DE3485924T2 - Verfahren zur herstellung einer halbleiterlaservorrichtung. - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer halbleiterlaservorrichtung.

Info

Publication number
DE3485924T2
DE3485924T2 DE8484113950T DE3485924T DE3485924T2 DE 3485924 T2 DE3485924 T2 DE 3485924T2 DE 8484113950 T DE8484113950 T DE 8484113950T DE 3485924 T DE3485924 T DE 3485924T DE 3485924 T2 DE3485924 T2 DE 3485924T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
semiconductor
laser device
cladding layer
semiconductor laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE8484113950T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3485924D1 (de
Inventor
Toshiro Hayakawa
Takahiro Suyama
Saburo Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE3485924D1 publication Critical patent/DE3485924D1/de
Publication of DE3485924T2 publication Critical patent/DE3485924T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0062Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/223Buried stripe structure
    • H01S5/2231Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/05Etch and refill
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/095Laser devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung, deren Aufbau dahingehend wirksam ist, die transversale Eigenschwingung der Laser-Oszillation zu steuern und den Schwellenstrom zu erniedrigen, durch den Einsatz neuer Techniken der Kristallzüchtung wie des Molekularstrahl- Epitaxie-Verfahrens (MBE) und des Verfahrens der metallorganisch-chemischen Abscheidung aus der Dampfphase (MOCVD).
  • BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • In neuerer Zeit hat sich die Technik der Kristallzüchtung von Dünnfilm-Einkristallen in bemerkenswertem Maße entwickelt, und neue Techniken wie MBE und MOCVD ermöglichen uns, eine epitaxiale Schicht mit einer so geringen Dicke wie etwa 1 nm (10 ) wachsen zu lassen.
  • Soweit eine Halbleiter-Laser-Vorrichtung betroffen ist, wird allgemein das Flüssigphasen-Epitaxie-Verfahren (LPE) eingesetzt. Neue Techniken wie MBE und MOCVD ermöglichen uns jedoch, eine so dünne Schicht wachsen zu lassen, wie sie mit Hilfe des LPE-Verfahrens aus dem Stand der Technik nur schwierig zu realisieren ist. Neue Typen von Halbleiter- Laser-Vorrichtungen, die infolge der Dünne der Schicht neue Effekte Zeigen, sind neuerdings entwickelt worden. Beispielsweise benutzt ein Quantenmulden-Laser die in einer sehr dünnen aktiven Schicht ausgebildeten Quanten-Niveaus; siehe beispielsweise W.T. Tsang, Phys. Lett. , 786 (1981); N.K. Dutta, J. Appl. Phys. , 7211 (1982); und H. Iwamura, T. Saku, T. Ishibashi, K. Otsuka und Y. Horikoshi, Electronics Lett. , 180 (1983).
  • Andererseits können neue Techniken wie MBE und MOCVD auch dazu benutzt werden, den vorherrschenden Typ einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung zu verbessern. Die Stabilisierung der transversalen Eigenschwingung ist ein wichtiger Faktor für den praktischen Einsatz eines Halbleiter-Lasers. Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung der Stabilisierung der transversalen Eigenschwingung durch Nutzung der neuen Techniken der Kristallzüchtung.
  • Bei einem frühen Typ eines Streifen-Halbleiter-Lasers, worin der elektrische Strom mittels einer Streifen-Elektrode begrenzt wird, ist die transversale Eigenschwingung instabil und zeigt Abhängigkeit von der Stromstärke. Die nullte transversale Eigenschwingung oder transversale Grundschwingung der Laser-Oszillation erscheint nur in einem Bereich gerade etwas oberhalb des Schwellenstroms bei einer Erhöhung des Steuerstroms, da die Verstärkung für die Oszillation den Verlust nur in einem Teil der aktiven Schicht gerade in der Nähe des Streifens überwindet. Mit einer weiteren Abnahme des Steuerstroms breiten sich jedoch die in die aktive Schicht eingespeisten Ladungsträger allmählich zu beiden Seiten des oben genannten Teils der aktiven Schicht hin aus, d. h. der Bereich hoher Verstärkung verbreitert sich, so daß die transversale Eigenschwingung der Laser-Oszillation breiter wird und die transversalen Eigenschwingungen höherer Ordnung erzeugt werden. Eine solche Instabilität der transversalen Eigenschwingung gibt Anlaß zu vielen Problemen, die für einen praktischen Einsatz eines Halbleiter-Lasers zu lösen sind. Beispielsweise geht die Linearität zwischen dem Steuerstrom und der Ausgangsleistung mit einem Ansteigen des Steuerstroms verloren. Weiterhin entsteht, wenn eine Laser-Vorrichtung mittels eines pulsierenden Stroms moduliert wird, eine instabile Modulation der Ausgangsleistung, und das Signal-Rausch-Verhältnis nimmt ab. Die Richtungsfähigkeit des ausgesandten Lichts wird instabil, so daß es schwierig wird, das Ausgangslicht wirksam und stabil zu einem optischen System wie einer optischen Faser zu leiten.
