JP2002353565A - 半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents

半導体レーザ及びその製造方法

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JP2002353565A
JP2002353565A JP2001155777A JP2001155777A JP2002353565A JP 2002353565 A JP2002353565 A JP 2002353565A JP 2001155777 A JP2001155777 A JP 2001155777A JP 2001155777 A JP2001155777 A JP 2001155777A JP 2002353565 A JP2002353565 A JP 2002353565A
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layer
semiconductor laser
insulating film
forming
semiconductor
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JP2001155777A
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English (en)
Inventor
Hironobu Makita
宏信 牧田
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の半導体レーザは、寄生容量を極力増
大させることなく、特性測定用ニードルの位置調整を容
易にするとともに安定した測定が可能となる半導体レー
ザである。 【解決手段】 本発明の半導体レーザは、n型GaAs
基板102と、この上に積層形成されたリッジ部112
と、リッジ部112の両サイドに溝113,114を隔
てて積層形成された平坦部115,116と、電極コン
タクト孔109を通してp型GaAsコンタクト層10
8aと接続された上面電極117と、n型GaAs基板
102下面に形成された下面電極118とで構成されて
おり、リッジ部112が互いにずれた位置に2つの突出
部119,120を有している半導体レーザ101であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダブルへテロ構造
半導体レーザに関し、特に寄生容量を低減させる溝を有
する半導体レーザに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体レーザの一例について図3
を用いて説明する。図3は半導体レーザの要部斜視図で
ある。この半導体レーザ1は、n型GaAs基板2と、
n型GaAs基板2上に、n型AlGaInPから成る
下側のクラッド層3aと、p型InGaP活性層4a
と、p型AlGaInPから成る上側のクラッド層5a
と、クラッド層5aの一部と共にメサ部を形成するp型
InGaPキャップ層6aと、メサ部の両側のn型Ga
As電流狭窄層7aと、p型GaAsコンタクト層8a
と、電極コンタクト孔9が開口された第1の絶縁膜10
及び第2の絶縁膜11とがこの順に積層されているスト
ライプ状のリッジ部12と、リッジ部12の両サイドに
形成されたn型GaAs基板2に達する2本の平行な溝
13,14で分離され、この順に積層されたn型AlG
aInPから成る下側のクラッド層3bと、p型InG
aP活性層4bと、p型AlGaInPから成る上側の
クラッド層5bと、n型GaAs電流狭窄層7bと、p
型GaAsコンタクト層8bと、第1の絶縁膜10と、
第2の絶縁膜11とで構成される平坦部15,16と、
全上面に形成され、電極コンタクト孔9を通してp型G
aAsコンタクト層8aと接続された上面電極17と、
n型GaAs基板2裏面に形成された下面電極18とで
構成されている。
【0003】次に、従来の半導体レーザ1の製造方法の
一例を断面図として示す図4,5を用いて説明する。先
ず、図4(a)に示すように、n型GaAs基板2の上
に、n型AlGaInPから成る下側のクラッド層3、
p型InGaP活性層4、p型AlGaInPから成る
上側のクラッド層5、およびp型InGaPキャップ層
6をMOCVD法により順次結晶成長させ、その後、p
型InGaPキャップ層6の上面にレーザ光が放射され
る方向に沿ってSiOから成る所定幅の絶縁マスク1
9を形成し、次に、図4(b)に示すように、隣接する
両側をp型InGaP活性層4を露出させない程度にp
型AlGaInPから成る上側のクラッド層5の一部ま
でエッチング処理にて除去しメサ部を形成する。次に、
