DE69110726T2

DE69110726T2 - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers.

Info

Publication number: DE69110726T2
Application number: DE69110726T
Authority: DE
Inventors: Hidenori Kawanishi; Osamu Yamamoto
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2011-04-03
Also published as: EP0450902A2; DE69110726D1; JPH0834337B2; US5180685A; EP0450902B1; EP0450902A3; JPH03285380A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaser-Bauelements, das Laserlicht von einer Endfläche emittiert, und spezieller betrifft sie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterlaser-Baueleinents, mit dem hohe Zuverlässigkeit selbst dann erzielt werden kann, wenn es für lange Zeit mit hoher Ausgangsleistung betrieben wird.
Ein Halbleiterlaser-Bauelement, das Laserlicht von einer Endfläche emittiert, ist ein typisches Beispiel eines Halbleiterbauelements, wie es unter Verwendung eines Spaltvorgangs aus Haibleiterkristallen hergestellt wird. Ein Halbleiterlaser-Bauelement dieses Typs weist einen Fabry-Perot- Resonator mit einem Paar Halbleiterflächen auf, wobei die Funktion auf der Differenz der Brechungsindizes des Halbleiterkristalls und der Luft außerhalb des Bauelements beruht.
In den letzten Jahren wurden Halbleiterlaser-Bauelemente, wie sie vorstehend beschrieben sind, in der Praxis in großem Umfang als Lichtquellen für optische Plattenantriebseinheiten und dergleichen verwendet. Wenn Halbleiterlaser-Bauelemente als Lichtquellen für optische Plattenantriebseinheiten für einmaliges Beschreiben oder für optische Plattenantriebseinheiten für Neuschreibvorgänge verwendet werden, müssen sie selbst bei hoher Ausgangsleistung von ungefähr 40 bis 50 mW hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Ferner besteht zum Erzielen einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit des gesamten Systems einschließlich einer optischen Plattenantriebseinheit Nachfrage nach Halbleiterlaser-Bauelementen, die bei noch höherer Ausgangsleistung Laserschwingung erzeugen können. Wenn Halbleiterlaser-Bauelemente als Lichtquellen für Laserdrucker mit hoher Auflösung oder zum optischen Pumpen von Festkörperlaser-Bauteilen wie eines YAG-Lasers verwendet werden, inüssen sie Laserschwingung mit einer Ausgangsleistung von 100 mW oder mehr erzeugen.
Der Betrieb eines solchen Halbleiterlaser-Bauelements mit hoher Ausgangsleistung führt jedoch zu einer Beeinträchtigung der Endfläche, von der das Laserlicht emittiert wird. Die Beeinträchtigung der lichtemittierenden Fläche führt zu einer Erhöhung des Stroms, wie er erforderlich ist, um das Halbleiterlaser-Bauelement zu betreiben, und schließlich wird es unmöglich, daß das Laserbauelement noch Laserschwingung erzeugen kann. Daher ist es bei Halbleiterlaser-Bauelementen schwierig, hohe Zuverlässigkeit bei hoher Ausgangsleistung zu erzielen.
Der Hauptgrund für die Beeinträchtigung der Lichtemissionsfläche wird nun beschrieben. Zunächst wird an der Lichtemissionsfläche Wärme örtlich wegen der hohen optischen Dichte an dieser Fläche und auch wegen nichtstrahlender Rekombination, wie sie durch den Oberflächenzustand hervorgerufen wird, erzeugt. Wenn die Temperatur im Bereich nahe der Endfläche ansteigt, wird das Energieband in diesem Bereich enger, was seinerseits die Lichtabsorption erhöht. Der Anstieg der Lichtabsorption erzeugt Ladungsträger, die dann im Oberflächenzustand eingefangen werden, und es tritt nichtstrahlende Rekombination der Ladungsträger auf. Dies erzeugt weitere Wärme im Bereich nähe der lichtemittierenden Endfläche. Dieser Prozeß wiederholt sich, bis die Temperatur im Bereich nahe der Endfläche den Schmelzpunkt des Halbleiters erreicht, was zu einer Zerstörung der Endfläche führt.
