(57)【要約】【課題】誘電体膜の剥離を抑制できる光半導体素子を提供する。【解決手段】半導体光増幅器（光半導体素子）１は、基板２と、半導体積層部３と、ｐ側電極５と、ｎ側電極６と、一対の反射防止膜（請求項の誘電体膜に相当）７、８とを備えている。半導体積層部３には、ｎ型クラッド層１１と、活性層１２と、ｐ型クラッド層１３と、ｐ型コンタクト層１４とが基板２側から順に積層されている。半導体積層部３には、ストライプ部４が形成されている。半導体積層部３のストライプ部４の延長線上には、凹部２１、２２が形成されている。ストライプ部４の端面と対向する凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａには、誘電体膜が積層された反射防止膜７、８が形成されている。凹部２１、２２は、ｎ型クラッド層１１まで達し、且つ、光の進行方向の外側が開口されている。【選択図】図１
2010016120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に順に積層された第１導電型半導体層、活性層及び第２導電型半導体層を含み、ストライプ部が形成されるとともに、前記ストライプ部の端部または延長線上に、前記第１導電型半導体層まで達し且つ光の進行方向の外側が開口された凹部が形成された半導体積層部と、
平面視にて、前記ストライプ部の端面と対向する前記凹部の面に形成された誘電体膜とを備えたことを特徴とする光半導体素子。
【請求項２】
前記凹部の開口部の幅は、前記誘電体膜が形成される前記凹部の面の幅と同じかまたは小さいことを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子。
【請求項３】
前記誘電体膜が形成される前記凹部の面は、平面視にて、前記ストライプ部に対して傾斜していることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の光半導体素子。
【請求項４】
前記誘電体膜が形成される前記凹部の面は、前記ストライプ部に対して直交していることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の光半導体素子。
【請求項５】
前記ストライプ部は、前記光半導体素子の側面と平行であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光半導体素子。
【請求項６】
前記凹部の開口部の幅Ｗは、
前記凹部の長さをＬ、前記誘電体膜から照射される光の水平方向の放射角度をθｈ、平面視における前記誘電体膜から照射される光の光軸と前誘電体膜との傾斜角度をθａとすると、
Ｗ≧｛Ｌ／ｔａｎ（θａ−θｈ／２）｝−｛Ｌ／ｔａｎ（θａ＋θｈ／２）｝
であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光半導体素子。
【請求項７】
前記活性層からの前記凹部の底面までの深さＤは、
前記凹部の長さをＬ、前記活性層から照射される光の垂直方向の放射角度をθｖ、側面視における前記誘電体膜から照射される光の光軸と前記活性層と垂直をなす面との傾斜角度をθｂとすると、
Ｄ≧Ｌ×ｔａｎ（θｂ＋θｖ／２−９０°）
であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光半導体素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止膜や反射膜等を構成する誘電体膜を備えた光半導体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、活性層で発光した光の反射を防止または反射させるための誘電体膜が端面に形成された半導体光増幅器や半導体レーザ素子等の光半導体素子が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、活性層を含みストライプ部を有する半導体積層部の両端面に形成された共振器を備えた半導体レーザ素子が開示されている。このレーザ素子では、共振器を構成する一方の端面がドライエッチングにより形成されている。この一方の端面が、光の出力面となる。また、共振器の他方の端面には、劈開された後、誘電体膜からなる高反射コーティングが形成されている。
【０００４】
特許文献１の半導体レーザ素子では、電圧が印加されると、ストライプ部の活性層で光が発光される。この発光した光は、共振器を構成する両端面の間を往復した後、ドライエッチングにより形成された一方の端面から外部へレーザ光として照射される。
【０００５】
特許文献１の半導体レーザ素子の製造工程では、まず、ストライプ部を有する半導体積層部が基板上に積層される。次に、活性層の両端面が、露出するようにドライエッチングされる。更に、当該両端面の間が劈開されて、共振器を構成する他方の端面が形成される。その後、この劈開された他方の端面に高反射コーティングが施される。一般には、この後、共振器を構成する端面と直交する方向に劈開する。これにより、素子単位に分割されて半導体レーザ素子が完成する。
【特許文献１】特開平７−６６４９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の半導体レーザ素子では、素子単位に分割するための劈開工程において、劈開面の近傍に形成された高反射コーティング（誘電体膜）が剥離するといった課題がある。この高反射コーティングの剥離が、ストライプ部と対向する領域まで達すると共振器としての能力が低下するため、半導体レーザ素子としての信頼性が低下する。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、誘電体膜の剥離を抑制できる光半導体素子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板と、前記基板上に順に積層された第１導電型半導体層、活性層及び第２導電型半導体層を含み、ストライプ部が形成されるとともに、前記ストライプ部の端部または延長線上に、前記第１導電型半導体層まで達し且つ光の進行方向の外側が開口された凹部が形成された半導体積層部と、平面視にて、前記ストライプ部の端面と対向する前記凹部の面に形成された誘電体膜とを備えたことを特徴とする光半導体素子である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記凹部の開口部の幅は、前記誘電体膜が形成される前記凹部の面の幅と同じかまたは小さいことを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、前記誘電体膜が形成される前記凹部の面は、平面視にて、前記ストライプ部に対して傾斜していることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の光半導体素子である。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、前記誘電体膜が形成される前記凹部の面は、前記ストライプ部に対して直交していることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の光半導体素子である。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、前記ストライプ部は、前記光半導体素子の側面と平行であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光半導体素子である。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、前記凹部の開口部の幅Ｗは、前記凹部の長さをＬ、前記誘電体膜から照射される光の水平方向の放射角度をθｈ、平面視における前記誘電体膜から照射される光の光軸と前記誘電体膜との傾斜角度をθａとすると、
Ｗ≧｛Ｌ／ｔａｎ（θａ−θｈ／２）｝−｛Ｌ／ｔａｎ（θａ＋θｈ／２）｝
であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光半導体素子である。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、前記活性層からの前記凹部の底面までの深さＤは、前記凹部の長さをＬ、前記活性層から照射される光の垂直方向の放射角度をθｖ、側面視における前記誘電体膜から照射される光の光軸と前記活性層と垂直をなす面との傾斜角度をθｂとすると、
Ｄ≧Ｌ×ｔａｎ（θｂ＋θｖ／２−９０°）
であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光半導体素子である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、半導体積層部の側面であって、ストライプ部の端部または延長線上に凹部が形成されている。そして、ストライプ部に対向する凹部の面に誘電体膜を形成している。このため、凹部の面に形成された誘電体膜と半導体積層部の側面等に形成された誘電体膜とを分離することができる。これにより、ウェハーを分割する際に、凹部以外の面に形成された誘電体膜が剥離されても、凹部の内部の誘電体膜まで剥離が進行することを抑制できる。この結果、凹部の面に形成された誘電体膜が剥離することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の光半導体素子を半導体光増幅器に適用した第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態による半導体光増幅器の全体斜視図である。図２は、半導体光増幅器の平面図である。図３は、半導体光増幅器の凹部の近傍の概略図である。図４は、凹部の幅を説明するための平面図である。図５は、凹部の深さを説明するための断面図である。図１に示すＸＹＺをＸＹＺ方向とする。以下の説明において、平面視とは積層方向（Ｚ方向）から視ることをいう。
【００１７】
半導体光増幅器１は、入射した光を増幅して出射するためのものである。図１に示すように、半導体光増幅器１は、直方体形状に形成されている。図２に示すように、半導体光増幅器１の入射側と出射側には、Ａｕ／Ｓｎ半田により筐体（図示略）に固定された光ファイバー９１、９２が配置される。
【００１８】
図１〜図３に示すように、半導体光増幅器１は、基板２と、半導体積層部３と、ｐ側電極５と、ｎ側電極６と、一対の反射防止膜（請求項の誘電体膜に相当）７、８とを備えている。
【００１９】
基板２は、導電性を有するｎ型ＧａＡｓからなる。基板２のＸ方向の側面２ｄは、面方位（０−１−１）の劈開面である。基板２のＹ方向の側面２ｅは、面方位（０１−１）の劈開面である。
【００２０】
図３に示すように、半導体積層部３には、ｎ型クラッド層１１と、活性層１２と、ｐ型クラッド層１３と、ｐ型コンタクト層１４と、絶縁層１５とが、基板２上に順に積層されている。尚、ｎ型クラッド層１１が、請求項の第１導電型半導体層に相当する。ｐ型クラッド層１３とｐ型コンタクト層１４とが、請求項の第２導電型半導体層に相当する。
【００２１】
ｎ型クラッド層１１は、活性層１２で発光された光を閉じ込めるためのものである。ｎ型クラッド層１１には、ｎ型ＧａＡｓ層と、ｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層とが、基板２側から順に積層されている。ｎ型ＧａＡｓ層は、約１００ｎｍの厚みを有し、約１．００×１０１８ｃｍ−３のキャリア濃度のＳｉを含む。ｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層は、約２５００ｎｍの厚みを有し、約８．００×１０１７ｃｍ−３のキャリア濃度のＳｉを含む。尚、ｎ型の不純物として、Ｓｉの代わりにＳｅ、Ｔｅ等を適用してもよい。
【００２２】
活性層１２は、約９８０ｎｍの波長を有する光を発光させるためのものである。活性層１２には、Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層と、ＧａＡｓ層と、Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ層と、ＧａＡｓ層と、Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層とが、ｎ型クラッド層１１側から順に積層されている。上述した活性層１２を構成する各半導体層は、ノンドープ層である。両Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層は、約１５０ｎｍの厚みを有する。Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ層は、約４．５ｎｍの厚みを有する。両ＧａＡｓ層は、約６０ｎｍの厚みを有する。
【００２３】
ｐ型クラッド層１３は、活性層１２で発光された光を閉じ込めるためのものである。ｐ型クラッド層１３は、約１７００ｎｍの厚みを有し、約８．００×１０１７ｃｍ−３のキャリア濃度のＺｎを含むｐ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層からなる。
【００２４】
ｐ型コンタクト層１４は、ｐ側電極５との電気的抵抗を低減するためのものである。
ｐ型コンタクト層１４は、約２５０ｎｍの厚みを有し、約３．５０×１０１９のキャリア濃度のＺｎを含むｐ型ＧａＡｓ層からなる。
【００２５】
尚、ｐ型クラッド層１３及びｐ型コンタクト層１４にドープするｐ型不純物として、Ｚｎの代わりにＢｅ、Ｍｇ、Ｃ等を適用してもよい。
【００２６】
絶縁層１５は、ｐ型クラッド層１３とｐ側電極５とを絶縁するためのものである。絶縁層１５は、ｐ型クラッド層１３の上面を覆うように形成されている。絶縁層１５には、ストライプ部４のｐ型コンタクト層１４を露出させるための窓１５ａが形成されている。
【００２７】
半導体積層部３の上部には、他の領域よりも一段高いストライプ部４が形成されている。平面視にて、ストライプ部４は、劈開面である側面１ａ及びＸ方向に対して約９°傾斜している。ストライプ部４は、半導体積層部３での電流の流れを集中させるためのものである。ストライプ部４は、ｐ型クラッド層１３の上部とｐ型コンタクト層１４とによって構成されている。
【００２８】
半導体積層部３のＸ方向側の両側面には、一対の凹部２１、２２が形成されている。凹部２１、２２は、製造工程時に、反射防止膜７、８の剥離を抑制するためのものである。一対の凹部２１、２２は、ストライプ部４の延長線上に形成されている。凹部２１、２２の＋Ｚ側の面（上面）は開口されている。凹部２１の＋Ｘ方向側（光の進行方向の外側）の面は開口されている。凹部２２の−Ｘ方向側（光の進行方向の外側）の面は開口されている。
【００２９】
図２に示すように、平面視にて、凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａは、ストライプ部４の端部と対向するように形成されている。凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａは、基板２の側面２ｄ及びＹＺ平面と平行になるように形成されている。凹部２１、２２の面２１ｂ、２２ｂは、半導体光増幅器１のＹ方向の側面１ａ及び基板２の側面２ｅと平行になるように形成されている。即ち、凹部２１、２２の幅（Ｙ方向の長さ）は、面２１ａ、２２ａ及び開口部で同じである。また、凹部２１、２２の幅は、ストライプ部４の幅よりも大きい。尚、幅方向において、凹部２１、２２は、ストライプ部４の端部が収まる位置に形成される。凹部２１、２２の深さは、ｎ型クラッド層１３に達する深さである。
【００３０】
更に、凹部２１の幅、長さ（奥行き）及び深さは、活性層１２の端面から照射される光を遮らないように設定することが好ましい。即ち、凹部２１が、半導体光増幅器１のＦＦＰ（Far Field Pattern:遠視野像）に影響を与えないことが好ましい。
【００３１】
以下、図４及び図５に示すように、凹部２１の開口部の幅をＷ、長さ（奥行き）をＬ、活性層１２から底面までの深さをＤとして、具体的に、光を遮らない凹部２１の形状について説明する。尚、図５に示すように、端面２１ａは、ドライエッチングにより傾斜しているものとする。
【００３２】
図４に示すように、反射防止膜７、８から照射される光の水平方向の放射角度をθｈとし、平面視における反射防止膜７、８から出射される光の光軸Ａと反射防止膜７、８との傾斜角度をθａとすると、光を遮らない幅Ｗは、
Ｗ≧｛Ｌ／ｔａｎ（θａ−θｈ／２）｝−｛Ｌ／ｔａｎ（θａ＋θｈ／２）｝  ・・・（１）
ここで、活性層１２の屈折率をｎ、空気（外部）の屈折率をｎａ、平面視におけるストライプ部４と反射防止膜７、８との傾斜角度をθとするとスネルの法則より、
ｎ×ｓｉｎ（９０°−θ）＝ｎａ×ｓｉｎ（９０°−θａ）
となる。尚、より厳密には、反射防止膜７、８を構成する誘電体膜の屈折率を考慮することが好ましい。
【００３３】
ここで、水平方向の放射角度θｈを１０°とし、長さＬを２０μｍとし、傾斜角度θを８１°とし、活性層１２の屈折率をｎ＝３．５とし、空気の屈折率をｎａ＝１とすると、θａ＝５６°となり、幅Ｗは約５．１１μｍ以上が好ましい。ここで、この幅Ｗ＝５．１１μｍは最低値であり、この値に幅Ｗを設定する場合には光軸Ａが開口部の幅方向の中心と交差するようにしなければならない。従って、凹部２１によるＦＦＰへの影響を確実に防止するためには、例えば、幅Ｗを５０μｍにすることなどが考えられる。これにより、光軸Ａと開口部の位置関係の許容度を大きくすることができる。
【００３４】
また、図５に示すように、反射防止膜７、８から照射される光の垂直方向の放射角度をθｖとし、側面視における反射防止膜７、８から出射される光の光軸Ａと活性層１２と垂直をなす面Ｐとの傾斜角度をθｂとすると、光を遮らない活性層１２からの深さＤは、
Ｄ≧Ｌ×ｔａｎ（θｂ＋θｖ／２−９０°）        ・・・（２）
となる。ここでθｂは、スネルの法則、活性層１２の屈折率、空気の屈折率等から算出することができる。また、より厳密には、反射防止膜７、８を構成する誘電体膜の屈折率を考慮することが好ましい。
【００３５】
ここで、垂直方向の放射角度θｖを１６°とし、長さＬを２０μｍとし、傾斜角度θｂを８８°とすると、深さＤは約２．１０μｍ以上が好ましい。更に、凹部２１によるＦＦＰへの影響を確実に防止するためには、この最低値２．１０μｍよりも数μｍ（例えば、１μｍ〜２μｍ程度）深くする方が好ましい。尚、凹部２２の幅Ｗ、長さ（奥行き）Ｌ及び深さＤついては、凹部２１と同じように構成すればよいので説明を省略する。
【００３６】
ｐ側電極５は、半導体積層部３に正孔を注入するためのものである。ｐ側電極５は、ｐ型コンタクト層１４及び絶縁層１５の上面を覆うように形成されている。ｐ側電極５は、Ｔｉ／Ａｕからなる。
【００３７】
ｎ側電極６は、半導体積層部３に電子を注入するためのものである。ｎ側電極６は、基板２の裏面を覆うように形成されている。ｎ側電極６は、Ａｕ／Ｇｅからなる。
【００３８】
反射防止膜７、８は、入射光及び出射光の反射を防止するためのものである。反射防止膜７は、凹部２１を囲む面２１ａ、２１ｂのうち、平面視にて、ストライプ部４の端面と対向する面２１ａに形成されている。また、反射防止膜８は、凹部２２の囲む面２２ａ、２２ｂのうち、平面視にて、ストライプ部４の端面と対向する面２２ａに形成されている。尚、半導体光増幅器１の±Ｘ方向の側面にも反射防止膜７ａ、８ａが形成されているが、工程上形成されるものであって、特に機能するものではない。
【００３９】
反射防止膜７、８は、互いに屈折率の異なる誘電体膜であるＴａ２Ｏ５と、ＳｉＯ２とが積層された構造を有する。ここで上述したようにストライプ部４をＸ方向から９°傾斜させ、反射防止膜７、８をＹＺ平面と平行に構成し、活性層１２から９８０ｎｍの波長の光が発光される場合の膜厚について説明する。尚、活性層１２のＧａＡｓの屈折率を３．５２２６、Ｔａ２Ｏ５の屈折率を２．１０５２、ＳｉＯ２の屈折率を１．４４５８とする。このように構成した場合、Ｔａ２Ｏ５の膜厚を８３．４ｎｍ、ＳｉＯ２の膜厚を１０９．５ｎｍと設定することが好ましい。これにより、理論値では反射率が２．３９×１０−５％となる。また、実験では、反射率が０．００５％〜０．０１％程度になることがわかった。尚、反射防止膜７、８の構成として、ＺｎＯ２とＳｉＯ２の積層膜、アモルファスＳｉとＡｌ２Ｏ３の積層膜等を上げることができる。更に、反射防止膜７、８の構成として、ＳｉＯ２の代わりにＳｉＮ２を適用した積層膜も採用できる。
【００４０】
次に、上述した半導体光増幅器１の動作を説明する。
【００４１】
まず、半導体光増幅器１のｐ側電極５とｎ側電極６との間に電圧が印加されると、半導体積層部３のストライプ部４及びその下方の領域に電流が流れ、半導体光増幅器１が反転分布状態となる。また、光ファイバー９１から光が出射されると、反射防止膜８を透過して半導体積層部３に入射する。このように反転分布状態で半導体積層部３に光が入射すると、半導体積層部３の活性層１２内で正孔と電子が再結合して誘導放出が起こる。この結果、入射した光が増幅され、反射防止膜７を透過して出射され、光ファイバー９２へと入射する。
【００４２】
次に、上述した半導体光増幅器１の製造方法について、図面を参照して説明する。図６〜図１４は、半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【００４３】
まず、図６に示すように、ＭＯＣＶＤ法により、ウェハー２ａ上に半導体積層部３を構成する半導体層１１〜１４を積層する。
【００４４】
次に、図７に示すように、フォトリソグラフィー法により、ｐ型コンタクト層１４上にレジスト膜５１を形成する。その後、半導体積層部３のｐ型コンタクト層１４及びｐ型クラッド層１３をエッチングすることによりストライプ部４を形成する。レジスト膜５１を除去する。
【００４５】
次に、図８に示すように、スパッタ法により絶縁層１５をｐ型クラッド層１３及びｐ型コンタクト層１４上に形成する。その後、フォトリソグラフィー法により、レジスト膜５２を形成する。
【００４６】
次に、図９に示すように、ストライプ部４上の絶縁層１５をエッチングして、ｐ型コンタクト層１４を露出させる。その後、レジスト膜５２を除去する。
【００４７】
次に、図１０に示すように、絶縁層１５及びｐ型コンタクト層１４上にｐ側電極５を形成する。その後、ｎ側電極６をウェハー２ａの裏面に形成する。
【００４８】
ここまでの工程が終了したウェハー２ａは、平面視では図１１のようになる。ここで、ウェハー２ａのＯＦ（オリエンテーションフラット）２ｂの面方位は、（０−１−１）となっている。また、ウェハー２ａのＩＦ（インデックスフラット）２ｃの面方位は、（０１−１）となっている。
【００４９】
次に、フォトリソグラフィー法によりレジスト膜（図示略）を形成する。その後、図１２に示すように、ストライプ部４の延長線上の位置にドライエッチングによって凹部２１（２２）を形成する。そして、レジスト膜を除去する。次に、図１２に示すＯＦ２ｂに平行な点線５３に沿って、ウェハー２ａを劈開する。この結果、図１３に示すように、ウェハー２ａは、列ごとに分割された状態になる。
【００５０】
次に、図１４に示すように、凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａに対して垂直な方向からスパッタすることによって、凹部２１（２２）の＋Ｘ方向（−Ｘ方向）の面２１ａ（２２ａ）に反射防止膜７、８を形成する。ここで、劈開面５５、５６にも反射防止膜７ａ、８ａが形成される。しかし、凹部２１、２２のＹ方向の面２１ｂ、２２ｂには、劈開面５５、５６がマスクのように機能して、反射防止膜７、８が、ほとんど形成されない。次に、図１４に示す点線５４に沿って、ウェハー２ａを劈開することによって、素子単位に分割する。これにより図１に示す半導体光増幅器１が完成する。
【００５１】
上述したように、第１実施形態による半導体光増幅器１は、半導体積層部３のストライプ部４の延長線上に凹部２１、２２が形成されている。そして、ストライプ部４と対向する凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａには、反射防止膜７、８が形成されている。一方、凹部２１、２２のＹ方向の面２１ｂ、２２ｂには反射防止膜７、８がほとんど形成されない。従って、図１４に示す点線５４に沿って劈開する際に、劈開面５５、５６に形成された反射防止膜７ａ、８ａが劈開やスクライバー等により剥離されても、剥離が凹部２１、２２の内部まで進行することがない。この結果、凹部２１、２２に形成された反射防止膜７、８の剥離を抑制できる。
【００５２】
また、活性層１２からの光を遮らないように凹部２１、２２を形成することによって、半導体光増幅器１の性能を損なうことなく上述の効果を奏することができる。
【００５３】
また、反射防止膜７、８の剥離を抑制するために、図１２に示すようなウェハー２ａの状態で反射防止膜７、８を形成した場合、凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａに対して平行な方向からスパッタすることになるので反射防止膜７、８の膜厚の制御は非常に困難である。しかしながら、半導体光増幅器１では、図１４に示すように、劈開した後に、凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａに対して垂直な方向からスパッタしているので、反射防止膜７、８の膜厚を容易に制御することができる。この結果、反射防止膜７、８の反射率を容易に制御することができる。
【００５４】
また、一般に反射防止膜の剥離を抑制するためには、精度の高いパラメータの設定が必要になる。更に、そのパラメータに対応させて各装置を精度よく動作させるためには、各装置の日常のメンテナンスに高い精度が必要となる。しかしながら、半導体光増幅器１では、凹部２１、２２により反射防止膜７、８の剥離を抑制できるため、パラメータの許容度が大きくなり、各装置のメンテナンスを簡略化することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態による半導体光増幅器について、図面を参照して説明する。図１５は、第２実施形態による半導体光増幅器の平面図である。尚、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００５６】
図１５に示すように、第２実施形態による半導体光増幅器１Ａは、半導体光増幅器１ＡのＹ方向の側面とストライプ部４とが、平行に形成されている。一方、平面視において、ストライプ部４と対向する凹部２１Ａ、２２Ａの面２１Ａａ、２２Ａａは、半導体光増幅器１ＡのＸ方向の側面に対して傾斜している。即ち、凹部２１Ａ、２２Ａの面２１Ａａ、２２Ａａは、ストライプ部４に対して傾斜している。尚、凹部２１Ａ、２２Ａの面２１Ａａ、２２Ａａには、反射防止膜７、８が形成されている。
【００５７】
このように、第２実施形態による半導体光増幅器１Ａは、半導体光増幅器１ＡのＹ方向の側面とストライプ部４とが平行に形成されているので、半導体増幅器１ＡのＹ方向の幅を小さくすることができる。これにより、１枚のウェハー（図示略）から作製できる半導体光増幅器１Ａの数を増加させることができるので、材料コストを削減できる。特に、この効果は、ストライプ部４が長くなった場合に有効である。
【００５８】
また、半導体光増幅器１Ａは、ストライプ部４の延長線上に凹部２１Ａ、２２Ａが形成されているので、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５９】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態による半導体光増幅器について、図面を参照して説明する。図１６は、第３実施形態による半導体光増幅器の平面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００６０】
図１６に示すように、第３実施形態による半導体光増幅器１Ｂの凹部２１Ｂ、２２Ｂは、面２１Ｂａ、２２ＢａのＹ方向の幅に比べて、開口部２１Ｂｃ、２２ＢｃのＹ方向の幅が小さい。これにより、反射防止膜７、８を形成する際に、凹部２１Ｂ、２２Ｂの面２１Ｂｂ、２２Ｂｂが、開口部２１Ｂｃ、２２Ｂｃの影になる。この結果、反射防止膜７、８が、凹部２１Ｂ、２２Ｂの面２１Ｂｂ、２２Ｂｂに形成されることを、より抑制できる。従って、劈開時の、凹部２１Ｂ、２２Ｂの面２１Ｂａ、２２Ｂａに形成された反射防止膜７、８の剥離をより抑制できる。
【００６１】
また、第３実施形態による半導体光増幅器１Ｂは、ストライプ部４の延長線上に凹部２１Ｂ、２２Ｂが形成されているので、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態による半導体レーザ素子について、図面を参照して説明する。図１７は、第４実施形態による半導体レーザ素子の平面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００６３】
図１７に示すように、第４実施形態による半導体レーザ素子６１は、半導体レーザ素子６１のＸ方向の側面とストライプ部４とが、平行に形成されている。ストライプ部４と対向する凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａは、ストライプ部４に対して直交している。凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａには、反射膜（請求項の誘電体膜の相当）６７、６８が形成されている。反射膜６７、６８の構成としては、上述した反射防止膜７、８を構成する各誘電体膜の厚みを代えることによって実現できる。
【００６４】
第４実施形態による半導体レーザ素子６１では、電圧が印加されると、半導体積層部３の活性層（図示略）で光が発光する。この光は、凹部２１、２２の面２１ａ、２２ａに形成された反射膜６７、６８によって共振した後、レーザ光を外部へ照射する。
【００６５】
上述したように第４実施形態による半導体レーザ素子６１では、ストライプ部４の延長線上に凹部２１、２２が形成されている。これにより、側面に形成された反射膜６７ａ、６８ａが剥離しても反射膜６７、６８の剥離を抑制できる。
【００６６】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００６７】
例えば、上述した各実施形態に記載した材料、形状、数値等は適宜変更可能である。
【００６８】
上述した実施形態では、ＧａＡｓ系半導体について説明したが、Ｓｉ系半導体やＧａＮ系半導体等の他の半導体材料を適用してもよい。
【００６９】
ストライプ部の形状は適宜変更可能である。例えば、平面視にて、曲線状に形成してもよく、屈折させてもよい。
【００７０】
また、上述した実施形態では、凹部をストライプ部の延長線上に形成したがストライプ部の端部に対応する領域に凹部を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１実施形態による半導体光増幅器の全体斜視図である。
【図２】半導体光増幅器の平面図である
【図３】半導体光増幅器の凹部の近傍の概略図である。
【図４】凹部の幅を説明するための平面図である。
【図５】凹部の深さを説明するための断面図である。
【図６】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図７】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図８】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図９】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図１０】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図１１】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図１２】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図１３】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図１４】半導体光増幅器の製造工程を説明するための図である。
【図１５】第２実施形態による半導体光増幅器の平面図である
【図１６】第３実施形態による半導体光増幅器の平面図である。
【図１７】第４実施形態による半導体レーザ素子の平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１、１Ａ、１Ｂ             半導体光増幅器
１ａ   側面
２     基板
３     半導体積層部
４     ストライプ部
５     ｐ側電極
６     ｎ側電極
７、８ 反射防止膜
１１   ｎ型クラッド層
１２   活性層
１３   ｐ型クラッド層
１４   ｐ型コンタクト層
２１、２２、２１Ａ、２２Ａ、２１Ｂ、２２Ｂ       凹部
２１ａ、２１Ａａ、２１Ｂａ、２２ａ、２２Ａａ、２２Ｂａ  面
２１ｂ、２１Ａｂ、２１Ｂｂ、２２ｂ、２２Ａｂ、２２Ｂｂ  面
２１Ｂｃ      開口部
５３、５４    点線
５５、５６    劈開面
６１   半導体レーザ素子
６７、６８    反射膜
９１、９２    光ファイバー
Ｗ     幅
Ｌ     長さ
Ｄ     深さ
θ     傾斜角度
θｈ    放射角度
θｖ    放射角度
【図１】
2010016120.tif 000003
【図２】
2010016120.tif 000004
【図３】
2010016120.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010016120.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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