【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は単一モード動作する分布帰還型半導体レーザに関し、特に利得結合によって単一モード動作をする利得結合分布帰還型半導体レーザ構造とその作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】単一モードレーザとしては、分布帰還型レーザが知られている。 導波路の等価屈折率が周期Λで変調を受けたブラッグ導波路においては、ブラッグ波長近傍の光は前進波と後進波が結合し、反射される。 この導波路に利得がある場合、レーザ発振が起こるが、その波長はブラッグ波長とはならず、ストップバンドの外側の縦モードでの単一モード発振をすることになる。

【０００３】より安定な単一モード動作を実現するために、レーザ中央部において回折格子の位相をシフトさせる構造を導入して、ブラッグ条件の波長のモードを発振させる方法が知られている。 位相シフト量はブラッグ波長の１／４になるように決めることが多いが、位相シフト回折格子の作製には複雑な工程が必要となるという問題があった。

【０００４】また、以上に述べてきた屈折率結合分布帰還型レーザには以下に述べるような、原理的な問題点が存在している。 分布帰還レーザの単一モード動作は空間的ホールバーニングや端面の反射によって影響を受け易く、また戻り光による影響も受け易い。 また、高速変調時にはチャーピングを受け、線幅の増大を招いてしまう。

【０００５】これらの問題点を解決するために、利得結合分布帰還型レーザが提案されている。 利得結合の利点は、位相シフト構造を導入することなくブラッグ条件での単一モード動作が可能であること、戻り光に対して屈折率結合と比べて影響を受けにくいこと、チャープ量が少なくなること、ファセット面の位相位置による分留まりの低下がないことである。 たとえば、活性層上部に吸収体を周期的に作製し、周期的な吸収損失を与えることで、利得結合動作をさせる構造が、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ． Ｖｏｌ． ５５，Ｎ
ｏ． １６，ｐｐ． １６０６−１６０８において提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、平均的損失の増大によって発振しきい値が上昇するという問題点があった。 また、ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｑｕａ
ｎｔｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ． Ｖｏｌ． ２７，
Ｎｏ． ６，ｐｐ． １７２４−１７３１においては、Ａｌ
ＧａＡｓ系の２次の回折格子の上にバッファ層と活性層を再成長して作製した利得結合分布帰還型レーザが提案されている。 しかし、この構造においては、再成長界面が活性層近傍にあるために低しきい値化が容易でない、
活性層に量子井戸構造を導入することが難しいなどの問題点を有していた。

【０００７】よって、本発明の目的は、容易に作製でき、再成長界面を活性層から離れたところに設定できるので再成長界面における再結合電流を少なくでき、また活性層に量子井戸構造を用いることができるので設計の自由度が大きい、利得結合によって単一モード動作をする利得結合分布帰還型半導体レーザ、及びその作製方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、異なる指数を持つ面で囲まれた第１の周期形状の上にエピタキシャル成長を行う際に、Ｓｉ等のＩＶ族元素を不純物として用いると成長の面方位によってｐとｎ両方の導電型が現れることを利用して、活性層近傍に第１の導電型と第２の導電型の交互に配列した層を設け、この層を注入電流狭窄層として用いて活性層への電流注入を不均一に行い、
利得の周期構造を形成することで、利得結合動作する分布帰還レーザ構造とすることに特徴がある。 また、本発明はその作製法である。

【０００９】より具体的には、レーザ干渉露光法によって少なくとも２つ以上の異なる指数を持った結晶面からなる回折格子を形成し、ここに気相のエピタキシャル成長法を用いて再成長を行う。 ここで不純物として両性不純物として知られるＩＶ族元素を用いて、成長条件を制御することで、下地の面方位に応じてｐとｎ両方の導電型が得られるので、この層を電流狭窄層としてレーザ構造を形成する。 電流狭窄層の周期は回折格子の周期によって定まり、これによって電流注入時のキャリア密度は導波方向に沿って周期的に変調を受ける。 キャリア密度の変調によって、導波路の屈折率と利得に周期的な変調が与えられるので、導波路はブラッグ導波路となり、発振しきい値以上で単一モード動作する。

【００１０】また、本発明によれば、活性層として、量子井戸構造を利用できるので、従来の構造に比べて低しきい値化が可能である、量子井戸のパラメータを制御することで発振波長のチューニングができる、ＴＭモードでの発振を抑圧できる、歪構造の導入による狭スペクトル化が可能である、という利点を有している。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の第１の実施例として埋込みヘテロ構造の単一モード分布帰還レーザを示す。 以下に、詳細な構造と作製法について図面を用いて説明する。

【００１２】先ず、図１（ａ）に示す様に、Ｓｉドープのｎ−ＧａＡｓ（００１）基板１０１上に、０．５μｍ
のｎ−ＧａＡｓバッファ層１０２が形成され、その上にＳｉドープＡｌ _0.5 Ｇａ _0.5 Ａｓクラッド層１０３を１．
５μｍ形成している。 次に、１００ｎｍ厚の光閉じ込め領域であるＳｉドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓ１０４を積層し、この上に活性層である多重量子井戸１０５が形成されている。 この多重量子井戸１０５は、１０ｎｍ厚のアンドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓのバリア層と６ｎｍ厚のアンドープＧａＡｓの井戸層の５回ずつの繰り返しからなる。 この上に上部の光閉じ込め領域であるＢｅドープＡ
ｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓ層１０６を１００ｎｍ形成し、さらにＢｅドープＡｌ _0.4 Ｇａ _0.6 Ａｓのキャリアブロック層１
０７を４０ｎｍ形成している。 この上に光ガイド層としてＢｅドープのＡｌ _0.15 Ｇａ _0.85 Ａｓ層１０８を形成し、第１回目の成長を終了する。

【００１３】ここに、図１（ｂ）に示す様に、レーザ干渉露光法によって、ピッチ２５０ｎｍのレジストパターンを形成し、エッチングによってグレーティング１０９
を形成する。 これは、発振波長８３０ｎｍ付近のＡｌＧ
ａＡｓ系レーザにとっては２次の回折格子となる。 このとき、グレーティング１０９の溝の方向は（１−１０）
方向とし、硫酸系のエッチャントを用いたウエットエッチング、あるいはドライエッチング後の硫酸系のエッチャントによる軽いウエットエッチングによって、図１
（ｂ）に示したように、（１１１）Ａ面１１０、１１１
からなる傾斜部と（００１）面１１２からなる平坦部を形成する。

【００１４】ＭＢＥチャンバ内でのサーマルクリーニングとＥＣＲ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ
ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）水素プラズマ処理によって、レジスト残渣と表面の酸化物を除去した後、この上に、原料に有機金属とＡｓＨ ₃とを用い、ドーパントとして固体Ｓｉを用いたＣＢＥ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｂｅａｍｅｐ
ｉｔａｘｙ）法でＳｉドープのＡｌ _0.15 Ｇａ _0.85 Ａｓ層を０．２μｍ成長させて電流狭窄層１１３とする（図１
（ｃ））。 成長条件を選べば、ＳｉドープのＡｌＧａＡ
ｓ層は下地の面方位に従って導電型が異なる。 すなわち、（１００）面上ではｎ型１１４となり、（１１１）
Ａ面上ではｐ型１１５となるので、図１（ｃ）に示したように、回折格子１０９のピッチと同じピッチでｐ型とｎ型のＡｌＧａＡｓ層１１５、１１４を並べることができる。 この上にＢｅドープＡｌ _0.5 ＧａＡｓ _0.5クラッド層１１６を１．５μｍ形成し、この上にＢｅドープＧａ
Ａｓのキャップ層１１７を０．５μｍ形成する。

【００１５】さらに、図２に示したように、通常のフォトリソグラフィ手法を用いて、エッチングによりストライプを形成し、サイド部をｐ−Ａｌ _0.4 Ｇａ _0.6 Ａｓ１１
８とｎ−Ａｌ _0.4 Ｇａ _0.6 Ａｓ１１９で埋込み、上部ｐ側電極１２０と下部ｎ側電極１２１を形成し、横方向の閉じ込めを行って横単一モード化を実現している。

【００１６】次に本実施例の動作について説明する。 電流注入時に電流狭窄層のｐ型部１１５は電流の経路となり、ｎ型部１１４は電流阻止部として働く。 また、ｐ−
ｎ接合部のポテンシャルの曲がりは、上部光ガイド層１
０８と活性層１０５のポテンシャルをわずかに曲げるので、活性層１０５へ注入される正孔は拡散によって広がるもののポテンシャル差によって弱く閉じ込められており、不均一に注入されることになり、周期的に変調を受けた密度分布を持つ。

【００１７】図１（ｄ）に活性層１０５におけるキャリア密度の分布を示す。 キャリアの密度分布によって、活性層１０５の利得と等価屈折率は変調を受けることになる。 また、電流狭窄層１１３とクラッド層１１６界面の凹凸によって導波路の等価屈折率は変調を受けている。
また、電流狭窄層１１３における導電型の違いも屈折率の違いを招くが、この違いは構造的な変調による屈折率変調量に比べて小さい。 こうして、構造的要因と、不均一注入によってブラッグ導波路が形成され、安定した単一縦モード発振が実現される。

【００１８】本実施例においては、素子長５００μｍ、
メサ幅２μｍの素子において、発振しきい値が約１０ｍ
Ａとなり、波長８３５ｎｍの単一モード発振が確認された。 本実施例においては、キャリアブロック層１０７が再成長界面での再結合を防ぎ、低しきい値化に貢献している。

【００１９】本実施例においては、横方向の閉じ込めに、埋め込みヘテロ構造を用いたが、量子井戸構造の活性層を持つレーザに適用できる、その他の公知のキャリア閉じ込め型導波構造を形成しても良い。 また、２次の回折格子１０９の形状は、図１（ｂ）に示した形状に限定されるものではなく、ｎ−ＡｌＧａＡｓとｐ−ＡｌＧ
ａＡｓを同時に成長できるような異なる結晶面を露出していれば良く、たとえば図３に示したような形状であっても良い。 図３では、図１の各部を示す番号に１００を加えた番号で、図１の各部に対応する部分を示している。

【００２０】

【他の実施例】図４は、本発明の第２の実施例として、
活性層よりも下に電流狭窄層をもうけた構造の利得結合分布帰還型半導体レーザを示す。 以下に、詳細な構造と作製法を説明する。

【００２１】先ず、図４（ａ）に示す様に、Ｓｉドープのｎ−ＧａＡｓ（００１）基板３０１上に、０．５μｍ
のｎ−ＧａＡｓバッファ層３０２が形成され、その上にＳｉドープＡｌ _0.5 Ｇａ _0.5 Ａｓクラッド層３０３を１．
５μｍ形成している。 次に、１００ｎｍ厚のＳｉドープＡｌ _0.2 Ｇａ _0.8 Ａｓ光ガイド層３０４を積層する。

【００２２】ここに、図４（ｂ）に示す様に、レーザ干渉露光法によって、ピッチ２５０ｎｍのレジストパターンを形成し、エッチングによって２次グレーティング３
０５を形成する。 このとき、グレーティングの溝の方向は（１−１０）方向とし、硫酸系のエッチャントを用いたウエットエッチング、あるいはドライエッチング後の硫酸系のエッチャントによる軽いウエットエッチングによって、図４（ｂ）に示したように（１１１）Ａ面からなる傾斜部３０６、３０７と（００１）面からなる平坦部３０８を形成することは、第１の実施例と同じである。

【００２３】続いて、ＭＢＥチャンバ内でサーマルクリーニングとプラズマ処理によって、レジスト残渣と表面の酸化物を除去した後、この上にＭＢＥ法でＳｉドープのＡｌ _0.2 Ｇａ _0.8 Ａｓ層を０．２μｍ成長させて電流狭窄層３０９とする（図４（ｃ））。 成長条件を選べば、
ＳｉドープのＡｌＧａＡｓ層は下地の面方位に従って導電型が異なるので、（１００）面上ではｎ型導電層３１
０、（１１１）Ａ面上ではｐ型ブロック層３１１が形成される。

【００２４】この上に、下側の光閉じ込め領域であるＳ
ｎドープのＡｌ _0.2 Ｇａ _0.2 Ａｓ層３１２を０．２μｍ形成し、さらに活性層であるノンドープＧａＡｓ層３１３
が０．１μｍ形成されている。 この上に、上部の光閉じ込め領域であるＢｅドープＡｌ _0.2 Ｇａ _0.8 Ａｓ層３１４
を１００ｎｍ形成し、さらにＢｅドープＡｌ _0.5 Ｇａ _0.5
Ａｓのクラッド層３１５を１．５μｍ形成している。 この上に、ＢｅドープＧａＡｓのキャップ層３１６を０．
５μｍ形成している（図４（ｃ））。

【００２５】ＳｎドープＡｌＧａＡｓは、面方位によらずｎ型となるので、下側の光閉じ込め層３１２の導電型はｎ型となっている。

【００２６】このウェハに、第１の実施例と同様の横方向の導波構造と、キャリアの閉じ込め構造、上部ｐ電極、下部ｎ電極を形成し、単一モードレーザとしている。

【００２７】本実施例においては、ｐ層がキャリアブロック層３１１になっており、注入される電子に対して電流狭窄をおこなうことが特徴である。 また、活性層３１
３に凹凸が生じるので、第１の実施例に比べて屈折率結合係数の変調も同時に大きくなっている。 単一モード動作の作用については第１の実施例と同じである。

【００２８】図５は、本発明の第３の実施例として、Ａ
ｌＧａＡｓ系半導体レーザにおいて１次の結合をする分布帰還型半導体レーザを示す。 以下に、詳細な構造と作製法について説明していく。

【００２９】先ず、図５（ａ）に示す様に、Ｓｉドープのｎ−ＧａＡｓ（００１）基板４０１上に０．５μｍのｎ−ＧａＡｓバッファ層４０２が形成され、その上にＳ
ｉドープＡｌ _0.5 Ｇａ _0.5 Ａｓクラッド層４０３を１．５
μｍ形成している。 次に、４０４は１００ｎｍ厚の光閉じ込め領域であるＳｉドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓであり、この上に活性層である多重量子井戸４０５が形成されている。 この多重量子井戸４０５は、１０ｎｍのアンドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓのバリア層と６ｎｍのアンドープＧａＡｓの井戸層の５回ずつの繰り返しからなる。
この上に、上部の光閉じ込め領域であるＢｅドープＡｌ
_0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓ層４０６を１００ｎｍ形成し、さらにＢ
ｅドープＡｌ _0.4 Ｇａ _0.6 Ａｓのキャリアブロック層４０
７を４０ｎｍ形成している。 この上に、光ガイド層としてＢｅドープのＡｌ _0.15 Ｇａ _0.85 Ａｓ層４０８を形成し、第１回目の成長を終了する。

【００３０】ここに、図５（ｂ）に示す様に、レーザ干渉露光法によって、ピッチ２５０ｎｍのレジストパターンを形成し、エッチングによって２次グレーティング４
０９を形成する。 溝の方向は（１−１０）方向とする。
本実施例においては、ドライエッチング後の硫酸系のエッチャントによる軽いウエットエッチングによって、図５（ｂ）に示したように（１１１）Ａ面４１０、４１１
からなる傾斜部と（００１）面４１２、４１３からなる平坦部を形成し、全体として台形形状のグレーティング４０９とする。 ここでキャリアの拡散の効果を考慮にいれて、上側の平坦部４１３を下側の平坦部４１２よりも広くなるようにエッチング条件を制御している。

【００３１】ＭＢＥチャンバ内でサーマルクリーニングとプラズマ処理によって、レジスト残渣と表面の酸化物を除去した後、この上に、原料に有機金属とアルシンＡ
ｓＨ ₃を用いたＣＢＥ法でＳｉドープのＡｌ _0.2 Ｇａ _0.8
Ａｓ層を０．２μｍ成長させて電流狭窄層４１４とする。

【００３２】下地の面方位に従って異なる導電型が出現し、ｐ型４１５とｎ型４１６のＡｌＧａＡｓ層を並べることができるのは第１の実施例と同じ（図５（ｃ）参照）であるが、図５（ｄ）に示したように、電流注入時のキャリア密度の変調の周期λがもとの回折格子の周期Λの１／２となるのが本実施例の特徴である。

【００３３】更に、この上に、ＢｅドープＡｌ _0.5 Ｇａ
_0.5 Ａｓクラッド層４１７を１．５μｍ形成し、この上にＢｅドープＧａＡｓのキャップ層４１８を０．５μｍ
形成する。 このウェハに、第１の実施例と同様の横方向の導波構造と、キャリアの閉じ込め構造、上部ｐ電極、下部ｎ電極を形成し、単一モードレーザとしている。

【００３４】図６は、本実施例の第４の実施例として、
（１１１）Ａ基板を用いたＡｌＧａＡｓ系半導体レーザに対して本発明を適用した分布帰還型半導体レーザを示す。 以下に、詳細な構造と作製法について説明していく。

【００３５】先ず、図６（ａ）に示すように、Ｓｉドープのｎ−ＧａＡｓ（１１１）基板５０１上に、０．５μ
ｍのｎ−ＧａＡｓバッファ層５０２が形成され、その上にＳｉドープＡｌ _0.5 Ｇａ _0.5 Ａｓクラッド層５０３を１．５μｍ形成している。 次に、５０４は１００ｎｍ厚の光閉じ込め領域であるＳｉドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓ
であり、この上に活性層である多重量子井戸５０５が形成されている。 この多重量子井戸は、１０ｎｍのアンドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓのバリア層と６ｎｍのアンドープＧａＡｓの井戸層の５回ずつの繰り返しからなる。 この上に、上部の光閉じ込め領域であるＢｅドープＡｌ
_0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓ層５０６を１００ｎｍ形成し、さらにＢ
ｅドープＡｌ _0.4 Ｇａ _0.6 Ａｓキャリアブロック層５０７
を４０ｎｍ形成している。 この上に、光ガイド層としてＢｅドープのＡｌ _0.15 Ｇａ _0.85 Ａｓ層５０８を形成し、
第１回目の成長を終了する。

【００３６】ここに、図６（ｂ）に示すように、レーザ干渉露光法によって、ピッチ２５０ｎｍのレジストパターンを形成し、エッチングによって２次グレーティング５０９を形成する。 溝の方向は（１−１０）方向とする。 本実施例においては、ドライエッチング後の硫酸系のエッチャントによる軽いウエットエッチングによって、図６（ｂ）に示すように、（００１）面からなる傾斜部５１０と（１１０）面からなる傾斜部５１１と（１
１１）面からなる平坦部５１２を形成し、全体として非対称形状のグレーティング５０９とする。

【００３７】続いて、ＭＢＥチャンバ内でサーマルクリーニングとプラズマ処理によって、レジスト残渣と表面の酸化物を除去した後、この上に、原料に有機金属とアルシンを用いたＣＢＥ法でＳｉドープのＡｌ _0.2 Ｇａ _0.8
Ａｓ層を０．２μｍ成長させて電流狭窄層５１３とする。

【００３８】下地の面方位に従って異なる導電型が出現し、ｐ型５１４とｎ型５１５のＡｌＧａＡｓ層を並べることができるのは第１の実施例と同じであるが、平坦部上にｐ型層５１４が形成されて電流の経路となる点が本実施例の特徴である。

【００３９】この上にＢｅドープＡｌ _0.5 Ｇａ _0.5 Ａｓクラッド層５１６を１．５μｍ形成し、この上にＢｅドープＧａＡｓのキャップ層５１７を０．５μｍ形成する。
このウェハに、第１の実施例と同様の横方向の導波構造と、キャリアの閉じ込め構造、上部ｐ電極、下部ｎ電極を形成し、単一モードレーザとしている。

【００４０】図７は、本発明の第５の実施例として、Ａ
ｌＧａＡｓ系単一モード分布帰還レーザの別の形態を示す。 以下に、詳細な構造と作製法について説明していく。

【００４１】先ず、図７（ａ）に示すように、Ｓｉドープのｎ−ＧａＡｓ（００１）基板６０１上に、０．５μ
ｍのｎ−ＧａＡｓバッファ層６０２が形成され、その上にＳｉドープＡｌ _0.5 Ｇａ _0.5 Ａｓクラッド層６０３を１．５μｍ形成している。 次に、６０４は１００ｎｍ厚の光閉じ込め領域であるＳｉドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓ
であり、この上に活性層である多重量子井戸６０５が形成されている。 この多重量子井戸６０５は、１０ｎｍのアンドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓのバリア層と６ｎｍのアンドープＧａＡｓの井戸層の５回ずつの繰り返しからなる。 この上に、上部の光閉じ込め領域であるＢｅドープＡｌ _0.3 Ｇａ _0.7 Ａｓ層６０６を１００ｎｍ形成し、さらにＢｅドープＡｌ _0.4 Ｇａ _0.6 Ａｓのキャリアブロック層６０７を１２０ｎｍ形成して第１回目の成長を終了する。

【００４２】ここに、図７（ｂ）に示すように、レーザ干渉露光法によって、ピッチ２５０ｎｍのレジストパターンを形成し、エッチングによって２次グレーティング６０８を形成する。 溝の方向は（１−１０）方向とする。 硫酸系のエッチャントにウエットエッチングによって、図７（ｂ）に示したように、（１１１）Ａ面６０
９、６１０からなる傾斜部と上部光閉じ込め層６０６の露出した（００１）面６１１からなる平坦部を形成し、
グレーティングとする。 このとき、光閉じ込め層６０６
のＡｌ混晶比とキャリアブロック層６０７のＡｌ混晶比の違いによって、エッチングレートが変わるのでグレーティング形状の作製がきわめて容易である。

【００４３】ＭＢＥチャンバ内でサーマルクリーニングとプラズマ処理によって、レジスト残渣と表面の酸化物を除去した後、この上に、原料に有機金属とアルシンを用いたＣＢＥ法でＳｉドープのＡｌ _0.4 Ｇａ _0.6 Ａｓ層を０．２μｍ成長させて電流狭窄層６１２とする。

【００４４】下地の面方位に従って異なる導電型が出現し、ｐ型ＡｌＧａＡｓの電流注入部６１３とｎ型ＡｌＧ
ａＡｓの電流阻止層６１４を並べることができるのは第１の実施例と同じ（図７（ｃ））であるが、再成長界面での再結合は以下の機構によって抑えられる。 （１１
１）Ａ面上にｐ型ＡｌＧａＡｓを成長した電流注入部６
１３では、キャリアブロック層６０７の働きで再成長界面に電子が注入されるのを阻止している。 上部光閉じ込め領域部６０６上にｎ型ＡｌＧａＡｓを成長した電流阻止部６１４では、再成長界面にｐ−ｎ接合が形成され内部電界によってキャリアが吐き出されているので、再結合が少なくなっている。

【００４５】この上に、ＢｅドープＡｌ _0.5 Ｇａ _0.5 Ａｓ
クラッド層６１５を１．５μｍ形成し、この上に、Ｂｅ
ドープＧａＡｓのキャップ層６１６を０．５μｍ形成する。 このウェハに第１の実施例と同様の横方向の導波構造と、キャリアの閉じ込め構造、上部ｐ電極、下部ｎ電極を形成し、単一モードレーザとしている。

【００４６】以上、いずれの実施例においても、ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板上の結晶成長をもちいて、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザを形成する例を説明してきた。 しかし、ｐ−
ＧａＡｓ基板上にレーザを構成しても、電流狭窄層でのブロック層と電流透過部が入れ替わるだけであり、その構成、動作については以上の説明から容易に理解できる。 また、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザに限って説明してきたが、本発明の構成はＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体によるレーザであって、ＭＢＥ法あるいはＭＯＭＢＥ法で気相成長できる材料系であればよく、たとえば、ＩｎＧ
ａＡｓＰ系レーザ、ＩｎＡｌＧａＰ系レーザ、ＩｎＧａ
Ａｓ系レーザ、ＩｎＡｌＧａＡｓ系レーザにも適用できることは明らかである。 また、添加不純物もＳｉに限らず、成長面に応じてｐ型とｎ型を発現させるＩＶ族の両性不純物を用いれば良いことも自明である。 また、成長法として、ＩＶ族を不純物として用いたＭＯＶＰＥ法などを使用してもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、利得結合によって単一モード動作をする利得結合分布帰還レーザを容易に作製でき、さらに再成長界面を活性層から離れたところに設定できるので、再成長界面における再結合電流の少ないレーザを実現できる。 また、活性層に量子井戸構造を用いることができるので、設計の自由度が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例として埋込みヘテロ構造の単一モード分布帰還レーザの構造等を示す図である。

【図２】第１実施例の一部破断斜視図である。

【図３】光ガイド層上に形成される回折格子の変形例を示す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例の構造等を示す図である。

【図５】本発明の第３の実施例の構造等を示す図である。

【図６】本発明の第４の実施例の構造等を示す図である。

【図７】本発明の第５の実施例の構造等を示す図である。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１
Ｓｉドープのｎ−ＧａＡｓ（００１）基板 １０４，２０４，４０４，５０４，６０４ 下部光閉じ込め領域 １０５，２０５，４０５，５０５，６０５ 活性層である多重量子井戸 １０６，２０６，４０６，５０６，６０６ 上部光閉じ込め領域 １０７，２０７，４０７，５０７，６０７ キャリアブロック層 １０８，２０８，３０４，４０８，５０８ 光ガイド層 １０９，２０９，３０５，４０９，５０９，６０８
グレーティング １１０，１１１，３０６，３０７，４１０，４１１
（１１１）Ａ面 １１２，３０８，４１２，４１３，５１０，５１１
（００１）面 １１３，３０９，４１４，５１３ 電流狭窄層 １１４，３１０，４１６，５１５ ｎ−ＡｌＧａＡ
ｓ １１５，３１１，４１５，５１４ ｐ−ＡｌＧａＡ
ｓ ３１２ ＧａＡｓ活性層 ５１２ （１１１）面 ６０９，６１０ （１１１）Ａ面 ６１１ （００１）面 ６１２ 電流狭窄層 ６１３ ｐ−ＡｌＧａＡｓ ６１４ ｎ−ＡｌＧａＡｓ