DE69129047T2 - Herstellungsverfahren für eine aus Halbleiterverbindungen bestehende Laservorrichtung - Google Patents

Herstellungsverfahren für eine aus Halbleiterverbindungen bestehende Laservorrichtung

Info

Publication number
DE69129047T2
DE69129047T2 DE69129047T DE69129047T DE69129047T2 DE 69129047 T2 DE69129047 T2 DE 69129047T2 DE 69129047 T DE69129047 T DE 69129047T DE 69129047 T DE69129047 T DE 69129047T DE 69129047 T2 DE69129047 T2 DE 69129047T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
gainp
etching stop
gaas
stop layer
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 - Fee Related
Application number
DE69129047T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69129047D1 (de
Inventor
Masahiro Kitakatsuragi-Gun Nara-Ken Hosoda
Sadayoshi Tenri-Shi Nara-Ken Matsui
Takahiro Yamatokoriyama-Shi Nara 639-11 Suyama
Kosei Nara-Shi Nara-Ken Takahashi
Atsuo Yamatokoriyama-Shi Nara-Ken Tsunoda
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
Priority claimed from JP2120858A external-priority patent/JP2537295B2/ja
Priority claimed from JP2129914A external-priority patent/JPH0828326B2/ja
Priority claimed from JP2129916A external-priority patent/JP2533962B2/ja
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of DE69129047D1 publication Critical patent/DE69129047D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69129047T2 publication Critical patent/DE69129047T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02387—Group 13/15 materials
    • H01L21/02395—Arsenides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02461—Phosphides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02463—Arsenides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02505—Layer structure consisting of more than two layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/02546—Arsenides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02658—Pretreatments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/184—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP
    • H01L31/1844—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP comprising ternary or quaternary compounds, e.g. Ga Al As, In Ga As P
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/005—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
    • H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
    • H01S2304/02—MBE
    • 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
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
    • 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
    • H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
    • H01S5/209—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques special etch stop layers
    • 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
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/095—Laser devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Description

  • Diese Anmeldung ist eine Trennanmeldung aus der europäischen Patentanmeldung Nr. 91 304 161.2.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungshalbleiter-Bauelements wie eines Halbleiterlaser-Bauelements und einer Lichtemissionsdiode (LED). Genauer gesagt, betrifft die Erfindung ein Halbleiterlaser-Bauelement mit hervorragenden Temperatureigenschaften, die Dauerstrichschwingungen sichtbarer Lichtstrahlen bei Raumtemperatur ermöglichen, und sie betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungshalbleiter- Bauelements, bei dem eine Halbleiterschicht aus einer Verbindung der III-V- Gruppe mit hoher Kristallinität auf einem GaAs-Substrat hergestellt wird.
  • In den letzten Jahren wurde zum Erzielen eines hohen Wirkungsgrads in Systemen für optische Informationsverarbeitung ein Halbleiterlaser-Bauelement erforderlich, das dazu in der Lage ist, Lichtstrahlen im Bereich kurzer Wellenlänge abzustrahlen. Insbesondere hat ein (AlYGa1-Y)0,5In0,5P-Kristall (0 ≤ Y ≤ 1) mit Gitteranpassung an ein GaAs-Substrat in der Industrie Aufmerksamkeit als Material für einen Halbleiterlaser mit sichtbaren Lichtstrahlen auf sich gezogen, der Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge im 600 nm-Band abstrahlen kann. Das Material (AlYGa1-Y)0,5In0,5P (0 ≤ Y ≤ 1) wird nachfolgend als AlYGaInP bezeichnet, solange nichts anderes speziell angegeben ist.
  • Molekularstrahlepitaxie (MBE) wie auch metallorganische, chemische Dampfniederschlagung (MOCVD) wurden als wichtige Verfahren für epitaktisches Wachstum eines AlYGaInP-Kristalls auf einem GaAs-Substrat bekannt. Es wurde berichtet, dass ein Halbleiter-Bauelement für sichtbares Licht, aus der AIGaInP-Gruppe, das durch das MBE-Verfahren hergestellt wurde, sichtbare Lichtstrahlung im Dauerstrich bei Raumtemperatur emittierte (Hayaka et al, Journal of Grystal Growth 95 (1989), S. 949).
  • Fig. 8 ist eine Schnittansicht durch ein herkömmliches Halbleiterlaser- Bauelement für sichtbares Licht aus der AlYGaInP-Gruppe, das durch das MBE- Verfahren hergestellt wurde.
  • Eine GaAs-Pufferschicht 72 von erstem Leitungstyp, eine GaInP-Pufferschicht 73 vom ersten Leitungstyp, eine AlYGaInP-Mantelschicht 74 vom ersten Leitungstyp, eine aktive Schicht 75 aus GaInP, eine zweite AlYGaInP-Mantelschicht 76 von zweitem Leitungstyp und eine GaInP-Schicht 90 vom zweiten Leitungstyp sind auf solche Weise auf einem GaAs-Substrat 71 vom ersten Leitungstyp hergestellt, dass eine Schicht in der genannten Reihenfolge durch das MBE-Verfahren auf die andere aufgewachsen ist.
  • Auf der GaInP-Schicht 90 vom zweiten Leitungstyp ist ein isolierender Sihziumnitridfilm 91 hergestellt, der über einen 10 pm breiten, streifenförmigen Graben verfügt, der sich so erstreckt, dass er die GaInP-Schicht 90 vom zweiten Leitungstyp erreicht.
  • Elektroden 85 und 84 sind auf dem isolierenden Siliziumnitridfilm 91 bzw. an der Rückseite des Substrats 71 ausgebildet.
  • Das in Fig. 8 dargestellte Halbleiterlaser-Bauelement ist ein verstärkungsgeführtes Halbleiterlaser-Bauelement, in dem der Strom durch den isolierenden Siliziumnitridfilm 91 mit dem streifenförmigen Graben begrenzt ist. Dieses Halbleiterlaser-Bauelement verfügt über einen Schwingungs-Schwellenwert von 93 mA, und es kann bei Raumtemperatur sichtbare Lichtstrahlung im Dauerstrich abstrahlen.
  • Diese Art von Halbleiterlaser-Bauelement kann jedoch in der aktiven Schicht während der Schwingung erzeugte Wärme wegen der niedrigen Wärmeleitfähigkeit des AlGaInP-Kristalls nicht wirkungsvoll ableiten. Im Ergebnis hat die maximale Temperatur für Dauerstrichschwingung den niedrigen Wert von 35 ºC.
  • Ein Halbleiterlaser-Bauelement, das nicht nur eine Struktur für wirksame Wärmeemission, sondern auch eine Doppelheterostruktur aus AlYGaInP-Kristallschichten in Gitteranpassung mit einem GaAs-Substrat aufweist, wird hergestellt, wenn eine AlGaAs-Kristallschicht mit vergleichsweise hoher Wärmeleitfähigkeit und wirksamer Wärmeemission durch das MBE-Verfahren auf AlYGaInP-Kristallschichten hergestellt werden kann.
  • Jedoch kann auf AlYGaInP-Kristallschichten mit Gitteranpassung an das GaAs- Substrat durch das MBE-Verfahren keine AlGaAs-Kristallschicht mit hoher Kristallinität aufgewachsen werden, wenn die Oberfläche der AlYGaInP-Kristallschicht durch Fremdstoffe verunreinigt ist.
  • Wenn die AlGaInP-Kristallschichten und die AlGaAs-Kristallschicht durch das MBE-Verfahren kontinuierlich hergestellt werden, muss die Molekularstrahl- Abstrahlung von P aus As umgeschaltet werden. Die oben genannte Verunreinigung tritt dann auf, wenn das Kristallwachstum für dieses Umschalten zeitweilig angehalten wird, nachdem das Wachstum der AlYGaInP-Kristallschichten abgeschlossen ist. Innerhalb einiger Sekunden nach dem Anhalten haften Verunreinigungen wie Sauerstoff und Dampf in der Atmosphäre innerhalb eines MBE-Geräts an der Oberfläche der Kristallschicht an, an der das Wachstum zeitweilig angehalten ist.
  • Darüber hinaus muss zum Aufwachsen einer AlGaAs-Schicht mit hoher Temperatur durch das MBE-Verfahren die Substrattemperatur auf ungefähr 620 ºC oder mehr erhöht werden. Bei derartigen Temperaturen verdampfen In und P in den AlYGaInP-Schichten auf aktive Weise, was eine Verschlechterung der Oberfläche der AlYGaInP-Kristallschichten verursacht. Es ist nicht möglich, eine AlGaAs-Kristallschicht mit hoher Kristallinität auf der verschlechterten Oberfläche der AlYGaInP-Kristallschichten aufzuwachsen.
  • Ferner ist ein Halbleiterlaser-Bauelement mit durch das MBE-Verfahren aufgewachsenen AlYGaInP-Kristallschichten normalerweise vom verstärkungs-geführten Typ, wie in Fig. 8 dargestellt. In einem verstärkungs-geführten Halbleiterlaser-Bauelement kann der horizontale Transversalmodus der Laserstrahlung nicht vollständig gesteuert werden. Daher ist auch für ein Halbleiterlaser-Bauelement mit AlYGaInP-Kristallen die Entwicklung eines indexgeführten Halbleiterlaser-Bauelements erforderlich, das den horizontalen Transversalmodus der Laserstrahlen stabilisieren kann.
  • Fig. 9 ist eine Schnittansicht durch ein herkömmliches index-geführtes Halbleiterlaser-Bauelement. Eine GaAs-Pufferschicht 72 von erstem Leitungstyp, eine erste AlYGaInP-Mantelschicht 74 vom ersten Leitungstyp, eine aktive GaInP-Schicht 75, eine zweite AlYGaInP-Mantelschicht 76 von zweitem Leitungstyp, eine GaAs-Schicht 78 vom zweiten Leitungstyp und eine InGaAs- Schicht 100 vom zweiten Leitungstyp sind auf solche Weise auf einem GaAs- Substrat 71 vom ersten Leitungstyp hergestellt, dass durch das MBE-Verfahren eine Schicht in der genannten Reihenfolge auf die andere aufgewachsen ist.
  • Die aktive GaInP-Schicht 75, die zweite AlYGaInP-Mantelschicht 76 vom zweiten Leitungstyp, die GaAs-Schicht 78 vom zweiten Leitungstyp und die InGaAs-Schicht 100 vom zweiten Leitungstyp werden so geätzt, dass eine 10 um breite Rippe ausgebildet ist. Diese gerippte Oberfläche wird mit Ausnahme des oberen Abschnitts mit einer Siliziumoxidschicht 101 bedeckt. Dann werden über der oberen, gerippten Fläche und an der Rückseite des Substrats 71 Elektroden 85 bzw. 84 hergestellt.
  • Beim Halbleiterlaser-Bauelement mit der vorstehend beschriebenen Struktur fließt Strom zwischen den Elektroden 85 und 84 durch den oberen Abschnitt der Rippe, wo die Siliziumoxidschicht 101 nicht ausgebildet ist. Das Vorhandensein der 10 um breiten, dünnen aktiven Schicht 75 ermöglicht eine Schwingung in einer einheitlichen horizontalen Transversalmode.
  • Jedoch ist das Halbleiterlaser-Bauelement mit dieser Struktur dahingehend nachteilig, dass in der aktiven Schicht 75 erzeugte Wärme auf Grund des Vorliegens von Vertiefungen an der durch Ätzen hergestellten gerippten Oberfläche nicht wirkungsvoll zur Außenseite des Bauelements ausgegeben wird, was eine Dauerstrichschwingung bei Raumtemperatur verhindert.
  • Das Dokument JP-A-63 104 493, auf dem der Oberbegriff von Anspruch 3 beruht, offenbart ein Halbleiterlaser-Bauelement mit folgendem: einem GaAs- Substrat; einer Doppelheterostruktur, die auf dem GaAs-Substrat ausgebildet ist und aus AlYGaInP-Kristallschichten mit Gitteranpassung an das GaAs-Substrat besteht; einer optischen Absorptionsschicht, die auf der Doppelheterostruktur vorhanden ist; einem streifenförmigen Graben, der sich durch die optische Absorptionsschicht hindurch erstreckt; und einer AlGaAs-Schicht, die auf der optischen Absorptionsschicht angeordnet ist und deren Bandlückenenergie größer als die Energie eines innerhalb der Doppelheterostruktur erzeugten Photons ist.
  • Gemäß einer ersten Erscheinungsform der Erfindung, wie sie im Anspruch 1 definiert ist, ist folgendes geschaffen: ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit den folgenden Schritten: Herstellen, auf einem GaAs- Substrat, einer Doppelheterostruktur aus AlYGaInP-Kristallschichten mit Gitteranpassung an das GaAs-Substrat; Herstellen einer GaInP-Ätzstoppschicht auf der Doppelheterostruktur; Herstellen einer optischen Absorptionsschicht zum Absorbieren von in der aktiven Schicht erzeugtem Licht zum Stabilisieren der horizontalen Transversalmode auf der GaInP-Ätzstoppschicht; Herstellen eines streifenförmigen Grabens in der optischen Absorptionsschicht in solcher Weise, dass er die Ätzstoppschicht erreicht; Einstrahlen von As-Molekülstrahlen auf die GaInP-Ätzstoppschicht innerhalb des streifenförmigen Grabens in einer MBE-Vorrichtung, während das Schichtsubstrat auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der In und P in der GaInP-Ätzstoppschicht verdampfen, um den Teil der GaInP-Ätzstoppschicht an der Oberfläche derselben und in der Nähe der Oberfläche, auf die die As-Molekülstrahlen gestrahlt wurden, in eine GaAs-Schicht mit einer Dicke von einigen Molekülen zu ändern; und Herstellen einer AlGaAs-Schicht (61) auf der GaAs- Schicht und auf der optischen Absorptionsschicht innerhalb der MBE-Vorrichtung, wobei die AlGaAs-Schicht eine Bandlückenenergie über der Energie eines innerhalb der Doppelheterostruktur erzeugten Photons aufweist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Herstellens einer zweiten GaInP-Ätzstoppschicht auf der optischen Absorptionsschicht, und Herstellen des streifenförmigen Grabens durch selektives Ätzen der zweiten GaInP-Ätzstoppschicht und der optischen Absorptionsschicht in solcher Weise, dass die erste GaInP-Ätzstoppschicht erreicht wird; wobei die zweite Ätzstoppschicht während des Schritts der Bestrahlung mit As-Molekülstrahlen bestrahlt wird, um den Teil der zweiten GaInP-Ätzstoppschicht an deren Oberfläche und in der Nähe dieser Oberfläche, auf die die As-Molekülstrahlen gestrahlt wurden, in eine GaAs-Schicht mit einer Dicke einiger Moleküle zu ändern; und wobei die AlGaAs-Schicht auf der GaAs-Schicht hergestellt wird.
  • Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung, wie sie im Anspruch 3 definiert ist, ist ein Halbleiterlaser mit folgendem geschaffen: einem GaAs-Substrat; einer Doppelheterostruktur, die auf dem GaAs-Substrat ausgebildet ist und aus AlYGaInP-Kristallschichten mit Gitteranpassung an das GaAs-Substrat besteht; einer optischen Absorptionsschicht, die auf der Doppelheterostruktur vorhanden ist, um in der aktiven Schicht erzeugtes Licht zu absorbieren, um die horizontale Transversalmode zu stabilisieren; einem streifenförmigen Graben, der sich durch die optische Absorptionsschicht hindurch erstreckt; und einer AlGaAs-Schicht, die auf der optischen Absorptionsschicht und im streifenförmigen Graben angeordnet ist, wobei die Bandlückenenergie der AlGaAs-Schicht größer als die Energie eines innerhalb der Doppelheterostruktur erzeugten Photons ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ferner eine auf der Doppelheterostruktur ausgebildete GaInP- Ätzstoppschicht aufweist, wobei die optische Absorptionsschicht auf dieser GaInP-Ätzstoppschicht ausgebildet ist und sich der streifenförmige Graben durch die optische Absorptionsschicht hindurch erstreckt, um die GaInP- Ätzstoppschicht zu erreichen, wobei der Teil der GaInP-Ätzstoppschicht unter dem streifenförmigen Graben an der Oberfläche der GaInP-Ätzstoppschicht, und nahe derselben, in eine GaAs-Schicht geändert ist; und dass die Dicke der GaInP-Ätzstoppschicht im Bereich von 3 nm bis 15 nm liegt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine zweite GaInP-Ätzstoppschicht auf der optischen Absorptionsschicht hergestellt.
  • Beim Verfahren zum Herstellen eines Verbindungshalbleiter-Bauelements gemäß der Erfindung werden As-Molekülstrahlen auf die Oberfläche der mit dem GaAs-Substratgitter angepassten GaInP-Kristallschicht gestrahlt, während die Temperatur des Substrats auf eine Temperatur erhöht wird, bei der das In in der Kristallschicht verdampft, wodurch die Oberfläche der Kristallschicht über eine Dicke von mehreren Molekülen in eine GaAs-Kristallschicht umgewandelt wird. Auf diese Weise wird die Oberfläche der GaInP-Kristallschicht gereinigt. Auch dann, wenn eine AlXGa1-XAs-Kristallschicht (0 ≤ X ≤ 1) mit einer Dicke von einigen Molekülen auf der GaAs-Kristallschicht hergestellt wird, wird die Oberfläche der GaAs-Kristallschicht gereinigt, was es erlaubt, hohe Kristallinität der AlXGa1-XAs-Kristallschicht zu erzielen. So kann das Verfahren zum Herstellen des Verbindungshalbleiter-Bauelements gemäß der Erfindung ein Verbindungshalbleiter-Bauelement hoher Qualität mit einer AlXGa1-XAs-Kristallschicht hoher Kristallinität erzeugen, die auf der GaInP-Kristallschicht ausgebildet ist.
  • Daher wird beim Verfahren zum Herstellen eines Verbindungshalbleiter-Bauelements gemäß der Erfindung die Oberfläche der GaInP-Ätzstoppschicht in der MBE-Vorrichtung gereinigt, und darauf wird die thermisch stabile GaAs- Schicht ausgebildet, bevor die AlGaAs-Schicht hergestellt wird. Dies ermöglicht es, auf der GaAs-Schicht eine AlGaAs-Schicht hoher Kristallinität auszubilden. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren einen Halbleiterlaser für sichtbares Licht schaffen, bei dem optische Absorptionsverluste im Streifengraben verringert sind und der einen niedrigen Schwellenstrom aufweist.
  • Das erfindungsgemäße Halbleiterlaser-Bauelement umfasst eine AlGaAs-Schicht mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit, die es ermöglicht, die innerhalb der Doppelheterostruktur mit dem AlYGaInP erzeugte Wärme wirkungsvoll zur Außenseite des Halbleiterlaser-Bauelements abzuleiten. Ferner ist das erfindungsgemäße Halbleiterlaser-Bauelement, das vom brechungsindex-geführten Typ mit einem innenliegenden Streifengraben ist, mit hervorragenden Temperatureigenschaften versehen, die Dauerstrichbetrieb sichtbarer Lichtstrahlen in einem einheitlichen Horizontal-Transversalmodus bei Raumtemperatur ermöglichen. Die GaInP-Ätzstoppschicht enthält kein aktives Al, was verhindem kann, dass die Schicht leicht verunreinigt wird.
  • Demgemäß ermöglicht es die hier beschriebene Erfindung, die folgenden Ziele zu erreichen: (1) Schaffen eines Verfahrens zum Herstellen eines Verbindungshalbleiter-Bauelements mit hoher Qualität, bei dem eine AlXGa1-XAs- Kristallschicht hoher Kristallinität leicht auf einer verschlechterten Oberfläche einer (AlYGa1-Y)0,5In0,5P-Kristallschicht ausgebildet wird; und (2) Schaffen eines Halbleiterlaser-Bauelements mit einer Struktur, die für hervorragende Wärmeverteilung sorgt und die kontinuierlich sichtbare Lichtstrahlen bei Raumtemperatur abstrahlen kann.
  • Die Erfindung kann unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, und ihre zahlreichen Aufgaben und Vorteile werden dem Fachmann hieraus erkennbar.
  • Fig. 1(a) bis 1(c) sind Schnittansichten, die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen eines Lichtemissions-Bauelements zeigen;
  • Fig. 2(a) bis 2(c) sind Schnittansichten, die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen eines Lichtemissions-Bauelements zeigen;
  • Fig. 3(a) bis 3(c) sind Schnittansichten, die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen eines Lichtemissions-Bauelements zeigen;
  • Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die eine pin-Photodiode zeigt;
  • Fig. 5(a) bis 5(d) sind Schnittansichten, die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleiterlaser-Bauelements zeigen;
  • Fig. 6(a) bis 6(d) sind Schnittansichten, die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleiterlaser-Bauelements zeigen;
  • Fig. 7(a) bis 7(d) sind Schnittansichten, die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauelements zeigen;
  • Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die einen herkömmlichen Halbleiterlaser zeigt; und
  • Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die einen anderen herkömmlichen Halbleiterlaser zeigt.
    • Beispiel 1
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird ein Herstellverfahren für ein Lichtemissions-Bauelement wie eine Lichtemissionsdiode wie folgt beschrieben.
  • Wie es in Fig. 1(a) dargestellt ist, werden auf einem GaAs-Substrat 11 auf solche Weise eine GaAs-Pufferschicht 12 und eine (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P- Schicht 14 hergestellt, dass durch das MBE-Verfahren eine Schicht auf der anderen in dieser Reihenfolge aufgewachsen wird. Die Substrattemperatur beträgt in diesem Stadium 510 ºC.
  • Danach werden, nachdem die Einstrahlung von P-Molekühlstrahlen beendet ist, As-Molekülstrahlen auf die (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P-Schicht 14 gestrahlt, wie es in Fig. 1(b) dargestellt ist, während die Substrattemperatur auf 620 ºC erhöht wird. Dieser Zustand wird für einige Minuten beibehalten.
  • Im Ergebnis werden In und P nahe der Oberfläche der (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P- Schicht 14 durch As in den As-Molekülstrahlen ersetzt, was den oberen Abschnitt nahe der Oberfläche der Schicht 14 in eine (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5-Schicht 15 mit einer Dicke von einigen Molekülen ändert.
  • Diese (Al0,7Ga0,3)As-Schicht 15 ist bei Temperaturen unter ungefähr 680 ºC thermisch stabil, was nur selten eine Verdampfung der sie zusammensetzenden Elemente bewirkt. Demgemäß ist die Verdampfung von In und P aus der Schicht 14, die normalerweise bei 620 ºC aktiv ist, dadurch verhindert, dass sie mit der (Al0,7Ga0,3)As-Schicht 15 mit einer Dicke einiger Moleküle bedeckt ist. Im Ergebnis kann selbst bei einer Temperatur von 620 ºC eine Beein-30 trächtigung der Schicht 14, wie sie durch die Verdampfung von In und P hervorgerufen wird, und die bei einer Temperatur von 580 ºC und höher sehr wesentlich ist, verhindert werden.
  • Nach der Herstellung der Al0,7Ga0,3As-Schicht 15 wird kontinuierlich auf einer Al0,7Ga0,3As-Schicht 15 eine (Al0,7Ga0,3)As-Schicht 16 aufgewachsen, wie in Fig. 1(c) dargestellt. Das Aufwachsen der (Al0,7Ga0,3)As-Schicht 16 erfolgt durch das normale MBE-Verfahren, bei dem Al- und Ga-Molekülstrahlen zusätzlich zu den As-Molekühlstrahlen auf das Schichtsubstrat gestrahlt werden. In diesem Stadium beträgt die Substrattemperatur 620 ºC. So wird ein Lichtemissions-Bauelement hergestellt.
  • Der Wirkungsgrad des durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellten Lichtemissions-Bauelements wurde dadurch geprüft, dass die Photolumineszenz der (Al0,4Ga0,6)As-Schicht 16 mit derjenigen derselben Schicht eines Lichtemissions-Bauelements verglichen wurde, dass als Vergleichsbeispiel durch ein Verfahren hergestellt wurde, bei dem der obige zweite Schritt des Einstrahlens von As-Molekülstrahlen, während die Substrattemperatur auf 620 ºC erhöht wird, aus dem oben beschriebenen Verfahren herausgenommen ist. Das Ergebnis war das, dass die Lumineszenzintensität des Lichtemissions-Bauelements dieses Beispiels mehrfach höher war als die des Lichtemissions-Bauelements des Vergleichsbeispiels, was zeigt, dass die Kristallinität der Al0,4Ga0,6As-Schicht 16 dieses Beispiels gegenüber der dargestellten Schicht des Vergleichsbeispiels überlegen ist.
  • Ein Grund, weswegen durch das Verfahren eine Al0,4Ga0,6As-Schicht 16 mit hoher Kristallinität erhalten werden kann, ist der, dass, wie oben angegeben, die Ausbildung der Al0,7Ga0,3As-Schicht 15 die (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P- Schicht 14 vor einer Beeinträchtigung schützen kann, wie sie durch eine Verdampfung von in ihr enthaltenem In und P hervorgerufen wird.
  • Ein anderer Grund ist der, dass während des obigen zweiten Schritts In und P nahe der Oberfläche der (Al0,7Ga0,3)0,5In0,&sub5;P-Schicht 14 durch As in den As-Molekülstrahlen ersetzt wird, wobei Verunreinigungen wie Oxide, die nahe der Oberfläche der Schicht 14 vorhanden, entfernt werden und dieser Bereich gereinigt wird, d.h., dass dann, wenn die (Al0,7Ga0,3)0,5In0,&sub5;P-Schicht 14 während der inaktiven Zeit von einigen Sekunden zwischen dem Anhalten der Einstrahlung von P-Molekülstrahlen und dem Start der Einstrahlung von As- Molekülstrahlen durch Fremdstoffe wie Sauerstoff und Dampf in der Atmosphäre innerhalb des MBE-Geräts verunreinigt wird, diese Verunreinigung dadurch gereinigt wird, dass die In und P im verunreinigten Bereich durch As ersetzt werden. Im Ergebnis ist die Schwierigkeit betreffend Verunreinigung der Kristalloberfläche beim Umschalten der Molekülstrahlung-Einstrahlung überwunden.
    • Beispiel 2
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird ein zweites Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines Lichtemissions-Bauelements wie folgt beschrieben.
  • Wie es in Fig. 2(a) dargestellt ist, werden auf einem GaAs-Substrat 11 eine GaAs-Pufferschicht 12 und eine GaInP-Schicht 13 auf solche Weise hergestellt, dass durch das MBE- Verfahren eine Schicht nach der anderen in dieser Reihenfolge aufgewachsen wird. Die Substrattemperatur liegt in diesem Stadium von 450 ºC bis 570 ºC .
  • Dann wird das geschichtete Substrat dem MBE-Gerät entnommen, um die Oberfläche der aufgewachsenen Kristallfläche zu betrachten, und es wird in das MBE-Gerät zurückgegeben. Danach werden As-Molekülstrahlen auf die GaInP- Schicht 13 gestrahlt, wie es in Fig. 2(b) dargestellt ist, während die Substrattemperatur auf 620 ºC erhöht wird. Dieser Zustand wird für einige Minuten beibehalten.
  • Im Ergebnis sind In und P nahe der Oberfläche der GaInP-Schicht 13 durch As in den As-Molekülstrahlen ersetzt, was den oberen Abschnitt nahe der Oberfläche der GaInP-Schicht 13 in eine GaAs-Schicht 17 mit einer Dicke einiger Moleküle ändert.
  • Diese dünne GaAs-Schicht 17 ist bei Temperaturen unter ungefähr 680 ºC thermisch stabil, wodurch selten eine Verdampfung der sie aufbauenden Elemente hervorgerufen wird. Demgemäß ist eine Verdampfung von In und P aus der GaInP-Schicht 13, die normalerweise bei ungefähr 620 ºC aktiv ist, dadurch verhindert, dass sie durch die GaAs-Schicht 17 mit der Dicke einiger Moleküle bedeckt ist. Im Ergebnis kann eine Beeinträchtigung der GaInP- Schicht 13, die durch In und P hervorgerufen wird und die Temperaturen um 580 ºC oder höher höchst ausgeprägt ist, selbst bei einer Temperatur bis zu 620 ºC verhindert werden.
  • Nach der Herstellung der GaAs-Schicht 17 wird auf diese GaAs-Schicht 17 kontinuierlich eine Al0,7Ga0,3As-Schicht 18 aufgewachsen, wie es in Fig. 2(c) dargestellt ist. Das Aufwachsen der Al0,7Ga0,3As-Schicht 18 erfolgt durch das normale MBE-Verfahren, bei dem Al- und Ga-Molekülstrahlen zusätzlich zu den As-Molekülstrahlen auf das Schichtsubstrat gestrahlt werden. In diesem Stadium beträgt die Substrattemperatur 690 ºC .
  • Die so hergestellten AlGaAs-Schicht 18 zeigte dieselbe Kristallinität wie eine AlGaAs-Schicht 16 beim Beispiel 1.
    • Beispiel 3
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements wie folgt beschrieben.
  • Wie es in Fig. 3(a) dargestellt ist, werden eine GaAs-Pufferschicht 2 von erstem Leitungstyp, eine GaInP-Pufferschicht 3 vom ersten Leitungstyp, eine erste AlYGaInP-Mantelschicht 4 vom ersten Leitungstyp, eine erste AlYGaInP- Mantelschicht 5, eine zweite AlYGaInP-Mantelschicht 6 von zweitem Leitungstyp und eine GaInP-Schicht 7 vom zweiten Leitungstyp in solcher Weise auf ein GaAs-Substrat 1 vom ersten Leitungstyp aufgewachsen, dass durch das MBE-Verfahren eine Schicht nach der anderen in dieser Reihenfolge aufge wachsen wird. Das Aufwachsen jeder Schicht erfolgt innerhalb des MBE-Geräts durch das normale MBE-Verfahren unter Verwendung von P als Molekülstrahlquelle. Die Substrattemperatur in diesem Stadium beträgt 510 ºC, und die Dicke der GaInP-Schicht 7 vom zweiten Leitungstyp beträgt 10 nm.
  • Danach wird das Schichtsubstrat dem MBE-Gerät entnommen und in ein anderes MBE-Gerät eingegeben, das As als Molekülstrahlquelle verwendet. Dann werden As-Molekülstrahlen auf die GaInP-Schicht 7 vom zweiten Leitungstyp gestrahlt, während die Substrattemperatur auf 620 ºC erhöht wird. Dieser Zustand wird für einige Minuten aufrechterhalten.
  • Im Ergebnis werden, wie es in Fig. 3(b) dargestellt ist, In und P nahe der Oberfläche der GaInP-Schicht 7 durch As in den As-Molekülstrahlen ersetzt, was den oberen Abschnitt nahe der Oberfläche der GaInP-Schicht 7 in eine GaAs-Schicht 8 einer Dicke einiger Moleküle ändert.
  • Nach der Herstellung der GaAs-Schicht 8 wird durch das MBE-Verfahren eine GaAs-Deckschicht 9 vom zweiten Leitungstyp auf die GaAs-Schicht 8 aufgewachsen. Dann wird durch ein plasma-aktiviertes CVD-Verfahren ein isolierender Siliziumnitridfilm 21 auf die Deckschicht 9 aufgewachsen. Durch Photoätzung des Siliziumnitridfilms 21 wird ein 10 um breiter, streifenförmiger Graben hergestellt, der sich durch die Schicht hindurch erstreckt und die GaAs-Deckschicht 9 vom zweiten Leitungstyp erreicht.
  • Abschließend werden auf der Oberseite der so hergestellten Schichten und an der Rückseite des Substrats 1 Elektroden 23 bzw. 22 hergestellt, um ein verstärkungs-geführtes Halbleiterlaser-Bauelement herzustellen, wie es in Fig. 3(c) dargestellt ist.
  • Das wie vorstehend beschrieben hergestellte Halbleiterlaser-Bauelement ist mit der GaAs-Deckschicht 9 vom zweiten Leitungstyp versehen, die GaAs enthält, das über höhere Wärmeleitfähigkeit als GaInP verfügt, was es ermöglicht, dass in der aktiven Schicht 5 erzeugte Wärme wirkungsvoll zur Außenseite des Halbleiterlaser-Bauelements diffundiert wird. Im Ergebnis zeigt das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels hervorragende Temperatureigenschaften, im Vergleich mit dem, das in Fig. 5 dargestellt ist, was bei Raumtemperatur eine Dauerstrichschwingung von Lichtstrahlen einer Wellenlänge von 670 nm ermöglicht.
  • Bei einem Vergleichsbeispiel eines Halbleiterlaser-Bauelements, das durch dasselbe Verfahren, wie es oben beschrieben ist, mit der Ausnahme hergestellt wurde, dass der Schritt des Einstrahlens von As-Molekülstrahlen bei Erhöhung der Substrattemperatur auf 620 ºC fehlt, war bei Raumtemperatur keine Dauerstrichschwingung möglich, da der Schwellenstrom erhöht war. Der Grund dafür ist der, dass die Oberfläche einer GaInP-Schicht vom zweiten Leitungstyp beim Vergleichsbeispiel innerhalb des MBE-Geräts nicht ausreichend gereinigt wurde, nachdem sie in der Atmosphäre verunreinigt wurde, wobei dann eine Kristallschicht darauf ausgebildet wurde. Im Ergebnis konnte die ausgebildete Kristallschicht keine hohe Kristallinität aufweisen, weswegen der Strahlungswirkungsgrad der Laserstrahlen im Vergleich mit dem beim Halbleiterlaser-Bauelement gemäß dem Beispiel 3 niedrig war.
    • Beispiel 4
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird ein Verfahren zum Herstellen einer pin- Photodiode wie folgt beschrieben.
  • Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, werden eine GaInP-Pufferschicht 3 von erstem Leitungstyp, eine aktive GaInP-Schicht 5 und eine GaInP-Schicht 7 von zweitem Leitungstyp auf einem GaAs-Substrat 1 von erstem Leitungstyp auf solche Weise hergestellt, dass durch das MBE-Verfahren eine Schicht auf der anderen in der genannten Reihenfolge aufgewachsen wird. Das Aufwachsen jeder Schicht erfolgt innerhalb des MBE-Geräts durch das normale MBE-Verfahren unter Verwendung von P als Molekülstrahlquelle.
  • Danach wird das Schichtsubstrat dem MBE-Gerät entnommen und in ein anderes MBE-Gerät eingegeben, das As als Molekülstrahlquelle verwendet. Dann werden As-Molekülstrahlen auf die GaInP-Schicht 7 vom zweiten Leitungstyp gestrahlt, während die Substrattemperatur auf 620 ºC erhöht wird. Dieser Zustand wird für einige Minuten aufrechterhalten.
  • Im Ergebnis werden In und P nahe der Oberfläche der GaInP-Schicht 7 durch As in den As-Molekülstrahlen ersetzt, was den oberen Abschnitt nahe der Oberfläche der GaInP-Schicht 7 in eine GaAs-Schicht 8 mit einer Dicke einiger Moleküle ändert.
  • Nach der Ausbildung der GaAs-Schicht 8 wird eine GaAs-Schicht 9 vom zweiten Leitungstyp auf die GaAs-Schicht 8 aufgewachsen. Dann werden auf der Oberseite der GaAs-Schicht 9 vom zweiten Leitungstyp und der Rückseite des Substrats Elektroden 23 bzw. 22 hergestellt.
  • Danach werden ein vorgegebener Abschnitt der Elektrode 23 und die GaAs- Schicht 9 vom zweiten Leitungstyp so geätzt, dass die Oberfläche der GaAs- Schicht 8 erreicht wird, um einen Lichtempfangsabschnitt der Photodiode herzustellen.
  • Ferner werden vorgegebene Abschnitte der Elektrode 23, der GaAs-Schicht 9 vom zweiten Leitungstyp, der GaAs-Schicht 8, der GaInP-Schicht 7, der aktiven GaInP-Schicht 5 und der GaInP-Pufferschicht 3 vom ersten Leitungstyp geätzt, um die pin-Photodiode herzustellen, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist.
  • Es zeigte sich, dass die Empfindlichkeit der so hergestellten pin-Photodiode derjenigen einer pin-Photodiode überlegen war, die auf dieselbe Weise hergestellt wurde, mit der Ausnahme, dass der Schritt des Einstrahlens von As-Molekülstrahlen auf die Schicht 7 und der Erhöhung der Substrattemperatur auf 620 ºC weggelassen wurde. Dies, da gemäß dem Verfahren des Beispiels 4 die Ausbildung eines Oberflächenzustands selbst auf der Oberfläche verringert ist, auf der das Schichtwachstum zeitweilig angehalten wurde.
    • Beispiel 5
  • Fig. 5(d) ist eine Schnittansicht eines Beispiels des Halbleiterlaser-Bauelements. Dieses Halbleiterlaser-Bauelement umfasst eine GaAs-Pufferschicht 32 von erstem Leitungstypeine GaInP-Pufferschicht 33 vom ersten Leitungstyp, eine AlYGaInP-Mantelschicht 34 vom ersten Leitungstyp, eine aktive GaInP-Schicht 35, eine AlYGaInP-Mantelschicht 36 von zweitem Leitungstyp, eine erste Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P, eine optische Absorptionsschicht 38 aus GaAs und eine zweite Ätzstoppschicht 39 aus (Al0,4Ga0,6)0,5In0,5P, die in dieser Reihenfolge auf dem GaAs-Substrat 31 vom ersten Leitungstyp ausgebildet sind. Durch die zweite Ätzstoppschicht 39 aus (Al0,4Ga0,6)0,5In0,5P sowie die optische Absorptionsschicht 38 aus GaAs hindurch wird ein streifenförmiger Graben (Breite von 5 um) so hergestellt, dass er die erste Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P erreicht.
  • Auf der Oberfläche der ersten Ätzstoppschicht 37, die innerhalb des streifenförmigen Grabens freiliegt, wird eine Al0,7Ga0,3As-Schicht 40 mit einer Dicke von einigen Molekülen hergestellt. Auch wird auf der Oberfläche der zweiten atzstoppschicht 39 eine Al0,4Ga0,6As-Schicht 46 mit einer Dicke von einigen Molekülen hergestellt.
  • Auf der GaAs-Schicht 38, der Al0,7Ga0,3As-Schicht 40 und der Al0,4Ga0,6As- Schicht 46 wird eine Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus Al0,7Ga0,3As vom zweiten Leitungstyp auf solche Weise hergestellt, dass der streifenförmige Graben aufgefüllt wird.
  • Beim Halbleiterlaser-Bauelement mit dieser Struktur bilden die AlYGaInP- Mantelschicht 34 vom ersten Leitungstyp, die aktive GaInP-Schicht 35 und die AlYGaInP-Mantelschicht 36 vom zweiten Leitungstyp eine Doppelheterostruktur, und daher werden die meisten innerhalb der aktiven Schicht 35 erzeugten Lichtstrahlen innerhalb dieser Doppelheterostruktur eingegrenzt.
  • Die Bandlückenenergie in der GaAs-Schicht 38, die zu beiden Seiten des streifenförmigen Grabens liegt, ist kleiner als die Energie der in der aktiven Schicht 35 erzeugten Lichtstrahlen. Daher absorbiert die GaAs- Schicht 38 relativ leicht diese Lichtstrahlen. Andererseits ist die Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus Al0,7ga0,3As so ausgebildet, dass sie eine ausreichend große Bandlücke und einen ausreichend kleinen Brechungsindex aufweist, wie erforderlich, um die in der aktiven Schicht 35 erzeugten Lichtstrahlen innerhalb der Doppelheterostruktur einzugrenzen. Dies führt zur Erzeugung einer wirksamen Brechungsindexdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des über der Doppelheterostruktur ausgebildeten streifenförmigen Grabens, und so wird die Horizontal-Transversalmode der Laserstrahlen vereinheitlicht.
  • Auf der Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus Al0,7Ga0,3As vom zweiten Leitungstyp wird eine GaAs-Deckschicht 42 vom zweiten Leitungstyp hergestellt, und auf der Oberfläche der GaAs-Deckschicht 42 vom zweiten Leitungstyp und der Rückseite des Substrats 31 werden Elektroden 45 bzw. 44 hergestellt.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5(a) bis 5(d) ein Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlaser-Bauelements gemäß diesem Beispiel wie folgt beschrieben.
  • Wie es in Fig. 5(a) dargestellt ist, werden die GaAs-Pufferschicht 32 vom ersten Leitungstyp, die GaInP-Pufferschicht 33 vom ersten Leitungstyp, die AlYGaInP-Deckschicht 34 vom ersten Leitungstyp, die aktive GaInP-Schicht 35, die AlYGaInP-Deckschicht 36 vom zweiten Leitungstyp, die erste Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5in0,5P, die optische Absorptionsschicht 38 aus GaAs und die zweite Ätzstoppschicht 39 aus (Al0,4Ga0,6)0,5In0,5P auf solche Weise auf dem GaAs-Substrat 31 vom ersten Leitungstyp hergestellt, dass eine Schicht kontinuierlich in dieser Reihenfolge durch das MBE-Verfahren auf die andere aufgewachsen wird. Die Substrattemperatur liegt in diesem Stadium im Bereich von ungefähr 480 ºC bis ungefähr 570 ºC .
  • Während des obigen Schritts sollte das Substrat 31 nicht aus der MBE-Vorrichtung herausbewegt werden, um die Wachstumsschichten sauber zu halten.
  • Die Gesamtdicke der zweiten AlYGaInP-Deckschicht 36 vom zweiten Leitungstyp und der ersten Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P vom zweiten Leitungstyp hat den kleinen Wert von ungefähr 200 nm, so dass in der aktiven Schicht 35 erzeugte Lichtstrahlen zur optischen Absorptionsschicht 38 aus GaAs hindurchstrahlen können.
  • Nachdem die Schicht 39 hergestellt wurde, wird das Schichtsubstrat der MBE Vorrichtung entnommen. Einige Teile der zweiten Ätzstoppschicht 39 aus (Al0,4Ga0,6)0,5In0,5P und der optischen Absorptionsschicht 38 aus GaAs werden unter Verwendung einer Photomaske 43 selektiv geätzt, um einen streifenförmigen Graben herzustellen, der sich so erstreckt, dass er die 30 erste Ätzstoppschicht 37 aus (Al&sub0;,&sub7;Ga0,&sub3;)&sub0;,&sub5;In0,&sub5;P erreicht (Fig. 5(b)).
