JP2000068582A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 エージングによって活性層２２の光導波路３
８にレーザ光を生じさせると、光導波路３８の端部がレ
ーザ光を吸収して発熱する。そして、この熱によって結
晶成長層３２の端面に形成された膜４０中の亜鉛（Ｚ
ｎ）が活性層２２へ向けて拡散される。活性層２２にお
ける光導波路３８の端部に亜鉛（Ｚｎ）が拡散される
と、その部分において格子の規則性が破壊（無秩序化）
されて透明領域３８ａが形成される。 【効果】 レーザ特性を安定させることができるととも
に、製造工程を簡素化できる。
８にレーザ光を生じさせると、光導波路３８の端部がレ
ーザ光を吸収して発熱する。そして、この熱によって結
晶成長層３２の端面に形成された膜４０中の亜鉛（Ｚ
ｎ）が活性層２２へ向けて拡散される。活性層２２にお
ける光導波路３８の端部に亜鉛（Ｚｎ）が拡散される
と、その部分において格子の規則性が破壊（無秩序化）
されて透明領域３８ａが形成される。 【効果】 レーザ特性を安定させることができるととも
に、製造工程を簡素化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザ装置およ
びその製造方法に関し、特にたとえば、活性層に設けら
れた光導波路の端部に、レーザ光の吸収による発熱を防
止するための発光波長にとっての透明領域を形成した、
半導体レーザ装置およびそのような半導体レーザ装置の
製造方法に関する。
びその製造方法に関し、特にたとえば、活性層に設けら
れた光導波路の端部に、レーザ光の吸収による発熱を防
止するための発光波長にとっての透明領域を形成した、
半導体レーザ装置およびそのような半導体レーザ装置の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、活性層における光導波路の端部
には、表面準位が多く、この表面準位を介して非発光再
結合が起こるおそれがある。そして、非発光再結合が起
こると、この部分でレーザ光が吸収されて発熱が生じる
ことによりバンドギャップが減少する。すると、一層レ
ーザ光が吸収されて発熱量が増大し、ついには瞬時光損
傷（ＣＯＤ:Ctastrofic Optical Damage）が起こり、こ
のＣＯＤに起因して半導体レーザ装置の特性が劣化す
る。そこで従来では、これを防止するために、光導波路
の端部にバンドギャップの大きい発光波長にとっての透
明領域を有する構造すなわちＮＡＭ構造(Non-Absorbing
-Mirror)を採用することによって、レーザ光の吸収およ
びそれに伴う発熱を防止するようにしていた。
には、表面準位が多く、この表面準位を介して非発光再
結合が起こるおそれがある。そして、非発光再結合が起
こると、この部分でレーザ光が吸収されて発熱が生じる
ことによりバンドギャップが減少する。すると、一層レ
ーザ光が吸収されて発熱量が増大し、ついには瞬時光損
傷（ＣＯＤ:Ctastrofic Optical Damage）が起こり、こ
のＣＯＤに起因して半導体レーザ装置の特性が劣化す
る。そこで従来では、これを防止するために、光導波路
の端部にバンドギャップの大きい発光波長にとっての透
明領域を有する構造すなわちＮＡＭ構造(Non-Absorbing
-Mirror)を採用することによって、レーザ光の吸収およ
びそれに伴う発熱を防止するようにしていた。
【０００３】以下には、図６および図７に従って、この
種の従来の半導体レーザ装置１（図７（Ｅ））の製造方
法を説明する。まず、図６（Ａ）に示すように、基板を
構成するＧａＡｓウェハ２の上に、第１クラッド層３
ａ，活性層４，第２クラッド層３ｂ，図示しない電流狭
窄層，第３クラッド層３ｃおよびキャップ層５を順次形
成する。そして、図６（Ｂ）に示すように、活性層４の
レーザ光出射方向両端部に対応する位置に亜鉛（Ｚｎ）
を含有する薄膜６を形成し、これをＲＴＡ(RapidTherma
l Anneal)法により熱処理して、薄膜６中の亜鉛（Ｚ
ｎ）を活性層４の光導波路４ａに拡散させる。すると、
