JPS5871676A - 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子 - Google Patents
埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子Info
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- JPS5871676A JPS5871676A JP56169487A JP16948781A JPS5871676A JP S5871676 A JPS5871676 A JP S5871676A JP 56169487 A JP56169487 A JP 56169487A JP 16948781 A JP16948781 A JP 16948781A JP S5871676 A JPS5871676 A JP S5871676A
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
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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
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- H01S5/2224—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 comprising special burying or current confinement layers having special electric properties semi-insulating semiconductors
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- H—ELECTRICITY
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- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
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- H01S5/2235—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface with a protrusion
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は埋め込みへテロ構造牛導体Ｖ−ザとＰＮ接合１
１７オトダイオードとが同一半導体基板上に集積化され
九埋め込みへテロ構造半導体レーザ・フォトダイオード
元集積化素子に関する。
１７オトダイオードとが同一半導体基板上に集積化され
九埋め込みへテロ構造半導体レーザ・フォトダイオード
元集積化素子に関する。
近年光半導体素子や元ファイバの高品質化が進み、元フ
ァイバ通信の実用化が進みつつある。それにつれχ各種
元素子を一体化してシステムの安定化をはかろうという
気運が高まってきており、半導体レーザ、半導体受光素
子、光変調素子、元増幅素子等各種元手導体素子のハイ
ブリッド的な、あるいはモノリシックな集積回路化がは
かられ、光集積回路という新しい研究分野が発展しつつ
ある。中でも半導体レーザ、発光ダイオード等の発光素
子と受光素子との集積化は光源の光出力をモニタする必
要性からシステム構成上重要であると考えられ、それら
を同−半導体基板上に形成するモノリシックな集積化が
関心を集めている。半導体レーダと受光素子とのモノリ
