JP2001244566A - Semiconductor optical element and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor optical element and its manufacturing method

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JP2001244566A
JP2001244566A JP2000051138A JP2000051138A JP2001244566A JP 2001244566 A JP2001244566 A JP 2001244566A JP 2000051138 A JP2000051138 A JP 2000051138A JP 2000051138 A JP2000051138 A JP 2000051138A JP 2001244566 A JP2001244566 A JP 2001244566A
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JP
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layer
injection window
current
current injection
optical device
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JP2000051138A
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Japanese (ja)
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Yoshihiko Hanamaki
吉彦 花巻
Yutaka Mihashi
豊 三橋
Toru Takiguchi
透 瀧口
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor optical element wherein reduction of manufacturing cost and improvement of yield are enabled, and a manufacturing method of the device. SOLUTION: In the semiconductor optical element wherein an active layer 6, a light confinement layer 8 of a second conductivity type and an electrode 11 are formed in this order on a substrate 1 of a first conductivity type, the light confinement layer is constituted of a stripe-shaped current injection window layer 8b and current block layers 8a which are formed on both sides of the current injection window layer and have electric resistance higher than that of the current injection window layer. A current from the electrode is constricted by the current block layers and injected into the active layer from the current injection window layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ギガビットイーサ
ネット、高速デジタル通信、多重波長光通信などの光通
信用の光源として好適に用いられる半導体光素子及びそ
の製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor optical device suitably used as a light source for optical communication such as gigabit Ethernet, high-speed digital communication, and multi-wavelength optical communication, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に半導体レーザでは、その発振閾電
流値や動作電流を低く抑えるために、活性層の狭い領域
に電流を注入する電流狭窄構造を有している。図7は、
従来の半導体レーザの外観を示す模式的な斜視図であ
る。半導体レーザ50は、n型基板51の一方の面上
に、n型バッファ層52、n型光閉じ込め層53、GR
IN層54、活性層55、GRIN層56、電流注入窓
層57、電流ブロック層58、p型光閉じ込め層、コン
タクト層60、そしてp側電極61が順次形成され、さ
らに、n型基板51の他方の面上にはn側電極62が形
成されている。ここで、光閉じ込め層は、電子と正孔の
再結合によって生じた光を活性層近傍に閉じ込める働き
をし、GRIN層は、屈折率を除々に変化させることに
より活性層への光の集中を増大させる働きをしている。
2. Description of the Related Art In general, a semiconductor laser has a current confinement structure for injecting a current into a narrow region of an active layer in order to keep the oscillation threshold current value and the operating current low. FIG.
It is a typical perspective view showing the appearance of the conventional semiconductor laser. The semiconductor laser 50 includes an n-type buffer layer 52, an n-type optical confinement layer 53, and a GR
An IN layer 54, an active layer 55, a GRIN layer 56, a current injection window layer 57, a current block layer 58, a p-type light confinement layer, a contact layer 60, and a p-side electrode 61 are sequentially formed. An n-side electrode 62 is formed on the other surface. Here, the light confinement layer functions to confine light generated by the recombination of electrons and holes near the active layer, and the GRIN layer gradually changes the refractive index to concentrate light on the active layer. It works to increase.

【0003】電流ブロック層58には、例えば、特開平
8−222800号公報に開示されているようにSiO
2、SiNなどの絶縁膜、あるいは注入された電流には
逆バイアスとなるよう設けられたpn反転ブロック層が
用いられている。従って、p側電極から注入された電流
は、電流ブロック層58を流れることができず、電流ブ
ロック層58により狭窄され電流注入窓層57を流れて
活性層55に注入される。これにより、半導体レーザの
閾電流値の低減化が可能となっている。
[0003] For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-222800,
2. An insulating film such as SiN or a pn inversion block layer provided to have a reverse bias is used for the injected current. Therefore, the current injected from the p-side electrode cannot flow through the current blocking layer 58, but is confined by the current blocking layer 58, flows through the current injection window layer 57, and is injected into the active layer 55. Thereby, the threshold current value of the semiconductor laser can be reduced.

【0004】次に、半導体レーザ50は、例えば、図8
の模式断面図で示される工程により作製されている。ま
ず、n型基板51の一方の面上に、n型バッファ層5
2、n型光閉じ込め層53、GRIN層54、活性層5
5、GRIN層56、そしてp型の電流注入窓層57を
順次結晶成長させる(図8(a))。次いで、電流注入
窓層57上に写真製版によりエッチングマスク63を形
成し(図8(b))、電流注入窓層57をエッチングし
てGRIN層56を露出させる(図8(c))。次い
で、残った電流注入窓層57の両側にSiO2等の絶縁
膜を堆積させて電流ブロック層が形成され(図8
(d))、エッチングマスク63が除去される(図8
(e))。そして、電流注入窓層57と電流ブロック層
58の上に、p型光閉じ込め層59、コンタクト層6
0、そしてp側電極61が順次形成され、さらに、n型
基板51の他方の面上にn型電極62が形成される(図
8(f))。
Next, the semiconductor laser 50 is, for example, shown in FIG.
Are manufactured by the steps shown in the schematic cross-sectional view of FIG. First, an n-type buffer layer 5 is formed on one surface of an n-type substrate 51.
2. n-type optical confinement layer 53, GRIN layer 54, active layer 5
5, a GRIN layer 56, and a p-type current injection window layer 57 are grown sequentially (FIG. 8A). Next, an etching mask 63 is formed on the current injection window layer 57 by photolithography (FIG. 8B), and the current injection window layer 57 is etched to expose the GRIN layer 56 (FIG. 8C). Next, an insulating film such as SiO 2 is deposited on both sides of the remaining current injection window layer 57 to form a current blocking layer.
(D)), the etching mask 63 is removed (FIG. 8)
(E)). Then, on the current injection window layer 57 and the current block layer 58, the p-type optical confinement layer 59 and the contact layer 6 are formed.
0 and a p-side electrode 61 are sequentially formed, and an n-type electrode 62 is formed on the other surface of the n-type substrate 51 (FIG. 8F).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、電流狭窄構造を形成するために、絶縁膜の堆
積、写真製版、そしてエッチングなどの工程を必要と
し、作製コストの低減や歩留まりを向上させることが困
難であった。また、電流注入窓層の巾は、写真製版の解
像度により規定されるので、5μm以下の電流注入窓層
を形成するのが困難で、活性層への電流密度を向上させ
るのが困難であるという問題もあった。
However, in the conventional method, in order to form a current confinement structure, steps such as deposition of an insulating film, photolithography, and etching are required, thereby reducing the manufacturing cost and improving the yield. It was difficult to make it. Further, since the width of the current injection window layer is determined by the resolution of photolithography, it is difficult to form a current injection window layer of 5 μm or less, and it is difficult to improve the current density to the active layer. There were also problems.

