FR2736474A1 - Procede pour fabriquer un dispositif laser a semi-conducteur et dispositif laser a semi-conducteur - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-conducteur, ainsi que le dispositif laser à semi-conducteur. Le dispositif laser à semi-conducteur est caractérisé en ce qu'il comprend notamment une première couche de placage supérieure (4a) en Alr Ga1-r As d'un second type de conductivité disposée sur une couche active (3) à structure de puits quantique; une seconde couche de placage supérieure (4b) en Alr Ga1-r As d'un second type de conductivité disposée sur la première couche de placage supérieure (4a) et une couche de contact (5) en GaAs d'un second type de conductivité disposée sur la seconde couche de placage supérieure (4b). L'invention trouve application dans le domaine des semi-conducteurs.

Description

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La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-conducteur et un dispositif laser à semi-conducteur et, plus particulièrement, un procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-conducteur qui comprend une structure de fenêtre au voisinage de la facette du laser et qui permet un fonctionnement à rendement élevé, et un dispositif
laser à semi-conducteur fabriqué par celui-ci.
La figure 5(a) est une vue en perspective d'un dispositif laser à semiconducteur, la figure 5(b) est une vue en coupe
effectuée le long d'une ligne 5b-5b de la figure 5(a), c'est-à-
dire, dans la direction de longueur du résonateur du dispositif laser à semi-conducteur, et la figure 5(c) est une vue en coupe effectuée le long d'une ligne 5c-5c, c'est-à-dire, dans la direction perpendiculaire à la direction de longueur de résonateur du dispositif laser à semiconducteur. Dans les figures, le chiffre de référence 1 désigne un substrat en GaAs du type n. Une couche de placage inférieure 2 en AlxGa xAs (x = 0,5) du type n d'une épaisseur de 1,5 - 2.m est disposée sur le substrat 1 en GaAs du type n. Une couche active 3 à structure de puits quantique comprenant un certain nombre de couches de puits (non représentées) en AlyGa1y As (y=0,05-0,15) et de couches de barrière en Al Ga1 As ayant une composition en aluminium z de 0,2-0,35 (non représentées) est disposée sur la couche de placage inférieure 2 du type n. La couche active 3 de structure de puits quantique comprend des couches de guidage de lumière (non représentées) ayant la même composition que celle de la couche de barrière et une épaisseur d'environ 35 nm aux deux extrémités latérales de celle-ci, et elle est constituée par trois couches de puits d'une épaisseur d'environ 10 nm et deux couches de barrière d'une épaisseur d'environ 10 nm alternativement laminées les unes avec les autres. Le chiffre de référence 4a désigne une première couche de placage supérieure en Alr Ga As (r = 0,5) du type p d'une épaisseur de r -r 0,05 0,5 um, et le chiffre de référence 4b désigne une seconde couche de placage supérieure en AlrGalrAs (r = 0,5) du type p
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et l'épaisseur totale de la première couche de placage supérieure 4a et de la seconde couche de placage supérieure 4b est d'environ 1,5 - 2,0 um. Une couche de contact en GaAs 5 du type p d'une épaisseur de 0,5 - 1,0, um est disposée sur la seconde couche de placage supérieure 4b. Le chiffre de référence 8 désigne une région d'implantation de protons, la référence 9 désigne une électrode latérale n et la référence désigne une électrode latérale p. Le chiffre de référence désigne une région de diffusion en silicium (Si) formée en utilisant une implantation ionique et un recuit et la référence désigne une facette du résonateur laser. Le chiffre de référence 3a désigne une région active de la couche active 3 qui contribue à l'émission laser et la référence 3b désigne une région de structure de fenêtre formée au voisinage de la
facette du résonateur laser. Ce dispositif laser à semi-
conducteur a une longueur de direction de résonateur laser de
300-- 600 pm et une largeur d'environ 300,um.
Les figures 6(a)-6(e) sont des schémas illustrant des étapes de procédé dans le procédé de fabrication du dispositif laser à semi-conducteur de l'art antérieur. A ces figures, les mêmes chiffres de référence - qu' aux figures 5(a)-5(c) désignent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Le chiffre de référence 11 désigne un premier photoresist conformé en bande, la référence 14 désigne un second photoresist et les flèches 23 indiquent une implantation de protons, respectivement.
Une description est donnée du procédé de fabrication du
dispositif laser à semi-conducteur en référence aux figures
6(a)-6(e).-
Une couche de placage inférieure 2, une couche active de structure de puits quantique 3 et une première couche de placage supérieure 4a sont successivement réalisées par croissance épitaxiale sur un substrat 1 en GaAs du type n dans un état de plaquette. La section transversale de la plaquette après la croissance est représentée en figure 6(a). Ensuite, un photoresist est appliqué à la surface de la couche de contact 5 et un motif est réalisé pour former un premier photoresist 11 conformé en bande s'étendant dans ce qui devient la direction longitudinale du résonateur laser et n'atteignant
pas la position qui devient la facette du résonateur laser.
L'intervalle entre le photoresist 11 et la position qui devient la facette du résonateur du dispositif laser à semi-conducteur est d'environ 20 >um, et la longueur du photoresist conformé en bande dans la direction perpendiculaire à la direction de
longueur du résonateur laser est de 1,5 - 5,um.
Subséquemment, une implantation ionique de Si est accomplie avant d'atteindre la couche active 4 à partir de la surface supérieure de la première couche de placage supérieure 4a en utilisant le photoresist 11 comme masque, et le photoresist 11 est retiré. Ensuite, la quantité de doses en Si à la région o les ions Si doivent être implantés est établie
13 - <114 -2
à 1 x 1013 1 x 10 cm 2. A la région en dessous du photoresist 11, le photoresist 11 sert comme masque pour empêcher l'implantion ionique, aucune région d'implantation d'ions Si est formée. Ici, après retrait du photoresist 11, un
recuit est accompli afin de désordonner la couche active 3.
Ceci est accompli car aucun désordre de la couche active 3 ne se produit seulement par l'implantation ionique mais tout traitement thermique est exigé pour amener les atomes de Si à se diffuser dans le cristal. On utilise généralement comme traitement thermique un procédé de recuit de la plaquette à une température au-dessus de 700 C dans une ambiance avec une pression en As appliquée. En conséquence de ce recuit, la région diffusée en Si 15 est formée comme représentée en figure 6(c), et- la couche active 3 de structure de puits quantique dans cette région 15 est désordonnée. Une région au voisinage de la facette du résonateur laser de la couche active 3 de structure de puits quantique désordonnée devient une région de structure de fenêtre 3b servant comme structure de fenêtre. L'autre
région autre que celle désordonnée devient la région active 3a.
