DE69220303T2

DE69220303T2 - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkoppelung

Info

Publication number: DE69220303T2
Application number: DE69220303T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Inoguchi; Hiroaki Kudo; Chitose Nakanishi; Satoshi Sugahara; Haruhisa Takiguchi; Mototaka Taneya
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2012-07-25
Also published as: EP0526128B1; EP0526128A2; EP0526128A3; US5292685A; DE69220303D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkoppelung, der eine stabile Steuerung der Transversalmode ausführen kann, um selbst bei hoher Ausgangsleistung eine Transversalmoden-Grundwelle zu erhalten und daher als Lichtquelle für optische Datenverarbeitung oder ein optisches Messinstrument geeignet ist.

2. Beschreibung des Stands der Technik:

In jüngerer Zeit wurden Halbleiterlaser mit den Vorteilen der Kompaktheit, hoher Ausgangsleistung und geringer Kosten dem praktischen Gebrauch zugeführt und auf allgemeine Industrie- und Verbraucheranlagen angewandt, bei denen es schwierig war, einen herkömmlichen Laser als Lichtquelle zu verwenden. Die Anwendung von Halbleiterlasern hat besonders auf den Gebieten der optischen Datenverarbeitung, der optischen Messung und der optischen Kommunikationbeachtliche Fortschritte erzielt. Es wird erwartet, dass Halbleiterlaser zukünftig auf noch mehr verschiedenen Gebieten angewandt werden. Unter diesen Umständen ist es erforderlich, die dem Laser eigenen Merkmale wie Kohärenz und Einfarbigkeit des Lichts sowie die Stabilität dieser Eigenschaften zu verbessern und so einen Halbleiterlaser mit Eigenschaften zu entwickeln, die nahe an denen eines Gaslasers liegen. Z. B. wurde ein Halbleiterlaser zur Anwendung bei einem Hochgeschwindigkeits- Laserdrucker entwickelt.
Für die Anwendung in einem Laserdrucker ist ein Laser erforderlich, bei dem die Transversalmode so gesteuert wird, dass die Transversalmoden-Grundwelle erhalten wird. Bei einem optischen System zur Verwendung eines Hologramms oder dergleichen ist ein Halbleiterlaser erforderlich, bei dem die Transversalmode so kontrolliert wird, dass die Transversalmoden-Grundwelle erhalten wird und die Longitudinalmode kontrolliert wird, so dass eine einzelne Longitudinalmode erhalten wird. Auf diese Forderungen hin wurde ein Halbleiterlaser vorgeschlagen, bei dem im Resonator ein Beugungsgitter ausgebildet ist, wodurch dieser selektiv nur die Longitudinalmode entsprechend der Bragg-Wellenlänge des Beugungsgitters kontrolliert. Ein derartiger Halbleiterlaser wird als Halbleiterlaser mit verteilter Rückkopplung bezeichnet (nachfolgend als DFB-LD bezeichnet). Es wurden Halbleiterlaser aus GaAs oder InP mit einem derartigen Aufbau entwickelt.
Heutzutage werden Halbleiterlaser unter Verwendung von InP/InGaAsP-Materialien mit einer Wellenlänge von 1,3 µm oder 1,55 µm in der Praxis in einem Teil des Gebiets der optischen Kommunikation verwendet. Die DFB-LD-Struktur wird bei einem AlGaAs/GaAs-Halbleiterlaser mit einer Wellenlänge von 830 nm oder kürzer als stabile Lichtquelle in einem System unter Verwendung eines Hologramms oder eines Beugungsgitters verwendet, z. B. in einem Laserstrahlscanner mit Hologramm oder einem integrierten Aufnehmer für optische Platten.
Ein Verfahren zum Herstellen eines DFB-Halbleiterlasers, der einen streifenförmigen Graben und Licht-absorbierende Stromsperrschicht-Abschnitte aufweist, die auf den beiden Seiten des streifenförmigen Grabens angeordnet sind und so den Transversalmodus kontrollieren, ist in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 2-206191 offenbart. Gemäß dieser Veröffentlichung wird mit einem einfachen Verfahren, das nur zwei Kristallwachstumsschritte umfasst, ein Beugungsgitter im Halbleiterlaser ausgebildet. Dieser Halbleiterlaser, der den schematisch in Fig. 7 dargestellten Aufbau aufweist, wird auf die folgende Weise hergestellt.
Bei einem ersten Wachstumsschritt werden, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, eine erste Mantelschicht 31 aus n-In0,5(Ga0,3Al0,7)0,5P, eine undotierte, aktive Schicht 32 aus In0,5Ga0,5P, eine optische Wellenleiterschicht 33 aus p-In0,5(Ga0,7Al0,3)0,5P und eine Stromsperrschicht 34 aus n-GaAs aufeinanderfolgend bei verringertem Druck unter Verwendung metallorganischer, chemischer Dampfniederschlagung (nachfolgend als MOCVD bezeichnet) auf ein n- GaAs-Substrat 30 aufgewachsen.
Danach wird, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, die Stromsperrschicht 34 unter Verwendung eines chemischen Ätzverfahrens, bei dem eine Photoresistmaske aufgetragen wird, geätzt, bis die optische Wellenleiterschicht 33 freigelegt ist, um dadurch einen streifenförmigen Graben herzustellen.
Nachdem die Photoresistmaske durch ein geeignetes Lösungsmittel entfernt wurde, wird die optische Wellenleiterschicht 33 innerhalb des streifenförmigen Grabens mit einer anderen Photoresistmaske versehen. In der Photoresistmaske wird unter Verwendung holographischer Belichtung eine periodische Wellenstruktur ausgebildet, und dann wird diese periodische Wellenstruktur unter Verwendung eines chemischen Ätzverfahrens mittels dieser Photoresistmaske auf die Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht 33 übertragen, um dadurch ein Beugungsgitter 37 auszubilden (Fig. 7).
In einem zweiten Kristallwachstumsschritt wird, wie es in Fig. 10 dargestellt ist, eine zweite Mantelschicht 35 aus p-In0,5(Ga0,3Al0,7)0,5P auf die optische Wellenleiterschicht 33 im streifenförmigen Graben und auf die Stromsperrschicht 34 aufgewachsen, und eine p-GaAs-Kontaktschicht 36 wird auf die zweite Mantelschicht 35 aufgewachsen, beide unter Verwendung von MOCVD.
Abschließend wird auf der Oberfläche der Kontaktschicht 36 eine p-Elektrode 38 hergestellt, und eine n-Elektrode 39 wird auf der Unterseite des Substrats 30 hergestellt, und dann wird der erhaltene Wafer in Chips zerteilt, um den in Fig. 7 dargestellten DFB-Halbleiterlaser zu erzeugen.
Beim obigen DFB-Halbleiterlaser steuern Abschnitte der Licht-absorbierenden Stromsperrschicht 34, die an den beiden Seiten des streifenförmigen Grabens angeordnet sind, die Transversalmode. Die Longitudinalmode wird durch das Beugungsgitter 37 gesteuert.
Das obige Verfahren hat den Vorteil, dass der Halbleiterlaser mit nur zwei Kristallwachstumsschritten hergestellt wird, jedoch existieren die folgenden Probleme.
Es ist extrem schwierig, Photoresist gleichmäßig zum Herstellen der Photoresistmaske zum Ausbilden des Beugungsgitters am Boden des schmalen Grabens aufzutragen, der zwischen die dicken Stromsperrschichten 34 eingebettet ist. Z. B. besteht die Tendenz, dass der Photoresist in der Nähe der Stromsperrschicht am Boden des Grabens dick aufgetragen wird. Dieser Abschnitt kann auch schwer belichtet werden, da die Stromsperrschicht als Abschirmungswand wirkt, so dass der Resist nicht durch UV-Licht beleuchtet wird. Demgemäß ist es unmöglich, das Beugungsgitter in der Nähe der Stromsperrschicht am Boden des Grabens auszubilden. Um ein gleichmäßiges Beugungsgitter im gesamten Bodenbereich des streifenförmigen Grabens herzustellen, sollte der als Wellenleiterbereich wirkende streifenförmige Graben so hergestellt werden, dass er eine Breite aufweist, die den großen Wert von 10 µm oder mehr hat. Ein derartig breiter Wellenleiterbereich bewirkt eine Verformung der Transversalmode durch räumliches Lochbrennen im Wellenleiterbereich, wodurch die Eigenschaften des Halbleiterlasers nachteilig beeinflusst werden.
Bei einem Halbleiterlaser, der durch das obige Verfahren hergestellt wurde, ist der Wellenleiterbereich in der Nähe der Stromsperrschicht ohne Beugungsgitter dicker als der Wellenleiterbereich im zentralen Bodenabschnitt des streifenförmigen Grabens. Demgemäß hat der erstere Abschnitt einen größeren Ersatzbrechungsindex als der letztere Abschnitt. Da Licht in einen Abschnitt mit größerem Brechungsindex geführt wird, hat der erstere Abschnitt eine größere optische Intensitätsverteilung als der letztere Abschnitt. Im Ergebnis ist der Verlust an Licht aufgrund des Lichtabsorptionseffekts in der Stromsperrschicht groß, wodurch in der Transversalmoden- Grundwelle übermäßig viel Licht im Wellenleiterbereich verlorengeht.
Aus diesen Gründen hat der gemäß dem obigen bekannten Verfahren hergestellte Halbleiterlaser nicht immer hervorragende Qualität, was zu geringer Herstellausbeute führt.
Fig. 21 zeigt einen typischen herkömmlichen AlGaAs/GaAs-DFB-Halbleiterlaser mit einem Mesakamm und Abschnitten einer Licht-absorbierenden Stromsperrschicht, die an den beiden Seiten des Mesakamms als Struktur zum Kontrollieren der Transversalmode angeordnet ist. Dieser Halbleiterlaser wird z. B. mit zwei Kristallwachstumsschritten unter Verwendung von MOCVD hergestellt. Zwischen den zwei Kristallwachstumsschritten werden eine für Laseremission erforderlich optische Wellenleiterschicht und ein für die DFB-LD- Struktur wichtiges Beugungsgitter hergestellt. In der Praxis wird dieser Halbleiterlaser auf die folgende Weise hergestellt.
Wie es in Fig. 22 dargestellt ist, werden eine erste Mantelschicht 401 aus n-AlGaAs (Dicke: 1,3 µm), eine aktive Schicht 402 aus AlGaAs (Dicke: 0,12 µm) und eine optische Wellenleiterschicht 403 aus p-AlGaAs (Dicke: 0,3 µm) aufeinanderfolgend auf eine (100)-Fläche eines n-GaAs-Substrats 400 unter Verwendung von MOCVD aufgewachsen. Der sich ergebende Wafer wird dann einer Flüssigphasenepitaxie (nachfolgend als LPE)-Vorrichtung entnommen, und die Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht 403 wird durch ein geeignetes Ätzverfahren geätzt, um einen Mesakamm 404 herzustellen. Der Mesakamm 404 hat z. B. eine Breite von ungefähr 3 µm und eine Höhe von ungefähr 0,15 µm. Dieser Mesakamm 404 bildet einen optischen Wellenleiterbereich. Wie es in Fig. 23 dargestellt ist, wird an der gesamten Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht 403 mit dem Mesakamm 404 unter Verwendung holographischer Belichtung ein Beugungsgitter 405 ausgebildet.
Auf dieses Beugungsgitter 405 werden unter Verwendung von MOCVD eine zweite Mantelschicht 406 aus p-AlGaAs (Dicke: 1,0 µm) und eine Kontaktschicht 407 aus p-GaAs (Dicke: 0,3 µm) aufgewachsen. Dann wird auf der Kontaktschicht 407 unter Verwendung von Plasma-unterstützter chemischer Dampfniederschlagung (P-CVD) ein SiO&sub2;-Film 408 (Dicke: 0,2 µm) hergestellt. Ein Abschnitt des SiO&sub2;-Films 408, der unmittelbar über dem Mesakamm 404 liegt, wird abgeätzt, um ein Fenster mit streifenförmigem Muster 409 (Breite: 3 µm) herzustellen. Durch das Streifenmuster wird der Strominjektionspfad eingestellt.
Abschließend wird eine Ohmsche p-Elektrode (nicht dargestellt) auf der Oberfläche der Kontaktschicht 407 im Fenster 409 hergestellt, und eine Ohmsche n-Elektrode (nicht dargestellt) wird auf der Unterseite des Substrats 400 hergestellt, und der sich ergebende Wafer wird in Chips unterteilt, um den in Fig. 21 dargestellten DFB-Halbleiterlaser herzustellen.
Das obige Verfahren hat den Vorteil der Einfachheit, da nur zwei Kristallwachstumsschritte erforderlich sind, jedoch bestehen die folgenden Probleme.
Da die Positionsausrichtung des Mesakamms 404 und des Fensters 409 so ausgeführt werden sollten, dass die durch Strominjektion erzielte Verstärkung im Zentrum des optischen Wellenleiterbereichs in der Querrichtung am größton ist, ist extrem hohe Genauigkeit (im allgemeinen mit einer Abweichung von 0,1 µm oder weniger) erforderlich. In der Praxis ist eine derartig hochgenaue Ausrichtung extrem schwierig, da der Mesakamm 404 durch die zweite Mantelschicht 406 und die Kontaktschicht 407 vergraben ist. Wenn der Strominjektionspfad und der optische Wellenleiterbereich nur leicht hinsichtlich ihrer Position voneinander abweichen, ist die Kontrolle der Transversalmode unwirksam. Da ein Wellenleiter mit effektivem Brechungsindex dazu verwendet wird, die Transversalmode bei diesem Halbleiterlaser zu kontrollieren, kann eine Mode höherer Ordnung oder Licht einer asymmetrischen Mode nicht verringert werden. Insbesondere im Betrieb mit hoher optischer Ausgangsleistung weicht der Spitzenwert der Intensitätsverteilung des emittierten Laserlichts leicht vom Zentrum des Wellenleiterbereichs ab.
Beim Herstellen des Beugungsgitters 405 ist es erforderlich, einen Resist auf die jeweilige Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht 403 aufzutragen, auf der der Mesakamm 404 ausgebildet ist, und dann den Resist zum Erhalten eines Streifenmusters zu belichten. Da die Dicke des Resistfilms in der Nähe des Fußes des Mesakamms 404 ungleichmäßig ist, ist es schwierig, geeignete Belichtungsbedingungen zu bestimmen. Demgemäß kann das Beugungsgitter nicht so hergestellt werden, dass es gleichmäßige Dicke aufweist.
Um diese Probleme zu überwinden, ist in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 2-206191 noch ein anderes Verfahren zum Herstellen eines DFB-Halbleiterlasers vorgeschlagen, gemäß dem ein Beugungsgitter auf der gesamten Oberfläche eines ebenen Wafers hergestellt wird. Der Halbleiterlaser gemäß dieser Veröffentlichung ist in Fig. 24 dargestellt, und er wird auf die folgende Weise hergestellt.
Auf ein n-GaAs-Substrat 500 werden eine erste Manteischicht 501 aus n- InGaAlP, eine aktive Schicht 502 aus InGaP und eine optische Wellenleiterschicht 503 aus p-InGaAlP der Reihe nach aufgewachsen. Als nächstes wird ein Beugungsgitter 504 auf der gesamten Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht 503 hergestellt, und dann wird eine zweite Mantelschicht 505 aus p-InGaAlP auf das Beugungsgitter 504 aufgewachsen. Die zweite Mantelschicht 505 wird unter Verwendung einer Dünnfilmmaske aus dielektrischem Material geätzt, um einen Mesakamm 506 herzustellen. Die aus dielektrischem Material hergestellte Dünnfilmmaske wird erneut dazu verwendet, eine Stromsperrschicht 507 auf die optische Wellenleiterschicht 503 aufzuwachsen, die zu den beiden Seiten des Mesakamms 506 vorhanden ist. Dann wird die dielektrische Dünnfilmmaske entfernt, und es wird eine Kontaktschicht 508 aus p-GaAs auf den Mesakamm 506 und die Stromsperrschicht 507 aufgewachsen. Abschließend wird eine Ohmsche p-Elektrode 509 auf der Oberseite der Kontaktschicht 508 hergestellt, und eine Ohmsche n-Elektrode 510 wird auf der Unterseite des Substrats 500 hergestellt. So wird der in Fig. 24 dargestellte DFB- Halbleiterlaser hergestellt. Bei diesem bekannten Beispiel werden alle Schichten unter Verwendung von MOCVD aufgewachsen.