【0006】そこで、本発明は上記の課題を解決し、作
製コストの低減や歩留まりを向上させることの可能な半
導体光素子及びその製造方法を提供することを目的とし
た。
Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a semiconductor optical device capable of reducing the manufacturing cost and improving the yield, and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の半導体光素子は、第1導電型の基板上に、
活性層と、第2導電型の光閉じ込め層と、電極とがこの
順で形成された半導体光素子において、前記光閉じ込め
層が、ストライプ状の電流注入窓層と、該電流注入窓層
の両側に形成され電流注入窓層より電気抵抗の高い電流
ブロック層と、から成り、前記電極からの電流が、電流
ブロック層により狭窄されて電流注入窓層より前記活性
層に注入されることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor optical device according to the present invention is provided on a first conductivity type substrate.
In a semiconductor optical device in which an active layer, a second conductivity type light confinement layer, and an electrode are formed in this order, the light confinement layer is a stripe-shaped current injection window layer, and both sides of the current injection window layer. And a current blocking layer having a higher electric resistance than the current injection window layer, wherein the current from the electrode is confined by the current blocking layer and injected into the active layer from the current injection window layer. I do.

【0008】本発明の半導体光素子は、光閉じ込め層が
電流注入窓層と電流ブロック層とを有しているので、電
極からの電流を光閉じ込め層により狭窄することが可能
である。したがって、従来のように、電流ブロック層と
して絶縁膜を新たに形成する必要がないので作製プロセ
スをより簡便にすることが可能となる。
In the semiconductor optical device of the present invention, since the light confinement layer has the current injection window layer and the current blocking layer, it is possible to confine the current from the electrode by the light confinement layer. Therefore, unlike the related art, it is not necessary to newly form an insulating film as a current blocking layer, so that the manufacturing process can be further simplified.

【0009】また、本発明の半導体光素子は、光閉じ込
め層と電極との間に介在する第2導電型のクラッド層か
ら成るリッジ部を有し、光閉じ込め層が、リッジ部の直
下の電流注入窓層と、リッジ部の両側に形成され電流注
入窓層より高抵抗の電流ブロック層と、から成るものを
用いることができる。
Further, the semiconductor optical device of the present invention has a ridge portion composed of a second conductivity type cladding layer interposed between the light confinement layer and the electrode, and the light confinement layer has a current just below the ridge portion. A layer composed of an injection window layer and a current blocking layer formed on both sides of the ridge portion and having a higher resistance than the current injection window layer can be used.

【0010】また、本発明の半導体光素子は、光閉じ込
め層が、少なくともAlを含む周期律表のIII〜V族
化合物半導体から成る二元あるいは三元化合物を用いる
ことが好ましい。例えば、AlAs、AlGaAs、A
lGaN、AlInAs等が挙げられるが、AlInA
sが好ましい。
Further, in the semiconductor optical device of the present invention, it is preferable that the light confinement layer uses a binary or ternary compound made of a group III-V compound semiconductor of the periodic table containing at least Al. For example, AlAs, AlGaAs, A
lGaN, AlInAs and the like.
s is preferred.

【0011】また、本発明の半導体光素子は、電流ブロ
ック層中の酸素原子濃度が、電流注入窓層中の酸素原子
濃度より高いことが好ましい。光閉じ込め層中の酸素原
子は深い準位を形成し、正孔準位を補償するので、キャ
リア濃度を低下させて光閉じ込め層の電気抵抗を高める
効果を有し、電流ブロック層と電流注入窓層との電気抵
抗の制御が容易となる。
In the semiconductor optical device of the present invention, it is preferable that the oxygen atom concentration in the current blocking layer is higher than the oxygen atom concentration in the current injection window layer. Oxygen atoms in the optical confinement layer form a deep level and compensate for the hole level, which has the effect of lowering the carrier concentration and increasing the electrical resistance of the optical confinement layer. Control of electric resistance with the layer becomes easy.

【0012】また、本発明の別の半導体光素子は、第1
導電型の基板上に、活性層と、第2導電型の光閉じ込め
層と、電極とがこの順で形成された半導体光素子におい
て、前記光閉じ込め層が、ストライプ状の高屈折率層
と、該高屈折率層の両側に形成され高屈折率層より屈折
率の低い低屈折率層と、から成り、前記電極からの電流
が、低屈折率層により狭窄されて高屈折率層より前記活
性層に注入されることを特徴とする。光閉じ込め層が、
ストライプ状の高屈折率層と低屈折率層とを有すること
により、屈折率の水平分布を有するので、屈折率ガイド
型の半導体光素子の作製が可能となる。
Further, another semiconductor optical device according to the present invention has a first
In a semiconductor optical device in which an active layer, a second conductivity type light confinement layer, and an electrode are formed in this order on a conductivity type substrate, the light confinement layer has a stripe-shaped high refractive index layer, A low-refractive-index layer formed on both sides of the high-refractive-index layer and having a lower refractive index than the high-refractive-index layer. Characterized by being injected into the layer. The light confinement layer
By having the stripe-shaped high refractive index layer and the low refractive index layer, the semiconductor optical element has a horizontal refractive index distribution, so that a semiconductor optical device of a refractive index guide type can be manufactured.

【0013】また、本発明の別の半導体光素子において
は、光閉じ込め層が、少なくともAlを含む周期律表の
III〜V族化合物半導体から成ることが好ましい。
In another semiconductor optical device of the present invention, it is preferable that the light confinement layer is made of a group III-V compound semiconductor of the periodic table containing at least Al.

【0014】また、本発明の別の半導体光素子において
は、屈折率層中の酸素原子濃度が、高屈折率層中の酸素
原子濃度より高いことが好ましい。
Further, in another semiconductor optical device of the present invention, it is preferable that the oxygen atom concentration in the refractive index layer is higher than the oxygen atom concentration in the high refractive index layer.

【0015】本発明の半導体光素子の製造方法は、第1
導電型の基板上に、活性層と、第2導電型の光閉じ込め
層と、電極とがこの順で形成された半導体光素子の製造
方法において、前記基板上に活性層を形成し、そして該
活性層上に光閉じ込め層を形成し、次いで、該光閉じ込
め層上に、ストライプ状のマスクを介してイオン注入し
てマスクで遮蔽した領域には電流注入窓層、かつ該電流
注入窓層の両側には電流注入窓層より電気抵抗の高い電
流ブロック層とを形成し、さらに、少なくとも電流注入
窓層の上に前記電極を形成することを特徴とする。
The method for manufacturing a semiconductor optical device according to the present invention comprises:
In a method for manufacturing a semiconductor optical device in which an active layer, a second confinement type light confinement layer, and an electrode are formed in this order on a conductive type substrate, an active layer is formed on the substrate, and A light confinement layer is formed on the active layer, and a current injection window layer is formed on the light confinement layer in a region shielded by ion implantation through a stripe-shaped mask. A current blocking layer having a higher electric resistance than the current injection window layer is formed on both sides, and the electrodes are formed at least on the current injection window layer.

【0016】上記方法によれば、光閉じ込め層のイオン
注入された領域は、イオン注入されていない領域に比
べ、高い電気抵抗を有しているので、光閉じ込め層の中
でイオン注入された領域は電流ブロック層となる。一
方、光閉じ込め層の中でイオン注入されていない領域は
低抵抗の電流注入窓層となる。したがって、電流ブロッ
ク層により狭窄された電極からの電流は電流注入窓層を
流れて活性層に注入される。さらに、イオン注入法を用
いることにより、従来の写真製版では困難であった5μ
m巾以下の微細な電流ブロック層と電流注入窓層が形成
できる。
According to the above method, the ion-implanted region of the optical confinement layer has a higher electrical resistance than the non-ion-implanted region. Becomes a current blocking layer. On the other hand, a region in the optical confinement layer where ions are not implanted becomes a low-resistance current injection window layer. Therefore, the current from the electrode confined by the current blocking layer flows through the current injection window layer and is injected into the active layer. Furthermore, by using the ion implantation method, 5 μm, which was difficult in the conventional photoengraving, was used.
A fine current block layer and a current injection window layer having a width of not more than m can be formed.

【0017】また、本発明の製造方法においては、光閉
じ込め層と電極との間に第2導電型のクラッド層から成
るリッジ部を形成し、次いで、リッジ部をマスクとして
光閉じ込め層にイオン注入して、リッジ部で遮蔽された
領域には電流注入窓層、かつ該電流注入窓層の両側には
電流注入窓層より高抵抗の電流ブロック層とを形成する
ことができる。
Further, in the manufacturing method of the present invention, a ridge portion composed of a cladding layer of the second conductivity type is formed between the light confinement layer and the electrode, and then ion implantation is performed on the light confinement layer using the ridge portion as a mask. Thus, a current injection window layer can be formed in a region shielded by the ridge portion, and a current blocking layer having higher resistance than the current injection window layer can be formed on both sides of the current injection window layer.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、光閉じ込め層にAlInAsを用いた半導体レーザ
を例にとり詳細に説明する。 実施の形態1.本実施の形態は、本発明をストライプ型
半導体レーザダイオードに適用した例である。図1,2
は、ストライプ型半導体レーザダイオードAの構造を示
す模式斜視図であり、図1は部分構造を示し、図2は全
体構造を示す。ストライプ型半導体レーザダイオードA
は、図2に示すように、n型InP単結晶半導体基板1
の一方の面上に、順次形成された、n型InPバッファ
層2、n型AlGaInAs BDR層3、n型AlI
nAs光閉込め層4、n型AlGaInAs GRIN
層5、AlGaInAsのMQW構造からなる活性層
6、真性AlGaInAs GRIN層7、電流ブロッ
ク層8a、電流注入窓層8b、p型InPクラッド層
9、p型InGaAsコンタクト層10、p側電極11
と、n型InP単結晶半導体基板1の他方の面上に形成
されたn側電極12とから構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to a semiconductor laser using AlInAs for an optical confinement layer as an example. Embodiment 1 FIG. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a stripe type semiconductor laser diode. Figures 1 and 2
1 is a schematic perspective view showing a structure of a stripe type semiconductor laser diode A, FIG. 1 shows a partial structure, and FIG. 2 shows an entire structure. Stripe type semiconductor laser diode A
Is an n-type InP single crystal semiconductor substrate 1 as shown in FIG.
N-type InP buffer layer 2, n-type AlGaInAs BDR layer 3, n-type AlI
nAs light confinement layer 4, n-type AlGaInAs GRIN
Layer 5, active layer 6 of MQW structure of AlGaInAs, intrinsic AlGaInAs GRIN layer 7, current blocking layer 8a, current injection window layer 8b, p-type InP cladding layer 9, p-type InGaAs contact layer 10, p-side electrode 11
And an n-side electrode 12 formed on the other surface of the n-type InP single-crystal semiconductor substrate 1.

【0019】ここで、電流ブロック層8aと電流注入窓
層8bとは、いずれもp型AlInAsからなり光閉じ
込め層を兼ねる点で共通するが、電流ブロック層8aが
電流注入窓層8bに比べ高い酸素原子濃度を有する点が
相違する。また、図1に示すように、電流ブロック層8
aはレーザの共振方向にストライプ状に延びる電流注入
窓層8bの両側に形成されている。
Here, the current blocking layer 8a and the current injection window layer 8b are common in that they are both made of p-type AlInAs and also serve as an optical confinement layer, but the current block layer 8a is higher than the current injection window layer 8b. The difference is that it has an oxygen atom concentration. In addition, as shown in FIG.
a is formed on both sides of the current injection window layer 8b extending in a stripe shape in the laser resonance direction.

