(57)【要約】【課題】ＴＴＧ−ＤＦＢ構造の波長可変レーザダイオードにおいて制御電流あるいは駆動電流のリークを低減し、効率を向上させる。【解決手段】ＴＴＧ−ＤＦＢ構造の波長可変レーザダイオードにおいて、活性層（２２Ｅ）あるいはチューニング層（２２Ｃ）への駆動電流あるいは制御電流の電流路の周囲に、半導体障壁層（２７）を形成し、キャリアのリークを抑制する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層を含む第１の光導波路層と第２の別の光導波路とにより第１導電型の中間層を上下方向から狭持した構成を有し、レーザダイオードの光軸方向に延在する光導波構造と、
前記光導波構造の近傍に、前記光軸方向に延在するように形成された回折格子と、
前記光導波路構造を上下方向から狭持する、各々第２導電型を有する第１および第２のクラッド層とを含む波長可変レーザダイオードであって、
前記第１のクラッド層は前記第１の光導波路層に接し、
前記第２のクラッド層は前記第２の光導波路層に接し、
前記光導波構造の両側には、前記中間層の側壁面に接するように、前記第１の導電型を有し、さらに前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも低い屈折率と前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも大きなバンドギャップを有する埋め込み半導体層が設けられており、
前記第１のクラッド層には第１の電極が設けられ、
前記第２のクラッド層には第２の電極が設けられ、
前記埋め込み半導体層には第３の電極が設けられ、
前記第１および第２の光導波路層の少なくとも一方には、その側壁面に接して障壁層が設けられ、
前記障壁層の伝導帯エネルギと前記活性層の伝導帯エネルギの差は、前記埋め込み半導体層の伝導帯エネルギと前記活性層の伝導帯エネルギの差よりも大きいことを特徴とする波長可変レーザダイオード。
【請求項２】
前記障壁層は前記第２の光導波路層の側壁面に接し、前記埋め込み半導体層は、前記第１の光導波路層の側壁面に接することを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザダイオード。
【請求項３】
前記障壁層は、前記第２の光導波路層の側壁面を這い上がることを特徴とする請求項２記載の波長可変レーザダイオード。
【請求項４】
前記障壁層は前記第１の光導波路層の側壁面に接し、前記埋め込み半導体層は、前記第２の光導波路層の側壁面に接することを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザダイオード。
【請求項５】
前記障壁層の前記埋め込み半導体層と反対の側には、前記第１の導電型を有する埋め込み電流阻止層が形成されることを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザダイオード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に半導体装置に係り、特に波長可変レーザダイオードに関する。
【０００２】
レーザダイオードは光通信ネットワークにおいて光源などを構成し、必要不可欠な要素である。
【０００３】
特に最近の大容量光通信ネットワークでは、単一の光ファイバを介して大量の情報を伝送するために、複数の波長の光信号を多重化して伝送する、いわゆる波長多重化技術が使われている。このような波長多重化光通信ネットワークでは、単一の活性層を使いながら、しかも発振波長を連続的に変化させることのできるいわゆる波長可変レーザダイオードが重要である。
【０００４】
波長多重化技術においては、光源として使われる波長可変レーザダイオードが、広い波長範囲にわたり、連続的に波長を変化できることが要求される。また、このような波長可変レーザダイオードは、大きな出力を提供できることが要求される。
【０００５】
【従来の技術】
図１は、波長可変レーザダイオードとして使われる、従来のＴＴＧ（ｔｕｎａｂｌｅ  ｔｗｉｎ−ｇｕｉｄｅ））型ＤＦＢレーザダイオード１０の構成を示す（ＩＥＥＥ  Ｊ．  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，  ｖｏｌ．３５，  Ｎｏ．５，  Ｍａｙ  １９９９，  ｐｐ．７９４−８０２）。ＴＴＧ型ＤＦＢレーザダイオードは、８ｎｍ程度の大きな波長可変幅を有しており、また発振波長の変化が電流注入により誘起される好ましい特徴を有している。
【０００６】
図１を参照するに、レーザダイオード１０はｐ型ＩｎＰ基板１１上に構成されており、前記ＩｎＰ基板１１上にはｐ型下部クラッド層１２がエピタキシャルに形成されている。
【０００７】
前記下部クラッド層１２中には電流路に対応した開口部１３Ａを有するｎ型ＩｎＰよりなる電流狭窄層１３が、エピタキシャルに埋設されており、前記クラッド層１２上には前記開口部１３Ａに対応して、活性層１４がエピタキシャルに形成されている。
【０００８】
前記開口部１３Ａは図１中、紙面に垂直な方向に延在しており、前記活性層１４も、前記図１中、紙面に垂直な方向に延在している。また前記活性層１４の上面あるいは下面の一方に近接して、図示を省略している回折格子が、図１の紙面に垂直な方向に、すなわちレーザダイオードの光軸方向に延在するように形成されている。
【０００９】
さらに前記活性層１４は、前記下部クラッド層１２上に形成されたｎ型ＩｎＰよりなる埋め込みチャネル層１５により覆われ、前記埋め込みチャネル層１５には前記活性層１４に対応して凹部が形成され、前記凹部には前記活性層１４と同様なバンド構造を有するチューニング層１６が形成されている。
【００１０】
さらに前記埋め込みチャネル層１５上には前記チューニング層１６を覆うようにｐ型ＩｎＰよりなる上部クラッド層１７が形成され、さらに前記上部クラッド層１７上には前記チューニング層１６に対応してｐ型電極１８Ａが、また前記ｐ型電極１８Ａから離間して、ｎ型電極１８Ｂが形成されており、前記上部クラッド層１７および埋め込みチャネル層１５の露出表面は、保護膜１８Ｃにより覆われている。前記ｎ型電極１８Ｂは前記埋め込みチャネル層１５上に直接に形成されている。
【００１１】
さらに前記ｐ型ＩｎＰ基板１１の下面には、ｐ型電極１９が形成されている。
