DE69200175T2 - Herstellungsverfahren für einen Halbleiterlaser mit vergrabener Streifenstruktur. - Google Patents

Herstellungsverfahren für einen Halbleiterlaser mit vergrabener Streifenstruktur.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Halbleiterlasers vom Typ eines eingebetteten Bandes. Die Halbleiterstruktur eines solchen Lasers wird in der internationalen Literatur mit "buried heterojunction (BH)" bezeichnet.
  • Ein bekanntes Herstellungsverfahren für einen solchen Laser enthält Verfahrensschritte des Schichtwachstums, während denen die Dicke von Halbleiterschichten durch epitaxiales Aufbringen des Materials dieser Schichten vergrößert wird. Dieses Verfahren kann im einzelnen folgendermaßen beschrieben werden (siehe Figur 1):
  • - Aufwachsen von Halbleiterschichten mit binärem, dann quaternärem und dann binärem Aufbau auf einem Substrat. So ergibt sich eine doppelte Heterostruktur;
  • - Aufwachsen einer Kontaktschicht mit ternärem Aufbau, die eine geringere Energie des verbotenen Bands besitzt als die vorhergehende Schicht mit binärem Aufbau;
  • - Definition eines Laserbands in der Schicht mit quaternärem Aufbau, durch chemisches Ätzen von der Oberseite des Substrats her und unter Verwendung einer dielektrischen Maske;
  • - Aufwachsen zweier seitlicher Halbleiterschichten, um das Laserband zu umschließen und einzubetten;
  • - örtliche Kontaktbildung durch ein Fenster hindurch, das oberhalb des Laserbands in einer hierzu auf die Oberseite des Substrats aufgebrachten Schicht ausgebildet wurde.
  • Der Verfahrensschritt des Aufwachsens von seitlichen Schichten greift in üblicher Weise auf die sogenannten selektiven Aufwachsmethoden zurück. Dieser können verschiedene Nachteile besitzen, wie z.B. einen begrenzten Wirkungsgrad, aber sie ermöglichen das örtlich begrenzte Aufwachsen von Schichten auf dem Halbleitermaterial, ohne daß eine Ablagerung oberhalb des Laserbands erfolgt. Hierzu muß die für die Definition des Bandes verwendete Maske während dieses Aufwachs- Verfahrensschritts beibehalten werden. Dieser letztere Verfahrensschritt erfolgt bei Temperaturen oberhalb von 500ºC. Daher verwendet man eine dielektrische Maske, die durch Aufbringen einer dielektrischen Schicht und anschließendes Abätzen erhalten wird.
  • Dieses Verfahren ist beispielsweise in einem Aufsatz von M. HIRAO et al "Long wavelength InGaAsP/InP buried heterostructure laser" beschrieben, der in J. 0pt commun, 1980, 1, Seiten 10 bis 14 veröffentlicht wurde.
  • Es ist weiter bekannt, daß die Halbleiterlaser manchmal eine Verschlechterung ihrer Eigenschaften mit der Zeit erleiden und daß diese Verschlechterungen aus einer Verschmutzung während der Herstellung resultieren können.
  • Außerdem erfordert die Bildung eines Kontaktfensters, um örtliche begrenzt einen Strom in das Laserband einzuspeisen, mindestens einen photolithographischen Verfahrensschritt, für den eine schwierige Ausrichtung erforderlich ist.
  • Außerdem beschreibt das Dokument Patent Abstracts of Japan, Vol. 12, N 449 (E-686) (3296) vom 25. November 1988, bei dem es sich um die Zusammenfassung des Patentdokuments JP-A-63 177 493 (NTT) vom 21. Juli 1988 handelt, die Herstellung eines Lasers mit eingebettentem Band und Bildung von seitlichen Schichten durch eine nicht selektive Wachstumsmethode. Diese Methode bildet eine Schicht nicht nur neben diesern Band, sondern auch oberhalb dieses Bands, indem ein störender Überstand erzeugt wird. Letzterer wird anschließend beseitigt. Es wird keine Anordnung beschrieben, um den elektrischen Kontakt oberhalb des Laserbands zu lokalisieren. Das Fehlen einer lokalisierten Stromeinspeisung in das Laserband verschlechtert aber die Leistungen eines solchen Lasers erheblich.
  • Die vorliegende Erfindung hat insbesondere folgende Ziele:
  • - sie vereinfacht ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers mit eingebettetem Band,
  • - sie erlaubt die Verwendung von Wachstumsmethoden mit hohem Wirkungsgrad im Rahmen dieses Verfahrens;
  • - sie verringert die Verschmutzungsgefahr während der Bildung der Halbleiterstruktur dieses Bauteils;
  • - sie vermeidet die Ausrichtprobleme bei der Kontaktbildung auf diesem Bauteil;
  • - ganz allgemein erlaubt sie die Verwendung von Methoden im Rahmen dieses Verfahrens, die Vorteile im Vergleich zu den früher eingesetzten Methoden bieten.
  • Erfindungsgemäß werden nach einem Abätzen, das einen reliefartigen Vorsprung auf einer Einschließungsschicht begrenzt, seitliche Schichten gebildet, die diesen Vorsprung umgeben sollen, wobei diese seitlichen Schichten durch eine nicht selektive Wachstumsmethode gebildet werden, bei der eine Abscheidung nicht nur neben diesem Vorsprung, sondern auch oberhalb des Vorsprungs gebildet wird, indem ein störender Überstand erzeugt wird. Dann bildet man eine Kontaktlokalisationsschicht auf der Oberfläche dieser seitlichen Schichten und dieses Überstands. Dann verwendet man diesen Überstand, um in der Schicht ein Kontaktfenster auszubilden, dessen Umrisse durch die des Überstands definiert sind. In einer Ausführungsform kann dieser Überstand mittels Ätzen durch das Fenster hindurch beseitigt werden. In allen Fällen ermöglicht dieses Fenster später, einen elektrischen Kontakt oberhalb des Vorsprungs zu lokalisieren.
  • Dieser Vorsprung schließt das Laserband ein.
  • Der Wegfall der Bildung einer dielektrischen Maske vereinfacht die Herstellung des Bauteils. Da eine solche Maske nicht erforderlich ist, werden die Störungen vermieden, die eine solche Maske während der Bildung der seitlichen Schichten verursachen könnte und die insbesondere darauf beruhen, daß das verwendete dielektrische Material sich einerseits teilweise zersetzen kann und andererseits Schmutzelemente entweichen lassen kann, die manchmal in den Poren dieses Materials eingeschlossen werden. Dies verringert die Gefahr einer Verschlechterung der Eigenschaften des Bauteils. Außerdem ermöglichen die nicht selektiven Wachstumsmethoden eine Überstand des Wirkungsgrads des Verfahrens.
  • Andere Vorzüge der Erfindung beruhen auf der Tatsache, daß die Kombination zwischen der Entfernung des Überstands und der Bildung des Fensters für die lokalisierte Stromeinspeisung einfach und automatisch die Ausrichtung dieses Fensters auf dem Laserband ergibt. Dieser Vorteil hat zur Folge, daß es nicht notwendig ist, Lithographiemittel für diese Ausrichtung einzusetzen, wodurch einerseits die Herstellungskosten deutlich verringert werden und andererseits ungenaue Ausrichtungen vermieden werden, die die Leistungen des so hergestellten Bauteils beeinträchtigen würden.
  • Anhand der bei liegenden Zeichnungen wird nun beschrieben, wie die vorliegende Erfindung implementiert werden kann, wobei natürlich die erwähnten und dargestellten Elemente und Anordnungen nur als Beispiel zu verstehen sind. Wenn ein Elemente in mehreren Figuren dargestellt ist, wird es mit demselben Bezugszeichen versehen. Wurde eine Schicht mit einem Bezugszeichen versehen, dann kann ein Teil dieser Schicht mit demselben Bezugszeichen und einem ergänzenden Buchstaben A bezeichnet sein.
  • Die Figuren 1A bis I1G zeigen Schnittdarstellungen eines Halbleitersubstrats nach aufeinanderfolgenden Schritten zur Herstellung eines Lasers nach einem bekannten Verfahren.
  • Die Figuren 2 bis 11 zeigen Schnittdarstellungen eines Halbleitersubstrats nach aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten der Herstellung eines Lasers gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Figur 12 zeigt im Schnitt ein Halbleitersubstrat nach einem Verfahrensschritt der Herstellung eines Lasers gemäß einer Variante des Verfahrens der Figuren 2 bis 11.
  • Zuerst sei das bekannte Verfahren beschrieben. Diese Beschreibung hat nur die Aufgabe, später die Unterschiede zwischen diesem Verfahren und der vorliegenden Erfindung klarzulegen. Sie wird deshalb summarisch gehalten.
  • Gemäß diesem Verfahren erzeugt man auf einem nicht dargestellten Substrat eine untere Einschließungsschicht, bestehend aus Indiumphosphid InP mit Dotierung n. Auf diese Schicht bringt man nach verschiedenen bekannten Operationen, die mit der vorliegenden Erfindung nichts zu tun haben, eine aktive Schicht eines quaternären Aufbaus 102, eine obere Einschließungsschicht 103 bestehend aus InP mit Dotierung p (Figur 1A) und schließlich eine Kontaktschicht 104 mit einem ternären Aufbau auf.
  • Man bildet durch Abscheiden einer dielektrischen Schicht und Abätzen dieser Schicht eine dielektrische Maske 150 (Figur 1B).
  • Durch chemisches Abätzen wird dann ein Laserband 102A definiert, das durch den verbleibenden Teil der aktiven Schicht 102 (Figur 1C) gebildet wird und das von den Teilschichten 103A und 104A bedeckt ist.
  • Eine selektive Wachstumsmethode ermöglicht dann das Aufwachsen von seitlichen Sperrschichten 106 und 107, wobei die Maske 150 verhindert, daß auch oberhalb des Bandes 102A (Figur 1D) eine Abscheidung erfolgt. Die Maske wird dann entfernt (Figur 1E). Dann wird eine weitere dielektrische Schicht 152 aufgebracht, die eine Schicht zur Lokalisierung des Kontakts bildet (Figur 1F). Man bildet ein Fenster 153 in dieser Schicht oberhalb des Laserbands 102A durch wohlbekannte Photolithographieverfahren, die aber eine genaue Positionierung einer Maske erfordern. Der zulässige Positionierungsfehler liegt nämlich bei etwa 0,5 Mikrometer.
  • Die Positionierung dieser Maske führt zu der oben erwähnten Ausrichtung.
  • Dann bringt man eine Metallschicht 154 auf, die einen örtlich begrenzten Kontakt mit der Teilkontaktschicht 104A herstellt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren enthält verschiedene, bezüglich ihrer Funktionen dem oben summarisch beschriebenen Verfahren gleiche Schritte. Um die Folge der wesentlichen Unterschiede zwischen diesen beiden Verfahren klar zu machen, werden zuerst die beiden Verfahren gemeinsamen Schritte allgemein unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 11 beschrieben.
  • Im Rahmen dieser gemeinsamen Verfahrensschritte enthält das erfindungsgemäße Verfahren zuerst einen Verfahrensschritt, bei dem die untere Einschließungsschicht 1, bestehend aus einem Halbleiter-Basismaterial mit einem ersten Leitfähigkeitstyp gebildet wird. Dann folgen insbesondere die nachstehenden Verfahrensschritte (siehe Figur 2):
  • - Aufwachsen einer aktiven Schicht 2 aus einem aktiven Material;
  • - Aufwachsen einer oberen Einschließungsschicht 3, bestehend aus dem Basismaterial mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp;
  • - Aufwachsen einer oberen Kontaktschicht 4 bestehend aus einem Kontaktmaterial;
  • - Abätzen zur Definierung des Bandes (siehe Figur 3); dieses Abätzen entfernt örtlich mindestens die aktive Schicht und die obere Einschließungsschicht, indem zwei Täler wie z.B. 20 zu beiden Seiten eines Laserbands 2A ausgegraben werden, wobei das Laserband aus einem verbleibenden Teil dieser aktiven Schicht besteht. Dieses Band und die Schichten, die darüber liegen, bilden ein Plateau 22, das reliefartig zwischen diesen beiden Tälern vorsteht;
  • - Aufwachsen von seitlichen Schichten 6 und 7, die das Laserband umgeben (siehe Figur 4);
  • - Bildung einer Kontaktlokalisationsschicht 32 an der Oberfläche der seitlichen Schichten und der Einschließungsschicht (siehe Figur 5);
  • - Bildung eines Kontaktfensters 32B in dieser Schicht zur Bildung eines örtlich begrenzten Kontakts oberhalb des Laserbands 2A (siehe Figur 9);
  • - Ausbildung der unteren Elektrode 30 und der oberen Elektrode 34, die unterhalb bzw. oberhalb der unteren bzw. oberen Einschließungsschicht (Figur 11) liegen.
  • Die Brechungsindices, Leitfähigkeitstypen und spezifischen elektrischen Widerstände der Einschließungsschichten der aktiven und der seitlichen Schichten sowie die Lage der Ränder des Fensters zur örtlich begrenzten Stromeinspeisung werden so gewählt, daß zumindest in Teilbereichen dieser Schichten eine optische Einschließung im Laserband erfolgt und daß der Durchgang eines elektrischen Speisestroms zwischen diesen Einschließungsschichten ausgehend von den Elektroden durch das Laserband lokalisiert wird und dort Ladungsträger injiziert werden, die eine Verstärkung eines Lichts erlauben, das der Laser aussenden soll.
  • Nun werden ganz allgemein für das erfindungsgemäße Verfahren typische Maßnahmen beschrieben:
  • Der Verfahrensschritt des Aufwachsens von seitlichen Schichten erfolgt durch eine nicht selektive Wachstumsmethode, die das seitliche Material nicht nur in den Tälern wie z.B. 20 wachsen läßt, um seitliche Schichten 6 und 7 zu bilden, sondern auch auf der Kontaktschicht 4A, indem oberhalb des Plateaus 22 (Figur 4) ein Störüberstand 6A, 7A gebildet wird (Figur 4).
  • Der Verfahrensschritt der Bildung einer Kontaktlokalisationsschicht führt dann zur Bildung dieser Schicht 32 auf der Oberfläche der seitlichen Schichten 6 und 7 und dem Überstand 6A, 7A (Figur 5). Der nächste Verfahrensschritt besteht in der Entfernung des Überstands, bei der dieser Überstand und der Bereich der Kontaktlokalisationsschicht entfernt werden, der sich auf der Oberfläche des Überstands befindet, um das Kontaktfenster 32B zu bilden (Figur 10).
  • Vorzugsweise wird die Kontaktlokalisationsschicht 32 durch Aufbringen eines dielektrischen Materials gebildet, wobei die obere Elektrode 34 auf dieser Schicht abgeschieden wird.
  • Weiter enthält der Verfahrens schritt der Entfernung des Überstands seinerseits folgende Verfahrensschritte:
  • - Aufbringen eines Harzes, um eine Schutzschicht 40 zu erzeugen, die die seitlichen Schichten 6, 7 und den Überstand 6A, 7A bedeckt und eine regelmäßige obere Fläche 40B bildet, derart, daß sie oberhalb dieses Überstands eine verringerte Dicke 40C und oberhalb der seitlichen Schichten eine normale Dicke 40D besitzt (siehe Figur 6);
  • - Abtragen dieser Schutzschicht aus Harz, um eine begrenzte Dicke zu entfernen, die größer als die verringerte Dicke und kleiner als die normale Dicke ist, so daß der Überstand 6A, 7A freigelegt wird, aber eine restliche Harzschicht 40A auf den seitlichen Schichten 6, 7 verbleibt;
  • - Abätzen der Kontaktlokalisationsschicht; dieser Vorgang erfolgt mit Hilfe eines das dielektrische Material angreifenden Milieus, gegen das die verbleibende Harzschicht 40A einen Schutz bildet, so daß eine örtlich begrenzte Restschicht 32A nur oberhalb der seitlichen Schichten 6, 7 verbleibt (siehe Figur 8);
  • - Abätzen des Überstands 6A, 7A; dieser Vorgang erfolgt mit Hilfe eines Milieus, das Halbleitermaterialien angreift und gegen das das Schutzharz und/oder das dielektrische Material der Schicht 32 einen Schutz bildet. Mittel zur Begrenzung des Ätzvorgangs sind vorgesehen, so daß dieser Ätzvorgang nicht die obere Einschließungsschicht beseitigt. Dieses Ätzmilieu wird vorzugsweise so gewählt, daß das Kontaktmaterial nicht angegriffen wird, so daß der Bereich 4A der oberen Kontaktschicht, der oberhalb des Laserbands 2A verbleibt, die Mittel zur Begrenzung des Ätzangriffs bildet (Figur 9).
  • Nun werden im einzelnen bevorzugte Maßnahmen bei der Durchführung der oben beschriebenen Verfahrensschritte erläutert.
  • Auf der unteren Einschließungsschicht 1 aus InP mit Dotierung n werden aufgebracht:
  • - eine aktive Schicht 2 mit einer Dicke zwischen 100 und 300 nm, die beispielsweise aus GaInAsP besteht;
  • - eine obere Einschließungsschicht 3 einer Dicke von 2000 nm, die aus InP mit Dotierung p besteht;
  • - und eine obere Kontaktschicht 4 mit einer Dicke von 300 nm, die aus InGaAs besteht.
  • Das Abätzen zur Definition des Bandes erfolgt mittels bekannter Techniken wie z.B. der sogenannten trockenen Ätzung, mittels Plasma oder Ionenangriff usw.
  • Das Aufwachsen der seitlichen Schichten 6 und 7, die eine Dotierung p bzw. n besitzen, führt zur Einbettung des Laserbands 2A. Das seitliche Material, aus dem diese Schichten bestehen, ist Indiumphosphid InP. Die verwendete Wachstumsmethode besitzt keinen selektiven Charakter. Sie kann insbesondere eine EJM-Methode sein (épitaxie par jets moléculaires - epitaxiales Wachstum mittels Molekularstrahl) oder eine EPVOM-Methode (épitaxie en phase vapeur des composes organo- metalliques - epitaxiales Wachstum von organo-metallischen Verbindungen in der Dampfphase), insbesondere unter Atmosphärendruck. Diese nicht selektive Methode führt zu einem Aufwachsen eines Überstands, bestehend aus Bändern 6A und 7A auf dem Plateau 22. Es sei bemerkt, daß man die Schichten 6 und 7 durch eine Folge von Schichten mit einer halbisolierenden Schicht aus Indiumphosphid InP mit Eisendotierung ersetzen kann.
  • Die Kontaktlokalisationsschicht 32, die dann aufgebracht wird, ist dünn (Figur 5). Ihre Dicke liegt beispielsweise bei 200 nm und sie wird aus Siliziumnitrid Si&sub3;N&sub4; gebildet.
  • Dann bildet man eine Schicht aus Schutzharz 40 (Figur 6), die beispielsweise eine Dicke von 4 Mikrometer hat. Diese Dicke reicht aus, um den Überstand 6A, 7A zu bedecken, dessen Höhe beispielsweise 2,5 Mikrometer beträgt. Diese Schicht wird auf übliche Weise gebildet, indem eine Übermenge von Harz aufgebracht und dann zentrifugiert wird, um den Überschuß an Harz zu beseitigen.
  • Dann trägt man diese Harzschicht ab (Figur 7) mit Hilfe eines Sauerstoffplasmas, um den Überstand 6A, 7A freizulegen.
  • Dann ätzt man die Kontaktlokalisationsschicht 32 mit Hilfe eines CF&sub4;-Plasmas ab, um oberhalb des Überstands und auf den Flanken des Überstands diese Schicht zu beseitigen (Figur 8). Dann entfernt man den Überstand mit Hilfe eines einen Halbleiter angreifenden Milieus, das chemisch ätzend wirkt und aus einer flüssigen Mischung mit vier Volumenteilen HCl auf ein Teil Wasser gebildet wird (Figur 9).
  • Dann entfernt man die verbleibende Harzschicht 40A (Figur 10).
  • Dann bildet man die obere Elektrode 34 durch Aufbringen der folgenden Schichten:
  • - 100 nm Titan, 50 nm Platin und 250 nm Gold.
  • Die untere Elektrode, die symbolisch mit 30 bezeichnet ist, wird durch übliche Techniken gebildet.
  • In einer Variante des oben beschriebenen Verfahrens verwendet man die Überstand 6A und 7A als Schutzmaske während einer Einbringung von Verunreinigungen durch Implantierung oder Diffusion in das Halbleitermaterial.
  • Gemäß Figur 12 wird ein Verfahrensschritt des Einbringens von Verunreinigungen zwischen den Verfahrensschritten des Aufwachsens von seitlichen Schichten und der Entfernung des Überstands eingefügt, um Verunreinigungen in die seitlichen Schichten 6, 7 und den Überstand 6A, 7A einzubringen. Dies geschieht über eine Dicke, die nicht wesentlich die Höhe des Überstands überschreitet, so daß nach Entfernung dieses Überstands diese Verunreinigungen selektiv nur in den seitlichen Schichten verbleiben. Diese Verunreinigungen haben beispielsweise die Aufgabe, den spezifischen elektrischen Widerstand des seitlichen Materials zu erhöhen, um dieses Material halbisolierend zu machen.
  • Diese Verunreinigungen bestehen beispielsweise aus Protonen, die durch eine Protonenstrahlung 50 implantiert werden. Sie bilden eine halbisolierende Schicht 52 in den seitlichen Schichten 6 und 7, von der ein Teil 52A sich in die Überstand 6A, 7A erstreckt.
  • Diese halbisolierende Schicht kann die Wirkung der dielektrischen Kontaktlokalisationsschicht 32 verstärken, die später aufgebracht wird. Sie könnte ggf. auch ganz allein die Kontaktlokalisationsschicht bilden, die erfindungsgemäß verwendet wird.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers mit Hilfe folgender Operationen: man ätzt eine Halbleiterstruktur, um einen reliefartigen Vorsprung (2A, 3A, 4A) zu begrenzen, der ein Laserband einschließt, dann bildet man seitliche Schichten (6, 7) mittels einer epitaxialen Wachstumsmethode, um diesen Vorsprung einzuschließen, dann bildet man einen elektrischen Kontakt durch ein in einer Kontaktlokalisationsschicht gebildetes Fenster oberhalb dieses Vorsprungs, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachstumsmethode nicht selektiv ist, so daß eine Schicht nicht nur neben diesem Vorsprung abgeschieden wird, sondern auch oberhalb des Vorsprungs, indem ein störender Überstand (6A, 7A) erzeugt wird, wobei die Kontaktlokalisationsschicht (32) dann auf den seitlichen Schichten und diesem Überstand ausgebildet wird, worauf der Überstand mit dem Teil der Kontaktlokalisationsschicht entfernt wird, der sich oberhalb dieses Überstands befindet, um das Kontaktfenster (32B) zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das einen Verfahrensschritt enthält, in dem eine untere Einschließungsschicht (1) bestehend aus einem halbleitenden Basismaterial eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildet wird,
- wobei dieses Verfahren dann weitere Schritte enthält, von denen einige zum Wachstum von Schichten führen, um epitaxial Halbleiterschichten aufzubringen, wobei diese anderen Verfahrensschritte folgende Schritte enthalten:
- Aufwachsen einer aktiven Schicht (2) bestehend aus einem aktiven Material,
- Aufwachsen einer oberen Einschließungsschicht (3) bestehend aus dem Basismaterial, das vom zweiten Leitfähigkeitstyp ist,
- Ätzen der Bandumgrenzung, bei der mindestens die aktive Schicht und die obere Einschließungsschicht entfernt wird und zwei Täler (20) zu beiden Seiten eines von einem verbleibenden Teil dieser aktiven Schicht gebildeten Laserbands (2A) gebildet werden, wobei dieses Band und die darüberliegenden Schichten den Vorsprung (2A, 3A, 4A) bilden, dessen obere Oberfläche ein sich zwischen den beiden Tälern erstreckendes Plateau (22) bildet,
- Aufwachsen von seitlichen Schichten (6, 7) aus einem seitlichen Material, um das Laserband zu umgeben, wobei die Brechungsindices, die Leitfähigkeitstypen und elektrischen spezifischen Widerstände dieser Einschließungsschicht, der aktiven Schicht und der seitlichen Schichten zumindest in Teilen dieser Schichten so gewählt sind, daß sich eine optische Einschließung im Laserband ergibt und ein elektrischer Speisestrom, der zwischen den Einschließungsschichten verläuft, bevorzugt durch das Laserband fließt und dort eine Lichtverstärkung erlaubt,
- Ausbildung einer Kontaktlokalisationsschicht (32) an der Oberfläche der seitlichen Schichten und der Einschließungsschicht,
- Ausbildung eines Kontaktfensters (32B) in dieser Kontaktlokalisationsschicht oberhalb des Laserbands (2A),
- Ausbildung einer unteren Elektrode (30) und einer oberen Elektrode (34) unterhalb bzw. oberhalb der unteren bzw. oberen Einschließungsschicht, um den Speisestrom fließen zu lassen, wobei die Kontaktzone der oberen Elektrode durch das Kontaktfenster so definiert ist, daß der Speisestrom durch das Band hindurch konzentriert ist,
- dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt des Wachstums der seitlichen Schichten mit Hilfe einer nicht selektiven Wachstumsmethode erfolgt, die das seitliche Material nicht nur in den Tälern zur Bildung der seitlichen Schichten (6, 7), sondern auch auf der oberen Einschließungsschicht (3) wachsen läßt, indem ein störender Überstand (6A, 7A) oberhalb dieses Plateaus (22) gebildet wird,
- wobei der Verfahrensschritt der Bildung einer örtlich begrenzten Kontaktlokalisationsschicht dann zu der Schicht (32) an der Oberfläche der seitlichen Schichten (6, 7) und des Überstands (6A, 7A) führt,
- wobei das Verfahren dann einen Schritt enthält, bei dem der Überstand entfernt wird und sowohl dieser Überstand als auch der Teil der Kontaktlokalisationsschicht entfernt wird, der sich an der Oberfläche dieses Überstands befindet, um das Kontaktfenster (32B) zu bilden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlokalisationsschicht (32) durch Aufbringen eines dielektrischen Materials gebildet wird und daß die obere Elektrode (34) auf dieser Schicht abgeschieden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Entfernung des Überstands seinerseits die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- Aufbringen einer Schutzharzschicht (40), die die seitlichen Schichten (6, 7) und den Überstand (6A, 7A) bedeckt und eine regelmäßige Oberseite (40B) derart bildet, daß sie eine verringerte Dicke (40C) oberhalb dieses Überstands und eine normale Dicke (40D) oberhalb der seitlichen Schichten besitzt,
- Abtragen dieser Schutzharzschicht in einer begrenzten Dicke, die größer als die verringerte Dicke und kleiner als die normale Dicke ist, so daß der Überstand freigelegt wird, während eine Restharzschicht (40A) über den seitlichen Schichten (6, 7) verbleibt,
- Abätzen der Kontaktlokalisationsschicht (32) mit Hilfe eines Ätzmilieus, gegen das die verbleibende Harzschicht einen Schutz bildet, so daß die Kontaktlokalisationsschicht nur oberhalb der seitlichen Schichten (6,7) in Form einer restlichen Kontaktlokalisationsschicht (32A) verbleibt,
- und Abätzen des Überstands mit Hilfe eines Halbleiter-Ätzmilieus, gegen das das Schutzharz und/oder die Kontaktlokalisationsschicht einen Schutz bilden, wobei Mittel zur Begrenzung des Ätzens vorgesehen sind, so daß dieser Ätzvorgang die obere Einschließungsschicht nicht entfernt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verfahrensschritt des Aufwachsen der oberen Einschließungsschicht und dem Verfahrensschritt des Abätzens der Bandumgrenzung ein Verfahrensschritt eingefügt ist, in dem eine obere Kontaktlokalisationsschicht bestehend aus einem Kontaktmaterial einer intrinsisch anderen Zusammensetzung als die des Basismaterials aufwächst, wobei das Halbleiter-Ätzmilieu so ausgewählt ist, daß es dieses Kontaktmaterial nicht angreift, so daß der Bereich (4A) der oberen Kontaktlokalisationsschicht, der oberhalb des Laserbands verbleibt, die Mittel zur Begrenzung des Ätzens darstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Basismaterial und das seitliche Material einen intrinsisch binären Aufbau besitzen, während das aktive Material und das Kontaktmaterial einen intrinsisch ternären und/oder quaternären Aufbau besitzen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Basismaterial und das seitliche Material von Indiumphosphid oder Galliumarsenid gebildet werden, während das aktive Material und das Kontaktmaterial außerdem Gallium, Aluminium und/oder Arsen enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Verunreinigungen in die seitlichen Schichten (6, 7) und den störenden Überstand (6A, 7A) über eine Tiefe einbringt, die nicht wesentlich die Höhe dieses Überstands überschreitet, so daß nach Entfernung dieses Überstands diese Verunreinigungen selektiv nur in den seitlichen Schichten verbleiben.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verunreinigungen so gewählt sind, daß sie den spezifischen elektrischen Widerstand in den seitlichen Schichten (6, 7) erhöhen.
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DE69200175D1 DE69200175D1 (de) 1994-07-14
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