【0020】次に、ストライプ型半導体レーザダイオー
ドAの作製方法を図3を用いて説明する。有機金属気相
成長法により、n型InP単結晶半導体基板1上に、n
型InPバッファ層2(0.3〜l.0μm)、n型A
lGaInAs BDR層3(0.05〜0.1μ
m)、さらにn型AlInAs光閉込め層4(0.05
〜0.1μm)、n型AlGaInAs GRIN層5
(0.05〜0.10μm)、AlGaInAsのMQ
W構造からなる活性層6、真性AlGaInAsGRI
N層7(0.05〜0.10μm)、そしてp型AlI
nAs光閉じ込め層8(0.05〜0.07μm)をエ
ピタキシャル成長させる(図3(a))。なお、n型A
lGaInAs BDR層3は、n型InPバッファ層
2とn型AlInAs光閉込め層4との間のバンドの不
連続を緩和させる役割を有している。
Next, a method of manufacturing the stripe type semiconductor laser diode A will be described with reference to FIG. On the n-type InP single crystal semiconductor substrate 1, n
Type InP buffer layer 2 (0.3 to 1.0 μm), n-type A
lGaInAs BDR layer 3 (0.05 to 0.1 μm)
m) and n-type AlInAs optical confinement layer 4 (0.05
0.1 μm), n-type AlGaInAs GRIN layer 5
(0.05-0.10 μm), MQ of AlGaInAs
Active layer 6 of W structure, intrinsic AlGaInAsGRI
N layer 7 (0.05-0.10 μm) and p-type AlI
The nAs light confinement layer 8 (0.05 to 0.07 μm) is epitaxially grown (FIG. 3A). Note that n-type A
The lGaInAs BDR layer 3 has a role of alleviating band discontinuity between the n-type InP buffer layer 2 and the n-type AlInAs light confinement layer 4.

【0021】次に、電流注入窓層を形成する領域を遮蔽
するようにストライプ状のメタルマスクを介して、イオ
ン注入装置を用いてp型AlInAs光閉じ込め層8に
酸素原子をイオン注入する(図3(b))。これによ
り、p型AlInAs光閉じ込め層8の中で、酸素原子
が注入された領域は電流ブロック層8aとなり、酸素原
子が注入されていない領域は電流注入窓層8bとなる。
Next, oxygen atoms are ion-implanted into the p-type AlInAs optical confinement layer 8 by using an ion implantation apparatus through a striped metal mask so as to shield the region where the current injection window layer is to be formed (FIG. 3 (b)). As a result, in the p-type AlInAs optical confinement layer 8, the region into which oxygen atoms have been implanted becomes the current blocking layer 8a, and the region into which oxygen atoms have not been implanted becomes the current injection window layer 8b.

【0022】続いて、p型AlInAs光閉じ込め層8
の上に、さらにp型InP光閉込め層9(1.0〜1.
6μm)、p型InGaAsコンタクト層10(0.2
〜0.4μm)をエピタキシヤル成長させた後、p型I
nGaAsコンタクト層10の上にAuとZnを0.3
〜0.5μm堆積させてp側電極とし、n型InP単結
晶半導体基板1の裏面にAu、Ge、Niを0.3〜
0.5μm堆積させてn側電極とする(図3(c))。
そして、劈開、ダイボンド、ボンディングなどは、従来
公知の方法を用いてストライプ型半導体レーザダイオー
ドAを作製する。
Subsequently, the p-type AlInAs light confinement layer 8
And a p-type InP light confinement layer 9 (1.0-1.
6 μm), p-type InGaAs contact layer 10 (0.2
.About.0.4 .mu.m) after epitaxial growth.
Au and Zn are added on the nGaAs contact layer 10 by 0.3.
0.5 μm is deposited to form a p-side electrode, and Au, Ge, and Ni are deposited on the back surface of the n-type InP single crystal semiconductor substrate
0.5 μm is deposited to form an n-side electrode (FIG. 3C).
Then, for the cleavage, die bonding, bonding, and the like, a stripe-type semiconductor laser diode A is manufactured using a conventionally known method.

【0023】レーザダイオードAにおいては、p側電極
11から注入された正孔が電流ブロック層8aにより狭
窄され、n側電極12から注入された電子と活性層6で
発光再結合し、ある電流値(発振閾値)を越えるとレー
ザ発振に至る。
In the laser diode A, the holes injected from the p-side electrode 11 are narrowed by the current blocking layer 8a, and the electrons injected from the n-side electrode 12 recombine with the light emitted by the active layer 6 to have a certain current value. Exceeding the (oscillation threshold) leads to laser oscillation.

【0024】イオン注入させる原子には、ヘリウム、ア
ルゴン、酸素等を用いることができるが、酸素を用いる
ことが好ましい。少量の注入により注入した領域の電気
抵抗を高めることができる。
Helium, argon, oxygen and the like can be used as the atoms to be ion-implanted, but it is preferable to use oxygen. With a small amount of implantation, the electrical resistance of the implanted region can be increased.

【0025】また、イオン注入法を用いることにより、
5μm巾以下の領域にイオンを注入してその領域の電気
抵抗を高めることが可能である。したがって、5μm以
下の巾の微細な電流ブロック層や電流注入窓層の形成が
可能となるので、活性層への電流注入密度をより増大さ
せることができ、閾値電流の低減化が可能となる。
Further, by using the ion implantation method,
It is possible to increase the electric resistance of the region by implanting ions into a region having a width of 5 μm or less. Therefore, a fine current block layer and a current injection window layer having a width of 5 μm or less can be formed, so that the density of current injection into the active layer can be further increased and the threshold current can be reduced.

【0026】ここで、p型AlInAs光閉じ込め層に
イオン注入する酸素原子濃度は、p型AlInAs層に
ついて、ドーパントであるZn濃度と、酸素濃度とを変
化させ、p型AlInAs層中のキャリア濃度の変化を
調べることにより検討した。ここで、Zn濃度と酸素濃
度とは二次イオン質量分析法(SIMS)により測定し
た。
Here, the concentration of oxygen atoms to be ion-implanted into the p-type AlInAs optical confinement layer changes the concentration of Zn as a dopant and the concentration of oxygen in the p-type AlInAs layer, and changes the concentration of carriers in the p-type AlInAs layer. The change was examined by examining it. Here, the Zn concentration and the oxygen concentration were measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS).

【0027】その結果、アンドープのAlInAs光閉
じ込め層中には、結晶成長時に混入した酸素原子が5×
1018cm-3程度存在し、さらに混入した酸素原子によ
り生成した深い準位は混入した酸素原子濃度の30%程
度であることがわかった。酸素原子による深い準位はZ
nドープにより生成する正孔準位を補償すること、そし
て、AlInAsにドープされるZn濃度CZnが通常、
1×1017cm-3〜1×1018cm-3であることから、
アンドープAlInAs光閉じ込め層中のイオン注入さ
れた領域の酸素原子濃度Coが、Zn濃度の10倍以上
であれば、イオン注入されない領域に比べ高い電気抵抗
が得られることがわかった。AlInAs光閉じ込め層
の電気抵抗が高くなるのは、酸素原子の注入により一部
のAlが酸素と化学的に結合して酸化物となるためのと
考えられる。
As a result, in the undoped AlInAs optical confinement layer, oxygen atoms mixed during crystal growth were 5 ×.
It was found that there was about 10 18 cm -3, and the deep level generated by the mixed oxygen atoms was about 30% of the mixed oxygen atom concentration. The deep level due to the oxygen atom is Z
Compensating the hole level generated by n doping, and the Zn concentration C Zn doped in AlInAs is usually
Since it is 1 × 10 17 cm −3 to 1 × 10 18 cm −3 ,
It has been found that when the oxygen atom concentration Co in the ion-implanted region in the undoped AlInAs optical confinement layer is 10 times or more the Zn concentration, a higher electric resistance can be obtained than in the region not ion-implanted. It is considered that the electric resistance of the AlInAs optical confinement layer is increased because part of Al is chemically bonded to oxygen to form an oxide by the injection of oxygen atoms.

