JPH03293791A - 半導体光素子、半導体光増幅器及びそれらの製造方法 - Google Patents
半導体光素子、半導体光増幅器及びそれらの製造方法Info
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- JPH03293791A JPH03293791A JP2097053A JP9705390A JPH03293791A JP H03293791 A JPH03293791 A JP H03293791A JP 2097053 A JP2097053 A JP 2097053A JP 9705390 A JP9705390 A JP 9705390A JP H03293791 A JPH03293791 A JP H03293791A
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、光通信システムなどに用いられる光信号を直
接増幅する為の高帯域半導体光増幅器などの半導体光素
子及びその製造方法に関する。
接増幅する為の高帯域半導体光増幅器などの半導体光素
子及びその製造方法に関する。
［従来の技術］
従来、半導体光増幅器は、第７図に示す様に、基板１０
０上形成された上下クラッド層１０５．１０６に挟まれ
た活性層１０２を含む半導体レーザ構造１０１を有し、
そのへき開端面に無反射（ＡＲ）コーティング１０３ａ
、１０３ｂを施すことによって、ｔｆｉ １０４の注入
で高い内部ゲインを与えた場合にもレーザ発振が抑えら
れる様な構造を有している。
０上形成された上下クラッド層１０５．１０６に挟まれ
た活性層１０２を含む半導体レーザ構造１０１を有し、
そのへき開端面に無反射（ＡＲ）コーティング１０３ａ
、１０３ｂを施すことによって、ｔｆｉ １０４の注入
で高い内部ゲインを与えた場合にもレーザ発振が抑えら
れる様な構造を有している。
このＡＲココ−ィングの良否は半導体光増幅器の性能を
左右し、入力波長スペクトルに対するゲインの増減（ゲ
インリップル）を抑えるにはＡＲココ−ィングの反射率
を低く抑える必要がある。
左右し、入力波長スペクトルに対するゲインの増減（ゲ
インリップル）を抑えるにはＡＲココ−ィングの反射率
を低く抑える必要がある。
ゲインリップルを２ｄＢとした場合の単一通過ゲインＧ
とＡＲココ−ィングの反射率Ｒとの条件はＧＲ＜０．１ で与えられる６例えば、ゲイン２０ｄＢとした場合の反
射率はＲ〈０．１％となる。
とＡＲココ−ィングの反射率Ｒとの条件はＧＲ＜０．１ で与えられる６例えば、ゲイン２０ｄＢとした場合の反
射率はＲ〈０．１％となる。
こうした反射率Ｒを低減し波長スペクトルに対するゲイ
ンリップルを解消し、た光増幅器は、多波長多重化信号
の光増幅に有用であり、進行波型光増幅器と称される。
ンリップルを解消し、た光増幅器は、多波長多重化信号
の光増幅に有用であり、進行波型光増幅器と称される。
ＡＲココ−ィング１０３ａ、１０３ｂの形成手段として
は、通常、第７図に示した様に、へき開端面に所望の屈
折率を有する誘電体膜をＬ／４ （えは光波長）の厚さ
で堆積している。ここでの所望の屈折率は、用いる半導
体材料、導波路構造で異なるが、Ｇ ａ Ａ ｓ ／
Ａ ４２ Ｇ ａ Ａ ｓ系のレーザにおいては、最適
屈折率の値はおおよそｎ４１．８５である。
は、通常、第７図に示した様に、へき開端面に所望の屈
折率を有する誘電体膜をＬ／４ （えは光波長）の厚さ
で堆積している。ここでの所望の屈折率は、用いる半導
体材料、導波路構造で異なるが、Ｇ ａ Ａ ｓ ／
Ａ ４２ Ｇ ａ Ａ ｓ系のレーザにおいては、最適
屈折率の値はおおよそｎ４１．８５である。
し、かじ、安定した組成を示す誘電体材料のみでこうし
た屈折率を達成するのは難しく、通常、電子ビーム（Ｅ
Ｂ）蒸着などで、ｉＪ着条件を制御して達成している例
が多い。例えば、Ｓ ｉ Ｏ＊ ／ Ｓ １０で酸素導
入量の制御によってＳ ｉ Ｏｘ （１＜ｘ〈２）組
成を実現し、ＩｎＰ系の半導体光増幅器において反射率
０．０１％以下の無反射コーティングを達成したという
報告例がある。
た屈折率を達成するのは難しく、通常、電子ビーム（Ｅ
Ｂ）蒸着などで、ｉＪ着条件を制御して達成している例
が多い。例えば、Ｓ ｉ Ｏ＊ ／ Ｓ １０で酸素導
入量の制御によってＳ ｉ Ｏｘ （１＜ｘ〈２）組
成を実現し、ＩｎＰ系の半導体光増幅器において反射率
０．０１％以下の無反射コーティングを達成したという
報告例がある。
また、Ｚｒ０ｚ ／ＡＱｚ Ｏｘの混合焼結体を出発材
料としてＥＢ蒸着する方法や、Ｚｒ０ｔ、Ｚｒなどを出
発材料として導入酸素分圧を制御して屈折率を制御する
などの方策が、これまで検討なされてきている。
料としてＥＢ蒸着する方法や、Ｚｒ０ｔ、Ｚｒなどを出
発材料として導入酸素分圧を制御して屈折率を制御する
などの方策が、これまで検討なされてきている。
以上水した材料は１例であり、酸化物のみならず窒化物
などを用いた例も考えられる。
などを用いた例も考えられる。
また、電子ビーム蒸着だけでな（、スパッタ法等によっ
ても、導入ガスの分圧制御による所謂反応性スパッタ法
によって屈折率制御を行なうなどの方法もある。
ても、導入ガスの分圧制御による所謂反応性スパッタ法
によって屈折率制御を行なうなどの方法もある。
［発明が解決しようとする課題〕
しかし乍ら、上記従来例の如（、ＡＲココ−ィング材料
の組成比を制御し所望の屈折率を実現する半導体光増幅
器では、薄膜が安定組成からずれる為に以下の様な問題
点がある。
の組成比を制御し所望の屈折率を実現する半導体光増幅
器では、薄膜が安定組成からずれる為に以下の様な問題
点がある。
（１）ＡＲココ−ィングが安定した組成からずれている
為、幾つかの安定した組成の組み合わせ（例えば、Ｓｉ
ｎ、の場合、ＳｉＯ＋５ｉＯ２）で蒸着が起こり、材料
融点の差、充填率（ｐａｃｋｉｎｇ ｄｅｎｓ ｉ
ｔｙ）の差などにより安定した作製条件を維持するのが
難しい。
為、幾つかの安定した組成の組み合わせ（例えば、Ｓｉ
ｎ、の場合、ＳｉＯ＋５ｉＯ２）で蒸着が起こり、材料
融点の差、充填率（ｐａｃｋｉｎｇ ｄｅｎｓ ｉ
ｔｙ）の差などにより安定した作製条件を維持するのが
難しい。
（２）同じく安定組成からずれているので、ＡＲココ−
ィングの薄膜の充填率が低く、半導体端面の保護（パッ
シベーションないし不活性化）の機能が低下し、出力光
の増大に伴ってデバイスの耐久性、存命が著しく劣力す
る。
ィングの薄膜の充填率が低く、半導体端面の保護（パッ
シベーションないし不活性化）の機能が低下し、出力光
の増大に伴ってデバイスの耐久性、存命が著しく劣力す
る。
よって、本発明の目的は、上冨己の課題に鑑み、耐久性
、再現性のよい半導体光増幅器などの半導体光素子及び
その製造方法を提供することにある［課題を解決する為
の手段］ 上記目的を達成する本発明の半導体光素子では、端面に
無反射コーティングを施し半導体積層構造を有する半導
体光素子において、該無反射コーティングは２層以上の
誘電体薄膜の組み合わせからなり、該半導体積層構造端
面側の第１の薄膜は充分なパッシベーション機能を果た
す様に安定した組成を示す緻密な材料（例えば／１２．
Ｏｓ 、５ｉ０８）から成り、第２以降の薄膜は無反
射条件を満足する屈折率を示す材料から成っている。
、再現性のよい半導体光増幅器などの半導体光素子及び
その製造方法を提供することにある［課題を解決する為
の手段］ 上記目的を達成する本発明の半導体光素子では、端面に
無反射コーティングを施し半導体積層構造を有する半導
体光素子において、該無反射コーティングは２層以上の
誘電体薄膜の組み合わせからなり、該半導体積層構造端
面側の第１の薄膜は充分なパッシベーション機能を果た
す様に安定した組成を示す緻密な材料（例えば／１２．
Ｏｓ 、５ｉ０８）から成り、第２以降の薄膜は無反
射条件を満足する屈折率を示す材料から成っている。
また、本発明による半導体光増幅器では、入出力端面に
無反射コーティングを施し半導体レーザ構造を有する半
導体光増幅器において、該無反射コーティングは２層以
上の誘電体薄膜の組み合わせからなり、該半導体レーザ
構造端面側の第１の薄膜は充分なパッシベーション機能
を果たす様に安定した組成を示す緻密な材料から成り、
第２以降の薄膜は無反射条件を満足する屈折率を示す材
料から成っている。
無反射コーティングを施し半導体レーザ構造を有する半
導体光増幅器において、該無反射コーティングは２層以
上の誘電体薄膜の組み合わせからなり、該半導体レーザ
構造端面側の第１の薄膜は充分なパッシベーション機能
を果たす様に安定した組成を示す緻密な材料から成り、
第２以降の薄膜は無反射条件を満足する屈折率を示す材
料から成っている。
更に、本発明による半導体光素子の製造方法では、前記
第１の薄膜は高周波スパッタ法により形成し、前記第２
層目以降の薄膜は電子ビーム蒸着法により形成している
。
第１の薄膜は高周波スパッタ法により形成し、前記第２
層目以降の薄膜は電子ビーム蒸着法により形成している
。
この様に、本発明の概念は、半導体端面の第１層に安定
した組成比のパッシベーション機能の高い薄膜を極めて
薄く（例えば数１０人）形成し、更に第２層以降は従来
からのものである組成比の制御により所望の屈折率を有
する薄膜とすることにより、耐久性と再現性のよいデバ
イスを実現するＡＲココ−ィングを達成することを要旨
としている。すなわち、ＡＲココ−ィングに要求される
２つの条件である■ＡＲ条件（屈折率、膜厚の調整）、
■パッシベーション条件を２つに別け、２種の異なる薄
膜の組み合わせでこれらの条件を分担しあう様にして、
上記２つの条件を同時に満足させているのである。
した組成比のパッシベーション機能の高い薄膜を極めて
薄く（例えば数１０人）形成し、更に第２層以降は従来
からのものである組成比の制御により所望の屈折率を有
する薄膜とすることにより、耐久性と再現性のよいデバ
イスを実現するＡＲココ−ィングを達成することを要旨
としている。すなわち、ＡＲココ−ィングに要求される
２つの条件である■ＡＲ条件（屈折率、膜厚の調整）、
■パッシベーション条件を２つに別け、２種の異なる薄
膜の組み合わせでこれらの条件を分担しあう様にして、
上記２つの条件を同時に満足させているのである。
［実施例］
第１図は本発明による半導体光増幅器の第１実施例の斜
視図である。第１実施例では、基本構造となる半導体レ
ーザ構造はリッジ型レーザ１が用いられている。へき開
端面は２層のコーティング材料から成り、半導体端面側
（内側）の第１層目の膜２ａ、２ｂは、組成が安定し充
分なパッシベーション機能を果たす緻密な材料から成る
Ａｊ２゜０、スパッタ膜（厚さ１００人）であり、第２
層目の膜３ａ、３ｂは、０□ガス導入により組成制御を
行なって形成されたＺｒＯ□電子ビーム蒸着膜であり、
第１層２ａ、２ｂと第２層３ａ、３ｂを合わせてえ／４
の膜厚となる様に実時間光学モニターを行ないつつＡＲ
ココ−ィングの形成が行なわれている。このＡＲココ−
ィングは、ウェハをバー状にへき関した素子或はシステ
ムに実装した素子に対して行なうことができる。
視図である。第１実施例では、基本構造となる半導体レ
ーザ構造はリッジ型レーザ１が用いられている。へき開
端面は２層のコーティング材料から成り、半導体端面側
（内側）の第１層目の膜２ａ、２ｂは、組成が安定し充
分なパッシベーション機能を果たす緻密な材料から成る
Ａｊ２゜０、スパッタ膜（厚さ１００人）であり、第２
層目の膜３ａ、３ｂは、０□ガス導入により組成制御を
行なって形成されたＺｒＯ□電子ビーム蒸着膜であり、
第１層２ａ、２ｂと第２層３ａ、３ｂを合わせてえ／４
の膜厚となる様に実時間光学モニターを行ないつつＡＲ
ココ−ィングの形成が行なわれている。このＡＲココ−
ィングは、ウェハをバー状にへき関した素子或はシステ
ムに実装した素子に対して行なうことができる。
こうして作製された半導体光増幅器は、ゲインリップル
の測定によりＡＲココ−ィングの反射率０．１％以下を
容易に実現できることが分かった。半導体光増幅器を閾
値電流により少し小さい定電・流注入状態とし、外部か
らレンズ或は光ファイバによって光波４を入力させ、半
導体光増幅器に結合させることにより、増幅光波５得る
ことができる。こうして内部ゲイン２０〜３０ｄＢを達
成している。
の測定によりＡＲココ−ィングの反射率０．１％以下を
容易に実現できることが分かった。半導体光増幅器を閾
値電流により少し小さい定電・流注入状態とし、外部か
らレンズ或は光ファイバによって光波４を入力させ、半
導体光増幅器に結合させることにより、増幅光波５得る
ことができる。こうして内部ゲイン２０〜３０ｄＢを達
成している。
尚、第１実施例の断面の様子は、基本的には第７図の例
と同じである。
と同じである。
第２図は、上記実施例のデバイスを、波長多重送受信シ
ステムに適用した場合のシステム概念図である。同図に
おいて、１０は上記の光増幅器、１１は送信部、１２は
受信部、１３．１４は夫々合波・分波器、１５は伝送光
ファイバである。こうした構成により、波長８３０ｎｍ
及び８４０ｎｍの信号を多重化し、光増幅器１０で高ゲ
イン、低リップルで増幅し、１００ Ｍ ｂ ｐ ｓ以
上の伝送速度でクロストークのない信号の授受が可能と
なる。
ステムに適用した場合のシステム概念図である。同図に
おいて、１０は上記の光増幅器、１１は送信部、１２は
受信部、１３．１４は夫々合波・分波器、１５は伝送光
ファイバである。こうした構成により、波長８３０ｎｍ
及び８４０ｎｍの信号を多重化し、光増幅器１０で高ゲ
イン、低リップルで増幅し、１００ Ｍ ｂ ｐ ｓ以
上の伝送速度でクロストークのない信号の授受が可能と
なる。
以上より、第１層にパッシベーション機能の高いＡＩ２
．Ｏ，スパッタ膜を用い、第２層目以降に屈折率制御し
たＺｒＯ□電子ビーム蒸着膜を採用することにより、高
い光出力においても増幅動作を安定に行なうことができ
ると共に耐久性の高い低反射条件を満たすＡＲココ−ィ
ングを有する半導体光増幅器を構成できることが分かっ
た。
．Ｏ，スパッタ膜を用い、第２層目以降に屈折率制御し
たＺｒＯ□電子ビーム蒸着膜を採用することにより、高
い光出力においても増幅動作を安定に行なうことができ
ると共に耐久性の高い低反射条件を満たすＡＲココ−ィ
ングを有する半導体光増幅器を構成できることが分かっ
た。
次に、本実施例のデバイス構成と作成方法について説明
する。
する。
本デバイスの基本部分であるリッジレーザ部を示す第３
図において、２１はｎ型ＧａＡＳ基板。
図において、２１はｎ型ＧａＡＳ基板。
２２はｎ型Ａ （１＊ Ｇ ａ ｌ−ｘ Ａ ｓクラッ
ド層（ＡＡ混晶比ｘ＝０．３）、２３はＧａＡｓ活性層
％２４はｐ型ＡｆｆＧａＡｓ （ｘ＝０．３）クラッド
層、２５はｐ゛キヤフフ層ある。これらのエピタキシャ
ル膜は分子線エピタキシャル＜ＭＢＥ）法或は有機金属
熱分解（ＭＯ−ＣＶＤ）法などによって堆積、形成され
る。この後、フォトリソグラフィによるリッジ部のバタ
ーニング後、反応性イオンビームエツチング（ＲＩＢＥ
）法によって幅２〜３ＬＬｍ、活性層２３までの厚さ０
．３〜０゜４μｍのリッジ部を形成する。更に、Ｓ ｉ
Ｎ ＊膜２６を堆積した後、キャップ部２５からの電
流注入を可能とする窓開けを行ない、上面及び下面にＡ
ｕｌ！ｉを堆積しアロイ化を行なってオーミック電極２
７．２８の形成を行なう。
ド層（ＡＡ混晶比ｘ＝０．３）、２３はＧａＡｓ活性層
％２４はｐ型ＡｆｆＧａＡｓ （ｘ＝０．３）クラッド
層、２５はｐ゛キヤフフ層ある。これらのエピタキシャ
ル膜は分子線エピタキシャル＜ＭＢＥ）法或は有機金属
熱分解（ＭＯ−ＣＶＤ）法などによって堆積、形成され
る。この後、フォトリソグラフィによるリッジ部のバタ
ーニング後、反応性イオンビームエツチング（ＲＩＢＥ
）法によって幅２〜３ＬＬｍ、活性層２３までの厚さ０
．３〜０゜４μｍのリッジ部を形成する。更に、Ｓ ｉ
Ｎ ＊膜２６を堆積した後、キャップ部２５からの電
流注入を可能とする窓開けを行ない、上面及び下面にＡ
ｕｌ！ｉを堆積しアロイ化を行なってオーミック電極２
７．２８の形成を行なう。
上記のプロセスが終了したレーザウェハは、バー状或は
チップ状にへき関され、コーティング処理が行なわれる
。ＡＲココ−ィングの層構成を示す第４図において、上
述の如くスパッタ堆積によって厚さ１００人まで形成さ
れるＡｌ２ｘＯｘ膜２ａ、２ｂは、高周波（ＲＦ）パワ
ー１００Ｗで、へき開後、直ちに堆積される。この方法
で形成したＡｌ２２０３膜２ａ、２ｂの耐久性は、レー
サノバッシベーシジンとして評価し、１万時間を越える
耐久性が確認されている。この際、パッシベーションの
厚さとしては１００人程程度れば十分である。
チップ状にへき関され、コーティング処理が行なわれる
。ＡＲココ−ィングの層構成を示す第４図において、上
述の如くスパッタ堆積によって厚さ１００人まで形成さ
れるＡｌ２ｘＯｘ膜２ａ、２ｂは、高周波（ＲＦ）パワ
ー１００Ｗで、へき開後、直ちに堆積される。この方法
で形成したＡｌ２２０３膜２ａ、２ｂの耐久性は、レー
サノバッシベーシジンとして評価し、１万時間を越える
耐久性が確認されている。この際、パッシベーションの
厚さとしては１００人程程度れば十分である。
第２層の１ｉ３ａ、３ｂは、前述の如く、ＺｒＯ２を出
発材料とする電子ビーム蒸着により、酸素導入Ｉを制御
して屈折率を１．８５〜１．８６に設定される。この膜
厚の制御は、モニタサンプルを用い、定電流駆動のレー
ザの前面あるいは後面出力をモニタする方法、或は石英
基板の反射光をモニタする方法などの実時間モニタ法に
よって、第１層、第２Ｆｊの膜厚の和が′Ｌ／４になる
様にしてＡＲ条件を実現した。但し、モニタサンプルに
は、第１層２ａ、２ｂの薄膜が実サンプルと同一膜厚で
堆積されていることが必要である。
発材料とする電子ビーム蒸着により、酸素導入Ｉを制御
して屈折率を１．８５〜１．８６に設定される。この膜
厚の制御は、モニタサンプルを用い、定電流駆動のレー
ザの前面あるいは後面出力をモニタする方法、或は石英
基板の反射光をモニタする方法などの実時間モニタ法に
よって、第１層、第２Ｆｊの膜厚の和が′Ｌ／４になる
様にしてＡＲ条件を実現した。但し、モニタサンプルに
は、第１層２ａ、２ｂの薄膜が実サンプルと同一膜厚で
堆積されていることが必要である。
第５図は、活性層２３の厚さを０．１μｍとした場合の
波長０，８３μｍの導波光３１の反射率と第２層目の薄
膜３ａ、３ｂの膜厚ｄ２の関係を示している。但し、第
１層目の薄膜２ａ、２ｂはＡｌ２．Ｏ，膜とし、屈折率
ｎｌ ＝ｌ、６３、膜厚ｄ、＝１００人（１０ｎｍ）と
した。各曲線はパラメータとして第２層目の屈折率ｎ２
を１．８０〜１．９０とした場合を示している。これか
ら、第２層目の屈折率としてｎｚ＝１．８５〜１．８６
とすれば、略０．０１％の反射率を実現することが可能
であることが分かる。
波長０，８３μｍの導波光３１の反射率と第２層目の薄
膜３ａ、３ｂの膜厚ｄ２の関係を示している。但し、第
１層目の薄膜２ａ、２ｂはＡｌ２．Ｏ，膜とし、屈折率
ｎｌ ＝ｌ、６３、膜厚ｄ、＝１００人（１０ｎｍ）と
した。各曲線はパラメータとして第２層目の屈折率ｎ２
を１．８０〜１．９０とした場合を示している。これか
ら、第２層目の屈折率としてｎｚ＝１．８５〜１．８６
とすれば、略０．０１％の反射率を実現することが可能
であることが分かる。
ＥＢ蒸着による屈折率制御は、上記の許容領域（１，８
０〜１．９０）で十分可能であり、作製のバラツキを考
えても、０．１％（１０−”）以下の反射率のＡＲココ
−ィングを実現するのは比較的容易である。また、賄厚
制御の許容領域は第５図で５ｎｍ程度であると見積もら
れ、蒸着速度を数人／ ｓ ｅ ｃ以下にすることによ
って十分実時間モニタが可能である。
０〜１．９０）で十分可能であり、作製のバラツキを考
えても、０．１％（１０−”）以下の反射率のＡＲココ
−ィングを実現するのは比較的容易である。また、賄厚
制御の許容領域は第５図で５ｎｍ程度であると見積もら
れ、蒸着速度を数人／ ｓ ｅ ｃ以下にすることによ
って十分実時間モニタが可能である。
以上の如＜ＡＲココ−ィング処理が終了したサンプルは
、チップ状にスクライブされ、グイボンディング、ワイ
ヤボンディングが施されて実装が完了する。
、チップ状にスクライブされ、グイボンディング、ワイ
ヤボンディングが施されて実装が完了する。
前記の実施例においては、第１層２ａ、２ｂのパッシベ
ーション用の薄膜としてＡｌ２ａＯｓスパツタ膜を用い
ていたが、他の構成としてＳ ｉ Ｏ＊スパッタ膜など
の組成でもよい。この組成も安定しており、パッシベー
ション機能の高い薄膜として用いられる。
ーション用の薄膜としてＡｌ２ａＯｓスパツタ膜を用い
ていたが、他の構成としてＳ ｉ Ｏ＊スパッタ膜など
の組成でもよい。この組成も安定しており、パッシベー
ション機能の高い薄膜として用いられる。
第６図は本発明による半導体光増幅器を外部共振器型レ
ーザに用いた第２実施例を示す。第２実施例では、ＡＲ
ココ−ィング４０は片端面のみに旅され、他端面は安定
した組成の薄膜によるえ／２コーティング或はノンコー
トである。
ーザに用いた第２実施例を示す。第２実施例では、ＡＲ
ココ−ィング４０は片端面のみに旅され、他端面は安定
した組成の薄膜によるえ／２コーティング或はノンコー
トである。
この片面ＡＲ半導体光増幅器４１の作製プロセスは、第
１実施例と全く同じである。外部共振器レーザは前後の
結合レンズ４２．４３、光増幅器４１、反射ブレーズド
グレーティング４４から構成され、グレーティング４４
への光波の入射角を変えることによって発信波長を選択
することができる０通常のＧａＡｓ活性層を用いること
で、波長選択幅２０ｎｍ以上を達成し、かつ５ｍＷ以上
の高出力動作が安定して行なわれる。こうして光パワー
の集中が起こるＡＲココ−ィング４０の耐久性の向上が
認められた。
１実施例と全く同じである。外部共振器レーザは前後の
結合レンズ４２．４３、光増幅器４１、反射ブレーズド
グレーティング４４から構成され、グレーティング４４
への光波の入射角を変えることによって発信波長を選択
することができる０通常のＧａＡｓ活性層を用いること
で、波長選択幅２０ｎｍ以上を達成し、かつ５ｍＷ以上
の高出力動作が安定して行なわれる。こうして光パワー
の集中が起こるＡＲココ−ィング４０の耐久性の向上が
認められた。
以上の実施例の他にも、ＡＲココ−ィングを含むデバイ
スとしてスーパールミネッセンスダイオードなども考え
られ、これらにも本発明が適用できることは勿論である
。
スとしてスーパールミネッセンスダイオードなども考え
られ、これらにも本発明が適用できることは勿論である
。
Ｌ発明の効果］
以上説明した如く、本発明によれば、半導体端面側の第
１層として、安定した組成比を有しパッシベーション機
能の高い薄膜を極めて薄（（数１０人）形成し、更に第
２層以降は、従来の方法である組成比の制御による方法
で所望の屈折率を有する薄膜を形成するという２段階の
方法による構成をＡＲココ−ィングに持たせている。よ
って、高ＡＲ条件を満足すると共に耐久性の優れたＡＲ
ココ−ィングを有する半導体光素子の実現が可能となる
。
１層として、安定した組成比を有しパッシベーション機
能の高い薄膜を極めて薄（（数１０人）形成し、更に第
２層以降は、従来の方法である組成比の制御による方法
で所望の屈折率を有する薄膜を形成するという２段階の
方法による構成をＡＲココ−ィングに持たせている。よ
って、高ＡＲ条件を満足すると共に耐久性の優れたＡＲ
ココ−ィングを有する半導体光素子の実現が可能となる
。
従来、ＡＲ条件と耐久性を同時に満足するＡＲ材料の選
択が困難であったが、本発明によれば、耐久性を第１層
の極薄膜に分担させることによって材料の選択範囲が広
がり、半導体光素子のデバイス性能（高ゲイン、低リッ
プル、寿命など）を著しく向上させることが可能になっ
た。
択が困難であったが、本発明によれば、耐久性を第１層
の極薄膜に分担させることによって材料の選択範囲が広
がり、半導体光素子のデバイス性能（高ゲイン、低リッ
プル、寿命など）を著しく向上させることが可能になっ
た。
第１図は本発明の第１実施例のデバイス斜視図、第２図
は第１実施例を含む光通信システムにより波長多重化伝
送を行なう例のブロック図、第３図は第１実施例のデバ
イスの基本部分を示す断面図、第４図は同じく縦断面図
、第５図は２層ＡＲコーティングの反射率の変化を示す
グラフ、第６図は第２実施例を示す図、第７図は従来例
を示す図である。 １．１０−・・リッジ型半導体光増幅器、２ａ、２ｂ−
・・第１８コーテイング、３ａ、３ｂ−第２層コーティ
ング、２１・一基板、２２．２４・・・クラッド層、２
３−・・活性層、２５−・・キャップ層、２７．２８・
・・電極、４０・・−無反射コーティング、４１・−・
片面ＡＲ半導体光増幅器、４２．４３−・−結合レンズ
、４４・・・ブレーズドグレーティング第 図 第 図 粥 ５ 図 膜厚ｄ２ （ｎｍ） 第 図 第 図 （従来例）
は第１実施例を含む光通信システムにより波長多重化伝
送を行なう例のブロック図、第３図は第１実施例のデバ
イスの基本部分を示す断面図、第４図は同じく縦断面図
、第５図は２層ＡＲコーティングの反射率の変化を示す
グラフ、第６図は第２実施例を示す図、第７図は従来例
を示す図である。 １．１０−・・リッジ型半導体光増幅器、２ａ、２ｂ−
・・第１８コーテイング、３ａ、３ｂ−第２層コーティ
ング、２１・一基板、２２．２４・・・クラッド層、２
３−・・活性層、２５−・・キャップ層、２７．２８・
・・電極、４０・・−無反射コーティング、４１・−・
片面ＡＲ半導体光増幅器、４２．４３−・−結合レンズ
、４４・・・ブレーズドグレーティング第 図 第 図 粥 ５ 図 膜厚ｄ２ （ｎｍ） 第 図 第 図 （従来例）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、端面に無反射コーティングを施し半導体積層構造を
有する半導体光素子において、該無反射コーティングは
２層以上の誘電体薄膜の組み合わせからなり、該半導体
積層構造端面側の第１の薄膜は充分なパッシベーション
機能を果たす様に安定した組成を示す緻密な材料からな
り、第２以降の薄膜は無反射条件を満足する屈折率を示
す材料から成ることを特徴とする半導体光素子。 ２、入出力端面に無反射コーティングを施し半導体レー
ザ構造を有する半導体光増幅器において、該無反射コー
ティングは２層以上の誘電体薄膜の組み合わせからなり
、該半導体レーザ構造端面側の第１の薄膜は充分なパッ
シベーション機能を果たす様に安定した組成を示す緻密
な材料から成り、第２以降の薄膜は無反射条件を満足す
る屈折率を示す材料から成ることを特徴とする半導体光
増幅器。 ３、前記無反射コーティングの前記２層以上の薄膜は合
わせて波長の１／４の膜厚となるように設定されている
請求項１又は２記載の半導体光素子。 ４、前記第１の薄膜がＡｌ＿２Ｏ＿３膜である請求項１
又は２記載の半導体光素子。 ５、前記第１の薄膜がＳｉＯ＿２膜である請求項１又は
２記載の半導体光素子。 ６、前記第１の薄膜の膜厚が前記２層目以降の薄膜の全
膜厚より小さい請求項１又は２記載の半導体光素子。 ７、請求項１、２、３、４、５又は６記載の半導体光素
子の製造方法において、前記第１の薄膜は高周波スパッ
タ法により形成し、前記第２層目以降の薄膜は電子ビー
ム蒸着法により形成することを特徴とする製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097053A JPH03293791A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 半導体光素子、半導体光増幅器及びそれらの製造方法 |
| EP19910105789 EP0451843A3 (en) | 1990-04-12 | 1991-04-11 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097053A JPH03293791A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 半導体光素子、半導体光増幅器及びそれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293791A true JPH03293791A (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=14181919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2097053A Pending JPH03293791A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 半導体光素子、半導体光増幅器及びそれらの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0451843A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03293791A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003078199A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JP2006032509A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体発光素子及びそれを用いた光伝送システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112447863B (zh) * | 2020-11-20 | 2022-06-14 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种太阳能电池及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4510607A (en) * | 1984-01-03 | 1985-04-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Semiconductor laser end-facet coatings for use in solid or liquid environments |
| GB8514051D0 (en) * | 1985-06-04 | 1985-07-10 | British Telecomm | Opto-electronic devices |
| US4749255A (en) * | 1985-12-09 | 1988-06-07 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Coating for optical devices |
| JPS63213389A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP2097053A patent/JPH03293791A/ja active Pending
-
1991
- 1991-04-11 EP EP19910105789 patent/EP0451843A3/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003078199A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JP2006032509A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体発光素子及びそれを用いた光伝送システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0451843A2 (en) | 1991-10-16 |
| EP0451843A3 (en) | 1992-03-11 |
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