  • Während dieses Ätzschritts, der außerhalb der MBE-Vorrichtung erfolgt, haften Verunreinigungen wie Sauerstoff und Dampf in der Atmosphäre an der Oberfläche der ersten Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P vom zweiten Leitungstyp an und verunreinigen diese. Die verunreinigte Oberfläche der Schicht 37 beeinträchtigt die Kristallinität anderer Schichten, die auf sie aufzuwachsen sind. Um diese Störung zu vermeiden und um die Oberflächen der ersten Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P und der zweiten Ätzstoppschicht 39 aus (Al0,4Ga0,6)0,5In0,5P zu reinigen, wird das Schichtsubstrat in die MBE-Vorrichtung zurückgesetzt, in der die Schicht 37 und die Schicht 39 einer ausreichenden Menge an As-Molekülstrahlen ausgesetzt werden, während die Substrattemperatur auf 620 ºC erhöht wird. Dieser Zustand wird für einige Minuten aufrechterhalten.
  • Durch diesen Vorgang werden In und P, die sich nahe den Oberflächen der Schicht 37 und der Schicht 39 befinden, durch As in den As-Molekülstrahlen ausgetauscht, wodurch die Abschnitte nahe den Oberflächen dieser Schichten 37 und 39 in die Al0,7Ga0,3As -Schicht 40 bzw. die Al0,4Ga0,6As-Schicht 46 mit jeweils einer Dicke von einigen Molekülen umgewandelt werden (Fig. 5(c)). Gleichzeitig werden Verunreinigungen von den Oberflächen der Schicht 37 und der Schicht 39 entfernt, um diese Oberflächen zu reinigen.
  • Die bei diesem Schritt hergestellte Al0,7Ga0,3As-Schicht 40 und die Al0,4Ga0,6As-Schicht 46 sind bei Temperaturen unter ungefähr 680 ºC stabil, so dass es selten zu einer Verdampfung der Aufbauelemente kommt. So kann die Verdampfung von In und P aus diesen Schichten 37 und 39, die normalerweise um ungefähr 620 ºC herum aktiv ist, dadurch vermieden werden, dass diese mit den dünnen Schichten 40 und 46 bedeckt sind.
  • Die Substrattemperatur beim Einstrahlen der As-Molekülstrahlen ist nicht auf 620 ºC beschränkt, sondern sie kann ungefähr 580 ºC oder mehr betragen, bei der In verdampft, um die Al0,7Ga0,3As-Schicht 40 und die Al0,4Ga0,6As- Schicht 46 zu bilden. Auch P verdampft im Temperaturbereich, in dem In verdampft. Daher werden sowohl In als auch P beim Einstrahlen einer ausreichenden Menge an As-Molekülstrahlen durch As ersetzt, um die Schicht 40 und die Schicht 46 auszubilden. Dabei beträgt die Substrattemperatur vorzugsweise ungefähr 680 ºC oder weniger, um die Schicht 40 und die Schicht 46 während des ganzen obigen Stadiums stabil zu halten.
  • Als nächstes werden, unter Beibehaltung der Substrattemperatur auf ungefähr 600 ºC, die Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus Al0,7Ga0,3As vom zweiten Leitungstyp sowie die GaAs-Deckschicht 42 vom zweiten Leitungstyp auf die Oberseite des Schichtsubstrats auf solche Weise aufgewachsen, dass der streifenförmige Graben aufgefüllt wird.
  • Dabei werden normalerweise die Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P und die Ätzstoppschicht 39 aus (Al0,4Ga0,6)0,5In0,5P hervorgerufen durch die Verdampfung von In und P in ihnen bei der Temperatur, die dazu erforderlich ist, die Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 vom zweiten Leitungstyp aufzuwachsen, deutlich beeinträchtigt. In diesem Beispiel kann jedoch, wie oben beschrieben, diese Beeinträchtigung vermieden werden, da diese Schichten 37 und 39 mit der thermisch stabilen Al0,7Ga0,3As-Schicht 40 bzw. der Al0,4Ga0,6As-Schicht 36 bedeckt sind.
  • Die Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus Al0,7Ga0,3As wird so hergestellt, dass sie eine Bandlückenenergie aufweist, die größer als die Energie der in der aktiven Schicht 35 erzeugten Lichtstrahlen aufweist, was durch Einstellen des Al-Gehalts in der Schicht erfolgt. Die in der aktiven Schicht 35 erzeugten Lichtstrahlen können so innerhalb der Doppelheterostruktur eingegrenzt werden.
  • Elektroden 45 und 44 werden auf der Oberseite der Schichtstruktur bzw. auf der Rückseite des Substrats 41 hergestellt, um ein indexgeführtes Halbleiterlaser-Bauelement herzustellen, wie es in Fig. 5(d) dargestellt ist.
  • Wie oben beschrieben, kann das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels mit der Doppelheterostruktur mit den AlYGaInP-Kristallschichten Lichtstrahlen von einer Wellenlänge von 670 nm bei Raumtemperatur im Dauerstrich abstrahlen. Auch kann das indexgeführte Halbleiterlaser-Bauelement mit streifenförmigem Graben innerhalb des Bauelements Laserstrahlen in einer vereinheitlichten Horizontal-Transversalmode abstrahlen.
  • Ferner ist das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels mit der Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus AlGaAs vom zweiten Leitungstyp versehen, die AlGaAs mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit enthält, was es ermöglicht, dass innerhalb der aktiven Schicht 35 erzeugte Wärme wirkungsvoll zur Außenseite des Halbleiterlaser-Bauelements verteilt wird. Im Ergebnis kann das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels im Vergleich mit dem in Fig. 8 dargestellten hervorragenden Temperatureigenschaften zeigen.
  • Bei diesem Beispiel wurden die (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P-Schicht 37 und die (Al0,4Ga0,6)0,5In0,5P-Schicht 39 als Ätzstoppschichten verwendet. Jedoch kann auch ein anderes Zusammensetzungsverhältnis von AlYGaInP als das obige dazu verwendet werden, eine AlYGaInP-Ätzstoppschicht herzustellen, die Gitteranpassung zum Substrat aufweist. Dies bedeutet, dass Gitteranpassung an das Substrat für eine Ätzstoppschicht aus AlYGaInP durch extensive Variation des Zusammensetzungsverhältnisses derselben, im Vergleich z. B. mit AlGaAs, möglich ist. Im Ergebnis kann eine Verringerung des Lichtwirkungsgrads, wie durch einen Mangel der Gitteranpassung im unteren Abschnitt des streifenförmigen Grabens hervorgerufen, vermieden werden, und es können Laserstrahlen mit hoher optischer Ausgangsleistung erzeugt werden.
  • Die an der Oberfläche der AlYGaInP-Schicht hergestellte AlGaAs-Schicht neigt nicht dazu, durch Fremdstoffe wie Sauerstoff verunreinigt zu werden, im Vergleich mit z. B. einer AlAs-Schicht, die kein Ga enthält.
  • Als Vergleicnsbeispiel wurde ein Halbleiterlaser-Bauelement mit demselben Verfahren wie oben beschrieben hergestellt, jedoch ohne den Schritt des Aufstrahlens von As-Molekülstrahlen und des Erhöhens der Substrattemperatur auf 620 ºC. Im Ergebnis nahm der Schwellenstrom zu, und daher war kein Dauerstrichbetrieb bei Raumtemperatur möglich. Dies, da die Oberfläche der ersten Ätzstoppschicht 37 aus AlYGaInP vom zweiten Leitungstyp nicht gereinigt war und es nicht möglich war, darauf eine Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus AlGaAs hoher Qualität aufzuwachsen.
  • übrigens haben die Al0,7Ga0,3As -Schicht 40 und die Al0,4Ga0,6As-Schicht 46, die dünne Schichten mit einer Dicke von einigen Molekülen sind, keine direkte optische und elektrische Auswirkung auf die Eigenschaften des Halbleiterlaser-Bauelements.
  • Das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels ist mit der (Al0,4Ga0,6)0,5in0,5P-Schicht als zweiter Ätzstoppschicht versehen, die auf der optischen Absorptionsschicht 38 ausgebildet ist. Die Kristallinität desjenigen Teils der AlGaAs-Wiederaufwachsschicht 41, der über der optischen Absorptionsschicht 38 liegt, zeigt dann dieselben hervorragenden Eigenschaften wie derjenige Teil derselben, der auf den streifenförmigen Graben aufgewachsen ist. Jedoch werden in der aktiven Schicht 35 erzeugte Lichtstrahlen nur selten in denjenigen Teil der Schicht 41 hindurchgestrahlt, der über der optischen Absorptionsschicht 38 liegt, weswegen ein Halbleiterlaser-Bauelement ohne die zweite Ätzstoppschicht 39 dieselbe stabile Schwingung bei Raumtemperatur zeigen kann wie das des Beispiels 5.
    • Beispiel 6
  • Fig. 6(d) ist eine Schnittansicht eines anderen Beispiels eines Halbleiterlaser-Bauelements. Die Hauptunterschiede zwischen diesem Beispiel und dem in Fig. 5(d) dargestellten Beispiels 5 bestehen darin, dass bei diesem Beispiel keine (Al0,4Ga0,6)0,5In0,5P-Schicht auf der optischen Absorptionsschicht 38 ausgebildet ist und dass anstelle der Al0,7Ga0,3As-Schicht 40 des Beispiels 5 eine AlAs-Schicht 49 auf der Ätzstoppschicht im unteren Abschnitt des streifenförmigen Grabens ausgebildet ist.
  • Gemäß den Fig. 6(a) bis 6(d) wird das Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlaser-Bauelements gemäß diesem Beispiel wie folgt beschrieben.
  • Wie es in Fig. 6(a) dargestellt ist, werden eine GaAs-Pufferschicht 32 von erstem Leitungstyp, eine GaInP-Pufferschicht vom ersten Leitungstyp, eine erste AlYGaInP-Mantelschicht 34 vom ersten Leitungstyp, eine aktive GaInP- Schicht 35, eine zweite AlYGaInP-Mantelschicht 36 von zweitem Leitungstyp, eine Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5in0,5P und eine optische Absorptionsschicht 38 aus GaAs auf einem GaAs-Substrat 31 vom ersten Leitungstyp auf solche Weise, durch das MBE-Verfahren hergestellt, dass eine Schicht auf die andere aufgewachsen wird.
  • Die Gesamtdicke der zweiten AlYGaInP-Mantelschicht 36 vom zweiten Leitungstyp und der Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P vom zweiten Leitungstyp hat den kleinen Wert von ungefähr 250 nm, so dass in der aktiven Schicht 35 erzeugte Lichtstrahlen zur optischen Absorptionsschicht 38 aus GaAs durchgestrahlt werden können.
  • Dann wird, nachdem das Schichtsubstrat 31 der MBE-Vorrichtung entnommen wurde, ein gewisser Abschnitt der optischen Absorptionsschicht 38 aus GaAs selektiv unter Verwendung einer Photomaske 43 geätzt, um einen streifenförmigen Graben mit solcher Tiefe herzustellen, dass die Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P nicht erreicht ist (Fig. 6(b)), so dass eine ungefähr 100 nm dicke GaAs-Schicht zwischen der Unterseite des streifenförmigen Grabens und der Oberseite der Ätzstoppschicht 37 verbleibt.
  • Als nächstes wird das Schichtsubstrat wieder in die MBE-Vorrichtung eingesetzt, in der dieses mit der GaAs-Schicht bedeckte Schichtsubstrat 31 einer ausreichenden Menge an As-Molekülstrahlen ausgesetzt wird, während die Substrattemperatur auf 720 ºC erhöht wird. Dieser Zustand wird für einige Minuten aufrechterhalten.
  • Durch diesen Vorgang verdampft das im unteren Abschnitt des streifenförmigen Grabens verbliebene GaAs und Ga, In und P, wie sie nahe der Oberfläche der dadurch freigelegten Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P vorhanden sind, werden durch As in den As-Molekülstrahlen ersetzt, wodurch die Abschnitte nahe der Oberfläche der Schicht 37 in eine AlAs-Schicht 49 mit einer Dicke von einigen Molekülen umgewandelt werden (Fig. 6(c)).
  • Diese dünne AlAs-Schicht 49 ist bei ungefähr 720 ºC thermisch stabil, und es ist keine wesentliche Verdampfung der Aufbauelemente verursacht. So ist die Verdampfung von In und P aus der Ätzstoppschicht 37 aus (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P, die normalerweise um 720 ºC herum aktiv ist, durch die Bedeckung mit dieser AlAs-Schicht 49 vermieden.
  • Bei diesem Beispiel betrug die Substrattemperatur während des obigen Schritts 720 ºC , jedoch kann sie, um die AlAs-Schicht 49 herzustellen, ungefähr 680 ºC oder höher sein, wobei Ga und As verdampfen. Es verdampfen auch In und P im Temperaturbereich, in dem Ga und As verdampfen. Daher werden Ga, In und P, wie sie im freigelegten Abschnitt der (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P-Schicht 37 enthalten sind, beim Einstrahlen einer ausreichenden Menge an As-Molekülstrahlen durch As ersetzt, um die AlAs Schicht 49 auszubilden. Dabei beträgt die Substrattemperatur vorzugsweise ungefähr 740 ºC oder weniger, um die Stabilität der AlAs-Schicht 49 im gesamten obigen Stadium aufrechtzuerhalten.
  • So wird durch Herstellen des streifenförmigen Grabens in solcher Weise, dass ein Teil der Dicke der GaAs-Schicht im Bodenabschnitt des streifenförmigen Grabens verbleibt, die Oberfläche der (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P-Schicht 37 nicht der Atmosphäre ausgesetzt, wodurch sie gegen Verunreinigung geschützt ist. Auch kann die Oberfläche der GaAs-Schicht, die dadurch verunreinigt wird, dass sie der Atmosphäre ausgesetzt ist, durch Verdampfen nahe der Oberfläche der GaAs-Schicht in der MBE-Vorrichtung gereinigt werden.
  • Darüber hinaus kann die AlAs-Schicht 49 eine Beeinträchtigung der (Al0,7Ga0,3)0,5In0,5P-Schicht 37, hervorgerufen durch die Verdampfung von In und P, die normalerweise bei einer Temperatur um 580 ºC oder darüber aktiv ist, verhindern.
  • Nach dem obigen Schritt werden eine Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus Al0,7Ga0,3As vom zweiten Leitungstyp und eine GaAs-Deckschicht 42 vom zweiten Leitungstyp in dieser Reihenfolge auf der Oberseite des Schichtsubstrats 31 hergestellt. Der Al-Gehalt in der Wiederaufwachs-Mantelschicht 41 aus Al0,7Ga0,3As ist so bestimmt, dass der Brechungsindex ausreichend niedrig dafür liegt, dass die in der aktiven Schicht 35 erzeugten Lichtstrahlen innerhalb derselben Schicht 35 eingegrenzt sind.
  • Auf der Oberseite der Mehrschichtstruktur und der Rückseite des Substrats 41 werden Elektroden 45 bzw. 44 hergestellt, um das indexgeführte Halbleiterlaser-Bauelement herzustellen, wie es in Fig. 6(d) dargestellt ist.
    • Beispiel 7
  • Fig. 7(d) ist eine Schnittansicht eines Halbleiterlaser-Bauelements gemäß der Erfindung.
  • Dieses Halbleiterlaser-Bauelement umfasst eine GaAs-Pufferschicht 52 von erstem Leitungstyp, eine GaInP-Pufferschicht 53 vom ersten Leitungstyp, eine erste AlYGaInP-Mantelschicht 54 vom ersten Leitungstyp, eine aktive GaInP-Schicht 55, eine zweite AlYGaInP-Mantelschicht 56 von zweitem Leitungstyp (Dicke von 150 nm), eine erste GaInP-Ätzstoppschicht 57 (Dicke von 7 nm), eine optische Absorptionsschicht 58 aus GaAs sowie eine zweite GaInP-Ätzstoppschicht 59, die in dieser Reihenfolge auf einem GaAs-Substrat 51 vom ersten Leitungstyp hergestellt sind.
  • Die erste AlYGaInP-Mantelschicht 54 vom ersten Leitungstyp, die aktive GaInP-Schicht 55 und die zweite AlYGaInP-Mantelschicht 56 vom zweiten Leitungstyp bilden eine Doppelheterostruktur.
  • Durch die zweite GaInP-Ätzstoppschicht 59 und die optische Absorptionsschicht 58 aus GaAs hindurch wird ein streifenförmiger Graben (Breite von 5 um) so hergestellt, dass er die Oberfläche der ersten GaInP-Ätzstoppschicht 57 erreicht.
  • Auf der Schichtstruktur wird eine Wiederaufwachs-Mantelschicht 61 aus Al0,7Ga0,3As auf solche Weise hergestellt, dass der streifenförmige Graben aufgefüllt wird. Der Al-Gehalt in der Wiederaufwachs-Mantelschicht 61 aus Al0,7Ga0,3As wird so bestimmt, dass der Brechungsindex ausreichend niedrig (ungefähr 3,3) dafür ist, dass die in der aktiven Schicht 55 erzeugten Lichtstrahlen innerhalb der Doppelheterostruktur eingegrenzt sind. Die Wärmeleitfähigkeit dieser Wiederaufwachs-Mantelschicht 61 beträgt ungefähr 0,1 W/cm Grad.
  • Auf der Wiederaufwachs-Mantelschicht 61 wird eine GaAs-Deckschicht 62 vom zweiten Leitungstyp hergestellt. Auf der Oberseite der Deckschicht 62 und der Rückseite des Substrats 51 werden Elektroden 65 bzw. 64 hergestellt.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7(a) bis 7(d) ein Verfahren zum Herstellen des Halbleiter-Bauelements gemäß diesem Beispiel wie folgt beschrieben.
  • Wie es in Fig. 7(a) dargestellt ist, werden die GaAs-Pufferschicht 52 vom ersten Leitungstyp, die GaInP-Pufferschicht 53 vom ersten Leitungstyp, die erste AlYGaInP-Mantelschicht 54 vom ersten Leitungstyp, die aktiven GaInP- Schicht 55, die zweite AlYGaInP-Mantelschicht 56 vom zweiten Leitungstyp, die erste GaInP-Ätzstoppschicht 57, die optische Absorptionsschicht 58 aus GaAs und die zweite GaInP-Ätzstoppschicht 59 auf solche Weise auf dem GaAs Substrat 51 vom ersten Leitungstyp hergestellt, dass eine Schicht in dieser Reihenfolge auf die andere aufgewachsen wird. Die Substrattemperatur beim Aufwachsen der Schichten liegt im Bereich von ungefähr 450 ºC bis ungefähr 570 ºC .
  • Während des obigen Schritts des Aufwachsens jeder Schicht sollte das Substrat 51 nicht aus der MBE-Vorrichtung herausbewegt werden, um die wachsenden Schichten sauber zu halten.
  • Die Dicke der zweiten AlYGaInP-Deckschicht 56 vom zweiten Leitungstyp hat den kleinen Wert von ungefähr 150 nm, so dass in der aktiven Schicht 55 erzeugte Lichtstrahlen in die optische Absorptionsschicht 58 aus GaAs durchgestrahlt werden.
  • Dann wird, nachdem das Schichtsubstrat 51 der MBE-Vorrichtung entnommen wurde, ein bestimmter Abschnitt der zweiten GaInP-Ätzstoppschicht 59 und der optischen Absorptionsschicht 58 aus GaAs selektiv unter Verwendung einer Photomaske 63 geätzt, um einen streifenförmigen Graben auszubilden, der die erste GaInP-Ätzstoppschicht 57 erreicht (Fig. 7(b)).
  • Nach diesem Ätzschritt haften Verunreinigungen wie Sauerstoff und Dampf aus der Atmosphäre an der Oberfläche der ersten GaInP-Ätzstoppschicht 57 an.
  • Nachdem das Schichtsubstrat 51 in die MBE-Vorrichtung zurückgesetzt wurden, werden die GaInP-Schichten 57 und 59 einer ausreichenden Menge an As-Molekülstrahlen ausgesetzt, um ihre Oberflächen zu reinigen, während die Substrattemperatur auf 620 ºC erhöht wird. Dieser Zustand wird für einige Minuten aufrechterhalten.
  • Durch diesen Vorgang werden In und P, die nahe den Oberflächen der ersten GaInP-Ätzstoppschicht 57 und der zweiten GaInP-Ätzstoppschicht 59 vorhanden sind, durch As in den As-Molekülstrahlen ersetzt, wodurch die Abschnitte nahe den Oberflächen dieser Schichten 57 und 59 in eine GaAs-Schicht 60 mit einer Dicke von einigen Molekülen umgewandelt werden (Fig. 7(c)).
  • Gleichzeitig werden Verunreinigungen von den Oberflächen der GaInP-Schichten 57 und 59 entfernt, und diese Oberflächen werden gereinigt. Ferner ist die GaAs-Schicht 60 thermisch stabil, und es kommt selten zu einer Verdampfung der Aufbauelemente bei einer Temperatur unter ungefähr 680 ºC. So ist Verdampfung von In und P aus diesen Schichten 57 und 59, die normalerweise um ungefähr 620 ºC herum aktiv ist, dadurch vermieden, dass sie mit der Schicht 60 bedeckt sind.
  • Die Substrattemperatur im Stadium des Herstellens der GaAs-Schicht 60 ist nicht auf 620 ºC beschränkt, sondern sie kann ungefähr 580 ºC oder mehr betragen, bei welcher Temperatur In verdampft, um die GaAs-Schicht 60 auszubilden. Auch P verdampft im Temperaturbereich, in dem In verdampft. Daher werden sowohl In als auch P durch As ersetzt, wenn eine ausreichende Menge von As-Molekülstrahlen eingestrahlt wird, um die GaAs-Schicht 60 auszubilden. Dabei beträgt die Substrattemperatur vorzugsweise ungefähr 680 ºC oder weniger, um die Stabilität der GaAs-Schicht 60 im gesamten obigen Stadium aufrechtzuerhalten.
  • So kann durch Ausbilden der GaAs-Schicht 60 eine Beeinträchtigung der GaInP-Schichten 57 und 59, hervorgerufen durch Verdampfung von In und P in ihnen, wie dies bei einer Temperatur von ungefähr 580 ºC oder höher wesentlich ist, bei einer Temperatur von ungefähr 680 ºC vermieden werden.
  • Als nächstes werden unter Beibehaltung der Substrattemperatur auf ungefähr 680 ºC eine Wiederaufwachs-Mantelschicht 61 aus Al0,7Ga0,3As vom zweiten Leitungstyp und eine GaAs-Deckschicht 62 vom zweiten Leitungstyp auf solche Weise auf die Oberseite des Schichtsubstrats ausgewachsen, dass der streifenförmige Graben aufgefüllt wird. Dabei werden normaleweise die GaAs- Schichten 57 und 59 deutlich beeinträchtigt, und zwar hervorgerufen durch die Verdampfung von In und P in ihnen bei der Temperatur, die dazu erforderlich ist, die Wiederaufwachs-Mantelschicht 61 aus Al0,7Ga0,3As aufzuwachsen. Bei diesem Beispiel kann jedoch diese Beeinträchtigung vermieden werden, da diese Schichten 57 und 59 mit der thermisch stabilen GaAs- Schicht 60 bedeckt sind.
  • Die Wiederaufwachs-Mantelschicht 61 aus Al0,7Ga0,3As wird so hergestellt, dass sie eine Bandlückenenergie (2,1 eV) aufweist, die größer als die Energie von Lichtstrahlen (ungefähr 1,9 eV) ist, wie sie in der aktiven Schicht 55 erzeugt werden, was durch Einstellen des Al-Gehalts in der Schicht erfolgt. Die in der aktiven Schicht 55 erzeugten Lichtstrahlen können so innerhalb der Doppelheterostruktur eingegrenzt werden.
  • Die Bandlückenenergie der GaAs-Schicht 58 mit dem durch sie hindurchgehenden streifenförmigen Graben ist kleiner als die Energie die in der aktiven Schicht 55 erzeugten Lichtstrahlen, die daher durch die GaAs-Schicht 58 leicht absorbiert werden. Im Ergebnis entsteht eine effektive Differenz der Brechungsindizes zwischen dem Inneren und dem Äußeren des streifenförmigen Grabens, der über der Doppelheterostruktur liegt, und demgemäß wird die Horizontal-Transversalmode der Laserstrahlen vereinheitlicht.
  • Auf der Oberseite der Mehrschichtstruktur und der Rückseite des Substrats 51 werden Elektroden 65 bzw. 64 hergestellt, um das indexgeführte Halbleiterlaser-Bauelement herzustellen, wie es in Fig. 7(d) dargestellt ist.
  • Das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels kann bei Raumtemperatur Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge von 670 nm im Dauerstrich abstrahlen, wobei die Horizontal-Transversalmode der Laserstrahlen vereinheitlicht ist.
  • Da die GaAs-Schicht 40 eine dünne Schicht mit einer Dicke von einigen Molekülen ist, hat sie keine direkten optischen und elektrischen Auswirkungen auf die Eigenschaften des Halbleiterlaser-Bauelements.
  • Das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels ist mit der Wiederaufwachs- Mantelschicht 61 aus AlGaAs vom zweiten Leitungstyp versehen, die AlGaAs mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit enthält, was es ermöglicht, dass in der aktiven Schicht 55 erzeugte Wärme wirkungsvoll zur Außenseite des Halbleiterlaser-Bauelements verteilt wird. Im Ergebnis kann das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels hervorragende Temperatureigenschaften im Vergleich mit dem in Fig. 8 dargestellten zeigen.
  • Als Vergleichsbeispiel wurde ein Halbleiterlaser-Bauelement durch dasselbe Herstellverfahren, wie es oben beschrieben ist, hergestellt, jedoch ohne den Schritt des Einstrahlens von As-Molekülstrahlen und des Erhöhens der Substrattemperatur auf 620 ºC. Bei diesem Vergleichsbeispiel nahm der Schwellenstrom zu und es war kein Dauerstrichbetrieb bei Raumtemperatur möglich. Dies, da die Oberfläche der ersten GaInP-Ätzstoppschicht 57 vom zweiten Leitungstyp nicht gereinigt war, wodurch es nicht gelang, auf ihr eine Wiederaufwachs-Mantelschicht aus AlGaAs mit hoher Qualität aufzuwachsen.
  • Das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels ist mit der GaInP-Schicht als zweiter Ätzstoppschicht 59 versehen, die auf der GaAs-Schicht 60 ausgebildet ist. Die Kristallinität des Teils der AlGaAs-Wiederaufwachsschicht 61, der über der optischen Absorptionsschicht 58 liegt, zeigt dann dieselben hervorragenden Eigenschaften wie der Teil derselben, der über dem streifenförmigen Graben aufgewachsen ist, in dem die optische Absorptionsschicht 58 entfernt ist. Jedoch werden in der aktiven Schicht 55 erzeugte Lichtstrahlen kaum in denjenigen Teil der Schicht 61 übertragen, der über der optischen Absorptionsschicht 58 liegt, und daher kann ein Halbleiterlaser-Bauelement mit der zweiten Ätzstoppschicht 59 dieselbe stabile Schwingung bei Raumtemperatur wie dasjenige des Beispiels 7 erzielen. Jedoch ist in diesem Fall der Schwellenstrom geringfügig erhöht, da die Kristallinität im Teil der AlGaAs-Wiederaufwachsschicht 61, der über der optischen Absorptionsschicht 58 liegt, im Vergleich zum Fall beim Beispiel 7 beeinträchtigt ist. Daher ist es bevorzugt, die zweite GaInP-Ätzstoppschicht 59 auch auf der optischen Absorptionsschicht 58 anzubringen, um ein Halbleiterlaser- Bauelement zu erhalten, das bei niedrigem Schwellenstrom stabil beim Raumtemperatur schwingen kann.
  • Die erste GaInP-Ätzstoppschicht 57 bei diesem Beispiel ist 7 nm dick. Es zeigte sich, dass ein Halbleiterlaser-Bauelement mit einer Schicht mit einer Dicke von 20 nm nicht stabil bei Raumtemperatur schwingen konnte. Der Grund dafür ist der, dass dann, wenn die Dicke der ersten GaInP-Ätzstoppschicht 57 groß im Vergleich mit der De-Broglie-Wellenlänge ist, die optische Absorption der Schicht 57 zunimmt, was die Wellenleiterverluste erhöht und daher den Schwellenstrom erhöht.
  • Aus dem obigen Grund muss, um sichtbare Lichtstrahlen bei Raumtemperatur im Dauerbetrieb abzustrahlen, die Dicke der ersten GaInP-Ätzstoppschicht 57 kleiner als die elektronische De-Broglie-Wellenlänge sein. In der Praxis liegt die Dicke vorzugsweise im Bereich von ungefähr 3 nm bis ungefähr 15 nm.
  • In diesem Fall kann die Bandlückenenergie der ersten GaInP-Ätzstoppschicht 57 dadurch größer als diejenige der aktiven Schicht 55 gemacht werden, dass ein Quantenzustand in der Schicht 57 erzeugt wird, um die optische Absorption zu verringern.
  • Die für die Ätzstoppschichten verwendete GaInP-Schicht, die kein aktives Al enthält, hat den Vorteil, dass sie durch Sauerstoff, Dampf und dergleichen weniger als eine AlYGaInP-Schicht verunreinigt wird. Daher ist das Halbleiterlaser-Bauelement dieses Beispiels, bei dem die GaInP-Ätzstoppschichten über der Doppelheterostruktur mit den AlYGaInP-Schichten angeordnet sind, dahingehend von Vorteil, dass es während des Herstellprozesses weniger verunreinigt wird und es auch bei Raumtemperatur sichtbare Lichtstrahlen im Dauerstrich abstrahlen kann.
  • Bei diesem Beispiel ist eine Schicht aus GaAs für die optische Absorptionsschicht 58 verwendet, jedoch können auch andere Materialien verwendet werden, die leicht in der aktiven Schicht 55 erzeugte Lichtstrahlen absorbieren, wie AlGaAs.
  • Bei dem Halbleiterlaser-Bauelementen der Beispiele 5, 6 und 7, besteht die Doppelheterostruktur aus der ersten AlYGaInP-Mantelschicht vom ersten Leitungstyp, der aktiven GaInP-Schicht und der zweiten AlYGaInP-Mantelschicht vom zweiten Leitungstyp. Es ist möglich, dass die Struktur aus Halbleiterschichten anderer Zusammensetzungen innerhalb der AlYGaInP-Gruppe besteht: z. B. aus Schichten aus einem AlInP-Mischkristall mit drei Elementen als erster und zweiter Mantelschicht, einer Schicht aus einem AlYGaInP-Mischkristall mit vier Elementen als aktiver Schicht, oder es kann eine Schicht mit Quantentrogstruktur oder Übergitterstruktur verwendet werden. Es kann auch eine SCH-Struktur dadurch hergestellt werden, dass zwischen den Mantelschichten und der aktiven Schicht ein Wellenleiter angebracht wird, der kleine Verstärkung und Absorptionsverluste aufweist.
  • Es ist zu beachten, dass dem Fachmann verschiedene andere Modifizierungen ersichtlich sind und von ihm leicht ausgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Demgemäß soll der Schutzumfang der hier angefügten Ansprüche nicht auf die hier dargelegte Beschreibung beschränkt sein.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers mit den folgenden Schritten:
- Herstellen, auf einem GaAs-Substrat (51), einer Doppelheterostruktur aus AlYGaInP-Kristallschichten (53, 54, 55, 56) mit Gitteranpassung an das GaAs- Substrat;
- Herstellen einer GaInP-Ätzstoppschicht (57) auf der Doppelheterostruktur;
- Herstellen einer optischen Absorptionsschicht (58) zum Absorbieren von in der aktiven Schicht erzeugtem Licht zum Stabilisieren der horizontalen Transversalmode auf der GaInP-Ätzstoppschicht;
- Herstellen eines streifenförmigen Grabens in der optischen Absorptionsschicht in solcher Weise, dass er die Ätzstoppschicht (57) erreicht;
- Einstrahlen von As-Molekülstrahlen auf die GaInP-Ätzstoppschicht innerhalb des streifenförmigen Grabens in einer MBE-Vorrichtung, während das Schichtsubstrat auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der In und P in der GaInP-Ätzstoppschicht verdampfen, um den Teil der GaInP-Ätzstoppschicht an der Oberfläche derselben und in der Nähe der Oberfläche, auf die die As- Molekülstrahlen gestrahlt wurden, in eine GaAs-Schicht (60) mit einer Dicke von einigen Molekülen zu ändern; und
- Herstellen einer AlGaAs-Schicht (61) auf der GaAs-Schicht und auf der optischen Absorptionsschicht innerhalb der MBE-Vorrichtung, wobei die AlGaAs-Schicht eine Bandlückenenergie über der Energie eines innerhalb der Doppelheterostruktur erzeugten Photons aufweist.
2. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt des Herstellens einer zweiten GaInP-Ätzstoppschicht (59) auf der optischen Absorptionsschicht (58), und Herstellen des streifenförmigen Grabens durch selektives Ätzen der zweiten GaInP-Ätzstoppschicht (59) und der optischen Absorptionsschicht (58) in solcher Weise, dass die erste GaInP-Ätzstoppschicht (57) erreicht wird; wobei die zweite Ätzstoppschicht (59) während des Schritts der Bestrahlung mit As-Molekülstrahlen bestrahlt wird, um den Teil der zweiten GaInP-Ätzstoppschicht an deren Oberfläche und in der Nähe dieser Oberfläche, auf die die As-Molekül strahlen gestrahlt wurden, in eine GaAs-Schicht (60) mit einer Dicke einiger Moleküle zu ändern; und wobei die AlGaAs-Schicht (61) auf der GaAs- Schicht (60) hergestellt wird.
3. Halbleiterlaser mit:
- einem GaAs-Substrat (51);
- einer Doppelheterostruktur, die auf dem GaAs-Substrat ausgebildet ist und aus AlYGaInP-Kristallschichten (53, 54, 55, 56) mit Gitteranpassung an das GaAs-Substrat besteht;
- einer optischen Absorptionsschicht (58), die auf der Doppelheterostruktur vorhanden ist, um in der aktiven Schicht erzeugtes Licht zu absorbieren, um die horizontale Transversalmode zu stabilisieren;
- einem streifenförmigen Graben, der sich durch die optische Absorptionsschicht hindurch erstreckt; und
- einer AlGaAs-Schicht (61), die auf der optischen Absorptionsschicht und im streifenförmigen Graben angeordnet ist, wobei die Bandlückenenergie der AlGaAs-Schicht größer als die Energie eines innerhalb der Doppelheterostruktur erzeugten Photons ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Laser ferner eine auf der Doppelheterostruktur ausgebildete GaInP- Ätzstoppschicht (57) aufweist, wobei die optische Absorptionsschicht (58) auf dieser GaInP-Ätzstoppschicht ausgebildet ist und sich der streifenförmige Graben durch die optische Absorptionsschicht hindurch erstreckt, um die GaInP-Ätzstoppschicht zu erreichen, wobei der Teil der GaInP-Ätzstoppschicht unter dem streifenförmigen Graben an der Oberfläche der GaInP-Ätzstoppschicht, und nahe derselben, in eine GaAs-Schicht geändert ist; und dass die Dicke der GaInP-Ätzstoppschicht im Bereich von 3 nm bis 15 nm liegt.
4. Halbleiterlaser nach Anspruch 3, bei dem eine zweite GaInP-Ätzstoppschicht (59) auf der optischen Absorptionsschicht (58) ausgebildet ist.
DE69129047T 1990-05-09 1991-05-09 Herstellungsverfahren für eine aus Halbleiterverbindungen bestehende Laservorrichtung Expired - Fee Related DE69129047T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2120858A JP2537295B2 (ja) 1990-05-09 1990-05-09 半導体レ―ザ素子及びその製造方法
JP2129914A JPH0828326B2 (ja) 1990-05-18 1990-05-18 化合物半導体層の製造方法
JP2129916A JP2533962B2 (ja) 1990-05-18 1990-05-18 半導体レ―ザ素子及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69129047D1 DE69129047D1 (de) 1998-04-09
DE69129047T2 true DE69129047T2 (de) 1998-09-03

Family

ID=27314128

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69120865T Expired - Fee Related DE69120865T2 (de) 1990-05-09 1991-05-09 Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE69133230T Expired - Fee Related DE69133230T2 (de) 1990-05-09 1991-05-09 Halbleiterlaservorrichtung und Herstellungsverfahren
DE69129047T Expired - Fee Related DE69129047T2 (de) 1990-05-09 1991-05-09 Herstellungsverfahren für eine aus Halbleiterverbindungen bestehende Laservorrichtung

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69120865T Expired - Fee Related DE69120865T2 (de) 1990-05-09 1991-05-09 Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE69133230T Expired - Fee Related DE69133230T2 (de) 1990-05-09 1991-05-09 Halbleiterlaservorrichtung und Herstellungsverfahren

Country Status (3)

Country Link
US (2) US5255279A (de)
EP (3) EP0695006B1 (de)
DE (3) DE69120865T2 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2706369B2 (ja) * 1990-11-26 1998-01-28 シャープ株式会社 化合物半導体の成長方法及び半導体レーザの製造方法
JP2708992B2 (ja) * 1991-12-20 1998-02-04 シャープ株式会社 ＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光装置の製造方法
JPH07162089A (ja) * 1993-12-13 1995-06-23 Mitsubishi Electric Corp 可視光レーザダイオード及びその製造方法
TW291585B (de) * 1994-07-04 1996-11-21 Mitsubishi Chem Corp
US5656539A (en) * 1994-07-25 1997-08-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of fabricating a semiconductor laser
US5656829A (en) * 1994-08-30 1997-08-12 Showa Denko K.K. Semiconductor light emitting diode
US5787104A (en) * 1995-01-19 1998-07-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting element and method for fabricating the same
JP3373386B2 (ja) * 1997-03-19 2003-02-04 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法
US6888175B1 (en) 1998-05-29 2005-05-03 Massachusetts Institute Of Technology Compound semiconductor structure with lattice and polarity matched heteroepitaxial layers
US6803603B1 (en) * 1999-06-23 2004-10-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element
CN1324719C (zh) * 2004-04-01 2007-07-04 光磊科技股份有限公司 一种发光二极管
FR2876841B1 (fr) * 2004-10-19 2007-04-13 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation de multicouches sur un substrat
US8692286B2 (en) * 2007-12-14 2014-04-08 Philips Lumileds Lighing Company LLC Light emitting device with bonded interface
WO2009120044A2 (ko) * 2008-03-27 2009-10-01 Song June O 발광소자 및 그 제조방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4493142A (en) * 1982-05-07 1985-01-15 At&T Bell Laboratories III-V Based semiconductor devices and a process for fabrication
JPS60192380A (ja) * 1984-03-13 1985-09-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体レ−ザ装置
EP0196897B1 (de) * 1985-04-02 1992-01-22 Fujitsu Limited Thermisches Ätzen eines Verbindungshalbleiters
JPH0728084B2 (ja) * 1985-07-26 1995-03-29 ソニー株式会社 半導体レーザー
JPS63104493A (ja) * 1986-10-22 1988-05-09 Nec Corp 半導体レ−ザ素子
DE3810245A1 (de) * 1987-03-27 1988-10-06 Japan Incubator Inc Lichtemittierendes element und verfahren zu seiner herstellung
JPS63284878A (ja) * 1987-04-30 1988-11-22 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 埋込み活性層をもつレーザダイオードの製造方法
JPS6437869A (en) * 1987-08-03 1989-02-08 Sanyo Electric Co Solid-state image sensing device
JPS6437870A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Seiko Epson Corp Solid-state image sensing device and manufacture thereof
JPS6437871A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Seiko Epson Corp Solid-state image sensor
JPS6437873A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Hitachi Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
JPH01134985A (ja) * 1987-11-19 1989-05-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
JPH0828554B2 (ja) * 1989-10-20 1996-03-21 三菱電機株式会社 半導体レーザ及びその製造方法
US5058120A (en) * 1990-02-28 1991-10-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Visible light emitting semiconductor laser with inverse mesa-shaped groove section
JPH0513881A (ja) * 1990-11-28 1993-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69120865T2 (de) 1997-01-23
US5255279A (en) 1993-10-19
DE69129047D1 (de) 1998-04-09
EP0785603A3 (de) 1997-11-26
EP0785603B1 (de) 2003-04-02
DE69133230T2 (de) 2003-12-11
EP0456485A2 (de) 1991-11-13
DE69133230D1 (de) 2003-05-08
EP0695006A1 (de) 1996-01-31
EP0456485A3 (en) 1992-04-15
DE69120865D1 (de) 1996-08-22
US5360762A (en) 1994-11-01
EP0785603A2 (de) 1997-07-23
EP0456485B1 (de) 1996-07-17
EP0695006B1 (de) 1998-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69719268T2 (de) Herstellungsverfahren einer optoelektrischen Halbleitervorrichtung, und Vorrichtung oder Matrix von Vorrichtungen hergestellt unter Verwendung dieses Verfahrens
DE69633203T2 (de) Halbleiterlaservorrichtungen
DE69104763T2 (de) Nach oben abstrahlende, oberflächenemittierende Laserstrukturen.
DE69119124T2 (de) Quaternäres II-VI-Halbleitermaterial für photonische Bauelemente
DE69406049T2 (de) Lichtmittierende Halbleitervorrichtung mit einer dritten Begrenzungsschicht
DE69400042T2 (de) Oberflächenemittierender Laser und dessen Herstellungsverfahren
DE69129047T2 (de) Herstellungsverfahren für eine aus Halbleiterverbindungen bestehende Laservorrichtung
DE68924841T2 (de) Optoelektronische Vorrichtung mit grossem Energiebandabstand und Herstellungsverfahren.
DE68920853T2 (de) Verfahren für das Wachstum von epitaxialen Schichten.
DE2453347A1 (de) Mehrschichtenmaterial mit verminderter spannung
DE19615193A1 (de) Halbleiterlaservorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE3586934T2 (de) Halbleiterlaser.
DE3685755T2 (de) Streifenlaser mit transversalem uebergang.
DE69029453T2 (de) Halbleiteranordnung hergestellt mittels einer epitaxialen Technik und Verfahren zur Herstellung dieser Anordnung
DE69223737T2 (de) Halbleiterlaser
DE69412946T2 (de) Lichtemittierende Halbleiterdiode und Herstellungsverfahren
DE69430524T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines p-leitenden ohmschen Kontakts mit variabler Zusammensetzung für p-Typ II-VI Halbleiter
DE69102263T2 (de) Halbleiteranordnung mit einer auf einem strukturierten Substrat aufgewachsenen Schichtstruktur.
DE2626775C2 (de) Diodenlaser mit Heteroübergang
DE3001843C2 (de)
DE69525128T2 (de) Lichtemittierende Halbleiteranordnung und Herstellungsverfahren
DE69707390T2 (de) Strahlungsemittierende halbleiterdiode und deren herstellungsverfahren
DE69224617T2 (de) Herstellungsverfahren für einen Halbleiterlaser
DE69904265T2 (de) Halbleiterlaser
DE60220803T2 (de) Halbleiterstruktur für Infrarotbereich und Herstellungsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee