JPS59119882A - 分布帰還型半導体レ−ザ - Google Patents
分布帰還型半導体レ−ザInfo
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- JPS59119882A JPS59119882A JP22835982A JP22835982A JPS59119882A JP S59119882 A JPS59119882 A JP S59119882A JP 22835982 A JP22835982 A JP 22835982A JP 22835982 A JP22835982 A JP 22835982A JP S59119882 A JPS59119882 A JP S59119882A
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- Japan
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- layer
- semiconductor laser
- ingaasp
- periodic
- junction
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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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/1228—DFB lasers with a complex coupled grating, e.g. gain or loss coupling
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (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
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は剪開面等よりなる一対の共振器を有することな
く、共振器としての反射機能が光放射方向に平行な方向
に一定の規則的間隔をもって幾何学的に分布して設けら
れた分布帰還型半導体レーザに関する。特に、上記の幾
何学的に分布して設けられた反射機能が、半導体レーザ
を構成する各層の界面に設けられた周期的凹凸によって
実現された、屈折率の周期的な変化に依任してなる分布
帰還型半導体レーザの光帰還量を増加してしきい値電流
を低減し、かつ、横方向のキャリヤ閉じ込め効果を増大
する改良に関する。
く、共振器としての反射機能が光放射方向に平行な方向
に一定の規則的間隔をもって幾何学的に分布して設けら
れた分布帰還型半導体レーザに関する。特に、上記の幾
何学的に分布して設けられた反射機能が、半導体レーザ
を構成する各層の界面に設けられた周期的凹凸によって
実現された、屈折率の周期的な変化に依任してなる分布
帰還型半導体レーザの光帰還量を増加してしきい値電流
を低減し、かつ、横方向のキャリヤ閉じ込め効果を増大
する改良に関する。
（２）技術の背景
半導体レーザには、臂開面等によって実現される一対の
反射鏡等により実現される共振器を有する、いわゆる、
ファブリ・ペロー型半導体レーザの他に、反射機能が光
の放射方向に平行な方向に幾何学的に分布して設けられ
た分布帰還型半導体レーザがある。分布帰還（Ｄ Ｆ
Ｂ）型半導体レーザ、分布ブラッグ反射（ｆ） Ｂ Ｒ
）型半導体レーザ等と呼ばれるものである。この反射機
能は、（イ）屈折率の差、または、（ロ）利得の変化を
利用して実現しつるが、いずれにせよ、発生するレーザ
光の周波数と一定の数量関係を有する周期的間隔をもっ
て光放射方向に平行な方向に設けられる。
反射鏡等により実現される共振器を有する、いわゆる、
ファブリ・ペロー型半導体レーザの他に、反射機能が光
の放射方向に平行な方向に幾何学的に分布して設けられ
た分布帰還型半導体レーザがある。分布帰還（Ｄ Ｆ
Ｂ）型半導体レーザ、分布ブラッグ反射（ｆ） Ｂ Ｒ