Um eine solche Beeinträchtigung der lichtemittierenden Endfläche zu verhindern, kann auf der Endfläche eine Halbleiterschicht mit großer Bandlücke ausgebildet werden. z. B. wurde ein Konzept ausgeführt, gemäß dem eine Halbleiterschicht ausgebildet wird, die eine größere Bandlücke aufweist, als es der Energie des emittierten Laserlichts entspricht (siehe japanische Patentveröffentlichung Nr. 55-27474 oder die japanische Patentanmeldung JP-A-1-033987).
Die Erfinder haben die Ausbildung einer Schicht mit Gradientenbandlücke auf mindestens einer der Spaltebenen von Halbleiterkristallen vorgeschlagen, die als Paar Resonatorendflächen wirken (siehe japanische Patentanmeldung Nr. JP-A- 2-239680, entsprechend der europäischen Patentanmeldung EP- A-0 388 149). Die Schicht mit Gradientenbandlücke weist eine Bandlücke auf, die allmählich mit einer Zunahme des Abstands von der Spaltebene zunimmt. Demgemäß werden die in der Nähe der lichtemittierenden Endfläche erzeugten Ladungsträger wegen der durch die Abstufung der Bandlücke hervorgerufene Schrift wie auch durch die allgemein durch Diffusion hervorgerufene Wanderung stark in das Innere der Halbleiterkristalle gezogen. Dies verringert stark die Wahrscheinlichkeit, daß Ladungsträger im Oberflächenzustand nahe der lichtemittierenden Endfläche eingefangen werden. Ferner ist die Absorption von Licht in der Nähe der lichtemittierenden Endfläche verringert, da die Bandlücke der Schicht mit Gradientenbandlücke größer als diejenige im Laserschwingungsbereich einschließlich der aktiven Schicht ist. Im Ergebnis kann eine Beeinträchtigung der Endfläche verhindert werden, was es ermöglicht, daß das Halbleiterlaser-Bauelement stabile Schwingung bei hoher Ausgangsleistung erzielt.
Die Figuren 6a bis 6c zeigen einen herkömmlichen Prozeß zum Herstellen eines Halbleiterlaser-Bauelements vom vorstehend angegebenen Typ mit einer Schicht mit großer Bandlücke (z. B. einer Schicht mit Gradientenbandlücke). Im folgenden wird der herkömmliche Prozeß zum Herstellen eines Halbleiterlaser-Bauelements dieses Typs als GaAs oder GaAlAs, das Laserlicht von einer Endfläche emittiert, beschrieben.
Zunächst wird, wie es in Figur 6a dargestellt ist, auf einem z. B. aus GaAs bestehenden Substrat 111 eine Struktur 113 aus mehreren Schichten mit einer aktiven Schicht 112 aus GaAs oder GaAlAs durch ein bekanntes Verfahren wie Flüssigphasenepitaxie oder Dampfphasenepitaxie aufgewachsen. Dann wird der so erhaltene Wafer durch ein bekanntes Spaltverfahren so gespalten, daß eine vorgegebene Resonatorlänge erhalten wird, was zu mehreren Laserstäben 115 führt, wie in Figur 6b dargestellt. Dabei können Spaltebenen 114 erhalten werden, die als Paar Resonatorendflächen wirken.
Nach dem Spalten wird, wie es in Figur 6c dargestellt ist, ein SiO&sub2;-Film 116 durch plasmaunterstützte, chemische Dampfniederschlagung oder dergleichen auf denjenigen Ebenen des Laserstabs 115 ausgebildet, die nicht den Spaltebenen 114 entsprechen. Dann wird auf den Spaltebenen 114 durch Dampfniederschlagung wie Nolekularstrahlepitaxie oder metallorganische, chemische Dampfniederschlagung eine Schicht großer Bandlücke aus GaAlAs (z. B. eine Schicht mit Gradientenbandlücke aus GaAlAs) ausgebildet. Polykristalle aus GaAlAs, die auf dem SiO&sub2;-Film 116 aufgewachsen sind, werden durch Ätzen entfernt, gefolgt von einem Entfernen des SiO&sub2;-Films 116.
