DE4210854A1 - Verfahren zum herstellen einer laserdiode fuer sichtbares licht - Google Patents
Verfahren zum herstellen einer laserdiode fuer sichtbares lichtInfo
- Publication number
- DE4210854A1 DE4210854A1 DE4210854A DE4210854A DE4210854A1 DE 4210854 A1 DE4210854 A1 DE 4210854A1 DE 4210854 A DE4210854 A DE 4210854A DE 4210854 A DE4210854 A DE 4210854A DE 4210854 A1 DE4210854 A1 DE 4210854A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- gaas
- visible light
- laser diode
- type
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure 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
- H01S5/22—Structure 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure 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
- H01S5/22—Structure 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
- H01S5/2205—Structure 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 comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2206—Structure 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 comprising special burying or current confinement layers based on III-V materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32325—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm red laser based on InGaP
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Herstellen einer Laserdiode für sichtbares Licht. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum
Herstellen einer Laserdiode für sichtbares Licht vom Steg-Wel
lenleitertyp (ridge waveguide type) mit einer doppelten Hetero
übergangsstruktur, wobei die Verschlechterung der doppelten He
teroübergangsstruktur durch ein Austreten von Phosphor aus den
Seitenwänden des Stegs beim Einformen des Stegs vermindert wird.
Die Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht einer Laserdiode für
sichtbares Licht vom Steg-Wellenleitertyp mit einer doppelten
Heteroübergangsstruktur nach dem Stand der Technik. In Fig. 3
bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein n-typ GaAs-Substrat. Eine
n-typ AlGaInP untere Plattierungsschicht 2 ist auf dem Substrat
aufgebracht. Eine p-typ AlGaInP Lichtleiterschicht 4 ist auf
einer aktiven Schicht 3 aufgebracht. Eine p-typ GaInP Ätz-Stop
schicht 5 ist auf der Lichtleiterschicht 4 aufgebracht. Eine p-
typ AlGaInP obere Plattierungsschicht ist auf der Ätz-Stop
schicht 5 vorgesehen. Eine p-typ GaAs-Deckschicht 7 ist auf der
oberen Plattierungsschicht 6 vorgesehen. Die obere Plattierungs
schicht 6 und die Deckschicht 7 sind durch selektives Ätzen mit
Hilfe der Ätz-Stopschicht 5 gebildet, was zu einem streifenför
migen Steg 10 führt, der sich zwischen Resonatorfacetten 13 und
14 erstreckt.
Eine n-typ GaAs-Stromblockierschicht 8 ist auf der Ätz-Stop
schicht 5 vorgesehen und schließt den Steg 10 ein. Eine n-Sei
tenelektrode 11 ist auf der hinteren Außenfläche des Substrats 1
vorgesehen, und eine p-Seitenelektrode 12 ist auf der Kontakt
schicht 9 vorgesehen.
Ein Verfahren zum Herstellen der Laserdiode für sichtbares Licht
nach Fig. 3 wird in den Fig. 4(a) bis 4(g) dargestellt. In
diesen Figuren zeigen dieselben Bezugszeichen wie die aus Fig.
3 dieselben Teile, und das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Si
lizium-Nitridschicht (nachfolgend als SiNx-Schicht bezeichnet).
Arsin (nachfolgend als AsH3 bezeichnet) 21 und Trimethylgallium
(nachfolgend als TMG bezeichnet) 22 werden als As-Quelle bzw.
Ga-Quelle benutzt.
Wie in Fig. 4(a) gezeigt, sind eine p-typ AlGaInP untere Plat
tierungsschicht 2, eine GaInP aktive Schicht 3, eine p-typ
AlGaInP Lichtleiterschicht 4, eine p-Typ GaInP Ätz-Stopschicht
5, eine p-Typ AlGaInP obere Plattierungsschicht 6 und eine p-Typ
GaAs-Deckschicht 7 nacheinander auf einem n-Typ GaAs-Substrat 1
aufgewachsen (erstes Kristall-Wachstum). Danach wird, wie in
Fig. 4(b) gezeigt, ein SiNx-Film 20 auf der Deckschicht 7 aufge
bracht und, wie in Fig. 4(c) gezeigt, wird er streifenförmig
durch Photolithographie und Ätzung gemustert. Dann wird, wie in
Fig. 4(d) gezeigt, mit Hilfe des gemusterten SiNx-Films 20 als
Maske, die p-Typ AlGaInP obere Plattierungsschicht 6 und die p-
Typ GaAs-Deckschicht 7 besonders durch selektives Ätzen geätzt,
mit Hilfe der Ätz-Stopschicht 5, was zu einem Steg 10 führt.
Dann wird mit Hilfe SiNx-Films 20 auf dem Steg 10 als Maske für
selektives Wachstum eine n-Typ GaAs-Stromblockierschicht 8 se
lektiv auf der Ätz-Stopschicht 5 aufgewachsen, zum Einschließen
des Stegs 10. Hier wird AsH3 als As-Quelle benutzt, und TMG wird
als Ga-Quelle benutzt. Wenn TMG als Ga-Quelle benutzt wird, wie
in Fig. 4(e) gezeigt, wird die n-Typ GaAs-Schicht nicht auf den
Seitenwänden des Stegs 10 mit AlGaInP Serienmaterial aufgewach
sen, sondern flach auf der GaInP Ätz-Stopschicht 5 aufgewachsen,
was zu der n-Typ GaAs-Stromblockierschicht 8 führt, die in Fig.
4(f) gezeigt ist (zweites Kristall-Wachstum). Dann wird, wie in
Fig. 4(g) gezeigt, der SiNx-Film 20 entfernt, und eine p-Typ
GaAs-Kontaktschicht 9 auf der Stromblockierschicht 8 und dem
Steg 10 aufgewachsen (drittes Kristall-Wachstum). Danach werden
p-Seitenelektrode 14 und eine n-Seitenelektrode 11 auf der Kon
taktschicht 9 bzw. der hinteren Fläche des Substrats 1 gebildet,
beide durch zum Beispiel Sputtern. Dann wird der Wafer in Chips
aufgeteilt, was zu der Laserdiode für sichtbares Licht nach Fig.
3 führt.
Entsprechend dem Verfahren nach dem Stand der Technik zum Her
stellen einer Laserdiode für sichtbares Licht, da TMG als Ga-
Quelle während des zweiten Kristall-Wachstums zum Wachsen der
n-Typ GaAs-Stromblockierschicht benutzt wird, wird die GaAs-
Schicht nicht auf den Seitenwänden des Stegs mit AlGaInP-Serien
material aufgewachsen. Daher werden während des zweiten epita
xialen Wachstums die Seitenwände des Stegs einer hohen Tempera
tur unter AsH3-Atmosphäre für einen langen Zeitraum ausgesetzt,
und Phosphor tritt aus den Seitenwänden des Stegs aus, wodurch
die doppelte Heteroübergangsstruktur beschädigt wird, was zu
einer Verschlechterung der Eigenschaften des Elements führt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wenn die GaAs-Stromblockierschicht 5 mit
Hilfe von Triethylgallium (nachfolgend als TEG bezeichnet) als
Ga-Quelle gebildet wird, wird die GaAs-Schicht 8′ auf den Sei
tenwänden des Stegs 10 aufgewachsen, so daß die Seitenwände des
Stegs vollständig mit der GaAs-Schicht bedeckt sind. Da aller
dings das Wachstum der GaAs-Schicht 8′ vertikal von der Oberflä
che der Ätz-Stopschicht und horizontal von den Seitenwänden des
Stegs, wie in Fig. 5(a) gezeigt, fortschreitet, werden Hohlräu
me 30 unvorteilhaft in der GaAs-Stromblockierschicht 8′ erzeugt,
wie in Fig. 5(b) gezeigt, was unvorteilhafte Einflüsse auf die
Stromsperreigenschaften ausübt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum
Herstellen einer Laserdiode für sichtbares Licht zu schaffen,
mit einer doppelten Heteroübergangsstruktur, das eine Ver
schlechterung der doppelten Heteroübergangsstruktur durch das
Aussetzen der Seitenwände des Stegs mit AlGaInP-Serienmaterial
einer hohen Temperatur in einer AsH3-Atmosphäre, wobei ein Aus
treten von Phosphor aus den Seitenwänden im Schritt des Aufwach
sens einer n-Typ GaAs-Schicht beim Einschließen des Stegs auf
tritt, vermeidet. Es soll eine Stromblockierschicht mit hoher Zuverlässig
keit erzeugt werden.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren zum Herstellen einer Laser
diode für sichtbares Licht nach den Patentansprüchen 1 und 6
gelöst.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht mit einem zweiten epitaxialen Wachstum zum Aufwachsen ei
ner GaAs-Schicht zum Einschließen eines Stegs umfaßt einen
Schritt zum Bilden einer ersten GaAs-Schicht mit Hilfe von TEG
als Ga-Quelle sowie einem Schritt zum Bilden einer zweiten GaAs-
Schicht auf der ersten GaAs-Schicht mit TMG als Ga-Quelle. Da
TEG als Ga-Quelle im ersten GaAs-Wachstum benutzt wird, wird die
erste GaAs-Schicht auf beiden Seitenwänden des Stegs aufgewach
sen, zum Bedecken der Seitenwände, womit die Seitenwände nicht
einer hohen Temperatur unter AsH3 Einfluß für einen langen Zeit
raum ausgesetzt sind, so daß Schäden der doppelten Heteroüber
gangsstruktur vermindert werden. Da die zweite GaAs-Schicht mit
Hilfe von TMG als Ga-Quelle aufgewachsen wird, werden zusätzlich
Hohlräume, die in der GaAs-Schicht bei der Benutzung von TEG als
Ga-Quelle auftreten, nicht gebildet.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich
aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figu
ren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1(a) und 1(b) Schnittansichten zum Verdeutlichen von
wesentlichen Verfahrensschritten bei
einem Verfahren zum Herstellen einer
Laserdiode für sichtbares Licht
entsprechend einer Ausführungsform;
Fig. 2 eine Perspektivansicht mit einem Aufbau
einer Laserdiode für sichtbares Licht,
die nach den Verfahrensschritten gemäß
Fig. 1 hergestellt wurde;
Fig. 3 eine Perspektivansicht mit dem Aufbau
einer Laserdiode für sichtbares Licht
nach dem Stand der Technik;
Fig. 4(a) bis 4(g) Schnittansichten zum Verdeutlichen we
sentlicher verfahrensschritte bei einem
Verfahren zum Herstellen der Laserdiode
für sichtbares Licht nach Fig. 3;
Fig. 5(a) und 5(b) Schnittansichten zum Verdeutlichen ei
nes Problems, das auftritt, wenn eine
GaAs-Stromblockierschicht mit Hilfe von
TEG als Ga-Quelle gebildet wird.
Eine Ausführungsform wird nachfolgend im Detail unter Bezug auf
die Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht mit dem Aufbau einer
Laserdiode für sichtbares Licht, die durch ein erfindungsgemäßes
Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares Licht
hergestellt wurde. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein
GaAs-Substrat 1 vom n-Typ. Eine n-Typ AlGaInP untere Plattie
rungsschicht 2 ist auf dem Substrat 1 aufgebracht. Eine GaInP
aktive Schicht 3 ist auf der unteren Plattierungsschicht 2 auf
gebracht. Eine p-Typ AlGaInP Lichtleiterschicht 4 ist auf der
aktiven Schicht 3 aufgebracht. Eine p-Typ GaInP Ätz-Stopschicht
5 ist auf der Lichtleiterschicht 4 aufgebracht. Eine p-Typ
AlGaInP obere Plattierungsschicht 6 ist auf der Ätz-Stopschicht
5 aufgebracht. Eine p-Typ GaAs-Deckschicht 7 ist auf der oberen
Plattierungsschicht 6 aufgebracht. Die obere Plattierungsschicht
6 und die Deckschicht 7 sind durch selektives Ätzen mit Hilfe
der Ätz-Stopschicht 5 gebildet, was zu einem streifenförmigen
Steg 10 führt, der sich zwischen Resonatorfacetten 13 und 14
erstreckt. Eine n-Typ Stromblockierschicht 80 umfaßt eine erste
GaAs-Schicht 81 sowie eine zweite GaAs-Schicht 82. Die erste
GaAs-Schicht 81 ist auf der Ätz-Stopschicht 5 und den Seitenwän
den des Steges 10 vorgesehen, um den Steg 10 einzuschließen. Die
zweite GaAs-Schicht 82 ist auf der ersten GaAs-Schicht 81 aufge
bracht. Eine p-Typ GaAs-Kontaktschicht 9 ist auf der Stromblok
kierschicht 8 und dem Steg 10 vorgesehen. Eine n-Seitenelektrode
11 ist auf der hinteren Fläche des Substrats 1 aufgebracht, und
eine p-Seitenelektrode 12 ist auf der Kontaktschicht 9 aufge
bracht.
Ein Verfahren zum Herstellen der Laserdiode für sichtbares Licht
gemäß Fig. 2 ist in den Fig. 1(a) und 1(b) illustriert. In
diesen Figuren werden dieselben Bezugszeichen wie aus Fig. 2
für identische Teile benutzt. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet
einen SiNx-Film. Hier wird AsH3 21 als As-Quelle benutzt, TEG 25
als Ga-Quelle beim Schritt des Aufwachsens bei einer ersten
GaAs-Schicht benutzt, und TMG 22 wird als Ga-Quelle im Schritt
des Aufwachsens einer zweiten GaAs-Schicht benutzt.
Zuerst wird eine p-Typ AlGaInP untere Plattierungsschicht 2 mit
einer Dicke von etwa 1,0 Micron, eine GaInP aktive Schicht 3 mit
einer Dicke von etwa 0,07 Micron, eine p-Typ AlGaInP Lichtlei
terschicht 4 mit einer Dicke von 0,3 bis 0,4 Micron, eine p-Typ
GaInP Ätz-Stopschicht 5 von 50 bis 100 Angström, eine p-Typ
AlGaInP obere Plattierungsschicht 6 von etwa 0,7 Micron Dicke
sowie eine p-Typ GaAs-Deckschicht 7 von 0,3 bis 0,4 Micron Dicke
nacheinander auf einem n-Typ GaAs-Substrat 1 durch ein MOCVD-
Verfahren (erstes epitaxiales Wachstum) aufgewachsen. Danach
wird ein SiNx-Film 20 auf der Deckschicht 7 aufgebracht, und die
ser wird dann in einer Streifenkonfiguration durch Photolitho
graphie und Ätz-Techniken bemustert. Dann wird mit Hilfe des
gemusterten SiNx-Films 20 als Maske die p-Typ AlGaInP obere Plat
tierungsschicht 6 und die p-Typ GaAs-Deckschicht 7 teilweise
weggeätzt, durch selektives Ätzen mit Hilfe der Ätz-Stopschicht
5, was zu einem Steg 10 führt.
Ein zweites epitaxiales Wachstum entsprechend der Ausführungs
form, das heißt ein Verfahren zum Bilden einer n-Typ GaAs-Strom
blockierschicht 80, selektiv auf der Ätz-Stopschicht 5 mit Hilfe
des SiNx-Films 20 auf dem Steg 10 als Maske für selektives Wachs
tum zum Einschließen des Stegs 10, wird nachfolgend im Detail
beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt die n-Typ GaAs-Stromblockier
schicht 80 die erste GaAs-Schicht 81 und die zweite GaAs-Schicht
82. Die erste n-Typ GaAs-Schicht 81 wird mit Hilfe von TEG als
Ga-Quelle aufgewachsen und die zweite n-Typ GaAs-Schicht 82 wird
mit Hilfe von TMG als Ga-Quelle aufgewachsen, beide durch MOCVD.
Wenn Kristall-Wachstum mit Hilfe des SiNx-Films 20 als Maske
für selektives Wachstum und mit AsH3 21 als As-Quelle sowie TEG
25 als Ga-Quelle durchgeführt wird, dann wird die n-Typ GaAs-
Schicht 81 nicht nur auf der Ätz-Stopschicht 25 aufgewachsen,
sondern auch auf den beiden Seitenwänden 23 des Stegs 10, der
ein Phosphor enthaltenes Material, wie AlGaInP umfaßt, wie in
Fig. 1(a) gezeigt. Als Ergebnis werden in einer frühen Stufe
des Kristall-Wachstums die Seitenwände 23 des Stegs 10 mit der
n-Typ GaAs-Schicht 81 bedeckt. Daher werden während des zweiten
epitaxialen Wachstums die Seitenwände des Stegs, die Phosphorma
terial enthalten, nicht einer hohen Temperatur in einer As-Umge
bung für eine lange Zeit ausgesetzt, und fast kein Phosphor
tritt aus den Seitenwänden aus.
Die n-Typ GaAs-Schicht 81 wird bis zu einer Dicke aufgewachsen,
die dick genug ist, um Schäden der doppelten Heteroübergangs
struktur zu vermeiden, d. h. auf etwa 0,5 Micron, und danach wird
die Ga-Quelle von TEG 25 auf TMG 22 geändert, um darauffolgend
die zweite GaAs-Schicht 82 zu bilden. Wenn TMG 22 als Ga-Quelle
benutzt wird, wird das n-Typ GaAs nicht auf den Seitenwänden des
Stegs aufgewachsen, sondern wird nur auf der (100) Ebene aufge
wachsen, wie in Fig. 5 gezeigt. Daher kann, wie in Fig. 1(b)
gezeigt, der Steg 10 flach durch die GaAs-Schicht 82 einge
schlossen werden, und die in Fig. 5 gezeigten Hohlräume 30 wer
den nicht gebildet. Die Gesamtdicke der Stromblockierschicht 80
beträgt 1,0 Micron.
Nachdem das Wachstum der zweiten GaAs-Schicht 82 beendet ist,
wird der SiNx-Film 20 entfernt, und eine p-Typ GaAs-Kontakt
schicht 9 mit einer Dicke von etwa 3 Micron wird auf der Strom
blockierschicht 80 und dem Steg 10 durch MOCVD gebildet (drittes
epitaxiales Wachstum). Danach werden eine p-Seitenelektrode 12
und eine n-Seitenelektrode 11 auf der Kontaktschicht 9 bzw. der
hinteren Fläche des Substrats 1 gebildet, beide durch zum Bei
spiel Sputtern. Dann wird der Wafer in Chips eingeteilt, was zu
der in Fig. 2 gezeigten Laserdiode für sichtbares Licht führt.
Wie oben beschrieben, wird durch das Verfahren zum Herstellen
einer Laserdiode für sichtbares Licht ein zweites epitaxiales
Wachstum zum Aufwachsen einer einen Steg einschließenden GaAs-
Schicht bewirkt, das einen Schritt zum Bilden einer ersten GaAs-
Schicht mit TEG als Ga-Quelle und einem Schritt zum Bilden einer
zweiten GaAs-Schicht auf der ersten GaAs-Schicht mit TMG als Ga-
Quelle einschließt. Daher werden beide Seitenwände des Stegs mit
der ersten GaAs-Schicht bedeckt, und beide Seitenwände werden
nicht einer hohen Temperatur in einer AsH3-Umgebung für einen
langen Zeitraum ausgesetzt, so daß Schäden der doppelten Hetero
übergangsstruktur vermindert werden. Da die zweite GaAs-Schicht
unter Benutzung von TMG als Ga-Quelle aufgewachsen wird, werden
Hohlräume, die bei der Benutzung von TEG als Ga-Quelle in der
GaAs-Schicht auftreten, nicht erzeugt.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht mit den Schritten
- - Aufwachsen einer doppelten Heteroübergangsstruktur (2, 3, 4) mit AlGaInP/GaInP/AlGaInP auf einem GaAs Substrat (1),
- - Bilden eines streifenförmigen Stegs (10) auf der doppelten Heteroübergangsstruktur unter Benutzung eines dielektri schen Films (20) als Maske,
- - selektives Aufwachsen von n-Typ GaAs durch ein MOCVD-Ver fahren unter Benutzung des dielektrischen Films (20) als Maske für selektives Wachstum, zum Bilden einer den Steg (10) einschließenden GaAs Stromblockierschicht (80),
- - Entfernen des dielektrischen Films (20),
- - Aufwachsen einer GaAs Kontaktschicht (9) auf der Strom blockierschicht (80) und dem Steg (10),
wobei der Schritt des selektiven Aufwachsens der GaAs Strom
blockierschicht (80) einen ersten Schritt zum Bilden einer er
sten GaAs Schicht (81) auf der Oberfläche der doppelten Hete
roübergangsstruktur (2, 3, 4) auf beiden Seiten des Stegs (10)
und auf den Seitenwänden des Stegs (10) umfaßt, wobei Tri
ethylgallium (TEG) als Ga-Quelle benutzt wird, und einen zwei
ten Schritt zum Bilden einer zweiten GaAs Schicht (82) auf der
ersten GaAs Schicht (81) umfaßt, wobei Trimethylgallium (TMG)
als Ga-Quelle benutzt wird.
2. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Arsin (AsH3) als As-Quelle im Schritt des selektiven Aufwach
sens der GaAs Stromblockierschicht (80) benutzt wird.
3. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der dielektrische Film (20) ein SiNx Film ist.
4. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß
die erste GaAs Schicht (81) eine Dicke von etwa 0,5 Micron
aufweist.
5. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß
der Steg (10) durch selektives Ätzen mit Hilfe einer Ätz-Stop
schicht (5) gebildet ist.
6. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht mit den Schritten
- - aufeinanderfolgendes Aufwachsen einer n-Typ AlGaInP unte ren Plattierungsschicht (2), einer GaInP aktiven Schicht (3), einer p-Typ AlGaInP ersten oberen Plattierungsschicht (4), einer p-Typ GaInP Ätz-Stopschicht (5), einer p-Typ AlGaInP zweiten oberen Plattierungsschicht (6) und einer p-Typ GaAs Deckschicht (7) auf einem n-Typ GaAs Substrat (1),
- - Bilden eines dielektrischen Films (20), der streifenförmig in Resonatorlängenrichtung bemustert ist, auf der Deck schicht (7),
- - Bilden eines streifenförmigen Stegs (10) aus der Deck schicht (7) und der oberen Plattierungsschicht (6) durch teilweises Entfernen dieser Schichten durch selektives Ät zen mit Hilfe der Ätz-Stopschicht (5), wobei der dielek trische Film (20) als Maske benutzt wird,
- - selektives Aufwachsen einer ersten n-Typ GaAs-Schicht (81) auf der Oberfläche der Ätz-Stopschicht (5) und auf den Seitenwänden des Stegs (10) durch ein MOCVD-Verfahren, wo bei Triethylgallium (TEG) als Ga-Quelle und der dielektri sche Film (20) als Maske benutzt werden,
- - selektives Aufwachsen einer zweiten n-Typ GaAs-Schicht (82) auf der ersten n-Typ GaAs Schicht (81) durch ein MOCVD-Verfahren, wobei Trimethylgallium (TMG) als Ga- Quelle und der dielektrische Film (20) als Maske benutzt werden, um den Steg einzuschließen,
- - Entfernen des dielektrischen Films (20) und Aufwachsen ei ner p-Typ GaAs Kontaktschicht (9) auf dem Steg (10) und der zweiten n-Typ GaAs Schicht (82) und
- - Bilden einer n-Seitenelektrode (11) auf der Unterfläche des Substrats (1) und einer p-Seitenelektrode (12) auf der Kontaktschicht (9).
7. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
Arsin (AsH3) als As-Quelle im Schritt des selektiven Aufwach
sens der ersten und zweiten n-Typ GaAs Schicht (81, 82) be
nutzt wird.
8. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der dielektrische Film (20) ein SiNx Film ist.
9. Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares
Licht nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß
die erste GaAs Schicht (81) eine Dicke von etwa 0,5 Micron
aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3106783A JP2656397B2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 可視光レーザダイオードの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4210854A1 true DE4210854A1 (de) | 1992-10-15 |
DE4210854C2 DE4210854C2 (de) | 1994-07-07 |
Family
ID=14442501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4210854A Expired - Fee Related DE4210854C2 (de) | 1991-04-09 | 1992-04-01 | Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares Licht |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5272109A (de) |
JP (1) | JP2656397B2 (de) |
DE (1) | DE4210854C2 (de) |
FR (1) | FR2675312B1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5763291A (en) * | 1994-09-05 | 1998-06-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making semiconductor laser |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5523256A (en) * | 1993-07-21 | 1996-06-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing a semiconductor laser |
JPH07111357A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザの製造方法 |
US5568501A (en) * | 1993-11-01 | 1996-10-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and method for producing the same |
JP3195159B2 (ja) * | 1993-11-25 | 2001-08-06 | 株式会社東芝 | 光半導体素子 |
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 |
KR100363240B1 (ko) * | 1995-05-25 | 2003-02-05 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
JPH09116222A (ja) * | 1995-10-17 | 1997-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザの製造方法,及び半導体レーザ |
KR0178492B1 (ko) * | 1995-12-21 | 1999-04-15 | 양승택 | 기울어진 공진기로 편광특성이 제어된 표면방출 레이저 다이오드 제조방법 |
US5970080A (en) * | 1996-03-07 | 1999-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Gallium nitride compound semiconductor light emitting element and method for fabricating the same |
JP3060973B2 (ja) * | 1996-12-24 | 2000-07-10 | 日本電気株式会社 | 選択成長法を用いた窒化ガリウム系半導体レーザの製造方法及び窒化ガリウム系半導体レーザ |
US6242293B1 (en) | 1998-06-30 | 2001-06-05 | The Whitaker Corporation | Process for fabricating double recess pseudomorphic high electron mobility transistor structures |
US6060402A (en) * | 1998-07-23 | 2000-05-09 | The Whitaker Corporation | Process for selective recess etching of epitaxial field effect transistors with a novel etch-stop layer |
US6307221B1 (en) | 1998-11-18 | 2001-10-23 | The Whitaker Corporation | InxGa1-xP etch stop layer for double recess pseudomorphic high electron mobility transistor structures |
KR100347544B1 (ko) | 1999-02-13 | 2002-08-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 접합 제조 방법 |
KR100314276B1 (ko) | 1999-04-12 | 2001-11-15 | 박종섭 | 반도체 소자의 제조방법 |
KR100353526B1 (ko) | 1999-06-18 | 2002-09-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조방법 |
KR100345681B1 (ko) | 1999-06-24 | 2002-07-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 삼중웰 형성방법 |
KR100332119B1 (ko) | 1999-06-28 | 2002-04-10 | 박종섭 | 반도체 소자 제조 방법 |
KR100332108B1 (ko) | 1999-06-29 | 2002-04-10 | 박종섭 | 반도체 소자의 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
KR100332106B1 (ko) | 1999-06-29 | 2002-04-10 | 박종섭 | 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법 |
KR100332107B1 (ko) | 1999-06-29 | 2002-04-10 | 박종섭 | 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법 |
KR100301246B1 (ko) | 1999-06-30 | 2001-11-01 | 박종섭 | 반도체 소자의 제조 방법 |
KR20010061029A (ko) | 1999-12-28 | 2001-07-07 | 박종섭 | 엘리베이티드 소오스/드레인 구조의 모스 트랜지스터형성방법 |
KR100510996B1 (ko) | 1999-12-30 | 2005-08-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | 선택적 에피텍셜 성장 공정의 최적화 방법 |
KR100327596B1 (ko) | 1999-12-31 | 2002-03-15 | 박종섭 | Seg 공정을 이용한 반도체소자의 콘택 플러그 제조방법 |
US6973109B2 (en) * | 2000-02-28 | 2005-12-06 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Semiconductor laser device having strain buffer layer between compressive-strain quantum well layer and tensile-strain barrier layer |
US6703638B2 (en) * | 2001-05-21 | 2004-03-09 | Tyco Electronics Corporation | Enhancement and depletion-mode phemt device having two ingap etch-stop layers |
US6977953B2 (en) | 2001-07-27 | 2005-12-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nitride-based semiconductor light-emitting device and method of fabricating the same |
JP4027126B2 (ja) * | 2002-03-08 | 2007-12-26 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
JP5018433B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2012-09-05 | 日立電線株式会社 | 半導体発光素子用エピタキシャルウェハ及び半導体発光素子 |
JP5108687B2 (ja) * | 2008-09-01 | 2012-12-26 | 富士通株式会社 | 光半導体装置及びその製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0358842A2 (de) * | 1988-09-07 | 1990-03-21 | Hitachi, Ltd. | Halbleiterlaser und Verfahren zur Herstellung desselben |
US5003549A (en) * | 1988-07-20 | 1991-03-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59149079A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ素子およびその製造方法 |
JPS6317586A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Nec Corp | 半導体レ−ザ装置 |
JPH0777200B2 (ja) * | 1986-10-02 | 1995-08-16 | 日本電信電話株式会社 | 化合物半導体装置の製造方法 |
JPS63100788A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Nec Corp | AlGaInP発光素子およびその製造方法 |
JP2685209B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1997-12-03 | 株式会社東芝 | 半導体装置及び半導体発光装置 |
JP2752423B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1998-05-18 | 三菱電機株式会社 | 化合物半導体へのZn拡散方法 |
EP0390552B1 (de) * | 1989-03-31 | 1995-12-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichthalbleiterlegierung |
DE69023956T2 (de) * | 1989-06-16 | 1996-04-25 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren zur Herstellung eines III-V-Verbindungshalbleiterbauelementes. |
JPH03208388A (ja) * | 1990-01-09 | 1991-09-11 | Nec Corp | 半導体レーザ及びその製造方法と不純物拡散方法 |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP3106783A patent/JP2656397B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-31 US US07/861,115 patent/US5272109A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-01 DE DE4210854A patent/DE4210854C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-09 FR FR9204357A patent/FR2675312B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5003549A (en) * | 1988-07-20 | 1991-03-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
EP0358842A2 (de) * | 1988-09-07 | 1990-03-21 | Hitachi, Ltd. | Halbleiterlaser und Verfahren zur Herstellung desselben |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
BOUR D.P., SHEALY, J.R.: Organometallic Vapor Phose Epitaxial Growth of (Al¶x¶Ga¶1-x¶)¶0.5¶ In¶0.5¶P and Its Heterostructures. In: US-Z.: IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 24, No. 9, 1988, S. 1856-1863 * |
KOBAYASHI, K. et al.: AlGaInP Double Heterostructure Visible-Light Laser Diodes with a GaInP Active Layer Grown by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy. In US-Z.: IEEE Journal of Quantum Electronic, Vol. QE-23, No. 6, 1987, S. 704-711 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5763291A (en) * | 1994-09-05 | 1998-06-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making semiconductor laser |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2675312B1 (fr) | 1993-12-10 |
JP2656397B2 (ja) | 1997-09-24 |
US5272109A (en) | 1993-12-21 |
JPH04311080A (ja) | 1992-11-02 |
FR2675312A1 (fr) | 1992-10-16 |
DE4210854C2 (de) | 1994-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4210854C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Laserdiode für sichtbares Licht | |
DE4429772C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer integrierten Modulator-Halbleiterlaservorrichtung | |
DE2347802C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen optischen Wellenleiters, sowie die hiernach hergestellten optischen Wellenleiter | |
DE3924197C2 (de) | Halbleiterlaser | |
DE3919462C2 (de) | ||
DE69936488T2 (de) | Halbleiteremissionselement und Herstellungsverfahren | |
DE19504117A1 (de) | Quantenverdrahtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE4412027C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer sichtbares Licht erzeugenden Halbleiter-Laserdiode | |
DE3509441C2 (de) | Halbleiterlaser-Chip | |
DE19637163A1 (de) | Halbleiterlaser und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterlasers | |
DE4130536A1 (de) | Laserdiode fuer sichtbares licht | |
DE4010889C2 (de) | ||
DE19625599A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements und Halbleiter-Bauelement | |
DE69133388T2 (de) | Herstellungsmethode von Halbleiterstrukturen mit Qantumquellenleitungen | |
EP0390061B1 (de) | Verfahren zur Herstellung monolithisch integrierter optoelektronischer Module | |
DE69934075T2 (de) | Halbleiterlaservorrichtung und Herstellungsverfahren | |
DE3714512A1 (de) | Halbleiterlaser | |
DE60020184T2 (de) | Eingebetteter Heterostruktur für Laser und lichtemittierenden Dioden | |
DE69923919T2 (de) | Halbleiterlaser, Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren | |
DE69925547T2 (de) | Herstellung der Endflächen von Laserdioden durch Epitaxie auf Basis von III-V Materialien | |
DE19650802B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung | |
DE4121291C2 (de) | Halbleiterlaser | |
DE3527269C2 (de) | ||
DE3932277C2 (de) | ||
DE4445566A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer optischen integrierten Schaltung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |