さ１５００〜２０００
Åの絶縁層５６を凸部５３及び凹部５２の上に成膜す
る。これと同時に図２に示したように凹部２０の底部の
絶縁層２２も形成される。
で図６（Ｂ）に示すように除去するとともに、絶縁層３
１の残留部分をＨＦ（１：４）水溶液等で除去すること
で突部５３およびそれらに隣接して存在する凹部５２が
得られる。次いで、図６（Ｃ）に示すようにスパッタ等
の成膜手段でＳｉＯ2からなる厚さ１５００〜２０００
Åの絶縁層５６を凸部５３及び凹部５２の上に成膜す
る。これと同時に図２に示したように凹部２０の底部の
絶縁層２２も形成される。
【００２６】続いて図７に示すように、ストライプ溝１
９を形成するため、この溝形状に合わせた穴５７ａを中
央部に有するレジスト５７を絶縁層５６の上面に形成
し、加熱装置でプリベークし、露光し現像する。そし
て、ＨＦ（１：４）水溶液でエッチングして絶縁層５６
の上記穴部分を除去することにより、図１に示したスト
ライプ溝１９を形成するとともに、その溝の両側に絶縁
膜５６からなる電流ストップ層１７を形成する。その
後、有機溶剤、例えばアセトン等によりレジストレジス
ト５７を除去する。
９を形成するため、この溝形状に合わせた穴５７ａを中
央部に有するレジスト５７を絶縁層５６の上面に形成
し、加熱装置でプリベークし、露光し現像する。そし
て、ＨＦ（１：４）水溶液でエッチングして絶縁層５６
の上記穴部分を除去することにより、図１に示したスト
ライプ溝１９を形成するとともに、その溝の両側に絶縁
膜５６からなる電流ストップ層１７を形成する。その
後、有機溶剤、例えばアセトン等によりレジストレジス
ト５７を除去する。
【００２７】更に、基板１２の底面を必要厚さ機械研磨
と化学研磨して基板１２の厚さを調節し、Ａｕを主体と
した共通電極層１１を形成する。そして、レジスト５７
を除去した絶縁層５６における電流ストップ層１７上に
真空蒸着によりＡｕを主体とした上部電極層１８を形成
する。その後、ストライプ溝１９の長手方向の両端部分
を切断することにより、図１及び図２に示した半導体レ
ーザＡが得られる。
と化学研磨して基板１２の厚さを調節し、Ａｕを主体と
した共通電極層１１を形成する。そして、レジスト５７
を除去した絶縁層５６における電流ストップ層１７上に
真空蒸着によりＡｕを主体とした上部電極層１８を形成
する。その後、ストライプ溝１９の長手方向の両端部分
を切断することにより、図１及び図２に示した半導体レ
ーザＡが得られる。
【００２８】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。図８はこの実施形態の構造を示す斜視図、図９は
図８のｂ-ｂ線矢視断面図であり、この形態の構造にお
いて図１及び図２に示した半導体レーザＡと同じ部分に
は同一の符号を付しておく。図８と図９に示す分布帰還
型半導体レ−ザＢは、半導体基板１２の下面に下部電極
層１１が形成されている。基板１２の上には、第１のク
ラッド層１３、活性層１４、エッチングストップ層１０
Ａ、第２のクラッド層１５が積層され、第２のクラッド
層１５の上面全域にコンタクト層１６が形成されてい
る。なお、エッチングストップ層１０Ａは図１および図
２に示す半導体レーザＡにおけるエッチングストップ層
１０と同一の材質および同一の膜厚とされている。
する。図８はこの実施形態の構造を示す斜視図、図９は
図８のｂ-ｂ線矢視断面図であり、この形態の構造にお
いて図１及び図２に示した半導体レーザＡと同じ部分に
は同一の符号を付しておく。図８と図９に示す分布帰還
型半導体レ−ザＢは、半導体基板１２の下面に下部電極
層１１が形成されている。基板１２の上には、第１のク
ラッド層１３、活性層１４、エッチングストップ層１０
Ａ、第２のクラッド層１５が積層され、第２のクラッド
層１５の上面全域にコンタクト層１６が形成されてい
る。なお、エッチングストップ層１０Ａは図１および図
２に示す半導体レーザＡにおけるエッチングストップ層
