專利名稱：半導體光學器件的制造方法、半導體光學激光元件的制造方法以及半導體光學器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包括半導體層的半導體光學器件的制造方法、半導體光學激光元件的制造方法以及半導體光學器件。
背景技術：
半導體光學器件中包括:發(fā)光器件和光接收器件等這樣的進行電-光轉換/光-電轉換的光學器件，以及光導波路、光學開關、隔離器和光子晶體等這樣的進行光信號的傳送等的光學器件。這樣的光學器件具有以半導體層疊結構為主的構成，并且有時候在其制造工藝中包含用于改變半導體層疊結構中規(guī)定的半導體層的物理屬性的熱處理工序。例如，在GaAs系半導體激光中，光射出端面由于強的光密度的緣故而變差，有時會引起被稱為COD (Catastrophic Optical Damage:光學災變損傷)的損傷。作為該問題的對策，提出了通過使相當于光射出面之處的帶隙大于活性層內部的帶隙，從而設置與活性層內部相比激光吸收變少的窗區(qū)域的方法。為了形成該窗區(qū)域，在窗區(qū)域上形成促進Ga的擴散的電介質膜，并且在非窗區(qū)域上沉積了抑制Ga的擴散的電介質膜，然后，進行規(guī)定的熱處理，進行對應于窗區(qū)域的區(qū)域的混晶化，進行使帶隙變大的工序。這種方法被稱為IFVD(Impurity Free Vacancy Disordering)法(參照專利文獻I)。例如采用以富N條件成膜的SiNx膜作為促進Ga的擴散的電介質膜，采用以富Si條件成膜的SiNx膜作為抑制Ga的擴散的電介質膜(參照專利文獻2)。(現有技術文獻)(專利文獻)專利文獻I JP特開平7-122816號公報專利文獻2:國際公開第2005/057744號公報(發(fā)明要解決的技術課題)但是，在IFVD法中，為了將窗區(qū)域混晶化并實現具有所希望的大小的帶隙，需要以高于一般在熱處理中所使用的溫度的溫度進行熱處理。例如，在專利文獻2中所記載的方法中，需要以930的高溫進行熱處理。但是，經過這樣的高溫熱處理之后，電介質膜出現了裂紋，其結果是，在形成了電介質膜的半導體表面上產生皸裂，之后會產生當在該半導體表面形成電極時接觸電阻增大的問題。另外，經過這樣的高溫處理之后，連本來不希望進行混晶化的非窗區(qū)域也會被混晶化，因此，不能獲得所希望的激光特性
發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述課題而實現的，其目的是提供一種能夠降低由于熱處理所帶來的不良影響的半導體光學器件的制造方法、半導體光學激光元件的制造方法以及不會由于熱處理的緣故而導致變差的半導體光學器件。(解決技術課題的手段)為了解決上述課題并實現目的，本發(fā)明的半導體光學器件的制造方法，是包括半導體層的半導體光學器件的制造方法，其特征為，具有:半導體層形成工序，用于形成半導體層；第一電介質膜形成工序，在上述半導體層表面的第一區(qū)域形成第一電介質膜；第二電介質膜形成工序，在上述半導體層表面的第二區(qū)域形成第二電介質膜，該第二電介質膜具有比上述第一電介質膜高的密度；以及熱處理工序，在由于對上述第二電介質膜下部的半導體層進行的熱處理所引起的帶隙的變化量變得大于由于對上述第一電介質膜下部的半導體層進行的熱處理所引起的帶隙的變化量的溫度區(qū)域，實施熱處理。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的制造方法的特征為:在上述熱處理工序中，在上述第二電介質膜下部的半導體層的帶隙的變化量相對于熱處理溫度的變化率小于上述第一電介質膜下部的半導體層的帶隙的變化量相對于熱處理溫度的變化率的溫度區(qū)域，實施熱處理。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的制造方法的特征為:上述第二電介質膜具有高于上述第一電介質膜的折射率。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的制造方法的特征為:上述第二電介質膜是用與上述第一電介質膜相同的材料形成的電介質膜。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的制造方法的特征為:上述第一電介質膜以及上述第二電介質膜是包括娃的電介質膜，上述第二電介質膜中的娃成分比，高于上述第一電介質膜中的硅成分比。另外，本發(fā)明的半導體激光元件的制造方法，該半導體激光元件在半導體層中包含與電極接觸的接觸層以及活性層，并且，在沿著光射出的方向的端面區(qū)域中具有上述半導體層的帶隙大于其他區(qū)域的窗區(qū)域，該半導體激光元件的制造方法的特征為，具有:接觸層形成工序，用于形成含有雜質的上述接觸層；第一電介質膜形成工序，在上述接觸層表面中的與作為上述窗區(qū)域以外的區(qū)域的非窗區(qū)域對應的區(qū)域中形成第一電介質膜；第二電介質膜形成工序，在上述接觸層表面中的與上述窗區(qū)域對應的區(qū)域中形成第二電介質膜；以及熱處理工序，通過在上述第二電介質膜下部的接觸層的雜質能夠擴散的溫度區(qū)域實施熱處理，使上述第二電介質膜下部的接觸層的雜質擴散得比上述第一電介質膜下部的接觸層的雜質更多，并形成上述第二電介質膜下部的上述半導體層的至少一部分區(qū)域已混晶化的窗區(qū)域。另外，本發(fā)明的半導體光學器件，是端面發(fā)射型的半導體光學器件，具有:第一電極；半導體基板；具有在上述基板上依次形成的第一導電型包覆層、活性層、第二導電型包覆層和以第二導電型雜質進行了摻雜的接觸層的層疊結構；以及在上述接觸層上形成、且構成將上述層疊結構夾在與上述第一電極之間的電流路徑的第二電極，上述端面發(fā)射型的半導體光學器件的特征為，至少在激光的射出側端面附近具有窗區(qū)域，該窗區(qū)域具有比非窗區(qū)域大的帶隙，上述接觸層的窗區(qū)域的第二導電型雜質濃度比上述接觸層的非窗區(qū)域的第二導電型雜質濃度低。
另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:上述接觸層的窗區(qū)域的第二導電型雜質濃度比上述接觸層的非窗區(qū)域的第二導電型雜質濃度低2 X IO17CnT3以上。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:在上述接觸層與上述活性層之間的上述窗區(qū)域，形成有電流狹窄層。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:上述電流狹窄層從窗區(qū)域延伸到非窗區(qū)域的一部分。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:上述半導體層是層疊有多個半導體層的結構，上述電流狹窄層具有比在該電流狹窄層的上下所形成的半導體層中的晶格常數大的晶格常數。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:在上述接觸層與上述活性層之間具有包含擴散種的擴散層。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:在上述電流狹窄層下部具有包含擴散種的擴散層。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:上述基板以及上述層疊結構由II1-V族系化合物構成。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:上述第二導電型雜質為Zn、Mg或Be。另外，本發(fā)明的半導體光學器件的特征為:上述擴散種是作為P型雜質的Zn、Mg或Be,作為η型雜質的Si或Se，作為界面雜質的O、C、H或S，或者空穴中的任意一種。另外，本發(fā)明的通信系統(tǒng)的特征為，具有:包括上述任意一項中所記載的半導體光學器件的發(fā)送器；一端與上述發(fā)送器進行了光耦合的2km以上的光纖；以及與上述光纖的另一端進行了光耦合的接收器。(發(fā)明的效果)本發(fā)明通過在半導體層表面的第一區(qū)域形成第一電介質膜，在半導體層表面的第二區(qū)域形成具有比第一電介質膜高的密度的第二電介質膜，并且在由于對第二電介質膜下部的半導體層進行熱處理所引起的帶隙的變化量變得大于由于對第一電介質膜下部的半導體層進行熱處理所引起的帶隙的變化量的溫度區(qū)域實施熱處理，由此，使半導體層中的上述第二電介質膜下部的上述半導體層的至少一部分區(qū)域的結晶狀態(tài)變化，因此，能夠實現熱處理工序中的處理溫度的低溫化，從而能夠降低由熱處理所導致的不良的影響，因此，能夠實現不會因為熱處理而導致變差的半導體光學器件以及半導體激光元件。


圖1是通過實施方式中的半導體激光元件的制造方法所制造的半導體激光的立體圖。圖2是與圖1中的z軸垂直的面的剖視圖。圖3是與圖1中的X軸垂直的面、并且通過隆起(ridge)部分的面的剖視圖。圖4是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的、與圖1所示的半導體激光元件的X軸垂直的面的剖視圖。圖5是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的、與圖1所示的半導體激光元件的X軸垂直的面的剖視圖。
圖6是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的、與圖1所示的半導體激光元件的X軸垂直的面的剖視圖。圖7是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的、與圖1所示的半導體激光元件的z軸垂直的面的剖視圖。圖8是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的、與圖1所示的半導體激光元件的z軸垂直的面的剖視圖。圖9是表示RTA的熱處理溫度與由于該熱處理而變化的半導體層的帶隙的變化量的關系的圖。圖10是表示RTA的熱處理溫度與由于該熱處理而變化的半導體層的帶隙的變化量的關系的圖。圖11是表示RTA的熱處理溫度與由于該熱處理而變化的半導體層的帶隙的變化量的關系的圖。圖12是表示在775°C、180秒的條件下進行了 RTA處理的情況下所層疊的電介質膜的折射率與在表面上形成了這些膜的半導體層的能量移動的關系的圖。圖13是與用于說明實施方式I中的混晶化處理的半導體激光元件中的重要部分的X軸垂直的面的剖視圖。圖14是表示由于熱處理工序在P-接觸層內部所減少的P型雜質濃度與窗區(qū)域中的帶隙的變化量的關系的圖。圖15是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的其他例子的、與圖1所示的半導體激光元件的X軸垂直的面的剖視圖。圖16是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的其他例子的、與圖1所示的半導體激光元件的X軸垂直的面的剖視圖。圖17是與實施方式2中的半導體激光元件的z軸垂直的面的剖視圖。圖18是與實施方式2中的半導體激光元件的X軸垂直的面、并且通過隆起部分的面的剖視圖。圖19是表示圖18所示的半導體激光元件的制造工序的剖視圖。圖20是表示圖18所示的半導體激光元件的制造工序的剖視圖。圖21是表示圖18所示的半導體激光元件的制造工序的剖視圖。圖22是與用于說明實施方式2中的混晶化處理的半導體激光元件中的重要部分的X軸垂直的面的剖視圖。圖23是使用實施方式I和2中的半導體激光元件的通信系統(tǒng)的概略圖。圖24是利用實施方式中的光學器件的制造方法所制造的光學器件的俯視圖。圖25是用于表示圖24所示的光學器件的制造工序的、圖24所示的光學器件的AA線剖視圖。圖26是用于表示圖24所示的光學器件的制造工序的、圖24所示的光學器件的AA線剖視圖。圖27是用于表示圖24所示的光學器件的制造工序的、圖24所示的光學器件的AA線剖視圖。
具體實施例方式以下，關于作為本發(fā)明的實施方式的半導體光學器件的制造方法，以半導體激光元件的制造方法為例進行說明。而且，本發(fā)明不局限于該實施方式。另外，在附圖的記載中，對相同的部分標注相同的符號。另外，附圖只是示意性的描述，各層的厚度與寬度的關系、各層的比率等與實際情況不同，這一點需要注意。即使在附圖相互之間也包括彼此的尺寸的關系或比率不同的部分。(實施方式I)首先，對實施方式I的半導體激光元件的制造方法進行說明。圖1是利用實施方式中的半導體激光元件的制造方法所制造的半導體激光的立體圖。圖1所示的半導體激光元件I被實施用于形成隆起6的形狀的規(guī)定的加工處理，并且其基本結構為:在基板11上形成將包括活性層的GaAs系的多個半導體層進行了層疊的半導體層疊結構10。半導體激光元件I還具有通過在隆起6的長度方向的兩個端部上劈開與半導體層疊結構10 —體化的半導體基板11而形成的兩個面的劈開面。在兩個劈開面中的一個劈開面上形成低反射膜3，該低反射膜3用于將激光4從半導體激光元件I的射出區(qū)域5引出到半導體激光元件I的外部，上述激光4是通過以上述兩個劈開面作為反射鏡而使在半導體層疊結構10的活性層內生成的光發(fā)生諧振而生成的。在另一個劈開面上形成高反射膜2，該高反射膜2用于將所生成的激光4只從低反射膜3 —側有效地引出到半導體激光元件I的外部。接下來，參照圖2以及圖3對圖1所示的半導體激光元件I的結構進行說明。為了具體說明圖1所示的半導體激光元件I的結構，圖2表示的是與圖1中的Z軸(光射出方向)垂直的面的剖視圖。另外，圖3是表示與圖1中的X軸垂直的面、并且通過隆起6部分的面(即包括半導體激光元件的諧振器的面)的剖視圖。如圖2以及圖3所示，半導體激光元件I在作為η型GaA s基板的基板11上按順序層置:n_緩沖層12、η-包復層13、η-引導層14、活性層15、ρ_引導層16、ρ_包復層17、P-接觸層18以及絕緣層19。另外，半導體激光元件I在P-接觸層18的上部形成上部電極20，在基板11的下部形成下部電極21。另外，在形成于活性層15的上側的P-引導層16、在對活性層15層疊P型包覆(clad)的一側所形成的P-包覆層17、以及為了對活性層15注入空穴而形成的P-接觸層18中，摻雜Zn作為雜質。如圖2以及圖3所示，半導體激光元件I具有使注入到活性層15的電流變窄成帶狀、并且作為沿著帶的光導波路發(fā)揮功能的隆起6形狀，包括P-包覆層17的上層以及P-接觸層18在內的層區(qū)域的激光射出方向和垂直方向的寬度被加工成狹窄的臺面(mesa)形狀。另外，在半導體激光元件I中的光射出端面上設置有與非窗區(qū)域24相比激光的吸收少的窗區(qū)域23?；?1的材料中包含n-GaAs。n_緩沖層12是為了在基板11上生長高質量的外延層的層疊結構而所需的緩沖層，在層材料中含有n-GaAs。η-包覆層13和η-引導層14的折射率和厚度被確定為實現針對層疊方向的任意的光封閉狀態(tài)，并且在層材料中含有n-AlGaAs。η-引導層14的Al成分優(yōu)選20%以上且小于40%。另外，通常的做法是:通過使η-包覆層13的Al成分與η-引導層14的Al成分相比增大，從而減小折射率。在本發(fā)明的形成窗區(qū)域的大輸出端面放射型多模半導體激光元件中，η-引導層14的厚度優(yōu)選為200nm以上，例如400nm左右。η-包覆層13的厚度在I μ m以上、3 μ m左右即可。η-引導層14有時會使用有意不進行摻雜的高純度層，但是在將η-引導層14的厚度設定在IOOnm以上的情況下，殘留雜質的影響大，最好實施摻雜。在此，雖然以端面放射型多模半導體激光元件為例，但是本發(fā)明也能夠適用端面放射型單模半導體激光元件，這是毋庸置疑的?；钚詫?5具有下部阻擋層15a、量子阱層15b以及上部阻擋層15c。下部阻擋層15a以及上部阻擋層15c具有將載流子封閉在量子阱層15b中的屏障的功能，且包含有意不進行摻雜的高純度的AlGaAs作為材料。量子阱層15b包含有意不進行摻雜的高純度的InGaAs作為材料。被封閉的載流子的發(fā)光復合能量取決于通過量子阱層15b的In成分以及膜厚、下部阻擋層15a以及上部阻擋層15c的成分所決定的勢阱的結構。上面雖然對單一的量子阱層(SQW)的構成進行了說明，但是，有時也具有將量子阱層15b與下部阻擋層15a以及上部阻擋層15c的層疊進行了所希望次數的反復的多重量子阱層(MQW)的構成。另外，上面雖然對有意不進行摻雜的高純度層的構成進行了說明，但是，有時也在量子阱層15b、下部阻擋層15a以及上部阻擋層15c中有意地添加施主或受主。而且，有時下部阻擋層15a和η-引導層14為相同的成分，另外，由于有時上部阻擋層15c和p-引導層16為相同的成分，因此，不一定需要構成下部阻擋層15a和上部阻擋層15c。P-引導層16和P-包覆層17與上述η-包覆層13和η_引導層14成對，折射率和厚度被確定為實現針對層疊方向上的任意的光封閉狀態(tài)。P-引導層16和P-包覆層17在層材料中含有p-AlGaAs。p-引導層16的Al成分一般為20%以上,優(yōu)選為30%以上。P-包覆層17的Al成分一般為40 50%左右，為了將層中的光場向η-包覆層13的方向錯開以減小導波路損耗，而將P-包覆層17的Al成分設定為比η-包覆層13大出若干。另夕卜，P-引導層16的Al成分被設定為小于P-包覆層17的Al成分。在本發(fā)明中的形成了窗區(qū)域的大輸出端面放射型多模激光元件中，P-引導層16的膜厚優(yōu)選為200nm以上，例如為400nm左右。p_包覆層17的厚度為I 2 μ m即可。另外，雖然p_引導層16有時也使用有意不進行摻雜的高純度層，但是，在將引導層的厚度設定為IOOnm以上的情況下，由殘留雜質引起的導電性變動的影響大，因此，就算是為了提高制造可重復性，也最好實施有意識的摻雜。另外，在P-包覆層17中形成電流狹窄層17a，該電流狹窄層17a是利用η型半導體層形成的，且通過使注入電流變窄，來提高活性層15中的電流密度。P-接觸層18為了對活性層15注入空穴而需要與電極接觸，因此，以高濃度摻雜了作為P型雜質的Zn。在半導體激光元件I中，由于對半導體層疊結構10的一部分進行加工所形成的隆起6的緣故，從上部電極20和下部電極21注入的電流會集中在活性層15的一部分中，激光4會被引出到半導體激光元件I的外部。由于從射出區(qū)域5(參照圖1)所射出的激光4的光密度為高密度，因此，在半導體激光元件I中，在包括光射出端面的規(guī)定區(qū)域設置激光的吸收少的窗區(qū)域23，將除此之外的區(qū)域作為非窗區(qū)域24，由此來防止產生C0D。在窗區(qū)域23中，構成窗區(qū)域23的半導體層疊結構10的半導體層的至少一部分被混晶化。窗區(qū)域23的能量帶隙由于該混晶化的原因而變大，其結果是，會產生非窗區(qū)域24的能量帶隙與窗區(qū)域23的能量帶隙之差。由此，在半導體激光元件I中抑制光射出端面區(qū)域的激光的吸收，以防止產生C0D。接下來，參照附圖4 附圖8對半導體激光元件I的制造工序進行說明。圖4 圖6是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的、與圖1所示的半導體激光元件的X軸垂直的面的剖視圖；圖7以及圖8是用于表示圖1所示的半導體激光元件的制造工序的、與圖1所示的半導體激光元件的Z軸垂直的面的剖視圖。