シックな集積化をめざしたものとして、例えば１９８０
年発行のエレクトａニクス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｌｃｓ Ｌｅ−ｔｔｅｒｉ）誌、第１６巻、第９号、
第３４２頁から第３４３頁にパ報告された伊賀氏らによ
る化学エツチング共振器面を用いたＱｉＩｎＡｓＰ／Ｉ
ｎＰレーザ・受光素子の光集積化素子がある。これは通
常の絶縁膜ストライプレーザの曲刃の共振器面を化学エ
ツチングによって形成し、このエツチング共振器面に相
対した面をフォトダイオードの受光面としてお〉、化学
エツチングによって形成されたレーザ共振器面からの光
出力をモニタすべくフォトダイオードが配置され死生導
体レーザ・フォトダイオード集積化素子である。この集
積化素子の絶縁属ストライプレーザに正のバイアスをか
けて電流を流し、フォトダイオードに外部抵抗を介して
負のバイアスをかけることによ〕、レーザ光をモニタす
ることができる。
ァイバ通信の実用化が進みつつある。それにつれχ各種
元素子を一体化してシステムの安定化をはかろうという
気運が高まってきており、半導体レーザ、半導体受光素
子、光変調素子、元増幅素子等各種元手導体素子のハイ
ブリッド的な、あるいはモノリシックな集積回路化がは
かられ、光集積回路という新しい研究分野が発展しつつ
ある。中でも半導体レーザ、発光ダイオード等の発光素
子と受光素子との集積化は光源の光出力をモニタする必
要性からシステム構成上重要であると考えられ、それら
を同−半導体基板上に形成するモノリシックな集積化が
関心を集めている。半導体レーダと受光素子とのモノリ
シックな集積化をめざしたものとして、例えば１９８０
年発行のエレクトａニクス・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｌｃｓ Ｌｅ−ｔｔｅｒｉ）誌、第１６巻、第９号、
第３４２頁から第３４３頁にパ報告された伊賀氏らによ
る化学エツチング共振器面を用いたＱｉＩｎＡｓＰ／Ｉ
ｎＰレーザ・受光素子の光集積化素子がある。これは通
常の絶縁膜ストライプレーザの曲刃の共振器面を化学エ
ツチングによって形成し、このエツチング共振器面に相
対した面をフォトダイオードの受光面としてお〉、化学
エツチングによって形成されたレーザ共振器面からの光
出力をモニタすべくフォトダイオードが配置され死生導
体レーザ・フォトダイオード集積化素子である。この集
積化素子の絶縁属ストライプレーザに正のバイアスをか
けて電流を流し、フォトダイオードに外部抵抗を介して
負のバイアスをかけることによ〕、レーザ光をモニタす
ることができる。
しかしながら、この例ではレーザ共振軸上に受光素子を
配置しているため、レーザ共振器面形成のために通常の
へき闘技術を使うことができず、化学エツチング法を用
いてお夛、それによってレーザ自身の発振しきい値があ
がってしまうとか、製作が容易でなく歩留）が悪い等の
欠点があった。
配置しているため、レーザ共振器面形成のために通常の
へき闘技術を使うことができず、化学エツチング法を用
いてお夛、それによってレーザ自身の発振しきい値があ
がってしまうとか、製作が容易でなく歩留）が悪い等の
欠点があった。
本発明の目的は、これらの欠点を克服すべく、ＰＮ接合
屋フォトダイオードをレーザ共振軸に対して、その横側
に配置することによって通常のへき闘技術を用いること
を可能とし、高性能な壊め込みへテロ構造半導体レーザ
とＰＮ接合屋フォトダイオードとを同一基板上に集積化
した埋め込みへテロ構造Ｍ＆導体レーザ・フォトダイオ
ード元集積化素子を提供することにある。
屋フォトダイオードをレーザ共振軸に対して、その横側
に配置することによって通常のへき闘技術を用いること
を可能とし、高性能な壊め込みへテロ構造半導体レーザ