  • Man hat viele Strukturen eines Halbleiter-Lasers des GaAlAs- Systems und des InGaAsP-Systems vorgeschlagen, um die transversale Eigenschwingung dadurch zu stabilisieren, daß nicht nur der Strom sondern auch das Licht in der transversalen Richtung beschränkt wird. Die meisten der Strukturen können nur unter Einsatz einer speziellen Charakteristik des Flüssigphasen-Epitaxie-Verfahrens (LPE) erzeugt werden, d. h. durch Nutzung der Anisotropie der Wachstumsrate einer epitaxialen Schicht, die auf ein Substrat mit einer Rinne, einer Mesa oder einer Stufe aufgebracht wird. Repräsentativ für diese Strukturen sind die folgenden: Ein CSP-Laser {K. Aiki, H. Nakamura, T. Kuroda und J. Umeda, Appl. Phys. Lett. , 649 (1977)}; ein CDH-Laser {D. Botez, Appl. Phys. Lett. , 872 (1978)}; und ein TS-Laser {T. Sugino, M. Wada, H. Shimizu, K. Itoh und I. Teramoto, Appl. Phys. Lett. , 270 (1979)}. Solche Laser können nicht unter Anwendung von Techniken der Kristallzüchtung wie MBE und MOCVD hergestellt werden.
  • Fig. 1 zeigt eine Querschnitt-Ansicht eines Lasers mit einem inneren Streifen auf einem Substrat mit einem V-förmigen Kanal (VSIS-Laser), der unter Anwendung von LPE hergestellt ist {S. Yamamoto, H. Hayashi, S. Yano, T. Sakurai und T. Hijikata, Appl. Phys. Lett. , 372 (1982)}, als Beispiel für einen Laser, bei dem die transversale Eigenschwingung stabilisiert ist. Nach dem Züchten einer stromblockierenden n-GaAs-Schicht 2 auf einem p-GaAs-Substrat 1 wird eine Vförmige Rinne 9 durch chemisches Ätzen bis hinunter zu dem Substrat 1 gebildet. Dann werden nacheinander eine p-GaAlAs- Plattierschicht 3, eine aktive GalAlAs-Schicht 4, eine n-GaAlAs-Plattierschicht 5 und eine n-GaAs-Deckschicht 6 wachsen gelassen, um eine aus mehreren Schichten bestehende Kristall-Struktur des Typs mit einem doppelten Heteroübergang (DH-Typ) für die Laser-Anregung zu bilden, und danach werden Elektroden 7, 8 auf der unteren bzw. der oberen Seite aufgebracht. In dieser Struktur wird die p-GaAlAs-Plattierschicht 3 über der Rinne 9 aufgrund der Anisotropie der Wachstumsrate schnell wachsen gelassen, so daß die aktive Schicht 4 planar wachsen gelassen werden kann. Aus diesem Grunde werden die aktive Schicht 4 und der doppelte Heteroübergang zwischen den Schichten 3, 4, 5 eben. In der Struktur beschränkt der innere Streifen in der Rinne den Steuerstrom, und der doppelte Heteroübergang beschränkt die Laser- Oszillation. Eine Halbleiter-Laser-Vorrichtung dieses Typs vermag eine Ausgangsleistung bis zu mehr als 20 mW zu erzeugen, während die Laser-Oszillation in der transversalen Grundschwingung gehalten wird, weil die transversale Schwingung in der ebenen aktiven Schicht infolge der Absorption des Laser-Lichts außerhalb der V-Rinne 9 durch die stromblockierende Schicht 2 stabilisiert wird.
