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Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterlasereinrichtung,
welche eine Laserschwingung in einer stabilisierten Transversal-
Grundform bei einem außerordentlich niedrigen Pegel des
Ansprechstroms erreicht.
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Als Beispiel für Halbleiterlasereinrichtungen, welche einen
Laserstrahl durch Schwingung bei einem niedrigen Pegel des
Ansprechstroms erzeugen, gibt es eine Halbleiterlasereinrichtung
mit überdeckter Heterostruktur (BH-Laser), bei welchem eine eine
Laserschwingung erzeugende aktive Schicht mit Abdeckschichten
überdeckt ist, die einen niedrigeren Brechungsindex als die
aktive Schicht haben. Die BH-Halbleiterlasereinrichtung erzeugt
durch Schwingung einen Laserstrahl entsprechend einer Index-
Wellenleiteroperation und hat einen niedrigen Ansprechstrom von
20 mA oder weniger.
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Eine BH-Halbleiterlasereinrichtung ist aus EP-A-0 273 726
bekannt, welche ein Halbleitersubstrat, eine streifenförmige Mesa,
die auf dem Substrat angeordnet ist und eine aktive Schicht für
eine Laserschwingung hat, eine Stromeinspeisungsschicht, die auf
dieser streifenförmigen Mesa angeordnet ist und eine
Abdeckschicht umfaßt, die auf beiden Seiten der
Stromeinspeisungsschicht so angeordnet ist, daß sie mit den Seitenwänden der
Stromeinspeisungsschicht in Berührung kommt, wobei diese
Abdeckschicht in der Lage ist, zu verhüten, daß Strom durch die
Außenseite
der streifenförmigen Mesa fließt.
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Jedoch hat die BH-Halbleiterlasereinrichtung den Nachteil, daß
durch Schwingung ein Laserstrahl in unstabilisierter
Transversalform erzeugt wird, weil die Abdeckschichten nicht außerhalb
der aktiven Schicht in Streifenform unter stabilen Bedingungen
gezüchtet werden können. Außerdem hat die
BH-Halbleiterlasereinrichtung, wenn sie mit einem optischen System wie
beispielsweise einer optischen Faser gekoppelt wird, eine Tendenz,
wegen ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber schwachem Licht, das
von einem damit gekoppelten optischen System reflektiert wird,
übermäßiges Rauschen zu erzeugen. Folglich kann die
BH-Halbleiterlasereinrichtung nicht als abspielende Lichtquelle für
Kompaktdisk-Abspielgeräte verwendet werden, von denen gefordert
wird, daß sie ausgezeichnete rauscharme Eigenschaften haben und
auch nicht als Lichtquelle für Video-Abspielgeräte, von denen
gefordert wird, daß sie noch ausgezeichnetere rauscharme
Eigenschaften als eine abspielende Lichtquelle für die
Kornpaktdisk-Abspielgeräte haben.
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Im Gegensatz zu einer solchen BH-Halbleiterlasereinrichtung ist
eine Halbleiterlasereinrichtung mit
V-Kanal-Substrat-Innenstreifen (VSIS-Laser) vorgeschlagen worden, bei welchem Licht
absorbierende Bereiche auf beiden Seiten eines streifenförmigen
indexleitenden Wellenleiters angeordnet sind. (Siehe z.B. Appl.
Phys. Lett., 40, S. 372 (1982).) Fig. 4 zeigt eine
konventionelle VSIS-Halbleiterlasereinrichtung, die eine
n-GaAs-Stromsperrschicht 42, die auf einem p-GaAs-Substrat 41 gebildet ist,
umfaßt. Am Mittelteil der n-GaAs-Stromsperrschicht 42 ist ein
streifenförmiger V-Kanal in dem GaAs-Substrat 42 durch die n-
GaAs-Stromsperrschicht 42 gebildet, und eine
p-GaAlAs-Plattierschicht 43 ist auf der n-GaAs-Stroinsperrschicht 42 gebildet, die
den streifenförmigen V-Kanal einschließt. Die Oberseite der p-
GaAlAs-Plattierschicht 43 ist flach, auf welcher eine aktive p-
GaAlAs-Schicht 44, eine n-GaAlAs-Plattierschicht 45 und eine n-
GaAs-Deckschicht 46 nacheinander gebildet sind. Auf der
Oberseite
der n-GaAs-Deckschicht 46 und der Rückseite des
p-GaAs-Substrats 41 ist eine n-Seitenelektrode 47 beziehungsweise eine p-
Seitenelektrode 48 angeordnet.