とＰＮ接合屋フォトダイオードとを同一基板上に集積化
した埋め込みへテロ構造Ｍ＆導体レーザ・フォトダイオ
ード元集積化素子を提供することにある。
本発明によれば、活性層の周囲がよシエネルギーギャッ
プが大きく、屈折率が小さい半導体材料でおおわれ丸環
め込＋ヘテー構造半導体レーザとＰＮｉｉｅ屋フォトダ
イオードとが同−半導体基板上に集積化された埋め込み
ヘテク構造牛導体レーザ・フォトダイオード元集積化素
子において、前記フォトダイオードのキャリア発生領域
が前記埋め込みへテロ構造半導体レーザの活性層よシも
エネルギーギャップの大きくない半導体材料からな〉、
前記フォトダイオードが第１導電屋半導体基板表面とほ
ぼ平行な平面上に、かつ前記埋め込みヘテ１構造半導体
レーザのＶ−ザ共振軸に対して画直な方向の少なくとも
曲刃の側に形成され、前記埋め込みへテロ構造半導体レ
ーザと前記フォトダイオードとの中間部分が前記第１導
電型牛導体基板側から、第２導電型電流ブロック層、第
１導電屋電流ブロツク層、第２導電型埋め込み層が順次
積層されている半導体多層膜を含み、その中間部分の一
部が素子表面側から前記第２導電型埋め込み層をつきぬ
けるまで絶縁層化されていることを特徴とする埋め込み
へテロ構造半導体レーザ・フォトダイオード元集積化素
子が得られる。
プが大きく、屈折率が小さい半導体材料でおおわれ丸環
め込＋ヘテー構造半導体レーザとＰＮｉｉｅ屋フォトダ
イオードとが同−半導体基板上に集積化された埋め込み
ヘテク構造牛導体レーザ・フォトダイオード元集積化素
子において、前記フォトダイオードのキャリア発生領域
が前記埋め込みへテロ構造半導体レーザの活性層よシも
エネルギーギャップの大きくない半導体材料からな〉、
前記フォトダイオードが第１導電屋半導体基板表面とほ
ぼ平行な平面上に、かつ前記埋め込みヘテ１構造半導体
レーザのＶ−ザ共振軸に対して画直な方向の少なくとも
曲刃の側に形成され、前記埋め込みへテロ構造半導体レ
ーザと前記フォトダイオードとの中間部分が前記第１導
電型牛導体基板側から、第２導電型電流ブロック層、第
１導電屋電流ブロツク層、第２導電型埋め込み層が順次
積層されている半導体多層膜を含み、その中間部分の一
部が素子表面側から前記第２導電型埋め込み層をつきぬ
けるまで絶縁層化されていることを特徴とする埋め込み
へテロ構造半導体レーザ・フォトダイオード元集積化素
子が得られる。
実Ｊ１１Ｉ９１を述べる前に本発明による素子の動作原
理を説明する。
理を説明する。
通常埋め込みへテロ構造半導体レーザ（以下ＢＨ−ＬＤ
と略す、）ではレーザ共振軸にそった側面の平坦度がい
くらか悪いため、この面で元が散乱を受けて放射される
。このことは通常のＢＨ−ＬＤにおいては発元適視野儂
に悪影響を及ぼしているが、これを利用すれば、このＢ
Ｈ−ＬＤの横にＰＮ［金型フォトダイオード（以下ＦＤ
と略す、）を配置することによって、レーザ光をモニタ
ーすることができる。不発明によればこのＢＨ−ＬＤに
特有な性質を利用して散乱された元を検出すべく、同−
半導体基板上にレーザ光の光放射方向に対してその横側
にＦＤが自動的に形成され九ＢＨ−ＬＤ／ＦＤ元集積化
素子が得られ、その際本発明の構成によればレーザ共振
器の形成に従来と同じへき開法が使えるのでＢＨ−ＬＤ
の性能を損なうことなく、製作歩留〉もよい。
と略す、）ではレーザ共振軸にそった側面の平坦度がい
くらか悪いため、この面で元が散乱を受けて放射される
。このことは通常のＢＨ−ＬＤにおいては発元適視野儂
に悪影響を及ぼしているが、これを利用すれば、このＢ
Ｈ−ＬＤの横にＰＮ［金型フォトダイオード（以下ＦＤ
と略す、）を配置することによって、レーザ光をモニタ
ーすることができる。不発明によればこのＢＨ−ＬＤに
特有な性質を利用して散乱された元を検出すべく、同−
