(57)【要約】【課題】本発明は、素子内で深さの異なる回折格子を有することにより波長制御性に優れた半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを提供することを目的とする。【解決手段】半導体基板上に下側ＳＣＨ層、活性層及び上側ＳＣＨ層の順に積層された積層構造の表面の一部に半導体犠牲層を形成する工程と、前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層に光の伝播方向において深さが変化する回折格子を形成する工程と、前記回折格子を形成した前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層の上層に前記半導体犠牲層と同一材料の半導体層を形成する工程とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の伝播方向において回折格子の深さが変化する半導体レーザの作製方法において、
半導体基板上に下側ＳＣＨ層、活性層及び上側ＳＣＨ層の順に積層された積層構造の表面の一部に半導体犠牲層を形成する工程と、
前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層に回折格子を形成する工程と、
前記回折格子を形成した前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層の上層に前記半導体犠牲層と同一材料の半導体層を形成する工程と
を備える
ことを特徴とする半導体レーザの作製方法。
【請求項２】
前記半導体犠牲層の厚さは前記回折格子の深さ以上とする
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザの作製方法。
【請求項３】
前記半導体犠牲層の厚さは前記回折格子の深さ以下とする
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザの作製方法。
【請求項４】
活性層を有する活性層領域と制御層を有する制御層領域とを光の伝播方向に交互に繰り返す周期構造として形成し、
少なくとも前記制御層領域に前記半導体犠牲層を形成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体レーザの作製方法。
【請求項５】
半導体基板上に下側ＳＣＨ層、活性層及び上側ＳＣＨ層の順に積層された積層構造の表面にマスクを形成し活性層領域を形成する工程と、
前記積層構造の前記マスクが形成されていない部分の少なくとも活性層及び上側ＳＣＨ層を除去する工程と、
除去した部分に少なくとも制御層と上側ＳＣＨ層を再成長して制御層領域を形成する工程と、
前記活性層領域の前記上側ＳＣＨ層又は前記制御層領域の前記上側ＳＣＨ層のうち少なくともいずれか一方の上層に半導体犠牲層を形成する工程と、
前記活性層領域及び前記制御層領域の表面に回折格子を形成する工程と、
前記回折格子を形成した前記活性層領域及び前記制御層領域の上層に前記半導体犠牲層と同一材料の半導体層を形成する工程と
を備える
ことを特徴とする半導体レーザの作製方法。
【請求項６】
半導体基板上に下側ＳＣＨ層、活性層及び上側ＳＣＨ層の順に積層された積層構造と、
前記積層構造の表面の一部に半導体犠牲層と、
前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層に形成された光の伝播方向において深さが変化する回折格子と、
前記回折格子が形成された前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層の上層に前記半導体犠牲層と同一材料の半導体層と
を備える
ことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項７】
前記半導体犠牲層の厚さは前記回折格子の深さ以上とする
ことを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ。
【請求項８】
前記半導体犠牲層の厚さは前記回折格子の深さ以下とする
ことを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ。
【請求項９】
活性層を有する活性層領域と制御層を有する制御層領域とを光の伝播方向に交互に繰り返す周期構造と、
少なくとも前記制御層領域に前記半導体犠牲層と
を備える
ことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザの作製方法及び半導体レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信情報量の増大に対して、光波長（周波数）多重通信システムの研究が行われているが、送信用光源及び同期検波用可同調光源として広範囲な波長調整機能が要求されており、また、光計測の分野からも広域波長帯をカバーする波長可変光源の実現が望まれている。
【０００３】
これまでに、種々の可変波長光源が研究されてきたが、それらを大別すると、１つの発振モードで連続的に波長が変わるものと、モード跳びを伴って不連続に波長が変わるものとに分けることができる。実際のシステムヘの応用を考えた場合、制御性の面から、連続的に波長が変わるものの方が好ましい。また、波長変化を制御するために、温度を変化させて屈折率を制御するものと、電流注入による屈折率変化を用いるものの二つが主に使われているが、波長変化速度を考えると、電流注入による屈折率変化を用いた方が速い波長切り替えが可能である。
【０００４】
電流注入による屈折率変化を用いて連続的に発振波長を変化させることができる半導体レーザとしては、分布反射型レーザ（ＤＢＲレーザ）や二重導波路レーザ（ＴＴＧレーザ）等が研究されており、連続波長可変幅としてＤＢＲレーザでは４．４ｎｍ、ＴＴＧレーザでは７ｎｍという値が報告されている。そして、近年、ＤＢＲレーザのモード跳びを抑えるために、活性層領域を短くした、いわゆる短共振器ＤＢＲレーザも研究されている。
【０００５】
モード跳びをともなった不連続な波長可変幅としては、ＤＢＲレーザで１０ｎｍという値が得られている。また、不連続ではあるが広い波長可変幅が得られる半導体レーザとして、Ｙ分岐レーザ、超周期構造回折格子レーザ等が試作され、５０〜１００ｎｍの波長可変幅が得られている。