  • Die meisten der oben erwähnten Strukturen, die zur Stabilisierung der transversalen Eigenschwingung vorgeschlagen sind, können nicht mit Hilfe der neuen Techniken der Kristallzüchtung wie MBE und MOCVD hergestellt werden. Fig. 2 zeigt den Querschnitt einer Vorrichtung, die durch die Anwendung der MOCVD hergestellt wurde. Diese Vorrichtung hat eine Struktur ähnlich der in Fig. 1 gezeigten. Nach dem Züchten einer stromblockierenden n-GaAs-Schicht 2 auf einem p-GaAs-Substrat 1 wird eine V-förmige Rinne 9 durch chemisches Ätzen bis hinunter zu dem Substrat 1 gebildet, und dann werden nacheinander eine p-GaAlAs-Plattierschicht 3, eine aktive GalAlAs-Schicht 4, eine n-GaAlAs-Plattierschicht 5 und eine n-GaAs-Deckschicht 6 unter Anwendung der MOCVD wachsen gelassen. Beim Wachsenlassen der p-GaAlAs-Plattierschicht 3 wächst diese Schicht 3 aufgrund der geringen Anisotropie der Wachstumsrate bei der MOCVD nicht so weit, daß sie die V-Rinne vollständig begräbt, so daß die aktive Schicht 4, im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten, ebenfalls gekrümmt in der V-Rinne 9 zum Wachsen gebracht wird. Die gekrümmte aktive Schicht 4 verursacht folgende Nachteile. Erstens variiert die Verteilung des effektiven Brechungsindex der den Lichtleiterkanal bildenden Schichten 3, 4 und 5 stark um die V-Form der aktiven Schicht herum, so daß das Laser-Licht stark zu der Spitze der V-Form geleitet wird und aus diesem Grunde die Gefahr der Oszillation transversaler Eigenschwingungen höherer Ordnung besteht. Da zweitens der Durchmesser der Stelle, worin das Laser-Licht oszilliert, klein Licht, wird die Dichte des Lichtes verstärkt, und die Licht-Ausgangsleistung kommt leicht zur Sättigung, so daß es schwierig ist, eine hohe Ausgangsleistung zu erreichen.
  • Solche Nachteile treten allgemein dann auf, wenn eine mehrschichtige Kristall-Struktur des DH-Typs durch Anwendung der MBE oder MOCVD auf einem Substrat mit einer Rinne, Mesa oder Stufe erzeugt wird, weil die Kristallschichten in einer Gestalt zum Wachsen gebracht werden, die derjenigen des Substrats ähnelt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiter-Laser-Vorrichtung herzustellen, in der die transversale Eigenschwingung selbst dann stabilisiert wird, wenn neue Techniken wie MBE oder MOCVD angewandt werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Abscheiden einer ersten Plattierschicht, einer aktiven Schicht und einer zweiten Plattierschicht nacheinander, wobei diese drei Schichten jeweils Heteroübergänge zwischen zwei benachbarten Schichten aufweisen, wobei die erste Plattierschicht, die aktive Schicht und die zweite Plattierschicht aus einem (III)-(V)-Verbindungs-Halbleiter-Material hergestellt sind, das Aluminium enthält,
  • das Abscheiden einer vierten dünnen Halbleiterschicht auf der zweiten Plattierschicht, so daß sie eine Dicke von weniger als 10 nm (100 ) hat, wobei die vierte Schicht aus einem (III)-(V)-Verbindungs-Halbleiter-Material hergestellt wird, das kein Aluminium enthält, und Ladungsträger des gleichen Typs wie diejenigen der zweiten Plattierschicht aufweist,
  • das Abscheiden einer fünften Halbleiterschicht auf der vierten Schicht, wobei die fünfte Halbleiterschicht aus einem (III)-(V)-Verbindungs-Halbleiter-Material hergestellt wird, das Aluminium enthält, und Ladungsträger des entgegengesetzten Typs wie diejenigen der zweiten Plattierschicht aufweist,
  • das Bilden einer streifenartigen Rinne durch Einätzen in die fünfte Halbleiterschicht bis hinunter zu der vierten Halbleiterschicht,
  • das Abscheiden einer sechsten Halbleiterschicht auf der fünften Halbleiterschicht und der Rinne, wobei die sechste Halbleiterschicht aus einem (III)-(V)-Verbindungs-Halbleiter-Material hergestellt wird, das Aluminium enthält, und Ladungsträger des gleichen Typs wie diejenigen der zweiten Plattierschicht aufweist.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Halbleiter-Laser-Vorrichtung bereitzustellen, die durch Anwendung neuer Techniken der Kristallzüchtung wie MBE oder MOCVD hergestellt werden können.