半導体基板上にレーザ光の光放射方向に対してその横側
にＦＤが自動的に形成され九ＢＨ−ＬＤ／ＦＤ元集積化
素子が得られ、その際本発明の構成によればレーザ共振
器の形成に従来と同じへき開法が使えるのでＢＨ−ＬＤ
の性能を損なうことなく、製作歩留〉もよい。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施的の製造方法を示すための素子
断面図である。ｉず第１図（１）において（１００）ｎ
−Ｉ（ＩＦ基板１０１上に＜０１１＞方向に平行に幅３
ｊｆＦｌ、間隔１００ｊ渭の２本の平行なストライプを
もつエツチングフォトマスクを通常の７オトレジストの
手法によって形成した後、ＨＣＣＨ，０−４： １とし
た混合エツチング液を用すて２〜２５μｍの深さまでエ
ツチングすることによりＢＨ−ＬＤ用メサストライプ１
０２ とＦＤ用メサストライプ１０３を形成する。次に
第１図（２）において結晶成長を行なう。（１００）ｎ
−ＩｎＰ基板上にｎ−ＩｎＰバッファ層１０４をΔＴｍ
１Ｑ℃にとりたスーパークーリングＩｎＰ溶液を用いて
厚さ約α３μｍだけ全体にわたって積層させ、次にＢＨ
−ＬＤの活性層、およびＦＤのキャリア発生層となるノ
ンドープＩｎＧａＡｓＰｌ１１０５をこんどは二相溶液
を用いて、メサ上部および平坦部のみに、すなわちメサ
側面部のみを除いてメサ上部厚さα２μｍ＠度積層させ
る。つづいてｐ−ＩｎＰ電流ブロック層１０６をローＩ
ｎＰバッファ層１０４と同様にΔＴ■１０℃にとったス
ーパークーりング溶液を周込てメサ全体をおおうように
平坦部厚さで約α５μｍ成長させ、次いでｎ−ＩｎＰ電
流ブロック層１０７をメサ上部のみを除いて平坦部厚さ
で約α５μ肩となるように積層させる。このようにメサ
上部のみを除いて成長させることはしこみであるＩｎＰ
多結晶がＩａＰ成長溶液中に浮いている二相溶液法を用
することによって可能である。さら１ｃｐ−ＩｎＰ置め
込み層１０８． ｎ−ＩｎＱａ人易Ｐ＠１ｉ１１ｘｏｓ
をそれぞれ２１１ｍ、Ｑ、ＢｆｉＷ＠。
断面図である。ｉず第１図（１）において（１００）ｎ
−Ｉ（ＩＦ基板１０１上に＜０１１＞方向に平行に幅３
ｊｆＦｌ、間隔１００ｊ渭の２本の平行なストライプを
もつエツチングフォトマスクを通常の７オトレジストの
手法によって形成した後、ＨＣＣＨ，０−４： １とし
た混合エツチング液を用すて２〜２５μｍの深さまでエ
ツチングすることによりＢＨ−ＬＤ用メサストライプ１
０２ とＦＤ用メサストライプ１０３を形成する。次に
第１図（２）において結晶成長を行なう。（１００）ｎ
−ＩｎＰ基板上にｎ−ＩｎＰバッファ層１０４をΔＴｍ
１Ｑ℃にとりたスーパークーリングＩｎＰ溶液を用いて
厚さ約α３μｍだけ全体にわたって積層させ、次にＢＨ
−ＬＤの活性層、およびＦＤのキャリア発生層となるノ
ンドープＩｎＧａＡｓＰｌ１１０５をこんどは二相溶液
を用いて、メサ上部および平坦部のみに、すなわちメサ
側面部のみを除いてメサ上部厚さα２μｍ＠度積層させ
る。つづいてｐ−ＩｎＰ電流ブロック層１０６をローＩ
ｎＰバッファ層１０４と同様にΔＴ■１０℃にとったス
ーパークーりング溶液を周込てメサ全体をおおうように
平坦部厚さで約α５μｍ成長させ、次いでｎ−ＩｎＰ電
流ブロック層１０７をメサ上部のみを除いて平坦部厚さ
で約α５μ肩となるように積層させる。このようにメサ
上部のみを除いて成長させることはしこみであるＩｎＰ
多結晶がＩａＰ成長溶液中に浮いている二相溶液法を用
することによって可能である。さら１ｃｐ−ＩｎＰ置め
込み層１０８． ｎ−ＩｎＱａ人易Ｐ＠１ｉ１１ｘｏｓ
をそれぞれ２１１ｍ、Ｑ、ＢｆｉＷ＠。
ずつ順次、全体にわたって連続して成長させ、結晶成長
を終える。次に第１図（３）において２つのメサ１０２
，１０３の上部にｐ形不純物であるＺｎをメサストライ
プにそって幅４μｍ、深″：！１２μｍ程度選択拡散す
ることにより、ＢＨ−ＬＤ用Ｎｎ拡散層１１０． Ｐ
Ｄ用Ｚｎ拡散層１１１ を形成し丸後、プロトンを２つ
のメサの中央部のみ幅４０ｓ町深さ５ｊＩｖｎのストラ
イプ状に照射することによｐ１絶縁性結晶となるプロト
ン注入層１１２を形成する。最後に第３図（４）におい
てプロトン注入層１１２直上部に幅６０５ｍ０８１０ｓ
ｘト２イブ１１Ｂを形成し、エピタキシャル成長層側に
ＡｕＺｎ電極を蒸着し、一部５ＩＯｓストライプ１１３
上の幅３０１４ｍの部分をフォトレジスト手法によｐＡ
ｕＺｎ膜をストライプ状にぬいたあと、熱処理・合金化
して電気的に絶縁されたＢＨ−ＬＤ用ｐ形オー＜ツク性
電極１１４．ＦＤ用ｐ形オー電ツク性電極１１５を形成
する。つぎに基板側を研磨して全体の厚さを１００声ｍ
ｌ！度にし九俵Ａｕｔｏ合金を蒸着、熱処理して、基板
側にｎ形オー（ツク性電極１１６を形成する０以上の工
程をへ九後、ウェファからチップに切ｊｌ出してＢＨ−
ＬＤ／ＰＤ元集積化素子が得られた。
を終える。次に第１図（３）において２つのメサ１０２
，１０３の上部にｐ形不純物であるＺｎをメサストライ
プにそって幅４μｍ、深″：！１２μｍ程度選択拡散す
ることにより、ＢＨ−ＬＤ用Ｎｎ拡散層１１０． Ｐ
Ｄ用Ｚｎ拡散層１１１ を形成し丸後、プロトンを２つ
のメサの中央部のみ幅４０ｓ町深さ５ｊＩｖｎのストラ
イプ状に照射することによｐ１絶縁性結晶となるプロト
ン注入層１１２を形成する。最後に第３図（４）におい
てプロトン注入層１１２直上部に幅６０５ｍ０８１０ｓ
ｘト２イブ１１Ｂを形成し、エピタキシャル成長層側に
ＡｕＺｎ電極を蒸着し、一部５ＩＯｓストライプ１１３
上の幅３０１４ｍの部分をフォトレジスト手法によｐＡ
ｕＺｎ膜をストライプ状にぬいたあと、熱処理・合金化
して電気的に絶縁されたＢＨ−ＬＤ用ｐ形オー＜ツク性
電極１１４．ＦＤ用ｐ形オー電ツク性電極１１５を形成
する。つぎに基板側を研磨して全体の厚さを１００声ｍ
ｌ！度にし九俵Ａｕｔｏ合金を蒸着、熱処理して、基板
側にｎ形オー（ツク性電極１１６を形成する０以上の工
程をへ九後、ウェファからチップに切ｊｌ出してＢＨ−
ＬＤ／ＰＤ元集積化素子が得られた。
ここでは化学エツチング法によらない、通常のへき闘技
術が使えるためＢＨ−ＬＤ１１７の発振しきい値電流が
上昇した）、歩留）が悪くなるということがなく、シか
もＢＨ−ＬＤ１１７に対してレーザ共振軸の横倒に自動
的にＦＤｌｌｇが形成され、高性能ＢＨ−ＬＤの性能を
なんら損うことなく、モニタ用ＰＤ１１８を同−半導体
基板上に集積化で１１九。
術が使えるためＢＨ−ＬＤ１１７の発振しきい値電流が
上昇した）、歩留）が悪くなるということがなく、シか
もＢＨ−ＬＤ１１７に対してレーザ共振軸の横倒に自動
的にＦＤｌｌｇが形成され、高性能ＢＨ−ＬＤの性能を
なんら損うことなく、モニタ用ＰＤ１１８を同−半導体
基板上に集積化で１１九。
第２図は本発明による前記実施例の斜視図である。ＢＨ
−Ｌｎ２Ｏ３のレーザ共振軸に対して横側にＢＨ−ＬＤ
の活性層と同じ半導体材料でてき九キャリア発生領域を
もつＰＤ２０！が配置され、これら２つの半導体素子が
２つのメサの中間にあるプロトン照射絶縁層２０３と２
つの人ｕＺａ オーイック性電極２０５，２０６を絶
縁する５１０３ストライプ２０４によって電気的に絶縁
されている。
−Ｌｎ２Ｏ３のレーザ共振軸に対して横側にＢＨ−ＬＤ
の活性層と同じ半導体材料でてき九キャリア発生領域を
もつＰＤ２０！が配置され、これら２つの半導体素子が
２つのメサの中間にあるプロトン照射絶縁層２０３と２
つの人ｕＺａ オーイック性電極２０５，２０６を絶
縁する５１０３ストライプ２０４によって電気的に絶縁
されている。
ＢＨ−Ｌｎ２Ｏ３の側面から散乱されたレーザ光をＰＤ
