(57)【要約】【課題】メタモーフィック層を量産性に優れたＭＯＣＶＤ法でも転位の増殖を抑制しながら作製でき、かつ活性層とメタモーフィック層の間の厚さが薄く、レーザ共振器長が短い、デバイスの高速変調が可能な長波長帯面発光レーザの作製方法を提供すること。【解決手段】（１００）面から７°傾けたＩｎＰ基板上（１−０）上に、ＭＯＣＶＤ法で、第１反射鏡（１−１）として、ｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＰ層を５６ペア成長させる。第１反射鏡（１−１）上に、ｎ型ＩｎＰ第１スペーサー層（１−２）、ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓ圧縮歪活性層（１−３）、ｐ型ＩｎＰ第２スペーサー層（１−４）、ｐ＋型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ｎ＋型ＩｎＧａＡｓトンネル接合層（１−５）を成長させる。最後にメタモーフィックなＳｉドープしたｎ型ＧａＡｓ／Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２層を順次（１−６）成長させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エピタキシャル成長で半導体層を形成された垂直共振器型面発光レーザ構造を有する長波長帯面発光レーザの作製方法であって、
（１００）面から傾斜角度７°以上２０°以下の角度を有するＩｎＰの基板上に１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層された屈折率の異なるｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＰ層で構成された第１反射鏡を形成し、
前記第１反射鏡上にＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓで構成された圧縮歪活性層を含む層を形成し、
前記圧縮歪活性層を含む層上にＩｎＰに格子不整合したメタモーフィックなｎ型半導体層であるＡｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ａｓ層（０≦ｘ１≦１）とＡｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ａｓ層（０≦ｘ２≦１）とが交互に積層された第２反射鏡を形成して
前記垂直共振器型面発光レーザ構造を作製することを特徴とする長波長帯面発光レーザの作製方法。
【請求項２】
前記第２反射鏡は、Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ａｓ層（０≦ｘ１≦１）とＡｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ａｓ層（０≦ｘ２≦１）とが１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法。
【請求項３】
前記圧縮歪活性層を含む層を形成するステップは、
前記第１反射鏡上にｎ型ＩｎＰで構成された第１スペーサー層を形成するステップと、
前記圧縮歪活性層上にｐ型ＩｎＰで構成された第２スペーサー層を形成するステップと、
前記第２スペーサー層上にトンネル接合層である高濃度ドープしたｐ＋型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ｎ＋型ＩｎＧａＡを形成するステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法。
【請求項４】
前記第１スペーサー層、前記圧縮歪活性層および第２スペーサー層の厚みは３／２λであることを特徴とする請求項３に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法。
【請求項５】
エピタキシャル成長で半導体層を形成された垂直共振器型面発光レーザ構造を有する長波長帯面発光レーザの作製方法であって、
（１００）面から傾斜角度７°以上２０°以下の角度を有するＩｎＰの基板上に１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層された屈折率の異なるｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＰ層で構成された第１反射鏡を形成し、
前記第１反射鏡上にＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓで構成された圧縮歪活性層を含む層を形成し、
前記圧縮歪活性層を含む層上にＩｎＰに格子不整合したメタモーフィックなｎ型半導体層であるＩｎＰ層とＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層（０≦ｘ≦１）とが交互に積層された第２反射鏡を形成して
前記垂直共振器型面発光レーザ構造を作製することを特徴とする長波長帯面発光レーザの作製方法。
【請求項６】
前記第２反射鏡は、ＩｎＰ層とＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層（０≦ｘ≦１）とが１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層されていることを特徴とする請求項５に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法。
【請求項７】
前記圧縮歪活性層を含む層を形成するステップは、
前記第１反射鏡上にｎ型ＩｎＰで構成された第１スペーサー層を形成するステップと、