図4(c)に示すように、メサ部を構成する上側のクラ
ッド層5,キャップ層6a及び両側のエッチングで露出
した上側のクラッド層5の上面に、絶縁マスク19を用
いてMOCVD法によってn型GaAs電流狭窄層7を
成長させてメサ部の埋め込みを行う。そして、絶縁マス
ク19を除去した後、p型InGaPキャップ層6a及
びn型GaAs電流狭窄層7の全上面にp型GaAsコ
ンタクト層8をMOCVD法にて成長させる。その後、
図4(d)に示すように、p型GaAsコンタクト層8
上面にSiOまたはフォトレジストから成る第1の絶
縁膜10を形成し、この第1の絶縁膜10にメサ部の両
側から所定距離離間してメサ部の長手方向に沿う一定の
幅の平行な2つの開口部20,21を形成する。そし
て、これをマスクとして図5(e)に示すようにn型G
aAs基板2に達する深さまでエッチング処理して溝1
3,14を形成する。即ち、開口部20,21の平面形
状が溝13,14の形状となる。この場合、開口部2
0,21が一定の幅で形成されているため、形成された
溝13,14も一定の幅の平行な2本の溝13,14と
なる。また、この溝13,14によって形成されたリッ
ジ部12の面積は小さいほど寄生容量が低減されること
になる。そして、図5(f)に示すように、溝13,1
4を含む全上面を覆うように第2の絶縁膜11を形成
し、その後、リッジ部12中央の第1の絶縁膜10及び
第2の絶縁膜11を開口し電極コンタクト孔9を形成す
る。しかる後、図5(g)に示すように、EB蒸着法に
て、上面に上面電極17を形成し、半導体基板裏面に下
面電極18を形成する。このようにして、寄生容量を低
減する溝13,14を有した半導体レーザ1が完成す
る。
【0004】次に、上記の半導体レーザ1の特性の測定
方法を図6を用いて説明する。先ず、表面を例えばAu
などでメッキした測定ステージ22上に半導体レーザ1
を載置することで下面電極18と測定ステージ22とを
導通状態にし、次に、上面電極17に例えば四端子法を
用いて電流と電圧を別々に測定するための2本のニード
ル23a,23bを当てて、測定ステージ22及びニー
ドル23a,23bが接続されている電気特性測定器
(図示せず)により電気特性を測定する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の半導体レーザでは、特性測定時にストライプ状のリッ
ジ部に測定用のニードルを当てるが、リッジ部の幅(例
えば70μm)がニードルの先端寸法(例えば50μ
m)に対して余裕がなく、リッジ部の幅方向に対するニ
ードルの位置調整に習熟と時間が必要であった。また、
当然、この位置調整が不充分であるとニードルが溝部に
はみだし上面電極との接触が不安定となり精度のよい測
定ができない虞があった。
【0006】本発明の目的は、寄生容量を極力低減しつ
つ、特性測定時のニードルの位置調整を容易にするとと
もにニードルと上面電極との安定した接触が可能となる
半導体レーザ及びその製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、半導体基板と、半導体基板上に形成され少なくとも
下側のクラッド層と活性層と上側のクラッド層とコンタ
クト層とをこの順に積層して成るダブルへテロ層が半導
体基板に達する2本の溝によって分離されて成る中央の
リッジ部及びリッジ部の両サイドの平坦部と、少なくと
もリッジ部上面を覆うように形成された上面電極と、半
導体基板の裏面に形成された下面電極とで構成された半
導体レーザにおいて、2本の溝のうち、少なくとも一方
の溝の平面形状をリッジ部の面積を増加させる側に凸状
にして、リッジ部に突出部を設けたことを特徴とする半
導体レーザである。
【0008】本発明の半導体レーザの製造方法は、半導
体基板上に、下側のクラッド層,活性層,上側のクラッ
ド層およびキャップ層をこの順に成長させる工程と、キ
ャップ層上に平面形状がストライプ状のマスクパターン
を形成し、上側のクラッド層の一部までをエッチングに
て除去してメサ部を形成する工程と、このマスクを用い
てメサ部の両側に電流狭窄層を成長させてメサ部の埋め
込みを行う工程と、マスクを除去した後、キャップ層及
び電流狭窄層の全上面にコンタクト層を成長させる工程
と、コンタクト層上面に第1の絶縁膜を形成し、この第
1の絶縁膜にメサ部の両側から所定距離離間してメサ部
の長手方向に沿う所定幅の開口部を形成する工程と、第
1の絶縁膜をマスクとして半導体基板に達する深さまで
エッチング処理して2本の溝を形成する工程と、溝を含
む全上面を覆うように第2の絶縁膜を形成した後、第1
の絶縁膜及び第2の絶縁膜に電極コンタクト孔を開口す
る工程と、上面に上面電極を形成する工程と、半導体裏
面に下面電極を形成する工程とを含む製造方法におい
て、第1の絶縁膜の両側の開口部のうち、少なくとも一
方の開口部の平面形状を両側の開口部に挟まれる面積を
増加させる側に凸状に形成することを特徴とした半導体
レーザの製造方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の半導体レーザの一例につ
いて図1を用いて説明する。図1は半導体レーザの要部
斜視図である。この半導体レーザ101は、n型GaA
s基板102と、n型GaAs基板102上に、この順
に積層されたn型AlGaInPから成る下側のクラッ
ド層103aと、p型InGaP活性層104aと、p
型AlGaInPから成る上側のクラッド層105a
と、クラッド層105aの一部と共にメサ部を形成する
p型InGaPキャップ層106aと、メサ部の両側に
配置されたn型GaAs電流狭窄層107aと、p型G
aAsコンタクト層108aと、電極コンタクト孔10
9が開口された第1の絶縁膜110及び第2の絶縁膜1
11とで構成されるリッジ部112と、リッジ部112
の両サイドに形成されたn型GaAs基板2に達する2
本の溝113,114で分離され、この順に積層された
n型AlGaInPから成る下側のクラッド層103b
と、p型InGaP活性層104bと、p型AlGaI
nPから成る上側のクラッド層105bと、n型GaA
s電流狭窄層107bと、p型GaAsコンタクト層1
08bと、第1の絶縁膜110と、第2の絶縁膜111
とで構成される平坦部115,116と、全上面に形成
され、電極コンタクト孔109を通してp型GaAsコ
ンタクト層108aと接続された上面電極117と、n
型GaAs基板102裏面に形成された下面電極118
とで構成されている。リッジ部112はリッジ部112
の両側に各々1箇所ずつの突出部119,120を有し
ており、この2箇所の突出部119,120はミラー配
置せずにずらして配置され、各々の突出部119,12
0にニードルが2本同時に接触してもニードル同志が極
力接近しないようにしている。尚、突出部119,12
0の平面形状や配置は特に限定するものではないが、突
出部119,120の大きさは大きいほどニードルの位
置調整が容易になるが、その分、寄生容量の増大に繋が
るため両者を考慮した大きさに決定する必要がある。ま
た、測定時に2本のニードルを同時に当てる場合には、
2箇所の突出部119,120を要するが、ニードルを
1本しか当てない場合には、図1(b)に示すように突
出部119は1箇所でよい。
【0010】次に、本発明の半導体レーザ101の製造
方法の一例を説明する。図4,5を用いて説明した従来
の半導体レーザ1の製造方法と異なるところは、図4
(d)に示した第1の絶縁膜10に開口した開口部2
0,21の平面形状が異なることだけである。即ち、従
来の半導体レーザ1では、2つの開口部20,21の平
面形状を平行な一定幅の開口形状としたが、本発明の半
導体レーザ101では、開口部(図示せず)の平面形状
を両側の開口部20,21に挟まれる面積を増加させる
側に凸状にした開口形状とする。実施例の場合、この凸
状は各開口部20,21に1箇所ずつ設けられかつ、2
箇所の凸状はミラー配置せず互いにずれた位置に配置さ
れている。これにより2本の溝113,114で分離形
成されたリッジ部112は2箇所の突出部119,12
0を有することになる。このように第1の絶縁膜10の
開口部の平面形状を変えるだけという比較的簡単な方法
で所望のリッジ形状が得られる。
【0011】次に、半導体レーザ101の特性の測定方
法を図2を用いて説明する。先ず、表面を例えばAuな
どでメッキした測定ステージ22に半導体レーザ101
を載置することで下面電極118と測定ステージ22と
を導通状態にし、次に、上面電極117に電圧測定用お
よび電流測定用のニードル23a,23bをそれぞれリ
ッジ部112が有する突出部119,120付近に当て
て、測定ステージ22及びニードル23a,23bが接
続されている電気特性測定器(図示せず)により電気特
性を測定する。突出部119,120が設けられたこと
により、ニードル23a,23b先端寸法に対する余裕
が増大しニードル23a,23bが溝113,114部
にはみ出すことがなく好適に測定ができる。
【0012】
【発明の効果】本発明の半導体レーザによると、両側を
溝に挟まれたリッジ部の特性測定用のニードルが当る部
分に局部的な突出部を設けているため寄生容量の増大を
最小限に止めつつ、ニードルの位置調整を容易にすると
共に安定した測定を可能にすることができる。また、ニ
ードルを2本同時に当てる場合には、2つの突出部をそ
れぞれが互いにずれた位置に設けることで2本のニード
