<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Opto-electronische met een array van halfgeleiderdiodelasers en . pto halfgeleiderinrichtingwerkwijze ter vervaardiging daarvan.
De uitvinding heeft betrekking op een opto-electronische halfgeleiderinrichting bevattende een array van tenminste een eerste en een tweede halfgeleiderdiodelaser --- verder kortheidshalve veelal laser genoemd-met een halfgeleiderlichaam dat een halfgeleidersubstraat van een eerste geleidingstype omvat waarop zieh een halfgeleiderlagenstructuur bevindt die achtereenvolgens tenminste omvat een eerste opsluitlaag van het eerste geleidingstype, een actieve laag waarin zieh een eerste en een tweede actief gebied bevindt van respectievelijk de eerste en de tweede laser, en een tweede opsluitlaag van een tweede, aan het eerste tegengestelde, geleidingstype,
waarbij de eerste en de tweede opsluitlaag van middelen voorzien zijn voor een electrische aansluiting voor de eerste en de tweede laser die van elkaar gescheiden zijn door een groef die zieh vanaf het oppervlak van het halfgeleiderlichaam tot in het substraat uitstrekt.
Een dergelijke inrichting is bijzonder geschikt voor toepassing in bijvoorbeeld een systeem voor optische glasvezel communicatie waarin de lasers van het array een voor twee parallelle glasvezels als stralingsbron kunnen fungeren. In een optische schijf systeem kan de eerste laser van het array voor het schrijven, de tweede voor het lezen van de informatie gebruikt worden. Ook in een laserprinter kan een dergelijke inrichting met voordeel worden toegepast. Dankzij de aanwezigheid van twee lasers kan bij een enkele lijnbeweging van de inrichting een groter deel van een af te drukken karakter afgebeeld worden dan wanneer de inrichting slechts een laser zou bevatten.
Een dergelijke inrichting is bekend uit straling-emitterende diode is bekend uit JP (A) 2-122584 dat gepubliceerd is in Patent Abstracts of Japan, vol. 14, no. 348 (E- 957) [4291] op 27 juli 19990. De daar beschreven inrichting bevat een array van drie AlGaAs lasers op een n-GaAs substraat die van elkaar gescheiden zijn door een groef die zieh vanaf het oppervlak van het halfgeleiderlichaam tot in het substraat uitstrekt.
Een nadeel van de bekende inrichting is dat de lasers niet optimaal van elkaar gescheiden zijn. Bij gebruik van de inrichting wordt overspraak tussen twee (aangrenzende) lasers waargenomen. D. w. z. wanneer de spanning over een laser vergroot wordt
<Desc/Clms Page number 2>
om daarmee de stroom door en het optische vermogen van die laser te vergroten, wordt waargenomen dat het optische vermogen van een naburige laser verandert. Dit laatste is voor veel toepassingen ongewenst.
De onderhavige uitvinding beoogt onder meer een opto-electronische inrichting met een array van lasers te verkrijgen die het genoemde bezwaar niet of althans in veel mindere mate heeft en waarbij bij gebruik geen of althans veel minder overspraak optreedt tussen (naburige) lasers dan in de bekende inrichting.
Een opto-electronische inrichting van de in de aanhef genoemde soort heeft daartoe volgens de uitvinding het kenmerk dat een groot deel van de groef zieh binnen het substraat bevindt. Het is gebleken dat wanneer een groot deel van de groef, dat wil in de praktijk zeggen ongeveer de helft van de groef, zieh binnen het substraat bevindt, de overspraak tussen naburige lasers bij gebruik van de inrichting aanzienlijk afgenomen is en een voor veel toepassingen, zoals in een laserprinter, aanvaardbaar niveau bereikt.
De uitvinding berust op het inzicht dat het voor een lage overspraak niet voldoende is om de groef tot voorbij de pn-overgang te vormen, dus tot in de eerste opsluitlaag of tot in het substraat aan te brengen. Op deze wijze worden twee lasers weliswaar electrisch van elkaar gescheiden, maar er resteert toch nog te veel overspraak. Het is gebleken dat de resterende overspraak niet door optische interactie tussen (naburige) lasers ontstaat. Verrassenderwijs is gebleken dat de bij de bekende inrichting resterende overspraak in essentie thermisch van aard is. Dat wil zeggen dat de temperatuurverandering die optreedt in een laser wanneer de instelling daarvan veranderd wordt, resulteert in een aanmerkelijke temperatuurverandering van een naburige laser en daarmee in een verandering van het in laatstgenoemde laser opgewekte optische vermogen.
Het is tevens gebleken dat de groef zo diep moet zijn dat de afstand van de actieve laag tot de bodem van de groef tenminste ongeveer 4 m bedraagt, indien een aantrekkelijke afname van de overspraak gewenst is. Tevens is daarbij gebleken dat ondanks het thermisch isolerende vermogen van een dergelijke relatief diepe groef geen bezwaarlijke temperatuurverandering en daarmee geen al te grote drift in de instelling optreedt in de laser waarvan de instelling opzettelijk veranderd wordt. Dit is een belangrijk voordeel omdat daardoor de instelling van elke laser snel en stabiel kan plaats
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
vinden. Dankzij de geringe overspraak blijft hierbij ook de instelling van een naburige laser stabiel.
Tenslotte is een belangrijk voordeel van de inrichting volgens de uitvinding dat deze ook goed bruikbaar is in geval van zogenaamde"epi-up"afmontage. Dat wil zeggen dat de inrichting met de substraatzijde op een draaglichaam of koellichaam afgemonteerd wordt."Epi-down"afmontage is in geval van een array zeer gecompliceerd vanwege de noodzakelijke onderlinge electrische isolering van de lasers van het array.
Een gunstige uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat het binnen het substraat gelegen deel van de groef tenminste ongeveer 3 m diep is. De gangbare dikte van de halfgeleiderlagenstructuur waarin de lasers gevormd zijn bedraagt ongeveer 3 tot 4 jum. De actieve laag ligt dan ongeveer 1 m boven het substraat. Indien het in het substraat liggende deel van de groef tenminste ongeveer 3 m diep is, is de afstand van de actieve laag en daarmee de afstand van de actieve gebieden tot de bodem van de groef tenminste ongeveer 4 Am.
Het is gebleken dat bij een zodanige diepte van het in het substraat liggende deel van de groef, de overspraak tussen naburige lasers maximaal ongeveer 10 % kan afnemen terwijl de temperatuur van de laser waarvan het ingestelde vermogen veranderd wordt maximaal ongeveer 5 % hoger is dan wanneer er geen of slechts een ondiepe groef aanwezig is.
In een bijzonder gunstige variant bedraagt de diepte van het binnen het substraat gelegen deel van de groef tenminste ongeveer 10 m. In dat geval kan de overspraak tot 30 % lager zijn dan in het geval van geen groef of slechts een ondiepe groef. De temperatuurstijging van de laser waarvan het emissie vermogen opzettelijk veranderd wordt bedraagt in dat geval maximaal 10 %.
Bij voorkeur bedraagt de diepte van het binnen het substraat gelegen deel van de groef ten hoogste ongeveer 40 m. Bij deze diepte is de maximale overspraak niet meer dan 20 % van de overspraak bij afwezigheid van een groef of die in geval van een ondiepe groef. De temperatuurstijging van de laser waarvan de instelling gewijzigd wordt is bij een dergelijke groefdiepte maximaal ongeveer 20 % hoger dan die bij afwezigheid van een groef of bij een groef met een geringe diepte. Bij grotere groefdiepten is de winst in verdere beperking van de overspraak dus steeds geringer, terwijl het bezwaar van de toenemende temperatuurstijging van de geschakelde laser steeds groter wordt.
<Desc/Clms Page number 4>
In gunstige varianten bedraagt de afstand tussen het eerste actieve gebied en het tweede actieve gebied ongeveer 15 tot 50 gm. De uitvinding biedt de grootste voordelen i. e. de geringste overspraak-bij een geringe afstand van de actieve gebieden. Afstanden kleiner dan ongeveer 15 gm zijn op praktische gronden-zoals de maakbaarheid minder geschikt. Bij voorkeur is de groef zo breed mogelijk. Groefbreedten die minder dan ongeveer 10 Am kleiner zijn dan de afstand tussen de actieve gebieden zijn echter niet goed te vervaardigen : de afstand van een actief gebied tot de wand van de groef moet tenminste ongeveer 2 um bedragen en ook de noodzakelijke, aan de vervaardiging verbonden, toleranties in de maatvoering beperken de breedte van de groef.
Een voorkeursuitvoering van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de groef gevormd is door middel van reactief ionen etsen. De aldus verkregen groeven kunnen smal, diep-bijvoorbeeld enkele tientallen micrometers diepen steil zijn. Hierdoor kunnen de actieve gebieden van de inrichting volgens de uitvinding zo dicht mogelijk bij elkaar liggen. Dit is voor veel toepassingen zeer gewenst maar ook is dan - zoals hierboven reeds is opgemerkt-het voordeel van een relatief diepe groef het grootst.
In een verdere variant bevindt zieh onder de eerste opsluitlaag of op de tweede opsluitlaag een stroomblokkerende laag die ter plaatse van de actieve gebieden is onderbroken. Deze variant omvat zowel lasers van het "gain-guided" als van het "index-
EMI4.1
guided" In het eerste geval zijn beide opsluitlagen relatief dik (ongeveer 0, 8 dik), in het tweede geval is het aan de blokkeerlaag grenzende deel van een opsluitlaag relatief dun (ongeveer 0, 2 tot 0, 4 jam dik) en stulpt deze opsluitlaag in de uitsparing van de blokkeerlaag uit tot een grote dikte (ongeveer 0, 8 Am dik). InGaP/InAlGaP vormt een zeer geschikt materiaalsysteem voor een inrichting volgens de uitvinding daar de golflengte van de laser emissie dan ongeveer tussen 700 en 600 nm ligt.
Dit golflengte gebied is zeer geschikt voor toepassingen zoals laserprinters.
In een zeer gunstige uitvoeringsvorm is het oppervlak van het halfgeleiderlichaam met voorzien van een relatief dikke, bij voorkeur een 2 tot 6 Am dikke, electrisch en thermisch goed geleidende laag, zoals een metaallaag, bedekt zijn. Een dergelijke goed geleidende laag heeft op de overspraak heeft een gunstige invloed : voor een 3 Am dikke goudlaag is een verlaging van de overspraak met ongeveer 30 % waargenomen. Ook wordt de temperatuurstijging van een laser waarvan de instelling veranderd wordt, hierdoor beperkt : voor deze temperatuurstijging is een verlaging van
<Desc/Clms Page number 5>
ongeveer 25 % waargenomen vergeleken met de situatie zonder een dikke geleidende laag. Dit brengt met zieh mee dat de optimale groef diepte naar grotere waarden verschuift waardoor de overspraak nog verder verlaagd kan worden.
Deze uitvoeringsvorm is verder bijzonder geschikt voor de eerder genoemd"epi-up"afmontage.
In een werkwijze ter vervaardiging van een inrichting volgens de uitvinding worden de in de inrichting gewenste groef zodanig diep gevormd dat het grootste deel van de groef zieh binnen het substraat bevindt. Hiermee worden op eenvoudige wijze, bijvoorbeeld door etsen, inrichtingen verkregen volgens de uitvinding. Bij voorkeur worden de groeven gevormd door middel van reactief ionen etsen. Hiermee kunnen zeer smalle, steile en diepe groeven vervaardigd worden waarmee bijzonder gunstige inrichtingen volgens de uitvinding verkregen worden. In een voorkeursuitvoering wordt bij het reactief ionen etsen gebruik gemaakt van een plasma dat wordt opgewekt in een
EMI5.1
gasmengsel dat SiC4, Ar en CH4 bevat, bij voorkeur 25 tot 30 vol. % SiC4 en 20 tot 25 vol. % CH4 bevattend. Hiermee kunnen uitstekend diepe en steile groeven ge tst worden in lagenstructuur van GaAs en InAlGaP.
Een dergelijke lagenstructuur maakt deel uit van lasers gevormd in het InGaP/InAlGaP materiaalsysteem.
Van de uitvinding zal thans een nadere toelichting volgen aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en de daarbij behorende tekening, waarin figuur 1 in dwarsdoorsnede een uitvoering van een inrichting met een array van halfgeleiderdiodelasers volgens de uitvinding toont ; figuren 2 t/m figuur 5 de inrichting van figuur 1 in opeenvolgende stadia van de vervaardiging met behulp van een werkwijze volgens de uitvinding tonen.
De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend, waarbij in het bijzonder de afmetingen in de dikterichting ter wille van de duidelijkheid zijn overdreven.
Overeenkomstige delen zijn als regel in de verschillende voorbeelden met hetzelfde
EMI5.2
verwijzingscijfer aangeduid. Halfgeleidergebieden van hetzelfde geleidingstype zijn als regel in dezelfde richting gearceerd.
Figuur 1 toont in dwarsdoorsnede een eerste uitvoering van inrichting volgens de uitvinding, hier met een array van twee lasers 11, 12 en met een halfgeleider-lichaam 10. De doorsnede is loodrecht op de lengterichting van de trilholte van de laser genomen. Het halfgeleiderlichaam 10 omvat een van een aansluitgeleider 9 voorzien
<Desc/Clms Page number 6>
substraat 1 van een eerste, hier het n-, geleidingstype en in dit voorbeeld bestaande uit nkristallijn galliumarsenide. Daarop is aangebracht een halfgeleiderlagenstructuur welke onder meer een bufferlaag 15 van n-AlGaAs, een eerste opsluitlaag 2 van n-InAlGaP, een actieve laag 3 van InGaP, een tweede opsluitlaag 4 van p-InAlGaP die hier delen 4A, 4B omvat die van elkaar gescheiden zijn door een dunne etsstoplaag 16 van InGaP.
Binnen de actieve laag 3 binnen zieh een eerste actief gebied 31 en een tweede actief gebied 32 respectievelijk corresponderend met de eerste laser 11 en de tweede laser 12. De middelen voor electrische aansluiting van de lasers 11, 12 omvatten verder een dunne InGaP tussenlaag 5, een eerste p-type GaAs contactlaag 6, een tweede p-type GaAs contactlaag 7 en een aansluitgeleider 8. De lasers 11, 12 zijn van elkaar gescheiden door een groef (20) die zieh vanaf het oppervlak 13 van het halfgeleiderlichaam 10 tot in het substraat 1 uitstrekt. Volgens de uitvinding is de inrichting daardoor gekenmerkt dat de groef 20 zieh over het groot deel d, hier ongeveer de helft, van zijn diepte D binnen het substraat 1 bevindt.
De groef 20 heeft in dit voorbeeld een diepte D van ongeveer 7 jim, terwijl het binnen het substraat 1 gelegen deel (1) daarvan een diepte heeft van ongeveer 4 jum. De halfgeleiderlagenstructuur is hier, zoals veelal in de praktijk, ongeveer 3 gm dik. Door een tot in het substraat 1 reikende groef 20 wordt een voldoende electrische scheiding tussen de lasers 11, 12 bewerkstelligt en daarmee de overspraak tussen de lasers 11, 12 beperkt. Genoemde overspraak blijkt echter gedomineerd te worden door thermische overspraak. Het is gebleken dat een groef volgens de uitvinding resulteert in een geringe overspraak tussen de eerste 11 en de tweede 12 halfgeleiderdiodelaser. De overspraak van de inrichting van dit voorbeeld blijk lager te zijn dan 4 %.
Bovendien blijkt verrassenderwijs dat de isolerende werking van een groef 20 volgens de uitvinding een nog volstrekt aanvaardbare invloed heeft op de instel karakteristiek van beide lasers 11, 12 zelf. Een zeer aantrekkelijke verlaging van de overspraak treedt op wanneer het binnen het substraat 1 gelegen deel d van de groef 20 groter is dan ongeveer 10 gm. Ook bij een dergelijke groef treedt nagenoeg geen nadelige invloed op de instel karakteristiek van de lasers 11, 12 op.
Een dergelijke nadelige invloed treedt pas op wanneer het deel d van de groef 20 dat binnen het substraat 1 gelegen is groter is dan ongeveer 40 jim. De afstand tussen de actieve gebieden 31, 32 bedraagt hier ongeveer 25 m en de breedte van de groef 20 is ongeveer 10 gm. De groef 20 is hier gevormd door middel van reactief ionen etsen.
Daardoor kan de groef 20 behalve diep-hier ongeveer 7 tim-ook smal zijn en kan de
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
afstand tussen de actieve gebieden 31, zo klein mogelijk zijn, hetgeen zeer gewenst is.
Op de tweede opsluitlaag 4, althans op het deel 4A daarvan, bevindt zieh hier een stroomblokkerende laag 14, die hier n-GaAs bevat, die ter plaatste van de actieve gebieden 31, 32 onderbroken is. Dankzij het feit dat deel 4A van de tweede opsluitlaag 4 dun, hier ongeveer 0, 2 p. m dik, is en dankzij het feit dat deel 4B van de tweede opsluitlaag 4 ter plaatse van de actieve gebieden 31, 32 uitpuilt in de onderbrekingen van de blokkeerlaag 14 zijn de lasers 11, 12 van de inrichting van dit voorbeeld van het zogenaamde index-guided type. De breedte van de actieve gebieden 31, 32 wordt nagenoeg bepaald door de breedte van de delen 4B van de tweede opsluitlaag 4 die hier ongeveer 4 go breed zijn.
De in dit voorbeeld gekozen materialen voor de verschillende halfgeleiderlagen zijn gekozen uit het InGaP/InAlGaP materiaalsysteem waardoor de inrichting bijzonder geschikt is voor onder meer toepassing in een laserprinter.
In dit voorbeeld is op de aansluitgeleider 8 een relatief dikke, hier een ongeveer 3 m dikke Au laag, metaallaag 18 aangebracht, waardoor de lasers 11, 12 aan de bovenzijde beter gekoeld worden. Hierdoor is de hierboven genoemde nadelige invloed van een diepe groef 20 op de instel karakteristiek van elk van de lasers 11, 12 beperkt.
Op de overspraak tussen de lasers 11, 12 heeft een dergelijke nagenoeg geen nadelige invloed. De tussen de delen 4A en 4B van de tweede opsluitlaag gelegen etsstoplaag 16 heeft een geringe dikte, hier ongeveer 10 nm, en bevat InGaP met een indium gehalte van ongeveer 40 at. %. De InGaP tussenlaag 6 breekt de stap in de bandgap tussen de tweede opsluitlaag 4 en de contactlagen 6 en 7, hetgeen een goede stroom-spanning karakteristiek van de lasers 11, 12 bevordert. De lasers 11, 12 zijn aan de bovenzijde van separate en aan de zijde van het substraat van gemeenschappelijke electrische aansluitingen-die in de figuren niet zijn weergegeven-voorzien.
De geleidende laag 9 is hier een goud, germanium en nikkel bevattende laag, met een dikte van ongeveer 0, 1 p. m, de geleidende laag 8 bevat in dit voorbeeld een platina-, een tantaal-en een goudlaag laag met een dikte van respectievelijk ongeveer 0, 1, ongeveer 0, 05 en ongeveer 0,25 ,um. De metaallaag 18 is een, ongeveer 3 p. m dikke, electrolytisch aangebrachte Au laag.
In dit voorbeeld zijn-voorzover niet reeds eerder vermeld-de volgende samenstellingen, doteringen en dikten voor de diverse halfgeleiderlagen toegepast.
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
<tb>
<tb> Laag <SEP> Halfgeleider <SEP> Type <SEP> Doterings-Dikte <SEP> Bandgap
<tb> concentr. <SEP> (bulk)
<tb> [at/cm3] <SEP> [m] <SEP> [eV] <SEP>
<tb> 1 <SEP> GaAs <SEP> (substrate) <SEP> N <SEP> 2x10"150 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 15 <SEP> AloGaoAs <SEP> N <SEP> 2x1018 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 2 <SEP> In0,50Al0,35Ga0,15P <SEP> N <SEP> 5x1017 <SEP> 0,8 <SEP> 2,2
<tb> 3 <SEP> In0,49Ga0,51P <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,1 <SEP> 1,9
<tb> 4A <SEP> In0,50Al0,35Ga0,15P <SEP> P <SEP> 3x1017 <SEP> 0,2 <SEP> 2,2
<tb> 16 <SEP> In0,40Ga0,60P <SEP> P <SEP> 1x1018 <SEP> 0,01 <SEP> 2,1
<tb> 4B <SEP> Ino, <SEP> 5oAlo, <SEP> 35Gao, <SEP> isP <SEP> P <SEP> 3x1017 <SEP> 0,
<SEP> 8 <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 5 <SEP> In0,49Ga0,51 <SEP> P <SEP> P <SEP> 1x1018 <SEP> 0,01 <SEP> 1,9
<tb> 6 <SEP> GaAs <SEP> P <SEP> 2x1018 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 7 <SEP> GaAs <SEP> P <SEP> 2x1018 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 14 <SEP> GaAs <SEP> N <SEP> 2x1017 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb>
EMI8.2
De figuren 2 t/m figuur 5 tonen de inrichting van figuur 1 in opeenvolgende stadia van de vervaardiging met behulp van een werkwijze volgens de uitvinding.
Uitgegaan wordt (zie figuur 2) van een (001) substraat 1 van nkristalliJn n-type galliumarsenide. Na polijsten en etsen van het oppervlak dat de (001) ori ntatie heeft wordt hierop in dit voorbeeld vanuit de gasfase met behulp van MOVPE (= Metal Organic Vapour Phase Epitaxy) en bij een groei temperatuur van 760 de volgende halfgeleiderlagenstructuur aangebracht een bufferlaag 15 van AlGaAs.
Vervolgens een eerste opsluitlaag 2 van InAlGaP, een actieve laag 3 van InGaP, een eerste deel 4A van een tweede opsluitlaag 4 van InAlGaP, een tussenlaag etsstoplaag 16 van InGaP, een tweede deel van de tweede opsluitlaag 4, een tussenlaag 5 van InGaP en een eerste contactlaag 6 van GaAs. Voor de keuze van de samenstelling, geleidingstype, doteringsconcentratie, dikte en bandgap van de halfgeleiderlagen wordt verwezen naar de hierboven opgenomen tabel en de beschrijving van figuur 1. Na 9 verwijderen van de structuur uit de aangroei apparatuur wordt hierop bijvoorbeeld door middel van sputteren een 0, dikke isolerende laag 40 van siliciumdioxide aangebracht.
Met behulp van photolithografie en etsen worden daar twee stroken 40 in
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
gevormd met een breedte van ongeveer 5 m, op een afstand van ongeveer 25 jum en waarvan de lengte as loodrecht staat op het vlak van tekening van figuur 2.
Hierna wordt (zie figuur 3) door middel van etsen met daartoe geschikte etsmiddelen de buiten de maskers 40 gelegen delen van de contactlaag 6, de tussenlaag 5 en deel van de tweede opsluitlaag verwijderd waarbij de etsstoplaag 16 als zodanig functioneert. Na reinigen van de structuur wordt deze opnieuw in de aangroei apparatuur geplaatst en wordt aan weerszijde van de maskers 40 een blokkerende GaAs laag op selectieve wijze aangebracht. Na verwijderen uit de aangroei apparatuur worden de maskers 40 verwijderd waarna de inrichting wederom in de aangroei apparatuur geplaatst wordt en een tweede GaAs contactlaag 7 wordt aangebracht (zie figuur 4). Na verwijderen uit de aangroei apparatuur en reiniging van de inrichting worden de geleidende lagen 8 en 9 bijvoorbeeld door sputteren aangebracht.
Op de geleidende laag 8 wordt door middel van electrolytische depositie een dikke Au laag 18 aangebracht en daarop (zie figuur 5) een laklaag 50 met een strookvormige opening ter plaatse van de in de inrichting te vormen groef 20.
Vervolgens wordt volgens de uitvinding (zie figuur 1) een zodanig diepe groef gevormd, hier door middel van reactief ionen etsen, dat zieh een groot deel d van de diepte D van de groef 20 bevindt binnen het substraat 1. Hiermee worden-nadat de inrichting op twee plaatsen gekliefd is-op eenvoudige wijze de volgens de uitvinding zeer aantrekkelijke opto-electronische inrichtingen verkregen. Dankzij de toepassing van reactief ionen etsen kan een smalle en diepe groef 20 gemakkelijk gevormd worden. In het gegeven voorbeeld wordt bij het reactief ionen etsen bij voorkeur gebruik gemaakt van een gasmengsel dat SiC4, Ar en CH4 bevat, bij voorkeur 25 tot 30 vol. % SiCl en 20 tot 25 vol. % CH4 bevat.
Op deze wijze kan de gewenste groef 20 zeer goed gevormd worden binnen het materiaalsysteem InGaP/InAlGaP waarbij door een of meer indium houdende lagen, zoals hier de opsluitlagen 2, de actieve laag 3 en de tussenlaag 5, waarboven zieh een of meer GaAs houdende lagen bevinden, zoals hier de contactlagen 6 en 7. Opgemerkt wordt dat het etsen van de groef 20 ook plaats kan vinden voor het aanbrengen van de geleidende lagen 8, 9 en 18.
De uitvinding is niet beperkt tot de gegeven uitvoeringsvoorbeelden, daar voor de vakman binnen het kader van de uitvinding vele modificaties en variaties mogelijk zijn. Zo kunnen andere samenstellingen van de gekozen halfgeleidermaterialen of andere dikten dan de in het voorbeeld genoemde worden toegepast. Zo kan met name en met
<Desc/Clms Page number 10>
voordeel de actieve laag een (multi) quantumput lagenstructuur bevatten. Behalve in het materiaal systeem InGaP/InAlGaP kan de inrichting volgens de uitvinding ook met voordeel in de materiaal systemen GaAs/AlGaAs of InGaAsP/InP zijn gevormd. Ook kunnen de geleidingstypen alle (tegelijk) door hun tegengestelde worden vervangen. Ook kunnen andere structuren - eventueel van een ander guiding-type zoals het "gain-guided" type-worden toegepast. Lasers van het zogenaamde "oxide-stripe" type vormen een voorbeeld daarvan.
Tenslotte moet nog opgemerkt worden dat de in het uitvoeringsvoorbeeld gebezigde methoden om de halfgeleiderlagen aan te brengen ook een andere dan de MOVPE techniek kan zijn. Zo kan behalve MOVPE ook MOMBE (= Metal Organic Molecular Beam Epitaxy), MBE (= Molecular Beam Epitaxy) VPE (= Vapour Phase Epitaxy) of LPE (= Liquid Phase Epitaxy) worden toegepast.