Beim in Fig. 24 dargestellten DFB-Halbleiterlaser mit Mesakamm ist ein Beugungsgitter an der gesamten Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht ausgebildet. Daher ist dieser Halbleiterlaser hinsichtlich der Einstellgenauigkeit des Herstellprozesses hervorragender als der von Fig. 7. Andererseits bestehen bei diesem Halbleiterlaser Probleme dahingehend, dass ein dielektrischer Film als Maske zum selektiven Aufwachsen der Stromsperrschicht verwendet werden sollte und dass vier Kristallwachstumsschritte dazu erforderlich sind, die Kontaktschicht aufzuwachsen, was zu geringer Herstellausbeute führt.
Das Dokument JP-A-63 263 785, auf dem der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung, der eine Struktur zum Einstellen einer Longitudinalmode des zu emittierenden Lichts und eine Struktur zum Kontrollieren einer Transversalmode des Lichts aufweist, wobei das Verfahren folgendes umfasst: einen ersten Kristallwachstumsschritt, bei dem eine erste Mantelschicht, eine aktive Schicht und eine optische Wellenleiterschicht auf ein Halbleitersubstrat der Reihe nach aufgewachsen werden; einen Schritt des Herstellens eines Beugungsgitters auf der Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht; einen zweiten Kristallwachstumsschritt des Aufwachsens einer Stromsperrschicht auf die optische Wellenleiterschicht mit dem Beugungsgitter; einen Schritt des selektiven Ätzens der Stromsperrschicht zum Herstellen eines streifenförmigen Grabens; und einen dritten Kristallwachstumsschritt des Aufwachsens einer zweiten Mantelschicht auf das Beugungsgitter innerhalb des streifenförmigen Grabens sowie auf die Stromsperrschicht.
Das Dokument JP-A-63 263 785 betrifft das System InGaPAs, und die zweite Mantelschicht wird unmittelbar auf die Oberfläche des Beugungsgitters aufgewachsen, die beim Ätzschritt freigelegt wurde. Dieses Verfahren kann bei einem Laserlicht verwendet werden, bei dem das Beugungsgitter eine AlGaAs- Schicht ist, da die zweite Mantelschicht schlechte Qualität aufweisen würde.
Die Dokumente JP-A-2 206 191 und JP-A-63 073 683 offenbaren ebenfalls Verfahren zum Herstellen von Lasern, bei denen die zweite Mantelschicht auf eine geätzte Schicht aufgewachsen wird. Auch dieses Verfahren ist für das System GaAs/AlGaAs ungeeignet.
Das Dokument JP-A-60 164 380 offenbart einen InGaAsP/InP-Laser. Wiederum ist es schwierig, die zweite Manteischicht unmittelbar auf das Beugungsgitter aufzuwachsen.
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung geschaffen, wie es im beigefügten Anspruch 1 definiert ist.
Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 dargelegt.
So ermöglicht es die hier beschriebene Erfindung, die folgenden Vorteile zu erzielen: Schaffen (1) eines Verfahrens zum Herstellen eines DFB-Halbleiterlasers mit einer Struktur zum Kontrollieren einer Longitudinalmode und einer Struktur zum Kontrollieren einer Transversalmode, wobei die Emissionscharakteristik des hergestellten Halbleiterlasers verbessert ist und die Herstellausbeute erhöht ist, und (2) eines Verfahrens zum Herstellen eines DFB-Halbleiterlasers mit einer Struktur zum Kontrollieren einer Longitudinalmode und einer Struktur zum Kontrollieren einer Transversalmode, bei dem die Anzahl der Herstellschritte verringert ist und die Herstellausbeute erhöht ist.
Diese und andere Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine teilgeschnittene, schematische, perspektivische Ansicht eines DFB-Halbleiterlasers, der gemäß einem Beispiel 1 der Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 2 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen ersten Kristallwachstumsschritt zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 1 veranschaulicht.
Fig. 3 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen Schritt zum Herstellen eines Beugungsgitters an der Oberfläche einer optischen Wellenleiterschicht zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 1 veranschaulicht.
Fig. 4 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen zweiten Kristallwachstumsschritt zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 1 veranschaulicht.
Fig. 5 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen Schritt zum Herstellen eines streifenförmigen Grabens zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 1 veranschaulicht.
Fig. 6 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen dritten Kristallwachstumsschritt zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 1 veranschaulicht.
Fig. 7 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht eines bekannten DFB-Halbleiterlasers.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die einen ersten Kristallwachstumsschritt zum Herstellen des bekannten DFB-Halbleiterlasers von Fig. 7 veranschaulicht.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt zum Herstellen eines streifenförmigen Grabens zum Herstellen des bekannten DFB-Halbleiterlasers von Fig. 7 veranschaulicht.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines zweiten Kristallwachstumsschritts zum Herstellen des bekannten DFB-Halbleiterlasers von Fig. 7.
Fig. 11 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen zweiten Kristallwachstumsschritt zum Herstellen eines DFB-Halbleiterlasers veranschaulicht, der gemäß einem Beispiel 2 der Erfindung hergestellt wird.
Fig. 12 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen Schritt zum Herstellen eines streifenförmigen Grabens zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 11 veranschaulicht.
Fig. 13 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen eines zweiten Kristallwachstumsschritts zum Herstellen eines DFB- Halbleiterlasers, der gemäß einem Beispiel 3 hergestellt wird.
Fig. 14 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen eines Schritts zum Herstellen eines streifenförmigen Grabens zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers gemäß Fig. 13.
Fig. 15 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines DFB-Halbleiterlasers, der gemäß einem Beispiel 4 hergestellt wurde.
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, die einen ersten Kristallwachstumsschritt und einen Schritt zum Herstellen eines Beugungsgitters zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 15 veranschaulicht.
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht, die einen zweiten Kristallwachstumsschritt zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 15 veranschaulicht.
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Schritt zum Herstellen eines Mesakamms zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers von Fig. 15 veranschaulicht.
Fig. 19 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines DFB-Halbleiterlasers, der gemäß einem Beispiel 5 hergestellt wurde.
Fig. 20 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines DFB-Halbleiterlasers, der gemäß einem Beispiel 6 hergestellt wurde.
Fig. 21 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines anderen bekannten DFB-Halbleiterlasers.
Fig. 22 ist eine perspektivische Ansicht, die einen ersten Kristallwachstumsschritt zum Herstellen des bekannten DFB-Halbleiterlasers von Fig. 21 veranschaulicht.
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Schritt zum Herstellen eines Beugungsgitters zum Herstellen des bekannten DFB-Halbleiterlasers von Fig. 21 veranschaulicht.
Fig. 24 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines noch anderen bekannten DFB-Halbleiterlasers.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachfolgend wird die Erfindung mittels veranschaulichender Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Beispielen sind AlGaAs-Verbindungen als Halbleitermaterialien verwendet.