前記圧縮歪活性層上にｐ型ＩｎＰで構成された第２スペーサー層を形成するステップと、
前記第２スペーサー層上にトンネル接合層である高濃度ドープしたｐ＋型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ｎ＋型ＩｎＧａＡを形成するステップと
を含むことを特徴とする請求項５に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法。
【請求項８】
前記第１スペーサー層、前記圧縮歪活性層および第２スペーサー層の厚みは１／２λであることを特徴とする請求項７に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信産業分野で利用される面出射型の長波長帯面発光レーザの作製方法に関し、特に長波長帯（発振波長１．１μｍから１．６５μｍ帯）の長波長帯面発光レーザの作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）は、低消費電力、高速伝送が可能といった優れた可能性を持ったデバイスで、発振波長８５０ｎｍのＧａＡｓ系ＶＣＳＥＬは、Ｅｔｈｅｒ系通信用として実用化されている。しかしながら、長距離伝送用としての期待されている長波長帯（発振波長１．１μｍから１．６５μｍ帯）ＶＣＳＥＬは、ＧａＡｓ系ＶＣＳＥＬほどの特性に達していない。
【０００３】
その主な理由は、ＧａＡｓ系ＶＣＳＥＬで適用されている高屈折率差、且つ熱伝導性の良い組み合わせからなるＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）反射鏡が、長波長帯で用いられているレーザ活性層を有するＩｎＰ基板と格子整合しないため、結晶に転位が発生したり３次元成長が生じ、表面に凹凸ができたりして、平坦な反射鏡を形成することが容易でないためである。
【０００４】
そこで、エピタキシャル結晶成長での形成を避けるため、従来、ＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓの反射鏡を、また発光層である活性層はＩｎＰ基板上に別々にエピタキシャル成長を行い、その後、２枚のエピタキシャル層を含む基板を貼り合わせてＶＣＳＥＬ構造を形成するという方法がとられていた（非特許文献１参照）。
【０００５】
また、別な形成方法として、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌｅｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法を用いて、ＩｎＰ活性層上に格子整合した第一反射鏡、活性層を順次成長し、格子不整合であるＧａＡｓ／ＡｌＡｓ層をメタフォーミックに低温成長し、１枚の基板にＶＣＳＥＬを形成するという報告がなされている（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】A.Caliman, et al., "8mW fundamental mode output of wafer-fused VCSELs emitting in the 1550-nm band", CLEO/IQEC 2009, page 1-2
【非特許文献２】J. Boucart, et al., "1-mW CW-RT monolithic VCSEL at 1.55 μm", IEEE Photonics Technology letters, 1999, Vo.11, No.6, pp.629
【非特許文献３】J. Boucart, et al., "Optimization of the metamorphic growth of GaAs for long wavelength VCSELs", Journal of Crystal Growth 201/202, 1999, pp.1015-1019
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の貼り合わせの方法では、２種類のエピタキシャル成長した基板が必要なためコストが高かったり、貼り合わせの工程を含むため、表面を平坦かつ清純にするために作製工程が複雑なったりするという課題があった。
【０００８】
一方、連続成長の手法の場合には、メタモーフィック層の形成する際、ＩｎＰとＧａＡｓとの格子定数が約３．７％異なるため、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓの形成時に、ＩＩＩ族の表面拡散を小さくするために、結晶成長温度を上げたり、Ａｓの圧力を下げたりする必要がある（非特許文献３参照）ことなど成長条件の許容範囲が非常に小さく、製造が容易でないという課題があった。
【０００９】
また、成長条件を最適化しても、３次元成長抑制のために、ＧａＡｓ成長の前にＩｎＧａＡｓ層を成長することが必要であった。
【００１０】
また、メタモーフィック層を形成する際に格子不整合に起因した転位の発生によって、それがエピタキシャル層内を伝搬し、活性層にまで達した場合には、デバイス特性が劣化する要因になるという課題があった。この転位の発生を考慮することにより、従来、メタモーフィック層と活性層までの厚さを大きくする必要が生じていた（非特許文献２参照）。その結果、レーザ共振器長が長くなり、高速動作に不向きな構造となっていた。
【００１１】