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Eine solche VSIS-Halbleiterlasereinrichtung hat den Vorteil, daß
Kristallschichten leicht auf dem Substrat durch
Flüssigphasenepitaxie gebildet werden können. Obwohl der Ansprechstrom dieser
VSIS-Halbleiterlasereinrichtung ungefähr 40 mA beträgt, was
beträchtlich höher als der der BH-Halbleiterlasereinrichtung
ist, ist die VSIS-Halbleiterlasereinrichtung für eine Verwendung
als Lichtquelle für Kompaktdisk-Abspielgeräte geeignet, weil
unerwünschtes Rauschen, das aus dem reflektierten Licht von
einem optischen System resultiert, das damit gekoppelt ist,
unterdrückt werden kann.
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Wenn die VSIS-Halbleiterlasereinrichtung als Lichtquelle für
Video-Abspielgeräte verwendet wird, bei denen gefordert wird,
daß sie noch ausgezeichnetere rauscharme Eigenschaften als jene
einer Lichtquelle für Kompaktdisk-Abspielgeräte haben, wird die
Dicke der Plattierschicht und der aktiven Schicht so gesteuert,
daß eine Eigenpulsationserscheinung erzeugt wird, welche durch
die Wechselwirkung zwischen den Trägern und dem Laserlicht in
der aktiven Schicht auftritt. Die Eigenpulsation sorgt für eine
kürzere Kohärenzlänge des Laserstrahls, so daß die
Empfindlichkeit gegenüber reflektiertem Licht von einem optischen System
reduziert werden kann, wodurch man ausgezeichnete rauscharme
Eigenschaften erreicht. Weil jedoch üblicherweise die
VSIS-Halbleiterlasereinrichtung durch Flüssigphasenepitaxie hergestellt
wird, können die Dicke der Plattierschicht und der aktiven
Schicht nicht leicht gesteuert werden. Bei der
Flüssigphasenepitaxie ist eine Fehlerrate von ungefähr ± 10 % bei der Dicke der
gezüchteten Kristallschichten unvermeidlich. Deshalb wird, wenn
die VSIS-Halbleiterlasereinrichtung mittels
Flüssigphasenepitaxie hergestellt wird, die Produktionsausbeute von
Halbleiterlasereinrichtungen mit Eigenpulsation reduziert.
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In den jüngsten Jahren sind als Verfahren, durch welche
Kristallschichten so gezüchtet werden können, daß sie eine im
wesentlichen einheitliche Dicke haben, ein
Molekularstrahlepitaxie-(MBE-)Verfahren und ein metallorganisches
Dampfphasenepitaxie-(MOVPE-)Verfahren entwickelt worden. Wenn jedoch ein solches
MBE- oder MOVPE-Verfahren zur Anwendung kommt, ist es, weil eine
Kristallschicht so gezüchtet werden soll, daß sie eine im
wesentlichen einheitliche Dicke über der Oberfläche einer
darunterliegenden Schicht hat, schwierig, die Kristallschicht bei
einer Stromsperrschicht 42, in der ein V-förmiger Kanal
ausgebildet ist, so zu züchten, daß die Kristallschicht den
V-förmigen Kanal ausfüllt und die Oberseite der Kristallschicht eben
wird, wie bei der VSIS-Halbleiterlasereinrichtung. Aus diesem
Grund kann bei Anwendung des MBE- oder des MOVPE-Verfahrens die
Plattierschicht und die aktive Schicht nicht mit gesteuerter
Dicke gezüchtet werden, um eine Eigenpulsationserscheinung in
der VSIS-Halbleiterlasereinrichtung zu erzeugen.
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, für eine
Halbleiterlasereinrichtung zu sorgen, die die vorstehend
diskutierten und andere Nachteile und Mängel der bekannten
Einrichtungen überwindet.