Beispiel 1

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines DFB-Halbleiterlasers, der gemäß dem Beispiel 1 der Erfindung hergestellt wurde.
Der DFB-Halbleiterlaser des Beispiels 1 umfasst ein Substrat 10 aus n-GaAs, eine erste Mantelschicht 11 aus n-Al0,5Ga0,5a5 (Dicke: 1,0 µm), eine undotierte, aktive Schicht 12 aus Al0,13Ga0,87a5 (Dicke: 0,08 µm), eine Ladungsträger-Sperrschicht 13 aus p-Al0,5Ga0,5a5 (Dicke: 0,05 µm), eine optische Wellenleiterschicht 14 aus p-Al0,25Ga0,75As (Dicke: 0,15 µm) und eine erste Trägerschicht 15 aus p-GaAs (Dicke: 3 nm), die nacheinander aufeinanderlaminiert sind. Die optische Wellenleiterschicht 14 verfügt an ihrer gesamten Oberfläche über eine periodische Wellung als Beugungsgitter 21. Die erste Trägerschicht 15 ist vorhanden, um das Beugungsgitter 21 zu schützen und um auch das Aufwachsen einer Schicht zu fördern, die auf dieses auf zulaminieren ist. Beim Beispiel 1 ist die erste Trägerschicht 15 nur auf den Spitzen des Beugungsgitters 21 ausgebildet. Auf die erste Trägerschicht 15 werden eine Ätzstoppschicht 16 aus n-Al0,6Ga0,4As (Dicke: 0,02 bis 0,05 µm), eine Stromsperrschicht 17 aus n-GaAs (Dicke: 0,5 µm) und eine zweite Trägerschicht 18 aus n-Al0,05Ga0,95As (Dicke: 0,1 µm) nacheinander auflaminiert. Die zweite Trägerschicht 18 ist vorhanden, um eine auf sie auf zulaminierende Schicht zu fördern. Dieses Laminat verfügt in seinem zentralen Abschnitt über einen streifenförmigen Graben, der sich von der Ätzstoppschicht 16 durch die zweite Trägerschicht 18 erstreckt. Auf das Beugungsgitter 21 innerhalb des streifenförmigen Grabens sowie auf die Stromsperrschicht 17 mit der zweiten Trägerschicht 18 darauf wird eine zweite Mantelschicht 19 aus P-Al0,7Ga0,3As (Dicke: 2 µm) auflaminiert. Auf die zweite Mantelschicht 19 wird eine Kontaktschicht 20 aus p-GaAs (Dicke: 1 µm) auflaminiert. Diese Kontaktschicht 20 aus p-GaAs trägt auf ihrer Oberseite eine p-Elektrode 22, und das n-GaAs-Substrat 10 verfügt an seiner Unterseite über eine n-Elektrode 23.
Beim DFB-Halbleiterlaser mit dem obigen Aufbau wirkt die Stromsperrschicht 17, die in der Nähe der aktiven Schicht 12 vorhanden ist, als optische Absorptionsschicht. Daher unterscheidet sich der komplexe Brechungsindex innerhalb des streifenförmigen Grabens von dem außerhalb desselben, um dadurch Licht in horizontaler Richtung einzugrenzen. Darüber hinaus ist, da der Strom dank der Stromsperrschicht 17 ohne Verluste eingegrenzt wird, Laseremission schon bei niedrigem Schwellenstrom möglich.
Da das Beugungsgitter 21 innerhalb des streifenförmigen Grabens angeordnet ist, wird Licht nur in der Längsrichtung des Resonators verstärkt, und wenn der Strom eine bestimmte Schwelle erreicht, wird Laserlicht emittiert. Die Wellenlänge des emittierten Lichts ist durch die folgende Formel ausgedrückt:
λ = 2 n eff Λ/m(m = 1, 2, 3, ...),
wobei neff der Ersatzbrechungsindex ist und Λ die Periode des Beugungsgitters 21 ist. Wie es aus der Formel ersichtlich ist, kann die Wellenlänge λ dadurch geändert werden, dass die Periode Λ des Beugungsgitters 21 variiert wird.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 ein Verfahren zum Herstellen des DFB-Halbleiterlasers des Beispiels 1 beschrieben.
In einem ersten Kristallwachstumsschritt werden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, die erste Mantelschicht 11, die aktive Schicht 12, die Ladungsträger-Sperrschicht 13, die optische Wellenleiterschicht 14 und die erste Trägerschicht 15 aufeinanderfolgend auf eine (100)-Fläche des Substrats 10 aufgewachsen. Diese Schichten werden aus organischen Metallen hergestellt, die Elemente der Gruppe III enthalten (Trimethylgalhum und Trimethylaluminium), sowie aus Hydriden, die Elemente der Gruppe V enthalten (Arsin und Phosphin), unter Verwendung von MOCVD bei verringertem Druck von 13,33 kPa (100 Torr).
Danach wird, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, die erste Trägerschicht 15 mit einem Photoresistfilm 24 (Dicke: 100 nm) beschichtet, und dann wird der Photoresistfilm 24 mittels holographischer Belichtung behandelt, um eine Wellung mit einer Periode von z. B. 3,468 Å herzustellen. Die periodische Wellung des Photoresistfilms 24 wird unter Verwendung eines chemischen Ätzverfahrens auf die optische Wellenleiterschicht 14 übertragen, um das Beugungsgitter 21 mit einer Tiefe von 1 µm auszubilden. Dann wird der Photoresistfilm 24 unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels entfernt. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt die erste Trägerschicht 15 auf den Spitzen des Beugungsgitters 21.
Bei einem zweiten Kristallwachstumsschritt werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, die Ätzstoppschicht 16, die Stromsperrschicht 17 und die zweite Trägerschicht 18 der Reihe nach unter Verwendung von MOCVD auf die optische Wellenleiterschicht 14 mit dem Beugungsgitter 21 sowie auf die erste Trägerschicht 15 aufgewachsen.
Danach wird, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, die zweite Trägerschicht 18 mit einem Photoresistfilm 25 (Dicke: 300 nm) beschichtet. Der zentrale Abschnitt des Photoresistfilms 25 wird unter Verwendung von Photolithographie und Ätzen mit einem Streifenmuster entfernt, um dadurch eine Photoresistmaske auszubilden. Die Stromsperrschicht 17 und die zweite Trägerschicht 18 werden durch die Photoresistmaske unter Verwendung eines chemischen Ätzverfahrens mit einem Ätzmittel vom Ammoniaktyp chemisch geätzt, bis die Ätzstoppschicht 16 freigelegt ist. Die Ätzstoppschicht 16 verhindert ein Ätzen der optischen Wellenleiterschicht 14.
Dann wird die Ätzstoppschicht 16 unter Verwendung eines chemischen Ätzverfahrens mit Fluorwasserstoff (HF) geätzt, um die optische Wellenleiterschicht 14 freizulegen. Auf diese Weise wird der streifenförmige Graben mit einer Breite am Boden von 4 µm hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Beugungsgitter 21 am Boden des streifenförmigen Grabens freigelegt. Der Photoresistfiim 25 wird unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels entfernt.
Bei einem dritten Kristallwachstumsschritt wird, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, die zweite Manteischicht 19 unter Verwendung von LPE auf die optische Wellenleiterschicht 14 innerhalb des streifenförmigen Grabens sowie auf die zweite Trägerschicht 18 aufgewachsen, und dann wird die Kontaktschicht 20 auf die zweite Mantelschicht 19 aufgewachsen, was erneut unter Verwendung von LPE erfolgt. Dank der auf den Spitzen des Beugungsgitters 21 verbliebenen Trägerschicht 15 und da die zweite Trägerschicht 18 auf der Stromsperrschicht 17 vorhanden ist, kann die zweite Mantelschicht 9 auf einfache Weise innerhalb des streifenförmigen Grabens aufgewachsen werden.
Abschließend werden die p-Elektrode 22 und die n-Elektrode 23 an der Oberseite der Kontaktschicht 20 bzw. der Unterseite des Substrats 10 hergestellt. Der sich ergebende Wafer wird in Chips zerteilt, um den in Fig. 1 dargestellten DFB-Halbleiterlaser herzustellen.
Der obige DFB-Halbleiterlaser wird so hergestellt, dass er eine Resonatorlänge von 250 µm aufweist. Der Schwellenstrom beträgt 40 %, und stabile Kontrolle der Longitudinalmode ist selbst bei einer Ausgangsleistung von 10 mW oder mehr erzielbar.
Gemäß dem Beispiel 1 wird, nachdem die periodische Welligkeit, die als Beugungsgitter wirkt, auf der gesamten Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht hergestellt wurde, der streifenförmige Graben zum Kontrollieren der Transversalmode so hergestellt, dass das Beugungsgitter im gesamten Bodenbereich desselben vorhanden ist. Daher ist ein gleichmäßiges Beugungsgitter im gesamten Bodenbereich des streifenförmigen Grabens ausgebildet. So kann ein DFB-Halbleiterlaser mit einer Struktur zum Kontrollieren der Transversalmode mit hoher Stabilität und auch mit einer Struktur zum Kontrollieren der Longitudinalmode auf einfache Weise mit hoher Herstellausbeute hergestellt werden.
Darüber hinaus ist durch Ausbilden der ersten Trägerschicht 15 auf dem Beugungsgitter 21 die Herstellausbeute beim Aufwachsen der zweiten Mantelschicht 19 innerhalb des streifenförmigem Grabens beträchtlich verbessert.
Der gemäß dem Beispiel 1 hergestellte DFB-Halbleiterlaser verfügt über gleichmäßige Emissionseigenschaften und kann mit niedrigen Kosten hergestellt werden, und daher kann er in weitem Umfang als Lichtquelle zur optischen Datenverarbeitung oder für optische Messinstrumente verwendet werden.
Beim DFB-Halbleiterlaser gemäß dem Beispiel 1 können die als Basis verwendete Halbleiterschicht und die darauf aufgewachsene Halbleiterschicht vom selben Leitungstyp sein. Z. B. kann die Ätzstoppschicht 16 vom p-Typ sein, ebenso wie die optische Wellenleiterschicht 14, die beim zweiten Kristallwachstumsschritt als Basis dafür verwendet wird. Die zweite Trägerschicht 18 kann vom p-Typ sein, in Übereinstimmung mit der zweiten Mantelschicht 19, die beim dritten Kristallwachstumsschritt auf die zweite Trägerschicht 18 aufgewachsen wird.
Bei diesem modifizierten Aufbau sind sowohl beim zweiten als auch beim dritten Kristallwachstumsschritt die als Basis verwendete Schicht und die weitere, darauf aufgewachsene Schicht vom selben Leitungstyp. Darüber hinaus haben auch die Grenzflächen zwischen den Schichten bei den beiden Schritten denselben Leitungstyp. Zusätzlich zu den obigen Vorteilen beim Beispiel 1 besteht bei einem DFB-Halbleiterlaser mit einem derartigen modifizierten Aufbau ein weiterer Vorteil: es existiert eine kleinere Anzahl von Effekten, die an der Grenzfläche zwischen der Basissohicht und der darauf aufgewachsenen Schicht erzeugt sind, und zwar im Vergleich mit einem DFB-Halbleiterlaser, bei dem die als Basis verwendete Schicht und die weitere, darauf aufgewachsene Schicht von verschiedenen Leitungstypen sind.
Bei diesem modifizierten Beispiel fließt daher kein durch einen Kristalldefekt verursachter Leckstrom in der Stromsperrschicht. So kann ein Halbleiterlaser mit hervorragenden Eigenschaften mit niedrigem Emissionsschwellenstrom hergestellt werden.

Beispiel 2

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 ein DFB-Halbleiterlaser beschrieben, der gemäß dem Beispiel 2 der Erfindung hergestellt wurde. Fig. 11 zeigt ein Laminat, das im wesentlichen dem von Fig. 4 beim Beispiel 1 entspricht. In Fig. 11 ist ein Photoresistfilm 55 hergestellt, jedoch wurde noch kein streifenförmiger Graben ausgebildet.
Das in Fig. 11 dargestellte Laminat umfasst ein n-Substrat 40, eine erste n-Mantelschicht 41, eine aktive Schicht 42, eine Ladungsträger-Sperrschicht 43 und eine optische p-Wellenleiterschicht 44, die aufeinanderfolgend auflaminiert sind. Die optische Wellenleiterschicht 44 trägt an ihrer gesamten Oberfläche ein Beugungsgitter 51.
Eine erste Trägerschicht 45 mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke wird so auflaminiert, dass sie die gesamte Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht 44 mit dem Beugungsgitter 51 bedeckt. Diese erste Trägerschicht 45 ist vorhanden, um das Beugungsgitter 51 zu schützen, und um auch das Aufwachsen einer Schicht, die auf sie aufzulaminieren ist, zu fördern. Eine Ätzstoppschicht 46, eine Stromsperrschicht 47 und eine zweite Trägerschicht 48 werden aufeinanderfolgend auf die erste Trägerschicht 45 auflaminiert. Die zweite Trägerschicht 48 ist vorhanden, um eine auf sie aufzulaminierende Schicht zu fördern. Die zweite Trägerschicht 48 wird mit dem Photoresistfilm 55 beschichtet, und der zentrale Abschnitt derselben wird mit streifenförmigem Muster entfernt. Die obigen Schichten entsprechen den Schichten des Beispiels 1 mit denselben Namen, und sie werden jeweils aus denselben Materialien hergestellt.
Das in Fig. 11 dargestellte Laminat wird auf die folgende Weise hergestellt.
In einem ersten Kristallwachstumsschritt werden die erste Manteischicht 41, die aktive Schicht 42, die Ladungsträger-Sperrschicht 43 und die optische Wellenleiterschicht 44 aufeinanderfolgend auf das Substrat 40 aufgewachsen.
Das Beugungsgitter 51 wird an der Oberseite der optischen Wellenleiter schicht 44 ausgebildet.
In einem zweiten Kristallwachstumsschritt wird die erste Trägerschicht 45 auf die gesamte Oberfläche des Beugungsgitters 51 aufgewachsen, und dann werden die Ätzstoppschicht 46, die Stromsperrschicht 47 und die epitaktische, zweite Trägerschicht 48 der Reihe nach aufgewachsen. Diese Schichten und das Beugungsgitter 51 werden auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die erste Trägerschicht 45 im zweiten Kristallwachstumsschritt aufgewachsen wird.
Der Photoresistfilm 55 wird auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt und strukturiert, und er wird dazu verwendet, einen streifenförmigen Graben mit einer Breite von 3 µm am Boden unter Verwendung eines Ätzverfahrens herzustellen, wie in Fig. 12 dargestellt. Die erste Trägerschicht 45 wird am Boden des Grabens freigelegt.
Dann werden eine zweite Mantelschicht (nicht dargestellt), eine Kontaktschicht (nicht dargestellt) und eine Elektrode (nicht dargestellt) auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, um dadurch den DFB-Halbleiterlaser des Beispiels 2 herzustellen.
Beim DFB-Halbleiterlaser des Beispiels 2 wird die erste Trägerschicht 45 mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke auf dem Beugungsgitter 51 hergestellt. Demgemäß kann die zweite Mantelschicht leichter innerhalb des streifenförmigen Grabens aufgewachsen werden. D. h., dass das DFB-Halbleiterbauteil hohe Herstellausbeute aufweist.
Der DFB-Halbleiter laser des Beispiels 2 wird so hergestellt, dass er eine Resonatorlänge von 250 µm aufweist. Der Schwellenstrom beträgt 40 mA, und es wird stabile Kontrolle der Longitudinalmode sogar bei einer Ausgangsleistung von 10 mW oder mehr erzielt.
Gemäß dem Beispiel 2 wird, nachdem die periodische Welligkeit, die als Beugungsgitter wirkt, auf der gesamten Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht hergestellt wurde, der streifenförmige Graben zum Kontrollieren der Transversalmode ausgebildet, damit das Beugungsgitter im gesamten Bodenbereich desselben vorliegt. Daher ist ein gleichmäßiges Beugungsgitter im gesamten Bodenbereich des streifenförmigen Grabens ausgebildet. Dies ist aus dem folgenden Grund ein Vorteil gegenüber dem bekannten Verfahren. Da der optische Wellenleiterbereich mit dem streifenförmigen Graben identisch ist, ist eine Positionsausrichtung der Elektroden und des optischen Wellen leiterbereichs sehr einfach, was zu hoher Herstellausbeute führt. So kann ein DFB-Halbleiterlaser mit einer Struktur zum Kontrollieren der Transversalmode mit hoher Stabilität und auch mit einer Struktur zur Kontrollieren der Längsmode, auf einfache Weise mit hoher Herstellausbeute hergestellt werden.
Durch Herstellen der ersten Trägerschicht 45 mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke kann die Ausbeute beim Aufwachsen der zweiten Mantelschicht weiter erhöht werden.

Vergleichsbeispiel 3

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 14 ein gemäß dem Beispiel 3 hergestellter DFB-Halbleiterlaser beschrieben. Die Fig. 13 und 14 zeigen Laminate, die im wesentlichen denjenigen der Fig. 11 bzw. 12 des Beispiels 2 entsprechen.
Das in Fig. 13 dargestellte Laminat umfasst ein n-Substrat 60, eine erste n-Mantelschicht 61, eine aktive Schicht 62, eine Ladungsträger-Sperrschicht 63 und eine optische p-Wellenleiterschicht 64, die aufeinanderfolgend auflaminiert sind. Die optische Wellenleiterschicht 64 verfügt an ihrer gesamten Oberfläche über ein Beugungsgitter 71. Dieses Beugungsgitter 71 hat beim Beispiel 3 sägezahnförmige Welligkeit.
Auf der optischen Wellenleiterschicht 64 mit dem Beugungsgitter 71 befindet sich eine p-Halbleiterschicht 69, die Teil einer zweiten Mantelschicht (wird später beschrieben) wird. Eine Ätzstoppschicht 66, eine Stromsperrschicht 67 und eine Trägerschicht 67 sind aufeinanderfolgend auf die Halbleiterschicht 69 auflaminiert. Die Trägerschicht 68 ist vorhanden, um das Aufwachsen einer auf sie aufzulaminierenden Schicht zu fördern. Die Trägerschicht 68 wird mit einem Photoresistfilm 75 beschichtet, und ihr zentraler Abschnitt wird mit einem Streifenmuster entfernt. Die obigen Schichten entsprechen den Schichten des Beispiels 1 mit denselben Namen, und sie bestehen jeweils aus denselben Materialien.
Das in Fig. 13 dargestellte Laminat wird auf die folgende Weise hergestellt.
In einem ersten Kristallwachstumsschritt werden die erste Mantelschicht 61, die aktive Schicht 62, die Ladungsträger-Sperrschicht 63 und die optische Wellenleiterschicht 64 der Reihe nach auf das Substrat 60 aufgewachsen, und das Beugungsgitter 71 wird an der Oberseite der optischen Wellenleiterschicht 64 hergestellt.
In einem zweiten Kristallwachstumsschritt wird die p-Halbleiterschicht 69 auf die gesamte Oberfläche des Beugungsgitters 71 aufgewachsen, und dann werden die Ätzstoppschicht 66, die Stromsperrschicht 67 und die Trägerschicht 68 der Reihe nach aufgewachsen. Diese Schichten und das Beugungsgitter 71 werden auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt.
Der Photoresistfilm 75 wird auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt und strukturiert, und er wird dazu verwendet, den streifenförmigen Graben unter Verwendung eines Ätzvorgangs herzustellen, wie in Fig. 14 dargestellt. Die p-Halbleiterschicht 69 wird am Boden des streifenförmigen Grabens freigelegt.
Dann wird eine weitere Halbleiterschicht (nicht dargestellt) vom p-Typ, identisch mit der Halbleiterschicht 69, innerhalb des streifenförmigen Grabens aufgewachsen, um die zweite Mantelschicht auszubilden. Ferner werden eine Kontaktschicht (nicht dargestellt) und Elektroden (nicht dargestellt) auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, um dadurch den DFB-Halbleiterlaser des Beispiels 3 herzustellen.
Beim DFB-Halbleiterlaser des Beispiels 3 wird die Halbleiterschicht 69, die Teil der zweiten Mantelschicht ist, auf das Beugungsgitter 71 aufgewachsen. Demgemäß ist das Beugungsgitter 71 in erwünschter Weise gegen eine Beeinträchtigung geschützt, wenn die zweite Mantelschicht aufgewachsen wird.
Der DFB-Halbleiterlaser des Beispiels 3 wird so hergestellt, dass er eine Resonatorlänge von 250 µm aufweist. Der Schwellenstrom beträgt 40 mA, und stabile Kontrolle der Longitudinalmode wird selbst bei einer Ausgangsleistung von 10 mW oder mehr erzielt.
Wenn eine als Basis verwendete Schicht und eine weitere, darauf aufgewachsene Schicht aus Materialien vom selben Leitungstyp hergestellt werden, kann dieselbe Wirkung wie beim Beispiel 1 erzielt werden.
Gemäß dem Beispiel 3 wird eine Halbleiterschicht 69 mit demselben Leitungstyp wie dem der optischen Wellenleiterschicht 64 am Boden des streifenförmigen Grabens hergestellt, und eine andere Halbleiterschicht vom selben Leitungstyp wird aufgewachsen, um die zweite Mantelschicht auszubilden. Da das Beugungsgitter 71 beim Herstellen der zweiten Mantelschicht aufgrund dieses Aufbaus nicht freiliegt, kann das Beugungsgitter 71 nicht vor Beeinträchtigung geschützt werden. So kann ein DFB-Halbleiterlaser mit einer Struktur zum Kontrollieren der Transversalmode mit hoher Stabilität sowie auch mit einer Struktur zum Kontrollieren der Longitudinalmode mit sehr hoher Ausbeute hergestellt werden.
Bei den Beispielen 1, 2 und 3 werden die Schichten hauptsächlich unter Verwendung von MOCVD aufgewachsen. Anstelle von MOCVD können auch chemische Dampfniederschlagung (CVD), Molekularstrahlepitaxie (MBE), Gasquellen-MBE oder LPE verwendet werden.