２０２によ〉有効にモニタするためにＰＤ２０２用のオ
ーζツク性電極２０６は共通電極２０７に対して負の電
圧を印加する必要があるが、このときプロトン照射絶縁
層２０３があるの＋、ＢＨ−ＬＤ用のオーζツク性電極
２０５からＰＤ２０２用のオーイック性電極２０６へ電
流が流れることはなく、ＢＨ−Ｌｎ２Ｏ３の動作を妨げ
ることはない。
２０２によ〉有効にモニタするためにＰＤ２０２用のオ
ーζツク性電極２０６は共通電極２０７に対して負の電
圧を印加する必要があるが、このときプロトン照射絶縁
層２０３があるの＋、ＢＨ−ＬＤ用のオーζツク性電極
２０５からＰＤ２０２用のオーイック性電極２０６へ電
流が流れることはなく、ＢＨ−Ｌｎ２Ｏ３の動作を妨げ
ることはない。
なお上記実ｊＩ例においてはｎ形電流ブロック層として
ｎ−ＩｎＰ層を用いたがＢＨ−ＬＤの活性層よ〉もエネ
ルギーギャップの大きな、すなわち活性層Ｉｎ１＋ｚＧ
ａｘＡｓ１−ｙＰｙ（０＜ｘ＜１．Ｏくｙ＜１）に対し
て０≦ｘ’（ｘ、 ｙ（ｙ’（ｌを満たすようなｎ−Ｉ
ｎ １−ｒＧａｘ’Ａｓ １−ｙＰｆ 層を用ｉれば、
仁のｎ−Ｉｎ １ ＋ ｘＩＧａｘ’Ａｓ １−ｙＰｙ
電流プＯッ１層は電流ブロックの役割〉と同時に元ガイ
ド層の役割〉もはたし、ＢＨ−ＬＤ側面からの散乱光は
この元ガイド層によ〕さらに効率よ（ＰＤに入射される
。
ｎ−ＩｎＰ層を用いたがＢＨ−ＬＤの活性層よ〉もエネ
ルギーギャップの大きな、すなわち活性層Ｉｎ１＋ｚＧ
ａｘＡｓ１−ｙＰｙ（０＜ｘ＜１．Ｏくｙ＜１）に対し
て０≦ｘ’（ｘ、 ｙ（ｙ’（ｌを満たすようなｎ−Ｉ
ｎ １−ｒＧａｘ’Ａｓ １−ｙＰｆ 層を用ｉれば、
仁のｎ−Ｉｎ １ ＋ ｘＩＧａｘ’Ａｓ １−ｙＰｙ
電流プＯッ１層は電流ブロックの役割〉と同時に元ガイ
ド層の役割〉もはたし、ＢＨ−ＬＤ側面からの散乱光は
この元ガイド層によ〕さらに効率よ（ＰＤに入射される
。
またＢＨ−ＬＤのメサストライプの一部に１〜２μｍ程
度の小さな突起を設けておけば散乱されるレーザ元はよ
〉強くなシ、よ〉大きなモニタ出力が取〉出せることに
なる。さらに上記の実施例では、ＢＨ−ＬＤ、ＦＤとし
てＩｎＰ基板上に１回のＬＰＢ成長で活性層およびその
周囲の層を形成する１回埋め込み型の構造を用いたが、
本発明はこれらに限定されることなく、あらかじめ活性
層が形成されているメサを２回目のＬＰＦＩ成長で埋め
込む２回成長による埋め込み構造も有効に採用できるこ
とは言う、セでもない。
度の小さな突起を設けておけば散乱されるレーザ元はよ
〉強くなシ、よ〉大きなモニタ出力が取〉出せることに
なる。さらに上記の実施例では、ＢＨ−ＬＤ、ＦＤとし
てＩｎＰ基板上に１回のＬＰＢ成長で活性層およびその
周囲の層を形成する１回埋め込み型の構造を用いたが、
本発明はこれらに限定されることなく、あらかじめ活性
層が形成されているメサを２回目のＬＰＦＩ成長で埋め
込む２回成長による埋め込み構造も有効に採用できるこ
とは言う、セでもない。
本発明においては、Ｖ−ず共振器形成に際しては通常の
へき闘技術を用いることができ、レーザ特性になんら悪
影響を与えずに、レーザ光出力モニタ用ＰＤと高性能な
りＨ−ＬＤとが自動的に同−半導体基板上に集積化され
た埋め込みへテロ構造半導体レーザ・フォトダイオード
光集積化素子を提供している。
へき闘技術を用いることができ、レーザ特性になんら悪
影響を与えずに、レーザ光出力モニタ用ＰＤと高性能な
りＨ−ＬＤとが自動的に同−半導体基板上に集積化され
た埋め込みへテロ構造半導体レーザ・フォトダイオード
光集積化素子を提供している。
なお上述の夷Ｍ列では、プロトン照射によりＢＨ−ＬＤ
とＰＤの間に絶縁層を形成したが、絶縁層の形成はこの
方法に限ることはなく、イオン打ち込み等の方法を用い
ても良い、また、ＰＤ用のメサストライプの幅は、ＢＨ