【００１２】
図１のＴＴＧ−ＤＦＢレーザダイオード１０では、前記ｎ型電極１８Ｂに負電圧を、ｐ型電極１９に正電圧を供給することにより、前記活性層１４にホールが前記電極１９から、また電子が前記電極１８Ｂから注入され、前記活性層１４中において発光が生じる。生じた光は前記活性層１４中を導波され、前記回折格子と相互作用することにより、誘導放出およびレーザ発振が生じる。その際、前記電極１９から注入されるホールは前記ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層１３中に形成された開口部１３Ａにおいて狭窄されるため、レーザ発振の閾値を低減することができる。
【００１３】
図１のレーザダイオード１０では、先にも述べたように前記活性層１４の近傍に、同様なバンド構造を有するチューニング層１６が形成されている。前記チューニング層１６は前記活性層１４中を導波される光の電磁場内に形成されており、このため前記活性層１４中を導波される光は、前記チューニング層１６の屈折率の影響を受ける。
【００１４】
そこで、図１のレーザダイオード１０では前記ｐ型電極１８Ａから前記チューニング層１６にホールを注入することにより、前記チューニング層１６の屈折率を変化させる。これにより、前記活性層１４が前記回折格子とともに形成する共振器の共振器長が変化し、レーザ発振周波数が変化する。
【００１５】
【特許文献１】
特開平７−１３５３６８号公報
【００１６】
【非特許文献１】
ＯＨＴＯＳＨＩ，  Ｔ．，  ｅｔ  ａｌ．，  ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，  ｖｏ．２５，  Ｎｏ．６，  Ｊｕｎｅ  １９８９
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
このように図１のレーザダイオード１０では、活性層１４に平行に、活性層中を導波される光のフィールド内に位置するようにチューニング層１６が形成されているため、チューニング層１６への電流注入によりレーザ発振波長を容易に、しかも高速で、連続的に変化させることが可能である。
【００１８】
一方、図１のｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層１５が活性層１４の横に位置する構成のレーザダイオード１０では、前記活性層１４に導入された電子のかなりの部分がｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層１５へと無効電流の形でリークしてしまい、活性層１４へのキャリアの注入効率が大きく低下する現象が報告されている（ＩＥＥＥ  Ｊ．  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，  ｖｏｌ．２５，  Ｎｏ．６，  Ｊｕｎｅ  １９８９，  ｐｐ．１３６９）。また図１の構造では、前記電極１８Ｂから前記チューニング層１６に注入されるはずの電子が直接に前記電極１８Ａ直下のｐ型ＩｎＰ層１７にリークしてしまう問題が生じる。その結果、図１のレーザダイオード１０では多量の制御電流を注入しても十分な周波数可変範囲が確保できない問題が生じる。
【００１９】
そこで、本発明は上記の問題点を解決した、新規で有用な波長可変レーザダイオードを提供することを概括的課題とする。
【００２０】
本発明のより具体的課題は、キャリアのリークを抑制した、効率的な波長可変レーザダイオードを提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を、活性層を含む第１の光導波路層と第２の別の光導波路とにより第１導電型の中間層を上下方向から狭持した構成を有し、レーザダイオードの光軸方向に延在する光導波構造と、前記光導波構造の近傍に、前記光軸方向に延在するように形成された回折格子と、前記光導波路構造を上下方向から狭持する、各々第２導電型を有する第１および第２のクラッド層とを含む波長可変レーザダイオードであって、前記第１のクラッド層は前記第１の光導波路層に接し、前記第２のクラッド層は前記第２の光導波路層に接し、前記光導波構造の両側には、前記中間層の側壁面に接するように、前記第１の導電型を有し、さらに前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも低い屈折率と前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも大きなバンドギャップを有する埋め込み半導体層が設けられており、前記第１のクラッド層には第１の電極が設けられ、前記第２のクラッド層には第２の電極が設けられ、前記埋め込み半導体層には第３の電極が設けられ、前記第１および第２の光導波路層の少なくとも一方には、その側壁面に接して障壁層が設けられ、前記障壁層の伝導帯エネルギと前記活性層の伝導帯エネルギの差は、前記埋め込み半導体層の伝導帯エネルギと前記活性層の伝導帯エネルギの差よりも大きいことを特徴とする波長可変レーザダイオード、およびその製造方法により、解決する。
【００２２】
本発明によれば、前記中間層には前記第３の電極を設けられた第１導電型の埋め込み半導体層を介して第１導電型のキャリア、例えば電子が供給され、前記第１導電型のキャリアの一部は前記中間層から前記活性層に、レーザ駆動電流の一部として注入される。また前記活性層には、前記第１あるいは第２の電極から、前記第１あるいは第２のクラッド層を介して第２導電型のキャリア、例えばホールがレーザ駆動電流の一部として供給され、前記活性層中に注入された前記第１導電型のキャリアとの再結合により、発光が生じる。このようにして生じた発光は、前記回折格子により前後に反射され、誘導放出により光増幅およびレーザ発振が生じる。その際、前記中間層に供給された第１導電型のキャリアの一部は前記第２の光導波路層に制御電流として注入され、その屈折率をプラズマ効果により変化させる。これにより、前記回折格子が形成する光共振器の実効的共振器長が変化し、レーザ発振波長が変化する。さらに前記第２の光導波路層に注入されたキャリアの濃度は、前記第２あるいは第１の電極から前記第２あるいは第１のクラッド層を介して前記第２の光導波路層中に第１導電型のキャリアを注入することにより制御される。
【００２３】
特に本発明では、前記光導波構造中において前記中間層に隣接する第１および第２のクラッド層のうち、レーザ駆動電流を構成する第２導電型キャリアの電流路となる層の側壁面を覆うように高抵抗の障壁層が形成されるため、活性層あるいはチューニング層に注入されたキャリア、特に電子のリークが低減され、レーザ発振の閾値が低減され、あるいはレーザ発振波長の変調効率が向上する。このような障壁層としては、前記埋め込み半導体層に対してｐｎ接合を形成するｐ型半導体層、例えばｐ型ＩｎＰ層、あるいは半絶縁性半導体層を使うことができる。このようなｐｎ接合では、ｐ型半導体層における伝導帯エネルギレベルがｎ型半導体層におけるよりも高くなり、同一組成の半導体材料であっても、ｐ型半導体層はｎ型半導体層と組み合わせることで、ポテンシャル障壁として使うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［原理］
図２は、本発明による波長可変レーザダイオード２０の原理を示す。
【００２５】
図２を参照するに、レーザダイオード２０は例えばｐ型の第１導電型を有する半導体基板２１上に形成され、前記基板２１上には光軸方向に、すなわち紙面に垂直方法に、メサ構造を有する光導波構造２２が延在している。
【００２６】
前記基板２１の下面には第１の電極２１Ａが形成されており、一方前記光導波構造２２は、前記第１導電型の第１クラッド層２２Ａと、前記第１クラッド層２２Ａ上に形成された、回折格子を担持する回折格子層２２Ｂと、前記回折格子層２２Ｂ上に形成された第１の光導波路層２２Ｃと、前記第１の光導波路層２２Ｃ上に形成された、例えばｎ型の第２導電型を有する中間層２２Ｄと、前記中間層２２Ｄ上に形成された第２光導波路２２Ｅと、前記第２光導波路層２２Ｅ上に形成された、前記第１導電型の第２クラッド層２２Ｆとを含む。前記第１光導波路層２２Ｃは図１のチューニング層１６に対応するチューニング層を構成し、一方、前記第２光導波路層２２Ｅは内部に図１の活性層１４に対応する活性層を含んでいる。
【００２７】
前記基板２１上には、前記光導波構造２２の両側に、少なくとも前記中間層２２Ｄの側壁面にコンタクトするように一対の第２導電型の埋め込み半導体チャネル層２３が形成され、前記埋め込み半導体チャネル層２３上には、前記光導波構造２２の第２クラッド層２２Ｆを覆うように、前記第１導電型を有する第３クラッド層２４が形成されている。
【００２８】
前記第３クラッド層２４は平坦化主面を有し、前記平坦化主面上には、第１導電型のコンタクト層２５を介して第２の電極２５Ａが形成される。
【００２９】
さらに前記第３クラッド層２４は前記埋め込み半導体チャネル層２３の一部を露出するように形成され、前記埋め込み半導体チャネル層２３の露出表面上には、第３の電極２３Ｃが形成されている。
【００３０】
また図２の構成では、前記第３クラッド層２４の露出表面および前記埋め込み半導体層２３の露出表面は、ＳｉＯ２などの保護絶縁膜２６により覆われている。
【００３１】
図２のレーザダイオード２０では、前記第２導電型埋め込み半導体チャネル層２３は前記光導波路層２２Ｃあるいは光導波路層２２Ｅのいずれよりも大きなバンドギャップおよびより小さな屈折率を有し、前記光導波路層２２Ｅ中の活性層に対し、左右のクラッド層として作用する。
【００３２】
動作時には、前記第１の電極２１Ａから第１の極性のキャリア、今の場合はホールが、制御電流の一部として、前記第１クラッド層２２Ａおよび回折格子層２２Ｂを介して前記光導波路層２２Ｃ中に注入され、また前記第３の電極２３Ｃから第２の極性のキャリア、今の場合は電子が、制御電流の一部として、前記中間層２２Ｄから前記光導波路層２２Ｃ中へと注入される。このようにして注入された電子は前記光導波路層２２Ｃ中に蓄積してその屈折率を、プラズマ効果により変化させる。
【００３３】
さらに前記第３の電極２３Ｃからの電子は前記中間層２２Ｄを介して前記第２の光導波路層２２Ｅ中の活性層にも、駆動電流として注入される。また前記第２の電極２５Ａからのホールが前記活性層に、駆動電流として注入される。その結果、前記光導波路層２２Ｅ中の活性層では、誘導放出による発光が生じる。
【００３４】
ところで前記光導波路層２２Ｃは前記光導波路層２２Ｅ中をガイドされる光の電磁場内に位置するように形成されており、このため前記光導波路層２２Ｃの屈折率が変化すると、前記回折格子により規定される光共振器の共振器長が実質的に変化する。これにより、前記活性層中において誘導放出により光増幅されるレーザビームの共振波長が変化する。その際、前記第１の電極２１Ａから前記第１の光導波路層２２Ｃにキャリア、すなわちホールを注入することにより、あるいは前記第１の電極２１Ａへと前記第２の光導波路層２２Ｃから電子を引き抜くことにより、前記光導波路層２２Ｃ中における電子の蓄積、すなわち屈折率を自在に制御することが可能になる。
【００３５】
ところで図２の構成では、前記光導波構造２２の下部に、前記光導波構造２２の側壁面と前記埋め込み半導体チャネル層２３との界面に沿って、半導体障壁膜２７が形成されていることに注意すべきである。
【００３６】
図示の例では前記半導体障壁膜２７は、前記基板２１の表面から前記中間層２２Ｄの下端まで、前記第１クラッド層２２Ａ、回折格子層２２Ｂおよび第１光導波路層２２Ｃの側壁面を連続して覆うように延在する。かかる半導体障壁膜２７を設けることにより、前記ｐ型クラッド層２２Ａから直接にｎ型チャネル層へリークする無効電流の発生が抑制される。
【００３７】
図３（Ａ），（Ｂ）は、図２のレーザダイオード構造について求めた伝導帯エネルギＥｃの分布を示す。ただし図３（Ａ）中、縦軸は図２中、各層の伝導帯エネルギを、横軸ｙは厚さ方向を、また横軸ｘは幅方向を示している。また図３（Ｂ）は、図２あるいは図３（Ａ）中のラインＡに沿ったエネルギプロファイルを示す。
【００３８】
図３（Ａ），（Ｂ）を参照するに、図２のレーザダイオード２０では前記光導波路層２２Ｃとその横に形成された第２導電型半導体チャネル層２３との間に半導体障壁層２７が形成されているが、前記第２導電型半導体チャネル層２３の伝導帯エネルギと前記光導波路層２２Ｃの伝導帯エネルギとの差ΔＥｃ１よりも、前記半導体障壁層２７の伝導帯エネルギと前記光導波路層２２Ｃの伝導帯エネルギとの差ΔＥｃ２の方が大きいため、前記半導体障壁層２７は高抵抗層として作用し、前記ｐ型クラッド層２２Ａから前記第２導電型埋め込み半導体チャネル層２３への電子のリークが抑制され、前記光導波路層２２Ｃ中に蓄積した電子によるレーザ発振周波数の変調効率が向上する。このような半導体障壁層２７は、前記埋め込み半導体チャネル層２３との界面に形成される空乏層を超える膜厚を有するのが好ましい。
【００３９】
なお図２のレーザダイオード２０において、前記光導波路層２２Ｃと２２Ｅとを入れ替えることも可能である。
【００４０】
この場合には、前記光導波路層２２Ｅと埋め込み半導体チャネル層２３との間に前記半導体障壁層２７が形成される。この場合には、前記ｐ型クラッド層に注入されている駆動電流が前記ｎ型埋め込み半導体チャネル層２３へと直接にリークするのが抑制される。その結果、レーザダイオード２０の発振効率が向上し、またレーザ発振の閾値が低下する。
【００４１】
なお、図２のレーザダイオード２０において、図４に示すように前記半導体障壁層２７を、前記基板２１と埋め込み半導体チャネル層２３との界面に、前記界面に沿って連続的に延在するように形成することも可能である。図４中、図２に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４２】
さらに、図４のレーザダイオードにおいて、前記埋め込み半導体チャネル層２３と半導体障壁層２７との積層順序を、図５に示すように逆転させることも可能である。この場合には、前記半導体障壁層２７は、光導波路層２２Ｅ中に注入された電子の密度が向上する。
【００４３】
さらに図４のレーザダイオードにおいて、図６に示すように、前記第２の光導波路層２２Ｅの両側に図５の構成と同様な半導体障壁層２７ａを形成することも可能である。この場合、前記埋め込み半導体チャネル層２３は前記半導体障壁層２７および半導体障壁層２７ａにより、上下方向から狭持される。また図６の構成では、前記半導体障壁層２７の直下に第２導電型を有する電流阻止層２８が形成され、また前記半導体障壁層２７ａの直上に第２導電型を有する別の電流阻止層２８ａが形成されている。このため、図６の構成では、前記電極２３Ｃから前記埋め込み半導体チャネル層２３および中間層２２Ｄを介して光導波路層２２Ｃあるいは光導波路層２２Ｅに注入される第２導電型キャリアの、前記基板２１あるいはクラッド層２４へのリークが抑制され、レーザ発振閾値を低減させることが可能になる。
［第１実施例］
図７は、本発明による波長可変レーザダイオード４０の構成を示す。
【００４４】
図７を参照するに、レーザダイオード７０は１×１０１８ｃｍ−３のキャリア濃度を有するＩｎＰ基板４１上に形成され、前記基板４１上には光軸方向に、すなわち紙面に垂直方法に、メサ構造を有する光導波構造４２が延在している。前記光導波構造４２は１５００ｎｍの高さに形成されており、前記基板４１上を４００μｍの物理長にわたり延在する。
【００４５】
前記基板４１の下面にはＡｕ電極４１Ａが形成されており、一方、前記光導波構造４２は、キャリア濃度が７×１０１７ｃｍ−３で厚さが１５０ｎｍのｐ型ＩｎＰ下部クラッド層４２Ａと、前記ｐ型クラッド層４２Ａ上に形成された、バンドギャップ組成が１．２５μｍで厚さが７０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰよりなり、深さが５０ｎｍでピッチ間隔が２４０ｎｍのλ／４シフト回折格子を形成されている回折格子層４２Ｂとを含む。前記層４２Ａおよび４２Ｂは前記基板４１上にエピタキシャルに成長されており、前記回折格子層４２Ｂ上には厚さが２００ｎｍのＩｎＰ層（図示せず）がエピタキシャルに形成されている。
【００４６】
さらに前記光導波構造４２は、前記回折格子層４２Ｂ上に前記ＩｎＰ層を介してエピタキシャルに形成された、バンドギャップ波長が１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰよりなり厚さが２９０ｎｍの光導波路層４２Ｃと、前記光導波路層４２Ｃ上にエピタキシャルに形成されたキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さが１６０ｎｍのｎ型ＩｎＰよりなる中間層４２Ｄと、前記中間層４２Ｄ上にエピタキシャルに形成された、第２の光導波路層４２Ｅと、前記光導波路層４２Ｅ上にエピタキシャルに形成された、キャリア濃度が７×１０１７ｃｍ−３で厚さが１５０ｎｍのＩｎＰ上部クラッド層４２Ｆとを含む。
【００４７】
ここで前記光導波路層４２Ｃは図２のチューニング層２２Ｃに対応し、一方、前記光導波路層４２Ｅは図８に詳細に示すように、活性層を含む。
【００４８】
図８を参照するに、前記光導波路層４２Ｅはバンドギャップ波長が１．２５μｍで厚さが４０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ層よりなる下部ＳＣＨ層４２ａを含み、前記ＳＣＨ層上には、ＰＬ波長が１．５５μｍで厚さが７ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ量子井戸層４２ｂと、バンドギャップ波長が１．２５μｍで厚さが９ｎｍのＩｎＧａＡＳＰバリア層４２ｃとを７回繰り返した多重量子井戸構造を有するＭＱＷ活性層がエピタキシャルに形成されている。なお、前記ＩｎＧａＡｓＰ量子井戸層は、０．８％の圧縮ひずみを蓄積している。
【００４９】
さらに前記多重量子井戸構造上には、バンドギャップ波長が１．１５μｍで厚さが１００ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ層よりなる上部ＳＣＨ層４２ｄがエピタキシャルに形成されている。
【００５０】
ところで前記メサ構造４２は前記基板４１の表面の一部をエッチングするように形成されており、前記基板４１の露出表面上には、前記光導波構造４２の両側に、一対の、キャリア密度が７×１０１７ｃｍ−３のｐ型ＩｎＰよりなる半導体障壁層４７がエピタキシャルに形成されている。
【００５１】
その際、前記半導体障壁層４７は前記光導波構造４２の側壁面上を延在し、前記下部クラッド層４２Ａ，回折格子層４２Ｂおよび光導波路層４２Ｃの側壁面を連続的に覆い、前記中間層４２Ｄの下端まで到達する這い上がり部４７Ａを含んでいる。
【００５２】
さらに前記半導体障壁層４７上には、前記光導波構造４２の両側に、前記半導体障壁層４７を覆うようにキャリア密度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さが１３００ｎｍのｎ型ＩｎＰよりなる埋め込み半導体チャネル層４３がエピタキシャルに形成されており、前記埋め込み半導体チャネル層４３上には、前記光導波構造４２中の上部クラッド層４２Ｆを覆うように、キャリア密度が７×１０１７ｃｍ−３で厚さが３０００ｎｍのｐ型ＩｎＰ膜よりなる平坦化膜４４が、エピタキシャルに形成されている。なお、前記平坦化膜４４が前記埋め込み半導体チャネル層４３にコンタクトする部分には、キャリア密度が７×１０１７ｃｍ−３で厚さが３００ｎｍのｐ型ＩｎＰよりなる埋め込み障壁層４４Ａが、エピタキシャルに形成されている。
【００５３】
前記ＩｎＰ平坦化４４は前記ＩｎＰ基板４１とともに上下クラッド層を形成し、平坦化主面を有し、前記平坦化膜４４上には、キャリア密度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さが３００ｎｍのｐ型ＩｎＧａＡｓよりなるコンタクト層４５を介してＡｕ電極４５Ａが２μｍの厚さに形成される。
【００５４】
前記第ＩｎＰ層４４は前記埋め込み半導体チャネル層４３の一部を露出するように形成され、前記埋め込み半導体チャネル層４３の露出表面上には、Ａｕ電極４３Ｃが形成されている。
【００５５】
また図７の構成では、前記第ＩｎＰ層４４の露出表面および前記埋め込み半導体層４３の露出表面は、ＳｉＯ２膜４６により覆われている。
【００５６】
図７のレーザダイオード４０では、前記ｎ型埋め込み半導体チャネル層４３は前記光導波路層４２Ｃあるいは光導波路層４２Ｅのいずれよりも大きなバンドギャップおよびより小さな屈折率を有し、前記光導波路層４２Ｃ中の活性層に対し、左右のクラッド層として作用する。
【００５７】
動作時には、前記電極４１Ａからホールが波長制御信号電流の一部として、前記下部クラッド層４２Ａおよび回折格子層４２Ｂを介して前記光導波路層４２Ｃ中に注入され、また前記電極４３Ｃから電子が、波長制御信号電流の一部として、前記中間層４２Ｄから前記光導波路層４２Ｃ中へと注入される。このようにして光導波路層４２Ｃ中に蓄積した電子は、前記光導波路層４２Ｅ中に蓄積してその屈折率を、プラズマ効果により変化させる。
【００５８】
さらに前記電極４３Ｃからの電子は前記中間層４２Ｄを介して前記第２の光導波路層４２Ｅ中のＭＱＷ活性層にも駆動電流として注入される。
【００５９】
前記光導波路層４２Ｃは前記光導波路層４２Ｅ中をガイドされる光のフィールド内に位置するように形成されており、このため前記光導波路層４２Ｃの屈折率が変化すると、前記回折格子により規定される光共振器の共振器長が実質的に変化する。これにより、前記光導波路層４２ＥのＭＱＷ活性層中において誘導放出により生じるレーザビームの共振波長が変化する。その際、前記電極４１Ａから前記光導波路層４２Ｃにホールを注入することにより、あるいは前記電極４１Ａへと、前記光導波路層４２Ｃから電子を引き抜くことにより、前記光導波路層４２Ｃ中における電子の蓄積、すなわち屈折率を自在に制御することが可能になる。
【００６０】
図７の構成では、前記光導波構造４２の下部に、前記光導波構造４２の側壁面と前記埋め込み半導体チャネル層４３との界面に沿って、半導体障壁膜４７が形成されており、前記半導体障壁膜４７は、その這い上がり部４７Ａが、前記基板４１の露出表面から前記中間層４２Ｄの下端まで、前記下部クラッド層４２Ａ、回折格子層４２Ｂおよび光導波路層４２Ｃの側壁面を連続して覆うように延在している。
【００６１】
このため、前記電極４１Ａから前記下部クラッド層４２Ａに注入されたホールが直接に、前記ｎ型埋め込み半導体チャネル層４３へと無効電流として逃げてしまうのが阻止され、レーザ発振波長が、前記電極４１Ａおよび４３Ｃより供給される信号電流、すなわちチューニング電流により、効率的に変化させられる。
【００６２】
図９は、図７のレーザダイオード４０において、チューニング電流とレーザ発振波長のチューニング量との関係を示す。
【００６３】
図９を参照するに、前記半導体障壁層４７を設けなかった場合、１００ｍＡのチューニング電流を注入しても、レーザ発振波長のシフト量は４ｎｍに達しないのに対し、前記半導体障壁層４７をｐ型に、７．５×１０１７ｃｍ−３のドーピング濃度で形成した場合には、同じ４ｎｍのシフト量が９０ｍＡのチューニング電流で達成されるのがわかる。また前記半導体障壁層４７を２×１０１８ｃｍ−３のドーピング濃度で形成した場合、４ｎｍのシフト量がわずか７０ｍＡのチューニング電流で達成されるのがわかる。
【００６４】
図９の結果は、明らかに前記半導体障壁層４７が、前記光導波路層４２Ｃ中に注入されたキャリア、特に電子のリークを抑制していることを示している。
【００６５】
なお、本実施例においても、前記光導波路層４２Ｃと４２Ｅとを入れ替えることが可能である。
［第２実施例］
次に、図７の波長可変レーザダイオード４０の製造工程を、本発明の第２実施例として、図１０（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら説明する。
【００６６】
図１０（Ａ）を参照するに、前記ｐ型ＩｎＰよりなる基板４１上には前記回折格子層４２Ｂ，光導波路層４２Ｃ，中間層４２Ｄ，光導波路層４２Ｅおよび上部クラッド層４２Ｅが順次エピタキシャルに堆積され、さらにＳｉＯ２パターン４２Ｍをマスクにドライエッチングを行うことにより、前記光導波構造４２となるメサ構造が形成される。
【００６７】
次に図１０（Ｂ）の工程において前記ＳｉＯ２パターン４２Ｍを残したまま、前記ＩｎＰ基板４１上にｐ型ＩｎＰ層を前記半導体障壁層４７として、ＭＯＶＰＥ法により堆積する。その際、前記メサ構造４２の側壁面上には、前記這い上がり部４２Ａが形成されるが、這い上がり部４２Ａの這い上がり量は、前記ＭＯＶＰＥプロセスにおける堆積温度あるいは塩素添加量を制御することにより、前記這い上がり部４２Ａが前記中間層４２Ｄの下端を越えないように制御することができる。
【００６８】
次に図１０（Ｃ）の工程において図１０（Ｂ）の構造上にｎ型ＩｎＰ層を前記埋め込み半導体チャネル層４３として、前記ＩｎＰ層４３が前記光導波構造４２の露出側壁面を完全に覆うようにＭＯＶＰＥ法により堆積する。この場合、前記光導波構造４２上には、ＳｉＯ２マスク４２Ｍが形成されているためＩｎＰ層の堆積は生じない。
【００６９】
次に図１０（Ｄ）の工程において前記ＳｉＯ２マスク４２Ｍを除去し、さらに前記ｎ型ＩｎＰ埋め込み半導体チャネル層４３および露出されたｐ型ＩｎＰ上部クラッド層４２Ｆを覆うようにｐ型ＩｎＰ平坦化膜４４をＭＯＶＰＥ法により堆積し、さらに前記ＩｎＰ平坦化膜４４上に前記ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層４５をＭＯＶＰＥ法により堆積する。
【００７０】
さらにこのようにして得られた構造をパターニングし、電極４１Ａ，４３Ｃ，４５Ａを形成することにより、図７の波長可変レーザダイオード４０が得られる。
［第３実施例］
図１１は、本発明の第３実施例による波長可変レーザダイオード６０の構成を示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７１】
図１１を参照するに、本実施例では前記ｎ型ＩｎＰよりなる埋め込み半導体チャネル層４３が前記光導波構造４２の側壁面を、その下端から前記光導波路層４２Ｅの下端まで連続的に覆うように形成されており、前記光導波路層４２Ｅの側壁面には前記半導体層４３上に形成されたｐ型ＩｎＰよりなる半導体障壁層４４Ａが接している。
【００７２】
前記半導体障壁層４４Ａは、図７のレーザダイオード４０と同じく、前記ｐ型ＩｎＰ平坦化層４４の一部を構成している。
【００７３】
かかる構造においても前記半導体障壁層４４Ａは前記中間層４２Ｄに対して高抵抗障壁層として作用し、前記中間層４２Ｄに供給された電子のリークを抑制する。
【００７４】
本実施例においては前記ｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３は、例えば１×１０１８ｃｍ−３のキャリア濃度において１０００ｎｍの厚さに形成され、一方前記ｐ型ＩｎＰ半導体障壁層は、例えば７×１０１７ｃｍ−３のキャリア濃度において６００ｎｍの厚さに形成される。
［第４実施例］
次に図１２（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、図１１の波長可変レーザダイオード６０の製造工程を、本発明の第４実施例として説明する。
【００７５】
図１２（Ａ）を参照するに、この工程は先に説明した図１０（Ａ）の工程と同一であり、ｐ型ＩｎＰよりなる基板４１上に回折格子層４２Ｂ，光導波路層４２Ｃ，中間層４２Ｄ，光導波路層４２Ｅおよび上部クラッド層４２Ｅが順次エピタキシャルに堆積され、さらにＳｉＯ２パターン４２Ｍをマスクにドライエッチングを行うことにより、前記光導波構造４２となるメサ構造が形成される。
【００７６】
次に図１２（Ｂ）の工程において前記ＳｉＯ２マスク４２Ｍを残したまま前記ｐ型ＩｎＰ基板４１上にｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３を、前記層４３の上端が前記活性層４２Ｅの下端、すなわち前記中間層４２Ｄの上端に達するまでＭＯＶＰＥ法によりエピタキシャルに堆積し、さらに図１２（Ｃ）の工程において前記ｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３上にｐ型ＩｎＰ障壁層４４Ａを、前記障壁層４４Ａが前記上部クラッド層４２Ｆの側壁面を完全に覆うように、ＭＯＶＰＥ法によりエピタキシャルに堆積する。かかるＳｉＯ２マスク４２Ｍを使った堆積工程の結果、前記障壁層４４Ａは前記ＳｉＯ２マスク４２Ｍの両側において盛り上がる構造を有する。なお図１２（Ｂ）の工程において前記ｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３は、前記メサ構造４２の側壁面に沿った這い上がりが抑制されるような条件で堆積される。
【００７７】
さらに図１２（Ｄ）の工程において図１２（Ｃ）の構造上にｐ型ＩｎＰよりなる平坦化層４４およびｐ型ＩｎＧａＡｓよりなるコンタクト層４５が、同様にＭＯＶＰＥ法により、エピタキシャルに形成される。
［第５実施例］
図１３は、本発明の第５実施例による波長可変レーザダイオード７０の構成を示す。ただし図１３中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７８】
図１３を参照するに、波長可変レーザダイオード７０は図７の波長可変レーザダイオード４０と同様な構成を有しているが、前記ｐ型ＩｎＰ埋め込み障壁層４７とｐ型ＩｎＰ基板４１との間に、キャリア密度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さが３００ｎｍのｎ型ＩｎＰよりなる電流阻止層４１Ｂが挿入されている。また本実施例では前記ｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３上にｐ型ＩｎＰ埋め込み障壁層４４Ａは７×１０１７ｃｍ−３のキャリア濃度で１０００ｎｍの厚さに形成されている。さらに前記ｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３は１×１０１８ｃｍ−３のキャリア密度で１０００ｎｍの膜厚に、また前記ｐ型ＩｎＰ埋め込み障壁層４７は７×１０１７ｃｍ−３のキャリア濃度で３００ｎｍの厚さに形成されている。
【００７９】
かかる構成により、前記裏面電極４１Ａより前記光導波路層４２Ｃへと制御電流として注入されるホールは前記光導波構造４２に集中し、効率的な発振波長の変調が実現される。また前記電極４３Ｃから前記ｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３および中間層４２Ｄを介して前記光導波路層４２Ｃへと注入される電子が前記電極４１Ａへとリークするのが効果的に抑制される。
【００８０】
なお、本実施例において前記ｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３は、前記メサ構造４２の側壁面に沿った這い上がりが抑制されるような条件で、１０００ｎｍの厚さに形成される。一方、前記ｐ型ＩｎＰ障壁層４４Ａは、かかる這い上がりが生じるような条件で、３００ｎｍの厚さに堆積される。
［第６実施例］
図１４は、本発明の第６実施例による波長可変レーザダイオード８０の構成を示す。ただし図１４中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８１】
図１４を参照するに、波長可変レーザダイオード８０は図１３の波長可変レーザダイオード７０と同様な構成を有しているが、前記ｐ型ＩｎＰ埋め込み障壁層４４Ａはメサ構造４２に沿った這い上がりが抑制されるような条件で形成され、さらに前記ｐ型ＩｎＰ埋め込み障壁層４４Ａとｐ型ＩｎＰ平坦化層４４との間に、ｎ型ＩｎＰよりなる電流阻止層４１Ｂが、１×１０１８ｃｍ−３のキャリア濃度および３００ｎｍの厚さで挿入されている。また本実施例では前記ｐ型ＩｎＰ埋め込み障壁層４４Ａは７×１０１７ｃｍ−３のキャリア濃度で１０００ｎｍの膜厚に形成されており、前記ｎ型ＩｎＰ埋め込みチャネル層４３は１×１０１８ｃｍ−３のキャリア濃度で５００ｎｍの厚さに形成されている。
【００８２】
本実施例では、前記電流阻止層４４Ｂを形成することにより、前記電極４５Ａから注入されるホールのリークパスが前記ｎ型電流阻止層４４Ｂとｐ型障壁層４４Ａとの間に形成されるｐｎ接合により遮断され、前記電極４５Ａから注入されたホールは効率よく光導波路層４２Ｅ中の活性層に注入される。
【００８３】
このため、本実施例のレーザダイオード８０では発振波長の変調効率のみならず、レーザ発振効率も向上し、レーザ発振の閾値が低下する。
【００８４】
なお、以上の各実施例において、前記ｐ型ＩｎＰ埋め込み障壁層４４Ａおよび４７を半絶縁性ＩｎＰ膜により形成することも可能である。
【００８５】
さらに以上の各実施例において、前記光導波路層４２Ｃと４２Ｅとを入れ替えることも可能である。この場合には、駆動電流が前記電極４１Ａと４３Ｃに供給され、波長制御電流が前記電極４５Ａと４３Ｃに供給される。
【００８６】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【００８７】
（付記１）  活性層を含む第１の光導波路層と第２の別の光導波路とにより第１導電型の中間層を上下方向から狭持した構成を有し、レーザダイオードの光軸方向に延在する光導波構造と、
前記光導波構造の近傍に、前記光軸方向に延在するように形成された回折格子と、
前記光導波路構造を上下方向から狭持する、各々第２導電型を有する第１および第２のクラッド層とを含む波長可変レーザダイオードであって、
前記第１のクラッド層は前記第１の光導波路層に接し、
前記第２のクラッド層は前記第２の光導波路層に接し、
前記光導波構造の両側には、前記中間層の側壁面に接するように、前記第１の導電型を有し、さらに前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも低い屈折率と前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも大きなバンドギャップを有する埋め込み半導体層が設けられており、
前記第１のクラッド層には第１の電極が設けられ、
前記第２のクラッド層には第２の電極が設けられ、
前記埋め込み半導体層には第３の電極が設けられ、
前記第１および第２の光導波路層の少なくとも一方には、その側壁面に接して障壁層が設けられ、
前記障壁層の伝導帯エネルギと前記活性層の伝導帯エネルギの差は、前記埋め込み半導体層の伝導帯エネルギと前記活性層の伝導帯エネルギの差よりも大きいことを特徴とする波長可変レーザダイオード。
【００８８】
（付記２）  前記障壁層は前記第２の光導波路層の側壁面に接し、前記埋め込み半導体層は、前記第１の光導波路層の側壁面に接することを特徴とする付記１記載の波長可変レーザダイオード。
【００８９】
（付記３）  前記障壁層は、前記第２の光導波路層の側壁面を這い上がることを特徴とする付記２記載の波長可変レーザダイオード。
【００９０】
（付記４）  前記障壁層は前記第１の光導波路層の側壁面に接し、前記埋め込み半導体層は、前記第２の光導波路層の側壁面に接することを特徴とする付記１記載の波長可変レーザダイオード。
【００９１】
（付記５）  前記障壁層の前記埋め込み半導体層と反対の側には、前記第１の導電型を有する埋め込み電流阻止層が形成されることを特徴とする付記１記載の波長可変レーザダイオード。
【００９２】
（付記６）  前記障壁層は、前記第１の光導波路層の側壁面に接する第１の埋め込み障壁膜と、前記第２の光導波路層の側壁面に接する第２の埋め込み障壁膜とよりなることを特徴とする付記１記載の波長可変レーザダイオード。
【００９３】
（付記７）  前記第１の障壁膜の、前記埋め込み半導体層と反対の側には、前記第１の導電型を有する第１の埋め込み電流阻止層が形成され、前記第２の障壁膜の、前記埋め込み半導体層と反対の側には、前記第１の導電型を有する第２の埋め込み電流阻止層が形成されていることを特徴とする付記６記載の波長可変レーザダイオード。
【００９４】
（付記８）  前記埋め込み半導体と前記障壁層とは同一の半導体材料よりなり、前記埋め込み半導体層はｎ型に、前記障壁層はｐ型にドープされていることを特徴とする付記１〜７のうち、いずれか一項記載の波長可変レーザダイオード。
【００９５】
（付記９）  前記障壁層と前記埋め込み半導体層とは互いに接しており、前記障壁層は、前記障壁層と前記埋め込み半導体層との接合部に形成される空乏層の厚さ以上の厚さを有することを特徴とする付記１〜７のうち、いずれか一項記載の波長可変レーザダイオード。
【００９６】
（付記１０）  前記障壁層は、半絶縁性半導体層よりなることを特徴とする付記１〜６のうち、いずれか一項記載の波長可変レーザダイオード。
【００９７】
（付記１１）  前記活性層と前記第２の光導波路層とは、異なったバンドギャップ波長を有することを特徴とする付記１〜１０のうち、いずれか一項記載の波長可変レーザダイオード。
【００９８】
（付記１２）  波長可変レーザダイオードの製造方法であって、
基板上に第１導電型の第１のクラッド層と、第１の光導波路層と、第２導電型の中間層と、活性層を含む第２の光導波路と、前記第１導電型の第２のクラッド層とを順次積層した構成を有し、さらに回折格子を構成する回折格子層を含む光導波構造を、レーザダイオードの光軸方向に延在するメサ構造の形で形成する工程と、
前記基板上に、前記第１の導電型を有し前記第１の光導波路層のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有する障壁層を、前記障壁層の一部が前記光導波構造の側壁面を、前記第１の光導波路層と前記中間層との界面を超えない位置まで覆うように形成する工程と、
前記障壁層上に、前記第２導電型を有し、さらに前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも低い屈折率と前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも大きなバンドギャップを有する埋め込み半導体層を、前記埋め込み半導体層が、少なくとも前記中間層の側壁面に接するように形成する工程とを含むことを特徴とする波長可変レーザダイオードの製造方法。
【００９９】
（付記１３）  前記障壁層を形成する工程は、前記障壁層が前記側壁面上を、前記第１の光導波路層と前記中間層との界面を越えない位置まで這い上がるように実行されることを特徴とする付記１２記載の波長可変レーザダイオードの製造方法。
【０１００】
（付記１４）  波長可変レーザダイオードの製造方法であって、
基板上に第１導電型の第１のクラッド層と、活性層を含む第１の光導波路層と、第２導電型の中間層と、第２の光導波路と、前記第１導電型の第２のクラッド層とを順次積層した構成を有し、さらに回折格子を構成する回折格子層を含む光導波構造を、レーザダイオードの光軸方向に延在するメサ構造の形で形成する工程と、
前記基板上に、前記第２導電型を有し、さらに前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも低い屈折率と前記第１および第２の光導波路層のいずれよりも大きなバンドギャップを有する埋め込み半導体層を、前記埋め込み半導体層が、少なくとも前記中間層の側壁面を覆うように形成する工程と、
前記埋め込み半導体層上に、前記第１の導電型を有し前記第１の光導波路層のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有する障壁層を、前記障壁層が前記第２の光導波路層の側壁面を少なくとも覆うように形成する工程とを含むことを特徴とする波長可変レーザダイオードの製造方法．
【発明の効果】
本発明によれば、前記光導波構造中において前記中間層に隣接する第１および第２のクラッド層のうち、レーザ駆動電流を構成する第２導電型キャリアの電流路となる層の側壁面を覆うように高抵抗の障壁層が形成されるため、活性層あるいはチューニング層に注入されたキャリア、特に電子のリークが低減され、レーザ発振の閾値が低減され、あるいはレーザ発振波長の変調効率が向上する。このような障壁層としては、前記埋め込み半導体層に対してｐｎ接合を形成するｐ型半導体層、例えばｐ型ＩｎＰ層を使うことができる。このようなｐｎ接合では、ｐ型半導体層における伝導帯エネルギレベルがｎ型半導体層におけるよりも高くなり、同一組成の半導体材料であっても、ｐ型半導体層はｎ型半導体層と組み合わせることで、ポテンシャル障壁として使うことができる。あるいは前記障壁層として、半絶縁性半導体層を使うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来のＴＴＧ−ＤＦＢレーザダイオードの構成を示す図である。
【図２】本発明の原理を説明する図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の原理を説明する別の図である。
【図４】本発明の原理を説明する別の図である。
【図５】本発明の原理を説明する別の図である。
【図６】本発明の原理を説明するさらに別の図である。
【図７】本発明の第１実施例による波長可変レーザダイオードの構成を示す図である。
【図８】図７のレーザダイオードの一部を拡大して示す図である。
【図９】図７の波長可変レーザダイオードのチューニング電流と波長チューニング量との関係を示す図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第２実施例による、図７のレーザダイオードの製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施例による波長可変レーザダイオードの構成を示す図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第４実施例による、図１１の波長可変レーザダイオードの製造工程を示す図である。
【図１３】本発明の第５実施例による波長可変レーザダイオードの構成を示す図である。
【図１４】本発明の第６実施例による波長可変レーザダイオードの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０，２０，４０，６０，７０，８０  波長可変レーザダイオード
１１，２１，４１  基板
１２，２２Ａ，４２Ａ  下部クラッド層
１３，２８，２８ａ，４１Ｂ，４４Ｂ  電流阻止層
１４  活性層
１５，２３，４３  埋め込みチャネル層
１６  チューニング層
１７，２２Ｆ，４２Ｆ  上部クラッド層
１８Ａ，２５Ａ，４５Ａ  制御電極
１８Ｂ，２３Ｃ，４３Ｃ  駆動電極
１９，２１Ａ，４１Ａ  裏面電極
２２  光導波構造（メサ構造）
２２Ｂ，４２Ｂ  回折格子層
２３Ｃ，２３Ｅ，４２Ｃ，４２Ｅ  光導波路層
２３Ｄ，４２Ｄ  中間層
２５，４５  コンタクト層
２６，４６  保護絶縁膜
２７，２７ａ，４３，４４Ａ  埋め込み障壁層
４２ａ  ＳＣＨ層
４２ｂ  量子井戸層
４２ｃ  バリア層
【図１】
2004349592.tif 000003
【図２】
2004349592.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004349592.tif 000009
【図８】
2004349592.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004349592.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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