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JPH073909B2 - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents

半導体レーザの製造方法

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Publication number
JPH073909B2
JPH073909B2 JP62224477A JP22447787A JPH073909B2 JP H073909 B2 JPH073909 B2 JP H073909B2 JP 62224477 A JP62224477 A JP 62224477A JP 22447787 A JP22447787 A JP 22447787A JP H073909 B2 JPH073909 B2 JP H073909B2
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JP
Japan
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doped
ingaasp
semiconductor laser
diffraction grating
layer
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JP62224477A
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JPS6466989A (en
Inventor
正敏 藤原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to US07/119,724 priority patent/US4782035A/en
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Publication of JPH073909B2 publication Critical patent/JPH073909B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、分布帰還型の半導体レーザの製造方法に関
するものである。
〔従来の技術〕
第２図（ａ）〜（ｃ）は従来の回折格子形成法を用いた
分布帰還型半導体レーザの製造工程を示す図であり、図
において、１はｎ形InPからなる基板、11はInGaAsPから
なる光導波路層、12は光導波路層11のInGaAsPより長波
長である組成のInGaAsPからなる活性層、６はＰ形InPか
らなるクラッド層、７はｐ形InGaAsPからなるコンタク
ト層、８は絶縁膜、９はＰ側電極、10はＮ側電極であ
る。
次に製造方法について説明する。
まず、ホトレジストを干渉露光によりパターニングした
ものをマスクとしてInP基板１をエッチングして第２図
（ａ）に示す回折格子を形成する。その後この回折格子
が形成された基板１上に一般的な液相成長法等を用いて
結晶成長を行ない、第２図（ｂ）に示すように光導波路
層11,活性層12,クラッド層6,コンタクト層７を形成す
る。次に絶縁膜８を形成し、その一部をストライプ状に
除去したのちＰ側電極９およびＮ側電極10を形成して第
２図（ｃ）に示す分布帰還型半導体レーザができる。
次に動作について説明する。
上述のように製造された半導体レーザのＰ側,N側電極9,
10より電流を流す。流した電流がある一定値（しきい値
電流）を越えると、活性層内での誘導放出及び回折格子
によるある一定の波長の光の帰還により、レーザ発振を
行なう。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の分布帰還型半導体レーザの製造方法では回折格子
形成後に結晶成長を行なうので、回折格子表面がさらさ
れた界面となり、この界面に活性層が近接することとな
り、さらされた界面での結晶欠陥などに起因する光の吸
収が起き、光出力効率が低下したり、劣化が促進され長
寿命が期待できないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ブラッグ波長で単一波長発振し易く、高い光
出力が実現され、また長寿命も期待できる半導体レーザ
の製造方法を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体レーザの製造方法は、ｎ形InP基
板上に、ｎ形InPからなる第１の半導体層を形成し、該
第１の半導体層上に、干渉縞をあてながら、光励起結晶
法を用いて、不純物のドープされない，されたInGaAsP
の回折格子を形成した後、上記干渉縞の明暗を反転させ
た干渉縞をあてて、光励起結晶成長法を用い、不純物の
ドープされた，されないInGaAsPを成長させ、上記不純
物ドープのされない，された回折格子の谷の部分を埋
め、つづいてｐ形InP,p形InGaAsを順次成長させ、該ｐ
形InGaAs上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をストライプ状
に一部取り除き、最上面及び最下面に電極金属を形成す