更には、これはＭＢＥ法という結晶成長に限られた方法で行われており、量産性に優れたＭＯＣＶＤ（ｍｅｔａｌ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）成長法では、一般に成長温度が高いため形成が困難であった。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、メタモーフィック層を量産性に優れたＭＯＣＶＤ法でも転位の増殖を抑制しながら作製でき、かつ活性層とメタモーフィック層の間の厚さが薄く、レーザ共振器長が短い、デバイスの高速変調が可能な長波長帯面発光レーザの作製方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明は、エピタキシャル成長で半導体層を形成された垂直共振器型面発光レーザ構造を有する長波長帯面発光レーザの作製方法であって、（１００）面から傾斜角度７°以上２０°以下の角度を有するＩｎＰの基板上に１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層された屈折率の異なるｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＰ層で構成された第１反射鏡を形成し、前記第１反射鏡上にＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓで構成された圧縮歪活性層を含む層を形成し、前記圧縮歪活性層を含む層上にＩｎＰに格子不整合したメタモーフィックなｎ型半導体層であるＡｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ａｓ層（０≦ｘ１≦１）とＡｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ａｓ層（０≦ｘ２≦１）とが交互に積層された第２反射鏡を形成して前記垂直共振器型面発光レーザ構造を作製することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法において、前記第２反射鏡は、Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ａｓ層（０≦ｘ１≦１）とＡｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ａｓ層（０≦ｘ２≦１）とが１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法において、前記圧縮歪活性層を含む層を形成するステップは、前記第１反射鏡上にｎ型ＩｎＰで構成された第１スペーサー層を形成するステップと、前記圧縮歪活性層上にｐ型ＩｎＰで構成された第２スペーサー層を形成するステップと、前記第２スペーサー層上にトンネル接合層である高濃度ドープしたｐ＋型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ｎ＋型ＩｎＧａＡを形成するステップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法において、前記第１スペーサー層、前記圧縮歪活性層および第２スペーサー層の厚みは３／２λであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、エピタキシャル成長で半導体層を形成された垂直共振器型面発光レーザ構造を有する長波長帯面発光レーザの作製方法であって、（１００）面から傾斜角度７°以上２０°以下の角度を有するＩｎＰの基板上に１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層された屈折率の異なるｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＰ層で構成された第１反射鏡を形成し、前記第１反射鏡上にＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓで構成された圧縮歪活性層を含む層を形成し、前記圧縮歪活性層を含む層上にＩｎＰに格子不整合したメタモーフィックなｎ型半導体層であるＩｎＰ層とＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層（０≦ｘ≦１）とが交互に積層された第２反射鏡を形成して前記垂直共振器型面発光レーザ構造を作製することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法において、前記第２反射鏡は、ＩｎＰ層とＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層（０≦ｘ≦１）とが１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法において、前記圧縮歪活性層を含む層を形成するステップは、前記第１反射鏡上にｎ型ＩｎＰで構成された第１スペーサー層を形成するステップと、前記圧縮歪活性層上にｐ型ＩｎＰで構成された第２スペーサー層を形成するステップと、前記第２スペーサー層上にトンネル接合層である高濃度ドープしたｐ＋型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ｎ＋型ＩｎＧａＡを形成するステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の長波長帯面発光レーザの作製方法において、前記第１スペーサー層、前記圧縮歪活性層および第２スペーサー層の厚みは１／２λであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、メタモーフィック層を量産性に優れたＭＯＣＶＤ法でも転位の増殖を抑制しながら作製でき、かつ活性層とメタモーフィック層の間の厚さが薄く、レーザ共振器長を短くすることを可能にする。これにより、デバイスの高速変調が可能な長波長帯面発光レーザを容易に作成することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施例に係る１．３μｍ帯の長波長面発光半導体レーザの断面構造を示す図である。
【図２】（１００）面と（１００）面から７°傾けた面のＩｎＰ基板上に作製されたメタモーフィックＧａＡｓ／Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ２９．５ペアのＤＢＲ層の表面から光を入射した場合の反射特性を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る長波長面発光半導体レーザの印加電流に対する光出力特性を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る長波長面発光半導体レーザにおける周波数に対する小信号応答特性を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る長波長面発光半導体レーザの断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２４】
本発明の構造は、傾斜基板であるＩｎＰ基板を用いるため、ＩｎＰ基板上に形成される過程においてＩＩＩ族であるＧａ、Ａｌ、Ｉｎ原子の表面拡散領域が小さくなり、格子不整合にともなう３次元成長が抑制される。
【００２５】
一方、傾斜がない基板では、結晶成長膜を厚くしていくと３次元成長が顕著となり、表面の平坦性が保たれなくなる。長波長帯ＶＣＳＥＬを構成するＤＢＲミラー層は、そのレーザ特性を確保するために、絶対反射率として９９％以上が必要となる。例えばＧａＡｓとＡｌＡｓで反射鏡を構成すると、材料固有の屈折率から計算される反射鏡の全層厚は６−７μｍとなり、しかも界面の光の散乱を究極に小さくするために良好な平坦性を全層にわたって確保することが必要となる。このため、傾斜が７°より小さい基板では、結晶方法、結晶成長条件に大きな制約が生じていた。
【００２６】
一方、本発明の７°以上の傾斜基板を用いると基板表面に形成される過程において、３次元成長が容易に抑制され、ＭＢＥ法以外の成長方法でも、全層にわたって平坦な膜を形成することが可能となり、またＩｎＧａＡｓ層をＤＢＲ層成長前に挿入する必要がなくなる。このため、ＶＣＳＥＬの短共振器化が容易となり、高速変調動作が可能となる。
【００２７】
尚、傾斜角度を２０°以上にすると、基板面の異方性により、基板表面に吸着する原子の取り込まれ方が（１００）面と大いに異なり、かえって３次元成長しやすくなり、表面に凹凸が生じてしまう。
【００２８】
次に、ＤＢＲ構造を構成する材料であるＧａＡｓとＡｌＧａＡｓのうち、ＧａＡｓに代えてＩｎＰ層を用いてＩｎＰ／ＡｌＧａＡｓでＤＢＲ層を構成すると、ＩｎＰ基板と格子不整合の結晶の層厚が少なくなることから、メタモーフィックＤＢＲ層から活性層へ伝搬する転位による劣化を抑制することが可能となる。また、ＧａＡｓの熱抵抗が約０．４４Ｗ／Ｋ、ＩｎＰの熱抵抗が約０．４２Ｗ／Ｋであるため、ＤＢＲ層自体の熱伝導性はほとんど変わらないため、デバイス内で発熱した熱の放熱性が、従来のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓＤＢＲ層と比較して、同等の長波長帯ＶＣＳＥＬの作製が可能となる。
【００２９】
更には、活性層とメタモーフィック層との厚さを薄くすることが可能となり、高速変調動作に不可欠な短共振器構造が容易に作成可能になる。
【００３０】
本発明のＩｎＰ基板上の長波長面発光レーザに関して、半導体結晶成長で全ての半導体層を構成する場合、（１００）面から７°以上傾斜したＩｎＰ基板を用いて、半導体反射鏡をＡｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ａｓ層（０≦ｘ１≦１）とＡｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ａｓ（０≦ｘ２≦１）材料で、又はＩｎＰ層とＡｌｘ３Ｇａ１−ｘ３Ａｓ（０≦ｘ３≦１）材料で構成した層を有している。
【００３１】
（実施例１）
図１に、本発明の第１の実施例に係る１．３μｍ帯の長波長面発光半導体レーザの断面構造を示す。（１００）面から
【００３２】
【数１】
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【００３３】
方向に７°傾けたＩｎＰ基板上（１−０）上に、ＭＯＣＶＤ法で、第１反射鏡（１−１）として、１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層された屈折率の異なるｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ（バンドギャップ波長λｇ＝１．２μｍ）／ＩｎＰ層を５６ペア成長させる。
【００３４】
次に、第１反射鏡（１−１）上に、第１スペーサー層としてｎ型ＩｎＰ（１−２）、ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓ圧縮歪活性層（１−３）、ｐ型ＩｎＰ第２スペーサー層（１−４）、トンネル接合層である高濃度ドープしたｐ＋型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ｎ＋型ＩｎＧａＡｓ（１−５）を成長させる。
【００３５】
第１スペーサー層（１−２）、活性層（１−３）および第２スペーサー層（１−４）で構成されるレーザキャビティ長は３／２λ（λ：発振波長）厚に設定した。
【００３６】
最後に１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層された屈折率の異なるメタモーフィックなＳｉドープしたｎ型ＧａＡｓ／Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２層を順次（１−６）エピタキシャル成長させる。本実施例のメタモーフィックなｎ型ＧａＡｓ／Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ層（１−６）の成長には、ＩＩＩ族の表面拡散領域を小さくすることを考慮し、通常の結晶成長よりも小さいＶ／ＩＩＩ比を６とし、成長温度は６５０℃で行った。
【００３７】
デバイス形成工程として、上面に絶縁膜で直径６．５ミクロンΦ円形マスクを作製し、その後、ＳｉＣｌ４ガスを用いて、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）でメタモーフィックＤＢＲ層をエッチングして、円形メサを形成する。その後、上下にＡｕＧｅＮｉの電極を蒸着し、下面は出射光を取り出すため、円形に電極を取り除き、レーザ発振した光が、活性層に戻るのを防ぐために、反射防止膜としてＳｉＯ２膜を形成した。
【００３８】
まず、図２に、（１００）面と（１００）面から
【００３９】
【数２】
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【００４０】
方向に７°傾けた面のＩｎＰ基板上に作製されたメタモーフィックＧａＡｓ／Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ２９．５ペアのＤＢＲ層の表面から光を入射した場合の反射特性を示す。（１００）面上に作製されたＤＢＲ層の特性は、ＤＢＲ層内の界面の凹凸の散乱によりピーク反射率の減少がみられるが、傾斜基板上に作製されたＤＢＲ層の特性はピーク反射率９９％以上が確認された。これにより、ＩｎＰ基板上のＧａＡｓ系メタモーフィック層の表面の平坦性に傾斜基板が有効であることが分かる。
【００４１】
図３に、本発明の第１の実施例に係る長波長面発光半導体レーザの印加電流に対する光出力特性を示す。デバイスはメタモーフィックの層を下にして基板面から測定している。２０℃で閾値２．５ｍＡで最大光出力５ｍＷ、最高温度１１５℃までレーザ発振が確認された。
【００４２】
図４に、本発明の第１の実施例に係る長波長面発光半導体レーザにおける周波数に対する小信号応答特性を示す。バイアス電流Ｉｂ＝１２ｍＡで、カットオフ周波数として３０ＧＨｚ以上で、光ファイバー伝送において４０Ｇｂｐｓ信号のエラーフリー動作が確認された。
【００４３】
また基板の面方位を傾けた効果により、光利得の異方性が生じ、偏波が一方向になっていた。
【００４４】
（実施例２）
図５に、本発明の第２の実施例に係る長波長面発光半導体レーザの断面構造を示す。（１００）面から
【００４５】
【数３】
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【００４６】
方向に７°傾けたＩｎＰ基板上（５−０）上に、第１反射鏡（５−１）として、１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層された屈折率の異なるｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ（バンドギャップ波長λｇ＝１．２μｍ）／ＩｎＰ層を５６ペア成長させる。
【００４７】
次に、第１反射鏡（５−１）上に、第１スペーサー層としてｎ型ＩｎＰ（５−２）、ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓ圧縮歪活性層（５−３）、ｐ型ＩｎＰ第２スペーサー層（５−４）、トンネル接合層である高濃度ドープしたｐ＋型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ｎ＋型ＩｎＧａＡｓ（５−５）を成長させる。
【００４８】
第１スペーサー層（５−２）、活性層（５−３）と第２スペーサー層（５−４）で構成されるレーザキャビティ長は１／２λ（λ：発振波長）厚に設定した。
【００４９】
最後に１．３μｍの光学波長の１／４に相当する膜厚で交互に積層された屈折率の異なるメタモーフィックなＳｉドープしたｎ型ＩｎＰ／Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ層を順次（５−６）エピタキシャル成長させる。
【００５０】
デバイス形成工程も実施例１と同様で、上面に絶縁膜で６ミクロンΦ円形マスクを作製し、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）でメサを形成し、上下にＡｕＧｅＮｉの電極を蒸着し、下面は出射光を取り出すため、円形に電極を取り除き、反射防止膜としてＳｉＯ２膜を形成した。本実施例で作製されたデバイスは、２０℃で閾値２．５ｍＡで、最大光出力５ｍＷ、１１０℃までレーザ発振が確認された。小信号応答特性において、カットオフ周波数として３５ＧＨｚ以上で、光ファイバー伝送において４０Ｇｂｐｓ信号のエラーフリー動作が確認された。
【符号の説明】
【００５１】
１−０  ＩｎＰ基板
１−１  第１反射鏡
１−２  第１スペーサー層
１−３  ＩｎＡｌＧａＡｓ／  ＩｎＡｌＧａＡｓ  圧縮歪活性層
１−４  第２スペーサー層
１−５  トンネル接合層
１−６  メタモーフィックなＧａＡｓ／Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ  第２反射鏡
５−０  ＩｎＰ基板
５−１  第１反射鏡
５−２  第１スペーサー層
５−３  ＩｎＡｌＧａＡｓ／  ＩｎＡｌＧａＡｓ  圧縮歪活性層
５−４  第２スペーサー層
５−５  トンネル接合層
５−６  メタモーフィックなＩｎＰ／Ａｌ０．９８／Ｇａ０．０２Ａｓ  第２反射鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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