ルの接近を防止しつつ位置調整を容易にすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体レーザの要部斜視図
【図2】 本発明の半導体レーザの特性測定方法説明図
【図3】 従来の半導体レーザの要部斜視図
【図4】 従来の半導体レーザの製造工程の説明図
【図5】 従来の半導体レーザの製造工程の説明図
【図6】 従来の半導体レーザの特性測定方法説明図
【符号の説明】
101 半導体レーザ 102 n型GaAs基板 103a,103b 下側のクラッド層 104a,104b p型InGaP活性層 105a,105b 上側のクラッド層 106a p型InGaPキャップ層 107a,107b n型GaAs電流狭窄層 108a,108b p型GaAsコンタクト層 109 電極コンタクト孔 110 第1の絶縁膜 111 第2の絶縁膜 112 リッジ部 113,114 溝 115,116 平坦部 117 上面電極 118 下面電極 119,120 突出部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板と、半導体基板上に形成され少
    なくとも下側のクラッド層と活性層と上側のクラッド層
    とコンタクト層とをこの順に積層して成るダブルへテロ
    層が半導体基板に達する2本の溝によって分離されて成
    る中央のリッジ部及びリッジ部の両サイドの平坦部と、
    少なくともリッジ部上面を覆うように形成された上面電
    極と、半導体基板の裏面に形成された下面電極とで構成
    された半導体レーザにおいて、前記2本の溝のうち、少
    なくとも一方の溝の平面形状をリッジ部の面積を増加さ
    せる側に凸状にして、リッジ部に突出部を設けたことを
    特徴とする半導体レーザ。
  2. 【請求項2】前記突出部は2箇所に設けられ、2箇所と
    もが前記一方の溝側、あるいは1箇所ずつがそれぞれの
    溝側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載
    の半導体レーザ。
  3. 【請求項3】前記2箇所の突出部がそれぞれの溝側に1
    箇所ずつ設けられる場合、ミラー配置されずにずれて配
    置されることを特徴とする請求項2に記載の半導体レー
    ザ。
  4. 【請求項4】半導体基板上に、下側のクラッド層,活性
    層,上側のクラッド層およびキャップ層をこの順に成長
    させる工程と、前記キャップ層上に平面形状がストライ
    プ状のマスクパターンを形成し、前記上側のクラッド層
    の一部までをエッチングにて除去してメサ部を形成する
    工程と、前記マスクを用いてメサ部の両側に電流狭窄層
    を成長させてメサ部の埋め込みを行う工程と、前記マス
    クを除去した後、キャップ層及び電流狭窄層の全上面に
    コンタクト層を成長させる工程と、前記コンタクト層上
    面に第1の絶縁膜を形成し、この第1の絶縁膜にメサ部
    の両側から所定距離離間してメサ部の長手方向に沿う所
    定幅の開口部を形成する工程と、前記第1の絶縁膜をマ
    スクとして半導体基板に達する深さまでエッチング処理
    して2本の溝を形成する工程と、前記溝を含む全上面を
    覆うように第2の絶縁膜を形成した後、前記第1の絶縁
    膜及び第2の絶縁膜に電極コンタクト孔を開口する工程
    と、上面に上面電極を形成する工程と、半導体裏面に下
    面電極を形成する工程とを含む製造方法において、前記
    第1の絶縁膜の両側の開口部のうち、少なくとも一方の
    開口部の平面形状を両側の開口部に挟まれる面積を増加
    させる側に凸状に形成することを特徴とした半導体レー
    ザの製造方法。
  5. 【請求項5】前記凸状が2箇所に設けられ、2箇所とも
    が前記一方の開口部側、あるいは1箇所ずつがそれぞれ
    の開口部側であることを特徴とする請求項4に記載の半
    導体レーザの製造方法。
  6. 【請求項6】前記2箇所の凸状がそれぞれの開口部に1
    箇所ずつ設けられる場合、ミラー配置されずに、ずれて
    配置されることを特徴とする請求項5に記載の半導体レ
    ーザの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013191701A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Japan Oclaro Inc 半導体光素子、及びそれを備える光モジュール

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