るようにしたものである。
〔作用〕
この発明における半導体レーザの製造方法は上述の工程
により、回折格子がさらされた界面をもたない半導体レ
ーザを作成できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例による分布帰
還型半導体レーザの製造工程を示す図であり、図におい
て、１はｎ形InP基板、２はｎ形InPからなる第１の半導
体層、３はFeをドープしないInGaAsPからなる厚さに周
期（2000Å）性のある活性層、４はFeをドープしてあ
るInGaAsPからなる厚さに周期性のある電流ブロック
層、５は干渉縞の位相を反転させる位相シフト板、６は
ｐ形InPからなるクラッド層、７はｐ形InGaAsPからなる
コンタクト層、８は絶縁膜、９はＰ側電極、10はＮ側電
極である。
次に製造方法について説明する。
まずInP基板１上に第１の半導体層２を成長させる。次
に第１の半導体層２上に干渉縞をあてながら光励起成長
法によりFeのドープされないInGaAsP回折格子３を形成
する（第１図（ａ））。つづいて第１図（ｂ）に示すよ
うに上記干渉縞の位相を位相シフト板５等で反転させ、
同じく光励起成長法によりFeのドープされたInGaAsP層
４を回折格子３を埋めるように形成する。さらに該InGa
AsP層４上に気相成長等により第１図（ｃ）に示すよう
にｐ形InPクラッド層6,p形InGaAsPコンタクト層７を形
成する。そしてコンタクト層７上に絶縁膜８を形成した
後、該絶縁膜８をストライプ状に一部取り除く。しかる
のちＰ側電極９およびＮ側電極10を形成して第１図
（ｄ）に示すレーザが完成する。
次に動作について説明する。
上述のようにして形成された本実施例の半導体レーザは
その活性層に光の進行方向に利得のある部分（Feがドー
プされておらず活性層として機能するInGaAsP領域３）
と利得のない部分（Feがドープされブロック層として機
能するInGaAsP領域４）が周期的に形成されており、ま
た活性層での屈折率変化が無い。このため活性層内での
光の結合がゲイン カップリングとなる。従って本実施
例においてはレーザ発振した際のスペクトルは従来例に
比し、単一波長発振し易い。
次に本実施例の製造方法による効果について説明する。
上述のように本実施例の製造方法によれば、その製造過
程においてアンドープInGaAsP3回折格子上には連続的に
FeドープのInGaAsP4が形成されるため回折格子はさらさ
れた界面とならない。従って、さらされた界面による劣
化や光吸収等がないため光出力効率が高く、長寿命の半
導体レーザを作成することができる。
なお、上記実施例ではｎ形InP基板を用いたものを示し
たが、これはｐ型InP基板を用いて、他の結晶層の導電
形を反転させて形成してもよい。
また、上記実施例では最初にFeのドープされないInGaAs
Pを成長させた後、FeのドープされたInGaAsPを成長させ
ているが、この順序が逆であってもよい。
また、上記実施例では絶縁膜ストライプレーザについて
説明したが、埋め込み型等を含む他の型のレーザに本発
明を適用してもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば半導体レーザの製造方
法において、光励起結晶成長法により、回折格子を含む
活性層付近を連続成長するようにしたから、さらされた
界面ができず、高光出力効率，長寿命が期待できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザの製造
工程を示す図、第２図は従来の分布帰還型半導体レーザ
の製造工程を示す図である。 １はｎ形InP基板、２はｎ形InPバッファ層、３はFeをド
ープしないInGaAsP層、４はFeをドープしてあるInGaAsP
層、５は位相シフト板、６はｐ形InPクラッド層、７は
ｐ形InGaAsPコンタクト層、８は絶縁膜、９はＰ側電
極、10はＮ側電極。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ｎ形InP基板上に、ｎ形InPからなる第１の
    半導体層を形成する第１の工程と、 該第１の半導体層上に、干渉縞をあてながら、光励起結
    晶法を用いて、不純物のドープされていない，あるいは
    FeがドープされたInGaAsPの回折格子を形成する第２の
    工程と、 つづいて上記干渉縞の明暗を反転させた干渉縞をあて
    て、光励起結晶成長法を用い、Feをドープした，あるい
    は不純物のドープされていないInGaAsPを成長させ、不
    純物ドープのない，あるいはFeのドープされた回折格子
    の谷の部分を埋める第３の工程とを含むことを特徴とす
    る半導体レーザの製造方法。
JP62224477A 1987-09-08 1987-09-08 半導体レーザの製造方法 Expired - Lifetime JPH073909B2 (ja)

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JPS6466989A JPS6466989A (en) 1989-03-13
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