半導体レーザ及びその高周波特性測定方法
【課題】実装の際にワイヤボンディングが不要でオーミック抵抗が低く、チップ状態で高周波特性の測定が可能な半導体レーザとその高周波特性測定方法を提供する。
【解決手段】第１クラッド層２０、活性層３０、電流ブロック部４０、第２クラッド層５０、コンタクト層６０、第１オーミック電極７０、第２オーミック電極７６、絶縁膜６４、第１コンタクト電極８０、貫通電極９０及び第２コンタクト電極８６を備えて構成される。第１コンタクト電極は、絶縁膜上に形成されていて、第１オーミック電極と電気的に接続されている。貫通電極は、第１クラッド層、電流ブロック部、第２クラッド層及びコンタクト層を貫通する貫通孔内に形成されていて、第２オーミック電極と電気的に接続されている。第２コンタクト電極は絶縁膜上に形成されていて、貫通電極と電気的に接続されている。第１コンタクト電極は第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッド８４を有している。
【解決手段】第１クラッド層２０、活性層３０、電流ブロック部４０、第２クラッド層５０、コンタクト層６０、第１オーミック電極７０、第２オーミック電極７６、絶縁膜６４、第１コンタクト電極８０、貫通電極９０及び第２コンタクト電極８６を備えて構成される。第１コンタクト電極は、絶縁膜上に形成されていて、第１オーミック電極と電気的に接続されている。貫通電極は、第１クラッド層、電流ブロック部、第２クラッド層及びコンタクト層を貫通する貫通孔内に形成されていて、第２オーミック電極と電気的に接続されている。第２コンタクト電極は絶縁膜上に形成されていて、貫通電極と電気的に接続されている。第１コンタクト電極は第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッド８４を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体レーザ、特にコンタクト電極を同一面側に設ける半導体レーザと、その高周波特性測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザは、例えば、ｎ型基板の第１主表面側に、下部クラッド層、活性層、ｐ型の上部クラッド層及びコンタクト層を順に備えて構成される。また、ｎ型基板の第２主表面上と、コンタクト層上とに、それぞれオーミック電極が形成され、さらに、オーミック電極上に、コンタクト電極が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
半導体レーザをキャリアに搭載する場合、上述したチップの両面にコンタクト電極が形成されている構成では、一方のコンタクト電極に対して、ワイヤボンディングが必要になる。ここで、ワイヤボンディングを用いると、チップの小型化が困難となる。また、ワイヤによる寄生リアクタンスの影響が大きくなり、高速変調できないという問題がある。
【０００４】
また、両面のコンタクト電極間にチップの厚み分の段差があるため、高周波でのインピーダンス整合が困難であり、その結果、チップ状態で高周波特性が正確に測定できないという問題がある。
【０００５】
なお、チップ状態での高周波特性の測定を行うための技術として、導体プレートを用いて高さを調整する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
これに対し、オーミック電極として半導体レーザのｐ電極及びｎ電極をチップの同一面側に設ける技術がある（例えば、特許文献３参照）。ｐ電極及びｎ電極を同一面側に設けることにより、半導体レーザをコプレーナ線路に実装する際に、ワイヤボンディングが不要になる。このため、チップの小型化が容易になるとともに、ワイヤによる寄生リアクタンスが発生しないため、半導体レーザの高速変調も可能になる。また、特許文献２に開示されているような導体プレートを用いることなく、チップ状態で高周波特性の測定が可能になるので、チップ状態での高精度な選別が可能となり、コストの削減につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２４６６６７号公報
【特許文献２】特開２００８−１７７６０２号公報
【特許文献３】特開平７−１９３３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献３に開示されている、電極をチップの同一面側に設ける半導体レーザでは、ｐ型用のオーミック電極と、ｎ型用のオーミック電極とが同一材料になってしまう場合がある。
【０００９】
この場合、ｐ型とｎ型の両者に対して最適な特性を示す材料の選択ができないため、オーミック抵抗が高くなってしまう。
【００１０】
一方、ｐ型とｎ型のオーミック電極を異なる材料で形成する場合、それぞれに対してフォトリソグラフィ工程が必要になるなど、製造工程が複雑になってしまう。
【００１１】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、チップの裏面側のオーミック電極と表面側の電極とを電気的に接続する貫通電極を設けることにより、実装の際にワイヤボンディングが不要で、オーミック抵抗が低く、さらに、チップ状態で高周波特性の測定が可能な半導体レーザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するために、この発明の半導体レーザは、第１クラッド層、活性層、電流ブロック部、第２クラッド層、コンタクト層、第１オーミック電極、第２オーミック電極、絶縁膜、第１コンタクト電極、貫通電極及び第２コンタクト電極を備えて構成される。
【００１３】
第１クラッド層は、第１主表面側にメサ構造部を有している。活性層は、メサ構造部上に形成されている。電流ブロック部は、第１クラッド層の第１主表面上の、活性層の両側に形成されている。第２クラッド層は、活性層及び電流ブロック部上に形成されている。コンタクト層は、第２クラッド層上に形成されている。第１オーミック電極は、コンタクト層上に形成されている。第２オーミック電極は、第１クラッド層の第２主表面上に形成されている。絶縁膜は、コンタクト層上に形成されている。
【００１４】
第１コンタクト電極は、絶縁膜上に形成されていて、第１オーミック電極と電気的に接続されている。貫通電極は、第１クラッド層、電流ブロック部、第２クラッド層及びコンタクト層を貫通する貫通孔内に形成されていて、第２オーミック電極と電気的に接続されている。第２コンタクト電極は、絶縁膜上に形成されていて、貫通電極と電気的に接続されている。第１コンタクト電極は、第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッドを有している。
【００１５】
また、この発明の半導体レーザの高周波特性測定方法は、以下の過程を備えている。
【００１６】
先ず、上述した半導体レーザを用意する。次に、接地−信号−接地構造又は信号―接地構造を持つ高周波プローブを用いて、半導体レーザの順方向に直流電圧を印加する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の半導体レーザ及びその高周波特性測定方法によれば、ウエハの同一面側に実装の際に用いる第１及び第２コンタクト電極が形成されていて、第１コンタクト電極は第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッドを有しているので、コプレーナ線路に対して、ワイヤボンディングを用いずに実装が可能となる。この結果、ワイヤに起因する寄生リアクタンスが発生しないので、半導体レーザの高速変調が期待できる。