  • Diese Techniken ermöglichen uns die Herstellung von Schichten, einschließlich einer aktiven Schicht, die so dünn wie möglich sind, so daß neben der Stabilisierung der transversalen Eigenschwingung der Laser-Oszillation viele Eigenschaften verbessert werden können. Beispielsweise kann der Wert des Schwellenstroms gesenkt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnitt-Ansicht eines Halbleiter-Lasers des Standes der Technik, der unter Anwendung der LPE hergestellt ist;
  • Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnitt-Ansicht eines Halbleiter-Lasers des Standes der Technik, der unter Anwendung der MOCVD hergestellt ist;
  • Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 zeigen schematische Querschnitt- Ansichten einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung einer Ausführungsform der Erfindung in den drei Stadien der Herstellung; und
  • Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnitt-Ansicht einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Fig. 3 bis 5 zeigen der Reihe nach drei Stadien einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Zuerst werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist, nacheinander unter Anwendung der MBE nacheinander auf einem n-GaAs-Substrat 11 zum Wachsen gebracht: eine n-Ga0,55Al0,45As-Plattierschicht 12 der Dicke 1 um, eine undotierte aktive Ga0,85Al0,15As-Schicht 13 der Dicke 0,05 um, eine p-Ga0,55Al0,45As-Plattierschicht 14 der Dicke 0,1 um, eine die Oxidation hemmende p-GaAs-Schicht 15 der Dicke 0,005 um, eine stromblockierende n-Ga0,3Al0,7As- Schicht 16 der Dicke 0,8 um und eine die Oxidation hemmende n-GaAs-Schicht 17 der Dicke 0,005 um. Eine aus drei Schichten 12, 13 und 14 bestehende mehrschichtige Struktur hat doppelte Heteroübergänge zwischen benachbarten Schichten.
  • Dann wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist, eine streifenartige Rinne 20 unter Anwendung eines photolithographischen Verfahrens durch die die Oxidation hemmende Schicht 17 und die stromblockierende Schicht 16 hindurch bis auf die die Oxidation hemmende Schicht 15 gebildet. Bei diesem Verfahren wird ein zu entfernender Bereich der die Oxidation hemmenden n-GaAs-Schicht 17 mit einem Ätzmittel (H&sub2;O&sub2;:NH&sub4; OH = 5:1) entfernt, das GaAs selektiv ätzt, und als nächstes wird ein zu entfernender Bereich der stromblockierenden n-Ga0,3Al0,7As-Schicht 16 selektiv mit Flu6ssure in solcher Weise geätzt, daß das Ätzen gerade an der Oberfläche der die Oxidation hemmenden Schicht 15 angehalten wird. Eine solche Arbeitsweise verhindert eine Beeinträchtigung der Kristallinität einer in dem nächsten Verfahren zu bildenden Plattierschicht 18 und der Grenzfläche zwischen der Plattierschicht 18 und der stromblockierenden Schicht 16, weil die stromblockierende Schicht 16, da die stromblockierende Schicht, die wegen ihres Bestandteils Aluminium gegenüber einer Oxidation anfällig ist, außer an der seitlichen Oberfläche der Rinne 20 nicht freiliegt. Als nächstes werden, wie in Fig. 5 dargestellt ist, eine p-Ga0,55Al0,45As-Plattierschicht 18 und eine p-GaAs-Deckschicht 19 nacheinander unter Anwendung der MBE zum Wachsen gebracht. Dann werden jeweils Elektroden 21 und 22 auf beiden Seiten der Laser-Vorrichtung gebildet. Damit ist die Herstellung einer Halbleiter-Laser- Vorrichtung beendet.
  • Während der Anregung einer Laser-Vorrichtung wird der Oszillationsbereich der aktiven Schicht 13 sowohl mit Strom als auch mit Licht hoher Dichte angefüllt, und falls Fehler in der Nähe der aktiven Schicht 13 auftreten, nehmen diese Defekte zu und verursachen eine Schädigung der Laser-Vorrichtung. Aus diesem Grunde ist das Vorhandensein einer die Oxidation hemmenden Schicht 15 nahe der aktiven Schicht 13 besonders bedeutsam, um die Verschlechterung der Kristallinität in der Nähe der aktiven Schicht 13 zu verhindern, damit die Zuverlässigkeit der Laser-Vorrichtung verbessert wird.
  • Die stromblockierende Schicht 16 dient nicht nur dazu, den Strom durch die Rinne 20 wirkungsvoll in die aktive Schicht 13 einzuspeisen, sondern auch dazu, eine solche Verteilung des Brechungsindex auszubilden, daß das Laser-Licht in dem Bereich der aktiven Schicht genau unter der Rinne 20 geleitet wird und dadurch die transversale Eigenschwingung stabilisiert wird. Die Verteilung des Brechungsindex einer mehrschichtigen Struktur des DH-Typs kann dadurch präzise gesteuert werden, daß man die Dicke der Schicht 14 steuert oder das Mischungsverhältnis des Aluminiums ändert, das in der Schicht 18 vorhanden sein soll. Da bei Anwendung der MBE die Dicke jeder Schicht präzise gesteuert werden kann, können Vorrichtungen gleicher Güte hergestellt werden, in denen die transversale Eigenschwingung stabilisiert ist.
  • Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnitt-Ansicht einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Struktur der in Fig. 6 dargestellten zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der in Fig. 5 dargestellten ersten Ausführungsform nur in bezug auf die Dicken der Schichten 16 und 17. Eine n-Ga0,3Al0,7As-Schicht 16 als Schicht zum Beenden des Ätzens wird so dünn wie nur 0,005 um gemacht, während eine n-GaAs-Schicht 17 als stromblockierende Schicht so dick wie 0,8 um gemacht wird. In der zweiten Ausführungsform kann die Oszillation der höheren transversalen Eigenschwingungen in wirksamer Weise unterdrückt werden, weil das Laser-Licht in der n-GaAs-Schicht 17 absorbiert wird, ausgenommen in der Nähe der Rinne 20. Die Qualitätsminderung der Kristallinität ist geringer, da die Aluminium enthaltende stromblockierende Schicht 16 bei dem Wachsenlassen der Schicht 18 nur wenig exponiert ist.
  • In beiden oben erwähnten Ausführungsformen ist es ebenfalls möglich, die GaAlAs-Plattierschicht 18 dadurch wachsen zu lassen, daß man sie mittels LPE herstellt, da die GaAlAs- Schicht 16 nur wenig freiliegt. In der ersten Ausführungsform ist es möglich, unter Anwendung der MBE oder MOCVD die Plattierschicht 18 direkt auf der stromblockierenden Ga0,3Al0,7As-Schicht 16 wachsen zu lassen, ohne die GaAs- Schicht 17 wachsen zu lassen. Obwohl das Wachstum der Plattierschicht mittels MBE oder MOCVD auch dann möglich ist, wenn die die Oxidation hemmende Schicht 15 nicht existiert, ist dies im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Vorrichtung wegen der Verschlechterung der Kristallinität nicht angebracht.
  • In den vorliegenden Ausführungsformen dient das Einfügen einer die Oxidation hemmenden Schicht 15 über der Plattierschicht 14 dazu, die Verschlechterung der Kristallinität um die Rinne 20 beim Wachstum der Plattierschicht 18 zu unterdrücken. Die Dicke der die Oxidation hemmenden Schicht 15 sollte so dünn sein, unter etwa 10 nm (100 ), daß sie die optischen Eigenschaften der Vorrichtung nicht beeinflußt.