【0028】酸素原子をイオン注入された電流ブロック
層の酸素原子濃度Coが、イオン注入されていない電流
注入窓層の酸素原子濃度の2倍〜10倍、より好ましく
は5倍〜10倍、あるいは5×1018cm-3≦Co≦5
×1019cm-3の範囲であることが好ましい。酸素原子
濃度が5×1018cm-3以下の場合、結晶成長時に混入
する酸素濃度と同程度であるので、電流注入窓層より高
抵抗が得られない。また、酸素濃度が5×1019cm-3
以上となるようにイオン注入すると、生成する格子欠陥
や非晶質等の結晶のダメージを低減させるためアニール
処理が必要となり工程が増加するので好ましくない。
The oxygen atom concentration Co of the current block layer into which oxygen atoms have been ion-implanted is 2 to 10 times, more preferably 5 to 10 times, the oxygen atom concentration of the current injection window layer not implanted with ions. 5 × 10 18 cm −3 ≦ Co ≦ 5
It is preferably in the range of × 10 19 cm -3 . When the concentration of oxygen atoms is 5 × 10 18 cm −3 or less, the resistance is not higher than that of the current injection window layer because the concentration of oxygen is almost the same as the concentration of oxygen mixed during crystal growth. Further, the oxygen concentration is 5 × 10 19 cm −3.
If ion implantation is performed as described above, annealing treatment is required to reduce damage to generated lattice defects and crystals such as amorphous, and the number of steps increases, which is not preferable.

【0029】また、電流ブロック層8aに酸素原子をイ
オン注入すると、電流注入窓層8bに比べ10〜30%
屈折率が低下した。これより、光閉じ込め層8は、水平
方向において電流注入窓層8bの領域で屈折率が大きく
なる屈折率分布を有することになり、屈折率ガイド型の
レーザダイオードを提供できる可能性がある。この場
合、電流ブロック層の酸素原子濃度は、前記同様、電流
注入窓層の酸素原子濃度の2倍〜10倍、より好ましく
は5倍〜10倍、あるいは5×1018cm-3≦Co≦5
×1019cm-3の範囲であることが好ましい。酸素原子
濃度が5×1018cm-3より小さいと屈折率低下が小さ
く、また、5×1019cm-3より大きいとアニール処理
が必要となり工程の増加を招くからである。
When oxygen atoms are ion-implanted into the current blocking layer 8a, the oxygen concentration is 10 to 30% higher than that of the current injection window layer 8b.
The refractive index decreased. As a result, the light confinement layer 8 has a refractive index distribution in which the refractive index increases in the region of the current injection window layer 8b in the horizontal direction, and it is possible to provide a refractive index guide type laser diode. In this case, the oxygen atom concentration of the current blocking layer is 2 to 10 times, more preferably 5 to 10 times, or 5 × 10 18 cm −3 ≦ Co ≦ 5
It is preferably in the range of × 10 19 cm -3 . If the oxygen atom concentration is smaller than 5 × 10 18 cm −3, the decrease in the refractive index is small, and if the oxygen atom concentration is larger than 5 × 10 19 cm −3 , an annealing process is required and the number of steps is increased.

【0030】実施の形態2.本実施の形態は、本発明を
リッジ型半導体レーザに適用した例である。図4を用い
てリッジ型半導体レーザBの作製方法について説明す
る。n型InP単結晶半導体基板上21上に、有機金属
気相成長法を用いて実施例1と同様にして、n型InP
バッファ層22(0.3〜l.0μm)、n型AlGa
InAs BDR層23(0.05〜0.1μm)、n
型AlInAs光閉込め層24(0.05〜0.1μ
m)、n型AlGaInAs GRIN層25(0.0
5〜0.20μm)、AlGaInAsのMQW構造か
らなる活性層26、真性AlGaInAs GRIN層
27(0.05〜0.20μm)、p型AlInAs光
閉じ込め層28(0.05〜0.1μm)、さらにp型
InPクラッド層29(1.0〜l.60μm)、p型
InGaAsP BDR層30(0.1μm)、p型I
nGaAsコンタクト層31(0.2〜0.4μm)、
p型InPキャップ層35(0.1μm)を順次エピタ
キシャル成長させる(図4(a))。
Embodiment 2 FIG. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a ridge-type semiconductor laser. A method for manufacturing the ridge type semiconductor laser B will be described with reference to FIGS. On the n-type InP single crystal semiconductor substrate 21, an n-type InP was formed in the same manner as in Example 1 by using a metal organic chemical vapor deposition method.
Buffer layer 22 (0.3 to 1.0 μm), n-type AlGa
InAs BDR layer 23 (0.05 to 0.1 μm), n
Type AlInAs light confinement layer 24 (0.05 to 0.1 μm)
m), n-type AlGaInAs GRIN layer 25 (0.0
5 to 0.20 μm), an active layer 26 having an MQW structure of AlGaInAs, an intrinsic AlGaInAs GRIN layer 27 (0.05 to 0.20 μm), a p-type AlInAs optical confinement layer 28 (0.05 to 0.1 μm), and p-type InP cladding layer 29 (1.0 to 1.60 μm), p-type InGaAsP BDR layer 30 (0.1 μm), p-type I
nGaAs contact layer 31 (0.2 to 0.4 μm),
A p-type InP cap layer 35 (0.1 μm) is sequentially epitaxially grown (FIG. 4A).