−ＬＤ用のメサストライプの幅と同じである必要はなく
、やや広くすることによ〕、受光効率を向上させること
が可能である。
とＰＤの間に絶縁層を形成したが、絶縁層の形成はこの
方法に限ることはなく、イオン打ち込み等の方法を用い
ても良い、また、ＰＤ用のメサストライプの幅は、ＢＨ
−ＬＤ用のメサストライプの幅と同じである必要はなく
、やや広くすることによ〕、受光効率を向上させること
が可能である。
第１図は本発明の一実ＭＦＩの製造方法を示すための素
子断面図、第２図線本発明による埋め込みへテロ構造半
導体レーザ・フォトダイオード光集積化素子の斜視図で
ある。 図中、１０１・・・・・・ａ−ＩｎＰ基板、１ｏ２・・
・・・・ＢＨ−ＬＤ用メサストライプ、１０３・・・・
・・ＦＤ用メサストライプ、１０４・・・・・・ｎ−Ｉ
ｎＰバッファ層、１０５ ”” ＩｎＱａＡ＠Ｐ活性層
、ＩＯ２・旧・・ｐ−ＩｎＰ電流電流クロッ２層０７・
・・・・・ｎ−ＩｎＰ電流電流クロッ２層０８・・・・
・・ｐ−ＩａＰ埋め込み１．１０９・・・−−°ｎ−Ｉ
ａＱａＡｓＰ電極層、１１０．１１１ ＝Ｚ ｎ拡散層
、１１２・・・・・・プロ）ｙ注入層、１１３・・・・
・・Ｓ凰Ｏ，ストライプ、１１４，１１５・・Ｉｐ形オ
ー（ツク性電極、１１６・・・・・・ｎ形オーンツク性
電極、１１７、２０１−−・−・ＢＨ−ＬＤ、 １１８
．２０２−・−ＰＤ、２０３・・・用プμトン照射絶縁
層である。
子断面図、第２図線本発明による埋め込みへテロ構造半
導体レーザ・フォトダイオード光集積化素子の斜視図で
ある。 図中、１０１・・・・・・ａ−ＩｎＰ基板、１ｏ２・・
・・・・ＢＨ−ＬＤ用メサストライプ、１０３・・・・
・・ＦＤ用メサストライプ、１０４・・・・・・ｎ−Ｉ
ｎＰバッファ層、１０５ ”” ＩｎＱａＡ＠Ｐ活性層
、ＩＯ２・旧・・ｐ−ＩｎＰ電流電流クロッ２層０７・
・・・・・ｎ−ＩｎＰ電流電流クロッ２層０８・・・・
・・ｐ−ＩａＰ埋め込み１．１０９・・・−−°ｎ−Ｉ
ａＱａＡｓＰ電極層、１１０．１１１ ＝Ｚ ｎ拡散層
、１１２・・・・・・プロ）ｙ注入層、１１３・・・・
・・Ｓ凰Ｏ，ストライプ、１１４，１１５・・Ｉｐ形オ
ー（ツク性電極、１１６・・・・・・ｎ形オーンツク性
電極、１１７、２０１−−・−・ＢＨ−ＬＤ、 １１８
．２０２−・−ＰＤ、２０３・・・用プμトン照射絶縁
層である。
Claims (1)
- 活性層の周囲がよ）エネルギーギャップが大きく、屈折
率が小さい半導体材料でおおわれた埋め込みへテロ構造
半導体レーザとＰＮＷ！合型７オトダイオードとが同一
半導体基板上に集積化された埋め込みへテロ構造半導体
レーザ・フォトダイオード元集積化素子において、前記
フォトダイオードのキャリア発生領域が前記埋め込みへ
テロ構造半導体レーザの活性層よりもエネルギーギャッ
プの大きくない半導体材料からな〉、前記フォトダイオ
ードが第１導電型半導体基板表面とほぼ平行な平面上に
、かつ前記埋め込みへテロ構造半導体レーザのレーザ共
振軸に対して垂直な方向の少なくとも曲刃の側に形成さ
れ、前記埋め込みへテロ構造半導体Ｖ−ずと前記フォト
ダイオードとの中間部分が前記第１導電濯半導体基板側
から、第２導電型電流ブロック層、第１導電型電流ブロ
ック層、第２導電ＷｉＩｉめ込み層が順次積層されてい
る半導体多層膜を含み、その中間部分の一部が素子表面
側から前記第２導電型埋め込み層をつきぬけるまで絶縁
層化されていることを特徴とする埋め込ミへテロ構造半
導体レーザ・フォトダイオード元集積化素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169487A JPS5871676A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169487A JPS5871676A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871676A true JPS5871676A (ja) | 1983-04-28 |
| JPS6342874B2 JPS6342874B2 (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=15887435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56169487A Granted JPS5871676A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871676A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0709940A3 (ja) * | 1994-10-31 | 1996-06-12 | Hewlett Packard Co | |
| JP2015518280A (ja) * | 2012-04-23 | 2015-06-25 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 端面放射型の半導体ボディを備えている半導体レーザ光源 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214393A (en) * | 1975-07-16 | 1977-02-03 | Post Office | Laser and optical detector |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP56169487A patent/JPS5871676A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214393A (en) * | 1975-07-16 | 1977-02-03 | Post Office | Laser and optical detector |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0709940A3 (ja) * | 1994-10-31 | 1996-06-12 | Hewlett Packard Co | |
| US5838708A (en) * | 1994-10-31 | 1998-11-17 | Hewlett-Packard Company | Integration of surface emitting laser and photodiode for monitoring power output of surface emitting laser |
| JP2015518280A (ja) * | 2012-04-23 | 2015-06-25 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 端面放射型の半導体ボディを備えている半導体レーザ光源 |
| US9385507B2 (en) | 2012-04-23 | 2016-07-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor laser light source having an edge-emitting semiconductor body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6342874B2 (ja) | 1988-08-25 |
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