１０と同一の材質および同一の膜厚とされている。
【００２９】更に、コンタクト層１６の上には絶縁層か
らなる電流ストップ層１７が形成されており、電流スト
ップ層１７の中央には所定幅寸法のストライプ溝１９が
開口されている。また、電流ストップ層１７およびスト
ライプ溝１９の上面には上部電極層１８が形成されてい
る。上記各層からなる半導体エピタキシャル基板は、Ｍ
ＯＣＶＤ装置を用いるなどしたエピタキシャル結晶成長
により製作される。この半導体エピタキシャル基板にお
いて、コンタクト層１６からエッチングストップ層１０
Ａに至る断面四角形状の多数の凹部２０がそれぞれ、所
定間隔あけてストライプ溝方向に並設されている。各凹
部２０の各底部はエッチングストップ層１０Ａに到達さ
れてエッチングストップ層１０Ａで止められており、各
凹部２０の底部は均一な深さにされているとともに、各
凹部２０の底部にも、電流ストップ層１７形成時と同時
に形成された絶縁層２２が設けられている。
らなる電流ストップ層１７が形成されており、電流スト
ップ層１７の中央には所定幅寸法のストライプ溝１９が
開口されている。また、電流ストップ層１７およびスト
ライプ溝１９の上面には上部電極層１８が形成されてい
る。上記各層からなる半導体エピタキシャル基板は、Ｍ
ＯＣＶＤ装置を用いるなどしたエピタキシャル結晶成長
により製作される。この半導体エピタキシャル基板にお
いて、コンタクト層１６からエッチングストップ層１０
Ａに至る断面四角形状の多数の凹部２０がそれぞれ、所
定間隔あけてストライプ溝方向に並設されている。各凹
部２０の各底部はエッチングストップ層１０Ａに到達さ
れてエッチングストップ層１０Ａで止められており、各
凹部２０の底部は均一な深さにされているとともに、各
凹部２０の底部にも、電流ストップ層１７形成時と同時
に形成された絶縁層２２が設けられている。
【００３０】次に図８と図９に示す構造の分布帰還型半
導体レーザＢの製造方法の一例について説明する。発振
波長λ1が赤外波長帯の１.５５μｍとなる分布帰還型半
導体レーザＢを製造するには、まず、図１０（Ａ）に示
すようなｎ型ＩｎＰからなる半導体基板１２上に、ｎ型
ＩｎＰからなる１μｍ厚の第１のクラッド層１３と、Ｉ
ｎＧａＡｓＰからなる０.２μｍ厚の活性層１４と、Ｐ
型ＩｎＧａＡｓＰからなる０.００５μｍ厚のエッチン
グストップ層１０Ａと、Ｐ型ＩｎＰからなる０.７５μ
ｍ厚のクラッド層１５と、Ｐ型ＩｎＧａＡｓからなる
０.２μｍ厚のコンタクト層１６とを積層した素基板を
製造する。この素基板は、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成
長）装置を用いるなどしたエピタキシャル結晶成長技術
により基板１２上に各層を成膜することにより製造でき
る。次に、スパッタなどの成膜法により素基板の上面に
図１０（Ｂ）に示すようにＳｉＯ2からなる厚さ１５０
０〜２０００Åの絶縁層３１を積層し、その上にスピン
コータなどの塗布装置を用いてレジスト３２を塗布した
後にクリーンオーブン等の加熱装置を用いてプリベーク
してレジスト３２を硬化させる。
導体レーザＢの製造方法の一例について説明する。発振
波長λ1が赤外波長帯の１.５５μｍとなる分布帰還型半
導体レーザＢを製造するには、まず、図１０（Ａ）に示
すようなｎ型ＩｎＰからなる半導体基板１２上に、ｎ型
ＩｎＰからなる１μｍ厚の第１のクラッド層１３と、Ｉ
ｎＧａＡｓＰからなる０.２μｍ厚の活性層１４と、Ｐ
型ＩｎＧａＡｓＰからなる０.００５μｍ厚のエッチン
グストップ層１０Ａと、Ｐ型ＩｎＰからなる０.７５μ
ｍ厚のクラッド層１５と、Ｐ型ＩｎＧａＡｓからなる
０.２μｍ厚のコンタクト層１６とを積層した素基板を
製造する。この素基板は、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成
長）装置を用いるなどしたエピタキシャル結晶成長技術
により基板１２上に各層を成膜することにより製造でき
