FR2687857A1 - Laser a semiconducteurs et procede de fabrication. - Google Patents
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Abstract
Un laser à semiconducteurs comprend une puce de laser (21) et une sous-monture (27). La puce de laser comprend un substrat semiconducteur en forme de mésa (22) ayant une surface sur laquelle un ensemble de couches (23) nécessaires pour produire des oscillations laser, sont formées par épitaxie de façon à se conformer au profil de surface du substrat. La puce de laser (21) est brasée en position retournée sur la sous-monture (27). Dans le cas où de la brasure (28) s'élève le long des surfaces latérales de la puce de laser, elle ne court-circuite pas une jonction PN qui est formée dans les couches épitaxiales (23).
Description
LASER A SEMICONDUCTEURS ET PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention concerne de façon générale un laser à semiconducteurs et un procédé de fabrication de celui-ci, et elle concerne plus particulièrement un laser à semiconducteurs comprenant une puce de laser brasée en position renversee sur une sous-monture, dont une jonction
PN nrest pas court-circuitée par de la brasure, même lorsque cette dernière s'élève le long de surfaces latérales de la puce de laser, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel laser à semiconducteurs.
La présente invention concerne de façon générale un laser à semiconducteurs et un procédé de fabrication de celui-ci, et elle concerne plus particulièrement un laser à semiconducteurs comprenant une puce de laser brasée en position renversee sur une sous-monture, dont une jonction
PN nrest pas court-circuitée par de la brasure, même lorsque cette dernière s'élève le long de surfaces latérales de la puce de laser, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel laser à semiconducteurs.
La figure 1 montre une coupe d'un exemple dlun laser à semiconducteurs classique. Une puce de laser 1 comprend un substrat semiconducteur 2, des couches 3 formées par croissance épitaxiale, disposées sur le substrat semiconducteur 2, une électrode du côté p, 4, et une électrode du côté n, 5. La puce de laser 1 est brasée sur une sous-monture 7, par de la brasure 8, avec les couches épitaxiales 3 faisant face à la sous-monture 7.
(Dans la présente demande, on appelle montage "renversé" le procédé qui consiste à braser sur une sous-monture le côté de la puce de laser qui porte les couches épitaxia les.)
On va maintenant décrire de façon plus détaillée la puce de laser I qui est représentée sur la figure 1.
On va maintenant décrire de façon plus détaillée la puce de laser I qui est représentée sur la figure 1.
Les couches épitaxiales 3 sont disposées sur le substrat semiconducteur e type N 2 (sur une surface inferieure de ce substrat, SUJ- la figure 1). Les couches 3 comprennent une couche de gaine de type N, 11, une couche active de type P, 12, une couche de gaine de type P, 13, une couche de blocage de courant de type P, 14, et une couche de contact 15, disposées dans l'ordre indiqué, avec la couche de gaine 11 disposée sur le substrat 2. L'électrode du côté p, 4, est disposée sur les couches épitaxiales 3, et l'électrode du côté n est disposée sur la face opposée du substrat 2.
Lorsqu'une tension d'alimentation d'une valeur prédéterminée est appliquée entre leslectrodes 4 et 5 du laser à semiconducteurs de la figure 1, des oscillations laser se produisent dans les couches épitaxiales 3, qui contiennent des doubles hètérojonctions. Les couches épitaxiales 3 peuvent produire de la chaleur, mais du fait que la puce de laser 1 est brasée de façon renversée sur la sous-monture 7, comme représenté, la chaleur qui est produite dans les couches 3 est conduite vers la sousmonture 7 et est dissipée rapidement dans la sous-monture qui remplit également la fonction d'un radiateur thermique, grâce à quoi on évite une dégradation de la puce de laser sous l'effet de la chaleur.Il faut noter que, bien que ceci ne soit pas représenté, une surface de résonateur laser est revêtue d'une pellicule d'une matière diélectrique, telle que Au203 et SiO2, qui remplit la fonction d'une pellicule antireflet.
Lorsque la puce de laser, telle que la puce 1, d'un laser à semiconducteurs classique, tel que celui qui est représenté sur la figure 1, est brasée sur la sousmonture 7, la brasure 8 peut monter le long des surfaces latérales de la puce 1, au-delà de la couche active 12, pour court-circuiter électriquement la jonction PN qui est formée par la couche active 12 et la couche de gaine de type N, 11, ce qui empêche l'apparition droscillations laser, contrairement à ce que l'on désire.
A titre d'exemple, les publications de brevets japonais non examinés n" HEI 1-115187, n" HEI 2-181488 et n" SHO 60-55687 décrivent des dispositifs à semiconducteurs, qui peuvent éviter, dans une certaine mesure, qu'une jonction PN ne soit court-circuitée par de la brasure qui monte le long de surfaces latérales d'une puce de laser, lorsque cette dernière est brasée de manière renversée sur une sous-monture.Tous les lasers à semiconducteurs qui sont décrits dans les publications japonaises précitées sont conçus de façon que des cavités ou des sillons soient formés dans la surface de la puce de laser qui doit être brasée sur la sous-monture, c'est-àdire dans la surface de la couche de contact ou la couche de recouvrem+ de la puce de laser, et l'excès de brasure entre dans les cavités ou les sillons. Dans ces lasers à semiconducteurs, on peut éliminer dans une certaine mesure la montée de brasure susceptible de court-circuiter une jonction PN, mais on ne peut pas empêcher complètement la mise en court-circuit de la jonction PN. De plus, il est fondamentalement nécessaire de prévoir une couche de contact ou une couche de recouvrement épaisse, ce qui conduit à une mauvaise dissipation de chaleur à travers les couches épitaxiales.
La publication de brevet japonais non examiné n" HEI 1-215088 décrit un laser à semiconducteur qui comprend une pu-e de laser montée de façon renversée sur une sous-monture, à l'aide de brasure. Des régions isolantes sont formées dans la puce de laser le long de ses surfaces latérales, par implantation d'ions, par exemple de bore ou d'hydrogène, à partir de la surface à nu de la couche épitaxiale de la puce de laser, c' est-à-dire à partir de la surface de la seconde couche de gaine sur le côté qui doit être brasé sur la sous-monture, à travers la couche active et la première couche de gaine, jusqu'au substrat semiconducteur. Si de la brasure s'élève le long des surfaces latérales de la puce de laser, elle ne court circuite pas la jonction PN, et on peut obtenir un résultat satisfaisant.Cependant, l'implantion d'ions, tels que des ions bore et des ions hydrogène, à partir de la surface des couches épitaxiales, jusqu'au substrat semiconducteur de la puce de laser, pendant- la fabrication de cette dernière, exige une énergie élevez.
La présente invention vise à éviter les problèmes mentionnés ci-dessus que l'on rencontre dans des lasers à semiconducteurs classiques, tels que ceux décrits ci-dessus. La présente invention procure un laser à semiconducteurs qui comprend une puce de laser brasée de manière renversée sur une sous-monture, et qui a une structure telle que la jonction PN qui se trouve à l'intérieur n'est pas court-circuitée par de la brasure, même si la brasure s'élève le long des surfaces latérales de la puce de laser. La présente invention procure également un procédé de fabrication d'un tel laser à semiconducteurs.
Un laser à semiconducteurs conforme à un mode de réalisation de la présente invention comprend une puce de laser comportant un substrat semiconducteur dont la section a la forme générale d'une mésa (on l'appellera ciaprès substrat en forme de mésa), et un ensemble de couches nécessaires pour produire des oscillations laser, qui sont formées par croissance épitaxiale sur la surface supérieure du substrat en forme de mésa, et qui se conforment à cette surface. La puce de laser est brasée de façon renversée sur une sous-monture, sur le côté des couches épitaxiales de la puce de laser.
Un laser à semiconducteurs conforme à un autre mode de réalisation de la présente invention comprend une puce de laser ayant la forme générale d'une mésa qui comporte un substrat semiconducteur qui a une surface plane, et un ensemble de couches nécessaires pour produire des oscillations laser, qui sont formées par croissance épitaxiale sur la surface du substrat semiconducteur. Des régions semi-isolantes sont formées le long de côtés opposés des couches épitaxiales, au moins. Cette puce de laser est brasée de façon renversée sur une sous-monture sur le côté des couches épitaxiales de la puce de laser.
Un procédé de fabrication du laser à semiconducteurs du mode de réalisation mentionné en premier, comprend une étape qui consiste à former dans une surface d'un substrat semiconducteur plan, des sillons qui s'étendent dans une direction prédéterminée, avec un écartement prédéterminé entre des sillons adjacents, et qui ont une profondeur prédéterminée, une étape consistant à faire croître par épitaxie sur la surface du substrat semiconducteur, et dans les sillons respectifs, un ensemble de couches qui sont nécessaires pour produire des oscillations laser, une étape de clivage du substrat semiconducteur avec l'ensemble de couches épitaxiales, le long des sillons respectifs, pour donner des puces de laser séparées, et une étape de brasage sur la sous-monture des parties des puces de laser respectives, sur les côtés des couches épitaxiales des puces.
Un procédé de fabrication du laser à semiconducteurs de l'autre mode de réalisation décrit ci-dessus, comprend une étape qui consiste à faire croître par épitaxie, sur une surface plane d'un substat semiconducteur, un ensemble de couches qui sont nécessaires pour produire des oscillations laser, une étape de formation de sillons qui s'étendent, dans la direction de la profondeur, à partir de la surface de la couche supérieure parmi les couches épitaxiales, au moins jusqu'à la couche la plus proche du substrat, et qui s'étendent le long de la surface, dans une direction prédéterminée, avec un écartement prédéterminé entre les sillons adjacents, une étape d'implantation d'ions, par exemple de bore ou d'hydrogène, dans la structure, à travers les parties munies de sillons, pour former ainsi des régions semi-isolantes le long des surfaces latérales intérieures et des surfaces de fond des sillons respectifs, une étape de clivage du substrat semiconducteur, avec l'ensemble des couches épitaxiales se trouvant sur lui, le long des sillons, pour donner des puces de laser séparées, et une étape de brasage sur une sous-monture du côté de la puce de laser qui correspond aux couches épitaxiales.
La présente invention procure une puce de laser à semiconducteurs et un procédé de fabrication de celleci, dans lesquels même si de la brasure s'élève le long des surfaces latérales en pente de la puce de laser, lorsque cette dernière est brasée de façon renversée sur la sous-monture, la brasure ne court-circuite pas la jonction PN dans les couches épitaxiales.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples nons limitatifs. La suite de la description se réfère aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 est une coupe d'un laser à semiconducteurs classique;
La figure 2 est une coupe d'un laser à semiconducteurs conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention;
Les figures 3(a) et 3(b) montrent des coupes d'une puce de laser du laser à semiconducteurs de la figure 2, au cours de différentes etapes de fabrication;
La figure 4 est une coupe d'un laser à semiconducteurs conforme à un second mode de réalisation de la présente invention;;
La figure 5 est une coupe d'un laser à semiconducteurs indésirable qui pourrait être formé au cours de la fabrication de lasers à semiconducteurs conformes à la présente invention, correspondant à la figure 4;
La figure 6 est une coupe d'un laser à semicon ducteurs conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention; et
Les figures 7(a) et 7(b) sont des coupes d'une puce de laser du laser à semiconducteurs de la figure 6, au cours de différentes étapes de fabrication.
La figure 1 est une coupe d'un laser à semiconducteurs classique;
La figure 2 est une coupe d'un laser à semiconducteurs conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention;
Les figures 3(a) et 3(b) montrent des coupes d'une puce de laser du laser à semiconducteurs de la figure 2, au cours de différentes etapes de fabrication;
La figure 4 est une coupe d'un laser à semiconducteurs conforme à un second mode de réalisation de la présente invention;;
La figure 5 est une coupe d'un laser à semiconducteurs indésirable qui pourrait être formé au cours de la fabrication de lasers à semiconducteurs conformes à la présente invention, correspondant à la figure 4;
La figure 6 est une coupe d'un laser à semicon ducteurs conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention; et
Les figures 7(a) et 7(b) sont des coupes d'une puce de laser du laser à semiconducteurs de la figure 6, au cours de différentes étapes de fabrication.
La figure 2 est une coupe d'un laser à semiconducteurs conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention. Une puce de laser 21 comprend un substrat semiconducteur 22 ayant la forme générale d'une mésa, un ensemble de couches 23 qui sont nécessaires pour produire des oscillations laser, que l'on a fait croître par épitaxie sur la surface supérieure du substrat 22, une électrode du côte p 24 et une électrode du côté n 25.
A titre exemple, le substrat semiconducteur 22 peut être un substrat en GaAs de type N, ayant une épaisseur d'environ 100 pm et ayant une concentration de porteurs de 1 x 1018 cm 3 ou plus. Les couches épitaxiales 23 sont disposées sur la surface supérieure (faisant face vers le bas sur la figure 2) du substrat en GaAs de type N 22, et elles se conforment au profil de cette surface supérieure et comprennent par exemple une couche de gaine en Al0,44Ga0156As de type N, 31, ayant une épaisseur de 1-3 pm et une concentration de porteurs d'environ
16 -3 17 -3 5 x 10 cm a 5 x 10 cm , une couche active en
Al Ga As de type P, de type N ou de type intrinsè
0,14 0,86 que, 32, ayant une épaisseur de 0,02 à 0,1 pm, une couche de gaine 33 ayant une épaisseur de 0,5-3 pm, dont une partie en forme de mésa 331 est traversée par le courant, -3 et qui a une concentration de porteurs de 1 x 1018 cm a 5 x 10 cm , une couche de blocage de courant en GaAs de type N, 34, ayant une épaisseur choisie de façon à englober la partie en forme de mésa 331 de la couche de gaine 33, -3 et ayant une concentration de porteurs de 5 x 1018 cm-3 ou plus, et une couche de contact de type P, 35, ayant une épaisseur de 2-3 m et ayant une concentration de porteurs de 2 x 1018 cm à 3 x 10 9 cm .De façon générale, une surface d'extrémité de résonateur de la puce de laser 21 est revêtue d'une pellicule diélectrique (non représentée), telle qu'une pellicuele de A1203 et une pellicule de
SiO2, qui remplit la fonction d'une pellicule antireflet.
16 -3 17 -3 5 x 10 cm a 5 x 10 cm , une couche active en
Al Ga As de type P, de type N ou de type intrinsè
0,14 0,86 que, 32, ayant une épaisseur de 0,02 à 0,1 pm, une couche de gaine 33 ayant une épaisseur de 0,5-3 pm, dont une partie en forme de mésa 331 est traversée par le courant, -3 et qui a une concentration de porteurs de 1 x 1018 cm a 5 x 10 cm , une couche de blocage de courant en GaAs de type N, 34, ayant une épaisseur choisie de façon à englober la partie en forme de mésa 331 de la couche de gaine 33, -3 et ayant une concentration de porteurs de 5 x 1018 cm-3 ou plus, et une couche de contact de type P, 35, ayant une épaisseur de 2-3 m et ayant une concentration de porteurs de 2 x 1018 cm à 3 x 10 9 cm .De façon générale, une surface d'extrémité de résonateur de la puce de laser 21 est revêtue d'une pellicule diélectrique (non représentée), telle qu'une pellicuele de A1203 et une pellicule de
SiO2, qui remplit la fonction d'une pellicule antireflet.
Selon une variante, on peut utiliser un substrat en InP pour le substrat semiconducteur 22. Dans un tel cas, on utilise InGaAsP pour les couches de gaine 31 et 33 et pour la couche active 32.
Une couche tampon en GaAs ou en InP, ayant une épaisseur de 0,02-0,1 pm et une concentration de porteurs
-3 -3 19 -3 de 1 x 1018 cm 3 à 1 x 10 cm , peut être disposée entre la couche de gaine 33 et la couche de blocage de courant 34.
-3 -3 19 -3 de 1 x 1018 cm 3 à 1 x 10 cm , peut être disposée entre la couche de gaine 33 et la couche de blocage de courant 34.
La puce de laser à semiconducteurs 21 est placee dans une position renversée, c'est-à-dire avec la surface inférieure du substrat semiconducteur 22 faisant face vers le haut, et le côté des couches épitaxiales de la puce est brasé sur une sous-monture 27 à l'aide de brasure 28. Dans cette étape de brasage, même si la brasure 28 s'élève le long des surfaces latérales de la puce de laser 21, elle vient seulement en contact avec les surfaces latérales inclinées de la couche de contact 35, mais ne courtcircuite pas la jonction PN. Par conséquent, lorsqu'unie tension d'alimentation d'une valeur prédéterminée est appliquee entre les électrodes 24 et 25, des oscillations laser se produisent dans les couches épitaxiales 23 qui contiennent une structure à double hétérojonction.
On décrira en se référant aux figures 3(a) et 3(b) un procédé de fabrication de la puce de laser 21 du laser à semiconducteurs de la figure 2. Comme le montre la figure 3(a), des sillons 30 ayant par exemple une section transversale en forme de U, et ayant une profondeur de quelques micromètres, sont formés ave un écartement prédéterminé entre chacun d'eux, par gravure d'une surface du substrat en GaAs de type N, 22, ayant l'électrode 25 formée sur la surface opposée. On peut par exemple utiliser à titre d'agent de gravure un agent de gravure du type acide tartrique-peroxyde d'hydrogène-eau.
Ensuite, comme le montre la figure 3(b), on forme sur le substrat 22 de la figure 3(a) les couches épitaxiales 23, comprenant la couche de gaine 31, la couche active 32, la couche de gaine 33, la couche de blocage de courant 34 et la couche de contact 35, ayant leurs formes prédéterminées. Au cours de cette étape, les couches 33 sont formées en se conformant au profil de surface du substrat 22, et par conséquent des cavités 36 semblables à des sillons sont formées dans la tranche de la figure 3(b), à des emplacements correspondant aux sillons 30.
Ensuite, la tranche qui est représentée sur la figure 3(b) est clivée en puces séparées, le long de lignes I-I. Après cette opération, l'électrode du côte p, 24, est formée sur la couche de contact 35 de chaque puce de laser, et une pellicule antireflet est également formée sur une surface d'extrémité de résonateur de la puce, ce qui donne une puce de laser 21, représentée sur la figure 2. La puce de laser 21 est ensuite brasée en position renversée sur la sous-monture 27. On a ainsi fabriqué un laser à semiconducteurs du type représente sur la figure 2.
La figure 4 montre une coupe d'un laser à semiconducteurs conforme à un second mode de réalisation de la présente invention. La structure du laser à semiconducteurs de la figure 4 est pratiquement la même que celle qui est représentée sur la figure 2, à l'exception du fait qu'un substrat semiconducteur 42 présente une forme de mésa dont les surfaces latérales inclinées sont rectilignes. Plus précisément, une puce de laser 41 comprend un substrat semiconducteur 42 et un ensemble de couches 43 que l'on a fait croître par épitaxie sur la surface supérieure du substrat 42 (surface faisant face vers le bas sur la figure 4).Les couches épitaxiales 43 comprennent une couche de gaine 51 sur le substrat 41, une couche active 52 sur la couche de gaine 51, une autre couche de gaine 53 sur la couche active 52, une couche de blocage de courant 54 sur la couche de gaine 53, et une couche de contact 55 sur la couche 54. Des électrodes 24 et 25 sont respectivement disposées sur la couche de contact 55 et sur la surface inférieure du substrat 42. De façon générale, une pellicule diélectrique, telle qu'une pellicule de Au203 et une pellicule de Si02, est disposée de façon à former une pellicule antireflet pour une surface d'extrémité de résonateur. La puce de laser 41 du laser à semiconducteurs qui est représentée sur la figure 4 est également brasée en position renversée sur une sousmonture 27.Dans ce cas également, même si la brasure 28 s' élève le long des surfaces latérales de la puce de laser 41, elle vient seulement en contact avec les surfaces inclinées de la couche de contact 55, et elle ne met pas la jonction PN dans une condition de court-circuit électrique.
On fabrique la puce de laser du laser à semiconducteurs qui est représenté sur la figure 4 en formant tout d'abord des sillons en forme de V dans le substrat 42, par gravure. Cependant, en fonction de la relation entre la direction d'extension des sillons et l'orientation cristallographique du substrat, la forme de la section droite des sillons peut devenir non pas une forme en V, mais une forme en queue d'aronde. Si les couches nécessaires pour produire des oscillations laser sont formées par croissance épitaxiale sur un tel substrat dans lequel sont gravés des sillons en queue d'aronde, la puce de laser résultante aura la structure qui est représentée sur la figure 5. I1 est probable que l'on ne pourra pas faire croître de façon uniforme des couches épitaxiales 63 sur un tel substrat 62 ayant des sillons en queue d'aronde.S'il y a un risque de formation de sillons en forme de queue d'aronde dans un substrat, à cause de la direction dans laquelle les sillons s'étendent, on doit utiliser un agent de gravure ayant une composition différente. Par exemple, si des sillons en queue d'aronde sont formés lorsqu'on utilise une certaine composition d'un agent de gravure du type acide tartrique-peroxyde d'hydrogène-eau, on peut utiliser un agent de gravure de type similaire qui a une composition différente, pour former dans un substrat des sillons désirés ayant une forme en V.
La figure 6 est une coupe d'un laser à semiconducteurs conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention. Une puce de laser 61 qui est représentée sur la figure 6 comprend un substrat semiconducteur 72 ayant une surface plane (faisant face vers le bas), comme dans le dispositif qui est représenté sur la figure 4. Une couche de gaine 81, une couche active 82, une couche de gaine 83, une couche de blocage de courant 84, et une couche de contact 85 sont formées par croissance épitaxiale, dans l'ordre indiqué, sur la surface plane du substrat 72, par exemple par dépôt chimique en phase vapeur aux organométalliques (ou MOCVD). Ensuite, on grave les faces latérales opposées des couches épitaxiales 73 pour former des surfaces inclinées, de façon à former une puce ayant une forme générale en mésa, comme représenté.
On implante des ions, par exemple de bore ou d'hydrogène, à travers les parties inclinées ainsi à nu des couches épitaxiales 73, pour former ainsi des régions semiisolantes 86. Comme dans le cas des modes de réalisation décrits précédemment, une pellicule antireflet en un matériau diélectrique, tel que A1203 et SiO2, est disposée sur une surface d'extrémité de résonateur.
Les matériaux du substrat semiconducteur 72 et des couches épitaxiales 73 du laser à semiconducteurs de la figure 6 peuvent être par exemple les mêmes que ceux qui sont utilisés pour le dispositif représenté sur la figure 2. Comme dans le cas des modes de réalisation décrits précédemment, la puce de laser 61 est placée en position renversee et elle est brasée sur une sous-monture 27. Même si de la brasure 28 s'élève le long des surfaces latérales de la puce 61 pendant l'étape de brasage, il n'y a aucun risque que la jonction PN soit court-circuitée, empêchant ainsi l'apparition d'oscillations laser, et aucun courant de fuite ne circule, du fait que les parties de surface à nu des couches épitaxiales 73 qui seraient en contact avec la brasure 28 sont semi-isolantes.
La puce de laser 61 du laser à semiconducteurs qui est représenté sur la figure 6 peut être fabriquée de la façon suivante. Comme représenté sur la figure 7(a), les couches épitaxiales 73 comprenant la couche de gaine 81, la couche active 82, la couche de gaine 83, la couche de blocage de courant 84 et la couche de contact 85, ayant une configuration prédéterminée, sont formées, par exemple par MOCVD, sur une surface du substrat plan 72 dont l'autre surface a été munie préalablement de l'électrode 25.
Ensuite, comme représenté sur la figure 7(b) on forme à des positions prédéterminées dans la surface des couches épitaxiales 73 des sillons 80, ayant par exemple une forme en U, qui ont une épaisseur telle que leur fond atteigne au moins la couche de gaine 81. Les sillons peuvent avoir une forme en V. Ensuite, on implante sélectivement à travers les sillons 80 des ions 88, par exemple des ions de bore ou d'hydrogène, pour rendre ainsi semiisolantes les parties des couches épitaxiales 73 qui se trouvent le long des surfaces interieures des sillons.
Ensuite, on clive la tranche le long des lignes centrales
II-II des sillons respectifs 80, pour former des puces de laser séparées. Ensuite, on forme l'électrode du côté p, 24, sur la couche de contact 85 de chaque puce de laser, et on forme une pellicule antireflet sur la surface d'extrémité du résonateur. On obtient ainsi la puce de laser 61 qui est représentée sur la figure 6. On brase la puce de laser 61, en position renversée, sur la sousmonture 27, ce qui achève la fabrication du laser à semiconducteurs qui est représenté sur la figure 6.
II-II des sillons respectifs 80, pour former des puces de laser séparées. Ensuite, on forme l'électrode du côté p, 24, sur la couche de contact 85 de chaque puce de laser, et on forme une pellicule antireflet sur la surface d'extrémité du résonateur. On obtient ainsi la puce de laser 61 qui est représentée sur la figure 6. On brase la puce de laser 61, en position renversée, sur la sousmonture 27, ce qui achève la fabrication du laser à semiconducteurs qui est représenté sur la figure 6.
Du fait que des ions 88, consistant par exemple en bore ou en hydrogène, sont implantés dans les sillons 80 dans les couches epitaxiales 73, l'énergie nécessaire pour former les régions semi-isolantes 86 peut être notablement plus faible que l'énergie nécessaire pour former le laser à semiconducteurs qui est représenté dans la publication de brevet japonais non examiné n" HEI 1-215088.
Dans le dispositif de la figure 6, il est possible de disposer en plus une couche tampon entre la couche de gaine 83 et la couche de blocage de courant 84.
De plus, on peut utiliser pour les couches 73 ainsi que pour le substrat 72 des matériaux de types autres que GaAs et InP.
Comme on l'a décrit en détail dans tous les modes de réalisation de la présente invention, une jonction PN dans les couches épitaxiales d'une puce de laser n'est jamais court-circuitée par de la brasure qui pourrait s'élever le long des surfaces latérales de la puce de laser lorsque cette dernière est brasée en position renversée sur une sous-monture. Le rendement de fabrication est donc considérablement amélioré. En outre, le courant de fuite est minimisé. De plus, la chaleur qui est produite par la puce de laser peut être dissipée efficacement vers la sous-monture 27, et par conséquent le dispositif peut fonctionner de manière stable pendant une longue durée.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (8)
1. Laser à semiconducteurs comprenant une puce de laser (21) brasée en position renversée sur une sousmonture (27), caractérise en ce que cette puce de laser comprend : un substrat semiconducteur (22) en forme de mesa; et un ensemble de couches (23) formées par croissance épitaxiale, qui sont nécessaires pour produire des oscillations laser, formées sur la surface supérieure du substrat (22), ces couches épitaxiales (23) se conformant au profil de la surface supérieure du substrat (22); le côté de la puce de laser (21) qui correspond aux couches épitaxiales (23) étant brasé sur la sous-monture (27).
2. Laser à semiconducteurs comprenant une puce de laser (61) brasée en position renversée sur une sousmonture (27), caractérisé en ce que la puce de laser comprend : un substrat semiconducteur (72) ayant une surface plane; et un ensemble de couches (73), formées par croissance épitaxiale, nécessaires pour produire des oscillations laser, disposees sur la surface précitée du substrat (72), ces couches épitaxiales (73) ayant pratiquement une forme de mesa et ayant des pellicules semiisolantes (86) sur leurs parties laterales opposées; le côté de la puce de laser (61) qui correspond aux couches épitaxiales (73) étant brasé sur la sous-monture (27).
3. Procédé de fabrication du laser à semiconducteurs qui est defini dans la revendication 1, caractérisé en ce qu il comprend les étapes suivantes : on forme des sillons (30) dans une surface plane d'un substrat semiconducteur (22), ces sillons s'étendant dans une direction prédéterminée avec un écartement prédéterminé entre des sillons (30) adjacents, et ayant une profondeur prédéterminée; on fait croître par épitaxie un ensemble de couches (23) qui sont nécessaires pour produire des oscillations laser, sur la surface précitée du substrat (22), et sur les surfaces intérieures des sillons (30) respectifs; on clive le long des sillons (30) le substrat semiconducteur (22) sur lequel est formé l'ensemble de couches épitaxiales (23), pour obtenir des puces de laser (21) séparées; et on brase sur une sous-monture (25) le côté de la puce de laser (21) qui correspond aux couches épitaxiales (23).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sillons (30) qui sont formés dans la surface du substrat semiconducteur (22) ont une section transversale en forme de U.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sillons (30) qui sont formés dans la surface du substrat semiconducteur (22) ont une section transersale en forme de V.
6. Procédé de fabrication d'un laser à semiconducteurs du type défini dans la revendication 2, caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes : on fait croître par épitaxie un ensemble de couches (73) nécessaires pour produire des oscillations laser, sur une surface plane d'un substrat semiconducteur (72); on forme des sillons (80) dans une surface plane du substat semiconducteur (72), ces sillons (80) s'étendant dans une direction prédéterminée avec un écartement prédéterminé entre des sillons adjacents, ces sillons (80) ayant une profondeur telle qu'ils s'étendent au moins jusqu'à celle des couches épitaxiales (73) qui est la plus proche du substrat (72); on implante des ions (88), tels que des ions de bore et des ions d'hydrogène, à travers les sillons (80), pour former des régions semi-isolantes (86) dans les parties des couches précitées (73) qui se trouvent le long des surfaces intérieures et de fond des sillons (80); on clive le long des sillons (80) le substrat semiconducteur (72) avec l'ensemble des couches épitaxiales (73), pour former des puces de laser (61) séparées; et on brase sur une sous-monture (27) le côté de la puce de laser (61) qui correspond aux couches épitaxiales (73).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les sillons (80) qui sont formés dans la surface du substrat semiconducteur (72) ont une section transversale en forme de U.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les sillons (80) qui sont formes dans la surface du substrat semiconducteur (72) ont une section transversale en forme de V.
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