Ensuite, dans l'étape de la figure 6(d), après que la seconde couche de placage supérieure 4b et la couche de contact 5 sont successivement réalisées par croissance épitaxiale sur la première couche de placage supérieure 4a, la surface supérieure de la couche de contact 5 est recouverte de
photorésist et un motif y est formé par la technique photo-
lithographique. Dans l'étape de la figure 6(e), sur une région o le premier photorésist 11 conformé en bande est formé, un second photorésist 14 conformé en bande s'étendant dans la direction du résonateur laser ayant approximativement les mêmes dimensions que le photorésist 11 est formé, et une implantion de protons est accomplie de la surface supérieure de la couche de contact 5 en utilisant le résist 14 comme masque, de sorte que la crête d'implantation est positionnée dans la seconde couche de placage supérieure 4b. De la sorte, une région 8 o une implantation de protonsest accomplie est formée dans-la couche de contact 5 et la seconde couche de placage supérieure 4b, et cette région 8 qui est une région de résistance élevée
sert comme couche de blocage de courant.
Enfin, après retrait du résist 14, une électrode latérale 10 p est formée sur la couche de contact 5, une électrode latérale 9 n est formée sur le substrat 1, et une facette du résonateur laser 20 est formée par clivage, obtenant de la sorte un dispositif laser à semi- conducteur pourvu d'une
structure de fenêtre comme représentée aux figures 5(a)-5(c).
Une description est donnée du fonctionnement du
dispositif laser à semi-conducteur de l'art antérieur. Lorsqu'une tension est appliquée avec une tension "plus' appliquée à l'électrode latérale 10 p et une tension"moins"appliquée à l'électrode latérale 9 n, des trous sont injectés dans la couche - active 3 à structure de puits quantique à travers la couche de contact 5 du type p, la seconde couche de placage supérieure 4b du type p et la première couche de placage supérieure 4a du type p, et des électrons sont injectés dans la couche active 3
à structure de puits quantique à travers le substrat semi-
conducteur 1 du type n et la couche de placage 2 en AlGaAs du type n et la recombinaison des électrons et des trous se produit dans la région active de la couche active 3, produisant de la sorte une émission de lumière induite dans la région active 3a de la couche active 3 à structure de puits quantique. Lorsque la lumière excédant la perte du guide d'onde est produite en augmentant suffisamment la quantité injectée de porteurs, l'oscillation laser se produit. Ici, puisque la région 8 o l'implantation de protons est accomplie devient de résistance élevée par l'implantation de protons, aucun courant circule à travers la couche de contact 5 du type p et la seconde couche de placage supérieure 4b du type p dans cette région d'implantation de protons 8. En d'autres termes, un courant circule à travers seulement la région o aucune implantation de
protonsn'est accomplie.
Une description est donnée de la structure de fenêtre.
Généralement, la sortie de lumière maximum d'un dispositif laser à semiconducteur série en AlGaAs qui émet un faisceau laser ayant une largeur de bande de 0,8 um et qui est utilisée comme source de lumière d'un appareil à disque optique tel qu'un disque compact (CD) est déterminée par la sortie laser à laquelle la destruction de facette est produite. La destruction de facette est un phénomène dans lequel le cristal lui- même constituant le dispositif laser à semi-conducteur est fondu par la chaleur produite à cause de l'absorption de lumière par les niveaux de surface à la région de facette, exécutant de la sorte la fonction comme un résonateur. De ce fait, afin de réaliser l'opération de rendement de lumière élevé, on exige au dispositif de ne pas produire une destruction de facette même avec une puissance de lumière élevée. Afin de réaliser cela,il est très efficace de réaliser une structure qui- rend la région de facette de la couche active difficile à absorber le faisceau laser, c'est-à-dire
de produire une structure de fenêtre qui est "transparente" au faisceau laser.
Cette structure de fenêtre est obtenue en prévoyant une telle région qui a une bande interdite d'énergie plus élevée que la région active de la couche active qui émet le faisceau laser au voisinage de la facette du résonateur laser. Dans le dispositif laser à semi-conducteur de l'art antérieur représenté en figure , puisque la couche active 3 comprend une structure de puits 3 quantique, la structure de fenêtre est formée en utilisant le désordre de la structure de puits quantique 3 par l'implantation ionique 22 de Si et le recuit. Les figures 7(a) et 7(b) représentent respectivement un profil de composition d'aluminium de la couche active 3 de structure de puits quantique avant le désordre et un profil de composition d'aluminium de la couche active 3 à structure de puits quantique après le désordre. Aux figures 7(a) et 7(b), les mêmes chiffres de référence qu'en figure 1 désignent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Les chiffres de référence 30, 31 et 32 désignent, respectivement, une couche de puits, une couche de
barrière et une couche de guide de lumière de la couche active 3.
Aux figures, l'ordonnée représente le taux de composition en Al et l'abscisse représente la position en hauteur dans la direction de croissance du cristal de la couche de placage inférieure 2, la couche active 3 et la couche de placage supérieure 4. Le caractère de référence A12 représente le taux de composition en Al de la couche de puits 30, All représente le -taux de composition en Al de la couche de barrière 31 et de la couche de guidage de lumière 32, et A13 représente le taux de composition en Al de la couche active 3 après le désordre, respectivement. Lorsque les atomes de silicium (Si) sont implantés dans la couche active 3 à structure de puits quantique représentée en figure 7(a) par implantation ionique et recuit thermique, les atomes constituant la couche de puits 30 et la couche de barrière 32 sont mélangés les uns avec les autres accompagnés par ces diffusions, et la région diffusée devient une région désordonnée comme représentée en figure 7(b). En conséquence, le taux de composition en Al de la couche active 3 à structure de puits quantique désordonnée devient le taux de composition en Al A13 qui est approximativement égal au taux de composition en Al All de la couche de barrière 31 et de la couche de guidage de lumière 32, et la bande interdite d'énergie effective de la couche active 3 devient approximativement égale à celles de la couche de barrière 31 et de la couche de guidage
de lumière 32. De ce fait, dans le dispositif laser à semi-
conducteur de l'art antérieur représenté en figure 5, la bande interdite d'énergie effective de la région désordonnée de la couche active 3 à structure de puits quantique devient supérieure à la bande interdite d'énergie effective de la couche active 3 qui n'est pas désordonnée et sert comme la région active 3a, et la région désordonnée de la couche active 3 à structure de puits quantique 3 sert comme structure de fenêtre qui est "transparente" à la lumière laser et la région de la couche active 3 à structure de puits quantique 3 au voisinage de la facette du résonateur laser 20 sert comme la
région de structure de fenêtre 3b.
Dans le dispositif laser à semi-conducteur de l'art antérieur ayant une structure de fenêtre, la couche active 3 à structure de puits quantique au voisinage de la facette du résonateur laser 20 est désordonnée par la diffusion de Si en utilisant une implantation ionique de Si et un traitement
thermique pour former la région de structure de fenêtre 3b.
Dans ce dispositif laser à semi-conducteur, cependant, dans le traitement d'implantation ionique de Si dans le procédé de fabrication, beaucoup de défauts du cristal sont produits dans la couche semi- conductrice implantée d'ions, de la sorte beaucoup de dislocations de cristaux sont, produites dans la
première couche de placage supérieure 4a et la couche active 3.
Ceci parce qu'il produit de nombreux défauts dans le cristal alors que les atomes accélérés par une tension sont implantés dans le cristal et qu'ils répètent une collision avec des atomes dans le cristal en perdant leur énergie et étant finalement stoppés car Si a une énergie élevée à son accélération. Bien que de tels transitions de cristaux se rétablissent elles-mêmes
à un certain degré au recuit, elles ne se rétablissent pas elles-
mêmes complètement et les dislocations de cristaux restent partiellement telles quelles. Puisque cette dislocation de cristal absorbe la lumière laser, même lorsque la couche active 3 à structure de puits quantique 3 est désordonnée pour augmenter sa bande interdite d'énergie à une valeur supérieure à celle de la région active 3a pour former une région de structure de
fenêtre 3b, elle ne sert pas comme structure de fenêtre.
Lorsqu'il y a de nombreux défauts de cristaux qui produiraient des transitions de cristaux,les atomes de silicium eux-mêmes qui sont diffusés par le recuit sont piégés aux
défauts de cristaux, rendant de la sorte la diffusion difficile.
Ceci rend le désordre non susceptible de se produire et incapable d'obtenir un dispositif laser à semi-conducteur pourvu d'une
structure de fenêtre souhaitée à reproductibilité élevée.
C'est un objet de la présente invention de réaliser un procédé de fabrication d'un dispositif laser à semi-conducteur qui peut former une structure de fenêtre sans produire des
transitions de cristal ainsi qu'à reproductibilité élevée.
C'est un autre objet de la présente invention de réaliser un dispositif laser à semi-conducteur qui a une structure de fenêtre qui est formée sans produire des transitions
de cristaux ainsi qu'à reproductibilité élevée.
D'autres objets et avantages de la présente invention
deviendront apparents à partir de la description détaillée donnée
ci-après; cependant, on doit comprendre que la description
détaillée et le mode de réalisation spécifique sont donnés à titre d'exemple seulement, puisque divers changements et modifications dans la portée de l'invention deviendront
apparents à ceux de l'art à partir de cette description
détaillée. Selon un premier aspect de la présente invention, un procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-conducteur comprend former successivement une couche de placage inférieure d'un premier type de conductivité en AlxGa As (O<x<1), une couche active à structure de puits quantique comprenant une couche de barrière en AlzGa zAs (0 <z <x) et une couche de puits en Al Ga1 As (0 <y (z), et une première couche supérieure de y 1-Y placage d'un second type de conductivité en AlrGal rAs (z<r<1) sur la surface frontale du substrat en GaAs du premier type de conductivité par croissance épitaxiale, former un film de dioxyde de silicium (SiO 2) sur une région au voisinage de la facette du résonateur laser sur la première couche de placage du second type de conductivité, recuire le film de SiO2 et les couches semi-conductrices formées par croissance épitaxiale et absorber du Ga à partir de la première couche de placage supérieure du second type de conductivité pour former des lacunes ainsi que diffuser des lacunes jusqu'à atteindre la couche active,à structure de puits quantique, désordonnant de la sorte la couche active à structure de puits quantique dans la région au voisinage de la facette du résonateur laser, et après retrait du SiO2, recroître successivement une seconde couche de placage d'un second type de conductivité en Al rGa As (z r zi) et une couche de contact en GaAs d'un second type de conductivité sur la première couche de placage supérieure du second type de conductivité par croissance épitaxiale. De ce fait, il n'y a pas besoin d'implanter des ions Si, et il est possible de former une structure de fenêtre en désordonnant la couche active à structure de prits quantique sans produire de transition de cristal. De plus, il n'y a pas besoin d'implanter des ions de-Si afin de les diffuser pour former une structure de fenêtre ainsi qu'il n'apparait aucune improbabilité de désordre due à ce que des ions de Si sont piégés pendant leur diffusion par de nombreux défauts de cristaux qui sont formés par l'implantation ionique, de la sorte un dispositif laser à semi-conducteur pourvu d'une structure de fenêtre souhaitée peut être obtenu avec une
reproductibilité élevée.
Selon un second aspect de la présente invention, un procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-conducteur comprend former successivement une couche de placage inférieure d'un premier type de conductivité en Al xGa xAs (0 <x <1), une couche active à structure de puits quantique comprenant une couche de barrière en Al Ga As (0 z <x) et une couche de z i- z puits en Al Ga As (0< y <z), et une première couche de placage y i-y supérieure d'un second type de conductivité en Al rGa1 As (z< r <1) sur un substrat en GaAs d'un premier type de conductivité par croissance épitaxiale, former un film de dioxyde de silicium (SiO2) ayant une ouverture formée en bande d'une largeur prescrite n'atteignant pas la facette du résonateur laser s'étendant dans la direction devenant une direction en longueur du résonateur laser sur la première couche de placage supérieure du second type de conductivité, recuire le film de SiO2 et les couches semiconductrices formées par croissance épitaxiale, et absorber du Ga à partir de la première couche de placage supérieure du second type de conductivité pour former des lacunes ainsi que diffuser les lacunes jusqu'à atteindre la couche active à structure de puits quantique, désordonnant de la sorte la couche active à structure de puits quantique dans la région au voisinage de la facette du résonateur laser, après retrait du film de Si02, recroître successivement une seconde couche de placage supérieure d'un second type de conductivité en Alr Ga As (z < r <1) et une couche de contact en GaAs d'un second type de conductivité sur la première couche de placage supérieure du second type de conductivité par croissance épitaxiale, former un film de résist sur une région sur la couche de contact o l'ouverture conformée en bande est formée, et implanter des protons à une profondeur n'atteignant pas la couche active à structure de puits quantique d'au- dessus de la couche de contact, et après retrait du résist, former des électrodes sur la surface arrière du substrat en GaAs et sur la surface supérieure de la couche de contact. De ce fait, il n'y a pas besoin d'implanter des ions de Si, et il est possible de former une structure de fenêtre en désordonnant la couche active à structure de puits quantique sans produire des transitions de cristal. De plus, il n'y a pas besoin d'implanter des ions de Si afin de les diffuser pour former une structure de fenêtre, de la sorte un dispositif laser à semi- conducteur pourvu d'une structure de fenêtre souhaitée peut être obtenu
avec une reproductibilité élevée.
Selon un troisième aspect de la présente invention, le procédé ci-dessus décrit comprend de plus après former le film de SiO2, former un film de nitrure de silicium (Si3N4) sur une région au-dessus du film en SiO2 et la première couche de placage supérieure du second type de conductivité o est formée l'ouverture conformée en bande, et après avoir désordonné la couche active à structure de puits quantique, retirer le film A de Si3N4. De ce fait, dans le processus de recuit, la rugosité de surface de la première couche de placage supérieure peut être empêchée en empêchant l'échappement de As de la surface de la première couche de placage supérieure exposée à l'ouverture conformée en bande. Selon un quatrième aspect de la présente invention, dans le procédé ci-dessus décrit, le procédé de croître épitaxialement la première couche de placage supérieure du second type de conductivité en AlrGa rAs (z zr <1) est suivi r1-r par croissance épitaxiale d'une couche de protection de surface en GaAs subséquemment accomplie à celle-ci. De ce fait, l'oxydation de l'interface de recroissance est empêchée et la rugosité de surface de la surface de recroissance peut être empêchée. Selon un cinquième aspect de la présente invention, un dispositif laser à semi-conducteur comprend un substrat en GaAs d'un premier type de conductivité, une couche de placage inférieure d'un premier type de conductivité en Al xGa As (0 < x <1) disposée sur le substrat, une couche active à structure de puits quantique comprenant des couches de barrière d'un premier type de conductivité en AlzGal As (0 <z <x) et des couches de puits en Al Ga As (0 <y <z), et ayant une y 1-y région qui est désordonnée en diffusant les lacunes au voisinage de la facette du résonateur laser, disposée sur la couche de placage inférieure, une première couche de placage supérieure d'un second type de conductivité en AlrGa rAs (z< r <1) disposée sur la couche active à structure de puits quantique, une seconde couche de placage supérieure d'un second type de conductivité en AlrGa1 As (z <r <1) disposée sur la première couche de rn A1r-r placage supérieure et une couche de contact en GaAs d'un second type de conductivité disposée sur la seconde couche de placage supérieure. De ce fait, il n'y a pas besoin d'implanter des ions de Si pour désordonner la couche active à structure de puits quantique, et il est possible de former une structure de fenêtre en désordonnant la couche active à structure de puits quantique sans produire des transitions de cristal. De plus, il n'y a pas besoin d'implanter des ions de Si afin de les diffuser pour former une structure de fenêtre, et il n'apparaît aucune improbabilité de désordre due à ce que des ions Si sont piégés pendant leur diffusion par de nombreux défauts de cristaux qui sont formés par l'implantation ionique, de la sorte un dispositif laser à semi-conducteur pourvu d'une structure de fenêtre souhaitée peut être obtenu avec une
reproductibilité élevée.
Selon un sixième aspect de la présente invention, dans le dispositif laser à semi-conducteur, la couche active à structure de puits quantique est désordonnée à la région autre que la région active conformée en bande ayant une largeur prescrite s'étendant dans la direction du résonateur laser parmi la région excepté au voisinage de la facette du résonateur laser par la diffusion de lacunes, des régions d'une portion supérieure de la seconde couche de placage supérieure et la couche de contact autre que la région sur la région active sont réalisées de résistance élevée par l'implantation de protons, et des électrodes sont disposées sur la surface arrière du substrat en GaAs et sur une surface supérieure de la couche de contact. De ce fait, il n'y pas besoin d'implanter des ions de Si pour désordonner la couche active à structure de puits quantique et il est possible de former une structure de fenêtre en désordonnant la couche active à structure de puits quantique sans produire des transitions de cristal. De plus, il n'est pas nécessaire d'implanter des ions de Si afin de les diffuser pour former une structure de fenêtre, de la sorte un dispositif laser à semi-conducteur pourvu d'une structure de fenêtre souhaitée
peut être obtenu avec une reproductibilité élevée.
Selon un septième aspect de la présente invention, dans le dispositif laser à semi-conducteur, une couche de protection de surface en GaAs est insérée entre la première couche de placage supérieure du second type de conductivité et la seconde couche de placage supérieure du second type de conductivité, empêchant de la sorte la rugosité de surface de la surface de recroissance. A L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront
plus clairement au cours de la description explicative qui va
suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - les figures 1(a)-1(c) sont des schémas illustrant un dispositif laser à semi-conducteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention; - les figures 2(a)-2(e) sont des schémas illustrant des étapes de procédé dans un procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-conducteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention; - les figures 3(a)- 3(b) sont des schémas illustrant des étapes de procédé principales dans un procédé de fabrication d'un dispositif laser à semi-conducteur selon un second mode de réalisation de la présente invention; - la:figure 4 est une vue en coupe illustrant une étape de procédé principale dans un procédé de fabrication d'un dispositif laser à semi- conducteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; - les figures 5(a)-5(c) sont des schémas illustrant un dispositif laser à semi-conducteur de l'art antérieur; - les figures 6(a)-6(e) sont des schémas illustrant des étapes de procédé dans un procédé pour fabriquer un dispositif laser àsemi-conducteur de l'art antérieur; et - les figures 7(a)-7(b) sont des courbes représentant des profils d'aluminium pour expliquer un désordre d'une couche active à structure de puits quantique dans le dispositif laser
à semi-conducteur de l'art antérieur.
Mode de réalisation 1 La figure 1(a) est une vue en perspective illustrant une structure d'un dispositif laser à semi-conducteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention, la figure 1(b) est une vue en coupe effectuée le long d'une ligne lb-lb de la figure 1(a), c'est-à-dire, dans la direction de longueur du résonateur laser de la figure 1(a), et la figure 1(c) est une vue en coupe effectuée le long d'une ligne 1c-lc de la figure 1(a), c'est-à-dire dans la direction perpendiculaire à
la direction de longueur du résonateur laser de la figure 1(a).
Aux figures 1(a)-1(c), le chiffre de référence 1 désigne un substrat en GaAs du type n. Une couche de placage inférieure en Al Ga As (x = 0,5) du type n d'une épaisseur de 1,5-2,0 um
X 1-X
est disposée sur le substrat 1 en GaAs du type n. Une couche active à structure de puits quantique comprenant trois couches de puits (non représentées) en Al yGa As (y = 0,05-0,15) G1A yi, 0-y 5 d'une épaisseur d'environ 10 nm et deux couches de barrière (non représentées) en Alz Ga 1z As (z = 0,2 - 0,35) d'une: épaisseur d'environ 10 nm laminées alternativement les unes avec les autres, et de plus pourvue de couches de guide de lumièPe (non représentées) d'une épaisseur d'environ 35 nm ayant la même composition que les couches de barrière aux deux extrémités et mise entre les couches de puits et les couches de barrière, est disposée sur la couche de placage inférieure 2. Le chiffre de référence 4a est une première couche de placage supérieure en AlrGa As (r = 0,5) du type p et la référence 4b est une seconde couche de placage supérieure en AlrGa rAs (r = 0,5) du type p, respectivement, o l'épaisseur totale de la première couche de placage 4a et de la seconde couche de placage supérieure 4b est d'environ 1,5 - 2,0,um. Le chiffre de référence 5 désigne une couche de contact en GaAs du type p d'une épaisseur de 0,5 - 1,0 pm et la référence 8 désigne une région d'implantation de protons. Le chiffre de référence 9 désigne une électrode latérale n et la référence 10 désigne une électrode latérale p. Le chiffre de référence 6 désigne une région de diffusion de lacunes, la référence 20 désigne une facette de résonateur laser, la référence 3a désigne une région active contribuant à l'émission de lumière laser de la couche active 3 et la référence 3b désigne une région de structure de fenêtre formée au voisinage de la facette de résonateur laser
20 de la couche active 3. De plus, le dispositif laser à semi-
conducteur a des dimensions de 300 - 600 um en longueur de la
direction de longueur du résonateur et de 300,um en largeur.
Les figures 2(a)-2(e) sont des schémas illustrant une étape de procédé dans un procédé de fabrication d'un dispositif laser à semi-conducteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention. A ces figures, les mêmes chiffres de référence qu'aux figures 1(a)-1(c) désignent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Le chiffre de référence 16 désigne un film en Si02, le référence 16a désigne une ouverture conformée en bande s'étendant dans ce qui devient une direction de longueur de résonateur laser et disposée sur le film 16 en SiO2, la référence 17 désigne un photorésist et les flèches 23
indiquent des implantations de protons, respectivement.
Une description est donnée du procédé de fabrication.
Initialement, la couche inférieure de placage 2 en AlxGa1 xAs x -X (x = 0,5) du type n, la couche active 3 à structure de puits quantique et la première couche de placage supérieure 4a en Alr Ga 1As (r = 0,5) du type p sont successivement réalisées par croissance épitaxiale sur le substrat 1 en GaAs du type n qui est dans un état de plaquette. Pour ce procédé de croissance des cristaux, un dépôt à vapeur chimique de métal organique (ci-après référé en MOCVD) ou une épitaxie de faisceau moléculaire (ci-après référée en MBE), chacun ayant une
contrôlabilité élevée pour l'épaisseur de filmsont utilisés.
La figure 2(a) représente une coupe de la plaquette après la croissance. La surface de la première couche de placage supérieure 4a du type p est recouverte du film 16 en Si02, formant de la sorte une ouverture conformée en bande 16a s'étendant dans la direction de longueur du résonateur laser et ayant une longueur n'atteignant pas une position de ce qui devient la facette de résonateur laser sur ce qui devient une région active, comme représentée en figure 2(b). Le film 16 en SiO2 est formé par
CVD au plasma (dépôt de vapeur chimique) ou pulvérisation.
No L'épaisseur du film 16 en SiO2 est de préférence de 1000 A et la largeur de bande de l'ouverture 16a est de préférence de 1 - 5 um. L'intervalle entre l'ouverture et la position de ce qui devient la facette de résonateur laser est de préférence d'environ 20,um. Ensuite, la plaquette est recuite à une température au-dessus de 800 C. Le recuit est accompli dans une ambiance de pression d' As appliquée afin d'empêcher
l'échappement d'As de l'ouverture 16a.
Comme décrit dans Applied Physics Letters, vol. 52, 19 pages 151115311988,1e film en SiO2 peut absorber des atomes de Ga à partir du cristal en GaAs ou AlGaAs pendant le recuit, de sorte que des atomes de Ga s'échappent de la surface de la première couche de placage supérieure 4a du type p adjacente à une région autre que l'ouverture 16a du film 16 en SiO2, 2' produisant de la sorte des lacunes o des atomes de Ga sont absents à des positions du réseau cristallin de la première couche supérieure de placage 4a du type p o des atomes de Ga sont présents à l'origine. Lorsque les lacunes sont de plus diffusées dans le cristal semi-conducteur par recuit pour atteindre la couche active 3 à structure de puits quantique, un désordre de la structure de puits quantique se produit. De ce fait, il continue dans la couche active 3 directe en dessous du film 16 en SiO2 o des atomes de Ga sont échappés pour former des lacunes et un désordre de la structure à puits quantique se produit avec les lacunes diffusées, augmentant de la sorte une énergie de bande interdite effective dans cette région. En conséquence, les régions au voisinage des facettes de résonateur laser des régions désordonnées servent comme parties de structure de fenêtre 3b fonctionnant en "fenêtre" pour le faisceau laser qui est émis par la région active 3a de la couche active 3 qui est positionnée en dessous de l'ouverture 16a du film en SiO2 et n'est pas désordonnée. De plus, l'épaisseur de la première couche de placage supérieure 4a du type p est référée pour être inférieure à 0,5 um parce que la distance pour laquelle la lacune en Ga est effectivement diffusée est
inférieure à 0,5 um.
Après le recuit, le film 16 en SiO2 est retiré par attaque à l'acide, et la seconde couche de placage supérieure 4b du type p et la couche de contact 5 du type p sont réalisées par croissance épitaxiale sur la première couche de placage supérieure 4a du type p. Après cela, la surface de la couche de & contact 5 est recouverte du film de résist et un motif est réalisé par photolithographie et, ensuite, dans l'étape de la figure 2(e), un résist 17 conformé en bande s'étendant dans la
direction de longueur du résonateur laser et ayant approxima-
tivement la même dimension que l'ouverture 16a est formé sur une région o l'ouverture 16a du film 16 en SiO2 est formée, et des implantations de protons 23 sont accomplies du dessus de la couche de contact 5 en utilisant le résist 17 comme masque, de sorte que la crête d'implantation est positionnée dans la seconde couche de placage supérieure 4b du type p et la
1 9 -3
concentration des ions protons est de 4 x 1019 cm. En conséquence, des régions 8 o une implantation de protons est accomplie sont formées sur la couche de contact 5 et la seconde couche de placage supérieure 4b à des régions excepté en dessous le résist 17. Ces régions d'implantation de protons 8 sont des régions de résistance élevée et fonctionnent comme
couches de blocage de courant.
Enfin, une électrode latérale p 10 est formée sur la couche de contact 5 et une électrode latérale n 9 est formée sur la surface arrière du substrat 1 en GaAs, et une paire de facettes de résonateur laser 20 sont formées en clivant la
plaquette, résultant en un dispositif laser à semi-conducteur.
Une description est donnée du fonctionnement. Lorsqu'une
tension est appliquée à l'électrode latérale p 10 pour être une tension"plud et à l'électrode latérale n 9 pour être une tension"moins', des trous sont injectés passant à travers la couche de contact 5 du type p, la seconde couche de placage supérieure 4b du type p et la pemière couche de placage supérieure 4a du type p dans la couche active 3 à structure de puits quantique, et des électrons sont injectés passant à travers le substrat semi-conducteur 1 du type n et la couche de placage 2 en AlGaAs du type n dans la couche active 3 à structure de puits quantique. Ensuite, une recombinaison radiative des électrons et des trous se produit dans la région active de la couche active 3, produisant de la sorte une émission induite de lumière dans la région active 3a comprenant la couche active 3
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à structure de puits quantique. Lorsque la lumière ayant un gain supérieur à la perte du guide d'onde est produite en augmentant suffisamment la quantité implantée de porteurs, l'oscillation laser se produit. Ici, puisque les régions 8 o l'implantation de protons est accomplie deviennent de résistance élevée par l'implantation de protons, aucun courant ne circule à travers la couche de contact 5 du type p et la seconde couche de placage supérieure 4b du type p dans ces régions d'implantation de protons 8. En d'autres termes, un courant circule seulement à travers la région o aucune implantation de protons n'est accomplie. Puisque dans le dispositif laser à semi-conducteur de ce premier mode de réalisation la couche active 3 dans la région de diffusion de lacunes 6 est désordonnée par diffusion des lacLrnes, l'énergie de bande interdite de celle-ci est supérieure à celle dans la région qui n'est pas désordonnée, c'est-à-dire de la région active 3a, de la sorte la région au voisinage de la facette du résonateur laser 20 de la région désordonnée fonctionne comme une région de structure de fenêtre 3b qui n'absorbe pas le faisceau laser. De plus, puisque la région adjacente à la région active 3, en ce qui est perpendiculaire à la direction de longueur du résonateur laser, de la couche active 3 est également désordonnée, une distribution d'indice de réfraction est produite dans la direction perpendiculaire à la direction de longueur du résonateur laser dans la couche active 3, de la sorte le faisceau laser est confiné dans la région active 3a et est guidé dans la
direction de longueur du résonateur laser.
Dans le premier mode de réalisation, un recuit est accompli avec le film 16 en SiO2 disposé sur la surface de la première couche de placage supérieure 4a en AlrGa rAs (r = 0,5) du type p, de la sorte les lacunes sont formées dans la première couche de placage supérieure 4a du type p et la couche active 3 à structure de puits quantique est désordonnée avec les lacunes diffusées. De ce fait, une implantation d'ions Si n'est pas exigée pour le désordre comme dans l'art antérieur et un grand nombre de défauts de cristaux qui seraient autrement produits à cause des ions Si entrant en collision d'énergie élevée avec les cristaux à l'implantation ionique peut être évitée. De la sorte, une production de transitions de cristaux peut être supprimée et la région désordonnée peut être empêchée d'avoir un défaut de fonctionnement comme une structure de fenêtre à cause du fait que le faisceau laser est absorbé par les transitions de cristaux comme cela pouvait être problèmatique dans l'art antérieur. De ce fait, il est possible d'obtenir un fonctionnement à puissance de lumière élevée qui est à l'origine possédé par le dispositif laser à semi-conducteur avec une structure de fenêtre, et qui présente des caractéristiques de dispositif supérieures avec un niveau de destruction de facette élevé ainsi qu'une stabilité élevée. Puisqu'il n'y a aucun procédé d'implantation d'ions Si à une énergie élevée comme dans l'art antérieur, la quantité de défauts de cristaux produits peut être suffisamment diminuée, et il n'apparaît qu'aucune improbabilité de désordre dû à ce que des ions Si sont piégés par un grand nombre de défauts de cristaux en diffusant les lacunes au lieu de Si pour désordonner la couche active 3, de la sorte un dispositif laser à semi- conducteur pourvu d'une structure de fenêtre souhaitée peut être obtenu
avec une reproductibilité élevée.
Selon le premier mode de réalisation, un recuit est accompli avec le film 16 en SiO2 disposé sur la surface de la première couche de placage supérieure 4a en AlrGa rAs (r=0,5) du type p, de la sorte les lacunes sont formées dans la première couche de placage supérieure 4a du type p et la couche active 3 à structure de puits quantique est désordonnée par les lacunes diffusées. De ce fait, une structure de fenêtre à petit nombre de transitions de cristaux peut être formée en désordonnant la couche active 3 sans implanter des ions Si et un dispositif laser à semi-conducteur pourvu d'une telle structure de fenêtre
souhaitée peut être obtenu avc une reproductibilité élevée.
Mode de réalisation 2 La figure 3(a) est une vue en perspective illustrant une étape de procédé principale dans un procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-conducteur selon un second mode de réalisation de la présente invention et la figure 3(b) est une vue en coupe effectuée le long d'une ligne 3b-3b de la figure 3(a). Aux figures 3(a)-3(b), les mêmes chiffres de référence qu'aux figures 2(a)-2(b) désignent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Le chiffre de référence 19 désigne un film en Si3N4. Dans le procédé pour diffuser les lacunes selon le premier mode de réalisation, après qu'un film 16 en SiO2 ayant une ouverture 16a est formé, une région comprenant l'ouverture 16a est recouverte du film 19 en Si3N4 pour accomplir le recuit comme représenté en figure 3(a). D'autres étapes de procédé sont les mêmes que dans le premier mode de réalisation. Dans le premier mode de réalisation, la première couche de placage supérieure 4a en Al rGa As (r = 0,5) du type p est r 1-r exposée à l'ouverture 16a conformée en bande formée dans le film 16 en SiO2. Même si le recuit est accompli dans un environnement o la pression d' As est appliquée, si la surface des cristaux est exposée pendant le recuit lorsque les lacunes sont diffusées, l'échappement d'atomes d'As de la surface n'est pas supprimé parfaitement et il y a une rugosité de surface produite à la première couche de placage supérieure 4a du type p dans l'ouverture 16a. De plus, il y a une tendance que cette rugosité de surface devient plus mauvaise que le taux de composition en Al est plus élevé. Lorsque la rugosité de surface est produite, les transitions de cristaux apparaissent pendant l'accomplissement de la recroissance des cristaux sur la première couche de placage supérieure 4a du type p ayant une surface rugeuse, et les transitions de cristaux entrent dans la couche active 3, détériorant de la-sorte la caractéristique de fonctionnement et la fiabilité, résultant en difficulté pour obtenir un dispositif laser à semi- conducteur de qualité élevée. Dans ce second mode de réalisation, la première couche de placage supérieure 4a (r = 0,5) en Al Ga As du type p dans l'ouverture 16a n'est r 1-r pas exposée en recouvrant la région comprenant l'ouverture 16a avec le film 19 en Si3N4 comme représenté aux figures 3(a)-3(b), de la sorte la rugosité de surface de la première couche de placage supérieure 4a en Al rGa As (r = 0,5) du type p pendant r 1r le recuit peut être empêchée. De plus, après le recuit, le film 19 en Si3N4 est retiré ensemble avec le fim 16 en SiO2 par attaque à sec en utilisant des CF et attaque à l'acide comprenant de l'acide hydrofluorique. Selon le second mode de réalisation, puisque le recuit est accompli après que la région comprenant l'ouverture 16a du film 16 en SiO2 disposé sur la première couche de placage supérieure 4a en AlrGa rAs (r = 0,5) du type p est recouverte par le film 19 en Si3N4, la rugosité de surface de la première couche de placage supérieure 4a en Al rGa As (r = 0,5) du type p exposée sur l'ouverture 16a du film 16 en SiO2 à cause de l'échappement des atomes de As est supprimée, obtenant de la sorte une dispositif laser à semi-conducteur à caractéristiques
de fonctionnement élevées et fiabilité élevée.
Mode de réalisation 3 La figure 4 est une vue en coupe perpendiculaire à la direction de longueur du résonateur laser, illustrant une étape de procédé principale dans un procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-conducteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. En figure 4, les mêmes chiffres de référence qu'aux figures 2(a)-2(e) désignent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Le chiffre de
référence 13 désigne une couche de protection de surface en GaAs.
Dans le troisième mode de réalisation, après que la première couche de placage supérieure 4a en AlrGa rAs (r = 0,5) du type p est formée comme représentée en figure 2(a), la couche de protection 13 en GaAs du type p est de plus subséquemment réalisée par croissance épitaxiale, le film 16 en SiO2 comprenant l'ouverture 16a à la surface de la couche de protection 13 en GaAs du type p est formée, et le recuit est accompli pour amener les atomes de Ga à s'échapper pour former des lacunes ainsi que pour diffuser ces lacunes. D' autres étapes de procédé sont les
mêmes que dans le premier mode de réalisation.
Dans le premier mode de réalisation, le film 16 en SiO2 est réalisé par croissance épitaxiale sur la première couche de placage supérieure 4a en A lrGa rAs (r = 0,5) du type p et la couche active 3 est désordonnée en accomplissant le recuit pour former des lacunes ainsi que pour diffuser les lacunes et, après cela, le film 16 en SiO2 est retiré et la seconde couche de placage supérieure 4b et la couche de contact 5 sont de nouveau réalisées par croissance épitaxiale. Cependant, la première couche de placage supérieure 4a ayant la surface de recroissance de cristaux comprend une grande quantité d'atomes d' Al, et cette couche est facilement oxydée. De ce fait, lorsque la première couche de placage supérieure 4a est exposée à l'air dans l'étape de former le film 16 en SiO2, la rugosité de surface est produite par oxydation, et il se produit des transitions de cristaux à l'interface de recroissance. De plus, les transitions de cristaux sont élargies à la couche active 3 et la-performance du dispositif laser à semi- conducteur est détériorée à cause du fait que le faisceau laser est absorbé
par les transitions de cristaux.
Dans le troisième mode de réalisation, la couche de protection 17 de surface en GaAs est de plus successivement formée sur la première couche de placage supérieure 4a qui est réalisée par croissance épitaxiale, le film 16 en SiO2 est formé sur la couche de protection 17 de surface en GaAs, et le recuit est accompli pour former des lacunes ainsi que pour diffuser ces lacunes, désordonnant de la sorte la couche active 3. Après cela, lorsque le film 16 en SiO2 est retiré et la seconde couche de placage supérieure 4 et la couche de contact 5 sont de nouveau réalisées par croissance épitaxiale sur la couche de protection 17 de surface en GaAs, la couche de protection 17 de surface en GaAs ayant une interface de recroissance ne comprend pas des atomes de Al et cette couche est difficile à oxyder, de la sorte la rugosité de surface due à l'oxydation est supprimée et les transitions de cristaux à l'interface de recroissance sont réduites. De plus, puisque la couche de protection de surface en GaAs 17 peut absorber la lumière laser dépendant de la composition de la structure de la couche active 3, l'épaisseur de la couche de protection de surface en GaAs 17 est préférée
pour être une épaisseur qui n'a aucun effet sur la caractéris-
tique laser, c'est-à-dire, une épaisseur inférieure à 100.
Selon le troisième mode de réalisation, après que la couche de protection de surface en GaAs 17 est formée sur la première couche de placage supérieure 4a en AlrGa rAs (r=0,5) du type p suivant la croissance épitaxiale de la première couche de placage supérieure 4a, un film 16 en SiO2 est formé et un recuit est accompli pour former des lacunes et les diffuser. De ce fait, une production de la rugosité de surface de l'interface de recroissance due à oxydation peut être supprimée et les transitions de cristaux à l'interface de recroissance peuvent être réduites, de la sorte un dispositif laser à semi- conducteur à caractéristique de fonctionnement élevée et fiabilité élevée
est obtenu.
Dans les modes de réalisation ci-dessus décrits, le dispositif laser à semi-conducteur ayant la structure dans laquefle la couche de contact 5 et la partie supérieure de la première couche de placage supérieure 4a et la seconde couche de placage supérieure 4b sur la région excepté la région active 3a de la couche active 3 sont réalisées de résistivité élevée par implantation de protonsiest décrit. Dans la présente invention, un dispositif laser à semi-conducteur ayant une autre structure qu'une structure à nervure peut être appliqué. Même dans ce cas, les lacunes sont diffusées au voisinage de la facette du résonateur laser, de la sorte la couche active 3 à structure de puits quantique est désordonnée, avec les mêmes effets que dans
les modes de réalisation ci-dessus décrits.
Bien que dans les modes de réalisation ci-dessus décrits le substrat en GaAs du type n soit utilisé comme le substrat semi-conducteur 1, le substrat en GaAs du type p peut être utilisé dans la présente invention, avec les mêmes effets que
dans les modes de réalisation ci-dessus décrits.
Bien que dans les modes de réalisation ci-dessus décrits la couche active 3 ait une structure à puits quantiques multiples (MQW), une autre structure à puits quantique telle qu'une structure à puits quantique unique (SQW) peut être appliquée pour la couche active 3 dans la présente invention, avec les mêmes
effets que dans les modes de réalisation ci-dessus décrits.

Claims (6)

R E V E N D I C A T I 0 N S
1 - Procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-
conducteur caractérisé en ce qu'il comprend: préparer un substrat (1) en GaAs d'un premier type de conductivité; former successivement une couche de placage inférieure (2) en Al CGa As (0 <x< 1) d'un premier type de infriur ( 2 e Ax 1-x conductivité, une couche active (3) à structure de puits quantique comprenant une couche de barrière en AlzGa zAs (0 <z <x) et une couche de puits en Al yGa1 As (0 <y <z), et une y i-y première couche de placage supérieure (4a) en AlrGa rAs (z< r <1) d'un second type de conductivité sur la surface frontale du substrat (1) en GaAs du premier type de conductivité par croissance épitaxiale; former un film (16) en dioxyde de silicium sur une région au voisinage de la facette du résonateur laser sur la première couche de placage (4a) du second type de conductivité, recuire le film (16) en SiO2 et les couches semi-conductrices formées par croissance épitaxiale, et absorber du Ga de la première couche de placage supérieure (4a) du second type de conductivité pour former des lacunes ainsi que diffuser des lacunes jusqu'à atteindre la couche active (3) à structure de puits quantique (3), désordonnant de la sorte la couche active (3) à structure de puits quantique dans la région au voisinage de la facette du résonateur laser; et après retrait du film (16) en SiO2, recroître successivement une seconde couche de placage (4b) en AlrGa1 -rAs (z<r q1) d'un second type de conductivité et une couche de contact (5) en GaAs d'un second type de conductivité sur la première couche de placage supérieure (4a) du second type de
conductivité par croissance épitaxiale.
2 - Procédé pour fabriquer un dispositif laser à semi-
conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend: préparer un substrat (1) en GaAs d'un premier type de conductivité ayant des surfaces avant et arrière opposées; former successivement une couche de placage inférieure (2) en Al Ga As (0 <x (1) d'un premier type de x 1-x conductivité, une couche active (3) à structure de puits quantique comprenant une couche de barrière en Al zGa As (O<z <x) et une couche de puits en AlyGa1 As (O<y <z), et une première couche de placage supérieure (4a) en Al rGa As (z < r <1) d'un second type de conductivité sur la surface avant du substrat (1) en GaAs d'un premier type de conductivité par croissance épitaxiale; former un film (16) en dioxyde de silicium (SiO2) ayant une ouverture (16a) conformée en bande avec une largeur prescrite n'atteignant pas la facette du résonateur laser s'étendant dans ce qui devient une direction de longueur du résonateur laser sur la première couche de placage supérieure (4a> du second type de conductivité, recuire le film (16) en SiO2 et les couches semi-conductrices formées par croissance épitaxiale et absorber du Ga de la première couche de placage supérieure (4a) du second type de conductivité pour former des lacunes ainsi que diffuser les lacunes jusqu'à atteindre la couche active (3) à structure de puits quantique, désordonnant de la sorte la couche active (3) à structure de puits quantique dans la région au voisinage de la facette du résonateur laser; après retrait du film (16) en SiO2, recroître successivement une seconde couche de placage supérieure (4b) en Al Ga1 rAs (z <r <1) d'un second type de conductivité et une ra1-r couche de contact (5) en GaAs d'un second type de conductivité sur la surface avant de la première couche de placage supérieure (4a) d'un second type de conductivité par croissance épitaxiale; former un film résist (17) sur une région sur la couche de contact (5) en GaAs du second type de conductivité o l'ouverture (16a) conformée en bande est formée et implanter des protons (23) à une profondeur n'atteignant pas la couche active à structure de puits quantique () de la partie supérieure de la couche de contact (5); après retrait du résist (17), former des électrodes (9, 10) sur la surface arrière du substrat (1) en GaAs du premier type de conductivité et sur la surface supérieure de la
couche de contact (5) en GaAs du second type de conductivité.
3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus: après avoir formé le film (16) en SiO2, former un film (19) en nitrure de silicium (Si3N4) sur une région au-dessus du film (16) en SiO2 et la première couche de placage supérieure (4a) du second type de conductivité, o l'ouverture (16a) conformée en bande est formée; et après avoir désordonné la couche active (3) à
structure de puits quantique, retirer le film (19) en Si3N4.
4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le procédé de croître épitaxialement la première couche de placage supérieure (4a) en AlrGa1r As (z <r <1) du second type de conductivité est suivi par l'étape de-croître épitaxialement une couche de protection de surface en GaAs (13) subséquemment accomplie à celle-ci. - Dispositif laser à semi- conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend: un substrat (1) en GaAs d'un premier type de conductivité; une couche de placage inférieure (2) en AlxGa xAs (0 <x <1) d'un premier type de conductivité disposée sur le substrat (1); une couche active (3) à structure de puits quantique comprenant des couches de barrière en Alz Ga1z As (0 (z <x) d'un premier type de conductivité et des couches de puits en Aly Ga yAs (0 y z), et ayant une région qui est désordonnée en diffusant les lacunes au voisinage de la facette du résonateur laser, disposée sur la couche de placage inférieure (2); une première couche de placage supérieure (4a) en Al Ga1r As (z <r <1) d'un second type de conductivité disposée sur la couche active (3) à structure de puits quantique; une seconde couche de placage supérieure (4b) en AlrGa 1rAs (z <r <1) d'un second type de conductivité disposée sur la première couche de placage supérieure (4a): et une couche de contact (5) en GaAs d'uns second type de conductivité disposée sur la seconde couche de placage
supérieure (4b).
6 - Dispositif laser à semi-conducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que: - la couche active (3) à structure de puits quantique est désordonnée à la région autre que la région active (3a) conformée en bande avec une largeur prescrite s'étendant dans la direction du résonateur laser parmi la région excepté au voisinage de la facette du résonateur laser (20) par la diffusion des lacunes; des régions d'une portion supérieure de la seconde couche de placage supérieure (4b) et la couche de contact (5) autre que la région sur la région active (3a) sont réalisées de résistance élevée par l'implantation de protons; et des électrodes (9, 10) sont disposées sur la surface arrière du substrat (1) en GaAs et sur la surface supérieure de
la couche de contact (5), respectivement.
7 - Dispositif laser à semi-conducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une couche de protection de surface en GaAs (13) est insérée entre la première couche de placage supérieure (4a) du second type de conductivité et la seconde couche de placage supérieure (4b) du second type de conductivité.
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