る。次に、スパッタなどの成膜法により素基板の上面に
図１０（Ｂ）に示すようにＳｉＯ2からなる厚さ１５０
０〜２０００Åの絶縁層３１を積層し、その上にスピン
コータなどの塗布装置を用いてレジスト３２を塗布した
後にクリーンオーブン等の加熱装置を用いてプリベーク
してレジスト３２を硬化させる。
【００３１】次に、図１０（Ｃ）に示すようにマスク３
３を介してレジスト３２の表面の回折格子形成領域以外
の部分を露光する。また、更に、２光束干渉露光法によ
りレジスト３２の回折格子形成領域を露光した後、この
レジストを現像し、加熱装置でポストベークして水分を
飛ばすことで図１１に示すような波形のレジスト３２’
を形成する。
３を介してレジスト３２の表面の回折格子形成領域以外
の部分を露光する。また、更に、２光束干渉露光法によ
りレジスト３２の回折格子形成領域を露光した後、この
レジストを現像し、加熱装置でポストベークして水分を
飛ばすことで図１１に示すような波形のレジスト３２’
を形成する。
【００３２】その後は、上述の本発明の一実施形態にて
説明した図４（Ｂ）、図５（Ａ）〜図５（Ｂ）及び図６
（Ａ）〜図６（Ｃ）を基にする製造方法を用いて図６
（Ｂ）に示されるような凸部５３及び凹部５２の上にＳ
ｉＯ2からなる厚さ１５００〜２０００Åの絶縁層５６
を成膜する。これと同時に図９に示した絶縁層２２も形
成する。続いて図１２に示すようにストライプ溝１９を
形成するために、この溝形状に合わせた穴５７ａを中央
部に有するレジスト５７を絶縁層５６の上面に形成し、
加熱装置でプリベークし露光して現像する。そして、Ｈ
Ｆ（１：４）水溶液でエッチングして絶縁層５６の上記
穴部分を除去することにより、図８に示したストライプ
溝１９を形成するとともに、その溝の両側に絶縁層５６
からなる電流ストップ層１７を形成する。その後、有機
溶剤例えば、アセトン等によりレジストを除去する。
説明した図４（Ｂ）、図５（Ａ）〜図５（Ｂ）及び図６
（Ａ）〜図６（Ｃ）を基にする製造方法を用いて図６
（Ｂ）に示されるような凸部５３及び凹部５２の上にＳ
ｉＯ2からなる厚さ１５００〜２０００Åの絶縁層５６
を成膜する。これと同時に図９に示した絶縁層２２も形
成する。続いて図１２に示すようにストライプ溝１９を
形成するために、この溝形状に合わせた穴５７ａを中央
部に有するレジスト５７を絶縁層５６の上面に形成し、
加熱装置でプリベークし露光して現像する。そして、Ｈ
Ｆ（１：４）水溶液でエッチングして絶縁層５６の上記
穴部分を除去することにより、図８に示したストライプ
溝１９を形成するとともに、その溝の両側に絶縁層５６
からなる電流ストップ層１７を形成する。その後、有機
溶剤例えば、アセトン等によりレジストを除去する。
【００３３】更に基板１２の底面を必要厚さ機械研磨と
化学研磨して基板１２０の厚さを調節し、Ａｕを主体と
した下部電極層１１を形成する。そして、レジストを除
去した絶縁層５６における電流ストップ層１７上に真空
蒸着によりＡｕを主体とした上部電極層１８を形成す
る。その後、ストライプ溝１９の長手方向の両端部分を
切断することで図８と図９に示す構造の半導体レーザＢ
を得ることができる。
化学研磨して基板１２０の厚さを調節し、Ａｕを主体と
した下部電極層１１を形成する。そして、レジストを除
去した絶縁層５６における電流ストップ層１７上に真空
蒸着によりＡｕを主体とした上部電極層１８を形成す
る。その後、ストライプ溝１９の長手方向の両端部分を
切断することで図８と図９に示す構造の半導体レーザＢ
を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】上述のように本発明による分布帰還型レ
ーザ及びその製造方法によれば、上部クラッド層内に、
または、活性層と上部クラッド層との間にエッチングス
トップ層を設けたことにより、ストライプ溝方向に並設
した複数の断面四角形状の凹部の底部をエッチングスト
ップ層上に揃えることができたので、半導体レーザの結