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Eine Halbleiterlasereinrichtung entsprechend der vorliegenden
Erfindung umfaßt ein Halbleitersubstrat, eine streifenförmige
Mesa, die auf diesem Substrat angeordnet ist und eine aktive
Schicht für eine Laserschwingung hat, eine
Stromeinspeisungsschicht, die auf der streifenförmigen Mesa angeordnet ist und
eine Abdeckschicht, die auf beiden Seiten der
Stromeinspeisungsschicht so angeordnet ist, daß sie mit den Seitenwänden der
Stromeinspeisungsschicht in Berührung kommt, wobei diese
Abdeckschicht in der Lage ist, zu verhüten, daß Strom durch die
Außenseite der streifenförmigen Mesa fließt, wobei die Breite der
Stromeinspeisungsschicht geringer als die der streifenförmigen
Mesa ist und wobei die Abdeckschicht in der Lage ist, Laserlicht
zu absorbieren, das in der aktiven Schicht erzeugt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die streifenförmige
Mesa aus einer Doppel-Heterostruktur oder einer
Quantenquellenstruktur zusammengesetzt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die vorstehend
erwähnte Halbleiterlasereinrichtung weiterhin einen
mehrschichtigen Kristall, der auf beiden Seiten der streifenförmigen
Mesa angeordnet ist, wobei dieser mehrschichtige Kristall eine
Vielzahl abdeckender Schichten einschließt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die
Halbleiterschichten, die die streifenförmige Mesa bilden, durch
Molekularstrahlepitaxie oder metallorganische Dampfphasenepitaxie
gezüchtet und wird der mehrschichtige Kristall durch
Flüssigphasenepitaxie gezüchtet.
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So macht die hierin beschriebene Erfindung die Bereitstellung
(1) einer Halbleiterlasereinrichtung, welche wie vorstehend
beschrieben aufgebaut ist, so daß sie durch Schwingung einen
Laserstrahl in stabilisierter Transversalform bis zu einer hohen
optischen Ausgangsleistung bei einem extrem niedrigen
Ansprechstrompegel erzeugen kann; (2) einer Halbleiterlasereinrichtung,
welche eine Schwingung in Multi-Longitudinalform mit großer
Zeilenbreite infolge Eigenpulsation erreichen kann, so daß die
Empfindlichkeit gegenüber reflektiertem Licht von einem damit
gekoppelten optischen System beträchtlich reduziert werden kann;
(3) einer Halbleiterlasereinrichtung mit ausgezeichneten
rauscharmen Eigenschaften, welche als abspielende Lichtquelle für
Kompaktdisk-Abspielgeräte, Video-Abspielgeräte und dergleichen
gut verwendet werden kann; und (4) einer
Halbleiterlasereinrichtung möglich, welche so, wie vorstehend beschrieben, aufgebaut
ist, so daß sie leicht durch eine Kombination von
Molekularstrahlepitaxie oder metallorganischer Dampfphasenepitaxie, durch
welche Kristallschichten so gezüchtet werden können, daß sie
eine im wesentlichen einheitliche Dicke haben und
Flüssigphasenepitaxie, durch welche Kristallschichten so gezüchtet werden
können, daß sie konkave Teile ausfüllen, hergestellt werden
können.
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Diese Erfindung wird im Nachstehenden, nur in Form eines
Beispiels, unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, bei welchen:
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Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die eine
Halbleiterlasereinrichtung dieser Erfindung veranschaulicht;
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Fig. 2a bis 2d Schemata sind, die ein Verfahren für die
Herstellung der Halbleiterlasereinrichtung von Fig. 1 veranschaulichen;
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Fig. 3 eine Kennlinie ist, die das Schwingungsspektrum der
Halbleiterlasereinrichtung von Fig. 1 zeigt; und
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Fig. 4 eine Schnittansicht ist, die eine konventionelle VSIS-
Halbleiterlasereinrichtung veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt eine Halbleiterlasereinrichtung dieser Erfindung,
welche ein n-GaAs-Substrat 11 umfaßt, das einen streifenförmigen
vorstehenden Teil in der Gestalt einer Mesa in seiner Mitte hat.
Auf dem streifenförmigen vorstehenden Teil des n-GaAS-Substrats
11 werden nacheinander eine n-Ga1-yAlyAs-Plattierschicht 12, eine
aktive Ga1-xAlxAs-Schicht 13 und eine p-Ga1-yAlyAs-Plattierschicht
14 (wobei y > x) gezüchtet, um eine streifenförmige Mesa zu
bilden. Auf der Mitte der p-Ga1-yAlyAs-Plattierschicht 14 wird
eine P-Ga1-zAlzAs-Stromeinspeisungsschicht 15 (wobei z > y) zu
einer Streifenform gebildet. Die Breite w der
p-Ga1-zAlzAs-Stromeinspeisungsschicht 15 ist geringer als die Breite W der
p-Ga1-yAlyAs-Plattierschicht 14.