）型半導体レーザ等と呼ばれるものである。この反射機
能は、（イ）屈折率の差、または、（ロ）利得の変化を
利用して実現しつるが、いずれにせよ、発生するレーザ
光の周波数と一定の数量関係を有する周期的間隔をもっ
て光放射方向に平行な方向に設けられる。
この場合、帰還量を増大するためには、反射機能を実現
する周期的凹凸の層数が複数であることが望ましいこと
は明らかである。又、半導体レーザを光通信系に使用す
る場合、単一モードであることが望ましいので光・キャ
リヤの横方向の閉じ込め効果を発揮する手段が設けられ
ていることは望ましい。
する周期的凹凸の層数が複数であることが望ましいこと
は明らかである。又、半導体レーザを光通信系に使用す
る場合、単一モードであることが望ましいので光・キャ
リヤの横方向の閉じ込め効果を発揮する手段が設けられ
ていることは望ましい。
本発明はこの反射機能を、半導体レーザを構成する各層
の界面に設けられた周期的凹凸をもって実現した分布帰
還型半導体レーザにｎｐ接合を設けることにより横方向
キャリヤ閉じ込め効果を増大した改良である。
の界面に設けられた周期的凹凸をもって実現した分布帰
還型半導体レーザにｎｐ接合を設けることにより横方向
キャリヤ閉じ込め効果を増大した改良である。
（３）従来技術と問題点
従来技術における、周期的凹凸を有する分布帰還型レー
ザにあっては、活性層に接して少な（とも一層の導波層
が設けられ、この活性層及び導波層を挟んで一対の閉じ
込め層が設けられており、周期的凹凸は一方の閉じ込め
層とこれと対接する導波層との界面に設けられていた。
ザにあっては、活性層に接して少な（とも一層の導波層
が設けられ、この活性層及び導波層を挟んで一対の閉じ
込め層が設けられており、周期的凹凸は一方の閉じ込め
層とこれと対接する導波層との界面に設けられていた。
上記のとおり、この周期的凹凸は光強度の大きな領域す
なわち活性層と導波層との界面に設けられることが有利
であるにかかわらず、光強度は多少弱い導波層と閉じ込
め層との界面に設けられた理由は、この界面に周期的凹
凸を設ける工程においてこの界面近傍に結晶欠陥を発生
することを避けるためである。
なわち活性層と導波層との界面に設けられることが有利
であるにかかわらず、光強度は多少弱い導波層と閉じ込
め層との界面に設けられた理由は、この界面に周期的凹
凸を設ける工程においてこの界面近傍に結晶欠陥を発生
することを避けるためである。
又、上記のとおり、周期的凹凸の層数は複数の方が有利
であるにもかかわらず、従来技術にお２いて１層しか設
けていなかった理由は、複数の周期的凹凸の位相を正確
に一致させることが容易ではな（、この位相が不一致の
場合は層数を複数にする利益がないからである。
であるにもかかわらず、従来技術にお２いて１層しか設
けていなかった理由は、複数の周期的凹凸の位相を正確
に一致させることが容易ではな（、この位相が不一致の
場合は層数を複数にする利益がないからである。
したがって、活性層に結晶欠陥を発生することなく、活
性層を囲む領域に多数の周期的凹凸を形成することがで
き、しかも、各周期的凹凸相互間の位相を正確に一致す
ることができれば、光帰還量を増大することができ、し
きい値電流を低下することができる等の利益を実現でき
るはずである。
性層を囲む領域に多数の周期的凹凸を形成することがで
き、しかも、各周期的凹凸相互間の位相を正確に一致す
ることができれば、光帰還量を増大することができ、し
きい値電流を低下することができる等の利益を実現でき
るはずである。
本発明の発明者は、この考えにもとづき、上記の周期的
凹凸の層数が複数である半導体レーザを完成した。ただ
、この半導体レーザにあっては、ｎｐ接合を形成するこ
とが容易でなく、キャリヤ横方向閉じ込め効果を欠（た
め、改良の余地を残すものであった。
凹凸の層数が複数である半導体レーザを完成した。ただ
、この半導体レーザにあっては、ｎｐ接合を形成するこ
とが容易でなく、キャリヤ横方向閉じ込め効果を欠（た
め、改良の余地を残すものであった。
（４）発明の目的
本発明の目的は、この要請を実現したものであり、周期