合係数のばらつきを排除して、結合係数を安定化できる
ことにより、レーザ発振のしきい電流値のばらつきを抑
えることができ、品質の安定した半導体レーザを提供で
きる効果がある。
ーザ及びその製造方法によれば、上部クラッド層内に、
または、活性層と上部クラッド層との間にエッチングス
トップ層を設けたことにより、ストライプ溝方向に並設
した複数の断面四角形状の凹部の底部をエッチングスト
ップ層上に揃えることができたので、半導体レーザの結
合係数のばらつきを排除して、結合係数を安定化できる
ことにより、レーザ発振のしきい電流値のばらつきを抑
えることができ、品質の安定した半導体レーザを提供で
きる効果がある。
【図１】 本発明に係る分布帰還型半導体レーザの一形
態を示す斜視図。
態を示す斜視図。
【図２】 図１に示した半導体レ−ザのａ-ａ線矢視断
面図。
面図。
【図３】 図１に示した半導体レーザの製造方法を説明
するためのもので、図３（Ａ）は基板上にコンタクト層
までを積層してなる積層体を示す断面図、図３（Ｂ）は
図３（Ａ）に示した積層体上に絶縁層とレジストを形成
した状態を示す断面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）に示し
たレジストに露光している状態を示す断面図。
するためのもので、図３（Ａ）は基板上にコンタクト層
までを積層してなる積層体を示す断面図、図３（Ｂ）は
図３（Ａ）に示した積層体上に絶縁層とレジストを形成
した状態を示す断面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）に示し
たレジストに露光している状態を示す断面図。
【図４】 図１に示した半導体レーザの製造方法を説明
するためのもので、図４（Ａ）は図３（Ｃ）に示したレ
ジストから得た波形レジストを持つ積層体の断面図、図
４（Ｂ）は図４（Ａ）に示した波形レジストに対して２
光束干渉露光によりレジストの各凸部の片側に金属膜を
斜法蒸着した状態を示す断面図。
するためのもので、図４（Ａ）は図３（Ｃ）に示したレ
ジストから得た波形レジストを持つ積層体の断面図、図
４（Ｂ）は図４（Ａ）に示した波形レジストに対して２
光束干渉露光によりレジストの各凸部の片側に金属膜を
斜法蒸着した状態を示す断面図。
【図５】 図１に示した半導体レーザの製造方法を説明
するためのもので、図５（Ａ）は図４（Ｂ）に示した金
属膜をマスクとしてレジストと絶縁層を乾式エッチング
した状態を示す断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示し
たエッチング後の積層体のコンタクト層を更にエッチン
グした状態を示す断面図。
するためのもので、図５（Ａ）は図４（Ｂ）に示した金
属膜をマスクとしてレジストと絶縁層を乾式エッチング
した状態を示す断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示し
たエッチング後の積層体のコンタクト層を更にエッチン
グした状態を示す断面図。
【図６】 図１に示した半導体レーザの製造方法を説明
するためのもので、図６（Ａ）は図５（Ｂ）に示した積
層体を更に湿式エッチングした状態を示す断面図、図６
（Ｂ）は図６（Ａ）に示した積層体から金属膜とレジス
トと絶縁層を除去した状態を示す断面図、図６（Ｃ）は
図６（Ｂ）に示した積層体上に絶縁層を設けた状態を示
す断面図。
するためのもので、図６（Ａ）は図５（Ｂ）に示した積
層体を更に湿式エッチングした状態を示す断面図、図６
（Ｂ）は図６（Ａ）に示した積層体から金属膜とレジス
トと絶縁層を除去した状態を示す断面図、図６（Ｃ）は
図６（Ｂ）に示した積層体上に絶縁層を設けた状態を示
す断面図。
【図７】 図１に示した半導体レーザの製造方法を示す
ためのもので、図６（Ｃ）に示した絶縁層上にレジスト
膜を形成した状態を示す斜視図。
ためのもので、図６（Ｃ）に示した絶縁層上にレジスト