Danach werden Metallelektroden auf der Oberseite der Mehrschichtstruktur 113 und der Unterseite des Substrats 111 abgeschieden. Danach wird auf der lichtemittierenden Endfläche ein Reflexionsfilm mit niedrigem Reflexionsvermögen ausgebildet, und ein Reflexionsfilm mit hohem Reflexionsvermögen wird auf der anderen Endfläche ausgebildet. Schließlich wird der Laserstab 115 gespalten, um mehrere Halbleiterlaser-Bauelemente auszubilden.
Beim vorstehend beschriebenen herkömmlichen Prozeß wird je doch der aus dem Substrat und der Mehrschichtstruktur bestehende Wafer zunächst gespalten, um Spaltebenen auszubilden, was zu mehreren Laserstäben führt. Danach werden der Film mit großer Bandlücke (z. B. eine Schicht mit Gradientenbandlücke) und der reflektierende Film auf jedem der Laserstäbe ausgebildet. Demgemäß muß der Schritt des Ausbildens dieser Schichten und Filme für jeden der Laserstäbe ausgeführt werden, so daß der Herstellprozeß kompliziert wird. Der komplizierte Herstellprozeß erschwert es, eine stabile Herstellung von Halbleiterlaser-Bauelementen mit hoher Qualität zu erzielen. Ferner kann, da Halbleiterlaser-Bauelemente durch das Spalten jeweils eines Laserstabs erhalten werden, nur eine kleine Anzahl von Halbleiterlaser-Bauelementen durch einen einzigen Spaltvorgangsschritt erhalten werden, was die Produktivität verringert.
Prozesse zum Ausbilden von Schichten auf den Endflächen von Halbleiterlasern vor dem Spalten des Wafers in einzelne Laserstäbe sind in den japanischen Patentanmeldungen JP-A-61- 267388 und JP-A-62-291194 beschrieben. Die Ausbildung von Laserendflächen durch Abbrechen eines Vorsprungs von einem Halbleiterlaser ist aus der japanischen Patentanmeldung JP- A-61-077387 und aus dem Artikel "GPIN-SCH SQW laser/photodiode array by improved microcleaved facet process" von H. Nobuhara et al. in Electronics Letters, Vol. 21, Nr. 17, S. 718 - 719 bekannt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlaser-Bauelements, das die vorstehend erörterten und zahlreiche andere Nachteile und Mängel des Stands der Technik überwindet, weist folgende Schritte auf: Herstellen einer Mehrschichtstruktur mit einer aktiven Schicht für Laserschwingung auf einem Halbleitersubstrat; Ätzen der Halbleitersubstrats des Halbleitersubstrats und der Mehrschichtstruktur zum Ausbilden mehrerer streifenförmiger Gräben parallel zueinander auf solche Weise, daß mehrere Vorsprünge an den Seitenflächen der Mehrschichtstruktur in den streifenförmigen Gräben ausgebildet werden, wobei die an der Seitenfläche der Mehrschichtstruktur ausgebildeten Vorsprünge dreieckigen Querschnitt in der Ebene des Abspaltens eines Vorsprungs von der Seitenfläche aufweisen; Abtrennen der Vorsprünge von der Mehrschichtstruktur, um Spaltebenen auszubilden, die jeweils als Resonatorendfläche arbeiten; Herstellen einer Schicht mit großer Bandlücke auf mindestens einer der Spaltebenen auf der lichtemittierenden Seite, wobei die Schicht mit großer Bandlücke eine größere Bandlücke als die aktive Schicht aufweist; Herstellen eines Reflexionsfilms auf der Schicht mit großer Bandlücke; und abschließendes Spalten des Halbleitersubstrats und der Mehrschichtstruktur zum Erhalten mehrerer Halbleiterlaser-Bauelemente.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die vorstehend genannte Schicht mit großer Bandlücke durch eine Technik hergestellt, die aus der aus metallorganischer, chemischer Dampfniederschlagung und Molekularstrahlepitaxie bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt die vorstehend genannte Schicht mit großer Bandlücke über eine Bandlücke, die allmählich mit zunehmendem Abstand von der Spaltebene zunimmt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die vorstehend genannten Vorsprünge durch eine Technik hergestellt, die aus der aus lonenätzen und selektivem Ätzen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die vorstehend genannten Vorsprünge dadurch abgetrennt, daß in einer Atmosphäre im wesentlichen ohne Sauerstoff eine Kraft ausgeübt wird.
So ermöglicht es die hier beschriebene Erfindung, die folgenden Ziele zu erreichen: (1) Schaffen eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleiterlaser-Bauelements mit einer Schicht mit großer Bandlücke (z. B. einer Schicht mit Gradientenbandlücke), die mindestens auf der lichtemittierenden Endfläche ausgebildet ist, so daß es hohe Zuverlässigkeit selbst dann erreichen kann, wenn es für lange Zeit mit hoher Ausgangsleistung betrieben wird; und (2) Schaffen eines Verfahrens zum Herstellen eines solchen Halbleiterlaser-Bauelements mit hoher Produktivität, bei dem die Schicht mit großer Bandlücke und ein Reflexionsfilm auf mindestens einer der Spaltebenen abgeschieden sind, mit einer Herstellung ohne ein Auftrennen des Wafers in Laserstäbe, wodurch die Herstellschritte vereinfacht werden können und die Qualität der sich ergebenden Halbleiterlaser-Bauelemente deutlich verbessert werden kann.
Die Erfindung kann unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vom Fachmann besser verstanden werden, und ihre zahlreichen Aufgaben und Vorteile werden dadurch deutlich.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht, die die vordere Endfläche eines gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Halbleiterlaser-Bauelements zeigt.
Figuren 2a bis 2e sind Schnittansichten, die die Herstellung des Halbleiterlaser-Bauelements gemäß Figur 1 veranschaulichen.
Figur 3 ist eine Draufsicht, die das Muster eines auf der Oberseite der Mehrschichtstruktur ausgebildeten SiO&sub2;-Films zeigt.
Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht, die Vorsprünge zeigt, die an der Seitenfläche der Mehrschichtstruktur durch eine Ionenätztechnik ausgebildet sind.
Figur 5 ist ein schematisches Diagramm, das Querschnitte entlang den Linien X-X' und Y-Y' in Figur 4 zeigt.
Figuren 6a bis 6c sind perspektivische Ansichten, die einen herkömmlichen Prozeß zum Herstellen eines Halbleiterlaser- Bauelements veranschaulichen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaser-Bauelements werden ein Paar Spaltebenen dadurch erhalten, daß ein Wafer mit Mehrschichtstruktur auf einem Halbleitersubstrat so geätzt wird, daß mehrere streifenförmige Gräben parallel zueinander auf solche Weise ausgebildet werden, daß mehrere Vorsprünge an der Seitenfläche der Mehrschichtstruktur in den streifenförmigen Gräben ausgebildet werden und dann die Vorsprünge von der Mehrschichtstruktur abgetrennt werden. Auf mindestens einer der so ausgebildeten Spaltebenen werden, ohne daß das Wafer in Laserstäbe zertrennt wird, eine Schicht mit großer Bandlücke (z. B. eine Schicht mit Gradientenbandlücke) und ein Reflexionsfilm abgeschieden. Dieses Merkmal ermöglicht es, die Produktivität hinsichtlich eines Halbleiterlaser-Bauelements zu erhöhen, das hohe Zuverlässigkeit selbst dann aufweist, wenn es lange mit hoher Ausgangsleistung betrieben wird.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf das folgende Beispiel weiter veranschaulicht, jedoch soll dieses Beispiel die Erfindung nicht beschränken.
Figur 1 zeigt den Bereich der vorderen Endfläche eines Halbleiterlaser-Bauelements, das Laserlicht von einer Endfläche emittiert. Das Halbleiterlaser-Bauelement wurde wie folgt hergestellt.
Zunächst wurde auf einem GaAs-Substrat 11 eine Mehrschichtstruktur 13 mit einer aktiven Schicht 12 aus GaAs oder GaAlAs durch ein bekanntes Verfahren wie Flüssigphasenepitaxie oder Dampfphasenepitaxie aufgewachsen. Dann wurde auf der Oberfläche der Mehrschichtstruktur 13 ein SiO&sub2;-Film 19 durch plasmaunterstützte, chemische Dampfniederschlagung ausgebildet. Die gesamte Fläche des SiO&sub2;-Films 19 wurde mit einem Photoresist beschichtet, der dann durch Photolithographie zu einem vorgegebenen Resistmuster ausgebildet wurde. unter Verwendung des Resistmusters als Maske wurde der SiO&sub2;- Film 19 zu einem Muster geätzt, wie es durch die schraffierten Flächen in Figur 3 dargestellt ist. Die Bezugszahl 20 in dieser Figur bezeichnet einen Teil, der der Laserschwingungsbereich des herzustellenden Halbleiterlaser-Bauelements wird.
Nachfolgend wurden das Substrat 11 und die Mehrschichtstruktur 13 aus schrägen Richtungen, wie durch die dicken Pfeile in Figur 4 veranschaulicht, unter Verwendung einer Ionenätz technik geätzt, um mehrere streifenförmige Gräben auf solche Weise auszubilden, daß mehrere Vorsprünge 21 an der Seitenfläche der Mehrschichtstruktur 13 in den jeweiligen streifenförmigen Gräben ausgebildet wurden.
Die Figuren 2a bis 2e zeigen die anschließenden Schritte für die Herstellung des Halbleiterlaser-Bauelements. In diesen Figuren sind der Einfachheit halber die Grenzlinien zum Spezifizieren der Mehrschichtstruktur 13 weggelassen. Figur 2a zeigt einen Querschnitt durch die Vorsprünge 21 entlang der Linie Z-Z' in Figur 4. Figur 5 zeigt Querschnitte durch die Vorsprünge 21 entlang der Linien X-X' und Y-Y' in Figur 4.
Da der Ätzvorgang zur Herstellung der Vorsprünge 21 aus schrägen Richtungen ausgeführt wurde, wie oben beschrieben, wies jeder der Vorsprünge 21 dreieckigen Querschnitt auf. Wie es aus Figur 2a erkennbar ist, war jeder der Vorsprünge 21 mit dem Substrat 21 und der Mehrschichtstruktur 13 nur über einen Verbindungsabschnitt 22 verbunden, und der Boden jedes Vorsprungs 21 war gegenüber dem Substrat 11 getrennt. Der Verbindungsabschnitt 22 wies auch einen dreieckigen Querschnitt auf, der kleiner als der jeder der Vorsprünge 21 war.
Der Wafer einschließlich des Substrats 11 und der Mehrschichtstruktur 13 mit den an der Seitenfläche ausgebildeten Vorsprüngen 21 wurde dann in einer Dampfniederschlagungsvorrichtung wie einer solchen, wie sie für metallorganische, chemische Dampfniederschlagung oder Molekularstrahlepitaxie verwendet wird, angeordnet, gefolgt von einem Spaltvorgang. Der Spaltschritt wurde im Vakuum oder einer Atmosphäre mit im wesentlichen keinem Sauerstoff ausgeführt, z. B. einer Atmosphäre aus Stickstoff oder Wasserstoff. Bei diesem Spaltschritt war, da die Verbindungsabschnitte 22 im Querschnitt kleiner als die Vorsprünge 21 waren, das Anwenden nur einer kleinen Kraft erforderlich, um die Vorsprünge 21 von der Mehrschichtstruktur 13 beim Spaltvorgang in den Verbindungsabschnitten 22 abzutrennen. Im Ergebnis war im Substrat 11 und der Mehrschichtstruktur 13 ein streifenförmiger Graben mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, wie in Figur 2b dargestellt. Die bei diesem Schritt erhaltenen Spaltebenen 23 wurden Resonatorendflächen. Zum Herstellen der Vorsprünge 21 kann auch eine selektive Ätztechnik (siehe z. B. Appl. Phys. Lett., 40, 189 (1982)) verwendet werden.
Danach wurde unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie für metallorganische, chemische Dampfniederschlagung oder Molekularstrahlepitaxie verwendet wird, eine Schicht 16 mit Gradientenbandlücke aus Ga1-xAlxas am Boden und der Seitenfläche des streifenförmigen Grabens ausgebildet, wie in Figur 6c dargestellt. Darauf wurde ein Schutzfilm 24 aus GaAs ausgebildet, um eine Oxidierung der Schicht 16 mit Gradientenbandlücke zu verhindern.
Die Schicht 16 mit Gradientenbandlücke wies einen Al-Molenbruch x auf, der allmählich mit einer Zunahme des Abstands von der Oberfläche der Spaltebene 23 zunahm, wobei der kleinste Al-Molenbruch demjenigen der aktiven Schicht 12 entsprach. Zum Beispiel wurde bei der Herstellung eines Halbleiterlaser-Bauelements zum Emittieren von Laserlicht mit einer Wellenlänge von ungefähr 780 nm der Al-Molenbruch x der Schicht 16 mit Gradientenbandlücke so eingestellt, daß er allmählich von 0,14 auf 0,5 zunahm. Für den Al-Molenbruch x der Schicht 16 mit Gradientenbandlücke besteht keine Beschränkung auf diesen Bereich, solange eine allmähliche Zunahme abhängig von der Zunahme des Abstands von der Spaltebene 23 besteht. Der Al-Molenbruch x kann linear oder parabolisch zunehmen. Ferner kann an der Spaltebene 23 zwischen der Schicht 16 mit Gradientenbandlücke und der aktiven Schicht 12 eine Stufe im Al-Molenbruch existieren. Die Dicke der Schicht 16 mit Gradientenbandlücke wurde auf ungefähr 0,1 µm eingestellt.
Im Fall einer metallorganischen, chemischen Dampfniederschlagung kann die Schicht 16 mit Gradientenbandlücke auf den beiden einander zugewandten Spaltebenen 23 ausgebildet werden, wie in Figur 2c dargestellt. Im Fall von Molekularstrahlepitaxie kann die Schicht 16 mit Gradientenbandlücke auch dadurch auf beiden Spaltebenen 23 ausgebildet werden, daß auf das Wafer Molekularstrahlen in Richtungen gerichtet werden, die zur Richtung geneigt sind, die rechtwinklig zur Oberseite des Wafers steht, während der Wafer gedreht wird.
Die Schutzschicht 24 aus GaAs wurde durch Wärmeätzen oder Sputtern entfernt. Unter Verwendung einer Vorrichtung zur Elektronenstrahlabscheidung wurden ein Reflexionsfilm 17 aus Al&sub2;O&sub3; mit geringem Reflexionsvermögen und ein Reflexionsfilm 18 aus Al&sub2;O&sub3; und α-Si mit hohem Reflexionsvermögen aufeinanderfolgend dadurch auf der Schicht 16 mit Gradientenbandlücke ausgebildet, daß Abscheidung in Richtungen erfolgte, die gegenüber der Richtung rechtwinklig zum Wafer geneigt waren, wie in Figur 2d durch dicke Pfeile dargestellt. Die Reflexionsfilme 17 und 18 können auch durch Sputtern hergestellt werden.
Da die Schicht 16 mit Gradientenbandlücke und die Reflexionsfilme 17 und 18, wie auf dem SiO&sub2;-Film 19 ausgebildet, wie vorstehend beschrieben, nicht aus Einkristallen, sondern aus Polykristallen bestanden, wurden diese Schichten und Filme selektiv durch einen bekannten Ätzprozeß entfernt.
Auf diese Weise wurde der Reflexionsfilm 17 mit niedrigem Reflexionsvermögen auf der lichtemittierenden Endfläche ausgebildet, und auf der anderen Endfläche wurde der Reflexionsfilm 18 mit hohem Reflexionsvermögen ausgebildet.