的凹凸を有する分布帰還型レーザレーザにおいて光帰還
量が増大されしきい値電流が低減され、かつ、発光強度
が太き（、単一モードとなし易い分布帰還型半纏体レー
ザを提供することにある。
的凹凸を有する分布帰還型レーザレーザにおいて光帰還
量が増大されしきい値電流が低減され、かつ、発光強度
が太き（、単一モードとなし易い分布帰還型半纏体レー
ザを提供することにある。
（５）発明の構成
上記の目的は、活性層の上部及び（又は〕下部に少なく
とも１層の導波層を有し、該活性層及び導波層を挟んで
閉じ込め層を有し、ストライプに対応しない領域におい
ては、前記各層間の界面のいずれかの少なくとも２つの
界面に周波数・位相トモ相互に同一の周期的凹凸を有し
、ストライプに対応する領域においては、前記下層導波
層と前記下層閉じ込め層との界面に前記周期的凹凸と周
波数・位相とも同一の周期的凹凸を有し、ストライプに
対応しない領域においては発光電流の方向に対し逆方向
となるｐｎ接合を有することを特徴とすることにより達
成される。
とも１層の導波層を有し、該活性層及び導波層を挟んで
閉じ込め層を有し、ストライプに対応しない領域におい
ては、前記各層間の界面のいずれかの少なくとも２つの
界面に周波数・位相トモ相互に同一の周期的凹凸を有し
、ストライプに対応する領域においては、前記下層導波
層と前記下層閉じ込め層との界面に前記周期的凹凸と周
波数・位相とも同一の周期的凹凸を有し、ストライプに
対応しない領域においては発光電流の方向に対し逆方向
となるｐｎ接合を有することを特徴とすることにより達
成される。
本発明の発明者は、従来技術において一般に使用されて
いだ液相成長法に代えて有機金属気相成長法（以下ＭＯ
ＣＶＤ法という。）を主として使用することとし、まず
任意の成長法をもって、、下層の閉じ込め層を形成した
後、その全面に公知の手法をもって周期的凹凸を形成し
、その上にＭＯＣＶＤ法を使用して少な（とも１層の下
層導波層と活性層と少なくとも１層の上層導波層と閉じ
込め層を形成した後、これらの積層体の光放射方向に沿
うストライプブに対応する領域を下層閉じ込め層に達す
るまでエツチングしてストライプ状開口を形成し、この
ストライプ状開口を有する上記の積層体上に任意の成長
法をもって少な（とも１層の下層導波層と活性層と少な
（とも１層の上層導波層と上層閉じ込め層と所望により
コンタクト層を形成すれば、周期的凹凸はストライプに
対応する領域では下層導波層と下層閉じ込め層との界面
に形成され、一方スドライブに対応しない領域では上記
の各層間の界面に少なくとも２個形成され、しかも各々
の周期的凹凸は、周波数・位相とも相互に完全に一致し
ており、帰還量の増大、しきい値電流の低減に極めて効
果的であり、加つるに、ストライプに対応しない領域、
すなわち、ストライプを挾む左右両側の領域には、発光
電流の方向に対し逆方向となるｐｎ接合が実現されて分
布帰還型半導体レーザの横方向キャリヤ閉じ込め効果が
増大されることを実験的に確認して本発明を完成した。
いだ液相成長法に代えて有機金属気相成長法（以下ＭＯ
ＣＶＤ法という。）を主として使用することとし、まず
任意の成長法をもって、、下層の閉じ込め層を形成した
後、その全面に公知の手法をもって周期的凹凸を形成し
、その上にＭＯＣＶＤ法を使用して少な（とも１層の下
層導波層と活性層と少なくとも１層の上層導波層と閉じ
込め層を形成した後、これらの積層体の光放射方向に沿
うストライプブに対応する領域を下層閉じ込め層に達す
るまでエツチングしてストライプ状開口を形成し、この
ストライプ状開口を有する上記の積層体上に任意の成長
法をもって少な（とも１層の下層導波層と活性層と少な
（とも１層の上層導波層と上層閉じ込め層と所望により
コンタクト層を形成すれば、周期的凹凸はストライプに
対応する領域では下層導波層と下層閉じ込め層との界面
に形成され、一方スドライブに対応しない領域では上記
の各層間の界面に少なくとも２個形成され、しかも各々
の周期的凹凸は、周波数・位相とも相互に完全に一致し
ており、帰還量の増大、しきい値電流の低減に極めて効
果的であり、加つるに、ストライプに対応しない領域、
すなわち、ストライプを挾む左右両側の領域には、発光
電流の方向に対し逆方向となるｐｎ接合が実現されて分
布帰還型半導体レーザの横方向キャリヤ閉じ込め効果が
増大されることを実験的に確認して本発明を完成した。
（６）発明の実施例
以下図面を参照しつつ、本発明の一実施例に係る分布帰
還型半導体レーザについて説明し、本発明の構成と特有
の効果とを明らかにする。
還型半導体レーザについて説明し、本発明の構成と特有
の効果とを明らかにする。
−例として、基礎吸収端波長が１．３〔μ＋ｎ〕である
インジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）を活性
層とし、基礎吸収端波長が１．１５（μｔｏ）であるイ
ンジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ） ヲ上下
０）導波層とし、インジウムリン（ＩｎＰ）を閉じ込め
層とする分布帰還型（ＤＦＢ型）半導体レーザの製造工
程について述べる。
インジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）を活性
層とし、基礎吸収端波長が１．１５（μｔｏ）であるイ
ンジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ） ヲ上下
０）導波層とし、インジウムリン（ＩｎＰ）を閉じ込め
層とする分布帰還型（ＤＦＢ型）半導体レーザの製造工
程について述べる。
第１図参照
ｎ型不純物を１０１８（ｃａｎ ” ］程度含むｎ型イ
ンジウムリン（ｎＩｎＰ）よりなる基板１の全面にレジ
スト（例えばＡＺ）を厚さ０．０５［μｍ口］程度に塗
布してレジスト膜を形成し、ヘリウム（Ｈｅ）−カドミ
；ラム（Ｃｄ）レーザを光源とする三光束干渉露光法を
使用して、約０．１９［μ＋ｎ］のピッチを有する干渉
縞を形成させてこの干渉縞のパターンに露光し、レジス
トを現像して光放射方向に対し直交する方向の複数個の
縞状開口を有するレジストマスク２１を形成する。続い
てこのレジストマスク２１を使用し、臭化水素酸（ＨＢ
ｒ ）とリンｐ （Ｈａ ＰＯ４）との混合溶液を使用
してなすウェットエツチング法を用いて基板１に深さ０
．１〔μｍ）程度の開口１′を形成し、周期的凹凸を形
成する。この基板１は閉じ込め層としての機能を持つこ
とはいうまでもない。なお、光放射方向は紙面に平行な
方向である。
ンジウムリン（ｎＩｎＰ）よりなる基板１の全面にレジ
スト（例えばＡＺ）を厚さ０．０５［μｍ口］程度に塗
布してレジスト膜を形成し、ヘリウム（Ｈｅ）−カドミ
；ラム（Ｃｄ）レーザを光源とする三光束干渉露光法を
使用して、約０．１９［μ＋ｎ］のピッチを有する干渉
縞を形成させてこの干渉縞のパターンに露光し、レジス
トを現像して光放射方向に対し直交する方向の複数個の
縞状開口を有するレジストマスク２１を形成する。続い
てこのレジストマスク２１を使用し、臭化水素酸（ＨＢ
ｒ ）とリンｐ （Ｈａ ＰＯ４）との混合溶液を使用
してなすウェットエツチング法を用いて基板１に深さ０
．１〔μｍ）程度の開口１′を形成し、周期的凹凸を形
成する。この基板１は閉じ込め層としての機能を持つこ
とはいうまでもない。なお、光放射方向は紙面に平行な
方向である。
第２図参照
Ｍ（Ｊ ＣＶ Ｄ法を使用して、（イ）ｎ型不純物を１
０１７［ｃａｎ−３］程度含み基礎吸収端波長が１．１
０ （１ｎ）程度である＋１型インジウムガリウムヒ素
リン（ｎＩｎＧａＡｓＰ）よりなり厚さが０．２〔μｌ
ｎ〕程度である下層導波層２、（ロ）ｐ型不純物を１０
［ＣＩｎ ］程度含み基礎吸収端波長が１．２５
［μｍ口］程度であり厚さが０、１５ Ｃμｍ）程度で
あるｐ型インジウムガリウムヒ素リン（１） Ｉ ｎ
ＧａＡｓＰ）導波層３、（ハ）ｐ型不純物を１０１７（
ｃａｎ−３）程度含み基礎吸収端波長が１．１０ （ｌ
ｎ〕程度であるｐ型インジウムガリウムヒ素リン（ｐＩ
ｎＧａＡｓ Ｐ ）よりなり厚さが０．２〔μｌｎ）程