光導波路層４ａの端部の結晶の格子が無秩序化されて、
その部分に発光波長にとっての透明領域４ｂが形成され
る。そして、薄膜６を除去した後、図６（Ｃ）に示すよ
うに、ＧａＡｓウェハ２の下面に第１電極７ａを形成す
るとともに、キャップ層５の上面に第２電極７ｂを形成
する。そして、ＧａＡｓウェハ２およびその上の構造体
を劈開して、独立した半導体レーザ素子８を得る。続い
て、図７（Ｄ）に示すように、半導体レーザ素子８の劈
開面に保護膜８ａを形成する。そして、図７（Ｅ）に示
すように、半導体レーザ素子８をサブマウント９の上に
半田材により接合し、レーザ特性を安定させるためのエ
ージングを行う。
種の従来の半導体レーザ装置１（図７（Ｅ））の製造方
法を説明する。まず、図６（Ａ）に示すように、基板を
構成するＧａＡｓウェハ２の上に、第１クラッド層３
ａ，活性層４，第２クラッド層３ｂ，図示しない電流狭
窄層，第３クラッド層３ｃおよびキャップ層５を順次形
成する。そして、図６（Ｂ）に示すように、活性層４の
レーザ光出射方向両端部に対応する位置に亜鉛（Ｚｎ）
を含有する薄膜６を形成し、これをＲＴＡ(RapidTherma
l Anneal)法により熱処理して、薄膜６中の亜鉛（Ｚ
ｎ）を活性層４の光導波路４ａに拡散させる。すると、
光導波路層４ａの端部の結晶の格子が無秩序化されて、
その部分に発光波長にとっての透明領域４ｂが形成され
る。そして、薄膜６を除去した後、図６（Ｃ）に示すよ
うに、ＧａＡｓウェハ２の下面に第１電極７ａを形成す
るとともに、キャップ層５の上面に第２電極７ｂを形成
する。そして、ＧａＡｓウェハ２およびその上の構造体
を劈開して、独立した半導体レーザ素子８を得る。続い
て、図７（Ｄ）に示すように、半導体レーザ素子８の劈
開面に保護膜８ａを形成する。そして、図７（Ｅ）に示
すように、半導体レーザ素子８をサブマウント９の上に
半田材により接合し、レーザ特性を安定させるためのエ
ージングを行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、ＲＴＡ
法によって亜鉛（Ｚｎ）の拡散深さを厳密に制御するの
が困難なため、活性層４にまで亜鉛（Ｚｎ）が十分に拡
散されない場合や、第１クラッド層３ａにまで亜鉛（Ｚ
ｎ）が広く拡散されてしまう場合があった。そして、活
性層４にまで亜鉛（Ｚｎ）が十分に拡散されない場合に
は、光導波路４ａに透明領域が形成されないために所期
の目的を達成できず、第１クラッド層３ａにまで亜鉛
（Ｚｎ）が広く拡散された場合には、リーク電流が流れ
やすくなるという問題があった。また、薄膜６の形成や
その除去のために製造工程が複雑であるという問題点も
あった。
法によって亜鉛（Ｚｎ）の拡散深さを厳密に制御するの
が困難なため、活性層４にまで亜鉛（Ｚｎ）が十分に拡
散されない場合や、第１クラッド層３ａにまで亜鉛（Ｚ
ｎ）が広く拡散されてしまう場合があった。そして、活
性層４にまで亜鉛（Ｚｎ）が十分に拡散されない場合に
は、光導波路４ａに透明領域が形成されないために所期
の目的を達成できず、第１クラッド層３ａにまで亜鉛
（Ｚｎ）が広く拡散された場合には、リーク電流が流れ
やすくなるという問題があった。また、薄膜６の形成や
その除去のために製造工程が複雑であるという問題点も
あった。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、Ｃ
ＯＤおよびリーク電流の発生を防止してレーザ特性を安
定させることができるとともに、製造工程を簡素化でき
る、半導体レーザ装置およびその製造方法を提供するこ
とである。
ＯＤおよびリーク電流の発生を防止してレーザ特性を安
定させることができるとともに、製造工程を簡素化でき
る、半導体レーザ装置およびその製造方法を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、半導体基
板の上に光導波路を有する活性層を含む結晶成長層を形
成し、結晶成長層の端面に保護膜を形成した、半導体レ
ーザ装置において、結晶成長層の端面と保護膜との間に
亜鉛を含有する膜を形成し、膜から活性層へ亜鉛を拡散
させることによって光導波路の端部を発光波長に対して
透明化したことを特徴とする、半導体レーザ装置であ
る。
板の上に光導波路を有する活性層を含む結晶成長層を形
成し、結晶成長層の端面に保護膜を形成した、半導体レ
ーザ装置において、結晶成長層の端面と保護膜との間に
亜鉛を含有する膜を形成し、膜から活性層へ亜鉛を拡散
させることによって光導波路の端部を発光波長に対して
透明化したことを特徴とする、半導体レーザ装置であ
る。
【０００７】第２の発明は、(a) 半導体基板の上に光導
波路を有する活性層を含む結晶成長層を形成し、(b) 結
晶成長層の端面に亜鉛を含有する膜を形成し、(c) 結晶
成長層の端面に膜を覆うようにして保護膜を形成し、
(d) 膜から活性層へ亜鉛を熱拡散させることによって光
導波路の端部を発光波長に対して透明化する、半導体レ
ーザ装置の製造方法である。
波路を有する活性層を含む結晶成長層を形成し、(b) 結
晶成長層の端面に亜鉛を含有する膜を形成し、(c) 結晶
成長層の端面に膜を覆うようにして保護膜を形成し、
(d) 膜から活性層へ亜鉛を熱拡散させることによって光
導波路の端部を発光波長に対して透明化する、半導体レ
ーザ装置の製造方法である。
【０００８】
【作用】エージングによって活性層の光導波路にレーザ
光を生じさせると、光導波路の端部がレーザ光を吸収し
て発熱する。そして、この熱によって結晶成長層の端面
に形成された膜中の亜鉛（Ｚｎ）が活性層へ向けて拡散
される。活性層における光導波路の端部に亜鉛（Ｚｎ）
が拡散されると、その部分において格子の規則性が破壊
（無秩序化）されて透明領域が形成される。
光を生じさせると、光導波路の端部がレーザ光を吸収し
て発熱する。そして、この熱によって結晶成長層の端面
に形成された膜中の亜鉛（Ｚｎ）が活性層へ向けて拡散
される。活性層における光導波路の端部に亜鉛（Ｚｎ）
が拡散されると、その部分において格子の規則性が破壊
（無秩序化）されて透明領域が形成される。
【０００９】
【発明の効果】光導波路の端部に発生した熱を利用して
結晶成長層の端面からこれを構成する活性層へ亜鉛（Ｚ
ｎ）を拡散させているため、光導波路の端部へ亜鉛（Ｚ
ｎ）を確実に拡散させてその部分にレーザ光の吸収によ
る発熱が生じない透明領域を確実に形成できるととも
に、透明領域による発熱防止効果によって他の部分への
亜鉛（Ｚｎ）の拡散を最小限に抑えることができる。し
たがって、レーザ特性を安定させることができる。
結晶成長層の端面からこれを構成する活性層へ亜鉛（Ｚ
ｎ）を拡散させているため、光導波路の端部へ亜鉛（Ｚ
ｎ）を確実に拡散させてその部分にレーザ光の吸収によ
る発熱が生じない透明領域を確実に形成できるととも
に、透明領域による発熱防止効果によって他の部分への
亜鉛（Ｚｎ）の拡散を最小限に抑えることができる。し
たがって、レーザ特性を安定させることができる。
【００１０】また、亜鉛（Ｚｎ）を拡散させるための熱
処理工程や亜鉛を含有する膜を除去する工程を別途設け
る必要がないため、製造工程を簡素化できる。この発明
の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面
を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明ら
かとなろう。
処理工程や亜鉛を含有する膜を除去する工程を別途設け
る必要がないため、製造工程を簡素化できる。この発明
の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面
を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明ら
かとなろう。
【００１１】
【実施例】図１に示すこの実施例の半導体レーザ装置１
０は、たとえばシリコン（Ｓｉ）からなるサブマウント
１２を含み、サブマウント１２の上面には、図示しない
半田材によって半導体レーザチップ１４が接合される。
半導体レーザチップ１４は、たとえばＧａＡｓからなる
第１導電型（以下、「ｎ型」という。）の半導体基板１
６を含み、半導体基板１６の一方主面には、Ａｕを主体
としたｎ型の第１電極１８が形成される。また、半導体
基板１６の他方主面には、たとえばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ
（Ｘ＝０．６）からなるｎ型の第１クラッド層２０，た
とえばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（Ｘ＝０．３）層とＡｌX Ｇ
ａ1-X Ａｓ層（Ｘ＝０．１５）とを交互に積層した自然
超格子構造の多重量子井戸（以下、「ＭＱＷ」とい
う。）活性層２２，たとえばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（Ｘ＝
０．６）からなる第２導電型（以下、「ｐ型」とい
う。）の第２クラッド層２４、たとえばＧａＡｓからな
るｎ型の電流狭窄層２６、たとえばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ
（Ｘ＝０．６）からなるｐ型の第３クラッド層２８、た
とえばＧａＡｓからなるｐ型のキャップ層３０がこの順
に積層されて結晶成長層３２が形成され、キャップ層３
０の表面にはＡｕを主体としたｐ型の第２電極３４が形
成される。また、電流狭窄層２６の中央部には一端から
他端へ延びるストライプ溝３６が形成され、このストラ
イプ溝３６に第３クラッド層２８の一部が埋め込まれる
ことによって第３クラッド層２８と第２クラッド層２４
とが接続される。そして、活性層２２のうちストライプ
溝３６に対応する部分が光を発生させ、第１クラッド層
２０および第２クラッド層２４とともに、これを導くた
めの光導波路３８となる。
０は、たとえばシリコン（Ｓｉ）からなるサブマウント
１２を含み、サブマウント１２の上面には、図示しない
半田材によって半導体レーザチップ１４が接合される。
半導体レーザチップ１４は、たとえばＧａＡｓからなる
第１導電型（以下、「ｎ型」という。）の半導体基板１
６を含み、半導体基板１６の一方主面には、Ａｕを主体
としたｎ型の第１電極１８が形成される。また、半導体
基板１６の他方主面には、たとえばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ
（Ｘ＝０．６）からなるｎ型の第１クラッド層２０，た
とえばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（Ｘ＝０．３）層とＡｌX Ｇ
ａ1-X Ａｓ層（Ｘ＝０．１５）とを交互に積層した自然
超格子構造の多重量子井戸（以下、「ＭＱＷ」とい
う。）活性層２２，たとえばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（Ｘ＝
０．６）からなる第２導電型（以下、「ｐ型」とい
う。）の第２クラッド層２４、たとえばＧａＡｓからな
るｎ型の電流狭窄層２６、たとえばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ
（Ｘ＝０．６）からなるｐ型の第３クラッド層２８、た
とえばＧａＡｓからなるｐ型のキャップ層３０がこの順
に積層されて結晶成長層３２が形成され、キャップ層３
０の表面にはＡｕを主体としたｐ型の第２電極３４が形
成される。また、電流狭窄層２６の中央部には一端から
他端へ延びるストライプ溝３６が形成され、このストラ
イプ溝３６に第３クラッド層２８の一部が埋め込まれる
ことによって第３クラッド層２８と第２クラッド層２４
とが接続される。そして、活性層２２のうちストライプ
溝３６に対応する部分が光を発生させ、第１クラッド層
２０および第２クラッド層２４とともに、これを導くた
めの光導波路３８となる。
【００１２】そして、少なくとも、結晶成長層３２のレ
ーザ光出射方向両端面には、亜鉛（Ｚｎ）をドープした
酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ），酸化亜鉛（ＺｎＯ）
または窒化亜鉛（ＺｎＮ）等を用いて膜４０が形成さ
れ、膜４０中の亜鉛（Ｚｎ）を結晶成長層３２の両端部
に拡散させることによって亜鉛拡散領域３２ａ（図中の
斜線で示す領域）が形成され、亜鉛拡散領域３２ａに含
まれる光導波路３８の端部には、格子の規則性が破壊
（無秩序化）された発光波長にとっての透明領域３８ａ
が形成される。
ーザ光出射方向両端面には、亜鉛（Ｚｎ）をドープした
酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ），酸化亜鉛（ＺｎＯ）
または窒化亜鉛（ＺｎＮ）等を用いて膜４０が形成さ
れ、膜４０中の亜鉛（Ｚｎ）を結晶成長層３２の両端部
に拡散させることによって亜鉛拡散領域３２ａ（図中の
斜線で示す領域）が形成され、亜鉛拡散領域３２ａに含
まれる光導波路３８の端部には、格子の規則性が破壊
（無秩序化）された発光波長にとっての透明領域３８ａ
が形成される。
【００１３】また、結晶成長層３２におけるレーザ光出
射方向の一方端面には、たとえば酸化アルミニウム（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）とアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）との２
層からなり、かつ、所定の反射率を有する保護膜４２ａ
が膜４０を覆うようにして形成され、他方端面には、た
とえば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなり、か
つ、保護膜４２ａの反射率よりも小さい反射率を有する
保護膜４２ｂが膜４０を覆うようにして形成される。し
たがって、反射率の小さい保護膜４２ｂ側がレーザ光出
射口となる。
射方向の一方端面には、たとえば酸化アルミニウム（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）とアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）との２
層からなり、かつ、所定の反射率を有する保護膜４２ａ
が膜４０を覆うようにして形成され、他方端面には、た
とえば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなり、か
つ、保護膜４２ａの反射率よりも小さい反射率を有する
保護膜４２ｂが膜４０を覆うようにして形成される。し
たがって、反射率の小さい保護膜４２ｂ側がレーザ光出
射口となる。
【００１４】そして、半導体レーザチップ１４のレーザ
光出射口側の端面をサブマウント１２の先端に位置決め
した状態で、活性層２２からの距離が短い側の電極すな
わち第２電極３４が図示しない半田材によってサブマウ
ント１２の上面に接合される。以下には、図２から図５
に従って、半導体レーザ装置１０の具体的な製造方法を
説明する。まず、図２に示すように、半導体基板１６を
構成するＧａＡｓウェハ１６ａを準備し、その上に複数
の半導体レーザ素子１４ａを作り込む。すなわち、図３
（Ａ）に示すように、有機金属気相成長（以下、「ＭＯ
ＣＶＤ」という。）装置内にＧａＡｓウェハ１６ａを装
着し、たとえばＧａＡｓウェハ１６ａの上に、第１クラ
ッド層２０を１００００Å、ＭＱＷ活性層２２を１００
０Å、第２クラッド層２４を３５００Å、電流狭窄層２
６を４０００Åの厚さに順次積層する。そして、ＭＯＣ
ＶＤ装置からＧａＡｓウェハ１６ａを取り出して、電流
狭窄層２６を図示しないレジストでマスクしてエッチン
グして、図３（Ｂ）に示すように、４μｍ程度の幅を有
するストライプ溝３６を形成する。そして、図示しない
レジストを除去した後、ＧａＡｓウェハ１６ａを再度Ｍ
ＯＣＶＤ装置内に装着し、図３（Ｃ）に示すように、電
流狭窄層２６およびストライプ溝３６の上に、第３クラ
ッド層２８を１２０００Å、キャップ層３０を１０００
０Åの厚さに順次積層する。そして、ＧａＡｓウェハ１
６ａをＭＯＣＶＤ装置から取り出して、ＧａＡｓウェハ
１６ａの下面に第１電極１８を蒸着等によって形成する
とともに、キャップ層３０の上面に第２電極３４を蒸着
等によって形成する。
光出射口側の端面をサブマウント１２の先端に位置決め
した状態で、活性層２２からの距離が短い側の電極すな
わち第２電極３４が図示しない半田材によってサブマウ
ント１２の上面に接合される。以下には、図２から図５
に従って、半導体レーザ装置１０の具体的な製造方法を
説明する。まず、図２に示すように、半導体基板１６を
構成するＧａＡｓウェハ１６ａを準備し、その上に複数
の半導体レーザ素子１４ａを作り込む。すなわち、図３
（Ａ）に示すように、有機金属気相成長（以下、「ＭＯ
ＣＶＤ」という。）装置内にＧａＡｓウェハ１６ａを装
着し、たとえばＧａＡｓウェハ１６ａの上に、第１クラ
ッド層２０を１００００Å、ＭＱＷ活性層２２を１００
０Å、第２クラッド層２４を３５００Å、電流狭窄層２
６を４０００Åの厚さに順次積層する。そして、ＭＯＣ
ＶＤ装置からＧａＡｓウェハ１６ａを取り出して、電流
狭窄層２６を図示しないレジストでマスクしてエッチン
グして、図３（Ｂ）に示すように、４μｍ程度の幅を有
するストライプ溝３６を形成する。そして、図示しない
レジストを除去した後、ＧａＡｓウェハ１６ａを再度Ｍ
ＯＣＶＤ装置内に装着し、図３（Ｃ）に示すように、電
流狭窄層２６およびストライプ溝３６の上に、第３クラ
ッド層２８を１２０００Å、キャップ層３０を１０００
０Åの厚さに順次積層する。そして、ＧａＡｓウェハ１
６ａをＭＯＣＶＤ装置から取り出して、ＧａＡｓウェハ
１６ａの下面に第１電極１８を蒸着等によって形成する
とともに、キャップ層３０の上面に第２電極３４を蒸着
等によって形成する。
【００１５】そして、図４（Ｄ）に示すように、ＧａＡ
ｓウェハ１６ａおよびその上の構造体を劈開して棒状基
板１６ｂを形成し、この棒状基板１６ｂを積み重ねて積
層体４４を形成する。そして、この積層体４４を図示し
ないスパッタ装置内に装着し、図４（Ｅ）に示すよう
に、積層体４４の両主面に膜４０をスパッタ法により形
成する。膜４０の膜厚は材料に応じて設定する必要があ
り、たとえば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いる場合には５
０〜１００Åの厚さに設定することが望ましい。そし
て、図４（Ｆ）に示すように、図４（Ｅ）工程と同じス
パッタ装置内において、積層体４４の一方主面に保護膜
４２ａを所定の膜厚で形成し、他方主面に保護膜４２ｂ
を所定の膜厚で形成する。
ｓウェハ１６ａおよびその上の構造体を劈開して棒状基
板１６ｂを形成し、この棒状基板１６ｂを積み重ねて積
層体４４を形成する。そして、この積層体４４を図示し
ないスパッタ装置内に装着し、図４（Ｅ）に示すよう
に、積層体４４の両主面に膜４０をスパッタ法により形
成する。膜４０の膜厚は材料に応じて設定する必要があ
り、たとえば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いる場合には５
０〜１００Åの厚さに設定することが望ましい。そし
て、図４（Ｆ）に示すように、図４（Ｅ）工程と同じス
パッタ装置内において、積層体４４の一方主面に保護膜
４２ａを所定の膜厚で形成し、他方主面に保護膜４２ｂ
を所定の膜厚で形成する。
【００１６】続いて、図５（Ｇ）に示すように、各棒状
基板１６ｂを劈開して、独立した半導体レーザチップ１
４を得る。そして、図５（Ｈ）に示すように、サブマウ
ント１２の上面に半導体レーザチップ１４を半田材によ
って接合し、半導体レーザチップ１４を所定の条件（た
とえば、４０ｍＷ，４時間）でエージングする。する
と、光導波路３８（図１（Ｃ））にレーザ光が発生し、
光導波路３８の端部がレーザ光を吸収して発熱する。そ
して、この熱によって膜４０中の亜鉛（Ｚｎ）が活性層
２２の端部へ拡散される。活性層２２における光導波路
３８の端部へ亜鉛（Ｚｎ）が拡散されると、その部分に
おいて格子の規則性が破壊（無秩序化）されて発光波長
にとっての透明領域３８ａが形成される。透明領域３８
ａが形成されるとレーザ光が吸収されなくなるため、発
熱が停止され、亜鉛（Ｚｎ）の熱拡散が停止される。
基板１６ｂを劈開して、独立した半導体レーザチップ１
４を得る。そして、図５（Ｈ）に示すように、サブマウ
ント１２の上面に半導体レーザチップ１４を半田材によ
って接合し、半導体レーザチップ１４を所定の条件（た
とえば、４０ｍＷ，４時間）でエージングする。する
と、光導波路３８（図１（Ｃ））にレーザ光が発生し、
光導波路３８の端部がレーザ光を吸収して発熱する。そ
して、この熱によって膜４０中の亜鉛（Ｚｎ）が活性層
２２の端部へ拡散される。活性層２２における光導波路
３８の端部へ亜鉛（Ｚｎ）が拡散されると、その部分に
おいて格子の規則性が破壊（無秩序化）されて発光波長
にとっての透明領域３８ａが形成される。透明領域３８
ａが形成されるとレーザ光が吸収されなくなるため、発
熱が停止され、亜鉛（Ｚｎ）の熱拡散が停止される。
【００１７】この実施例によれば、エージングにより発
生する熱を利用して、結晶成長層３８の端面からこれを
構成する活性層２２へ亜鉛（Ｚｎ）を拡散させているた
め、光導波路３８の端部へ亜鉛（Ｚｎ）を確実に熱拡散
させてその部分にレーザ光の吸収による発熱が生じない
透明領域３８ａを確実に形成できるとともに、透明領域
３８ａによる発熱防止効果によって他の部分への亜鉛
（Ｚｎ）の拡散を最小限に抑えることができる。したが
って、レーザ特性を安定させることができ、レーザ特性
のばらつきによる量産性の低下を防止できる。
生する熱を利用して、結晶成長層３８の端面からこれを
構成する活性層２２へ亜鉛（Ｚｎ）を拡散させているた
め、光導波路３８の端部へ亜鉛（Ｚｎ）を確実に熱拡散
させてその部分にレーザ光の吸収による発熱が生じない
透明領域３８ａを確実に形成できるとともに、透明領域
３８ａによる発熱防止効果によって他の部分への亜鉛
（Ｚｎ）の拡散を最小限に抑えることができる。したが
って、レーザ特性を安定させることができ、レーザ特性
のばらつきによる量産性の低下を防止できる。
【００１８】また、亜鉛（Ｚｎ）を拡散させるための熱
処理工程や薄膜４０を除去する工程が不要であり、しか
も、膜４０を形成する工程と保護膜４２ａおよび４２ｂ
を形成する工程とを同じスパッタ装置内で連続して実施
できるため、製造工程を大幅に簡素化できる。なお、上
述の実施例では、ＭＱＷ活性層２２を用いたが、これに
代えて、バルクの活性層を用いてもよい。
処理工程や薄膜４０を除去する工程が不要であり、しか
も、膜４０を形成する工程と保護膜４２ａおよび４２ｂ
を形成する工程とを同じスパッタ装置内で連続して実施
できるため、製造工程を大幅に簡素化できる。なお、上
述の実施例では、ＭＱＷ活性層２２を用いたが、これに
代えて、バルクの活性層を用いてもよい。
【００１９】また、結晶成長層３８の一方端面にのみ透
明領域３８ａを形成するようにしてもよい。さらに、上
述の実施例では、この発明をＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
の半導体レーザに適用した場合を示したが、この発明は
たとえばＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｌＰ系の半導体レーザに
も同様に適用できる。
明領域３８ａを形成するようにしてもよい。さらに、上
述の実施例では、この発明をＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
の半導体レーザに適用した場合を示したが、この発明は
たとえばＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｌＰ系の半導体レーザに
も同様に適用できる。
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】ＧａＡｓウェハを示す斜視図である。
【図３】図１実施例の製造方法を示す図解図である。
【図４】図１実施例の製造方法を示す図解図である。
【図５】図１実施例の製造方法を示す図解図である。
【図６】従来技術の製造方法を示す図解図である。
【図７】従来技術の製造方法を示す図解図である。
１０ …半導体レーザ装置 １２ …サブマウント １４ …半導体レーザチップ １６ …半導体基板 ２０ …第１クラッド層 ２２ …活性層 ２４ …第２クラッド層 ２８ …第３クラッド層 ３０ …キャップ層 ３２ …結晶成長層 ３８ …光導波路 ３８ａ …透明領域 ４０ …薄膜 ４２ａ，４２ｂ …保護膜
Claims (4)
- 【請求項１】半導体基板の上に光導波路を有する活性層
を含む結晶成長層を形成し、前記結晶成長層の端面に保
護膜を形成した、半導体レーザ装置において、 前記結晶成長層の端面と前記保護膜との間に亜鉛を含有
する膜を形成し、前記膜から前記活性層へ前記亜鉛を拡
散させることによって前記光導波路の端部を発光波長に
対して透明化したことを特徴とする、半導体レーザ装
置。 - 【請求項２】(a) 半導体基板の上に光導波路を有する活
性層を含む結晶成長層を形成し、 (b) 前記結晶成長層の端面に亜鉛を含有する膜を形成
し、 (c) 前記結晶成長層の端面に前記膜を覆うようにして保
護膜を形成し、 (d) 前記膜から前記活性層へ前記亜鉛を熱拡散させるこ
とによって前記光導波路の端部を発光波長に対して透明
化する、半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項３】前記(b) 工程と前記(c) 工程とを同じ装置
内で実施するようにした、請求項２記載の半導体レーザ
装置。 - 【請求項４】前記(d) 工程における前記熱拡散を前記光
導波路にレーザ光を発生させることによって行うように
した、請求項２または３記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231420A JP2000068582A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231420A JP2000068582A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068582A true JP2000068582A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16923313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10231420A Withdrawn JP2000068582A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000068582A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002305351A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザの製法 |
| KR100453962B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-10-20 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 소자 및 그의 벽개면에 윈도우층을형성하는 방법 |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP10231420A patent/JP2000068582A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002305351A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザの製法 |
| KR100453962B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-10-20 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 소자 및 그의 벽개면에 윈도우층을형성하는 방법 |
| US6888868B2 (en) | 2001-12-10 | 2005-05-03 | Lg Electronics Inc. | Semiconductor laser device and manufacturing method thereof |
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