Vergleichsbeispiel 4

Fig. 15 zeigt schematisch den Aufbau eines DFB-Halbleiterlasers, der gemäß dem Beispiel 4 hergestellt wurde. Dieser DFB-Halbleiterlaser wird auf die folgende Weise hergestellt.
In einem ersten Kristallwachstumsschritt werden, wie es in Fig. 16 dargestellt ist, eine Pufferschicht 111 aus n-GaAs (Dicke: 0,5 µm), eine erste Mantelschicht 101 aus n-AlxGa1-xAs (Dicke 1,2 µm, eine aktive Schicht 102 aus AlyGa1-yAs (Dicke 0,07 µm) und eine optische Wellenleiterschicht 103 aus p-AlzGa1-zAs (Dicke 0,15 µm) unter Verwendung von MOCVD der Reihe auf eine (100)-Fläche eines n-GaAs-Substrats 100 aufgewachsen.
Das Anteilsverhältnis von Al in jeder aus Al, Ga und As bestehenden Schicht ist so eingestellt, dass die beiden Beziehungen 0 < y < z < x < 1 und z < 0,4 erfüllt sind. Wegen dieser Bedingungen ist die verbotene Bandlücke in der ersten Mantelschicht 101 der obigen drei Schichten am größten und in der aktiven Schicht 102 am kleinsten, und der Brechungsindex ist in der ersten Mantelschicht 101 am kleinsten und in der aktiven Schicht 102 am größten. Die Wellenleiterschicht 103 hat hinsichtlich jeder dieser Eigenschaften einen mittleren Wert.
Die obige Beziehung, die das Zusammensetzungsverhältnis von Al, Ga und As in der ersten Mantelschicht 101, der aktiven Schicht 102 und der optischen Wellenleiterschicht 103 regelt, ist auch bei den DFB-Halbleiterlasern der Beispiele 1, 2 und 3 anwendbar, obwohl jedes Zusammensetzungsverhältnis für die erste Mantelschicht, die aktive Schicht und die optische Wellenleiter schicht bei den vorigen drei Beispielen durch in der Praxis erzielte Werte angegeben ist.
Als nächstes wird, wie es in Fig. 16 dargestellt ist, die gesamte Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht 103 unter Verwendung von Photolithographie mit einer Belichtungsvorrichtung für Holographie mit einem Ar-Ionenlaser und durch ein normales Nassätzverfahren behandelt, um ein Beugungsgitter 104 in der [01 ]-Richtung des Substrats 100 auszubilden. Die Periode Λ sollte so eingestellt sein, dass die folgende Formel erfüllt ist:
Λ = mλ/2n eff (m = 1, 2, 3, ...),
wobei λ die Wellenlänge des vom Halbleiterlaser emittierten Lichts ist und neff der Ersatzbrechungsindex des optischen Wellenleiterbereichs des Halbleiterlasers ist. Beim Beispiel 4 gelten m = 2, λ = 780 nm und neff = 3,5. Die Periode Λ ist auf 223 nm eingestellt, entsprechend dem durch die obige Formel erhaltenen Wert.
In einem zweiten Kristallwachstumsschritt wird, wie es in Fig. 17 dargestellt ist, eine zweite Mantelschicht 105 (Dicke: 1,2 µm) aus p-AluGa1-uAs unter Verwendung von LPE auf die optische Wellenleiterschicht 103 mit dem Beugungsgitter 104 aufgewachsen. Das Zusammensetzungsverhältnis der zweiten Mantelschicht 105 ist so eingestellt, dass die Formel z < 0,4 < u erfüllt ist. Obwohl anstelle von LPE auch MOCVD anwendbar ist, ist LFE bevorzugt, da MOCVD zu Spannungen in den die zweite Mantelschicht 105 bildenden, aufgewachsenen Kristallen führen kann.
Nachfolgend wird, wie es in Fig. 18 dargestellt ist, die zweite Mantelschicht 105 unter Verwendung eines herkömmlichen Photolithographieverfahrens und eines herkömmlichen Ätzverfahrens geätzt, um einen Mesakamm 106 in der [011]-Richtung des Substrats 100 herzustellen. Als Ätzmittel wird eine Fluorwasserstoffsäure-Lösung verwendet. Ein derartiges Ätzmittel ätzt die zweite Mantelschicht 105 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 20 nm/s, jedoch ätzt sie die optische Wellenleiterschicht 103 kaum, die unter der zweiten Mantelschicht 105 vorhanden ist, um dadurch selektives Ätzen zu ermöglichen. Daher wird das Beugungsgitter 104, das im vorangehenden Schritt ausgebildet wurde, in einem Bereich, der nicht durch den Mesakamm 106 bedeckt ist, an der Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht 103 freigelegt. Der Mesakamm 106, der den optischen Wellenleiterbereich festlegt, verfügt über umgekehrte Mesaform mit einer oberen Breite von 5 µm, einer unteren Breite von 4 µm und einer Höhe von 1,2 µm, in Übereinstimmung mit der Dicke der zweiten Mantelschicht 105.
In einem dritten Kristallwachstumsschritt werden eine Stromsperrschicht 107 aus n-GaAs (Dicke: 0,9 µm) und eine Kontaktschicht 108 aus p-GaAs (Dicke: 1,5 µm) aufeinanderfolgend unter Verwendung von LPE auf die optische Wellenleiterschicht 103 aufgewachsen, die zu den beiden Seiten des Mesakamms 106 vorhanden ist. Wenn LPE verwendet wird, wachsen auf dem Mesakamm 106 kaum Halbleiterkristalle auf, da der Mesakamm 106 aus AluGa1-5As (0,4 < u)- Kristallen besteht, und es wird darauf ein extrem dünner Al-Oxidfilm ausgebildet. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben durch Versuche klargestellt, dass auf dem Mesakamm 106 kein Kristall aufwächst, wenn die Dicke der auf die optische Wellenleiterschicht 103 aufgewachsenen Stromsperrschicht 107 kleiner als die Höhe des Mesakamms 106 ist, und das Kristallwachstum dann beginnt, wenn die obige Gesamtdicke die Höhe des Mesakamms 106 übersteigt. Dank dieser Eigenschaft des Mesakamms 106 wird der Mesakamm 106 durch die Stromsperrschicht 107 nicht vollständig vergraben, da die Stromsperrschicht 107 nicht auf der Oberseite des Mesakamms 106 aufwächst. Der Mesakamm 106 wird durch die Kontaktschicht 108 völlig vergraben, die auf die Stromsperrschicht 107 aufgewachsen wird.
Abschließend wird eine Ohmsche n-Elektrode (nicht dargestellt) auf der Unterseite des Substrats 100 hergestellt, und eine Ohmsche p-Elektrode (nicht dargestellt) wird an der Oberseite der Kontaktschicht 108 hergestellt. Der sich ergebende Wafer wird in Chips zerteilt, um den in Fig. 15 dargestellten Halbleiterlaser herzustellen (Resonatorlänge: ungefähr 300 µm).
Auf der hinteren Endfläche des obigen Halbleiterlasers wird ein mehrschichtiger Überzugsfilm mit einem Reflexionsvermögen von 80 % hergestellt, und ein anderer Überzugsfilm mit geringem Reflexionsvermögen von 5 % wird auf der zugehörigen vorderen Endfläche hergestellt. So kann ein Laserstrahl mit hoher Ausgangsleistung erhalten werden.
Der auf die obige Weise hergestellte DFB-Halbleiterlaser wurde hinsichtlich der Strom-Ausgangsleistung-Charakteristik bewertet. Es stellte sich heraus, dass der Schwellenstrom ungefähr 45 mA betrug und der differentielle Quantenwirkungsgrad 0,5 W/A betrug. Ferner ist die Transversalmode des Lichts im Wellenleiterbereich durch den optischen Absorptionseffekt der Stromsperrschicht 107 stabilisiert, wodurch die Transversalmode bis zu einer Ausgangsleistung von 70 mW kontrolliert werden kann.
Das Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers gemäß dem Beispiel 4 erfordert drei Kristallwachstumsschritte und zwei Schritte mikroskopischer Bearbeitung, jedoch variieren die Emissionseigenschaften nur leicht zwischen Wafern und in jedem Wafer. Z. B. betrug die Herstellausbeute von Wafern 90 % oder mehr, und die mittlere Herstellausbeute des Halbleiterlasers betrug in einem Wafer 75 % oder mehr. Wie es durch diese Werte angezeigt ist, werden durch das Verfahren des Beispiels 4 extrem hohe Reproduzierbarkeit und Kontrollierbarkeit erzielt.

Vergleichsbeispiel 5

Fig. 19 zeigt schematisch den Aufbau eines gemäß dem Beispiel 5 hergestellten DFB-Halbleiterlasers. Dieser DFB-Halbleiterlaser hat denselben Aufbau wie der Halbleiterlaser des Beispiel 5, mit der Ausnahme, dass eine Ladungsträger-Sperrschicht 209 aus p-AlvGa1-vAs (z < v < 0,7) zwischen eine aktive Schicht 202 und eine optische Wellenleiterschicht 203 eingefügt ist. Der Halbleiterlaser des Beispiels 5 wird im wesentlichen auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 4 hergestellt.
In einem ersten Kristallwachstumsschritt werden eine Pufferschicht 211 aus n-GaAs, eine erste Mantelschicht 201 aus n-AlxGa1-xAs, eine aktive Schicht 202 aus AlyGa1-yAs, eine Ladungsträger-Sperrschicht 209 aus p-AlvGa1-vAs und eine optische Wellenleiterschicht 203 aus p-AlzGa1-zAs auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 4 der Reihe nach auf eine (100)-Fläche eines n- GaAs-Substrats 200 aufgewachsen. Die Ladungsträger-Sperrschicht 209, die eingefügt ist, da die verbotene Bandlücke der optischen Wellenleiterschicht 203 nicht ausreichend groß dafür sein kann, dass ein Überlauf von Ladungsträgern völlig verhindert ist, trägt zur Verbesserung der Temperaturcharakteristik des hergestellten Halbleiterlasers bei (in der Praxis zu einer Zunahme der Charakteristiktemperatur T&sub0;). Die Ladungsträger-Sperrschicht 209 hat vorzugsweise eine Dicke von 0,05 bis 0,3 µm, und es ist erforderlich, dass sie eine Löcherdichte von 5 x 10¹&sup7; cm&supmin;³ oder mehr aufweist. Tatsächlich wurde eine Temperatur T&sub0; von 160 K oder mehr durch Einfügen der Ladungsträger-Sperrschicht 209 erzielt.
Danach wird ein Beugungsgitter 204 auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 4 hergestellt. Im zweiten Kristallwachstumsschritt wird eine zweite Mantelschicht 205 aus p-AluGa1-uAs (Dicke: 1,5 µm) auf die optische Wellenleiterschicht 203 mit dem Beugungsgitter 204 aufgewachsen. Ein Mesakamm 206 wird unter Verwendung eines Ätzmittels hergestellt, das aus einer Fluorwasser stoffsäure-Lösung besteht.
Im dritten Kristallwachstumsschritt wird eine Stromsperrschicht 207 aus n- GaAs (Dicke: 1,7 µm) auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 4 so aufgewachsen, dass sie die Oberseite des Mesakamms 206 nicht vollständig bedeckt. Dann wird eine Kontaktschicht 208 aus p-GaAs (Dicke: 2,0 µm) so aufgewachsen, dass sie den Mesakamm 206 vollständig vergräbt. Abschließend wird eine Ohmsche n-Elektrode (nicht dargestellt) auf der Unterseite des Substrats 200 hergestellt, und eine Ohmsche p-Elektrode (nicht dargestellt) wird an der Oberseite der Kontaktschicht 208 hergestellt. Der erhaltene Wafer wird in Chips zerteilt, um den in Fig. 19 dargestellten Halbleiterlaser herzustellen (Resonatorlänge: ungefähr 300 µm).
Der so hergestellte DFB-Halbleiterlaser wurde hinsichtlich der Emissionscharakteristik bewertet, und es ergab sich, dass die Transversalmode sogar bei der hohen Ausgangsleistung gemäß dem Beispiel 4 kontrolliert werden kann. Die mittlere Herstellausbeute des Halbleiterlasers im Wafer hatte den hohen Wert von ungefähr 75 %.

Vergleichsbeispiel 6

Fig. 20 zeigt schematisch den Aufbau eines gemäß dem Beispiel 6 hergestellten DFB-Halbleiterlasers. Der DFB-Halbleiterlaser des Beispiels 6 wird auf die folgende Weise hergestellt.
In einem ersten Kristallwachstumsschritt werden eine erste Mantelschicht 301 aus p-AlGaAs (Dicke: 1,2 µm) und eine aktive Schicht 302 aus GaAs aufeinanderfolgend auf eine (100)-Fläche eines p-GaAs-Substrats 300 aufgewachsen. Unmittelbar unter und auf der aktiven Schicht 302 werden GRIN(Gradientenindex)-Schichten 303, die p- bzw. n-GRIN-Bereiche enthalten (Gesamtdicke: 0,28 µm) aufgewachsen. Der n-GRIN-Bereich der aktiven Schicht 302 fungiert als optische Wellenleiterschicht. Anschließend wird ein Beugungsgitter 304 auf einem Oberflächenbereich (Breite: 10 µm) der n-GRIN-Schicht 303 aufgewachsen. Die Periode Λ des Beugungsgitters ist durch die Formel Λ = mλ/²neff gegeben, wobei m = 1, λ = 780 nm und neff = 3,5 gelten.
In einem zweiten Kristallwachstumsschritt werden eine zweite Mantelschicht 305 (Dicke: 1,2 µm) und eine Oberflächeneinstellschicht 310 aus n-AlGaAs (Dicke: 0,1 µm) aufeinanderfolgend auf das Beugungsgitter 304 aufgewachsen.
Die Oberflächenkontrollschicht 310 ist vorhanden, um zu verhindern, dass eine erste und eine zweite Stromsperrschicht 311 und 307 bei einem dritten Kristallwachstumsschritt auf die Oberseite eines Mesakamms 306 aufwachsen, und auch um es zu ermöglichen, dass eine Kontaktschicht 308 die Oberseite des Mesakamms 306 mit hoher Herstellausbeute bedeckt. Die Oberflächeneinstellschicht 310 hat vorzugsweise ein Anteilsverhältnis von Al im Bereich von 0,2 bis 0,8.
Dann wird der Mesakamm 306 (Breite: 4 µm) auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 4 hergestellt. Der Mesakamm 306 wird so eingestellt, dass er im wesentlichen im Zentrum eines Oberflächenbereichs (Breite: 10 µm) der n-GRIN- Schicht 303 mit dem Beugungsgitter 304 angeordnet ist.
Im dritten Kristallwachstumsschritt werden die erste Stromsperrschicht 311 aus p-AlGaAs (Dicke: 0,2 µm), die zweite Stromsperrschicht 307 aus p-GaAs (Dicke: 1,0 µm) und eine Kontaktschicht 308 aus n-GaAs (Dicke: 3,0 µm) der Reihe nach unter Verwendung von LPE aufgewachsen. Da die zweite Mantelschicht 305 an ihrer Oberfläche die Oberflächeneinstellschicht 310 trägt, wie oben angegeben, wächst die Stromsperrschicht 311 oder 307 nicht auf die zweite Mantelschicht 305 auf, und so wird der Mesakamm 306 vollständig durch die Kontaktschicht 308 vergraben.
Die erste Stromsperrschicht 311 ist vorhanden, um den Absorptionsverlust von Licht im optischen Wellenleiterbereich in gewissem Ausmass zu verringern. Wenn ein Stromsperrbereich mit einer zwischen p-AlGaAs-Schichten eingebetteten p-GaAs-Schicht verwendet wird, kann der Strom wirkungsvoller gesperrt werden, wodurch die Herstellausbeute des Halbleiterlasers verbessert ist.
Auf der Unterseite des Substrats 300 wird eine p-Elektrode (nicht dargestellt) hergestellt, und eine n-Elektrode (nicht dargestellt) wird auf der Unterseite der Kontaktschicht 308 hergestellt, und dann wird der sich ergebende Wafer in Chips zerteilt, um den in Fig. 20 dargestellten Halbleiterlaser herzustellen (Resonatorlänge: ungefähr 300 µm).
Der so hergestellte DFB-Halbleiterlaser wurde hinsichtlich der Strom-Ausgangsleistungs-Charakteristik bewertet. Es zeigte sich, dass der Schwellenstrom ungefähr 35 mA betrug, und der differentielle Quantenwirkungsgrad betrug 0,7 W/A. Ferner wird die Transversalmode des Lichts im Wellenleiterbereich durch den optischen Absorptionseffekt der Stromsperrschichten 311 und 307 stabilisiert, wodurch die Transversalmode bis zu einer Ausgangsleistung von 50 mW kontrolliert werden kann.
Gemäß den Verfahren der Beispiele 4, 5 und 6 wird das Beugungsgitter an der Oberfläche der ebenen optischen Wellenleiterschicht hergestellt, und dann werden ein Mesakamm und eine Stromsperrschicht zum Kontrollieren der Transversalmode hergestellt, um dadurch den Strominjektionspfad und den Wellenleiterbereich in Selbstausrichtung herzustellen. Demgemäß wird ein gleichmäßiges Beugungsgitter erhalten, und ferner ist eine hochgenaue Positionsausrichtung des Strominjektionspfads und des Wellenleiterbereichs realisiert. Darüber hinaus erfordert das Herstellverfahren nur drei Kristallwachstumsschritte.
Die Gleichmäßigkeit des Beugungsgitters sowie das Herstellverfahren mit drei Schritten führen zur Herstellung eines DFB-Halbleiters, der einen Mesakamm aufweist und hervorragende Emissionscharakteristik zeigt, mit hoher Ausbeute.
Die hochgenaue Positionsausrichtung des Strominjektionspfads und des Wellenleiterbereichs sorgen für einen Halbleiterlaser, der eine stabile Kontrolle der Transversalmode bis zu einer hohen Ausgangsleistung von 20 mW oder mehr ausführen kann.
Als Wachstumsverfahren, wie es bei jedem Kristallwachstumsschritt gemäß der Erfindung verwendet wird, kann aus den bekannten Techniken wie chemische Dampfniederschlagung (CVD), MOCVD, Molekularstrahlepitaxie (MBE), Gasquellen-MBE und LPE ein geeignetes Verfahren ausgewählt werden. Für den zweiten und dritten Kristallwachstumsschritt, insbesondere für den dritten Kristallwachstumsschritt, ist LPE bevorzugt. Im dritten Schritt kann, unter Verwendung der Einstellbedingungen zum Verhindern, dass Kristalle wesentlich auf einem Abschnitt der Oberseite oder einer Seitenfläche des Mesakamms aufwachsen, die Stromsperrschicht selektiv auf die optische Wellenleiterschicht mit dem Beugungsgitter, wie zu den beiden Seiten des Mesakamms angeordnet, aufgewachsen werden. Wenn das Kristallwachstum danach bei geeigneten Bedingungen ausgeführt wird, kann eine Kontaktschicht auf der gesamten Oberfläche der Stromsperrschicht, einschließlich der Oberfläche des Mesakamms, ausgebildet werden.
Bei einem DFB-Halbleiterlaser, der durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt wurde, bestehen das Substrat und jede Schicht vorzugsweise aus AlGaAs/GaAs-Halbleitermaterialien. Insbesondere bestehen die erste Mantelschicht und die optische Wellenleiterschicht aus einem Material mit größerer verbotener Bandlücke und niedrigerem Brechungsindex, als dies für das für die aktive Schicht verwendete Material gilt. Die zweite Mantelschicht, auf der der Mesakamm auszubilden ist, wird aus einem Material hergestellt, das eine größere verbotene Bandlücke aufweist und mit ausreichend höherer Geschwindigkeit als die optische Wellenleiterschicht geätzt werden kann, wenn ein Ätzen mit einem bestimmten Ätzmittel wie Fluorwasserstoffsäure (HF)-Lösung erfolgt.
Das Beugungsgitter wird auf der optischen Wellenleiterschicht dadurch hergestellt, dass eine periodische Welligkeit an der Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht ausgebildet wird. Als Bereich der Oberfläche, in dem die periodische Welligkeit ausgebildet wird, ist ein Bereich ausreichend, der nur breiter als derjenige Bereich ist, der in einer Richtung rechtwinklig zur Wellenleiterrichtung als Wellenleiterbereich wirkt. Es ist nicht erforderlich, die Welligkeit auf der gesamten Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht auszubilden. Die Periode des Beugungsgitters wird im wesentlichen auf ein Mehrfaches des Produkts aus einem ganzzahligen der halben Wellenlänge des erwünschten Lichts eingestellt.
Die Struktur der aktiven Schicht ist nicht auf eine der obigen Beispiele beschränkt, sondern kann z. B. eine Doppelheterostruktur sein, bei der die aktive Schicht zwischen ein Paar Mantelschichten oder ein Paar Mantelschichten und ein Paar GRIN-Schichten eingebettet ist. Es kann eine Mehrfachquantentrog-Struktur oder eine Einfachquantentrog-GRIN-Struktur verwendet werden. Zwischen die aktive Schicht und die optische Wellenleiterschicht kann eine Ladungsträger-Sperrschicht eingefügt sein. In diesem Fall kann die Temperaturcharakteristik des Halbleiterlasers verbessert werden, d. h., dass die Temperaturcharakteristik T&sub0; angehoben werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung, der eine Struktur zum Einstellen einer Longitudinalmode des zu emittierenden Lichts und eine Struktur zum Kontrollieren einer Transversalmode des Lichts aufweist, wobei das Verfahren folgendes umfasst:

- einen ersten Kristallwachstumsschritt, bei dem eine erste Mantelschicht (11, 41), eine aktive Schicht (12, 42) und eine optische Wellenleiterschicht (14, 44) auf ein Halbleitersubstrat (10, 40) der Reihe nach aufgewachsen werden;

- einen Schritt des Herstellens eines Beugungsgitters (21, 51) auf der Oberfläche der optischen Wellenleiterschicht;

- einen zweiten Kristallwachstumsschritt des Aufwachsens einer Stromsperrschicht (17, 47) auf die optische Wellenleiterschicht mit dem Beugungsgitter;

- einen Schritt des selektiven Ätzens der Stromsperrschicht (17, 47) zum Herstellen eines streifenförmigen Grabens; und

- einen dritten Kristallwachstumsschritt des Aufwachsens einer zweiten Mantelschicht (19, 49) auf das Beugungsgitter innerhalb des streifenförmigen Grabens sowie auf die Stromsperrschicht (17, 47);

- wobei das Substrat (10, 40), die erste Mantelschicht (11, 41) und die Stromsperrschicht (17, 47) von einem ersten Leitungstyp sind, und die optische Wellenleiterschicht (14, 44) und die zweite Mantelschicht (19, 49) von einem zweiten Leitungstyp sind; und

- wobei die optische Wellenleiterschicht (14, 44) und die zweite Mantelschicht (19, 49) beide aus AlGaAs bestehen;

dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Trägerschicht (15, 45) auf dem Beugungsgitter hergestellt wird, die in einem oberen Abschnitt des Beugungsgitters verbleibt oder im wesentlichen gleichmäßige Dicke aufweist; und

- das Beugungsgitter (21, 51) mit der darauf vorhandenen ersten Trägerschicht (15, 45) im Schritt des selektiven Ätzens der Stromsperrschicht (17, 47) freigelegt wird.

2. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung, bei dem der zweite Kristallwachstumsschritt einen Schritt des Herstellens einer Ätzstoppschicht (16, 46) auf der optischen Wellenleiterschicht umfasst.

3. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung nach Anspruch 2, bei dem die Ätzstoppschicht (16, 46) aus einer Halbleiterschicht vom zweiten Leitungstyp hergestellt wird.

4. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung nach Anspruch 1, bei dem der zweite Kristallwachstumsschritt einen Schritt des Herstellens einer zweiten Trägerschicht (18, 48) auf der Stromsperrschicht (17, 47) umfasst.

5. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung nach Anspruch 4, bei dem die zweite Trägerschicht (18, 48) aus einer Halbleiterschicht vom zweiten Leitungstyp hergestellt wird.

6. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung nach Anspruch 1, bei dem der erste Kristallwachstumsschritt einen Schritt des Herstellens der ersten Trägerschicht (15) auf der optischen Wellenleiterschicht (14) umfasst und die erste Trägerschicht auf einem oberen Abschnitt des Beugungsgitters verbleibt.

7. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung nach Anspruch 1, bei dem der zweite Kristallwachstumsschritt einen Schritt des Herstellens der ersten Trägerschicht (45) mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke auf der optischen Wellenleiterschicht (44) mit dem Beugungsgitter (51) umfasst.

8. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit verteilter Rückkopplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Trägerschicht (15, 45) aus GaAs hergestellt wird.