【００１８】
また、チップ状態で、一般的な接地−信号−接地（ＧＳＧ）構造又は信号−接地（ＳＧ）構造を持つ高周波プローブを用いた高周波特性の測定が可能となるため、チップ状態での高精度な選別が可能となり、コストの削減につながる。
【００１９】
また、第１オーミック電極と第２オーミック電極をそれぞれ適切な材質で容易に形成できるので、オーミック抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】半導体レーザの構成例を説明するための斜視図である。
【図２】半導体レーザの構成例を説明するための切断端面図である。
【図３】半導体レーザの高周波特性測定方法について説明するための模式図である。
【図４】半導体レーザの製造方法を説明するための工程図（１）である。
【図５】半導体レーザの製造方法を説明するための工程図（２）である。
【図６】半導体レーザの製造方法を説明するための工程図（３）である。
【図７】半導体レーザの製造方法を説明するための工程図（４）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００２２】
（半導体レーザ）
図１及び図２は、この発明の半導体レーザの構成例を説明するための概略図である。図１は半導体レーザの斜視図であり、一部を切り欠いて示している。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、半導体レーザの切断端面を示す図である。図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ線、すなわち、半導体レーザの共振方向に沿って切った図である。また、図２（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線、すなわち、半導体レーザの共振方向に対して直交方向に沿って切った図である。
【００２３】
半導体レーザ１０は、第１クラッド層２０、活性層３０、電流ブロック部４０、第２クラッド層５０、コンタクト層６０、第１オーミック電極７０、第２オーミック電極７６、絶縁膜６４、第１コンタクト電極８０、貫通電極９０及び第２コンタクト電極８６を備えて構成される。
【００２４】
第１クラッド層（下部クラッド層とも称する。）２０は、第１主表面２０ａ側にメサ構造部２４を有している。下部クラッド層２０は、例えば、第１導電型（ここでは、ｎ型）のＩｎＰ基板で構成される。下部クラッド層２０は、厚みが１００μｍ程度である基底部２２と、基底部２２上に、高さ２μｍ程度のメサ構造部２４とを備えている。メサ構造部２４は、ｎ−ＩｎＰ基板の長手方向に延在して設けられている。
【００２５】
活性層３０は、メサ構造部２４上、すなわち、第１主表面２０ａ側の下部クラッド層２０上に形成されている。活性層３０は、厚みが０．１５〜０．２０μｍのＩｎＧａＡｓＰで形成されている。また、活性層３０の幅は、メサ構造部２４の幅と同一である。
【００２６】
電流ブロック部４０は、下部クラッド層２０の第１主表面２０ａ上の、活性層３０の両側に形成されている。電流ブロック部４０は、下部クラッド層２０上に順次に形成された、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４２及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層４４を備えて構成される。これらの電流ブロック層（電流狭窄層とも称する。）４２及び４４は、活性層３０にキャリアを閉じ込める役割を担っている。
【００２７】
第２クラッド層（上部クラッド層とも称する。）５０は、活性層３０及び電流ブロック部４０上に形成されている。上部クラッド層５０は、第２導電型（ここでは、ｐ型）のストライプクラッド層５２と、上部ｐ型クラッド層５４とを備えている。ストライプクラッド層５２は、活性層３０上に、活性層３０と同一の幅で形成されている。上部ｐ型クラッド層５４は、ストライプクラッド層５２と電流ブロック部４０上に形成されている。ストライプクラッド層５２及び上部ｐ型クラッド層５４、すなわち上部クラッド層５０は、例えばｐ−ＩｎＰで形成されている。
【００２８】
コンタクト層６０は、上部クラッド層５０上に形成されている。コンタクト層６０は、例えばｐ−ＩｎＧａＡｓで形成されている。
【００２９】
第１オーミック電極７０は、コンタクト層６０上に形成されている。第１オーミック電極７０は、例えば、ＡｕＺｎ／Ａｕを蒸着した後、合金化することで形成されている。
【００３０】
第２オーミック電極７６は、下部クラッド層２０の第２主表面２０ｂ上に形成されている。ここで、第２主表面２０ｂは、第１主表面２０ａの反対側の主表面をいう。第２オーミック電極７６は、例えば、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕを蒸着した後、合金化することで形成されている。
【００３１】
絶縁膜６４は、コンタクト層６０上に形成されている。絶縁膜６４は、任意好適な材質で形成すれば良く、例えば、シリコン酸化膜とすることができる。
【００３２】
第１コンタクト電極８０は、絶縁膜６４及び第１オーミック電極７０上に形成されていて、第１オーミック電極７０と電気的に接続されている。第１コンタクト電極８０は、例えば、Ｔｉ／Ａｕで形成されている。
【００３３】
この実施形態の半導体レーザ１０には、下部クラッド層２０、電流ブロック部４０、上部クラッド層５０及びコンタクト層６０を貫通する貫通孔が設けられている。貫通電極９０は、貫通孔内に形成されている。貫通孔の内壁面９５ａ上にはシリコン酸化膜などの絶縁膜９２が形成されている。貫通電極９０は、絶縁膜９２上に、貫通孔を埋め込む様に銅（Ｃｕ）で形成されている。
【００３４】
第２コンタクト電極８６は、コンタクト層６０上に設けられた絶縁膜６４上と、貫通電極９０上に形成されていて、貫通電極９０と電気的に接続されている。すなわち、第１コンタクト電極８０及び第２コンタクト電極８６が、半導体レーザ１０の同一面側に設けられている。また、第１コンタクト電極８０は、第２コンタクト電極８６を挟む位置に、電極パッド８４を有している。
【００３５】
これら第１コンタクト電極８０及び第２コンタクト電極８６を介して、第１オーミック電極７０及び第２オーミック電極７６に所望の電圧が印加される。
【００３６】
この発明の半導体レーザによれば、半導体レーザ１０の同一面側に実装の際に用いる第１及び第２コンタクト電極８０及び８６が形成されていて、第１コンタクト電極８０は、第２コンタクト電極８６を挟む位置に、電極パッド８４を有している。このため、コプレーナ線路に対して、ワイヤボンディングを用いずに実装が可能となる。この結果、ワイヤに起因する寄生リアクタンスが発生しないので、半導体レーザの高速変調が期待できる。また、チップ状態で高周波特性の測定が可能となるため、チップ状態での高精度な選別が可能となり、コストの削減につながる。
【００３７】
また、この半導体レーザの実施形態によれば、第１オーミック電極７０がＡｕＺｎ／Ａｕで構成され、第２オーミック電極７６がＡｕＧｅＮｉ／Ａｕで構成されている。このように、第１オーミック電極７０と第２オーミック電極７６をそれぞれ適切な材質で容易に形成できるので、オーミック抵抗を低減することができる。
【００３８】
（半導体レーザの高周波特性測定方法）
図３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、半導体レーザの高周波特性測定方法について説明する。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、半導体レーザの高周波特性測定方法について説明するための模式図である。図３（Ａ）は、半導体レーザの平面図である。図３（Ｂ）は、高周波プローブの平面図である。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）中、構成要素にハッチングを施してあるが、このハッチングは断面を表示するのではなく、各構成要素の領域を強調して示してあるに過ぎない。
【００３９】
この発明の半導体レーザの高周波特性測定方法は、以下の過程を備える。
【００４０】
先ず、図１及び図２を参照して説明した半導体レーザ１０を用意する。この半導体レーザ１０は、絶縁膜６４上に、第１コンタクト電極８０及び第２コンタクト電極８６を有している。すなわち、第１コンタクト電極８０及び第２コンタクト電極８６が同一面側に設けられている。また、第１コンタクト電極８０は、第２コンタクト電極８６を挟む位置に電極パッド８４を有している。
【００４１】
次に、ｐ−ＩｎＰからｎ−ＩｎＰに向かう方向、すなわち、半導体レーザの順方向に直流電圧を印加する。この場合、接地−信号−接地（ＧＳＧ）構造又は信号―接地（ＳＧ）構造を持つ高周波プローブ１００を用いての、高周波コンタクトが可能になる。この高周波プローブ１００を用いて、ｐ−ＩｎＰ側の電極である第１コンタクト電極８０から、ｎ−ＩｎＰ側の電極である第２コンタクト電極８６に向かう方向、すなわち順方向に電流が流れるように、直流電圧を印加する。
【００４２】
この高周波特性測定方法によれば、チップ状態で高周波特性の測定を行うため、チップ状態での高精度な選別が可能になる。また、直流電圧の印加の際に、一般的な高周波プローブを用いることが可能になる。さらに、表面からプローブを接触させるので、裏面光の採光を可能にし、裏面光に対する特性評価を可能にする。
【００４３】
（半導体レーザの製造方法）
図４〜図７を参照して、半導体レーザの製造方法について説明する。図４（Ａ）〜（Ｃ）、図５（Ａ）及び（Ｂ）、図６（Ａ）及び（Ｂ）並びに図７（Ａ）及び（Ｂ）は、半導体レーザの製造方法を説明するための工程図であって、各工程で得られた構造体の主要部の切断端面図で示している。これら各図は、図２（Ｂ）に対応する面での切断端面図である。
【００４４】
先ず、第１導電型基板２５として、例えば、３５０μｍ厚のｎ−ＩｎＰ基板を用意する。次に、第１導電型基板２５の第１主表面２５ａ上に、前駆活性層３５及び前駆ストライプクラッド層５５を順次に形成する。前駆活性層３５は、例えば、厚みが０．１５〜０．２０μｍのＩｎＧａＡｓＰ層として形成される。また、前駆ストライプクラッド層５５は、例えば、厚みが０．２０μｍのｐ−ＩｎＰで形成される。これら、前駆活性層３５及び前駆ストライプクラッド層５５は、従来周知の有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いた、エピタキシャル成長により形成される（図４（Ａ））。
【００４５】
次に、前駆ストライプクラッド層５５及び前駆活性層３５をパターニングすることにより、それぞれストライプクラッド層５２及び活性層３０を形成する。このとき、第１導電型基板２５のメサエッチングを合わせて行い、基底部２３上にメサ構造部２４を有するメサ基板２６を形成する。以下の説明では、前駆ストライプクラッド層５５及び前駆活性層３５をパターニングする工程も含めてメサエッチングと称する。
【００４６】
この工程では、先ず、前駆ストライプクラッド層５５の表面上に、従来周知のＣＶＤ法により、シリコン酸化膜を３００ｎｍ程度の厚みで形成する。次に、従来周知のフォトリソグラフィ法を用いてシリコン酸化膜上に、レジストパターン（図示を省略する。）を形成する。レジストパターンの幅は、設計に応じて定められるが、例えば、２．０μｍとされる。次に、シリコン酸化膜に対して、レジストパターンをマスクとして、例えばＣＦ４ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライエッチングを行い、シリコン酸化膜マスク５８を形成する。その後、シリコン酸化膜マスク５８の形成に用いたレジストパターンをアッシング等の任意好適な方法で除去した後、シリコン酸化膜マスク５８を用いてメサエッチングを行う（図４（Ｂ））。
【００４７】
このメサエッチングは、Ｃｌ２ガスを用いたＲＩＥと、ＨＢｒ／ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏの混合液を用いたウェットエッチングとで行われる。なお、ウェットエッチングに用いる混合液の容積混合比は、例えば、ＨＢｒ：ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１５：７５：３：２００である。このＲＩＥにより、メサエッチングの深さが制御される。また、ウェットエッチングにより、メサ構造部２４、活性層３０及びストライプクラッド層５２をシリコン酸化膜マスク５８に対してオーバーエッチングすることができ、メサ構造部２４、活性層３０及びストライプクラッド層５２の幅が制御される。
【００４８】
メサエッチングを行った後、第１主表面２６ａ側のメサ基板２６の基底部２３上であって、ストライプクラッド層５２、活性層３０及びメサ構造部２４の両側に電流ブロック部４０を形成する。電流ブロック部４０は、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４２及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層４４とで構成される。ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４２及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層４４は、ＭＯＣＶＤ法によるエピタキシャル成長で形成される（図４（Ｃ））。
【００４９】
次に、シリコン酸化膜マスク５８を、フッ酸（ＨＦ）を用いたウェットエッチングにより除去した後、ストライプクラッド層５２及び電流ブロック部４０上に、上部ｐ型クラッド層５４を形成する。上部ｐ型クラッド層５４は、例えば、ＭＯＣＶＤ法によりｐ−ＩｎＰを３．５μｍ程度の厚みでエピタキシャル成長させることで形成される。ストライプクラッド層５２と上部ｐ型クラッド層５４とにより、上部クラッド層５０が構成される。
【００５０】
次に、上部クラッド層５０上に、コンタクト層６０を形成する。コンタクト層６０は、ＭＯＣＶＤ法によりｐ−ＩｎＧａＡｓを０．２μｍ程度の厚みでエピタキシャル成長させることで形成される（図５（Ａ））。
【００５１】
次に、コンタクト層６０の表面上に、フォトリソグラフィ法により貫通電極用レジストパターン（図示を省略する。）を形成する。貫通電極用レジストパターンは、コンタクト層６０の表面上に任意好適なフォトレジストにより形成される。貫通電極用レジストパターンには、貫通電極を形成する領域に直径５０μｍ程度の円形状の開口が設けられている。なお、貫通電極は、電流ブロック部４０が形成された領域に形成される。
【００５２】
次に、この貫通電極用レジストパターンを用いたＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ ＲＩＥ）法を用いて、メサ基板２６、電流ブロック部４０、上部クラッド層５０及びコンタクト層６０に、例えば深さ１１０μｍの開口９５を形成する（図５（Ｂ））。
【００５３】
次に、貫通電極用レジストパターンを除去した後、開口の９５の底面９５ｂ及び内壁面９５ａ上に、絶縁膜９２を形成する。絶縁膜９２は、例えばＣＶＤ法によりシリコン酸化膜として形成される。このとき、コンタクト層６０上にも絶縁膜６４が形成される（図６（Ａ））。
【００５４】
次に、スパッタ法により銅（Ｃｕ）膜を形成した後、メッキ法により開口９５内にＣｕを充填させて、開口９５内を埋め込む。その後、コンタクト層６０の上側に形成されたＣｕ膜をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により除去し、貫通電極９０を形成する（図６（Ｂ））。
【００５５】
次に、絶縁膜６４上にオーミック電極用レジストパターン（図示を省略する。）を形成する。このオーミック電極用レジストパターンには、活性層３０の上側の領域に、幅１．０μｍのストライプ状の開口が形成されている。次に、このオーミック電極用レジストパターンをマスクとしてＨＦを用いたウェットエッチングを行って絶縁膜６４の一部の領域部分を除去して、コンタクト層６０の、活性層３０の上側の領域部分を露出させる。次に、露出したコンタクト層６０上にＡｕＺｎ／Ａｕを蒸着する。その後、リフトオフにより余分なＡｕＺｎ／Ａｕを除去した後、熱処理を行い合金化して第１オーミック電極７０を形成する。さらに、スパッタ法によりＴｉ／Ａｕ膜を形成した後、任意好適なフォトリソグラフィ及びエッチングによるパターニングを行って、第１オーミック電極７０上に、第１コンタクト電極８０を形成するとともに、貫通電極９０上に第２コンタクト電極８６を形成する（図７（Ａ））。
【００５６】
次に、メサ基板２６に対して第２主表面２６ｂ側から薄層化処理を行うことにより、第１クラッド層２０を形成して、貫通電極９０を露出させる。
【００５７】
この工程では、例えば、サファイア基板のような支持基板に、上述した図７（Ａ）までの工程で形成された構造体を固定して、裏面研磨を行う。この構造体の固定は、ワックスなど任意好適な接着剤を用いて行われる。裏面研磨はいわゆる機械研磨とすることができ、メサ基板２６を１００μｍ程度の厚みに薄層化して、第１クラッド層２０とする（図７（Ｂ））。
【００５８】
次に、第１クラッド層２０の裏面側である第２主表面２０ｂ上に、第２オーミック電極７６を形成する。
【００５９】
この工程では、先ず、第１クラッド層２０の第２の主表面２０ｂ上に、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕを蒸着した後、所望の形状にパターニングを行う。その後、熱処理を行い合金化して、第２オーミック電極７６を形成する。この第２オーミック電極７６は、活性層３０が形成されている領域から、貫通電極９０が形成された領域に渡って形成され、貫通電極９０と電気的に接続される（図２（Ｂ）参照）。
【００６０】
このようにして、図１及び図２を参照して説明した半導体レーザを製造することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 半導体レーザ
２０ 第１クラッド層（下部クラッド層）
２２、２３ 基底部
２４ メサ構造部
２５ 第１導電型基板
２６ メサ基板
３０ 活性層
３５ 前駆活性層
４０ 電流ブロック部
４２ ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層
４４ ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層
５０ 第２クラッド層（上部クラッド層）
５２ ストライプクラッド層
５４ 上部ｐ型クラッド層
５５ 前駆ストライプクラッド層
５８ シリコン酸化膜マスク
６０ コンタクト層
６４、９２ 絶縁膜
７０ 第１オーミック電極
７６ 第２オーミック電極
８０ 第１コンタクト電極
８４ 電極パッド
８６ 第２コンタクト電極
９０ 貫通電極
１００ 高周波プローブ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体レーザ、特にコンタクト電極を同一面側に設ける半導体レーザと、その高周波特性測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザは、例えば、ｎ型基板の第１主表面側に、下部クラッド層、活性層、ｐ型の上部クラッド層及びコンタクト層を順に備えて構成される。また、ｎ型基板の第２主表面上と、コンタクト層上とに、それぞれオーミック電極が形成され、さらに、オーミック電極上に、コンタクト電極が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
半導体レーザをキャリアに搭載する場合、上述したチップの両面にコンタクト電極が形成されている構成では、一方のコンタクト電極に対して、ワイヤボンディングが必要になる。ここで、ワイヤボンディングを用いると、チップの小型化が困難となる。また、ワイヤによる寄生リアクタンスの影響が大きくなり、高速変調できないという問題がある。
【０００４】
また、両面のコンタクト電極間にチップの厚み分の段差があるため、高周波でのインピーダンス整合が困難であり、その結果、チップ状態で高周波特性が正確に測定できないという問題がある。
【０００５】
なお、チップ状態での高周波特性の測定を行うための技術として、導体プレートを用いて高さを調整する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
これに対し、オーミック電極として半導体レーザのｐ電極及びｎ電極をチップの同一面側に設ける技術がある（例えば、特許文献３参照）。ｐ電極及びｎ電極を同一面側に設けることにより、半導体レーザをコプレーナ線路に実装する際に、ワイヤボンディングが不要になる。このため、チップの小型化が容易になるとともに、ワイヤによる寄生リアクタンスが発生しないため、半導体レーザの高速変調も可能になる。また、特許文献２に開示されているような導体プレートを用いることなく、チップ状態で高周波特性の測定が可能になるので、チップ状態での高精度な選別が可能となり、コストの削減につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２４６６６７号公報
【特許文献２】特開２００８−１７７６０２号公報
【特許文献３】特開平７−１９３３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献３に開示されている、電極をチップの同一面側に設ける半導体レーザでは、ｐ型用のオーミック電極と、ｎ型用のオーミック電極とが同一材料になってしまう場合がある。
【０００９】
この場合、ｐ型とｎ型の両者に対して最適な特性を示す材料の選択ができないため、オーミック抵抗が高くなってしまう。
【００１０】
一方、ｐ型とｎ型のオーミック電極を異なる材料で形成する場合、それぞれに対してフォトリソグラフィ工程が必要になるなど、製造工程が複雑になってしまう。
【００１１】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、チップの裏面側のオーミック電極と表面側の電極とを電気的に接続する貫通電極を設けることにより、実装の際にワイヤボンディングが不要で、オーミック抵抗が低く、さらに、チップ状態で高周波特性の測定が可能な半導体レーザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するために、この発明の半導体レーザは、第１クラッド層、活性層、電流ブロック部、第２クラッド層、コンタクト層、第１オーミック電極、第２オーミック電極、絶縁膜、第１コンタクト電極、貫通電極及び第２コンタクト電極を備えて構成される。
【００１３】
第１クラッド層は、第１主表面側にメサ構造部を有している。活性層は、メサ構造部上に形成されている。電流ブロック部は、第１クラッド層の第１主表面上の、活性層の両側に形成されている。第２クラッド層は、活性層及び電流ブロック部上に形成されている。コンタクト層は、第２クラッド層上に形成されている。第１オーミック電極は、コンタクト層上に形成されている。第２オーミック電極は、第１クラッド層の第２主表面上に形成されている。絶縁膜は、コンタクト層上に形成されている。
【００１４】
第１コンタクト電極は、絶縁膜上に形成されていて、第１オーミック電極と電気的に接続されている。貫通電極は、第１クラッド層、電流ブロック部、第２クラッド層及びコンタクト層を貫通する貫通孔内に形成されていて、第２オーミック電極と電気的に接続されている。第２コンタクト電極は、絶縁膜上に形成されていて、貫通電極と電気的に接続されている。第１コンタクト電極は、第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッドを有している。
【００１５】
また、この発明の半導体レーザの高周波特性測定方法は、以下の過程を備えている。
【００１６】
先ず、上述した半導体レーザを用意する。次に、接地−信号−接地構造又は信号―接地構造を持つ高周波プローブを用いて、半導体レーザの順方向に直流電圧を印加する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の半導体レーザ及びその高周波特性測定方法によれば、ウエハの同一面側に実装の際に用いる第１及び第２コンタクト電極が形成されていて、第１コンタクト電極は第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッドを有しているので、コプレーナ線路に対して、ワイヤボンディングを用いずに実装が可能となる。この結果、ワイヤに起因する寄生リアクタンスが発生しないので、半導体レーザの高速変調が期待できる。
【００１８】
また、チップ状態で、一般的な接地−信号−接地（ＧＳＧ）構造又は信号−接地（ＳＧ）構造を持つ高周波プローブを用いた高周波特性の測定が可能となるため、チップ状態での高精度な選別が可能となり、コストの削減につながる。
【００１９】
また、第１オーミック電極と第２オーミック電極をそれぞれ適切な材質で容易に形成できるので、オーミック抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】半導体レーザの構成例を説明するための斜視図である。
【図２】半導体レーザの構成例を説明するための切断端面図である。
【図３】半導体レーザの高周波特性測定方法について説明するための模式図である。
【図４】半導体レーザの製造方法を説明するための工程図（１）である。
【図５】半導体レーザの製造方法を説明するための工程図（２）である。
【図６】半導体レーザの製造方法を説明するための工程図（３）である。
【図７】半導体レーザの製造方法を説明するための工程図（４）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００２２】
（半導体レーザ）
図１及び図２は、この発明の半導体レーザの構成例を説明するための概略図である。図１は半導体レーザの斜視図であり、一部を切り欠いて示している。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、半導体レーザの切断端面を示す図である。図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ線、すなわち、半導体レーザの共振方向に沿って切った図である。また、図２（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線、すなわち、半導体レーザの共振方向に対して直交方向に沿って切った図である。
【００２３】
半導体レーザ１０は、第１クラッド層２０、活性層３０、電流ブロック部４０、第２クラッド層５０、コンタクト層６０、第１オーミック電極７０、第２オーミック電極７６、絶縁膜６４、第１コンタクト電極８０、貫通電極９０及び第２コンタクト電極８６を備えて構成される。
【００２４】
第１クラッド層（下部クラッド層とも称する。）２０は、第１主表面２０ａ側にメサ構造部２４を有している。下部クラッド層２０は、例えば、第１導電型（ここでは、ｎ型）のＩｎＰ基板で構成される。下部クラッド層２０は、厚みが１００μｍ程度である基底部２２と、基底部２２上に、高さ２μｍ程度のメサ構造部２４とを備えている。メサ構造部２４は、ｎ−ＩｎＰ基板の長手方向に延在して設けられている。
【００２５】
活性層３０は、メサ構造部２４上、すなわち、第１主表面２０ａ側の下部クラッド層２０上に形成されている。活性層３０は、厚みが０．１５〜０．２０μｍのＩｎＧａＡｓＰで形成されている。また、活性層３０の幅は、メサ構造部２４の幅と同一である。
【００２６】
電流ブロック部４０は、下部クラッド層２０の第１主表面２０ａ上の、活性層３０の両側に形成されている。電流ブロック部４０は、下部クラッド層２０上に順次に形成された、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４２及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層４４を備えて構成される。これらの電流ブロック層（電流狭窄層とも称する。）４２及び４４は、活性層３０にキャリアを閉じ込める役割を担っている。
【００２７】
第２クラッド層（上部クラッド層とも称する。）５０は、活性層３０及び電流ブロック部４０上に形成されている。上部クラッド層５０は、第２導電型（ここでは、ｐ型）のストライプクラッド層５２と、上部ｐ型クラッド層５４とを備えている。ストライプクラッド層５２は、活性層３０上に、活性層３０と同一の幅で形成されている。上部ｐ型クラッド層５４は、ストライプクラッド層５２と電流ブロック部４０上に形成されている。ストライプクラッド層５２及び上部ｐ型クラッド層５４、すなわち上部クラッド層５０は、例えばｐ−ＩｎＰで形成されている。
【００２８】
コンタクト層６０は、上部クラッド層５０上に形成されている。コンタクト層６０は、例えばｐ−ＩｎＧａＡｓで形成されている。
【００２９】
第１オーミック電極７０は、コンタクト層６０上に形成されている。第１オーミック電極７０は、例えば、ＡｕＺｎ／Ａｕを蒸着した後、合金化することで形成されている。
【００３０】
第２オーミック電極７６は、下部クラッド層２０の第２主表面２０ｂ上に形成されている。ここで、第２主表面２０ｂは、第１主表面２０ａの反対側の主表面をいう。第２オーミック電極７６は、例えば、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕを蒸着した後、合金化することで形成されている。
【００３１】
絶縁膜６４は、コンタクト層６０上に形成されている。絶縁膜６４は、任意好適な材質で形成すれば良く、例えば、シリコン酸化膜とすることができる。
【００３２】
第１コンタクト電極８０は、絶縁膜６４及び第１オーミック電極７０上に形成されていて、第１オーミック電極７０と電気的に接続されている。第１コンタクト電極８０は、例えば、Ｔｉ／Ａｕで形成されている。
【００３３】
この実施形態の半導体レーザ１０には、下部クラッド層２０、電流ブロック部４０、上部クラッド層５０及びコンタクト層６０を貫通する貫通孔が設けられている。貫通電極９０は、貫通孔内に形成されている。貫通孔の内壁面９５ａ上にはシリコン酸化膜などの絶縁膜９２が形成されている。貫通電極９０は、絶縁膜９２上に、貫通孔を埋め込む様に銅（Ｃｕ）で形成されている。
【００３４】
第２コンタクト電極８６は、コンタクト層６０上に設けられた絶縁膜６４上と、貫通電極９０上に形成されていて、貫通電極９０と電気的に接続されている。すなわち、第１コンタクト電極８０及び第２コンタクト電極８６が、半導体レーザ１０の同一面側に設けられている。また、第１コンタクト電極８０は、第２コンタクト電極８６を挟む位置に、電極パッド８４を有している。
【００３５】
これら第１コンタクト電極８０及び第２コンタクト電極８６を介して、第１オーミック電極７０及び第２オーミック電極７６に所望の電圧が印加される。
【００３６】
この発明の半導体レーザによれば、半導体レーザ１０の同一面側に実装の際に用いる第１及び第２コンタクト電極８０及び８６が形成されていて、第１コンタクト電極８０は、第２コンタクト電極８６を挟む位置に、電極パッド８４を有している。このため、コプレーナ線路に対して、ワイヤボンディングを用いずに実装が可能となる。この結果、ワイヤに起因する寄生リアクタンスが発生しないので、半導体レーザの高速変調が期待できる。また、チップ状態で高周波特性の測定が可能となるため、チップ状態での高精度な選別が可能となり、コストの削減につながる。
【００３７】
また、この半導体レーザの実施形態によれば、第１オーミック電極７０がＡｕＺｎ／Ａｕで構成され、第２オーミック電極７６がＡｕＧｅＮｉ／Ａｕで構成されている。このように、第１オーミック電極７０と第２オーミック電極７６をそれぞれ適切な材質で容易に形成できるので、オーミック抵抗を低減することができる。
【００３８】
（半導体レーザの高周波特性測定方法）
図３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、半導体レーザの高周波特性測定方法について説明する。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、半導体レーザの高周波特性測定方法について説明するための模式図である。図３（Ａ）は、半導体レーザの平面図である。図３（Ｂ）は、高周波プローブの平面図である。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）中、構成要素にハッチングを施してあるが、このハッチングは断面を表示するのではなく、各構成要素の領域を強調して示してあるに過ぎない。
【００３９】
この発明の半導体レーザの高周波特性測定方法は、以下の過程を備える。
【００４０】
先ず、図１及び図２を参照して説明した半導体レーザ１０を用意する。この半導体レーザ１０は、絶縁膜６４上に、第１コンタクト電極８０及び第２コンタクト電極８６を有している。すなわち、第１コンタクト電極８０及び第２コンタクト電極８６が同一面側に設けられている。また、第１コンタクト電極８０は、第２コンタクト電極８６を挟む位置に電極パッド８４を有している。
【００４１】
次に、ｐ−ＩｎＰからｎ−ＩｎＰに向かう方向、すなわち、半導体レーザの順方向に直流電圧を印加する。この場合、接地−信号−接地（ＧＳＧ）構造又は信号―接地（ＳＧ）構造を持つ高周波プローブ１００を用いての、高周波コンタクトが可能になる。この高周波プローブ１００を用いて、ｐ−ＩｎＰ側の電極である第１コンタクト電極８０から、ｎ−ＩｎＰ側の電極である第２コンタクト電極８６に向かう方向、すなわち順方向に電流が流れるように、直流電圧を印加する。
【００４２】
この高周波特性測定方法によれば、チップ状態で高周波特性の測定を行うため、チップ状態での高精度な選別が可能になる。また、直流電圧の印加の際に、一般的な高周波プローブを用いることが可能になる。さらに、表面からプローブを接触させるので、裏面光の採光を可能にし、裏面光に対する特性評価を可能にする。
【００４３】
（半導体レーザの製造方法）
図４〜図７を参照して、半導体レーザの製造方法について説明する。図４（Ａ）〜（Ｃ）、図５（Ａ）及び（Ｂ）、図６（Ａ）及び（Ｂ）並びに図７（Ａ）及び（Ｂ）は、半導体レーザの製造方法を説明するための工程図であって、各工程で得られた構造体の主要部の切断端面図で示している。これら各図は、図２（Ｂ）に対応する面での切断端面図である。
【００４４】
先ず、第１導電型基板２５として、例えば、３５０μｍ厚のｎ−ＩｎＰ基板を用意する。次に、第１導電型基板２５の第１主表面２５ａ上に、前駆活性層３５及び前駆ストライプクラッド層５５を順次に形成する。前駆活性層３５は、例えば、厚みが０．１５〜０．２０μｍのＩｎＧａＡｓＰ層として形成される。また、前駆ストライプクラッド層５５は、例えば、厚みが０．２０μｍのｐ−ＩｎＰで形成される。これら、前駆活性層３５及び前駆ストライプクラッド層５５は、従来周知の有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いた、エピタキシャル成長により形成される（図４（Ａ））。
【００４５】
次に、前駆ストライプクラッド層５５及び前駆活性層３５をパターニングすることにより、それぞれストライプクラッド層５２及び活性層３０を形成する。このとき、第１導電型基板２５のメサエッチングを合わせて行い、基底部２３上にメサ構造部２４を有するメサ基板２６を形成する。以下の説明では、前駆ストライプクラッド層５５及び前駆活性層３５をパターニングする工程も含めてメサエッチングと称する。
【００４６】
この工程では、先ず、前駆ストライプクラッド層５５の表面上に、従来周知のＣＶＤ法により、シリコン酸化膜を３００ｎｍ程度の厚みで形成する。次に、従来周知のフォトリソグラフィ法を用いてシリコン酸化膜上に、レジストパターン（図示を省略する。）を形成する。レジストパターンの幅は、設計に応じて定められるが、例えば、２．０μｍとされる。次に、シリコン酸化膜に対して、レジストパターンをマスクとして、例えばＣＦ４ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライエッチングを行い、シリコン酸化膜マスク５８を形成する。その後、シリコン酸化膜マスク５８の形成に用いたレジストパターンをアッシング等の任意好適な方法で除去した後、シリコン酸化膜マスク５８を用いてメサエッチングを行う（図４（Ｂ））。
【００４７】
このメサエッチングは、Ｃｌ２ガスを用いたＲＩＥと、ＨＢｒ／ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏの混合液を用いたウェットエッチングとで行われる。なお、ウェットエッチングに用いる混合液の容積混合比は、例えば、ＨＢｒ：ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１５：７５：３：２００である。このＲＩＥにより、メサエッチングの深さが制御される。また、ウェットエッチングにより、メサ構造部２４、活性層３０及びストライプクラッド層５２をシリコン酸化膜マスク５８に対してオーバーエッチングすることができ、メサ構造部２４、活性層３０及びストライプクラッド層５２の幅が制御される。
【００４８】
メサエッチングを行った後、第１主表面２６ａ側のメサ基板２６の基底部２３上であって、ストライプクラッド層５２、活性層３０及びメサ構造部２４の両側に電流ブロック部４０を形成する。電流ブロック部４０は、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４２及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層４４とで構成される。ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４２及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層４４は、ＭＯＣＶＤ法によるエピタキシャル成長で形成される（図４（Ｃ））。
【００４９】
次に、シリコン酸化膜マスク５８を、フッ酸（ＨＦ）を用いたウェットエッチングにより除去した後、ストライプクラッド層５２及び電流ブロック部４０上に、上部ｐ型クラッド層５４を形成する。上部ｐ型クラッド層５４は、例えば、ＭＯＣＶＤ法によりｐ−ＩｎＰを３．５μｍ程度の厚みでエピタキシャル成長させることで形成される。ストライプクラッド層５２と上部ｐ型クラッド層５４とにより、上部クラッド層５０が構成される。
【００５０】
次に、上部クラッド層５０上に、コンタクト層６０を形成する。コンタクト層６０は、ＭＯＣＶＤ法によりｐ−ＩｎＧａＡｓを０．２μｍ程度の厚みでエピタキシャル成長させることで形成される（図５（Ａ））。
【００５１】
次に、コンタクト層６０の表面上に、フォトリソグラフィ法により貫通電極用レジストパターン（図示を省略する。）を形成する。貫通電極用レジストパターンは、コンタクト層６０の表面上に任意好適なフォトレジストにより形成される。貫通電極用レジストパターンには、貫通電極を形成する領域に直径５０μｍ程度の円形状の開口が設けられている。なお、貫通電極は、電流ブロック部４０が形成された領域に形成される。
【００５２】
次に、この貫通電極用レジストパターンを用いたＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ ＲＩＥ）法を用いて、メサ基板２６、電流ブロック部４０、上部クラッド層５０及びコンタクト層６０に、例えば深さ１１０μｍの開口９５を形成する（図５（Ｂ））。
【００５３】
次に、貫通電極用レジストパターンを除去した後、開口の９５の底面９５ｂ及び内壁面９５ａ上に、絶縁膜９２を形成する。絶縁膜９２は、例えばＣＶＤ法によりシリコン酸化膜として形成される。このとき、コンタクト層６０上にも絶縁膜６４が形成される（図６（Ａ））。
【００５４】
次に、スパッタ法により銅（Ｃｕ）膜を形成した後、メッキ法により開口９５内にＣｕを充填させて、開口９５内を埋め込む。その後、コンタクト層６０の上側に形成されたＣｕ膜をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により除去し、貫通電極９０を形成する（図６（Ｂ））。
【００５５】
次に、絶縁膜６４上にオーミック電極用レジストパターン（図示を省略する。）を形成する。このオーミック電極用レジストパターンには、活性層３０の上側の領域に、幅１．０μｍのストライプ状の開口が形成されている。次に、このオーミック電極用レジストパターンをマスクとしてＨＦを用いたウェットエッチングを行って絶縁膜６４の一部の領域部分を除去して、コンタクト層６０の、活性層３０の上側の領域部分を露出させる。次に、露出したコンタクト層６０上にＡｕＺｎ／Ａｕを蒸着する。その後、リフトオフにより余分なＡｕＺｎ／Ａｕを除去した後、熱処理を行い合金化して第１オーミック電極７０を形成する。さらに、スパッタ法によりＴｉ／Ａｕ膜を形成した後、任意好適なフォトリソグラフィ及びエッチングによるパターニングを行って、第１オーミック電極７０上に、第１コンタクト電極８０を形成するとともに、貫通電極９０上に第２コンタクト電極８６を形成する（図７（Ａ））。
【００５６】
次に、メサ基板２６に対して第２主表面２６ｂ側から薄層化処理を行うことにより、第１クラッド層２０を形成して、貫通電極９０を露出させる。
【００５７】
この工程では、例えば、サファイア基板のような支持基板に、上述した図７（Ａ）までの工程で形成された構造体を固定して、裏面研磨を行う。この構造体の固定は、ワックスなど任意好適な接着剤を用いて行われる。裏面研磨はいわゆる機械研磨とすることができ、メサ基板２６を１００μｍ程度の厚みに薄層化して、第１クラッド層２０とする（図７（Ｂ））。
【００５８】
次に、第１クラッド層２０の裏面側である第２主表面２０ｂ上に、第２オーミック電極７６を形成する。
【００５９】
この工程では、先ず、第１クラッド層２０の第２の主表面２０ｂ上に、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕを蒸着した後、所望の形状にパターニングを行う。その後、熱処理を行い合金化して、第２オーミック電極７６を形成する。この第２オーミック電極７６は、活性層３０が形成されている領域から、貫通電極９０が形成された領域に渡って形成され、貫通電極９０と電気的に接続される（図２（Ｂ）参照）。
【００６０】
このようにして、図１及び図２を参照して説明した半導体レーザを製造することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 半導体レーザ
２０ 第１クラッド層（下部クラッド層）
２２、２３ 基底部
２４ メサ構造部
２５ 第１導電型基板
２６ メサ基板
３０ 活性層
３５ 前駆活性層
４０ 電流ブロック部
４２ ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層
４４ ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層
５０ 第２クラッド層（上部クラッド層）
５２ ストライプクラッド層
５４ 上部ｐ型クラッド層
５５ 前駆ストライプクラッド層
５８ シリコン酸化膜マスク
６０ コンタクト層
６４、９２ 絶縁膜
７０ 第１オーミック電極
７６ 第２オーミック電極
８０ 第１コンタクト電極
８４ 電極パッド
８６ 第２コンタクト電極
９０ 貫通電極
１００ 高周波プローブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主表面側にメサ構造部を有する第１クラッド層と、
前記メサ構造部上に形成された活性層と、
前記第１クラッド層の前記第１主表面上の、前記活性層の両側に形成された電流ブロック部と、
前記活性層及び前記電流ブロック部上に形成された第２クラッド層と、
前記第２クラッド層上に形成されたコンタクト層と、
前記コンタクト層上に形成された第１オーミック電極と、
前記第１クラッド層の第２主表面上に形成された第２オーミック電極と、
前記コンタクト層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成され、前記第１オーミック電極と電気的に接続される第１コンタクト電極と、
前記第１クラッド層、前記電流ブロック部、前記第２クラッド層及び前記コンタクト層を貫通する貫通孔内に形成され、前記第２オーミック電極と電気的に接続された貫通電極と、
前記絶縁膜上に形成され、前記貫通電極と電気的に接続される第２コンタクト電極と
を備え、
前記第１コンタクト電極は、前記第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッドを有する
ことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
前記第１オーミック電極と前記第２オーミック電極の材質が異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
第１主表面側にメサ構造部を有する第１クラッド層と、
前記メサ構造部上に形成された活性層と、
前記第１クラッド層の前記第１主表面上の、前記活性層の両側に形成された電流ブロック部と、
前記活性層及び前記電流ブロック部上に形成された第２クラッド層と、
前記第２クラッド層上に形成されたコンタクト層と、
前記コンタクト層上に形成された第１オーミック電極と、
前記第１クラッド層の第２主表面上に形成された第２オーミック電極と、
前記コンタクト層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成され、前記第１オーミック電極と電気的に接続される第１コンタクト電極と、
前記第１クラッド層、前記電流ブロック部、前記第２クラッド層及び前記コンタクト層を貫通する貫通孔内に形成され、前記第２オーミック電極と電気的に接続された貫通電極と、
前記絶縁膜上に形成され、前記貫通電極と電気的に接続される第２コンタクト電極と
を備える半導体レーザであって、前記第１コンタクト電極が、前記第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッドを有する当該半導体レーザを用意するステップ、及び
接地−信号−接地構造又は信号―接地構造を持つ高周波プローブを用いて、前記半導体レーザの順方向に直流電圧を印加するステップ
を備えることを特徴とする半導体レーザの高周波特性測定方法。
【請求項４】
前記半導体レーザとして、前記第１オーミック電極と前記第２オーミック電極の材質が異なるものを用意する
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザの高周波特性測定方法。
【請求項１】
第１主表面側にメサ構造部を有する第１クラッド層と、
前記メサ構造部上に形成された活性層と、
前記第１クラッド層の前記第１主表面上の、前記活性層の両側に形成された電流ブロック部と、
前記活性層及び前記電流ブロック部上に形成された第２クラッド層と、
前記第２クラッド層上に形成されたコンタクト層と、
前記コンタクト層上に形成された第１オーミック電極と、
前記第１クラッド層の第２主表面上に形成された第２オーミック電極と、
前記コンタクト層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成され、前記第１オーミック電極と電気的に接続される第１コンタクト電極と、
前記第１クラッド層、前記電流ブロック部、前記第２クラッド層及び前記コンタクト層を貫通する貫通孔内に形成され、前記第２オーミック電極と電気的に接続された貫通電極と、
前記絶縁膜上に形成され、前記貫通電極と電気的に接続される第２コンタクト電極と
を備え、
前記第１コンタクト電極は、前記第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッドを有する
ことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
前記第１オーミック電極と前記第２オーミック電極の材質が異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
第１主表面側にメサ構造部を有する第１クラッド層と、
前記メサ構造部上に形成された活性層と、
前記第１クラッド層の前記第１主表面上の、前記活性層の両側に形成された電流ブロック部と、
前記活性層及び前記電流ブロック部上に形成された第２クラッド層と、
前記第２クラッド層上に形成されたコンタクト層と、
前記コンタクト層上に形成された第１オーミック電極と、
前記第１クラッド層の第２主表面上に形成された第２オーミック電極と、
前記コンタクト層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成され、前記第１オーミック電極と電気的に接続される第１コンタクト電極と、
前記第１クラッド層、前記電流ブロック部、前記第２クラッド層及び前記コンタクト層を貫通する貫通孔内に形成され、前記第２オーミック電極と電気的に接続された貫通電極と、
前記絶縁膜上に形成され、前記貫通電極と電気的に接続される第２コンタクト電極と
を備える半導体レーザであって、前記第１コンタクト電極が、前記第２コンタクト電極を挟む位置に電極パッドを有する当該半導体レーザを用意するステップ、及び
接地−信号−接地構造又は信号―接地構造を持つ高周波プローブを用いて、前記半導体レーザの順方向に直流電圧を印加するステップ
を備えることを特徴とする半導体レーザの高周波特性測定方法。
【請求項４】
前記半導体レーザとして、前記第１オーミック電極と前記第２オーミック電極の材質が異なるものを用意する
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザの高周波特性測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−７７２２１（Ｐ２０１１−７７２２１Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２５８４２（Ｐ２００９−２２５８４２）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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