【０００６】
しかしながら、上記従来技術においては次のような問題があった。ＴＴＧレーザでは、光の増幅作用を行う活性導波路層に電流注入してレーザ発振動作を生じさせ、該活性導波路層のすぐ近くに形成される波長制御用非活性導波路層に独立に電流注入することにより、発振波長を変化させる。ここで、回折格子の周期をΛ、導波路の等価屈折率をｎとすれば、ブラッグ波長λbは、
【数１】
2009194290.tif 000003
と表される。ＴＴＧレーザはこのブラッグ波長近傍の１つの共振縦モードで発振動作する。
【０００７】
非活性導波路層に電流注入を行うと、導波路の等価屈折率が変化し、式（１）より、ブラッグ波長もそれに比例して変化する。ここで、ブラッグ波長の変化の割合Δλb／λbは、
【数２】
2009194290.tif 000004
となり、等価屈折率の変化の割合Δｎ／ｎと等しくなる。
【０００８】
また、電流注入による等価屈折率の変化に伴い、共振縦モード波長も変化する。ＴＴＧレーザの場合、共振器全体の等価屈折率が一様に変化するので、共振縦モード波長の変化の割合Δλr／λrは等価屈折率の変化の割合Δｎ／ｎに等しくなる。すなわち、
【数３】
2009194290.tif 000005
となる。
【０００９】
式（２），式（３）より、ＴＴＧレーザでは、ブラッグ波長の変化と共振縦モードの変化が等しくなるので、最初に発振したモードが保たれたまま連続的に発振波長が変化するという大きな特徴を有する。
【００１０】
しかしながら、単一横モード発振動作をさせるためには二重導波路の幅は１〜２μｍにする必要があり、更に、活性層と波長制御層との間に形成されるｎ型スペーサ層の厚さを１μｍ以下まで薄くする必要があるため、通常の半導体レーザで用いられている埋め込み構造にすることができず、それぞれの導波路層に効率良く電流を注入するための構造にすることが、製作上非常に困難であるという問題があった。また、通常の半導体レーザ構造と異なるため、半導体光増幅器等との集積化が困難であり、多機能な集積デバイスを構成できないという問題があった。
【００１１】
それに対して、ＤＢＲレーザでは、光の増幅作用を行う活性導波路層と非活性導波路層とが直列に接続されている構造なので、通常の半導体レーザと同様に電流狭窄を行うための埋め込みストライプ構造を用いることができ、更に、各々の導波路層に独立に電流注入を行うことは、各々の導波路層の上方に形成される電極を分離することにより容易に実現することができる。
【００１２】
非活性導波路層への電流注入により、等価屈折率を変えてブラッグ波長を変化させる機構はＴＴＧレーザと同様であるが、等価屈折率の変化する領域が共振器の一部に限られているために、ブラッグ波長の変化量と共振縦モード波長の変化量とは一致しない。共振縦モード波長の変化の割合Δλr／λrは、全共振器長さＬtに対する分布反射器の実効長Ｌeの割合分だけ等価屈折率の変化の割合Δｎ／ｎよりも少なくなり、
【数４】
2009194290.tif 000006
となる。
【００１３】
したがって、式（２），式（４）より、ＤＢＲレーザでは波長制御電流を注入するにつれてブラッグ波長と共振縦モード波長とが相対的に離れていくため、モード跳びを生じてしまうという欠点を持っていた。モード跳びを生じさせないためには、回折格子が形成されていない位相調整領域を設けて、そこへの電流注入により共振縦モードの変化量とブラッグ波長の変化量とを一致させる必要がある。
【００１４】
しかし、この方法では２電極への波長制御電流を制御するための外部回路が必要になり、装置構造及び制御が複雑になるという問題があった。モード跳びを生じさせないもう一つの方法として、共振器長を短くして縦モード間隔を広げる短共振器ＤＢＲレーザが考えられるが、活性層を短くする必要があるため、大きな出力を得るのが困難であるという問題があった。
【００１５】
ＴＴＧレーザ及びＤＢＲレーザにおける連続波長可変幅は、波長制御層の屈折率変化量に制限され、その値は４〜７ｎｍ程度に留まっている。波長可変幅を更に広くするには、モード跳びを許容し、波長フィルタの波長変化量が屈折率変化量よりも大きくなるような手段を用いる必要がある。
【００１６】
Ｙ分岐レーザや、超周期構造回折格子レーザは、いずれも屈折率変化量よりもフィルタ波長変化量が大きくなる手段を用いている。これらの半導体レーザでは、フィルタ波長を大きく変化させ、なおかつ十分な波長選択性を得るために、２つの電極に流す電流を制御する必要があり、更に共振縦モード波長を制御するための電極も必要となる。その結果、発振波長を調整するのに３つの電極への注入電流を制御しなければならず、制御が非常に複雑になってしまうという問題があった。
【００１７】
これらの課題を解決するべく、１電極への注入電流制御により連続的に４〜７ｎｍ程度発振波長を変化させることができ、なおかつ活性導波路層及び非活性導波路層への電流注入も効率良く行える半導体レーザを得ることと、モード跳びを伴うものの、２つの電極への注入電流制御により、５０〜１００ｎｍ程度の範囲にわたって発振波長を変化させることができる半導体レーザが開発されている。下記非特許文献１及び下記特許文献１には、分布活性ＤＦＢレーザ（ＴＤＡ−ＤＦＢ−ＬＤ）の構造が開示されている。この従来の分布活性ＤＦＢレーザの構造によれば、活性層体積も十分確保できるため、高出力化を図ることが可能である。
【００１８】
図８は、従来の分布活性ＤＦＢレーザの基本構造を示した図である。なお、図８は、光の導波方向に沿った断面図を示している。
図８に示すように、活性導波路層８００と非活性導波路層（波長制御層）８０１が交互に周期的に縦続接続された構造となっている。活性導波路層８００及び非活性導波路層８０１の上には上部クラッド８０２が形成されており、上部クラッド８０２の上には上部電流ｌaを注入する電極８０３と電流ｌtを注入する上部電極８０４が形成されている。また、活性導波路層８００及び非活性導波路層８０１の下には下部クラッド８０５が形成されており、下部クラッド８０５の下には接地された下部電極８０６が形成されている。
活性導波路層８００への電流ｌa注入により発光するとともに利得が生じるが、それぞれの導波路には凹凸、すなわち回折格子が形成されており、回折格子周期に応じた波長のみ選択的に反射されレーザ発振が起こる。
【００１９】
一方、非活性導波路層８０１への電流ｌt注入によりキャリア密度に応じてプラズマ効果により屈折率が変化するため、非活性導波路層８０１の回折格子の光学的な周期は変化する。非活性導波路層８０１の等価屈折率が変化し、１周期の長さに対する波長制御領域の長さの割合分だけ共振縦モード波長が短波長側にシフトする。繰り返し構造の１周期の長さをＬt、波長制御領域長をＬpとすれば、共振縦モード波長の変化の割合は、
【数５】
2009194290.tif 000007
となる。
【００２０】
また、一方、複数の反射ピークの各波長も、電流注入による等価屈折率の変化の結果、短波長側にシフトする。反射ピーク波長は繰り返し構造１周期内の平均等価屈折率変化に比例するので、反射ピーク波長の変化の割合Δλs／λsは、
【数６】
2009194290.tif 000008
となる。
【００２１】
式（５），式（６）より、反射ピーク波長と共振縦モード波長とは同じ量だけシフトする。したがって、この分布活性ＤＦＢレーザでは、最初に発振したモードを保ったまま連続的に波長が変化する。
【００２２】
図９は、回折格子を一部のみに形成した従来の分布活性ＤＦＢレーザの構造を示した図、図１０は、周期を変えて２つ縦続接続した従来の分布活性ＤＦＢレーザの構造を示した図である。なお、図９及び図１０は、光の導波方向に沿った断面図を示しており、符号については図８で用いたものと同じものを用いるものとする。
【００２３】
図９では回折格子を活性導波路層８００の一部にのみ形成しているが、図８の基本構造と同じように連続的に波長が変化する（下記特許文献１参照）。
また、図９に示す従来の分布活性ＤＦＢレーザの構造を図１０に示すように、Ｌ1とＬ2とで周期を変えて２つ縦続接続した構造が開示されている。このため、電流Ｉt1を注入するための上部電極８０７と、電流Ｉt2を注入するための上部電極８０８とを備えている（下記特許文献１参照）。
【００２４】
【特許文献１】特許３２３７７３３号公報
【非特許文献１】Ｈｉｒｏｙｕｋｉ  Ｉｓｈｉｉ、Ｙａｓｕｈｉｒｏ  Ｋｏｎｄｏ、Ｆｕｍｉｙｏｓｈｉ  Ｋａｎｏ、Ｙｕｚｏ  Ｙｏｓｈｉｋｕｎｉ、”Ａ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ＤＦＢ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ（ＴＤＡ−ＤＦＢ−ＬＤ）”、ＩＥＥＥ  ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＬＥＴＴＥＲＳ、１９９８年１０月、ＶＯＬ．１０、ＮＯ．１、ｐ．３０−３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上述の分布活性ＤＦＢレーザにおいては、図８に示す基本構造では、電流注入による波長変化量が増加するにしたがい、活性導波路と非活性導波路との周期変調が生じるために副モードが増大し、単一モード特性が劣化するという現象が生じる。
【００２６】
図１１は、図８に示す従来の分布活性ＤＦＢレーザの反射特性を示した図である。ここで、図１１（ａ）は、活性導波路と非活性導波路が同じ屈折率を有した状態の反射特性を示した図であり、図１１（ｂ）は、非活性導波路に電流を注入して活性導波路と非活性導波路の屈折率に差が生じた状態の反射特性を示した図であり、図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）よりも更に屈折率差が大きくなった状態の反射特性を示した図である。
そして、図１１より、非活性導波路への電流注入により主ピークは短波長側にシフトしていくが、それに応じて副モードが増大していくことが分かる。
【００２７】
また、図９に示すように、初めから回折格子を限定して周期的（サンプル周期）に製作することにより、最初から図１１（ｃ）のような副モードが生じた状態を作り出している。その上で、図１０に示すように、活性導波路と非活性導波路との繰返し周期の異なる２つの領域を縦続接続した構造とすることにより二つの領域の副モード間隔を変え、副モードの増大を防ぐとともに、２つの領域の非活性導波路への電流注入量を変化させることで、共振させる反射ピークを変えて、広範囲での波長可変を可能としている。
【００２８】
しかしながら、この方法を用いた場合、回折格子を製作する領域を限定しているため複雑になり、パターンを製作するために一括で回折格子の露光が行える二束干渉露光等の方法ではなく、電子ビーム（ＥＢ）描画を用いる必要があるという問題がある。
また、回折格子が均等でないため露光量に分布が生じるので、描画領域の端の部分の露光量を調整するのが難しいという問題や、エッチングを均等に行うことが難しいという問題がある。
【００２９】
更に、図１０に示すように、活性導波路と非活性導波路との繰り返し周期の異なる２つの領域を縦続接続した構造の場合には、回折格子のサンプル周期も、活性導波路と非活性導波路との繰り返し周期に応じて異なるものとする必要があるため、パターンが非常に複雑となるという問題がある。
【００３０】
以上のことから、本発明は、素子内で深さの異なる回折格子を有することにより波長制御性に優れた半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る半導体レーザの作製方法は、
光の伝播方向において回折格子の深さが変化する半導体レーザの作製方法において、
半導体基板上に下側ＳＣＨ層、活性層及び上側ＳＣＨ層の順に積層された積層構造の表面の一部に半導体犠牲層を形成する工程と、
前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層に回折格子を形成する工程と、
前記回折格子を形成した前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層の上層に前記半導体犠牲層と同一材料の半導体層を形成する工程と
を備える
ことを特徴とする。
【００３２】
上記の課題を解決するための第２の発明に係る半導体レーザの作製方法は、第１の発明に係る半導体レーザの作製方法において、
前記半導体犠牲層の厚さは前記回折格子の深さ以上とする
ことを特徴とする。
【００３３】
上記の課題を解決するための第３の発明に係る半導体レーザの作製方法は、第１の発明に係る半導体レーザの作製方法において、
前記半導体犠牲層の厚さは前記回折格子の深さ以下とする
ことを特徴とする。
【００３４】
上記の課題を解決するための第４の発明に係る半導体レーザの作製方法は、第１の発明から第３の発明のいずれかひとつに係る半導体レーザの作製方法において、
活性層を有する活性層領域と制御層を有する制御層領域とを光の伝播方向に交互に繰り返す周期構造として形成し、
少なくとも前記制御層領域に前記半導体犠牲層を形成する
ことを特徴とする。
【００３５】
上記の課題を解決するための第５の発明に係る半導体レーザの作製方法は、
半導体基板上に下側ＳＣＨ層、活性層及び上側ＳＣＨ層の順に積層された積層構造の表面にマスクを形成し活性層領域を形成する工程と、
前記積層構造の前記マスクが形成されていない部分の少なくとも活性層及び上側ＳＣＨ層を除去する工程と、
除去した部分に少なくとも制御層と上側ＳＣＨ層を再成長して制御層領域を形成する工程と、
前記活性層領域の前記上側ＳＣＨ層又は前記制御層領域の前記上側ＳＣＨ層のうち少なくともいずれか一方の上層に半導体犠牲層を形成する工程と、
前記活性層領域及び前記制御層領域の表面に回折格子を形成する工程と、
前記回折格子を形成した前記活性層領域及び前記制御層領域の上層に前記半導体犠牲層と同一材料の半導体層を形成する工程と
を備える
ことを特徴とする。
【００３６】
上記の課題を解決するための第６の発明に係る半導体レーザは、
半導体基板上に下側ＳＣＨ層、活性層及び上側ＳＣＨ層の順に積層された積層構造と、
前記積層構造の表面の一部に半導体犠牲層と、
前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層に形成された光の伝播方向において深さが変化する回折格子と、
前記回折格子が形成された前記上側ＳＣＨ層と前記半導体犠牲層の上層に前記半導体犠牲層と同一材料の半導体層と
を備える
ことを特徴とする。
【００３７】
上記の課題を解決するための第７の発明に係る半導体レーザは、第６の発明に係る半導体レーザにおいて、
前記半導体犠牲層の厚さは前記回折格子の深さ以上とする
ことを特徴とする。
【００３８】
上記の課題を解決するための第８の発明に係る半導体レーザは、第６の発明に係る半導体レーザにおいて、
前記半導体犠牲層の厚さは前記回折格子の深さ以下とする
ことを特徴とする。
【００３９】
上記の課題を解決するための第９の発明に係る半導体レーザは、第６の発明から第８の発明のいずれかひとつに係る半導体レーザにおいて、
活性層を有する活性層領域と制御層を有する制御層領域とを光の伝播方向に交互に繰り返す周期構造と、
少なくとも前記制御層領域に前記半導体犠牲層と
を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
以上説明したように、本発明によれば、素子内で深さの異なる回折格子を有することにより波長制御性に優れた半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザの実施形態について、図を用いて説明する。
はじめに、一般的な回折格子の形成方法について説明する。
図６は、一般的な回折格子の形成方法を示した図である。なお、図６は、光の導波方向に沿った断面図を示している。
図６（ａ）に示すように、半導体レーザを製作するための元基板構造として、ＩｎＰ基板６００上に活性層６０１の上下を下側ＳＣＨ層６０２及び上側ＳＣＨ層６０３で挟んだ構造（分離閉じ込めヘテロ構造層）を考える。ここで活性層６０１は、ＩｎＰとは異なる材料、例えばＧａＩｎＡｓＰ等の層を考える。ＳＣＨ層６０２，６０３は、活性層６０１よりもバンドギャップ波長の短いＧａＩｎＡｓＰ層を用いている。
【００４２】
すなわち、活性層６０１及びＳＣＨ層６０２，６０３がＩｎＰに比べて屈折率が高いため、光導波路層となっている。また、活性層６０１にて利得を得るために、活性層６０１よりも屈折率が低いＳＣＨ層６０２，６０３及び後述するＩｎＰクラッド層６０５により光を活性層６０１に閉じ込める構造となっている。
【００４３】
図６（ａ）に示すように、ＩｎＰ基板６００上にレジストパターン６０４を塗布し、二束干渉露光やＥＢ露光等により露光し、現像を行うことで、上側ＳＣＨ層６０３を加工するための回折格子のマスクを作製する。半導体レーザの発振波長が、光通信でよく用いられている１．５５μｍ程度の場合、回折格子の周期は２４０ｎｍ程度となる。
【００４４】
次に、図６（ｂ）に示すように、レジストパターン６０４をマスクとしてウエットエッチングもしくはドライエッチング又はその両方を用いて上側ＳＣＨ層６０３をエッチングする。そして、図６（ｃ）に示すように、レジストパターン６０４を除去した後、ＩｎＰクラッド層６０５により回折格子を埋め込み再成長する。これにより、ＩｎＰクラッド層６０５の中にＧａＩｎＡｓＰ層が凹凸状に形成される。この導波路は、ＧａＩｎＡｓＰ層は、ＩｎＰ層よりも屈折率が高いため、導波路方向に沿って屈折率が周期的に変化する。
【００４５】
〔第１の実施形態〕
次に、本発明に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザの第１の実施形態について説明する。
ところで、分布活性ＤＦＢレーザにおいて、特性向上のためには、図１０に示すように、部分的かつ周期的に回折格子を形成した構造が必要である。
【００４６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。なお、図１は、光の導波方向に沿った断面図を示している。
図１（ａ）に示すように、ＩｎＰ基板１００上に活性層１０１の上下を下側ＳＣＨ層１０２と上側ＳＣＨ層１０３とで挟んだ構造を考える。ここで、活性層１０１は、ＩｎＰとは異なる材料、例えばＧａＩｎＡｓＰ等の層を考える。ＳＣＨ層１０２，１０３は、活性層１０１よりもバンドギャップ波長の短いＧａＩｎＡｓＰ層を用いている。
【００４７】
まず、図１（ａ）に示すように、活性層１０１と後述する制御層１０５の繰り返し構造を作製するために、上側ＳＣＨ層１０３上にエッチングマスク１０４を作製する。エッチングマスク１０４はＳｉＯ2やＳｉＮ等を用いればよい。ここで、活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期は６６μｍとし、活性層１０１と制御層１０５の比率は１：１とし、両者とも３３μｍとした。
【００４８】
次に、図１（ｂ）に示すように、エッチングマスク１０４を用いてドライエッチングもしくはウエットエッチング又はその両方を用いて活性層１０１、ＳＣＨ層１０２，１０３をエッチングし、図１（ｃ）で示すように、選択成長により、活性層１０１を除去した制御層領域Ｂ（非活性領域）に制御層１０５を成長する。結晶成長は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）や分子線ビームエピタキシ（ＭＢＥ）等、通常用いられる結晶成長法を用いることができる。
【００４９】
制御層領域Ｂは、活性層１０１よりもバンドギャップ波長が短いＧａＩｎＡｓＰよりなる制御層（コア層）１０５と、更にバンドギャップ波長が短いＧａＩｎＡｓＰ層よりなる下側ＳＣＨ層１０６及び上側ＳＣＨ層１０７よりなる。このとき、上側ＳＣＨ層１０７の更に上部にＩｎＰの半導体犠牲層１０８を成長する。この半導体犠牲層１０８は、回折格子のエッチング深さよりも厚くなるようにする。本実施形態では、回折格子深さを４０ｎｍとするため、半導体犠牲層１０８の厚さを８０ｎｍとした。
【００５０】
次に、図１（ｄ）に示すように、回折格子形成のためのレジストパターン１０９を形成する。露光は二束干渉露光でもＥＢ露光でもよい。図１（ｅ）に示すように、このレジストパターン１０８をマスクとして、ウエットエッチング又はドライエッチング等により上側ＳＣＨ層１０３及び半導体犠牲層１０８をエッチングする。このとき、凹凸は、活性層領域Ａの上側ＳＣＨ層１０３に形成される。しかし、制御層領域Ｂは上側ＳＣＨ層１０７の上に更に半導体犠牲層１０８があるために、半導体犠牲層１０８に凹凸が形成される。
【００５１】
次に、図１（ｆ）に示すように、この凹凸をＩｎＰクラッド層１１０で埋め込み再成長する。この埋め込み再成長も、結晶成長は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）や分子線ビームエピタキシ（ＭＢＥ）等通常用いられる結晶成長法を用いることができる。
【００５２】
このように、本実施形態に係る半導体レーザの作製方法により、活性層領域Ａでは、活性層１０１上の上側ＳＣＨ層１０３は凹凸に加工されＩｎＰで埋め込まれているために、屈折率にも分布が生じ、回折格子として機能する。しかしながら、制御層領域Ｂでは、凹凸を作製した半導体犠牲層１０８がＩｎＰであったために、ＩｎＰで埋め込みを行うと凹凸が無くなり、屈折率の分布は生じないため、回折格子として機能しない。
【００５３】
したがって、活性層領域Ａのみに回折格子があるサンプル周期６６μｍのサンプル回折格子となる。分布活性ＤＦＢレーザでは、活性層１０１と制御層１０５を周期的に交互に配置するが、回折格子のサンプル周期も活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期と同じである必要がある。この方法であれば、自動的に活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期と、回折格子のサンプル周期は同一となる。
【００５４】
図１０に示すように、位相シフトを挟んだ左右で活性導波路層８００と非活性導波路層８０１の繰り返し周期が異なる分布活性ＤＦＢレーザであっても、回折格子の描画は全面に行えばよく、自動的に回折格子のサンプル周期は、活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期と同じになるため、左右のサンプル周期も自動で活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期と一致するように変えることが可能となる。
【００５５】
なお、活性層１０１及び制御層１０５は、バルク構造でも、量子井戸構造又はその多層構造でも良く、更に量子細線や量子ドット等の低次元量子井戸構造等でもよい。また、用いる半導体材料は、ＩｎＰとＧａＩｎＡｓＰの組合せに限定されるものではなく、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＮＡｓ等、その他の半導体でもよい。上側ＳＣＨ層１０３はあっても無くてもよく、無い場合には、活性層１０１に直接回折格子を形成してもよい。
【００５６】
導波路構造は、活性層１０１又は制御層１０５を導波路コアとして、コア層より屈折率が低い上側ＳＣＨ層１０３及び半導体犠牲層１０８により光をコアに閉じ込める構造となっているが、上側ＳＣＨ層１０３が無い場合には、半導体犠牲層１０８のみにより光をコアに閉じ込める構造となる。本発明で重要なのは、回折格子を残さない領域には、予め再成長する材料と同じ材料の半導体犠牲層１０８を設けておくことである。したがって、埋め込み再成長を行う材料がＩｎＰ以外の材料である場合には、制御層１０５の上部に予め設ける半導体犠牲層１０８はＩｎＰ以外の材料とすればよい。
【００５７】
活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期や比率は、６６μｍ、１：１に限定する必要はなく、必要な半導体レーザの特性に応じて自由に設計可能である。この方法の場合、分布活性ＤＦＢレーザの活性層１０１と制御層１０５の比率が、自動的に回折格子の有無の比率になる。したがって、活性層１０１と制御層１０５の比率に応じて、回折格子の結合係数等の設計を行えばよい。
【００５８】
なお、本実施形態では、活性層領域Ａに回折格子を形成する方法を説明したが、制御層領域Ｂに回折格子を形成したい場合には、ＩｎＰ基板１００上の活性層１０１上の上部にＩｎＰ層を設けておけばよい。また、本実施形態では、活性層１０１を先に形成し、制御層１０５を後から選択成長しているが、逆に制御層１０５を最初に成長し、後から活性層１０１を選択成長してもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期が６６μｍの場合のみを記述したが、図１０に示した構造のように、活性導波路層８００と非活性導波路層８０１の繰り返し周期が異なる２つの半導体レーザを直列に接続した構造にも適用可能であり、その場合であってもサンプル回折格子のサンプル周期を活性層１０１と制御層１０５の繰返し周期に自動的に一致させることができる。また、更に３つ以上の活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期が異なる半導体レーザを直列に接続する場合も同様である。
【００６０】
本発明の構造は、半導体レーザの導波構造によらず適用可能である。例えば、埋め込みヘテロ構造や、リッジ構造、ハイメサ構造等の構造であるが、いずれも回折格子形成後に作製する構造であるため、どのような構造にも適用可能である。
【００６１】
このうち、埋め込みヘテロ構造について説明する。
図７は、図１０に示す半導体レーザの活性領域の部分の導波路に垂直な断面を示した図である。図７（ａ）は、下部電極７００上にｎ型のＩｎＰで下部クラッド層７０１を形成し、下部クラッド層７０１の上に活性層７０２を形成して、活性層７０２の両側をエッチングし、ｐ型のＩｎＰ層７０３とｎ型のＩｎＰ層７０４を交互に成長することで電流ブロック層とする一般的な埋め込みヘテロ構造である。また、活性層７０２及びｎ型のＩｎＰ７０４上にｐ型のＩｎＰで上部クラッド層７０５を形成する。上部クラッド層７０５上にはコンタクト層７０６と絶縁層７０７が形成される。コンタクト層７０６上には活性層電極７０８が形成され、絶縁層７０７上には波長制御電極７０９が形成される。
【００６２】
一方、図７（ｂ）は、下部電極７１０上にｎ型のＩｎＰで下部クラッド層７１１を形成し、下部クラッド層７１１の上に活性層７１２を形成して、活性層７１２の両側をエッチングした後、Ｒｕをドーピングした半絶縁体のＩｎＰ（ＲｕドープＩｎＰ層）７１３で再成長した埋め込みヘテロ構造である。また、活性層７１２上にはｐ型のＩｎＰ７１４を形成する。活性層７１２及びＲｕドープＩｎＰ層７１３上にはコンタクト層７１５が形成され、コンタクト層７１５上には活性層電極７１６が形成される。更に、ＲｕドープＩｎＰ層７１３上には絶縁膜７１７が形成され、絶縁膜７１７上には波長制御電極７１８が形成される。
【００６３】
このように、半絶縁体の材料で電流ブロックをすることにより、ｐ型ｎ型の積層構造の場合よりも素子容量を低減できるため、波長可変レーザの場合に高速な波長切り替えが可能となる。また、半絶縁体は、Ｆｅをドーピングしてもよいが、Ｆｅドーピングの場合には、ｐ型ドーパントのＺｎとの相互拡散により素子が劣化する問題が生じる可能性があるため、Ｒｕが望ましい。
【００６４】
上述のように、本発明に係る半導体レーザの作製方法を用いることにより、回折格子作製のためのレジストパターン１０９（図１参照）は、通常用いられている回折格子の作製と同様に、素子全面に渡って形成すればよく、サンプル回折格子のパターンを描画する必要がない。また、プロセス工程上は、選択成長時に制御層領域Ｂの最上層にＩｎＰで半導体犠牲層１０８を成長しておくだけでよく、分布活性ＤＦＢレーザのその他の工程を変更、追加する必要がない。その上、回折格子のサンプル周期を容易に自動的に分布活性ＤＦＢレーザの活性層１０１と制御層１０５の繰り返し周期に一致させることができる。
【００６５】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザの第２の実施形態について説明する。
図２は、本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。なお、各層の構成材料は第１の実施形態で説明したものと同様であり、本実施形態では、選択成長する制御層領域のＩｎＰの半導体犠牲層の厚さのみを変更した。また、図２は、光の導波方向に沿った断面図を示している。
【００６６】
第１の実施形態では、選択成長で成長する制御層領域Ｂの最上層の半導体犠牲層１０８を８０ｎｍとして、回折格子のエッチング深さを４０ｎｍとした。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、半導体犠牲層１０８の厚さを３０ｎｍとした。図２（ｂ）に示すように、回折格子のエッチングを制御層領域Ｂの最上層の半導体犠牲層１０８の厚さよりも深い５０ｎｍとした。図２（ｃ）に示すように、回折格子をＩｎＰクラッド層１１０で埋め込むことにより、活性層１０１の回折格子の深さと制御層１０５の回折格子の深さの異なる回折格子を作製することができる。
【００６７】
回折格子の深さが異なると、回折格子の結合係数が異なり、単位長さ辺りの反射率も変化する。半導体犠牲層１０８の厚さと回折格子のエッチング深さは自由に設計できる。これにより、周期的に結合係数を変えた回折格子を容易に作製することが可能となるため、分布活性ＤＦＢレーザの設計の自由度が向上する。
【００６８】
レーザ共振器の反射率は活性層領域Ａの反射率と制御層領域Ｂの反射率の重ね合わせで決定される。反射率は回折格子の結合係数と回折格子の長さの積により決定され、この値が大きいほど反射率は高くなる。一方、反射帯域は上記式（１）によって決まるブラッグ波長を中心とした帯域となり、屈折率が変化すると反射帯域は変化する。制御層１０５は、電流注入によるキャリアの蓄積によってキャリアプラズマ効果等により屈折率が変化する。
【００６９】
したがって、第１の実施形態に係る半導体レーザの作製方法の場合には、制御層１０５の屈折率変化により発振波長が変化した場合に、反射率は活性層１０１の回折格子と回折格子間の位相によって決定されるが、本実施形態に係る半導体レーザの作製方法の場合には、反射率は活性層１０１の回折格子の反射帯域と制御層１０５の回折格子の反射帯域の位相も含めた重ね合わせに影響される。
【００７０】
すなわち、波長変化に伴って、活性層１０１の反射帯域と制御層１０５の反射帯域の重なりが変化し、反射率が変化する。そして、本実施形態に係る半導体レーザの作製方法を用いて制御層１０５の結合係数を適切に制御すれば、波長変化時の反射率の変化を設計することが可能となる。
【００７１】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザの第３の実施形態について説明する。
図３は、本発明の第３の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。なお、各層の材料等は第１の実施形態及び第２の実施形態と同様であるが、本実施形態では、活性層領域の上部と制御層領域の上部の両方に１００ｎｍのＩｎＰの半導体犠牲層を設けている。なお、図３は、光の導波方向に沿った断面図を示している。
【００７２】
図３（ａ）に示すように、制御層１０１の選択成長が終わった後で、更に半導体犠牲層１１１をエッチングするためのエッチングマスク１０４をＳｉＯ2等で形成する。本実施形態では、回折格子を形成したい場所である活性層領域Ａの中央部１１μｍ以外の場所をエッチングマスク１０４で覆った。
【００７３】
次に、半導体犠牲層１１１のみをウエットエッチング等によりエッチングする。ここで、上側ＳＣＨ層１０３等を構成しているＧａＩｎＡｓＰ等はエッチングせずに半導体犠牲層１１１のみを選択的にエッチングする、例えば塩酸系のウエットエッチャントを用いれば容易に半導体犠牲層１１１のみをエッチングすることができる。
【００７４】
そして、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン１０９により導波路全面に回折格子パターンを形成する。図３（ｃ）に示すように、ウエットエッチングにより深さ７０ｎｍの凹凸を形成し、図３（ｄ）に示すように、ＩｎＰクラッド層１１０により埋め込み再成長を行う。これにより、所望の場所のみに回折格子を容易に形成することができる。
【００７５】
本実施形態に係る半導体レーザの作製方法は、第１，２の実施形態に係る半導体レーザの作製方法の作製手順より工程が増えてしまうが、これにより、サンプル回折格子の回折格子の長さを容易に変更することができるため、更に設計の自由度が向上する。この方法であれば、ＥＢ露光等で複雑なパターンを形成する必要は無く、ＩｎＰの半導体犠牲層１１１を除去するためのエッチングマスク１０４であれば数μｍのサイズであるから、通常のフォトリソグラフィー等で簡単に形成できる。
【００７６】
また、第１，２の実施形態に係る半導体レーザの作製方法は、活性層１０１と制御層１０５の周期構造を利用して回折格子をサンプリングしているが、本実施形態では、回折格子を製作する場所は、半導体犠牲層１０８，１１１を除去する領域により決定することができるので、原理的には、分布活性ＤＦＢレーザ以外へも応用することが可能である。
【００７７】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザの第４の実施形態について説明する。
図４は、本発明の第４の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。なお、図４は、光の導波方向に沿った断面図を示している。
第３の実施形態に係る半導体レーザの作製方法を応用すれば、分布活性ＤＦＢレーザに限らず、広く一般的な光素子に対して、サンプル回折格子の作製を容易に行うことができる。本実施形態では、分布活性ＤＦＢレーザのような活性層領域と制御層領域の繰り返しが無い通常の光デバイスである。
【００７８】
図４（ａ）に示すように、最上部に１３０ｎｍの厚さのＩｎＰの半導体犠牲層２００を設けておき、回折格子を形成する領域以外の部分にエッチングマスク２０１を形成する。本実施形態では、回折格子を形成する領域を８μｍとして、それ以外の部分をＳｉＯ2マスクで覆った。
【００７９】
次に、半導体犠牲層２００のみをウエットエッチング等によりエッチングする。ここで、上側ＳＣＨ層２０２等を構成しているＧａＩｎＡｓＰ等はエッチングせずに半導体犠牲層２００のみを選択的にエッチングする。例えば、塩酸系のウエットエッチャントを用いれば容易に半導体犠牲層２００のみをエッチングすることができる。なお、上側ＳＣＨ層２０２の下には活性層２０５が形成されており、活性層２０５の下には下側ＳＣＨ層２０６が形成されている。
【００８０】
そして、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン２０３により導波路全面に回折格子パターンを形成する。図４（ｃ）に示すように、ウエットエッチングにより深さ１００ｎｍの凹凸を形成し、図４（ｄ）に示すように、ＩｎＰ層クラッド２０４により埋め込み再成長を行う。これにより、所望の場所のみに回折格子を容易に形成することができる。なお、図４では、活性層２０５を持つ導波路構造を示したが、利得を持たない導波路の場合でも同様に適用可能である。
【００８１】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザの第５の実施形態について説明する。
図５は、本発明の第５の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。なお、図５は、光の導波方向に沿った断面図を示している。
本実施形態では、活性層領域と制御層領域とで不純物ドーピング濃度の異なるＩｎＰの半導体犠牲層を用いて、回折格子部の屈折率差に変化をもたせる。
【００８２】
半導体でダイオード構造を製作する場合は、ｐ型又はｎ型等の電導型を形成するために不純物をドーピングする。本実施形態では、基板側をＳｉをドーピングしたｎ型のＩｎＰとし、活性層を挟み上部をＺｎをドーピングしたｐ型のＩｎＰとしている。また、一般的にドーピングする不純物の濃度によって半導体の屈折率は異なる。
【００８３】
図５（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板３００上にＧａＩｎＡｓＰからなる下側ＳＣＨ層３０１、活性層３０２、上側ＳＣＨ層３０３及びｐ−ＩｎＰの半導体犠牲層３０４を成長する。ここで、予め成長しておく最上層のｐ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０４は１×１０18ｃｍ-3のドーピング濃度とした。
【００８４】
更に、分布活性構造を製作するために、ＳｉＯ2又はＳｉＮ等を用いて周期的にエッチングマスク３０５を形成し、図５（ｂ）に示すように、下側ＳＣＨ層３０１、活性層３０２、上側ＳＣＨ層３０３及びｐ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０４をエッチングする。
【００８５】
続いて、図５（ｃ）に示すように、選択成長により、下側ＳＣＨ層３０１、活性層３０２、上側ＳＣＨ層３０３及びｐ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０４をエッチングした部分にＧａＩｎＡｓＰよりなる下側ＳＣＨ層３０６、制御層（コア層）３０７、上側ＳＣＨ層３０８及び積極的なドーピングを施さないｉ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０９を成長する。
【００８６】
次に、図５（ｄ）に示すように、回折格子を形成するために、レジスト３１０で周期的なパターンを形成する。図５（ｅ）に示すように、レジスト３１０をマスクとしてウエットエッチングにより周期的な凹凸を形成する。図５（ｆ）に示すように、レジスト３１０を除去した後、ｐ−ＩｎＰクラッド層３１１で凹凸を埋め込む。ここで、最後に凹凸上に再成長するｐ−ＩｎＰクラッド層３１１のドーピング濃度を１×１０18ｃｍ-3とした。
【００８７】
これにより、活性層領域Ａの活性層３０２上のｐ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０４による凹凸はドーピング濃度が同じｐ−ＩｎＰクラッド層３１１で再成長するため、回折格子が形成されない。一方、制御層領域Ｂの制御層３０７上のｉ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０９による凹凸は積極的にドーピングを行わないｉ−ＩｎＰ層で形成しているため、凹凸を埋め込むｐ−ＩｎＰクラッド層３１０とは屈折率が異なるため、回折格子が形成される。
【００８８】
本実施形態では、ｐ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０４とｉ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０９を用い、更に、凹凸を埋め込むｐ−ＩｎＰクラッド層３１０を活性領域層Ａのｐ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０４と同じドーピング濃度にすることにより、周期的に回折格子を形成するサンプル回折格子としているが、制御層領域Ｂのｉ−ＩｎＰ半導体犠牲層３０９を活性領域層Ａとはドーピング濃度の異なるｐ−ＩｎＰ層としたり、埋め込むＩｎＰクラッド層のドーピング濃度を活性層領域Ａや制御層領域ＢのＩｎＰのドーピング濃度と異ならせた場合には、領域によって結合係数の異なる曲折格子を形成することができ、第２の実施形態で説明したように、波長変化時の反射率の変化を設計できるようになるなどの利点が得られる。
【００８９】
例えば、本実施形態では、選択成長するＩｎＰ層を積極的にドーピングしないｉ−ＩｎＰ層としたが、５×１０17ｃｍ-3の濃度のドーピングを施したｐ−ＩｎＰ等としても、活性層領域Ａのｐ−ＩｎＰとは不純物濃度が異なるので本発明を実施することができる。また、逆に、制御層領域Ｂのｐ−ＩｎＰのドーピング濃度を、活性層領域Ａのｐ−ＩｎＰのドーピング濃度よりも濃くするなどしてもよい。
【００９０】
また、ドーピングする元素は、ＳｉやＺｎに限らず、Ｓｎ等の他の元素でも良い。本実施形態の特徴はドーピング濃度の異なるＩｎＰ層を用いて回折格子の結合係数を周期的に変調することであるから、ドーピング濃度は本実施形態で示したドーピング濃度に限らず、最初に成長しておくＩｎＰ層のドーピング濃度と、後から選択成長するＩｎＰ層のドーピング濃度を異ならせればよい。また、本実施形態ではｎ型のＩｎＰ基板３００を用いているが、ｐ型のＩｎＰ基板を用いた場合には、ｎ型とｐ型を入れ替えて考えればよい。
【００９１】
なお、用いる半導体材料は、他の実施形態と同様に、ＩｎＰとＧａＩｎＡｓＰの組合せに限ることなく、ドーピング濃度の違いにより屈折率を異ならせることのできる他の半導体を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、例えば、光ファイバ通信用光源及び光計測用光源として用いられる波長可変半導体レーザ、特に、光通信における光波長（周波数）多重システム用光源及び広帯域波長帯をカバーする光計測用光源に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る半導体レーザの作製方法及び半導体レーザを示した図である。
【図６】一般的な回折格子の形成方法を示した図である。
【図７】図１０に示す半導体レーザの活性領域の部分の導波路に垂直な断面を示した図である。
【図８】従来の分布活性ＤＦＢレーザの基本構造を示した図である。
【図９】回折格子を一部のみに形成した従来の分布活性ＤＦＢレーザの構造を示した図である。
【図１０】周期を変えて２つ縦続接続した従来の分布活性ＤＦＢレーザの構造を示した図である。
【図１１】図８に示す従来の分布活性ＤＦＢレーザの反射特性を示した図である。
【符号の説明】
【００９４】
１００  ＩｎＰ基板
１０１  活性層
１０２，１０６  下側ＳＣＨ層
１０３，１０７  上側ＳＣＨ層
１０４  エッチングマスク
１０５  制御層
１０８，１１１  半導体犠牲層
１０９  レジストパターン
１１０  ＩｎＰクラッド層
２００  半導体犠牲層
２０１  エッチングマスク
２０２  上側ＳＣＨ層
２０３  レジストパターン
２０４  ＩｎＰクラッド層
２０５  活性層
２０６  下側ＳＣＨ層
３００  ｎ−ＩｎＰ基板
３０１  下側ＳＣＨ層
３０２  活性層
３０３  上側ＳＣＨ層
３０４  ｐ−ＩｎＰ半導体犠牲層
３０５  エッチングマスク
３０６  下側ＳＣＨ層
３０７  制御層（コア層）
３０８  上側ＳＣＨ層
３０９  ｉ−ＩｎＰ半導体犠牲層
３１０  ｐ−ＩｎＰクラッド層
６００  ＩｎＰ基板
６０１  活性層
６０２  下側ＳＣＨ層
６０３  上側ＳＣＨ層
６０４  レジストパターン
６０５  ＩｎＰクラッド層
７００，７１０  下部電極
７０１，７１１  下部クラッド層
７０２，７１２  活性層
７０３，７１４  ｐ型のＩｎＰ層
７０４  ｎ型のＩｎＰ層
７０５  上部クラッド層
７０６，７１５  コンタクト層
７０７  絶縁層
７０８，７１６  活性層電極
７０９，７１８  波長制御電極
７１３  ＲｕドープＩｎＰ層
７１７  絶縁膜
【図１】
2009194290.tif 000009
【図２】
2009194290.tif 000010
【図３】
2009194290.tif 000011
【図４】
2009194290.tif 000012
【図５】
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【図６】
2009194290.tif 000014
【図７】
2009194290.tif 000015
【図８】
2009194290.tif 000016
【図９】
2009194290.tif 000017
【図１０】
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【図１１】
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