Danach wurde der SiO&sub2;-Film 19 vom Wafer entfernt, gefolgt von einer Herstellung von Elektroden 14 und 15 auf der Oberseite der Mehrschichtstruktur 13 bzw. der Unterseite des Substrats 11, wozu ein bekanntes Verfahren verwendet wurde. Schließlich wurde der Wafer gespalten, wie in Figur 2e dargestellt, was zu mehreren Halbleiterlaser-Bauelementen führte.
Die sich ergebenden Halbleiterlaser-Bauelemente konnten für lange Zeit stabile Laserschwingung mit hoher Ausgängsleistung erzeugen, was zeigt, daß diese Halbleiterlaser-Bauelemente extrem hohe Zuverlässigkeit aufwiesen.
Beim vorstehend genannten Beispiel wurden Halbleiterlaser Bauelemente mit auf den Resonatorendflächen ausgebildeten Schichten mit Gradientenbandlücke hergestellt. Für Haibleiterlaser-Bauelemente, wie sie durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden können, besteht keine Beschränkung hierauf, solange eine Schicht mit großer Bandlücke mit größerer Bandlücke als derjenigen der aktiven Schicht auf der Resonatorendfläche auf der lichtemittierenden Seite ausgebildet wird. Wenn z. B. auf der lichtemittierenden Endfläche eine Schicht mit großer Bandlücke aus Ga1-xAlxas mit konstantem Al-Molenbruch (z. B. Ga0,5Al0,5As) ausgebildet wird, können die sich ergebenden Halbleiterlaser-Bauelemente ebenfalls hohe Zuverlässigkeit selbst dann erzielen, wenn sie für lange Zeit mit hoher Ausgangsleistung betrieben werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlaser-Bauelements, das Laserlicht von einer seiner Endflächen emittiert, umfassend:

- Herstellen einer Mehrschichtstruktur (13) mit einer aktiven Schicht (12) für Laserschwingung auf einem Halbleitersubstrat (11);

- Ätzen der Mehrschichtstruktur (13) und des Halbleitersubstrats zum Ausbilden mehrerer streifenförmiger Gräben parallel zueinander auf solche Weise, daß mehrere Vorsprünge (21) an den Seitenflächen der Mehrschichtstruktur (13) in den streifenförmigen Gräben ausgebildet werden, wobei die an der Seitenfläche der Mehrschichtstruktur ausgebildeten Vorsprünge (21) dreieckigen Querschnitt in der Ebene des Abspaltens eines Vorsprungs (21) von der Seitenfläche aufweisen;

- Abtrennen der Vorsprünge (21) von der Mehrschichtstruktur (13), um Spaltebenen (23) auszubilden, die jeweils als Resonatorendfläche arbeiten;

- Herstellen einer Schicht (16) mit großer Bandlücke auf mindestens einer der Spaltebenen (23) auf der lichtemittlerenden Seite, wobei die Schicht (16) mit großer Bandlücke eine größere Bandlücke als die aktive Schicht (12) aufweist;

- Herstellen eines Reflexionsfilms (17, 18) auf der Schicht (16) mit großer Bandlücke; und

- abschließendes Spalten des Halbleitersubstrats (11) und der Mehrschichtstruktur (13) zum Erhalten mehrerer Haibleiterlaser-Bauelemente.

2. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (16) mit großer Bandlücke durch eine Technik hergestellt wird, die aus der aus metallorganischer, chemischer Dampfniederschlagung und Molekularstrahlepitaxie bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (16) mit großer Bandlücke eine Bandlücke aufweist, die allmählich mit einer Zunahme des Abstands von der Spaltebene (23) zunimmt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (21) durch eine Technik hergestellt werden, die aus der aus Ionenätzen und selektivem Ätzen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (21) durch Anwenden einer Kraft in einer Atmosphäre, die im wesentlichen keinen Sauerstoff enthält, abgetrennt werden.