  • Wie oben erwähnt wurde, betreffen beide Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung einen GaAlAs-Halbleiter- Laser und vermögen die Laser-Vorrichtung mittels MBE herzustellen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, sie mit Hilfe der MOCVD oder zum Teil mit Hilfe der LPE herzustellen. Weiterhin sind die Techniken der Kristallzüchtung, die zur Herstellung einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, nicht auf diejenigen beschränkt, die oben genannt sind. Es ist ebenfalls möglich, eine Halbleiter-Vorrichtung dadurch herzustellen, daß man Halbleiter- Hischkristalle wie InGaAlP neben dem oben erwähnten GaAlAs anordnet.
  • Weiterhin ist offensichtlich, daß die Charakteristik einer Vorrichtung durch Bereitstellen einer Quantenmulden-Struktur im Bereich der aktiven Schicht weiter verbessert werden kann.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung, umfassend
das Abscheiden einer ersten Plattierschicht (12), einer aktiven Schicht (13) und einer zweiten Plattierschicht (14) nacheinander, wobei diese drei Schichten jeweils Heteroübergänge zwischen zwei benachbarten Schichten aufweisen, wobei die erste Plattierschicht (12), die aktive Schicht (13) und die zweite Plattierschicht (14) aus einem (III)-(V)-Verbindungs-Halbleiter-Material hergestellt sind, das Aluminium enthält,
das Abscheiden einer vierten dünnen Halbleiterschicht (15) auf der zweiten Plattierschicht (14), so daß sie eine Dicke von weniger als 10 nm (100 ) hat, wobei die vierte Schicht (15) aus einem (III)-(V)-Verbindungs- Halbleiter-Material hergestellt wird, das kein Aluminium enthält, und Ladungsträger des gleichen Typs wie diejenigen der zweiten Plattierschicht (14) aufweist,
das Abscheiden einer fünften Halbleiterschicht (16) auf der vierten Schicht (15), wobei die fünfte Halbleiterschicht (16) aus einem (III)-(V)-Verbindungs-Halbleiter-Material hergestellt wird, das Aluminium enthält, und Ladungsträger des entgegengesetzten Typs wie diejenigen der zweiten Plattierschicht (14) aufweist,
das Bilden einer streifenartigen Rinne (20) durch Einätzen in die fünfte Halbleiterschicht (16) bis hinunter zu der vierten Halbleiterschicht (15),
das Abscheiden einer sechsten Halbleiterschicht (18) auf der fünften Halbleiterschicht (16) und der Rinne (20), wobei die sechste Halbleiterschicht (18) aus einem (III)-(V)-Verbindungs-Halbleiter-Material hergestellt wird, das Aluminium enthält, und Ladungsträger des gleichen Typs wie diejenigen der zweiten Plattierschicht (14) aufweist.
2. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die sechste Schicht (18) mittels des Molekularstrahl-Epitaxie-Verfahrens abgeschieden wird.
3. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die sechste Schicht (18) mittels des Verfahrens der metallorganisch-chemischen Abscheidung aus der Dampfphase abgeschieden wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die erste Plattierschicht (12), die aktive Schicht (13) und die zweite Plattierschicht (14) mittels des Molekularstrahl-Epitaxie-Verfahrens abgeschieden werden.
5. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die erste Plattierschicht (12), die aktive Schicht (13) und die zweite Plattierschicht (14) mittels des Verfahrens der metallorganisch-chemischen Abscheidung aus der Dampfphase abgeschieden werden.
6. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Schritt des Abscheidens einer fünften Halbleiter-Schicht daraus besteht, daß nacheinander eine Aluminium enthaltende Mischkristallschicht (16) und eine kein Aluminium enthaltende Kristallschicht (17) abgeschieden werden.
7. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die Kristallschicht (17) genügend dick ist, um Laser-Licht aus der aktiven Schicht zu absorbieren.
8. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laser-Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die sechste Schicht (18) mittels des Flüssigphasen-Epitaxie-Verfahrens abgeschieden wird.