度である上層導波層４、（＝）ｐ型不純物を１０１８［
ｃａｎ ”）程度含むｐ型インジウムリン（ｐｌｎＰ）
よりなり厚さが０．２［帽ｎ）程度である上層閉じ込め
層５の４層を１工程をもって順次形成する。
０１７［ｃａｎ−３］程度含み基礎吸収端波長が１．１
０ （１ｎ）程度である＋１型インジウムガリウムヒ素
リン（ｎＩｎＧａＡｓＰ）よりなり厚さが０．２〔μｌ
ｎ〕程度である下層導波層２、（ロ）ｐ型不純物を１０
［ＣＩｎ ］程度含み基礎吸収端波長が１．２５
［μｍ口］程度であり厚さが０、１５ Ｃμｍ）程度で
あるｐ型インジウムガリウムヒ素リン（１） Ｉ ｎ
ＧａＡｓＰ）導波層３、（ハ）ｐ型不純物を１０１７（
ｃａｎ−３）程度含み基礎吸収端波長が１．１０ （ｌ
ｎ〕程度であるｐ型インジウムガリウムヒ素リン（ｐＩ
ｎＧａＡｓ Ｐ ）よりなり厚さが０．２〔μｌｎ）程
度である上層導波層４、（＝）ｐ型不純物を１０１８［
ｃａｎ ”）程度含むｐ型インジウムリン（ｐｌｎＰ）
よりなり厚さが０．２［帽ｎ）程度である上層閉じ込め
層５の４層を１工程をもって順次形成する。
この工程においては、ＭＯＣｖＤ法の特徴により、基板
１の上面に形成された周期的凹凸はそのまま上記４層２
．３．４．５夫々の上面に再現されるので、これらの４
層２．３．４．５の上面に形成される周期的凹凸は周波
数・位相とも完全に一致するとともに周期的凹凸の側面
はすべて正確な平面となる。そのため、紙面に平行なる
方向に通過する光に対し、有効な反射機能を発揮する。
１の上面に形成された周期的凹凸はそのまま上記４層２
．３．４．５夫々の上面に再現されるので、これらの４
層２．３．４．５の上面に形成される周期的凹凸は周波
数・位相とも完全に一致するとともに周期的凹凸の側面
はすべて正確な平面となる。そのため、紙面に平行なる
方向に通過する光に対し、有効な反射機能を発揮する。
第３図参照
次に、全面に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）よりなる層２
２を形成したのち、レーザの長手方向に添う中央領域、
すなわち、ストライプに対応する領域にフォトリソグラ
フィー法とウェットエツチング法とを使用して幅５ 〔
μｍ）程度のストライプ状開口を設ける。残余の二酸化
シリコン（Ｓｉ０２）層２２をエツチングマスクとして
、臭化水素酸（ＨＢｒ ）とリン酸（Ｈａ ＰＯ４）と
の混合溶液を使用してなすウェットエツチング法を使用
し、上記ストライプ状開口に面したｐ型インジウムリン
（ｐＩｎＰ）よりなる閉じ込め層５のみの選択エツチン
グを行う。
２を形成したのち、レーザの長手方向に添う中央領域、
すなわち、ストライプに対応する領域にフォトリソグラ
フィー法とウェットエツチング法とを使用して幅５ 〔
μｍ）程度のストライプ状開口を設ける。残余の二酸化
シリコン（Ｓｉ０２）層２２をエツチングマスクとして
、臭化水素酸（ＨＢｒ ）とリン酸（Ｈａ ＰＯ４）と
の混合溶液を使用してなすウェットエツチング法を使用
し、上記ストライプ状開口に面したｐ型インジウムリン
（ｐＩｎＰ）よりなる閉じ込め層５のみの選択エツチン
グを行う。
続いて二酸化シリコン（８ｉ０２）層２２を除去し、開
口の両側に残留するｐ型インジウムリン（ｐＩｎＰ）よ
りなる閉じ込め層５をマスクとして、硫酸（Ｈ２ＳＯ４
）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２） 、水（Ｈ２Ｏ）が３７１
、１の割合で混合されてなる混合溶液を使用してなす
ウェットエツチング法を用いてインジウムガリウムヒ素
リン（ＩｎＧａＡｓＰ）よりなる、続く３層、すなわち
、上履導波層、中層導波層、下層導波層の選択エツチン
グを行なう。このエツチングの進行は、基板１に到達し
た時点で終了し、開口６が形成される。この間口６には
基板１の上面に形成された周期的凹凸が露出した状態と
なる。なお、本図においては、上記２図とことなり、光
放射方向は紙面に直交する方向である。そして、この工
程完了後においては図示されている二酸化シリコン（３
ｉ（Ｊ２）層２２は存在しない。
口の両側に残留するｐ型インジウムリン（ｐＩｎＰ）よ
りなる閉じ込め層５をマスクとして、硫酸（Ｈ２ＳＯ４
）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２） 、水（Ｈ２Ｏ）が３７１
、１の割合で混合されてなる混合溶液を使用してなす
ウェットエツチング法を用いてインジウムガリウムヒ素
リン（ＩｎＧａＡｓＰ）よりなる、続く３層、すなわち
、上履導波層、中層導波層、下層導波層の選択エツチン
グを行なう。このエツチングの進行は、基板１に到達し
た時点で終了し、開口６が形成される。この間口６には
基板１の上面に形成された周期的凹凸が露出した状態と
なる。なお、本図においては、上記２図とことなり、光
放射方向は紙面に直交する方向である。そして、この工
程完了後においては図示されている二酸化シリコン（３
ｉ（Ｊ２）層２２は存在しない。
第４図参照
上記の開口６を有する基板１に対し液相成長法を使用し
て（ホ）ｎ型不純物を１０１０１７（”）程度に含み基
礎吸収端波長が１．１５〔μＩＱ）程度のｎ型インジウ
ムガリウムヒ素リン（！ＩＩ ｎ ＧａＡｓＰ）よりな
り厚さが０．２〔μＩｎ）程度の下層導波層７、（へ）
基礎吸収端波長が１．３〔μＩｎ）程度であるアンドー
プのインジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓ Ｐ
）よりなり厚さが０．１５（μＩｎ）程度である活性層
８、（ト）ｎ型不純物を１０ （ｃｍ ）程度含み基
礎吸収端波長が１．１５Ｃμｍ）程度のｐ型インジウム
ガリウムヒ素リン（ｐＩｎＧａＡｓＰ）よりなり厚さが
０．２［μｍ］程度の上層導波層９、（チ）ｎ型不純物
を１０ ［ｃ＋ｎ ］ 程度含むｐ型インジウムリン（
ｐＩｎＰ）よりなり厚さが１．５〔μ＋ｎ）程度の上層
閉じ込め層１０、（１月ｎ型不純物をＩＱ１９［ｃ＋ｎ
−’１１層含むｐ型インジウムガリウムヒ素リン（ｐＩ
ｎＱａＡｓＰ）よりなり、厚さが０．５ ［μ＋ｎ］
程度のコンタクト層１１を順次形成する。この工程にお
いて、ストライプに対応しない領域、すなわち上記の開
口６の両側の積層体の上にも、上記層７．８．９と同一
の層７′、８′、９が夫々比較的薄（成長し、ｐ型イン
ジウムリン（ｐｌｎＰ）よりなる層５とその上に成長し
たｎ型インジウムガリウムヒ素リン（ｎ ＩｎＧａＡｓ
Ｐ ）よりなる層７′との間にはｎｐ接合が形成され、
このｎｐ接合は本実施例において電流の方向に対して逆
バイアスとなるため、キャリヤ閉じ込め効果の増大に有
効に寄与する。
て（ホ）ｎ型不純物を１０１０１７（”）程度に含み基
礎吸収端波長が１．１５〔μＩＱ）程度のｎ型インジウ
ムガリウムヒ素リン（！ＩＩ ｎ ＧａＡｓＰ）よりな
り厚さが０．２〔μＩｎ）程度の下層導波層７、（へ）
基礎吸収端波長が１．３〔μＩｎ）程度であるアンドー
プのインジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓ Ｐ
）よりなり厚さが０．１５（μＩｎ）程度である活性層
８、（ト）ｎ型不純物を１０ （ｃｍ ）程度含み基
礎吸収端波長が１．１５Ｃμｍ）程度のｐ型インジウム
ガリウムヒ素リン（ｐＩｎＧａＡｓＰ）よりなり厚さが
０．２［μｍ］程度の上層導波層９、（チ）ｎ型不純物
を１０ ［ｃ＋ｎ ］ 程度含むｐ型インジウムリン（
ｐＩｎＰ）よりなり厚さが１．５〔μ＋ｎ）程度の上層
閉じ込め層１０、（１月ｎ型不純物をＩＱ１９［ｃ＋ｎ
−’１１層含むｐ型インジウムガリウムヒ素リン（ｐＩ
ｎＱａＡｓＰ）よりなり、厚さが０．５ ［μ＋ｎ］
程度のコンタクト層１１を順次形成する。この工程にお
いて、ストライプに対応しない領域、すなわち上記の開
口６の両側の積層体の上にも、上記層７．８．９と同一
の層７′、８′、９が夫々比較的薄（成長し、ｐ型イン
ジウムリン（ｐｌｎＰ）よりなる層５とその上に成長し
たｎ型インジウムガリウムヒ素リン（ｎ ＩｎＧａＡｓ
Ｐ ）よりなる層７′との間にはｎｐ接合が形成され、
このｎｐ接合は本実施例において電流の方向に対して逆