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Auf beiden Seiten des mesaförmigen vorstehenden Teils in der
Mitte des n-GaAs-Substrats 11 wird eine erste abdeckende p&supmin;-GaA-
lAs-Schicht 16 von hohem spezifischem Widerstand gebildet, um
den vorstehenden Teil des n-GaAs-Substrats 11, die n-Ga1-y-AlyAs-
Plattierschicht 12, die aktive Ga1-xAlxAs-Schicht 13 und die
p-Ga1-yAlAs-Plattierschicht 14 abzudecken. Die erste abdeckende p&supmin;-
GaAlAs-Schicht 16 von hohem spezifischem Widerstand hat eine
schwache Neigung in Richtung auf die Peripherie des
n-GaAs-Substrats 11 hin. Auf der ersten abdeckenden p&supmin;-GaAlAs-Schicht 16
von hohem spezifischem Widerstand wird eine zweite abdeckende p-
GaAs-Schicht 17 so gebildet, daß die Oberseite der zweiten
abdeckenden p-GaAs-Schicht 17 in derselben Ebene positioniert ist,
wie die der Oberseite der p-Ga1-yAlyAs-Plattierschicht 14.
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Auf der p-Ga1-yAlyAs-Plattierschicht 14 der ersten abdeckenden p&supmin;-
GaAlAs-Schicht 16 mit hohem spezifischem Widerstand und der
zweiten abdeckenden p-GaAs-Schicht 17 wird eine dritte
abdekkende n&spplus;-GaAs-Schicht 18 gebildet, um die
p-Ga1-zAlzAs-Stromeinspeisungsschicht 15 abzudecken. Die Oberseite der dritten
abdeckenden n&spplus;-GaAs-Schicht 18 ist flach und auf einer höheren
Ebene positioniert, als die der Oberseite der n-Ga1-zAlzAs-
Stromeinspeisungsschicht 15. Die dritte abdeckende Schicht 18
kann Laserlicht absorbieren, das in der aktiven Schicht 13
erzeugt wird und kann auch verhüten, daß Strom durch die
Außenseite der streifenförmigen Mesa fließt.
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Auf der dritten abdeckenden n&spplus;-GaAs-Schicht 18 und der
p-Ga1-zAlzAs-Stromeinspeisungsschicht 15 wird eine vierte abdeckende p-
Ga1-kAlkAs-Schicht 19 so gebildet (wobei k > z), daß sie eine
flache Oberfläche hat, und auf der vierten abdeckenden p-Ga1-k-
AlkAs-Schicht 19 wird eine p-GaAs-Kontaktschicht 10 gebildet.
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Auf der Oberseite der p-GaS-Kontaktschicht 10 und der Rückseite
des n-GaAs-Substrats 11 werden eine p-Seitenelektrode 21
beziehungsweise eine n-Seitenelektrode 22 angeordnet.
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Bei einer solchen Halbleiterlasereinrichtung dieser Erfindung
ist die Stromeinspeisungsschicht 15 zu einer streifenförmigen
Gestalt auf der Mitte der p-Plattierschicht 14 selbstfluchtend
ausgebildet, wobei die vierte abdeckende Schicht 18 auf beiden
Seiten der Stromeinspeisungsschicht 15 angeordnet ist. Deshalb
ist die Breite w der Stromeinspeisungsschicht 15 ganz gering.
Darüberhinaus ist die Stromeinspeisungsschicht 15 über der
aktiven Schicht 13 so angeordnet, daß nur die p-Plattierschicht 14
dazwischen untergebracht ist. Deshalb streut Strom, der von der
Stromeinspeisungsschicht 15, welche zwischen den beiden
getrennten Teilen der vierten abdeckenden Schicht 18 für die Verhütung
eines Stromflusses eingelagert ist, nur geringfügig in der
seitlichen Richtung innerhalb der p-Plattierschicht 14, was zu einer
Abnahme beim Ansprechstrom führt. Ein Teil des in der aktiven
Schicht 13 erzeugten Laserlichts streut in die Plattierschichten
12 und 14, zwischen denen die aktive Schicht 13 eingelagert ist.
Auf beiden Seiten der Stromeinspeisungsschicht 15 wird das
gestreute Laserlicht in der dritten abdeckenden Schicht 18
absorbiert, die auf der p-Plattierschicht 14 gebildet ist, weil die
p-Plattierschicht 14 dünn ist. Jedoch ist der Al-Molanteil z der
p-Ga1-zAlzAs-Stromeinspeisungsschicht 15 größer als der
Al-Molanteil y der p- Ga1-yAlyAs-Plattierschicht 14, so daß das
gestreute Laserlicht nicht in der Stromeinspeisungsschicht 15
absorbiert werden kann. Aus diesen Gründen wird innerhalb der aktiven
Schicht 13 ein optischer Wellenleiter auf der Grundlage einer
Differenz beim effektiven Brechungsindex gebildet. Der optische
Wellenleiter wird innerhalb der Stromeinspeisungsschicht 15 und
der dritten abdeckenden Schicht 18 gebildet, so daß die erste
abdeckende Schicht 16 und die zweite abdeckende Schicht 17, die
auf beiden Seiten der aktiven Schicht 13 angeordnet sind, mit
der Bildung des optischen Wellenleiters nicht in Beziehung
stehen. Die erste abdeckende Schicht 16 und die zweite abdeckende
Schicht 17 verhüten nicht nur die Diffusion von Trägern in der
aktiven Schicht 13, sondern auch einen Stromfluß durch die
Außenseite der streifenförmigen Mesa.
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Wie vorstehend beschrieben, hat die Halbleiterlasereinrichtung
dieser Erfindung einen außerordentlich niedrigen
Ansprechstrompegel und oszilliert einen Laserstrahl in einer
stabilisierten Transversalform bis zu einer hohen optischen
Ausgangsleistung
wegen der Licht absorbierenden Schichten, die auf
beiden Seiten des optischen Wellenleiters angeordnet sind. Deshalb
ist die Halbleiterlasereinrichtung dieser Erfindung höchst
geeignet für eine Verwendung als Lichtquelle für
Kompaktdisk-Abspielgeräte, Video-Abspielgeräte und dergleichen.
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Die Eigenpulsation, in welcher eine gepulste Laserschwingung
kontinuierlich durch die Wechselwirkung zwischen den Trägern und
dem Laserlicht in der aktiven Schicht auftritt, wird unter den
Bedingungen verursacht, daß der effektive Brechungsindex klein
ist, daß die Breite des Oszillationspunkts groß ist und daß die
Breite des Stromeinspeisungsbereichs kleiner als die des
Oszillationspunktes ist. Bei der Halbleiterlasereinrichtung dieser
Erfindung werden die aktive Schicht 13 und die p-Plattierschicht
14 so gezüchtet, daß sie eine Dicke haben, die für die
Reduzierung des effektiven Brechungsindex' geeignet ist und wird die
Breite w der Stromeinspeisungsschicht 15 (d.h. die Breite des
Stromeinspeisungsbereichs) so klein wie möglich gemacht, was zu
einer Eigenpulsation der Halbleiterlasereinrichtung führt. Wenn
die Halbleiterlasereinrichtung eine Eigenpulsationserscheinung
liefert, dann kann man eine Schwingung in Multi-Longitudinalform
erreichen, so daß die Kohärenzlänge des abgestrahlten
Laserstrahls kurz und deshalb die Empfindlichkeit gegenüber einem
reflektierten Licht von einem damit gekoppelten optischen System
herabgesetzt wird, was zu einer Verbesserung der rauscharmen
Eigenschaften führt. Bei der Halbleiterlasereinrichtung dieser
Erfindung können die aktive Schicht 13 und die Plattierschicht
14 mittels Molekularstrahlepitaxie oder mittels
metallorganischer Dampfphasenepitaxie so gezüchtet werden, daß sie eine im
wesentlichen einheitliche Dicke haben.
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Ein Verfahren für die Herstellung einer
Halbleiterlasereinrichtung dieser Erfindung wird im Nachstehenden unter Verweis
auf Fig. 2a bis 2d erklärt.