如圖4所示，使用采用通常所使用的MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法的MOCVD裝置，在GaAs 半導體基板11上外延生長由η-緩沖層12、η-包覆層13、η_引導層14、活性層15、ρ-引導層16,P-包覆層17、電流狹窄層17a以及p-接觸層18構成的半導體層疊結構10。當外延生長半導體層疊結構10時，為了在規(guī)定的半導體層維持導電性，在η-緩沖層12、n-包覆層13的外延生長的過程中，進行作為η型雜質的Si的摻雜，以作為雜質；在P-包覆層17、P-接觸層18的外延生長過程中，進行作為P型雜質的Zn的摻雜，以作為雜質。另外，通過只與窗區(qū)域對應地形成包含η型雜質的半導體層，從而在P-包覆層17內形成電流狹窄層17a。然后,使用催化劑CVD (Chemical Vapor Deposition)法在p-接觸層18的表面沉積SiNx膜。在本實施例中，雖然對在SiNx膜生長中使用催化劑CVD進行了說明，但是，根據用途也能夠使用等離子CVD法等其他方法。該SiNx膜是在大幅度增加SiH4流量的富Si條件下成膜的，是Si的比率高于理想配比成分的致密的膜。然后，進行光刻工序以及蝕刻工序，除去與窗區(qū)域23對應的區(qū)域以外的SiNx膜，由此，如圖5所示，在P-接觸層18的表面的與窗區(qū)域23對應的區(qū)域形成混晶化促進膜25。另外，混晶化促進膜25形成為:在半導體激光元件I的長度方向的前后，覆蓋活性層15。接下來，通過利用催化劑CVD法，并使用與混晶化促進膜25相同的材料，從而在P-接觸層18以及混晶化促進膜25上沉積在富N的條件下成膜的SiNx膜，形成混晶化抑制膜26。構成該混晶化抑制膜26的SiNx膜是N的比率高于理想配比成分的膜，是在使作為原料的硅烷和氨氣的流量成為富氨的狀態(tài)下成膜的。由于混晶化抑制膜26是在富N條件下成膜的SiNx膜，因此，與在富Si條件下成膜的混晶化促進膜25相比，是密度低且稀疏的膜。換句話說，在與窗區(qū)域23對應的區(qū)域上所形成的混晶化促進膜25是具有密度高于在與非窗區(qū)域24對應的區(qū)域上所形成的混晶化抑制膜26的致密的膜。并且，在形成于相同的材料上的電介質膜中，隨著密度的提高，折射率也提高，因此可以說，在與窗區(qū)域23對應的區(qū)域上所形成的混晶化促進膜25是具有折射率高于在與非窗區(qū)域24對應的區(qū)域上所形成的混晶化抑制膜26的膜。例如，混晶化促進膜25由折射率為2.05的SiNx膜形成，混晶化抑制膜26由折射率為1.85的SiNx膜形成。另外，作為混晶化促進膜25形成的在富Si條件下成膜的SiNx膜，在進行熱處理的情況下具有使其正下方的半導體層內部的雜質擴散的作用。在形成混晶化促進膜25和混晶化抑制膜26之后，對半導體層疊結構10實施熱處理工序。作為用于進行該熱處理的裝置，使用RTA(Rapid Thermal Annealing)裝置。該熱處理工序是在對混晶化促進膜25下部的半導體層進行熱處理所引起的帶隙的變化量變得大于在對混晶化抑制膜26下部的半導體層進行熱處理所引起的帶隙的變化量的溫度區(qū)域中實施熱處理。作為該熱處理工序，進行例如775°C、180秒的RTA處理。通過進行該熱處理，在混晶化促進膜25正下方的半導體層、即P-接觸層18中含有的Zn擴散到半導體層疊結構10的內部、也就是進一步向下層擴散。并且，該熱處理使混晶化促進膜25下部的P-接觸層18的Zn擴散得比混晶化抑制膜26下部的P-接觸層18的Zn多，如圖6所示，使形成了混晶化促進膜25的區(qū)域的半導體層疊結構10的至少一個層中的至少一部分區(qū)域混晶化。其結果是，使得對混晶化促進膜25下部的半導體層進行熱處理所引起的帶隙的變化量大于在對混晶化抑制膜26下部的半導體層進行熱處理所引起的帶隙的變化量，以在混晶化促進膜25下部形成窗區(qū)域23。另外，形成了混晶化抑制膜26的區(qū)域成為沒有進行混晶化的非窗區(qū)域24。然后，在除去促進膜25和抑制膜26之后，進行光刻工序以及蝕刻工序，如圖7所示，如果需要與上部電極20接觸的區(qū)域以外的P-接觸層18，則除去P-包覆層17的上層的一部分，形成隆起結構。接下來，在形成絕緣層19之后，進行光刻工序以及蝕刻工序，如圖8所示，除去與上部電極20接觸的區(qū)域以外的絕緣層19。然后，在形成上部電極20以及下部電極21之后，將半導體晶片劈開，在劈開面上形成高反射膜2以及低反射膜3，之后，通過對每個半導體激光元件I進行切割，形成最終的半導體激光元件。如上所述，在本實施方式I中，在與非窗區(qū)域24對應的半導體層疊結構10上形成在富N條件下成膜的SiNx膜作為混晶化抑制膜26，在與窗區(qū)域23對應的半導體層疊結構10上形成具有比在富N條件下成膜的SiNx膜高的密度的高折射率膜的富Si的SiNx膜作為混晶化促進膜25。另外，作為好的例子，雖然使用了與理想配比成分的大小關系來對SiNx膜的Si或N的成分進行了說明，但是只要能產生充分的密度差或折射率差就不局限于此。在此，圖9表示RTA熱處理溫度和由于該熱處理而變化的半導體層的帶隙的移動量的關系。以下，將因為RTA處理而變化的半導體層疊結構的帶隙的移動量作為能量移動進行說明。圖9中的直線LI對應于在半導體層上形成作為低折射率膜的在富N條件下成膜的SiNx膜的狀態(tài)下實施熱處理的情況；直線L2對應于在半導體層上形成作為高折射率膜的在富Si條件下成膜的SiNx膜的狀態(tài)下實施熱處理的情況。在半導體激光元件中，為了防止C0D，需要使窗區(qū)域的帶隙大于活性層內部的非窗區(qū)域中的帶隙，并充分地確保非窗區(qū)域的帶隙與窗區(qū)域的帶隙之差。以往，為了確保能夠防止該COD的帶隙差Λ Eg,如直線LI所示，在混晶化促進膜中采用在高溫區(qū)域能量移動大的低折射率膜來形成窗區(qū)域；如直線L2所示，在混晶化抑制膜中采用即使在高溫區(qū)域能量移動也小的高折射率膜來形成非窗區(qū)域。即，以往，在與作為包括激光射出端面的區(qū)域的窗區(qū)域對應的半導體層上形成稀疏的膜即低折射率的SiNx膜，以作為混晶化促進膜；在與非 窗區(qū)域對應的半導體層疊結構10上，形成具有比在富N條件下成膜的SiNx膜高的密度并且為高折射率的富Si的SiNx膜，以作為混晶化抑制膜。并且，以往，在能夠確保帶隙差△ Eg的溫度TO下進行熱處理，使作為稀疏的膜的混晶化促進膜吸收所擴散的Ga，并使因此產生的空穴擴散到活性層15中，由此，將混晶化促進膜下方的量子阱層15b混晶化，形成窗區(qū)域。但是，以往，由于為了進行混晶化而需要在例如930°C的高溫下進行熱處理，因此，由于該高溫熱處理的緣故，在作為混晶化促進膜以及混晶化抑制膜所形成的SiNx膜上出現裂紋，因此，在形成了 SiNx膜的半導體表面上會發(fā)生皸裂，之后，在該半導體表面形成電極的情況下，會出現接觸電阻增大的問題。另外，由于該高溫處理，連原本不希望進行混晶化的非窗區(qū)域也會被混晶化，所以，存在不能獲得所希望的激光特性的問題。因此，本實施方式I的著眼點在于:形成高折射率膜的情況與形成低折射率膜的情況相比，半導體層疊結構的能量移動相對于RTA溫度的傾斜度、即半導體層疊結構的能量移動相對于RTA溫度的變化率小。在對應于高折射率膜的能量移動和對應于低折射率膜的能量移動的大小關系逆轉的溫度區(qū)域，即在對高折射率膜下部的半導體層進行熱處理而引起的帶隙的變化量變得大于對低折射率膜下部的半導體層進行熱處理而引起的帶隙的變化量的溫度區(qū)域實施了熱處理。另外，熱處理溫度是:高折射率膜下部的半導體層疊結構的帶隙的變化量相對于RTA溫度的變化率小于低折射率膜下部的半導體層疊結構的帶隙的變化量相對于RTA溫度的變化率的溫度區(qū)域。具體而言，在本實施方式I中，如圖10的箭頭Yl所示，求出比溫度TO更位于低溫一側的各能量移動，并求出對應于高折射率膜的能量移動與對應于低折射率的能量移動的大小關系、與作為以往的熱處理溫度的溫度TO的大小關系逆轉的溫度區(qū)域。即，對應于高折射率膜的能量移動變得大于對應于低折射率膜的能量移動的溫度區(qū)域。如圖10所示，該溫度區(qū)域低于與高折射率膜對應的直線L 2和與低折射率膜對應的直線LI相交叉的溫度T2。并且，由圖10的箭頭Y 2所示可知，能夠確?？煞乐笴OD的帶隙差AEg的熱處理溫度是與以往的熱處理溫度TO相比格外低的溫度Tl。因此，在本實施方式I中，在與窗區(qū)域23對應的半導體層疊結構10上形成高折射率膜作為混晶化促進膜25，在與非窗區(qū)域24對應的半導體層疊結構10上形成低折射率膜作為混晶化抑制膜26，然后，在溫度Tl下實施熱處理工序，由此，使作為高折射率膜的混晶化促進膜25下部的半導體層的帶隙比作為低折射率膜的混晶化抑制膜26下部的半導體層的帶隙大出AEg。圖11表示的是:實際上在與窗區(qū)域23對應的半導體層疊結構10上形成高折射率膜，在與非窗區(qū)域24對應的半導體層疊結構10上形成低折射率膜的情況下的RTA的熱處理溫度與能量移動的關系。直線Lll對應的是:在將作為低折射率膜的在富N條件下成膜的SiNx膜形成在半導體層疊結構上的狀態(tài)下實施了 30秒的RTA處理的情況；直線L21對應的是:在將作為高折射率膜的在富Si條件下成膜的SiNx膜形成在半導體層疊結構上的狀態(tài)下實施了 30秒的RTA處理的情況。另外，直線L12對應的是:在將作為低折射率膜的在富N條件下成膜的SiNx膜形成在半導體層疊結構上的狀態(tài)下實施了 180秒的RTA處理的情況；直線L22對應的是:在將作為高折射率膜的在富Si條件下成膜的SiNx膜形成在半導體層疊結構上的狀態(tài)下實施了 180秒的RTA處理的情況。由圖11所示可知，無論是在哪一種RTA處理時間的情況下，都存在隨著降低RTA處理溫度，與高折射率膜對應的能量移動變得大于與低折射率膜對應的能量移動的區(qū)域。例如，在RTA處理時間為30秒的情況下，在大約不到850°C的溫度下，與高折射率膜對應的能量移動變得大于與低折射率膜對應的能量移動。并且，在RTA處理時間為30秒的情況下，通過在大約810°C的溫度下進行處理，能夠確保比可防止COD的帶隙差AEg更大的帶隙差AEgl0因此，在本實施方式I中，作為在與窗區(qū)域23對應的半導體層疊結構10上形成了高折射率膜作為混晶化促進膜25、且在與非窗區(qū)域24對應的半導體層疊結構10上形成了低折射率膜作為混晶化抑制膜26之后的熱處理工序，例如實施了 810°C、30秒的RTA處理。而且，如直線L12以及直線L 22所示，在RTA處理時間為180秒的情況下，與RTA處理時間為30秒的情況相比，能量移動與RTA處理溫度的關系直線還要向低溫一側移動。因此，在RTA處理時間為180秒的情況下，在比RTA處理時間為30秒的情況更低的溫度、即大約不到820°C的溫度下，與高折射率膜對應的能量移動變得大于與低折射率膜對應的能量移動。并且，在RTA處理時間為180秒的情況下，通過在大約775°C的溫度下進行處理，能夠確保比在810°C、30秒的RTA處理中能確保的帶隙差AEgl更大的帶隙差AEg2。因此，在本實施方式I中，作為在與窗區(qū)域23對應的半導體層疊結構10上形成了高折射率膜作為混晶促進膜25、且在與非窗區(qū)域24對應的半導體層疊結構10上形成了低折射率膜作為混晶化抑制膜26之后的熱處理工序，例如實施了 775°C、180秒的RTA處理。另外，也能夠改變上述熱處理條件，進行更低溫的熱處理，并且，能夠通過延長熱處理時間而設定為半導體層生長溫度以下。另外，也可以根據層疊的電介質膜的折射率的關系與在表面上形成了這些膜的半導體層疊結構的能量移動的關系，選擇作為混晶化促進膜25所形成的高折射率膜以及作為混晶化抑制膜26所形成的低折射率膜。圖12表示的是:在775°C、180秒的條件下進行RTA處理的情況下所層疊的電介質膜的折射率與在表面上形成了這些膜的半導體層的能量移動的關系。如圖12所示，當在775°C、180秒的條件下進行了 RTA處理時，隨著折射率提高，能量轉換也提高；隨著折射率降低，能量轉換也降低。因此，可以根據所希望的帶隙差AEg，來調整作為混晶化促進膜25所形成的電介質膜的折射率以及作為混晶化抑制膜26所形成的電介質膜的折射率。在本實施方式I中，例如，采用作為用于形成窗區(qū)域23的高折射率膜折射率為2.05的在富Si條件下成膜的SiNx膜、并采用作為用于形成非窗區(qū)域的低折射率膜折射率為1.85的在富N條件下成膜的SiNx膜，由此，在窗區(qū)域23與非窗區(qū)域24之間確保大約25meV的帶隙差。如上所述，在本實施方式I中，形成低折射率層作為混晶化抑制膜26，并且形成具有比低折射率層高的密度的高折射率層作為混晶化促進膜25，由此，即使是以特別低于以往的溫度進行的熱處理也能夠使高折射率膜下部的半導體層的至少一部分混晶化。因此，在本實施方式中，由于能夠以低于以往的溫度進行混晶化，所以不會發(fā)生混晶化促進膜以及混晶化抑制膜的裂紋，因此能夠防止半導體表面的皸裂，同時也能夠防止非窗區(qū)域的混晶化。其結果是，在本實施方式I中，即使是具有當在半導體層的表面上形成電介質膜之后進行熱處理的工序的情況，也能夠降低熱處理帶來的不良影響，能夠制造所需要的半導體激光元件。參照圖13對本實施方式I中的窗區(qū)域形成的機理進行說明。當在與窗區(qū)域23對應的區(qū)域323中形成作為高密度的高折射率膜的混晶化促進膜25，在與非窗區(qū)域24對應的區(qū)域324中形成作為低密度的低折射率膜的混晶化抑制膜26，并且進行了熱處理時，在半導體層疊結構10中的區(qū)域323和區(qū)域324之間由于密度差的緣故而會產生熱膨脹率差。其結果是，如箭頭YlO所示，在層疊了高密度的高折射率層的區(qū)域323中明顯地顯示出失真。于是，為了穩(wěn)定該失真所導致的不穩(wěn)定化的層疊結構之間的能量，作為P-接觸層18內部的擴散種的Zn31b發(fā)生移動。可以認為該Zn31b是為了能量的穩(wěn)定化，而在高折射率層層疊于正上方的P-接觸層18內，如箭頭Yll所示，向與成為失真的原因的混晶化促進膜25相反的方向、即向活性層一側15移動。作為該Zn31b如箭頭Yll所示移動的結果，Zn31b會碰撞構成P-接觸層18的原子31d或構成p-包覆層17的原子32a，碰撞該Zn31b的各原子31d、32a也如箭頭Y12所示，按順序向活性層15—側移動。然后，移動的各原子31d、32a與其他的原子32b等碰撞，與該各原子31d、32a碰撞的原子32b也如箭頭Y13所示，按順序向活性層15—側移動。通過這樣反復進行，混晶化促進膜25下部的各構成層的各原子以及空穴等會雪崩式移動，區(qū)域323的半導體層混晶化，形成窗區(qū)域23。如上所示，作為在高密度富Si條件下成膜的高折射率膜的SiNx膜在進行熱處理的情況下，具有使正下方的半導體層內部的雜質擴散的作用。另外，在形成了低密度的混晶化抑制膜26的區(qū)域324中，為了不出現失真，P-接觸層18內的Zn31c不會像箭頭Y21所示向活性層15 —側移動。因此，在與非窗區(qū)域24對應的區(qū)域324中，作為擴散種的Zn31c不會移動。因此，p-接觸層18、p-包覆層17以及p-引導層16內部的各原子或空穴也不會移動，因此，在區(qū)域324中不會發(fā)生混晶化，會發(fā)揮作為非窗區(qū)域24的功能。另外，以往，窗區(qū)域的接觸層雜質濃度與非窗區(qū)域的接觸層雜質濃度相比，是高或同等。相比之下，在本實施方式I中，在P-接觸層18內含有的Zn擴散到其他的半導體層內，由此，形成窗區(qū)域23。因此，P-接觸層18內的Zn濃度降低，與上部電極20的接觸電阻也提高，從而還發(fā)揮抑制漏電流的這一效果。另外，對于為了形成窗區(qū)域23，而需要將作為在P-接觸層18內含有的P型雜質的Zn擴散到什么程度進行具體說明。在通過利用多個條件分別進行熱處理工序而形成的各個半導體元件中，求出在P-接觸層18內部減少的P型雜質濃度與窗區(qū)域中的帶隙的變化量的關系。圖14表示的是:由于熱處理工序而導致在P-接觸層18內部減少的P型雜質濃度與窗區(qū)域中的帶隙的變化量的關系。以下，將由于進行熱處理而變化的半導體層的帶隙的變化量作為能量移動進行說明。窗區(qū)域23的帶隙比非窗區(qū)域24的帶隙變化大，所以能夠抑制窗區(qū)域23的激光的吸收。因此，需要通過熱處理工序來推進窗區(qū)域23中的半導體層疊結構的混晶化，以便窗區(qū)域23的帶隙變得大于非窗區(qū)域的帶隙。換句話說，如果進行混晶化，則窗區(qū)域23的帶隙變得大于非窗區(qū)域的帶隙，能量移動變大，因此，可以認為能量移動表示的是混晶化程度。在圖14中，隨著P-接觸層18的窗區(qū)域中的P型雜質濃度減少，窗區(qū)域的能量移動變大。這是因為通過進行熱處理工序，與窗區(qū)域對應的區(qū)域的P-接觸層18的Zn由于擴散的緣故而移動到其他的半導體層中，從而推動了窗區(qū)域中的半導體層的混晶化。因此，在本實施方式I中，為了推動窗區(qū)域的混晶化，熱處理工序需要在以下的條件下進行，該條件為:使混晶化促進膜25下部的P-接觸層18的Zn擴散得比混晶化抑制膜26的下部的p_接觸層18的Zn更多，并且使混晶化促進膜25下部的P-接觸層18的Zn濃度低于混晶化抑制膜26下部的P-接觸層18的Zn濃度。并且，如圖14所示，在P-接觸層18的窗區(qū)域中的P型雜質濃度的減少量低于2X IO1W3的情況下，窗區(qū)域的能量移動為0，因此，半導體層的混晶化的進展不充分，不會形成合適的窗區(qū)域23。因此，為了使窗區(qū)域恰當地混晶化來引起窗區(qū)域的能量移動，需要在P-接觸層18內部減少的P型雜質濃度變得高于2X IO17CnT3的條件下進行熱處理工序。換句話說，在本實施方式I中，通過進行熱處理工序，混晶化促進膜25下部的P-接觸層18的Zn濃度變得比混晶化抑制膜26下部的P-接觸層18的Zn濃度低2X IO17CnT3以上。另外，在實施方式I中，雖然作為在半導體層疊結構上形成的高折射率膜以及低折射率膜，以形成SiNx膜的情況為例進行了說明，但是，只要能夠通過改變成分比來控制密度以及折射率，則不局限于SiNx膜，也可以采用例如SiO2膜作為高折射率膜以及低折射率膜。在這種情況下，可以在與窗區(qū)域對應的半導體層疊結構上形成高密度、高折射率的在富Si條件下成膜的SiO2膜，并且在與非窗區(qū)域對應的半導體層疊結構上形成低密度、低折射率的在富O條件下成膜的SiO2膜。并且，可以在由于在富Si條件下成膜的SiO2膜下部的半導體層疊結構的熱處理而引起的帶隙的變化量變得大于由于在富O條件下成膜的SiO2膜下部的半導體層疊結構的熱處理而引起的帶隙的變化量的溫度區(qū)域實施熱處理，進行在富Si條件下成膜的SiO2膜下部的半導體層疊結構的混晶化。另外，在非窗區(qū)域以及窗區(qū)域形成的電介質膜只要能夠控制密度以及折射率，就不局限于由同一材料所形成的同種類的電介質膜，也可以是由不同材料所形成的不同種類的電介質膜。另外，在關于本實施方式I的圖5以及圖6中，雖然以先形成成為混晶化促進膜25的在富Si條件下成膜的SiNx膜，后形成成為混晶化抑制膜26的在富N條件下成膜的SiNx膜的情況為例進行了說明，但是毋庸置，疑本發(fā)明不局限于此。具體而言，如圖15所示，在P-接觸層18上沉積在富N條件下成膜的SiNx膜，然后，進行光刻工序以及蝕刻工序，并除去與非窗區(qū)域24對應的區(qū)域以外的SiNx膜，由此形成混晶化抑制膜26。然后，也可以如圖16所示，在P-接觸層18以及混晶化抑制膜26上沉積在富Si條件下成膜的SiNx膜，形成混晶化促進I旲25。(實施方式2)接下來，對實施方式2進行說明。圖17是與實施方式2中的半導體激光的z軸垂直的面的剖視圖；圖18是與實施方式2中的半導體激光的X軸垂直的面的剖視圖。如圖17以及圖18所示，實施方式2的半導體激光元件201的半導體層疊結構210，除了電流狹窄層17a之外，還具有包括擴散層217b的P-包覆層217。該擴散層217b在電流狹窄層17a和活性層15之間，設置在電流狹窄層17a的正下方。擴散層217b是由與p-包覆層217相同的材料形成的半導體層，是高濃度地含有作為擴散種的Zn的半導體層。接下來，參照圖19 圖21對半導體激光元件201的制造工序進行說明。如圖19所示，與實施方式I相同，在GaAs半導體基板11上形成η-緩沖層12、η-包覆層13、η-引導層14、活性層15、P-引導層16。然后，將Zn的濃度比其他區(qū)域都高的擴散層217b和含有η型雜質的電流狹窄層17a對應地只形成在窗區(qū)域中，其他的區(qū)域進行Zn的摻雜而形成P-包覆層217。接下來，進行與實施方式I相同的處理，形成P-接觸層18。然后，進行與圖5所示的處理相同的處理，如圖20所示，在P-接觸層18的表面的與窗區(qū)域23對應的區(qū)域中形成混晶化促進膜25，在與非窗區(qū)域24對應的區(qū)域形成混晶化抑制膜26。然后，通過進行與實施方式I相同的熱處理工序，從而形成圖21所示的窗區(qū)域23。然后，進行與圖7所示的處理相同的處理，形成隆起結構，進行與圖8所示的處理相同的處理，在形成上部電極20以及下部電極21之后，劈開半導體晶片，在劈開面上形成高反射膜2以及低反射膜3，切割成每一個半導體激光元件201。在本實施方式2中，在電流狹窄層17a和活性層15之間還形成了以高濃度含有作為擴散種的Zn的擴散層217b。在該擴散層217b中含有的Zn與在p-接觸層18中含有的Zn同樣，具有通過進行熱處理工序而擴散的功能。因此，如圖22所示，在熱處理工序中，擴散層217b中的Zn33a也如箭頭Y213所示地向活性層15 —側移動，與構成p-包覆層217的原子32b或構成p-引導層16的原子34a碰撞。然后，與該Zn33a碰撞的各原子32b和34a也如箭頭Y214所示，按順序向活性層15—側移動。因此，在如箭頭Y12所示而進行雪崩式移動的Zn31a或原子31d、32a中，即使在不會有如箭頭Y212那樣與下一個原子碰撞而停止移動的原子32a存在的情況下，也會由于未設置在P-接觸層18而是設置在活性層15一側的擴散層217b內的Zn33a移動的緣故，會使移動到活性層15 —側的原子32b和34a得到補充。因此，在實施方式2中，因為該擴散層217b的Zn33a的移動，到達活性層15的各原子以及空穴的量增加，因此，能夠比實施方式I更充分地推進混晶化，而且能夠實現高性能的半導體激光元件。另外，在本實施方式2中，如圖18所示，當以與層疊方向垂直的面來切割半導體激光元件I時，形成電流狹窄層17a，以便從電流狹窄層17a的半導體激光元件I端部起的長度Wb變得比從窗區(qū)域23的該半導體激光元件端部起的長度Wa長。這樣一來，由于使從電流狹窄層17a的半導體激光元件I端部起的長度Wb變得比從窗區(qū)域23的該半導體激光元件端部起的長度Wa長，因此，能夠可靠地防止Zn向電流注入區(qū)域擴散，并能夠實現漏電流的降低。另外，在 本實施方式I和2中形成電流狹窄層17a，以便該電流狹窄層17a的晶格常數變得比形成在電流狹窄層17a上下的半導體層的晶格常數大。通過如這樣來設定電流狹窄層17a的晶格常數，使作為擴散種的Zn變得容易穿過電流狹窄層17a的晶格之間，因此，各原子能夠有效地移動，活性層15會被恰當地混晶化。另外，在本實施方式2中，雖然以在作為擴散種的Zn以及碰撞Zn移動的原子中到達活性層15的Zn以及原子變多的方式，在電流狹窄層17a和活性層15之間形成擴散層217b的情況為例進行了說明，但是毋庸置疑，不局限于此。擴散層217b也可以按照能夠補充作為擴散種的Zn的方式設置在含有作為擴散種的Zn的P-接觸層18和活性層15之間的任意一個上。另外，也可以設置多層的擴散層217b，以便能夠充分地補充作為擴散種的Zn。另外，在本實施方式I和2中，雖然作為擴散種而以P型的雜質Zn為例進行了說明，但是毋庸置疑，擴散種不局限于Zn，也可以是P型雜質中的Mg和Be等其他的雜質。在本實施方式2中，作為擴散層217b的擴散種，除了上述的P-型雜質以外，也可以是η型雜質的Si或Se。而且，也可以是當再次生長時所混入的例如O、C、H和S這樣的界面雜質或者在低溫結晶生長等情況下所導入的空穴。另外，在本實施方式I和2中，雖然以具有隆起結構的半導體激光元件為例進行了說明，但顯然，能夠適用的不局限于具有隆起結構的半導體激光元件。在上述兩個實施例中，雖然將對在GaAs半導體基板11上形成η-緩沖層12、η_包覆層13、η_引導層14、活性層15、ρ-引導層16、ρ-包覆層217以及P-接觸層18的結構作為最優(yōu)選例進行了說明，但是，也可以是在GaAs半導體基板11上按順序形成P-緩沖層、P-包覆層、ρ_引導層、活性層、η-引導層、η-包覆層以及η-接觸層的結構。另外，也能夠按照所希望的振蕩波長，由InP等其他材料的基板或其他的材料系來構成層疊結構。另外，本發(fā)明的激光元件能夠用于與光纖耦合的半導體激光模塊、或光通信中的發(fā)送器、或發(fā)揮本發(fā)明的高輸出特性的以往無法實現的發(fā)送器和接收器(或者繼電器)之間為長距離的通信系統(tǒng)。例如，可以如圖23所示的通信系統(tǒng)310那樣，使用本實施方式I和2的半導體激光元件來構成激發(fā)光源302。該激發(fā)光源302具有在本實施方式I和2所說明的半導體激光元件302i 302n。另外，除了激發(fā)光源302，通信系統(tǒng)310還具有:對半導體激光元件302i 302 所輸出的激發(fā)光進行波導的多模光纖321 321n ;耦合多模光纖32h 321 所波導的激發(fā)光，并且使其從雙包覆層光纖331輸出的TFB(Tapered FiberBundle) 303 ;與雙包覆層光纖331在連接點Cl處連接的光纖光柵裝置301b ;與光纖光柵裝置301b在連接點C2處連接的光纖304 ;具有與光纖光柵裝置301b相同結構，與光纖304在連接點C3處連接的光纖光柵裝置301c ;具有與光纖光柵裝置301c在連接點C4處連接的單模光纖351的準直儀部件305 ;以及配置在準直儀部件305的輸出端側，并且設置于光學臺361上的波長轉換元件306。另外，該光纖304 —般具有2Km以上的長度，各裝置和各光纖進行光連接。另外，在本實施方式I和2中，雖然以制造半導體激光元件的情況為例進行了說明，但顯然不局限于此，也能夠適用于具有光導波路結構的發(fā)光二極管和光接收器件等。即，能夠用于具有以半導體層疊結構為主的構成，并且在其制造工藝中包括使該半導體層疊結構中的規(guī)定的半導體層混晶化的工序的光學器件。作為這種光學器件，如圖24所示，以具有被混晶化的包覆區(qū)域423a以及發(fā)揮作為光導波區(qū)域的功能的核心區(qū)域424a的光學器件為例對制造方法進行說明。圖25 圖27是圖24的AA線剖視圖。如圖25所示，首先，在規(guī)定基板411上外延生長由下部包覆層413、光導波層415以及上部包覆層417形成的半導體層疊結構。然后，如圖26所示，在上部包覆層417表面中的與包覆區(qū)域對應的區(qū)域上形成高密度的高折射率膜425，在上部包覆層417表面中的與核心區(qū)域對應的區(qū)域上形成低密度的低折射率膜426。接下來，在由對高折射率膜425下部的半導體層進行熱處理所引起的帶隙的變化量變得大于由對低折射率膜426下部的半導體層進行熱處理所引起的帶隙的變化量的溫度區(qū)域實施熱處理。其結果是，如圖27所示，高折射率膜425下部的半導體層的至少一部分的區(qū)域、即與包覆區(qū)域對應的區(qū)域423的至少一部分的區(qū)域混晶化。另外，在與核心區(qū)域對應的區(qū)域424中，由于形成了低折射率膜426，因此，不會發(fā)生半導體層的混晶化。在熱處理工序結束之后，通過實施其他必要的處理，完成光學器件。例如，添加構成光學器件的半導體層疊結構以外的構成物，以及/或者進行與對半導體層疊結構進行的上述表面處理或熱處理不同的處理。例如，在光學器件為發(fā)光器件、光接收器件的情況下，為了形成發(fā)光器件、光接收器件的本體，而進行對半導體層疊結構物理性加工的蝕刻、鈍化膜形成、電極形成以及反射膜形成等各工序，來完成光學器件。本申請發(fā)明不局限于半導體激光，也能用于導波路器件等具有折射率差的器件中。附圖標記的說明:1,201半導體激光元件2高反射膜3低反射膜4 激光5射出區(qū)域6 隆起10,210半導體層疊結構11，411 基板12 η-緩沖層13 η-包覆層14 η-引導層15活性層
15a下部阻擋層15b量子阱層15c上部阻擋層16 P-引導層17,217 P-包覆層17a電流狹窄層18 P-接觸層19絕緣層20上部電極21下部電極23，323 窗區(qū)域24，324非窗區(qū)域25混晶化促進月旲26混晶化抑制月旲

217b 擴散層302激發(fā)光源3(^ 302n半導體激光元件304 光纖305準直儀306波長轉換元件310通信系統(tǒng)32L 321n多模光纖331雙包覆層光纖351單模光纖361光學臺413下部包覆層415光導波層417上部包覆層423a混晶化的包覆區(qū)域424a核心區(qū)域425高折射率膜426低折射率膜
權利要求
1.一種半導體光學器件，是端面發(fā)射型的半導體光學器件，具有: 第一電極； 半導體基板； 層疊結構，其具有在上述基板上依次形成的第一導電型包覆層、活性層、第二導電型包覆層、和以第二導電型雜質進行了摻雜的接觸層；以及 第二電極，其在上述接觸層上形成，且構成將上述疊層結構夾在該第二電極與上述第一電極之間的電流路徑，上述端面發(fā)射型的半導體光學器件的特征為， 至少在激光的射出側端面附近具有窗區(qū)域，該窗區(qū)域具有比非窗區(qū)域大的帶隙，上述接觸層的窗區(qū)域的第二導電型雜質濃度比上述接觸層的非窗區(qū)域的第二導電型雜質濃度低。
2.根據權利要求1所述的半導體光學器件，其特征為: 上述接觸層的窗區(qū)域的第二導電型雜質濃度比上述接觸層的非窗區(qū)域的第二導電型雜質濃度低2 X IO17CnT3以上。
3.根據權利要求1所述的半導體光學器件，其特征為: 在上述接觸層與上述活性層之間的上述窗區(qū)域，形成有電流狹窄層。
4.根據權利要求3所述的半導體光學器件，其特征為: 上述電流狹窄層從窗區(qū)域延伸到非窗區(qū)域的一部分。
5.根據權利要求3所述的半導體光學器件，其特征為: 上述半導體層是層疊有多個半導體層的結構， 上述電流狹窄層具有比在該電流狹窄層的上下所形成的半導體層中的晶格常數還大的晶格常數。
6.根據權利要求1所述的半導體光學器件，其特征為: 在上述接觸層與上述活性層之間具有包含擴散種的擴散層。
7.根據權利要求3所述的半導體光學器件，其特征為: 在上述電流狹窄層下部具有包含擴散種的擴散層， 上述擴散層與上述電流狹窄層形成在相同區(qū)域。
8.根據權利要求1所述的半導體光學器件，其特征為: 上述基板以及上述層疊結構由πι-v族系化合物構成。
9.根據權利要求1所述的半導體光學器件，其特征為: 上述第二導電型雜質為Zn、Mg或Be。
10.根據權利要求1所述的半導體光學器件，其特征為: 上述擴散種是作為P型雜質的Zn、Mg或Be、作為η型雜質的Si或Se、作為界面雜質的O、C、H或S或者空穴中的任意一種。
11.一種通信系統(tǒng)，其特征為，具有: 包括權利要求1 10中任一項所述的半導體光學器件的發(fā)送器；一端與上述發(fā)送器進行了光耦合的2km以上的光纖；以及與上述光纖的另一端進行了光耦合的接收器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導體光學器件的制造方法、半導體光學激光元件的制造方法以及半導體光學器件。本發(fā)明的包含半導體層的半導體光學器件的制造方法為，在半導體層疊結構(12-18)表面的第一區(qū)域上形成第一電介質膜(26)，在半導體層疊結構(12-18)表面的第二區(qū)域上形成具有比第一電介質膜(26)高的密度的第二電介質膜(25)，在由于對第二電介質膜(25)下部的半導體層進行的熱處理所引起的帶隙的變化量變得大于由于對第一電介質膜(26)下部的半導體層進行的熱處理所引起的帶隙的變化量的溫度區(qū)域實施熱處理，在第一電介質膜(26)下部的半導體層疊結構(12-18)上形成窗區(qū)域(23)。
文檔編號H01S5/22GK103199437SQ20131007747
公開日2013年7月10日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權日2009年7月6日
發(fā)明者谷口英廣 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社