バイアスとなるため、キャリヤ閉じ込め効果の増大に有
効に寄与する。
続いて、コンタクト層１１の全面に公知の手法をもって
チタン（Ｔｉ） ／白金（Ｐｉ）／金（Ａｕ ）の三重
層よりなる正電極１２を形成したのち、基板１を裏面か
ら１００〔μＩｎ〕程度の厚さとなるまで研磨して、こ
の裏面には金・ゲルマニウム（Ａｕ−Ｇｅ） ／ニッケ
ル（Ｎｉ）の二重層よりなる負電極１３を形成する。そ
の後、光放出面となる端面は剪開法により、その他の端
面すなわち、光放出方向ではないがストライプに対する
端面とストライプに平行する端面とはスクライブ法また
はエツチング法により切断して、第５図にその斜視図を
もって示す如き、ＤＦＢ型半導体レーザを完成する。
チタン（Ｔｉ） ／白金（Ｐｉ）／金（Ａｕ ）の三重
層よりなる正電極１２を形成したのち、基板１を裏面か
ら１００〔μＩｎ〕程度の厚さとなるまで研磨して、こ
の裏面には金・ゲルマニウム（Ａｕ−Ｇｅ） ／ニッケ
ル（Ｎｉ）の二重層よりなる負電極１３を形成する。そ
の後、光放出面となる端面は剪開法により、その他の端
面すなわち、光放出方向ではないがストライプに対する
端面とストライプに平行する端面とはスクライブ法また
はエツチング法により切断して、第５図にその斜視図を
もって示す如き、ＤＦＢ型半導体レーザを完成する。
上記せる構造となすことにより、ストライプに対応する
領域の下層閉じ込め層すなわち基板１と下層導波層７と
の界面、及びストライプに対座しない領域の５つの界面
に位相・周波数ともに完全に一致する周期的凹凸が形成
されるとともに、ストライプに対応しない領域の層５と
層７′との間にはｎｐ接合が形成されるため、前者の先
部１ＪＥＬ増大、しきい値電流低減効果と、後者の横方
向キャリヤ閉じ込め効果とが相乗的に作用し、帰還量が
増大されしきい値電流が低減され、かつ、発光強度が大
きく、単一モードとなしやすいＤＦＢ型半導体レーザを
実現することが可能となる。
領域の下層閉じ込め層すなわち基板１と下層導波層７と
の界面、及びストライプに対座しない領域の５つの界面
に位相・周波数ともに完全に一致する周期的凹凸が形成
されるとともに、ストライプに対応しない領域の層５と
層７′との間にはｎｐ接合が形成されるため、前者の先
部１ＪＥＬ増大、しきい値電流低減効果と、後者の横方
向キャリヤ閉じ込め効果とが相乗的に作用し、帰還量が
増大されしきい値電流が低減され、かつ、発光強度が大
きく、単一モードとなしやすいＤＦＢ型半導体レーザを
実現することが可能となる。
（７）発明の詳細
な説明せるとおり、本発明によれば、周期的凹凸を有す
る分布帰還型半導体レーザにおいて光帰還量が増大され
しきい値電流が低減され、かつ、発光強度が太き（、単
一モードとなし易い分布帰還型半導体レーザを提供する
ことができる。
る分布帰還型半導体レーザにおいて光帰還量が増大され
しきい値電流が低減され、かつ、発光強度が太き（、単
一モードとなし易い分布帰還型半導体レーザを提供する
ことができる。
第１図乃至第４図は、本発明の一実施例に係るＤＢＲ型
半導体レーザの製造方法における各主要工程完了後の基
板断面図である。なお、第１図及び第２図は光放射方向
に垂直な方向から視た図であり、第３図及び第４図は光
放射方向から視た図である。第５図は、本発明の一実施
例に係るＤＢＲ型半導体レーザの斜視図である。 １・・・・・・下層閉じ込め層として機能する基板（口
Ｉｎｋ）、１′・・・・・・基板に形成された周期的開
口、２．７・・・・・・下層尋波層（ｎ１ｎＱａＡｓＰ
） 、３・・・・・・中層導波層（ｐＩｎＧａＡｓＰ
） 、 ８−＝−アント゛−プインジウムカリウムヒ
素リン（１ｎＧａＡｓＰ）層、４．９・・・・・・上層
尋波層（ｐＩｎＧａＡｓＰ ） 、５．１０・・・・・
・上層閉じ込めＩＷ （ｐＩｎＰ） 、６・・・・・・
ストライプに対応する領域に基板に達して形成された開
口、８・・・・・・活性層（ＩｎＧａＡｓＰ） 、 ７
’・・・・・・ｎ型インシウムカリウムヒ素リン（ｎＩ
ｎＧａＡｓＰ ）層、９′・・・・・・ｐ型インジウム
カリウムヒ素リン（ｐＴｎ ＧａＡｓ Ｐ ）層、１１
・・・・・・コンタクト層（Ｐ＋ＩｎＧａＡｓＰ）、１
２ ・−−−−−正電極（Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ三重層）、
１３・・・・・・負電極（Ａｕ ＠ Ｇｅ／Ｎｉ二重層
）、２１・・・・・・レジストマスク、２２・・・・・
・二酸化シリコン（Ｓｉ（Ｊｚ）よりなるエツチングマ
スク。
半導体レーザの製造方法における各主要工程完了後の基
板断面図である。なお、第１図及び第２図は光放射方向
に垂直な方向から視た図であり、第３図及び第４図は光
放射方向から視た図である。第５図は、本発明の一実施
例に係るＤＢＲ型半導体レーザの斜視図である。 １・・・・・・下層閉じ込め層として機能する基板（口
Ｉｎｋ）、１′・・・・・・基板に形成された周期的開
口、２．７・・・・・・下層尋波層（ｎ１ｎＱａＡｓＰ
） 、３・・・・・・中層導波層（ｐＩｎＧａＡｓＰ
） 、 ８−＝−アント゛−プインジウムカリウムヒ
素リン（１ｎＧａＡｓＰ）層、４．９・・・・・・上層
尋波層（ｐＩｎＧａＡｓＰ ） 、５．１０・・・・・
・上層閉じ込めＩＷ （ｐＩｎＰ） 、６・・・・・・
ストライプに対応する領域に基板に達して形成された開
口、８・・・・・・活性層（ＩｎＧａＡｓＰ） 、 ７
’・・・・・・ｎ型インシウムカリウムヒ素リン（ｎＩ
ｎＧａＡｓＰ ）層、９′・・・・・・ｐ型インジウム
カリウムヒ素リン（ｐＴｎ ＧａＡｓ Ｐ ）層、１１
・・・・・・コンタクト層（Ｐ＋ＩｎＧａＡｓＰ）、１
２ ・−−−−−正電極（Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ三重層）、
１３・・・・・・負電極（Ａｕ ＠ Ｇｅ／Ｎｉ二重層
）、２１・・・・・・レジストマスク、２２・・・・・
・二酸化シリコン（Ｓｉ（Ｊｚ）よりなるエツチングマ
スク。
Claims (1)
- 活性層に接する導波層を有し、該活性層及び導波層を挟
んで閉じ込め層を有し、ストライプに対応しない領域に
おいては前記各層間の界面のいずれかの少な（とも２つ
の界面に周波数・位相とも相互に同一の周期的凹凸を有
し、ストライプに対応する領域においては、前記下層等
波層と前記下層閉じ込め層との界面に前記周期的凹凸と
周波数・位相とも同一の周期的凹凸を有し、ストライプ
に対応しない領域においては発光電流の方向に対し逆方
向となるｐｎ接合を有することを特徴とする、分布帰還
型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22835982A JPS59119882A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22835982A JPS59119882A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119882A true JPS59119882A (ja) | 1984-07-11 |
Family
ID=16875217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22835982A Pending JPS59119882A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119882A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625682A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP22835982A patent/JPS59119882A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625682A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
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