【0031】次いで、p型InPキャップ層35を除去
しリッジ幅に対応したストライプ幅を有する絶縁膜36
(SiO2やSiN)を堆積させる4(b))。次にp
型InGaAsコンタクト層31とp型InPクラッド
層29の途中までドライエッチングする(図4
(c))。その後、p型InPクラッド層29を塩酸+
リン酸(1:3〜5)でエッチングしてp型AlInA
s光閉じ込め層28を露出させ、p型InPクラッド層
29とp型InGaAsP BDR層30とp型InG
aAsコンタクト層31とからなるリッジ部を形成する
(図5(a))。
Next, the p-type InP cap layer 35 is removed, and an insulating film 36 having a stripe width corresponding to the ridge width is formed.
(SiO 2 or SiN) 4 (b). Then p
Dry etching is performed halfway between the p-type InGaAs contact layer 31 and the p-type InP cladding layer 29 (FIG. 4).
(C)). Thereafter, the p-type InP cladding layer 29 is formed with hydrochloric acid +
Etch with phosphoric acid (1: 3-5) to form p-type AlInA
The p-type InP cladding layer 29, the p-type InGaAsP BDR layer 30, and the p-type InG
A ridge portion composed of the aAs contact layer 31 is formed (FIG. 5A).

【0032】次に、リッジ部をマスクとしてp型AlI
nAs層に酸素原子をイオン注入し、リッジ部により遮
蔽された領域には低抵抗の電流注入窓層28b、かつ表
面に露出した領域には電流注入窓層28bより高い電気
抵抗を有する電流ブロック層28aを形成する(図5
(b))。そして、絶縁膜36をバッファードフッ酸で
除去し、さらに基板全面にSiO2からなる絶縁膜32
を堆積させてリッジ部上に窓開けを行う(図5
(c))。そして、基板の表面及び裏面に電極を蒸着さ
せて、それぞれp側電極33とn電極34を形成する
(図6)。
Next, using the ridge portion as a mask, p-type AlI
Oxygen atoms are ion-implanted into the nAs layer, and a low-resistance current injection window layer 28b is provided in a region shielded by the ridge portion, and a current blocking layer having a higher electrical resistance than the current injection window layer 28b is provided in a region exposed on the surface. 28a (FIG. 5)
(B)). Then, the insulating film 36 is removed with buffered hydrofluoric acid, and the insulating film 32 made of SiO 2 is formed on the entire surface of the substrate.
And open a window on the ridge (Fig. 5
(C)). Then, electrodes are deposited on the front surface and the back surface of the substrate to form a p-side electrode 33 and an n-electrode 34, respectively (FIG. 6).

【0033】p側電極33から注入された正孔は電流ブ
ロック層28aにより狭窄され、n側電極34から注入
された電子と活性層6で発光再結合し、ある電流値(発
振閾値)を越えるとレーザ発振に至る。
The holes injected from the p-side electrode 33 are confined by the current blocking layer 28a, and recombine with the electrons injected from the n-side electrode 34 in the active layer 6 to exceed a certain current value (oscillation threshold). And laser oscillation.

【0034】本実施の形態に係るリッジ型半導体レーザ
Bは、実施の形態1のストライプ型半導体レーザダイオ
ードAの場合と同様に、光閉じ込め層が電流注入窓層と
電流ブロック層とを有しており、電極からの電流を光閉
じ込め層により狭窄することが可能であり、実施の形態
1におけると同様な効果が得られる。さらに、本実施の
形態に係るリッジ型半導体レーザBは、活性層に近い光
閉じ込め層を電流ブロック層としたので、横方向への正
孔の流れを抑制でき活性層への注入正孔密度を大きくす
ることができ、閾値電流を低減することが可能となる。
また、光密度をリッジ部の底部に集中させることができ
るので、アスペクト比制御が容易となる。
The ridge type semiconductor laser B according to the present embodiment has a light confinement layer having a current injection window layer and a current block layer, as in the case of the stripe type semiconductor laser diode A of the first embodiment. Thus, the current from the electrode can be confined by the light confinement layer, and the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in the ridge type semiconductor laser B according to the present embodiment, since the light confinement layer close to the active layer is used as the current blocking layer, the flow of holes in the lateral direction can be suppressed, and the density of injected holes into the active layer can be reduced. The threshold current can be reduced.
In addition, since the light density can be concentrated on the bottom of the ridge, the aspect ratio can be easily controlled.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の半導体光素子は、光閉じ込め層
が、ストライプ状の電流注入窓層と、電流注入窓層の両
側に形成され電流注入窓層より電気抵抗の高い電流ブロ
ック層と、から成るようにしたので、従来のように電流
狭窄構造を形成するために電流ブロック層として絶縁膜
を別に設ける必要がなく、より安価な半導体光素子を提
供できる。
According to the semiconductor optical device of the present invention, the light confinement layer has a stripe-shaped current injection window layer, a current blocking layer formed on both sides of the current injection window layer and having a higher electric resistance than the current injection window layer. Therefore, it is not necessary to separately provide an insulating film as a current blocking layer in order to form a current confinement structure as in the prior art, and a more inexpensive semiconductor optical device can be provided.

【0036】また、本発明の半導体光素子は、光閉じ込
め層と電極との間に介在する第2導電型のクラッド層か
ら成るリッジ部を有し、光閉じ込め層が、リッジ部の直
下の電流注入窓層と、リッジ部の両側に形成され電流注
入窓層より高抵抗の電流ブロック層と、から成るように
したので、横方向への電流の広がりを抑制でき、より閾
電流値の低いリッジ型の半導体光素子を提供できる。
Further, the semiconductor optical device of the present invention has a ridge portion composed of a cladding layer of the second conductivity type interposed between the light confinement layer and the electrode, and the light confinement layer has a current just below the ridge portion. Since it is composed of an injection window layer and a current blocking layer formed on both sides of the ridge portion and having a higher resistance than the current injection window layer, the current spreading in the lateral direction can be suppressed, and the ridge having a lower threshold current value can be suppressed. Semiconductor optical device.

【0037】また、本発明の半導体光素子は、光閉じ込
め層が、少なくともAlを含む周期律表のIII〜V族
化合物半導体から成るようにしたので、光密度の大きい
半導体光素子を提供できる。
Further, in the semiconductor optical device of the present invention, since the light confinement layer is made of a group III-V compound semiconductor of the periodic table containing at least Al, a semiconductor optical device having a high light density can be provided.

【0038】また、本発明の半導体光素子は、電流ブロ
ック層中の酸素原子濃度を、電流注入窓層中の酸素原子
濃度より高くなるようにしたので、電流ブロック層と電
流注入窓層の電気抵抗を正確に制御できる。
In the semiconductor optical device according to the present invention, the concentration of oxygen atoms in the current blocking layer is made higher than the concentration of oxygen atoms in the current injection window layer. Resistance can be controlled accurately.