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Zuerst wurden auf einem n-GaAs-Substrat 31 (dessen Durchmesser
zum Beispiel 5,078 cin (2 Zoll)) beträgt, eine n-Ga&sub0;,&sub5;&sub5;Al&sub0;,&sub4;&sub5;As-
Plattierschicht 32 (deren Dicke 1 µm beträgt), eine
Ga&sub0;,&sub8;&sub7;Al&sub0;,&sub1;&sub3;As-aktive Schicht 33 (deren Dicke 0,11 µm), eine p-
Ga&sub0;,&sub5;&sub5;Al&sub0;,&sub4;&sub5;As-Plattierschicht 34 (deren Dicke 0,23 µm beträgt) und
eine Ga&sub0;,&sub4;Al&sub0;,&sub6;As-Stromeinspeisungsschicht 35 (deren Dicke 0,15 µm
beträgt) nacheinander mittels Molekularstrahlepitaxie gezüchtet.
Diese durch Epitaxie gezüchteten Schichten hatten nur einen
Fehler von ± 2 % bezogen auf die vorbestimmten Werte, was ein
Zeichen für die ausgezeichnete Einheitlichkeit der Schichtdicke
ist.
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Dann wurde ein Resistmittel (z.B. Az-1350) auf die gesamte
Oberseite der Stromeinspeisungsschicht 35 aufgebracht, um eine
Resistschicht 23 zu bilden, und dann wurden die
Stromeinspeisungsschicht 35, die Plattierschicht 34, die aktive Schicht 33 und
die Plattierschicht 32 mittels einer fotolitografischen Technik
unter Verwendung eines Ätzmittels, das Schwefelsäure enthielt,
geätzt, so daß der streifenförmige Bereich mit einer Breite von
10 µm auf dem Substrat 31 verblieb, was zu einem mesaförmigen
vorspringenden Teil und einer streifenförmigen Mesa, die aus den
Halbleiterschichten zusammengesetzt war, auf der Mitte des
Substrats so führte, wie es in Fig. 2b gezeigt wird.
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Dann wurde die resultierende Mehrschichtstruktur, die auf dem
Substrat 31 gebildet war, in Fluorschwefelsäure getaucht, und
dadurch wurde nur die Ga&sub0;,&sub4;Al&sub0;,&sub6;As-Stromsperrschicht 35 mit einem
hohen Al-Molanteil von 0,6 von beiden Seiten derselben geätzt,
so daß die Breite der streifenförmigen
Ga&sub0;,&sub4;Al&sub0;,&sub6;As-Stromeinspeisungsschicht 35, die so behandelt wurde, 2 µm ist, wie in Fig.
2c gezeigt. Nach dem Entfernen der Resistschicht 23, wie in Fig.
2d gezeigt, wurde eine erste abdeckende p&supmin;-Ga&sub0;,&sub4;Al&sub0;,&sub6;As-Schicht mit
hohem spezifischem Widerstand 36 mittels Flüssigphasenepitaxie
gezüchtet, die bis zur Oberseite der
p-Ga&sub0;,&sub5;&sub5;Al&sub0;,&sub4;&sub5;As-Plattierschicht 34 reichte, und auf der ersten abdeckenden Schicht mit
hohem spezifischem Widerstand 36 wurde eine zweite abdeckende p-
GaAs-Schicht 37 und eine dritte abdeckende n&spplus;-GaAs-Schicht 38
nacheinander mittels Flüssigphasenepitaxie gezüchtet. Zu der
Zeit wurde die zweite abdeckende Schicht 37 nicht auf der
Oberseite der P-Ga&sub0;,&sub5;&sub5;Al&sub0;,&sub4;&sub5;As-Plattierschicht 34 gezüchtet, sondern
nur die dritte abdeckende Schicht 38 wurde auf der
Plattierschicht 34 gezüchtet. Jedoch hatte die
Ga&sub0;,&sub4;Al&sub0;,&sub6;As-Stromeinspeisungsschicht 35, die auf der P-Ga&sub0;,&sub5;&sub5;Al&sub0;,&sub4;&sub5;As-Plattierschicht 34
gebildet wurde, einen größeren M-Molanteil, als die
Plattierschicht 34, so daß die dritte abdeckende Schicht 38 nicht auf
der Oberseite der Stromeinspeisungsschicht 35 gezüchtet wurde,
sondern ausreichend gezüchtet wurde, damit sie eine Dicke von
ungefähr 0,5 µm erhielt.