DE8484113950T 1983-11-18 1984-11-17 Verfahren zur herstellung einer halbleiterlaservorrichtung. Expired - Lifetime DE3485924T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58218276A JPS60110188A (ja) 1983-11-18 1983-11-18 半導体レ−ザ素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3485924D1 DE3485924D1 (de) 1992-10-22
DE3485924T2 true DE3485924T2 (de) 1993-04-01

Family

ID=16717324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8484113950T Expired - Lifetime DE3485924T2 (de) 1983-11-18 1984-11-17 Verfahren zur herstellung einer halbleiterlaservorrichtung.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4567060A (de)
EP (1) EP0142845B1 (de)
JP (1) JPS60110188A (de)
DE (1) DE3485924T2 (de)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60192380A (ja) * 1984-03-13 1985-09-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体レ−ザ装置
JPS6224679A (ja) * 1984-12-21 1987-02-02 Rohm Co Ltd 半導体レ−ザおよびその製造方法
US4647320A (en) * 1985-05-22 1987-03-03 Trw Inc. Method of making a surface emitting light emitting diode
EP0206787B1 (de) * 1985-06-21 1991-12-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Bipolarer Transistor mit Heteroübergang und Verfahren zu seiner Herstellung
JPS6249662A (ja) * 1985-08-29 1987-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法
JPS6247158A (ja) * 1985-08-26 1987-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法
JPS6249656A (ja) * 1985-08-29 1987-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法
JPS6249658A (ja) * 1985-08-29 1987-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法
JPS6249661A (ja) * 1985-08-29 1987-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法
JPS6249660A (ja) * 1985-08-29 1987-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法
JPS6249659A (ja) * 1985-08-29 1987-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法
JPS6249657A (ja) * 1985-08-29 1987-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタおよびその製造方法
US4783425A (en) * 1985-11-06 1988-11-08 Hitachi, Ltd. Fabrication process of semiconductor lasers
JPS62141796A (ja) * 1985-12-17 1987-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザ装置
JPS62202584A (ja) * 1986-02-28 1987-09-07 Mitsubishi Electric Corp 半導体レ−ザ装置の製造方法
US4839307A (en) * 1986-05-14 1989-06-13 Omron Tateisi Electronics Co. Method of manufacturing a stripe-shaped heterojunction laser with unique current confinement
US4788159A (en) * 1986-09-18 1988-11-29 Eastman Kodak Company Process for forming a positive index waveguide
JPS63140591A (ja) * 1986-12-02 1988-06-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体レ−ザ装置の製造方法
JPS63166285A (ja) * 1986-12-26 1988-07-09 Toshiba Corp 半導体発光装置の製造方法
JPS63198320A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Mitsubishi Electric Corp 結晶成長方法
JP2569036B2 (ja) * 1987-02-18 1997-01-08 株式会社日立製作所 半導体レ−ザ装置
EP0302732B1 (de) * 1987-08-04 1993-10-13 Sharp Kabushiki Kaisha Halbleiterlaservorrichtung
JP2558744B2 (ja) * 1987-10-08 1996-11-27 シャープ株式会社 半導体レーザ素子及びその製造方法
CA2008379C (en) * 1989-01-24 1993-08-31 Hajime Sakiyama Semiconductor lasers
US5058120A (en) * 1990-02-28 1991-10-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Visible light emitting semiconductor laser with inverse mesa-shaped groove section
JP2547464B2 (ja) * 1990-04-13 1996-10-23 シャープ株式会社 半導体レーザ素子の製造方法
JPH0461292A (ja) * 1990-06-28 1992-02-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ
JPH04116993A (ja) * 1990-09-07 1992-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ及びその製造方法
JPH0513881A (ja) * 1990-11-28 1993-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザの製造方法
US5386429A (en) * 1992-03-31 1995-01-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Low operating current and low noise semiconductor laser device for optical disk memories
KR970001896B1 (ko) * 1992-05-27 1997-02-18 엘지전자 주식회사 반도체 레이저 다이오드의 구조 및 그 제조방법
JPH0669585A (ja) * 1992-08-12 1994-03-11 Fujitsu Ltd 面発光半導体レーザ及びその製造方法
JPH0750445A (ja) * 1993-06-02 1995-02-21 Rohm Co Ltd 半導体レーザの製法
