JPS6016489A - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置の製造方法Info
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- JPS6016489A JPS6016489A JP11637984A JP11637984A JPS6016489A JP S6016489 A JPS6016489 A JP S6016489A JP 11637984 A JP11637984 A JP 11637984A JP 11637984 A JP11637984 A JP 11637984A JP S6016489 A JPS6016489 A JP S6016489A
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- semiconductor laser
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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
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
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- Optics & Photonics (AREA)
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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】
本発明は半導体レーザ装置に関し、更に詳述すればスト
ライプ電極を有したダブルへテロ型半導体レーザ装置に
関するものである。
ライプ電極を有したダブルへテロ型半導体レーザ装置に
関するものである。
半導体レーザ装置は、接合領域における光の閉じ込めが
良好なダブルへテロ構造が一般的である。
良好なダブルへテロ構造が一般的である。
このダブルへテロ構造は、レーザ発振あるいは光変調が
行なわれる、所謂、活性領域の両側に屈折率が低くかつ
禁制帯エネルギーの大きい半導体層を形成させてなる。
行なわれる、所謂、活性領域の両側に屈折率が低くかつ
禁制帯エネルギーの大きい半導体層を形成させてなる。
この様な半導体レーザは、光通信、光情報端末、ビデオ
ディスク、計測等の幅広い分野に応用しうる光源として
期待されている。
ディスク、計測等の幅広い分野に応用しうる光源として
期待されている。
これらの応用に際しては、レーザの横モードを基本モー
ドに保ったまま、できるだけ高い光出力を得ることが望
ましい。一方、従来の横モード制御されたレーザの代表
例としては、 Ｂｌ（レーザ、Ｃ８Ｐレーザ等があるが
、これらはいずれもプロセスや顯晶成長に複雑な工程お
よび装置を要し、大量生産で安価な素子を作製する上で
問題がある。
ドに保ったまま、できるだけ高い光出力を得ることが望
ましい。一方、従来の横モード制御されたレーザの代表
例としては、 Ｂｌ（レーザ、Ｃ８Ｐレーザ等があるが
、これらはいずれもプロセスや顯晶成長に複雑な工程お
よび装置を要し、大量生産で安価な素子を作製する上で
問題がある。
横基本モードで発振するレーザのうち、最も単純な構造
をもつものが、いわゆる°ナロー拳ストライプ（Ｎａｒ
ｒｏｗ ５ｔｒｉｐｅ ）構造”であって１第１図に示
したように、ストライプ電極１６の幅Ｗこのタイプのレ
ーザでは、横基本モードで５ｍＷ程度の光出力が得られ
るが、実用上の難点としては、横方向の光ガイ＋°がい
わゆる利得ガイドであるために、レーザビームの波面が
平面波とならず、非点収差を生ずる点がある。特に、レ
ーザビームを１０μｍ以下のスポット径にしぼって使う
応用にはこのような非点収差のある光源は使用できない
。この点を改善するため、Ｎａｒｒｏｗ ５ｔｒｉｐｅ
型レーザの光共振器を形成するレーザ端面に、基本モー
ドのみ透過し、高次横モードを吸収又は散乱させるよう
なモードフィルターを、ストライプ電極に対してセルフ
ァラインした形で作製する方法が知られている。そのた
めにまずいわゆる光記録形ビデオディスクで用いられて
いるようなテルル（Ｔｅ）等の低融点薄膜を第２図（ａ
）のようにレーザ端面に蒸着する。次に、レーザ素子に
ノくルス大電流を流すと、Ｔｅ膜のうちレーザ光を吸収
する部分が瞬時に蒸発して、レーザの発振モードの形を
した穴がＴｅ膜にあく。第２図（ｂ）に示したこの方法
は、モードフィルターをストライプ電極位置および光分