膜を形成した状態を示す斜視図。
【図８】 本発明に係わる分布帰還型半導体レーザの他
の実施形態を示す斜視図。
の実施形態を示す斜視図。
【図９】 図８に示した半導体レーザのｂ-ｂ線矢視断
面図。
面図。
【図１０】 図８に示した半導体レーザの製造方法の一
例を説明するためのもので、図１０（Ａ）は基板上にコ
ンタクト層までを積層してなる積層体を示す断面図、図
１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示した積層体上に絶縁層と
レジストを形成した状態を示す断面図、図１０（Ｃ）は
図９（Ｂ）に示したレジストに露光している状態を示す
断面図。
例を説明するためのもので、図１０（Ａ）は基板上にコ
ンタクト層までを積層してなる積層体を示す断面図、図
１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示した積層体上に絶縁層と
レジストを形成した状態を示す断面図、図１０（Ｃ）は
図９（Ｂ）に示したレジストに露光している状態を示す
断面図。
【図１１】 図１１は図１０（Ｃ）に示したレジスト層
に対して２光束干渉露光によりレジストの各凸部の片側
に金属膜を斜法蒸着した状態を示す断面図。
に対して２光束干渉露光によりレジストの各凸部の片側
に金属膜を斜法蒸着した状態を示す断面図。
【図１２】 図８に示した半導体レーザの製造方法を示
すためのもので、図１１に示した積層体に乾式エッチン
グと湿式エッチングとを施し、更に絶縁層上にレジスト
膜を形成した状態を示す斜視図。
すためのもので、図１１に示した積層体に乾式エッチン
グと湿式エッチングとを施し、更に絶縁層上にレジスト
膜を形成した状態を示す斜視図。
【図１３】 従来の半導体レーザの一例を示す斜視図。
【図１４】 図１３に示した半導体レーザのｄ-ｄ線に
沿う断面矢視図。
沿う断面矢視図。
１０ エッチングストップ層 １１ 下部電極層 １２ 半導体基板 １３ 第１のクラッド層 １４ 活性層 １５ 第２のクラッド層 １５Ａ 第２のクラッド層の下層 １５Ｂ 第２のクラッド層の上層 １６ コンタクト層 １８ 上部電極層 １９ ストライプ溝 ２０ 凹部 ２１ 凸部 ２２ 絶縁層
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板上に、第１のクラッド層と、
活性層と、第２のクラッド層と、コンタクト層と、電流
通路を成すストライプ溝を有する電流ストップ層と、電
極層とを順次積層し、前記第２クラッド層内に、エッチ
ングストップ層を設け、前記電極層から前記エッチング
ストップ層に至る断面四角形状の複数の凹部をそれぞれ
所定間隔あけて前記ストライプ溝方向に並設したことを
特徴とする分布帰還型半導体レーザ。 - 【請求項２】 半導体基板上に、第１のクラッド層と、
活性層と、エッチングストップ層と、第２のクラッド層
と、コンタクト層と、電流通路を成すストライプ溝を有
する電流ストップ層と、電極層とを順次積層し、前記電
極層から前記エッチングストップ層に至る断面四角形状
の複数の凹部をそれぞれ所定間隔あけて前記ストライプ
溝方向に並設したことを特徴とする分布帰還型半導体レ
ーザ。 - 【請求項３】 前記第１又は第２のクラッド層がＩｎＰ
の半導体材料からなり、前記活性層がＩｎＧａＡｓＰの
半導体材料からなり、前記コンタクト層を形成する材料
がＩｎＧａＡｓＰもしくはＩｎＧａＡｓであり、前記エ
ッチングストップ層を形成する材料がＩｎＧａＡｓもし
くはＩｎＧａＡｓＰであることを特徴とする請求項１記
載の分布帰還型半導体レーザ。 - 【請求項４】 半導体基板上に第１のクラッド層を形成
し、該第１のクラッド層上に活性層を形成し、該活性層
上に第２のクラッド層の下層、エッチングストップ層及
び第２のクラッド層の上層をサンドイッチ状に積層し、
該第２のクラッド層の上層にコンタクト層を形成し、該
コンタクト層を乾式エッチングするとともに前記第２の
クラッド層の上層を湿式エッチングして前記エッチング
ストップ層に至る断面四角形状の複数の凹部をそれぞれ
一定の間隔をあけて共振器方向に形成し、前記複数の凹
部に沿って電流通路を成すストライプ溝を前記共振器方
向に形成するとともに、該ストライプ溝の両側に電流ス
トップ層を形成し、ついで、前記ストライプ溝及び前記
ストップ層上に電極層を形成することを特徴とする分布
帰還型半導体レーザの製造方法。 - 【請求項５】 半導体基板上に第１のクラッド層、活性
層、エッチングストップ層、第２のクラッド層、及び、
コンタクト層を順に形成し、該コンタクト層を乾式エッ
チングするとともに前記第２のクラッド層を湿式エッチ
ングして前記エッチングストップ層に至る断面四角形状
の複数の凹部をそれぞれ一定の間隔をあけて共振器方向
に形成し、前記複数の凹部に沿って電流通路を成すスト
ライプ溝を前記共振器方向に形成するとともに、該スト
ライプ溝の両側に電流ストップ層を形成し、ついで、前
記ストライプ溝及び前記ストップ層上に電極層を形成す
ることを特徴とする分布帰還型半導体レーザの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33730496A JP3434654B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33730496A JP3434654B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10178237A true JPH10178237A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3434654B2 JP3434654B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=18307373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33730496A Expired - Fee Related JP3434654B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 分布帰還型半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3434654B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111755949A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-09 | 潍坊华光光电子有限公司 | 一种具有非对称注入窗口的脊型GaAs基激光器的制备方法 |
-
1996
- 1996-12-17 JP JP33730496A patent/JP3434654B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111755949A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-09 | 潍坊华光光电子有限公司 | 一种具有非对称注入窗口的脊型GaAs基激光器的制备方法 |
| CN111755949B (zh) * | 2019-03-29 | 2021-12-07 | 潍坊华光光电子有限公司 | 一种具有非对称注入窗口的脊型GaAs基激光器的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3434654B2 (ja) | 2003-08-11 |
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|---|---|---|---|
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