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Danach wurde auf der dritten abdeckenden Schicht 38 und der
Stromeinspeisungsschicht 35 eine vierte abdeckende p-Ga&sub0;,&sub3;Al&sub0;,&sub7;As-
Schicht 39 mittels Flüssigphasenepitaxie gezüchtet. Die vierte
abdeckende Schicht 39 hatte einen ausreichend größeren
Al-Molanteil, als die Ga&sub0;,&sub4;Al&sub0;,&sub6;As-Stromeinspeisungsschicht 35, so daß
eine ausreichende Wachstumsperiode das Züchten der vierten
abdeckenden Schicht 39 auf der Stromeinspeisungsschicht 35
gestattete. Der Grund dafür ist, daß bei der Flüssigphasenepitaxie
mehr reaktives Al, das in einer Ga-Schmelze enthalten ist, eine
Oxidschicht angreifen kann, die auf der Oberfläche der GaAlAs-
Schicht gebildet wird, was zu einer ausgezeichneten
Benetzbarkeit der GaAlAs-Schicht durch die Ga-Schmelze führt.
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Auf diese Weise wurde die vierte abdeckende Schicht 39 auf der
Oberseite der dritten abdeckenden Schicht 38 und der
Stromeinspeisungsschicht 35 gezüchtet, wonach dann eine
p-GaAs-Kontaktschicht 30 auf der vierten abdeckenden Schicht 39 so
gezüchtet wurde, daß sie eine Dicke von ungefähr 5 µm hatte.
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Dann wurde die Rückseite des Substrats 31 poliert, um die Dicke
der Halbleiterscheibe auf ungefähr 150 µm zu justieren. Die
Oberseite der p-GaAs-Kontaktschicht 30 und die Rückseite des
Substrats 31 wurden dann einer Dampfphasen-Ablagerungsbehandlung
mit metallischen Au-Zn- beziehungsweise Au-Ge-Materialien
unterzogen und einer Wärmebehandlung ausgesetzt, um eine
p-Seitenelektrode
aus einer Au-Zn-Legierung beziehungsweise eine
n-Seitenelektrode aus einer Au-Ge-Legierung zu bilden, wonach dann
ein Aufspalten und Gravieren folgte, um eine Lasereinrichtung zu
bilden, die eine Innenresonatorlänge von ungefähr 250 µm hatte.
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Die resultierende Halbleiterlasereinrichtung erzeugte durch
Schwingung einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 780 nm
bei einem Ansprechstrom von 20 mA. Das zu der Zeit erhaltene
Schwingungsspektrum wird in Fig. 3 gezeigt. Wie man aus dieser
Figur sehen kann, erreicht die Halbleiterlasereinrichtung dieses
Beispiels eine multimodale Longitudinalschwingung als Folge
einer Eigenpulsation, so daß die Rauschintensität, die aus
reflektiertem Licht resultiert, beträchtlich reduziert werden
kann. Die Halbleiterlasereinrichtung mit solchen rauscharmen
Eigenschaften kann leicht mit einer Ausbeute von 90 %
hergestellt werden.
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Obwohl das vorstehend erwähnte Beispiel nur eine
Halbleiterlasereinrichtung mit einer Doppel-Heterostruktur offenbart, ist
diese Erfindung auch auf eine Halbleiterlasereinrichtung mit
einer Quantenquellenstruktur anwendbar. Die
Halbleiterlasereinrichtung mit Quantenquellenstruktur, die Licht absorbierende
Bereiche auf beiden Seiten des optischen Wellenleiters hat, kann
ebenfalls leicht durch eine Kombination von
Molekularstrahlepitaxie, bei der Kristallschichten gezüchtet werden
können, die eine im wesentlichen einheitliche Dicke haben und
Flüssigphasenepitaxie, bei welcher Kristallschichten so gezüchtet
werden können, daß sie konkave Teile ausfüllen, hergestellt
werden.
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Darüberhinaus ist die Halbleiterlasereinrichtung dieser
Erfindung nicht auf die entsprechenden Leitfähigkeitstypen der
Halbleiterlaserschichten der vorstehend erwähnten
Halbleiterlasereinrichtungen begrenzt, sondern ist natürlich auch auf
entgegengesetzte Leitfähigkeitstypen anwendbar.