布に対してセルフアライメントに作製できるが、難点と
しては、Ｔｅ膜を蒸発させるにはパルスで２０ｍＷ以上
の光出力が必要なことである。このような高光出力状態
ではＮａｒｒｏｗＳｔｒｉｐｅ型レーザの横モードは一
般に高次モード成分を含んでおり、出来たモードフィル
ターは必ずしも横基本モードのみ通過させるフィルター
とはなっていない。
をもつものが、いわゆる°ナロー拳ストライプ（Ｎａｒ
ｒｏｗ ５ｔｒｉｐｅ ）構造”であって１第１図に示
したように、ストライプ電極１６の幅Ｗこのタイプのレ
ーザでは、横基本モードで５ｍＷ程度の光出力が得られ
るが、実用上の難点としては、横方向の光ガイ＋°がい
わゆる利得ガイドであるために、レーザビームの波面が
平面波とならず、非点収差を生ずる点がある。特に、レ
ーザビームを１０μｍ以下のスポット径にしぼって使う
応用にはこのような非点収差のある光源は使用できない
。この点を改善するため、Ｎａｒｒｏｗ ５ｔｒｉｐｅ
型レーザの光共振器を形成するレーザ端面に、基本モー
ドのみ透過し、高次横モードを吸収又は散乱させるよう
なモードフィルターを、ストライプ電極に対してセルフ
ァラインした形で作製する方法が知られている。そのた
めにまずいわゆる光記録形ビデオディスクで用いられて
いるようなテルル（Ｔｅ）等の低融点薄膜を第２図（ａ
）のようにレーザ端面に蒸着する。次に、レーザ素子に
ノくルス大電流を流すと、Ｔｅ膜のうちレーザ光を吸収
する部分が瞬時に蒸発して、レーザの発振モードの形を
した穴がＴｅ膜にあく。第２図（ｂ）に示したこの方法
は、モードフィルターをストライプ電極位置および光分
布に対してセルフアライメントに作製できるが、難点と
しては、Ｔｅ膜を蒸発させるにはパルスで２０ｍＷ以上
の光出力が必要なことである。このような高光出力状態
ではＮａｒｒｏｗＳｔｒｉｐｅ型レーザの横モードは一
般に高次モード成分を含んでおり、出来たモードフィル
ターは必ずしも横基本モードのみ通過させるフィルター
とはなっていない。
本発明の目的は上記欠点を除去して、プロセスや結晶成
長の容易な、横基本モードで発振する半導体レーザを提
供することにある。
長の容易な、横基本モードで発振する半導体レーザを提
供することにある。
上記目的を達成するための本発明の構成は、レーザ素子
の活性層に対応する反射面に、基本横モードの形の穴の
穿いた光吸収膜を設けることにある。この光吸収膜は、
基本横モード以外の高次の横モードを含むレーザ光すな
わち、必要以上に横にひろがったレーザ光を切り捨てる
作用をもつものであれば、光を吸収、散乱、反射するい
ずれのタイプの膜でもよい。このような、レーザ端面に
基本モードフィルターを形成して放射間口を狭ばめたレ
ーザでは、従来のＮａｒｒｏｗ ５ｔｒｉｐｅ型につき
ものであった非点収差がなくなり、レーザ光を光学レン
ズ等により、きわめて容易に１μｍ程度のスポット径に
まで集光することができる。
の活性層に対応する反射面に、基本横モードの形の穴の
穿いた光吸収膜を設けることにある。この光吸収膜は、
基本横モード以外の高次の横モードを含むレーザ光すな
わち、必要以上に横にひろがったレーザ光を切り捨てる
作用をもつものであれば、光を吸収、散乱、反射するい
ずれのタイプの膜でもよい。このような、レーザ端面に
基本モードフィルターを形成して放射間口を狭ばめたレ
ーザでは、従来のＮａｒｒｏｗ ５ｔｒｉｐｅ型につき
ものであった非点収差がなくなり、レーザ光を光学レン
ズ等により、きわめて容易に１μｍ程度のスポット径に
まで集光することができる。
本発明のレーザ装置は、一旦ネガタイブのフォトレジス
ト膜を鏡面に被着させた尽レーザ光の放射を行ない（楕
円）スポット状に感光を行なう。
ト膜を鏡面に被着させた尽レーザ光の放射を行ない（楕
円）スポット状に感光を行なう。
この感光される領域は、基本横モードの形にほぼ対応す
る。基本横モード以外の高次の横モード分は上記レジス
ト材に吸収されるか、あるいは強度が感光せしまるまで
強くないため、結局上述の様に基本横モードの形に感光
される。この感光された領域を残し、他の領域のレジス
ト材を除去して金属薄膜を上記鏡面に被着させる。のち
、有材溶剤などで上記感光されたホトレジストを除去す
れば、基本横モードの形の穴の穿いた光吸収膜を具えた
半導体レーザ装置が得られる。このように、新規なプロ
セス技術を用いることなく通常の半導体製造技術を用い
ることにより本発明のレーザ装置が極めて容易に形成さ
れる。以下実施例を用いて詳細に説明する。
る。基本横モード以外の高次の横モード分は上記レジス
ト材に吸収されるか、あるいは強度が感光せしまるまで
強くないため、結局上述の様に基本横モードの形に感光
される。この感光された領域を残し、他の領域のレジス
ト材を除去して金属薄膜を上記鏡面に被着させる。のち
、有材溶剤などで上記感光されたホトレジストを除去す
れば、基本横モードの形の穴の穿いた光吸収膜を具えた
半導体レーザ装置が得られる。このように、新規なプロ
セス技術を用いることなく通常の半導体製造技術を用い
ることにより本発明のレーザ装置が極めて容易に形成さ
れる。以下実施例を用いて詳細に説明する。
第３図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施例としての半
導体レーザ装置およびその製造課程の概略を示した斜視
図である。
導体レーザ装置およびその製造課程の概略を示した斜視
図である。
第３図（ａ）は、Ｓｉをドープしたキャリヤ濃度２Ｘ
１０１８ｃｍ−３のＧａＡｓ （１００）ｔｊ晶基板１
１上に、周知の液相エピタキシャル成長法により、厚さ
１．５μｍのＴｅ（テルル）ドープ、キャリヤ濃度ｌＸ
ｌ０ ｃｍ のｎ −Ｇａ、 ７ ＡＪｏ、 ３ Ａｓ
のクラッド層１２、該層１２上に、同様に厚さ０．１μ
ｍのアンドープＧａＡｓの活性層１３、該層１３土に、
・同様に厚さ１．５μｍ１キヤリヤ濃度Ｉ Ｘ １０１
８ｃｍ””のｐ −Ｇａ ｏ、 ７ Ａｌ ｏ、 ａ
Ａｓのクラッド層１４を形成する。次いで、該クラッド
層１４に、幅３〜４μＩｎのストライプ状の開孔を有す
るＳｉＯ２膜によるマスクを形成し、ストライブ状導電
領域１６を形成する。なお、必要ならば、上記クラッド
層１４上に、ｎ−ＧａＡｓのキャップ層を設け、該キャ
ップ層内にＺｎ拡散によるｐ４Ｉｉｔ９ｉ域を形成して
おいてもよい。この場合Ｚｎの選択拡散用マスクは除去
し、改めて厚さ５０００人の５ｉｎ２膜を形成する。
１０１８ｃｍ−３のＧａＡｓ （１００）ｔｊ晶基板１
１上に、周知の液相エピタキシャル成長法により、厚さ
１．５μｍのＴｅ（テルル）ドープ、キャリヤ濃度ｌＸ
ｌ０ ｃｍ のｎ −Ｇａ、 ７ ＡＪｏ、 ３ Ａｓ
のクラッド層１２、該層１２上に、同様に厚さ０．１μ
ｍのアンドープＧａＡｓの活性層１３、該層１３土に、
・同様に厚さ１．５μｍ１キヤリヤ濃度Ｉ Ｘ １０１
８ｃｍ””のｐ −Ｇａ ｏ、 ７ Ａｌ ｏ、 ａ
Ａｓのクラッド層１４を形成する。次いで、該クラッド
層１４に、幅３〜４μＩｎのストライプ状の開孔を有す
るＳｉＯ２膜によるマスクを形成し、ストライブ状導電
領域１６を形成する。なお、必要ならば、上記クラッド
層１４上に、ｎ−ＧａＡｓのキャップ層を設け、該キャ
ップ層内にＺｎ拡散によるｐ４Ｉｉｔ９ｉ域を形成して
おいてもよい。この場合Ｚｎの選択拡散用マスクは除去
し、改めて厚さ５０００人の５ｉｎ２膜を形成する。
このＳｉＯ□膜に通常のフォトリソグラフィー技術を用
いて、前述のストライプ状導電領域と同様の開孔を設け
る。次いで全面にＣｒおよびＡｕを蒸着し、ｎ側電極と
なす。なお、このｎ側電極部分は図示していない。又半
粒体基板１１の裏面を形層し、軽く食刻した後Ａｕ −
Ｇｅ合金を蒸着し、ｎ側電極（図示せず）となす。共振
器長は３００μｍとした。この様に形成された通常のス
トライプ構造プレーナ型半導体レーザの端面に、第３図
（ａ）に示したように、パッシベーション膜１をつける
。
いて、前述のストライプ状導電領域と同様の開孔を設け
る。次いで全面にＣｒおよびＡｕを蒸着し、ｎ側電極と
なす。なお、このｎ側電極部分は図示していない。又半
粒体基板１１の裏面を形層し、軽く食刻した後Ａｕ −
Ｇｅ合金を蒸着し、ｎ側電極（図示せず）となす。共振
器長は３００μｍとした。この様に形成された通常のス
トライプ構造プレーナ型半導体レーザの端面に、第３図
（ａ）に示したように、パッシベーション膜１をつける
。
（たとえばスパッタリングによる５ｉｏ２膜など）λ
ここで膜厚は５ Ｘ ｎにすることが肝要である。但し
、λは膜中のレーザ光の波長（普通４０００〜８０００
人）、ｎは整数である。そのあと、レーザ素子ヲサブマ
ウント、ステムに組んだのち、ネガ型ホトレジスト中に
つけて電流を流し、レーザ発振させる。この時のレーザ
は、３ｍＷ程度の低い光出力で、横基本モード発振して
いることを確かめておく必要がある。レーザの光と、端
面での熱発生のために、レーザの端面に、光分布に対応
した形状の感光レジスト部分が出来、レジスト現像波で
洗浄後、第３図（ｂｌのような硬化レジスト２が残る。
、λは膜中のレーザ光の波長（普通４０００〜８０００
人）、ｎは整数である。そのあと、レーザ素子ヲサブマ
ウント、ステムに組んだのち、ネガ型ホトレジスト中に
つけて電流を流し、レーザ発振させる。この時のレーザ
は、３ｍＷ程度の低い光出力で、横基本モード発振して
いることを確かめておく必要がある。レーザの光と、端
面での熱発生のために、レーザの端面に、光分布に対応
した形状の感光レジスト部分が出来、レジスト現像波で
洗浄後、第３図（ｂｌのような硬化レジスト２が残る。
次に、端面に、レーザ光の端面での反射率をわずかに変
えるような薄膜を蒸着あるいはスパッタリングでつける
。この様な膜として、光を吸収する様な金属膜（Ａｕ％
ＡＪなと）でも良いし、λ 透明な誘電体膜を７Ｘｍまたはその近傍の膜２１につけ
れば良い。但し、ｍは整数である。あるいは、光を散乱
させる微粒子状の均一な膜でもよい。
えるような薄膜を蒸着あるいはスパッタリングでつける
。この様な膜として、光を吸収する様な金属膜（Ａｕ％
ＡＪなと）でも良いし、λ 透明な誘電体膜を７Ｘｍまたはその近傍の膜２１につけ
れば良い。但し、ｍは整数である。あるいは、光を散乱
させる微粒子状の均一な膜でもよい。
その後、リフトオフのやり方で、Ｊ１００中にチップを
つけることにより硬化レジスト部分がとれ、第３図（Ｃ
）のような、端面に基本横モードの形の穴のあいた膜が
残る。この膜がモードフィルターとして作用することに
より、半導体レーザの横モードが２０ｍ１Ｖ程度の光出
力まで横基本モードに制限される。
つけることにより硬化レジスト部分がとれ、第３図（Ｃ
）のような、端面に基本横モードの形の穴のあいた膜が
残る。この膜がモードフィルターとして作用することに
より、半導体レーザの横モードが２０ｍ１Ｖ程度の光出
力まで横基本モードに制限される。
以上詳述したように、本発明はレーザ素子鏡面の所定の
場所に基本横モードの形の穴の芽いた光吸収膜を設ける
ことにより、基本横モードのｔＴ＋ｉｌったレーザ光を
放射することを容易ならしめた点工業的利益大なるもの
である。
場所に基本横モードの形の穴の芽いた光吸収膜を設ける
ことにより、基本横モードのｔＴ＋ｉｌったレーザ光を
放射することを容易ならしめた点工業的利益大なるもの
である。
本発明の実施例においては半導体材料がＧａ Ａｓ−Ｇ
ａＡ／Ａｓ系のレーザについて説明を行なったが、この
材料に限らずＧａＡｓＰ 、 ＩｎＧａＡｓＰ など一
般の半導体材料を使用したダブルへテロ型し−ザ一般に
本発明が適用されることは当業者であれば容易に理解さ
れるであろう。
ａＡ／Ａｓ系のレーザについて説明を行なったが、この
材料に限らずＧａＡｓＰ 、 ＩｎＧａＡｓＰ など一
般の半導体材料を使用したダブルへテロ型し−ザ一般に
本発明が適用されることは当業者であれば容易に理解さ
れるであろう。
第１図および第２図は従来の半導体レーザ装置の概略断
面図および斜視図、第３図は本発明の一実施例としての
半導体レーザ装置の概略斜視図である。 １・・・パッシベーション膜（Ｓｉ０２）Ｔｈ２・・・
Ｖシスト材、３・・・光吸収膜（金属薄膜）。 第 １ 図 第 ２ 日 第 ３ 図
面図および斜視図、第３図は本発明の一実施例としての
半導体レーザ装置の概略斜視図である。 １・・・パッシベーション膜（Ｓｉ０２）Ｔｈ２・・・
Ｖシスト材、３・・・光吸収膜（金属薄膜）。 第 １ 図 第 ２ 日 第 ３ 図
Claims (1)
- 半導体基板と、該基板上に形成された活性層と、該活性
層に順方向動作電流を供給するために形成されたストラ
イプ状電極と、レーザ光を発振させる光共振器を構成す
るために形成された互に平行な二つの反射面とを有する
半導体レーザ装置において、上記活性層に対応する反射
面に基本横モードの形の穴のあいた光吸収膜を設けたこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11637984A JPH0236073B2 (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | Handotaireezasochinoseizohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11637984A JPH0236073B2 (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | Handotaireezasochinoseizohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6016489A true JPS6016489A (ja) | 1985-01-28 |
| JPH0236073B2 JPH0236073B2 (ja) | 1990-08-15 |
Family
ID=14685539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11637984A Expired - Lifetime JPH0236073B2 (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | Handotaireezasochinoseizohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0236073B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6249685A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-04 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS6261385A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-18 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ−素子 |
| JPS6252962U (ja) * | 1985-09-20 | 1987-04-02 | ||
| JPS6334991A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Ricoh Co Ltd | マスク半導体レ−ザ−の製作方法 |
| JPS63224386A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| US7092423B2 (en) | 1999-02-17 | 2006-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, optical disk apparatus and optical integrated unit |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP11637984A patent/JPH0236073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6249685A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-04 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS6261385A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-18 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ−素子 |
| JPS6252962U (ja) * | 1985-09-20 | 1987-04-02 | ||
| JPS6334991A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Ricoh Co Ltd | マスク半導体レ−ザ−の製作方法 |
| JPS63224386A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| US7092423B2 (en) | 1999-02-17 | 2006-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, optical disk apparatus and optical integrated unit |
| US7212556B1 (en) | 1999-02-17 | 2007-05-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device optical disk apparatus and optical integrated unit |
| US7426227B2 (en) | 1999-02-17 | 2008-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, optical disk apparatus and optical integrated unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0236073B2 (ja) | 1990-08-15 |
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