【0039】また、本発明の別の半導体光素子は、光閉
じ込め層が、ストライプ状の高屈折率層と、高屈折率層
の両側に形成され高屈折率層より屈折率の低い低屈折率
層と、から成り、前記電極からの電流が、低屈折率層に
より狭窄されて高屈折率層より前記活性層に注入される
ようにしたので、安価な屈折率導波型の半導体発光素子
を提供できる。
In another semiconductor optical device according to the present invention, a light confinement layer has a stripe-shaped high refractive index layer and a low refractive index having a lower refractive index than the high refractive index layer formed on both sides of the high refractive index layer. And the current from the electrode is confined by the low-refractive-index layer and injected from the high-refractive-index layer into the active layer. Can be provided.

【0040】また、本発明の別の半導体光素子におい
て、光閉じ込め層が、少なくともAlを含む周期律表の
III〜V族化合物半導体から成るようにしたので、屈
折率の制御の容易な屈折率導波型の半導体発光素子を提
供できる。
In another semiconductor optical device of the present invention, the light confinement layer is made of a group III-V compound semiconductor of the periodic table containing at least Al, so that the refractive index can be easily controlled. A waveguide type semiconductor light emitting device can be provided.

【0041】また、本発明の別の半導体光素子におい
て、低屈折率層中の酸素原子濃度が、高屈折率層中の酸
素原子濃度より高くなるようにしたので、光閉じ込め層
の水平方向の屈折率分布を正確に制御できる。
In another semiconductor optical device according to the present invention, the concentration of oxygen atoms in the low-refractive-index layer is higher than the concentration of oxygen atoms in the high-refractive-index layer. The refractive index distribution can be controlled accurately.

【0042】また、本発明の半導体光素子の製造方法
は、光閉じ込め層上に、ストライプ状のマスクを介して
イオン注入してマスクで遮蔽した領域には電流注入窓層
と、かつ該電流注入窓層の両側には電流注入窓層より電
気抵抗の高い電流ブロック層とを形成するようにしたの
で、従来のように電流ブロック層として絶縁膜を形成す
る必要がなく、さらにイオン注入量が少ないので結晶の
ダメージ低減のためのアニール処理が不要で作製コスト
の低減が可能となる。また、イオン注入により微細で精
度の高い電流注入窓層の作製が可能となるので、単一横
モード発振で、低閾電流値を有する半導体光素子を提供
できる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor optical device of the present invention, a current injection window layer is formed on a region confined by ion implantation on a light confinement layer through a stripe-shaped mask and the current injection window layer is formed. Since a current blocking layer having a higher electric resistance than the current injection window layer is formed on both sides of the window layer, it is not necessary to form an insulating film as a current blocking layer as in the related art, and the ion implantation amount is further reduced. Therefore, an annealing process for reducing crystal damage is not required, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since a current injection window layer that is fine and highly accurate can be manufactured by ion implantation, a semiconductor optical device having a single transverse mode oscillation and a low threshold current value can be provided.

【0043】また、本発明の半導体光素子の製造方法
は、光閉じ込め層と電極との間にリッジ部を形成し、次
いで、リッジ部をマスクとして光閉じ込め層にイオン注
入して、リッジ部で遮蔽された領域には電流注入窓層
と、かつ該電流注入窓層の両側には電流注入窓層より高
抵抗の電流ブロック層とを形成するようにしたので、床
方向の電流の広がりを抑制でき、より低い閾電流値を有
するリッジ型の半導体光素子を提供できる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor optical device of the present invention, a ridge portion is formed between a light confinement layer and an electrode, and then ions are implanted into the light confinement layer using the ridge portion as a mask. A current injection window layer is formed in the shielded region, and a current blocking layer having a higher resistance than the current injection window layer is formed on both sides of the current injection window layer, so that current spreading in the floor direction is suppressed. Thus, a ridge-type semiconductor optical device having a lower threshold current value can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るストライプ型の半導体光素子の
部分構造を示す模式斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a partial structure of a stripe type semiconductor optical device according to the present invention.

【図2】 本発明に係るストライプ型の半導体光素子の
全体構造を示す模式斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the entire structure of a stripe-type semiconductor optical device according to the present invention.

【図3】 本発明に係るストライプ型の半導体光素子の
作製工程を示す模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a step of manufacturing a stripe-type semiconductor optical device according to the present invention.

【図4】 本発明に係るリッジ型の半導体光素子の作製
工程を示す模式断面図(その1)である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view (No. 1) showing a step of manufacturing a ridge-type semiconductor optical device according to the present invention.

【図5】 本発明に係るリッジ型の半導体光素子の作製
工程を示す模式断面図(その2)である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view (2) showing a step of manufacturing a ridge-type semiconductor optical device according to the present invention.

【図6】 本発明に係るリッジ型の半導体光素子の作製
工程を示す模式断面図(その3)である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view (No. 3) showing a step of manufacturing the ridge-type semiconductor optical device according to the present invention.

【図7】 従来のストライプ型の半導体光素子の構造を
示す模式斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing the structure of a conventional stripe-type semiconductor optical device.

【図8】 従来のストライプ型の半導体光素子の作製工
程を示す模式斜視図である。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a manufacturing process of a conventional stripe-type semiconductor optical device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 n型InP単結晶半導体基板、2,22 n型
InPバッファ層、3,23 n型AlGaInAs
BDR層、4,24 n型AlInAs光閉込め層、5,
25 n型AlGaInAs GRIN層、6,26
AlGaInAsのMQW構造からなる活性層、7,2
7 真性AlGaInAs GRIN層、8,28 p
型AlInAs光閉じ込め層、8a,28a 電流ブロ
ック層、8b,28b 電流注入窓層、9,29 p型
InPクラッド層、10,31 p型InGaAsコン
タクト層、11,33 p側電極、12,34 n側電
極、30p型InGaAsP BDR層、32,36
絶縁膜、35 p型InPキャップ層、A ストライプ
型半導体レーザダイオード、B リッジ型半導体レー
ザ。
1,21 n-type InP single crystal semiconductor substrate, 2,22 n-type InP buffer layer, 3,23 n-type AlGaInAs
BDR layer, 4,24 n-type AlInAs optical confinement layer, 5,
25 n-type AlGaInAs GRIN layer, 6, 26
Active layer having MQW structure of AlGaInAs, 7,2
7 Intrinsic AlGaInAs GRIN layer, 8,28 p
-Type AlInAs optical confinement layer, 8a, 28a current blocking layer, 8b, 28b current injection window layer, 9,29 p-type InP cladding layer, 10,31 p-type InGaAs contact layer, 11,33 p-side electrode, 12,34 n Side electrode, 30p type InGaAsP BDR layer, 32, 36
Insulating film, 35p-type InP cap layer, A stripe type semiconductor laser diode, B ridge type semiconductor laser.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀧口 透 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F073 AA07 AA13 AA74 BA01 CA15 CB19 DA14 EA23  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toru Takiguchi 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Mitsubishi Electric Corporation (reference) 5F073 AA07 AA13 AA74 BA01 CA15 CB19 DA14 EA23

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の基板上に、活性層と、第2
導電型の光閉じ込め層と、電極とがこの順で形成された
半導体光素子において、 前記光閉じ込め層が、ストライプ状の電流注入窓層と、
該電流注入窓層の両側に形成され電流注入窓層より電気
抵抗の高い電流ブロック層と、から成り、前記電極から
の電流が、電流ブロック層により狭窄されて電流注入窓
層より前記活性層に注入されることを特徴とする半導体
光素子。
An active layer formed on a substrate of a first conductivity type;
In a semiconductor optical device in which a conductive light confinement layer and an electrode are formed in this order, the light confinement layer has a stripe-shaped current injection window layer,
A current blocking layer formed on both sides of the current injection window layer and having a higher electric resistance than the current injection window layer, and the current from the electrode is constricted by the current blocking layer to the active layer from the current injection window layer. A semiconductor optical device characterized by being injected.
【請求項2】 前記光閉じ込め層と前記電極との間に介
在する第2導電型のクラッド層から成るリッジ部を有
し、前記光閉じ込め層が、リッジ部の直下の電流注入窓
層と、リッジ部の両側に形成され電流注入窓層より高抵
抗の電流ブロック層と、から成ることを特徴とする請求
項1記載の半導体光素子。
2. A ridge portion comprising a second conductivity type cladding layer interposed between the light confinement layer and the electrode, wherein the light confinement layer includes a current injection window layer immediately below the ridge portion, 2. The semiconductor optical device according to claim 1, comprising a current blocking layer formed on both sides of the ridge portion and having a higher resistance than the current injection window layer.
【請求項3】 光閉じ込め層が、少なくともAlを含む
周期律表のIII〜V族化合物半導体から成ることを特
徴とする請求項1又は2に記載の半導体光素子。
3. The semiconductor optical device according to claim 1, wherein the optical confinement layer is made of a group III-V compound semiconductor of the periodic table containing at least Al.
【請求項4】 電流ブロック層中の酸素原子濃度が、電
流注入窓層中の酸素原子濃度より高いことを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載の半導体光素子。
4. The semiconductor optical device according to claim 1, wherein the oxygen atom concentration in the current blocking layer is higher than the oxygen atom concentration in the current injection window layer.
【請求項5】 第1導電型の基板上に、活性層と、第2
導電型の光閉じ込め層と、電極とがこの順で形成された
半導体光素子において、 前記光閉じ込め層が、ストライプ状の高屈折率層と、該
高屈折率層の両側に形成され高屈折率層より屈折率の低
い低屈折率層と、から成り、前記電極からの電流が、低
屈折率層により狭窄されて高屈折率層より前記活性層に
注入されることを特徴とする半導体光素子。
5. An active layer, comprising: a first conductive type substrate;
In a semiconductor optical device in which a conductive type optical confinement layer and an electrode are formed in this order, the optical confinement layer is a stripe-shaped high refractive index layer, and a high refractive index formed on both sides of the high refractive index layer. A low-refractive-index layer having a lower refractive index than the layer, wherein current from the electrode is confined by the low-refractive-index layer and injected into the active layer from the high-refractive-index layer. .
【請求項6】 光閉じ込め層が、少なくともAlを含む
周期律表のIII〜V族化合物半導体から成ることを特
徴とする請求項5記載の半導体光素子。
6. The semiconductor optical device according to claim 5, wherein the optical confinement layer is made of a group III-V compound semiconductor of the periodic table containing at least Al.
【請求項7】 低屈折率層中の酸素原子濃度が、高屈折
率層中の酸素原子濃度より高いことを特徴とする請求項
5又は6に記載の半導体光素子
7. The semiconductor optical device according to claim 5, wherein the oxygen atom concentration in the low refractive index layer is higher than the oxygen atom concentration in the high refractive index layer.
【請求項8】 第1導電型の基板上に、活性層と、第2
導電型の光閉じ込め層と、電極とがこの順で形成された
半導体光素子の製造方法において、 前記基板上に活性層を形成し、そして該活性層上に光閉
じ込め層を形成し、次いで、該光閉じ込め層上に、スト
ライプ状のマスクを介してイオン注入してマスクで遮蔽
した領域には電流注入窓層と、かつ該電流注入窓層の両
側には電流注入窓層より電気抵抗の高い電流ブロック層
とを形成し、さらに、少なくとも電流注入窓層の上に前
記電極を形成することを特徴とする半導体光素子の製造
方法。
8. An active layer, a second conductive type substrate, and a second conductive type substrate.
In a method for manufacturing a semiconductor optical device in which a conductive type optical confinement layer and an electrode are formed in this order, forming an active layer on the substrate, and forming an optical confinement layer on the active layer, On the light confinement layer, a current injection window layer is provided in a region which is ion-implanted through a stripe-shaped mask and shielded by the mask, and both sides of the current injection window layer have higher electric resistance than the current injection window layer. Forming a current blocking layer, and further forming the electrode on at least a current injection window layer.
【請求項9】 光閉じ込め層と電極との間に第2導電型
のクラッド層から成るリッジ部を形成し、次いで、リッ
ジ部をマスクとして光閉じ込め層にイオン注入して、リ
ッジ部で遮蔽された領域には電流注入窓層と、かつ該電
流注入窓層の両側には電流注入窓層より高抵抗の電流ブ
ロック層とを形成することを特徴とする請求項8記載の
製造方法。
9. A ridge portion comprising a second conductivity type cladding layer is formed between the light confinement layer and the electrode, and then ion-implanted into the light confinement layer using the ridge portion as a mask to be shielded by the ridge portion. 9. The method according to claim 8, wherein a current injection window layer is formed in the region, and a current blocking layer having higher resistance than the current injection window layer is formed on both sides of the current injection window layer.
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