JPH07183618A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Ricoh Co Ltd 半導体レーザ装置、半導体レーザ装置製造方法並びに集積型半導体レーザ装置
US5751752A (en) * 1994-09-14 1998-05-12 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor
US6996150B1 (en) 1994-09-14 2006-02-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor
JPH0888439A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Rohm Co Ltd 半導体レーザおよびその製法
US5974069A (en) 1994-09-16 1999-10-26 Rohm Co., Ltd Semiconductor laser and manufacturing method thereof
JP3432910B2 (ja) * 1994-09-28 2003-08-04 ローム株式会社 半導体レーザ
JPH08222815A (ja) * 1994-12-13 1996-08-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置の製造方法、及び半導体レーザ装置
JP2939167B2 (ja) * 1995-10-24 1999-08-25 シャープ株式会社 半導体レーザ素子
JPH08264906A (ja) * 1996-01-22 1996-10-11 Rohm Co Ltd 半導体レーザおよびその製造方法
JP3434706B2 (ja) 1998-05-21 2003-08-11 富士写真フイルム株式会社 半導体レーザおよびその製造方法
JP4462657B2 (ja) * 1998-06-04 2010-05-12 ソニー株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
US6400743B1 (en) * 1999-08-05 2002-06-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. High-power semiconductor laser device having current confinement structure and index-guided structure
JP4804623B2 (ja) * 1999-12-10 2011-11-02 古河電気工業株式会社 半導体レーザ素子
US7817691B2 (en) 2006-05-19 2010-10-19 Nec Corporation Light emitting device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51147985A (en) * 1975-06-13 1976-12-18 Fujitsu Ltd Method of manufacturing a semiconductor light emission device
JPS609356B2 (ja) * 1975-08-28 1985-03-09 富士通株式会社 半導体発光装置の製法
US4269635A (en) * 1977-12-28 1981-05-26 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Strip buried heterostructure laser
US4355396A (en) * 1979-11-23 1982-10-19 Rca Corporation Semiconductor laser diode and method of making the same
US4371968A (en) * 1981-07-01 1983-02-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Monolithic injection laser arrays formed by crystal regrowth techniques
GB2105099B (en) * 1981-07-02 1985-06-12 Standard Telephones Cables Ltd Injection laser

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60110188A (ja) 1985-06-15
EP0142845A3 (en) 1987-05-27
JPH0118590B2 (de) 1989-04-06
EP0142845A2 (de) 1985-05-29
US4567060A (en) 1986-01-28
DE3485924D1 (de) 1992-10-22
EP0142845B1 (de) 1992-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3485924T2 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleiterlaservorrichtung.
DE68908373T2 (de) Herstellungsverfahren für einen Halbleiterlaser mit nichtabsorbierender Spiegelstruktur.
DE3779775T2 (de) Halbleiterlaser mit streifenfoermiger mesa-wellenleiterstruktur und dessen herstellungsverfahren.
DE68908646T2 (de) Halbleiterlaser.
DE4429772C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer integrierten Modulator-Halbleiterlaservorrichtung
DE69836698T2 (de) Verbindungshalbleiterlaser
DE2643503C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Injektionslasers
DE3486006T2 (de) Verfahren zur herstellung von halbleiterlasern.
DE69432345T2 (de) Halbleiterdiodenlaser
DE3650547T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleiterlasern
DE69712541T2 (de) Halbleiterlaser und Herstellungsverfahren
DE2526118A1 (de) Halbleiterlaser und verfahren zu seiner herstellung
DE69504262T2 (de) Halbleiterlaser und dessen Herstellungsverfahren
DE3001843C2 (de)
DE3855551T2 (de) Halbleiter-Laservorrichtung und deren Herstellungsverfahren
DE3782704T2 (de) Licht emittierende halbleitervorrichtung und verfahren zu deren herstellung.
DE68910492T2 (de) Halbleiterlaservorrichtung.
DE69304455T2 (de) Halbleiterlaser und Verfahren zur Herstellung
DE69018732T2 (de) Halbleiterlaser.
DE3688017T2 (de) Halbleiterlaser-vorrichtung.
DE19653600A1 (de) Halbleiterlaser und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterlasers
DE19505949A1 (de) Halbleiterlaser und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers
DE69101123T2 (de) Halbleiterlaser zum Erzeugen sichtbaren Lichts.
DE3714512A1 (de) Halbleiterlaser
DE3888575T2 (de) Lichtemittierende Vorrichtung.

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition