JP2003017809A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力レーザ光の波長特性を改良する。
【解決手段】 第１導電型の半導体基板１２と、半導体
基板の上面における長尺方向に沿って形成され、第１導
電型の第１のクラッド層１７と活性層１８と第２導電型
の第２のクラッド層１９とからなる台形状断面形状を有
するメサストライプ部１３と、メサストライプ部の外側
でかつ半導体基板上に形成された電流ブロック部１６
と、メサストライプ部の上面と電流ブロック部の上面を
共通に覆う第２導電型の第３のクラッド層２４とを備え
た半導体発光素子において、メサストライプ部を半導体
基板における長尺方向の少なくとも一方端との間に窓領
域３２ａを介在させて形成する。さらに、メサストライ
プ部における一方端部領域側の端面１５ａ、１５ｂは、
＜１００＞方向及び＜０１１＞方向に対して傾斜させ
る。
基板の上面における長尺方向に沿って形成され、第１導
電型の第１のクラッド層１７と活性層１８と第２導電型
の第２のクラッド層１９とからなる台形状断面形状を有
するメサストライプ部１３と、メサストライプ部の外側
でかつ半導体基板上に形成された電流ブロック部１６
と、メサストライプ部の上面と電流ブロック部の上面を
共通に覆う第２導電型の第３のクラッド層２４とを備え
た半導体発光素子において、メサストライプ部を半導体
基板における長尺方向の少なくとも一方端との間に窓領
域３２ａを介在させて形成する。さらに、メサストライ
プ部における一方端部領域側の端面１５ａ、１５ｂは、
＜１００＞方向及び＜０１１＞方向に対して傾斜させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子及
び半導体発光素子の製造方法に係わり、特に、広帯域波
長のレーザ光を出力できる半導体発光素子及び半導体発
光素子の製造方法に関する。
び半導体発光素子の製造方法に係わり、特に、広帯域波
長のレーザ光を出力できる半導体発光素子及び半導体発
光素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムの発展に伴い、光通信ケ
ーブルを介しての遠距離通信が実用化されている。この
ような光通信システムに光源として採用される光源装置
においては、高効率でかつ高出力の特性が求められる。
さらに、光通信ケーブルを用いた光通信を効率的に実施
するために、波長が異なる複数の光信号を一つの光信号
に合成して送信する波長多重通信システムが実用化され
ている。
ーブルを介しての遠距離通信が実用化されている。この
ような光通信システムに光源として採用される光源装置
においては、高効率でかつ高出力の特性が求められる。
さらに、光通信ケーブルを用いた光通信を効率的に実施
するために、波長が異なる複数の光信号を一つの光信号
に合成して送信する波長多重通信システムが実用化され
ている。
【０００３】このような波長多重通信システムの検査の
ために採用される波長可変光源装置に組込まれる半導体
発光素子においては、上述した特性の他に、出力される
レーザ光の波長が広帯域に変化でき、かつ各波長におけ
るレベルに大きな変化がないことが要求されている。
ために採用される波長可変光源装置に組込まれる半導体
発光素子においては、上述した特性の他に、出力される
レーザ光の波長が広帯域に変化でき、かつ各波長におけ
るレベルに大きな変化がないことが要求されている。
【０００４】また、同波長多重通信システムに用いられ
る半導体光増幅器には、広い波長域に亘り、利得レベル
変動が少ないことが要求されている。
る半導体光増幅器には、広い波長域に亘り、利得レベル
変動が少ないことが要求されている。
【０００５】波長可変光源装置は、図１０（ａ）に示す
ように、内部にメサストライプ部３が形成された埋込み
型の半導体発光素子１からの光を回折格子などの波長選
択手段を用いて帰還させることで所望の波長のレーザ光
４を得るという構成になっている。半導体発光素子１の
端面２ａ、２ｂのうち少なくとも回折格子側の端面２ａ
は、多重反射を抑えるために無反射膜が施されている。
当然、広い波長範囲に亘って滑らかに変化することが望
ましい。
ように、内部にメサストライプ部３が形成された埋込み
型の半導体発光素子１からの光を回折格子などの波長選
択手段を用いて帰還させることで所望の波長のレーザ光
４を得るという構成になっている。半導体発光素子１の
端面２ａ、２ｂのうち少なくとも回折格子側の端面２ａ
は、多重反射を抑えるために無反射膜が施されている。
当然、広い波長範囲に亘って滑らかに変化することが望
ましい。
【０００６】しかし、実際には、無反射膜でも残留反射
率があるために、波長変化により出力が周期的に変動し
たり波長が飛ぶというような問題が生じる。また、図１
０（ｂ）に示すように、半導体発光素子を半導体光増幅
器として使用する場合も両端面に無反射膜を施す。しか
し、この場合においても、残留反射率により利得の波長
依存性にうねりが生じる。
率があるために、波長変化により出力が周期的に変動し
たり波長が飛ぶというような問題が生じる。また、図１
０（ｂ）に示すように、半導体発光素子を半導体光増幅
器として使用する場合も両端面に無反射膜を施す。しか
し、この場合においても、残留反射率により利得の波長
依存性にうねりが生じる。
【０００７】このような不都合を解消するために、半導
体発光素子の両端面に無反射膜を施す場合、図１１に示
すように、活性層を含むメサストライプ部３の端面７
ａ、７ｂが、半導体発光素子５の端面２ａ、２ｂの内側
に位置するように、メサストライプ部３の端面７ａ、７
ｂと半導体発光素子５の端面２ａ、２ｂとの間に窓領域
３２ａ、３２ｂを設けた上で無反射膜を施す。さらに、
メサストライプ部３の端面７ａ、７ｂを活性層から出力
されるレーザ光４の出力方向に対して傾斜させることも
提唱されている。
体発光素子の両端面に無反射膜を施す場合、図１１に示
すように、活性層を含むメサストライプ部３の端面７
ａ、７ｂが、半導体発光素子５の端面２ａ、２ｂの内側
に位置するように、メサストライプ部３の端面７ａ、７
ｂと半導体発光素子５の端面２ａ、２ｂとの間に窓領域
３２ａ、３２ｂを設けた上で無反射膜を施す。さらに、
メサストライプ部３の端面７ａ、７ｂを活性層から出力
されるレーザ光４の出力方向に対して傾斜させることも
提唱されている。
【０００８】このように、窓構造と無反射膜を併用する
ことで、レーザ光４の反射をある程度抑制することがで
きる。
ことで、レーザ光４の反射をある程度抑制することがで
きる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示した半導体発光素子５においてもまだ、改良すべき
次のような課題があった。
に示した半導体発光素子５においてもまだ、改良すべき
次のような課題があった。
【００１０】すなわち、メサストライプ部の端面７ａ、
７ｂで反射を生じるために、出力されるレーザ光４の光
パワーの波長特性Ｐ（λ）は、図１２に示すように、窓
領域３２ａ、３２ｂの寸法で定まる波長ピッチで変動す
る問題があった。
７ｂで反射を生じるために、出力されるレーザ光４の光
パワーの波長特性Ｐ（λ）は、図１２に示すように、窓
領域３２ａ、３２ｂの寸法で定まる波長ピッチで変動す
る問題があった。
【００１１】さらに、図１１に示すように、メサストラ
イプ部３の端面７ａ、７ｂが半導体発光素子５の端面２
ａ、２ｂの内側に位置するように、メサストライプ部３
の長尺方向の長さを短縮して、メサストライプ部３の端
面７ａ、７ｂと半導体発光素子５の端面２ａ、２ｂとの
間に窓領域３２ａ、３２ｂを有し、さらに無反射膜を半
導体発光素子５の端面２ａ、２ｂに形成させた構造の半
導体発光素子５を製造するには、非常に複雑な工程を数
多く実施する必要がある。
イプ部３の端面７ａ、７ｂが半導体発光素子５の端面２
ａ、２ｂの内側に位置するように、メサストライプ部３
の長尺方向の長さを短縮して、メサストライプ部３の端
面７ａ、７ｂと半導体発光素子５の端面２ａ、２ｂとの
間に窓領域３２ａ、３２ｂを有し、さらに無反射膜を半
導体発光素子５の端面２ａ、２ｂに形成させた構造の半
導体発光素子５を製造するには、非常に複雑な工程を数
多く実施する必要がある。
【００１２】具体的には、長方形形状を有する半導体基
板の全長Ｌに亘ってメサストライプ部３をエッチング処
理にて形成し、その後、メサストライプ部３の両側に電
流ブロック層を生成する。そして、半導体基板の全長Ｌ
のうち、メサストライプ部３の長さを除く両端の窓領域
部分、及び電流ブロック層の両端部分をエッチングす
る。このエッチングされた両端の窓領域部分に再度電流
ブロック層を生成させて、図１１の半導体発光素子５と
する必要がある。
板の全長Ｌに亘ってメサストライプ部３をエッチング処
理にて形成し、その後、メサストライプ部３の両側に電
流ブロック層を生成する。そして、半導体基板の全長Ｌ
のうち、メサストライプ部３の長さを除く両端の窓領域
部分、及び電流ブロック層の両端部分をエッチングす
る。このエッチングされた両端の窓領域部分に再度電流
ブロック層を生成させて、図１１の半導体発光素子５と
する必要がある。
【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、メサストライプ部を内部に組込むととも
に、メサストライプ部の端面を二つの結晶方向に対して
傾斜させることによって、レーザ光の端面及び窓領域内
での反射を極力抑制でき、広帯域の波長範囲内において
優れた光パワーの波長特性が得られる半導体発光素子、
及び簡単な工程で上述の優れた特性を有する半導体発光
素子の製造方法を提供することを目的とする。
ものであり、メサストライプ部を内部に組込むととも
に、メサストライプ部の端面を二つの結晶方向に対して
傾斜させることによって、レーザ光の端面及び窓領域内
での反射を極力抑制でき、広帯域の波長範囲内において
優れた光パワーの波長特性が得られる半導体発光素子、
及び簡単な工程で上述の優れた特性を有する半導体発光
素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１導電型の
半導体基板と、この半導体基板の上面における長尺方向
に沿って形成され、第１導電型の第１のクラッド層と活
性層と第２導電型の第２のクラッド層とからなる台形状
断面形状を有するメサストライプ部と、このメサストラ
イプ部の外側でかつ半導体基板上に形成された電流ブロ
ック部と、メサストライプ部の上面と電流ブロック部の
上面を共通に覆う第２導電型の第３のクラッド層とを備
えた半導体発光素子である。
半導体基板と、この半導体基板の上面における長尺方向
に沿って形成され、第１導電型の第１のクラッド層と活
性層と第２導電型の第２のクラッド層とからなる台形状
断面形状を有するメサストライプ部と、このメサストラ
イプ部の外側でかつ半導体基板上に形成された電流ブロ
ック部と、メサストライプ部の上面と電流ブロック部の
上面を共通に覆う第２導電型の第３のクラッド層とを備
えた半導体発光素子である。
【００１５】そして、メサストライプ部は、半導体基板
における長尺方向の少なくとも一方端との間に窓領域を
介在させた上で無反射膜が形成されている。さらに、メ
サストライプ部における窓領域側の端面は、＜１００＞
方向及び＜０１１＞方向に対して傾斜している。
における長尺方向の少なくとも一方端との間に窓領域を
介在させた上で無反射膜が形成されている。さらに、メ
サストライプ部における窓領域側の端面は、＜１００＞
方向及び＜０１１＞方向に対して傾斜している。
【００１６】このように構成された半導体発光素子にお
いては、メサストライプ部における例えば活性層からレ
ーザ光が出力される端面は、半導体発光素子の長尺方向
の端面より窓領域分だけ内側に位置している。さらに、
この端面は、＜１００＞方向すなわちレーザ光の出力方
向である長尺方向に直交する方向対して傾斜するととも
に、＜０１１＞方向すなわちレーザ光の出力方向である
長尺方向に対して傾斜している。
いては、メサストライプ部における例えば活性層からレ
ーザ光が出力される端面は、半導体発光素子の長尺方向
の端面より窓領域分だけ内側に位置している。さらに、
この端面は、＜１００＞方向すなわちレーザ光の出力方
向である長尺方向に直交する方向対して傾斜するととも
に、＜０１１＞方向すなわちレーザ光の出力方向である
長尺方向に対して傾斜している。
【００１７】このように、活性層からレーザ光が出力さ
れるメサストライプ部の端面は二つの結晶方向に対して
傾斜しているので、活性層端部での反射で共振器を構成
することがないので、図１２で示した出力されるレーザ
光の光パワーの波長特性Ｐ（λ）における窓領域の寸法
で定まる波長ピッチでの変動がほぼ解消され、滑らかな
光パワーの波長特性Ｐ（λ）が得られる。
れるメサストライプ部の端面は二つの結晶方向に対して
傾斜しているので、活性層端部での反射で共振器を構成
することがないので、図１２で示した出力されるレーザ
光の光パワーの波長特性Ｐ（λ）における窓領域の寸法
で定まる波長ピッチでの変動がほぼ解消され、滑らかな
光パワーの波長特性Ｐ（λ）が得られる。
【００１８】また、別の発明は、上述した発明の半導体
発光素子において、第１導電型はｎ型であり、第２導電
型はｐ型である。
発光素子において、第１導電型はｎ型であり、第２導電
型はｐ型である。
【００１９】また、別の発明に係わる半導体発光素子の
製造方法においては、ｎ型半導体基板上に、ｎ型の第１
のクラッド層と活性層とｐ型の第２のクラッド層とを順
次生成させる工程と、この生成された第２のクラッド層
の上面のうちの長尺方向の少なくとも一方端に設けた窓
領域を除く領域に設定した矩形領域を覆うマスクを形成
するマスク形成工程と、マスクを形成した状態で、ｎ型
半導体基板上に生成されたｎ型の第１のクラッド層と活
性層とｐ型の第２のクラッド層とをエッチングして、長
尺方向と直交する台形状断面形状を有するとともに、ｎ
型半導体基板の端部より窓領域分だけ内側に位置し、か
つ長尺方向の窓領域側の端面が＜１００＞方向及び＜０
１１＞方向に対して傾斜している、メサストライプ部を
＜０１１＞方向に沿って形成する工程と、このメサスト
ライプ部の長尺方向と直交する側面と傾斜した端面及び
エッチングで露出されたｎ型半導体基板の上面に電流ブ
ロック部を形成する工程と、マスクを除去して、このマ
スクが除去されたメサストライプ部の上面と電流ブロッ
ク部の上面にこれらを共通に覆うｐ型の第３のクラッド
層を形成する工程とを備えている。
製造方法においては、ｎ型半導体基板上に、ｎ型の第１
のクラッド層と活性層とｐ型の第２のクラッド層とを順
次生成させる工程と、この生成された第２のクラッド層
の上面のうちの長尺方向の少なくとも一方端に設けた窓
領域を除く領域に設定した矩形領域を覆うマスクを形成
するマスク形成工程と、マスクを形成した状態で、ｎ型
半導体基板上に生成されたｎ型の第１のクラッド層と活
性層とｐ型の第２のクラッド層とをエッチングして、長
尺方向と直交する台形状断面形状を有するとともに、ｎ
型半導体基板の端部より窓領域分だけ内側に位置し、か
つ長尺方向の窓領域側の端面が＜１００＞方向及び＜０
１１＞方向に対して傾斜している、メサストライプ部を
＜０１１＞方向に沿って形成する工程と、このメサスト
ライプ部の長尺方向と直交する側面と傾斜した端面及び
エッチングで露出されたｎ型半導体基板の上面に電流ブ
ロック部を形成する工程と、マスクを除去して、このマ
スクが除去されたメサストライプ部の上面と電流ブロッ
ク部の上面にこれらを共通に覆うｐ型の第３のクラッド
層を形成する工程とを備えている。
【００２０】このように構成された半導体発光素子の製
造方法においては、第２のクラッド層の上面に矩形領域
を覆うマスクを形成して、その後、ｎ型半導体基板上に
生成されたｎ型の第１のクラッド層と活性層とｐ型の第
２のクラッド層とをエッチングすることによって、ｎ型
半導体基板上に長尺方向に沿って、メサストライプ部が
形成される。
造方法においては、第２のクラッド層の上面に矩形領域
を覆うマスクを形成して、その後、ｎ型半導体基板上に
生成されたｎ型の第１のクラッド層と活性層とｐ型の第
２のクラッド層とをエッチングすることによって、ｎ型
半導体基板上に長尺方向に沿って、メサストライプ部が
形成される。
【００２１】さらに、マスクの長尺方向の端は窓領域を
含まないので、エッチングで形成されるメサストライプ
部の長尺方向の端面はｎ型半導体基板の端部より内側に
位置する。そして、この長尺方向の端面は、メサストラ
イプ部の側面と同様に、エッチング条件を適宜設定する
ことによって、簡単に長尺方向に対して傾斜させること
ができる。
含まないので、エッチングで形成されるメサストライプ
部の長尺方向の端面はｎ型半導体基板の端部より内側に
位置する。そして、この長尺方向の端面は、メサストラ
イプ部の側面と同様に、エッチング条件を適宜設定する
ことによって、簡単に長尺方向に対して傾斜させること
ができる。
【００２２】メサストライプ部の側面と傾斜面との外側
に、電流ブロック部を生成し、さらに、第３のクラッド
層を生成する。その後、窓構造が両側又は片側となるよ
うに、へきかい手法により素子に切り出し、窓構造面に
無反射膜を施す。
に、電流ブロック部を生成し、さらに、第３のクラッド
層を生成する。その後、窓構造が両側又は片側となるよ
うに、へきかい手法により素子に切り出し、窓構造面に
無反射膜を施す。
【００２３】このように、少なくとも長尺方向の端面が
半導体発光素子の内部に位置するメサストライプ部を１
回のエッチング工程で形成しているので、前述した従来
の半導体発光素子の製造方法に比較して、製造工程を大
幅に簡素化できる。
半導体発光素子の内部に位置するメサストライプ部を１
回のエッチング工程で形成しているので、前述した従来
の半導体発光素子の製造方法に比較して、製造工程を大
幅に簡素化できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
を用いて説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係る半
導体発光素子の構成を模式的に示す透視図であり、図２
（ａ）は半導体発光素子の上面図であり、図２（ｂ）は
正面図であり、図２（ｃ）は側面図である。
を用いて説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係る半
導体発光素子の構成を模式的に示す透視図であり、図２
（ａ）は半導体発光素子の上面図であり、図２（ｂ）は
正面図であり、図２（ｃ）は側面図である。
【００２５】直方体形状を有した半導体発光素子１１の
下部に、ｎ型の不純物がドープされたｎ型ＩnＰ基板１
２が形成されている。このｎ型ＩnＰ基板１２の上面１
２ａにおける半導体発光素子１１の長尺方向に沿って台
形断面形状を有するメサストライプ部１２が＜０１１＞
方向に沿って形成されている。このメサストライプ部１
２の長尺方向の端面１５ａ、１５ｂと半導体発光素子１
１の長尺方向の端面１４ａ、１４ｂとの間には窓領域３
２ａ、３２ｂが形成されている。
下部に、ｎ型の不純物がドープされたｎ型ＩnＰ基板１
２が形成されている。このｎ型ＩnＰ基板１２の上面１
２ａにおける半導体発光素子１１の長尺方向に沿って台
形断面形状を有するメサストライプ部１２が＜０１１＞
方向に沿って形成されている。このメサストライプ部１
２の長尺方向の端面１５ａ、１５ｂと半導体発光素子１
１の長尺方向の端面１４ａ、１４ｂとの間には窓領域３
２ａ、３２ｂが形成されている。
【００２６】さらに、メサストライプ部１３の端面１５
ａ、１５ｂは、＜０１１＞方向すなわち長尺方向に対し
て傾斜し、かつ、＜１００＞方向に対して傾斜してい
る。したがって、結果として、メサストライプ部１３の
端面１５ａ、１５ｂは、図示するように、鋭角に形成さ
れている。
ａ、１５ｂは、＜０１１＞方向すなわち長尺方向に対し
て傾斜し、かつ、＜１００＞方向に対して傾斜してい
る。したがって、結果として、メサストライプ部１３の
端面１５ａ、１５ｂは、図示するように、鋭角に形成さ
れている。
【００２７】図３は、図１に示す半導体発光素子１１に
おける中央部分を、長尺方向と直交するＡ―Ａ線で切断
した場合の断面図である。（１００）結晶面を上面とす
るｎ型の不純物がドープされたｎ型ＩnＰ基板１２の上
面１２ａの中央部に台形形状を有するメサストライプ部
１３が＜０１１＞方向に沿って形成され、ｎ型ＩnＰ基
板１２の上面１２ａにおけるメサストライプ部１３の外
側には、電流ブロック部１６が形成されている。
おける中央部分を、長尺方向と直交するＡ―Ａ線で切断
した場合の断面図である。（１００）結晶面を上面とす
るｎ型の不純物がドープされたｎ型ＩnＰ基板１２の上
面１２ａの中央部に台形形状を有するメサストライプ部
１３が＜０１１＞方向に沿って形成され、ｎ型ＩnＰ基
板１２の上面１２ａにおけるメサストライプ部１３の外
側には、電流ブロック部１６が形成されている。
【００２８】メサストライプ部１３においては、ｎ型Ｉ
nＰ基板１２に接する、ｎ型不純物の濃度が１．０×１
０18ｃｍ-3であるｎ型の第１のクラッド層１７が形成さ
れている。この第１のクラッド層１７の上側にノンドー
プのＩnＧaＡsＰ又はノンドープのＩnＧaＡsＰ又はこれ
らの組合せからなる多重量子井戸構造からなる活性層１
８が形成され、この活性層１８の上側に、ｐ型不純物の
濃度が５〜７×１０ 17ｃｍ-3であるｐ型の第２のクラッ
ド層１９が形成されている。
nＰ基板１２に接する、ｎ型不純物の濃度が１．０×１
０18ｃｍ-3であるｎ型の第１のクラッド層１７が形成さ
れている。この第１のクラッド層１７の上側にノンドー
プのＩnＧaＡsＰ又はノンドープのＩnＧaＡsＰ又はこれ
らの組合せからなる多重量子井戸構造からなる活性層１
８が形成され、この活性層１８の上側に、ｐ型不純物の
濃度が５〜７×１０ 17ｃｍ-3であるｐ型の第２のクラッ
ド層１９が形成されている。
【００２９】メサストライプ部１３の電流ブロック部１
６に接する側面２０の傾斜角は、（１１１）Ｂ結晶面が
露出する５４．７°の角度θに対して微少角度Δθだけ
離れた角度に設定されている。実施形態においては、こ
の微少角度Δθは±（１°〜５°）に設定されている。
また、ｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａの電流ブロック
部１６に接する上面は（１００）結晶面が露出してい
る。
６に接する側面２０の傾斜角は、（１１１）Ｂ結晶面が
露出する５４．７°の角度θに対して微少角度Δθだけ
離れた角度に設定されている。実施形態においては、こ
の微少角度Δθは±（１°〜５°）に設定されている。
また、ｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａの電流ブロック
部１６に接する上面は（１００）結晶面が露出してい
る。
【００３０】メサストライプ部１３の両側に位置する電
流ブロック部１６は、下側に位置するｐ型ＩnＰで形成
されたｐ型電流ブロック層２１と、上側に位置するｎ型
ＩnＰで形成されたｎ型電流ブロック層２２とで構成さ
れている。
流ブロック部１６は、下側に位置するｐ型ＩnＰで形成
されたｐ型電流ブロック層２１と、上側に位置するｎ型
ＩnＰで形成されたｎ型電流ブロック層２２とで構成さ
れている。
【００３１】そして、下側に位置するｐ型電流ブロック
層２１の先端２３はメサストライプ部１３の上面より上
方に位置する。ｐ型電流ブロック層２１は、ｐ型不純物
としてＺn又はＣｄが採用されている。また、上側に位
置するｎ型電流ブロック層２２は、ｎ型不純物としてＳ
iが採用されている。そして、ｎ型電流ブロック層２２
のｎ型不純物の濃度は２×１０18ｃｍ-3である。
層２１の先端２３はメサストライプ部１３の上面より上
方に位置する。ｐ型電流ブロック層２１は、ｐ型不純物
としてＺn又はＣｄが採用されている。また、上側に位
置するｎ型電流ブロック層２２は、ｎ型不純物としてＳ
iが採用されている。そして、ｎ型電流ブロック層２２
のｎ型不純物の濃度は２×１０18ｃｍ-3である。
【００３２】メサストライプ部１３の上面と電流ブロッ
ク部１６との上面に、これらの上面を共通に覆う、ｐ型
不純物の濃度が１．０×１０18ｃｍ-3であるｐ型の第３
のクラッド層２４が形成されている。この第３のクラッ
ド層２４の上側に、ＩnＧaＡsＰからなるコンタクト層
２５が形成されている。このコンタクト層２５の上面に
電極２６が取付けられている。さらに、n型ＩnＰ基板１
２の下側にも電極２７が取付けられている。
ク部１６との上面に、これらの上面を共通に覆う、ｐ型
不純物の濃度が１．０×１０18ｃｍ-3であるｐ型の第３
のクラッド層２４が形成されている。この第３のクラッ
ド層２４の上側に、ＩnＧaＡsＰからなるコンタクト層
２５が形成されている。このコンタクト層２５の上面に
電極２６が取付けられている。さらに、n型ＩnＰ基板１
２の下側にも電極２７が取付けられている。
【００３３】メサストライプ部１３の長尺方向と傾斜す
る端面１５ａ、１５ｂには、長尺なメサストライプ部１
３を斜め方向に切断した場合に対応するｎ型の第１のク
ラッド層１７、活性層１８、ｐ型の第２のクラッド層１
９が露出している。
る端面１５ａ、１５ｂには、長尺なメサストライプ部１
３を斜め方向に切断した場合に対応するｎ型の第１のク
ラッド層１７、活性層１８、ｐ型の第２のクラッド層１
９が露出している。
【００３４】図４は、図１に示す半導体発光素子１１に
おける長尺方向の一方の窓領域３２ｂを、長尺方向と直
交するＢ―Ｂ線で切断した場合の断面図である。この窓
領域３２ｂには、図１に示すように、メサストライプ部
１３、及びその端面１５ａ、１５ｂは存在しない。
おける長尺方向の一方の窓領域３２ｂを、長尺方向と直
交するＢ―Ｂ線で切断した場合の断面図である。この窓
領域３２ｂには、図１に示すように、メサストライプ部
１３、及びその端面１５ａ、１５ｂは存在しない。
【００３５】図４に示すように、ｎ型ＩnＰ基板１２の
上面１２ａの全面に亘って、電流ブロック部１６が形成
されている。電流ブロック部１６は、下側に位置するｐ
型ＩnＰで形成されたｐ型電流ブロック層２１と、上側
に位置するｎ型ＩnＰで形成されたｎ型電流ブロック層
２２とで構成されている。
上面１２ａの全面に亘って、電流ブロック部１６が形成
されている。電流ブロック部１６は、下側に位置するｐ
型ＩnＰで形成されたｐ型電流ブロック層２１と、上側
に位置するｎ型ＩnＰで形成されたｎ型電流ブロック層
２２とで構成されている。
【００３６】この電流ブロック部１６におけるｎ型電流
ブロック層２２の上面の全面に亘って、これらの上面を
覆うｐ型の第３のクラッド層２４が形成されている。こ
の第３のクラッド層２４の上側にコンタクト層２５が形
成されている。このコンタクト層２５の上面に電極２６
が取付けられている。さらに、n型ＩnＰ基板１２の下側
にも電極２７が取付けられている。へきかいにより素子
に切り出した後に、端面１４ａ、１４ｂに無反射膜３３
ａ、３３ｂを形成する。
ブロック層２２の上面の全面に亘って、これらの上面を
覆うｐ型の第３のクラッド層２４が形成されている。こ
の第３のクラッド層２４の上側にコンタクト層２５が形
成されている。このコンタクト層２５の上面に電極２６
が取付けられている。さらに、n型ＩnＰ基板１２の下側
にも電極２７が取付けられている。へきかいにより素子
に切り出した後に、端面１４ａ、１４ｂに無反射膜３３
ａ、３３ｂを形成する。
【００３７】なお、この図４に示すＢ―Ｂ線で切断した
場合の断面形状は、図１、図２に示す半導体発光素子１
１の端面１４ａ、１４ｂの形状と等しい。したがって、
半導体発光素子１１の長尺方向の端面１４ａ、１４ｂに
は、電流ブロック部１６が露出しているが、メサストラ
イプ部１３の端面１５ａ、１５ｂは露出していない。
場合の断面形状は、図１、図２に示す半導体発光素子１
１の端面１４ａ、１４ｂの形状と等しい。したがって、
半導体発光素子１１の長尺方向の端面１４ａ、１４ｂに
は、電流ブロック部１６が露出しているが、メサストラ
イプ部１３の端面１５ａ、１５ｂは露出していない。
【００３８】その結果、メサストライプ部１３の端面１
５ａ、１５ｂと半導体発光素子１１の長尺方向の端面１
４ａ、１４ｂとの間には、ｐ型電流ブロック層２１とｎ
型電流ブロック層２２とで構成された電流ブロック層１
６が存在する。
５ａ、１５ｂと半導体発光素子１１の長尺方向の端面１
４ａ、１４ｂとの間には、ｐ型電流ブロック層２１とｎ
型電流ブロック層２２とで構成された電流ブロック層１
６が存在する。
【００３９】なお、メサストライプ部１３における、台
形形状の一辺を構成する側面２０の傾斜角θ、及び端面
１５ａ、１５ｂの長尺方向に対する傾斜角βは、このメ
サストライプ部１３をエッチング処理にて形成する場合
のエッチング条件によって定まる。
形形状の一辺を構成する側面２０の傾斜角θ、及び端面
１５ａ、１５ｂの長尺方向に対する傾斜角βは、このメ
サストライプ部１３をエッチング処理にて形成する場合
のエッチング条件によって定まる。
【００４０】このように構成された半導体発光素子１１
に対して、両側の電極２６、２７から直流の駆動電流を
印加すると、メサストライプ部１３の活性層１８に電流
が流れて、図１、図２における矢印で示す長尺方向にレ
ーザ光２８が出力される。この活性層１８から出力され
たレーザ光２８は、メサストライプ部１３の端面１５
ａ、１５ｂから、この端面１５ａ、１５ｂの長尺方向の
外側に位置する電流ブロック層１６を介して、半導体発
光素子１１の端面１４ａ、１４ｂから外部へ出力され
る。
に対して、両側の電極２６、２７から直流の駆動電流を
印加すると、メサストライプ部１３の活性層１８に電流
が流れて、図１、図２における矢印で示す長尺方向にレ
ーザ光２８が出力される。この活性層１８から出力され
たレーザ光２８は、メサストライプ部１３の端面１５
ａ、１５ｂから、この端面１５ａ、１５ｂの長尺方向の
外側に位置する電流ブロック層１６を介して、半導体発
光素子１１の端面１４ａ、１４ｂから外部へ出力され
る。
【００４１】このように構成された半導体発光素子１１
においては、メサストライプ部１３におけるレーザ光２
８が出力される端面１５ａ、１５ｂは、半導体発光素子
１１の長尺方向の端面１４ａ、１４ｂより窓領域３２
ａ、３２ｂ分だけ内側に位置している。さらに、この端
面１５ａ、１５ｂは、レーザ光２８の出力方向である長
尺方向（＜０１１＞方向）とこの長尺方向に直交する方
向（＜１００＞方向）とに対して傾斜している。
においては、メサストライプ部１３におけるレーザ光２
８が出力される端面１５ａ、１５ｂは、半導体発光素子
１１の長尺方向の端面１４ａ、１４ｂより窓領域３２
ａ、３２ｂ分だけ内側に位置している。さらに、この端
面１５ａ、１５ｂは、レーザ光２８の出力方向である長
尺方向（＜０１１＞方向）とこの長尺方向に直交する方
向（＜１００＞方向）とに対して傾斜している。
【００４２】メサストライプ部１３の活性層１８から出
力されたレーザ光２８は、レーザ光２８の出力方向に対
して角度βだけ傾斜した端面１５ａ、１５ｂでその一部
が反射されるが、この反射されたレーザ光２８はもと来
た経路へ帰ることはない。その結果、共振波長がメサス
トライプ部１３の両端面１５ａ、１５ｂ間の長さで定ま
る光共振器は形成されず、光パワーの波長特性Ｐ（λ）
における窓領域３２ａ、３２ｂの寸法で定まる波長ピッ
チでの変動がほぼ解消される、よって、この半導体発光
素子１１の端面１４ａ（１４ｂ）から出力されるレーザ
光２８の光パワーの波長特性Ｐ（λ）に、光共振器の存
在に起因する特定波長に大きなピークが生じたり、特定
波長間隔で、パワー値が大きく変動する現象が生じるこ
とはない。その結果、広帯域の波長範囲内において大き
な変動のない優れた光パワーの波長特性Ｐ（λ）が得ら
れる。
力されたレーザ光２８は、レーザ光２８の出力方向に対
して角度βだけ傾斜した端面１５ａ、１５ｂでその一部
が反射されるが、この反射されたレーザ光２８はもと来
た経路へ帰ることはない。その結果、共振波長がメサス
トライプ部１３の両端面１５ａ、１５ｂ間の長さで定ま
る光共振器は形成されず、光パワーの波長特性Ｐ（λ）
における窓領域３２ａ、３２ｂの寸法で定まる波長ピッ
チでの変動がほぼ解消される、よって、この半導体発光
素子１１の端面１４ａ（１４ｂ）から出力されるレーザ
光２８の光パワーの波長特性Ｐ（λ）に、光共振器の存
在に起因する特定波長に大きなピークが生じたり、特定
波長間隔で、パワー値が大きく変動する現象が生じるこ
とはない。その結果、広帯域の波長範囲内において大き
な変動のない優れた光パワーの波長特性Ｐ（λ）が得ら
れる。
【００４３】図５（ａ）は図１１に示す従来の半導体発
光素子５の実測された光パワーの波長特性Ｐ（λ）であ
り、図５（ｂ）は図１に示す第１実施形態の半導体発光
素子１１の実測された光パワーの波長特性Ｐ（λ）であ
る。
光素子５の実測された光パワーの波長特性Ｐ（λ）であ
り、図５（ｂ）は図１に示す第１実施形態の半導体発光
素子１１の実測された光パワーの波長特性Ｐ（λ）であ
る。
【００４４】図５（ａ）の従来の半導体発光素子５の波
長特性Ｐ（λ）においては、波長特性波形に大きな振動
（変動）が重畳しているが、図５（ｂ）の第１実施形態
の半導体発光素子１１の波長特性Ｐ（λ）においては、
波長特性波形にこのような振動（変動）の重畳は生じて
いない。
長特性Ｐ（λ）においては、波長特性波形に大きな振動
（変動）が重畳しているが、図５（ｂ）の第１実施形態
の半導体発光素子１１の波長特性Ｐ（λ）においては、
波長特性波形にこのような振動（変動）の重畳は生じて
いない。
【００４５】（第２実施形態）図６は、本発明の第２実
施形態に係わる半導体発光素子１１ａの概略構成を示す
図である。図６（ａ）は半導体発光素子１１ａの上面図
であり、図６（ｂ）は正面図であり、図６（ｃ）は左側
面図であり、図６（ｄ）は右側面図である。図１〜図４
に示した第１実施形態の半導体発光素子１１と同一部分
には、同一符号が付してある。したがって重複する部分
の詳細説明を省略する。
施形態に係わる半導体発光素子１１ａの概略構成を示す
図である。図６（ａ）は半導体発光素子１１ａの上面図
であり、図６（ｂ）は正面図であり、図６（ｃ）は左側
面図であり、図６（ｄ）は右側面図である。図１〜図４
に示した第１実施形態の半導体発光素子１１と同一部分
には、同一符号が付してある。したがって重複する部分
の詳細説明を省略する。
【００４６】この第２実施形態の半導体発光素子１１ａ
においては、この半導体発光素子１１ａ内に形成された
メサストライプ部１３の一方（左側）の端面１５ａは、
半導体発光素子１１ａの端面１４ａより窓領域３２ａ分
だけ内側に位置し、かつレーザ光２８の出力方向に傾斜
している。しかし、メサストライプ部１３の他方（右
側）においては、窓領域３２ｂは形成されていなくて、
端面１５ｃは半導体発光素子１１ａの右側の端面１４ｂ
に露出している。したがって、メサストライプ部１３の
他方（右側）の端面１５ｃは、半導体発光素子１１ａの
長尺方向に対して垂直である。
においては、この半導体発光素子１１ａ内に形成された
メサストライプ部１３の一方（左側）の端面１５ａは、
半導体発光素子１１ａの端面１４ａより窓領域３２ａ分
だけ内側に位置し、かつレーザ光２８の出力方向に傾斜
している。しかし、メサストライプ部１３の他方（右
側）においては、窓領域３２ｂは形成されていなくて、
端面１５ｃは半導体発光素子１１ａの右側の端面１４ｂ
に露出している。したがって、メサストライプ部１３の
他方（右側）の端面１５ｃは、半導体発光素子１１ａの
長尺方向に対して垂直である。
【００４７】このように構成された半導体発光素子１１
ａにおいては、メサストライプ部１３の両側に位置する
一対の端面１５ａ、１５ｂのうちの一方に端面１５ａ
が、レーザ光２８の出力方向に対して傾斜しているの
で、メサストライプ部１３内に光共振器が形成されるこ
とはない。
ａにおいては、メサストライプ部１３の両側に位置する
一対の端面１５ａ、１５ｂのうちの一方に端面１５ａ
が、レーザ光２８の出力方向に対して傾斜しているの
で、メサストライプ部１３内に光共振器が形成されるこ
とはない。
【００４８】さらに、図６（ｂ）に示すように、半導体
発光素子を用いた波長可変光源装置においては、半導体
発光素子の長尺方向の一方端面１４ａ（１４ｂ）から出
射された光を回折格子３４等の波長選択手段を用いて帰
還することで所望のレーザ光２８を抽出する。なお、図
６（ｂ）では、リトロー配置の例を示したが、その他の
実施例も可能である。
発光素子を用いた波長可変光源装置においては、半導体
発光素子の長尺方向の一方端面１４ａ（１４ｂ）から出
射された光を回折格子３４等の波長選択手段を用いて帰
還することで所望のレーザ光２８を抽出する。なお、図
６（ｂ）では、リトロー配置の例を示したが、その他の
実施例も可能である。
【００４９】（第３実施形態）次に、図１〜図４に示す
第１実施形態の半導体発光素子１１の製造方法を図７〜
図９を用いて説明する。
第１実施形態の半導体発光素子１１の製造方法を図７〜
図９を用いて説明する。
【００５０】図７（ａ）に示すように、（１００）結晶
面を上面とする長方形に形成され、ｎ型の不純物がドー
プされたｎ型ＩnＰ基板１２の上面に、有機金属気相成
長（ＭＯＶＰＥ）法を用いて、層厚が０．５μｍでｎ型
不純物の濃度が１．０×１０ 18ｃｍ-3であるｎ型の第１
のクラッド層１７を形成する。このｎ型の第１のクラッ
ド層１７の上面に、層厚が０．２μｍでノンドープのＩ
nＧaＡsからなる多重量子井戸構造の活性層１８を形成
する。
面を上面とする長方形に形成され、ｎ型の不純物がドー
プされたｎ型ＩnＰ基板１２の上面に、有機金属気相成
長（ＭＯＶＰＥ）法を用いて、層厚が０．５μｍでｎ型
不純物の濃度が１．０×１０ 18ｃｍ-3であるｎ型の第１
のクラッド層１７を形成する。このｎ型の第１のクラッ
ド層１７の上面に、層厚が０．２μｍでノンドープのＩ
nＧaＡsからなる多重量子井戸構造の活性層１８を形成
する。
【００５１】この活性層１８の上側に、層厚が０．４５
μｍでｐ型不純物の濃度が５〜７×１０17ｃｍ-3である
ｐ型の第２のクラッド層１９を形成する。さらに、この
ｐ型の第２のクラッド層１９の上側に、層厚が０．１５
μｍでｐ型不純物の濃度が５〜７×１０17ｃｍ-3である
ｐ型のＩnＧaＡｓＰからなるｐ型のキャップ層２９を形
成する。
μｍでｐ型不純物の濃度が５〜７×１０17ｃｍ-3である
ｐ型の第２のクラッド層１９を形成する。さらに、この
ｐ型の第２のクラッド層１９の上側に、層厚が０．１５
μｍでｐ型不純物の濃度が５〜７×１０17ｃｍ-3である
ｐ型のＩnＧaＡｓＰからなるｐ型のキャップ層２９を形
成する。
【００５２】次に、図７（ｂ）に示すように、キャップ
層２９の上側に、プラズマＣＶＤ等を用いて、層厚が８
０ｎｍのＳiＮxからなるマスク３０を形成する。さら
に、図７（ｃ）に示すように、キャップ層３６の上側に
形成されたマスク３０を、フォトリソグラフィ技術を用
いて、ｎ型ＩnＰ基板１２の長尺方向である＜０１１＞
方向にストライプ状にエッチングする。このエッチング
されたマスク３０の幅ＳWは、形成しようとする台形形
状のメサストライプ部１３における上面の幅より若干広
い幅に設定する。さらに、エッチングされたマスク３０
の長尺方向の長さＳLは、ｎ型ＩnＰ基板１２の長尺方向
の長さＬより短く設定され、両側に窓領域３２ａ、３２
ｂを形成するために距離Ｌｃの余白が設けられている。
層２９の上側に、プラズマＣＶＤ等を用いて、層厚が８
０ｎｍのＳiＮxからなるマスク３０を形成する。さら
に、図７（ｃ）に示すように、キャップ層３６の上側に
形成されたマスク３０を、フォトリソグラフィ技術を用
いて、ｎ型ＩnＰ基板１２の長尺方向である＜０１１＞
方向にストライプ状にエッチングする。このエッチング
されたマスク３０の幅ＳWは、形成しようとする台形形
状のメサストライプ部１３における上面の幅より若干広
い幅に設定する。さらに、エッチングされたマスク３０
の長尺方向の長さＳLは、ｎ型ＩnＰ基板１２の長尺方向
の長さＬより短く設定され、両側に窓領域３２ａ、３２
ｂを形成するために距離Ｌｃの余白が設けられている。
【００５３】次に、エッチング液として、塩酸、過酸化
水素水、水の混合液を使用し、上方からエッチングを実
施して、図８（ｄ）の斜視図、図８（ｅ）の正面図、図
８（ｆ）の上面図に示すように、台形形状を有する高さ
ｈ＝２．４μｍ、長尺方向の長さＬａのメサストライプ
部１３を形成する。
水素水、水の混合液を使用し、上方からエッチングを実
施して、図８（ｄ）の斜視図、図８（ｅ）の正面図、図
８（ｆ）の上面図に示すように、台形形状を有する高さ
ｈ＝２．４μｍ、長尺方向の長さＬａのメサストライプ
部１３を形成する。
【００５４】この場合、キャップ層２９のエッチング速
度は他の部分に比較して速いので、キャップ層２９の下
側部分のエッチング速度も速くなる。したがって、キャ
ップ層２９のサイドエッチング量を調整することによ
り、メサストライプ部１３の側面２０を所望の傾斜角度
θに設定可能となる。
度は他の部分に比較して速いので、キャップ層２９の下
側部分のエッチング速度も速くなる。したがって、キャ
ップ層２９のサイドエッチング量を調整することによ
り、メサストライプ部１３の側面２０を所望の傾斜角度
θに設定可能となる。
【００５５】実施形態の半導体発光素子１１において
は、キャップ層２９及びエッチング条件を設定すること
によって、メサストライプ部１３の側面２０の傾斜角を
（１１１）Ｂ結晶面が露出する５４．７°の角度θに対
して微少角度Δθ＝±（１°〜５°）だけ離れた角度
（θ±Δθ）に設定している。
は、キャップ層２９及びエッチング条件を設定すること
によって、メサストライプ部１３の側面２０の傾斜角を
（１１１）Ｂ結晶面が露出する５４．７°の角度θに対
して微少角度Δθ＝±（１°〜５°）だけ離れた角度
（θ±Δθ）に設定している。
【００５６】次に、マスク３０の長尺方向の端部３０ａ
の下側に形成されるメサストライプ部１３の端面１５ａ
の形状を説明する。前述したように、マスク３０の端部
３０ａの下側のキャップ層２９のエッチング速度は他の
部分に比較して速いので、マスク３０の端部３０ａにお
ける角（コーナ）部分は側面、先端面の両方からエッチ
ングされるので、エッチング量が多くなる。その結果、
メサストライプ部１３の先端形状は、図８（ｄ）〜
（ｆ）に示すように、キャップ層２９の近傍部分が最も
エッチング量が多く、ｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａ
近傍部分が最もエッチング量が少なくなる。扁平角錐形
状となる。
の下側に形成されるメサストライプ部１３の端面１５ａ
の形状を説明する。前述したように、マスク３０の端部
３０ａの下側のキャップ層２９のエッチング速度は他の
部分に比較して速いので、マスク３０の端部３０ａにお
ける角（コーナ）部分は側面、先端面の両方からエッチ
ングされるので、エッチング量が多くなる。その結果、
メサストライプ部１３の先端形状は、図８（ｄ）〜
（ｆ）に示すように、キャップ層２９の近傍部分が最も
エッチング量が多く、ｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａ
近傍部分が最もエッチング量が少なくなる。扁平角錐形
状となる。
【００５７】したがって、メサストライプ部１３の端面
１５ａは、ｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａに対して垂
直でなくて、長尺方向に傾斜する。具体的には、メサス
トライプ部１３の端面１５ａは、＜１００＞方向に対し
て傾斜するとともに、＜０１１１＞方向に対しても傾斜
する。
１５ａは、ｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａに対して垂
直でなくて、長尺方向に傾斜する。具体的には、メサス
トライプ部１３の端面１５ａは、＜１００＞方向に対し
て傾斜するとともに、＜０１１１＞方向に対しても傾斜
する。
【００５８】なお、メサストライプ部１３の端面１５ａ
の長尺方向に傾斜する傾斜角βは、前述したメサストラ
イプ部１３の側面２０の傾斜角θと同様に、キャップ層
２９及びエッチング条件を設定することによって、所定
の範囲内において任意に設定可能である。
の長尺方向に傾斜する傾斜角βは、前述したメサストラ
イプ部１３の側面２０の傾斜角θと同様に、キャップ層
２９及びエッチング条件を設定することによって、所定
の範囲内において任意に設定可能である。
【００５９】次に、図９（ｇ）に示すように、メサスト
ライプ部１３の周囲であるメサストライプ部１３の各側
面２０とｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａに囲まれる部
分、及びメサストライプ部１３の両端の各端面１５ａ、
１５ｂとｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａに囲まれる部
分（窓領域３２ａ、３２ｂ）、すなわち先にエッチング
された部分に、電流ブロック部１６を生成させる。な
お、図９（ｇ）は、メサストライプ部１３が形成された
位置の断面形状を示す。
ライプ部１３の周囲であるメサストライプ部１３の各側
面２０とｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａに囲まれる部
分、及びメサストライプ部１３の両端の各端面１５ａ、
１５ｂとｎ型ＩnＰ基板１２の上面１２ａに囲まれる部
分（窓領域３２ａ、３２ｂ）、すなわち先にエッチング
された部分に、電流ブロック部１６を生成させる。な
お、図９（ｇ）は、メサストライプ部１３が形成された
位置の断面形状を示す。
【００６０】具体的には、層厚が０．７μｍでＺnを不
純物とし、不純物の濃度が１×１０1 8ｃｍ-3であるｐ型
電流ブロック層２１を前述した有機金属気相成長（ＭＯ
ＶＰＥ）法を用いて形成する。さらに、このｐ型電流ブ
ロック層２１の上側に、層厚が１．１５μｍでＳiを不
純物とし、不純物の濃度が２×１０18ｃｍ-3であるｎ型
電流ブロック層２１を前述した有機金属気相成長（ＭＯ
ＶＰＥ）法を用いて形成する。そして、このｐ型電流ブ
ロック層２１とｎ型電流ブロック層２２とで電流ブロッ
ク部１６が構成される。
純物とし、不純物の濃度が１×１０1 8ｃｍ-3であるｐ型
電流ブロック層２１を前述した有機金属気相成長（ＭＯ
ＶＰＥ）法を用いて形成する。さらに、このｐ型電流ブ
ロック層２１の上側に、層厚が１．１５μｍでＳiを不
純物とし、不純物の濃度が２×１０18ｃｍ-3であるｎ型
電流ブロック層２１を前述した有機金属気相成長（ＭＯ
ＶＰＥ）法を用いて形成する。そして、このｐ型電流ブ
ロック層２１とｎ型電流ブロック層２２とで電流ブロッ
ク部１６が構成される。
【００６１】次に、図９（ｈ）に示すように、メサスト
ライプ部１３におけるｐ型の第２のクラッド層１９の上
側のキャップ層２９及びマスク３０を除去して、ｐ型の
第２のクラッド層１９の上面を露出させる。
ライプ部１３におけるｐ型の第２のクラッド層１９の上
側のキャップ層２９及びマスク３０を除去して、ｐ型の
第２のクラッド層１９の上面を露出させる。
【００６２】次に、図９（ｉ）に示すように、メサスト
ライプ部１３の上面、及びこのメサストライプ部１３の
両側面２０と両端面１５ａ、１５ｂとの外側に位置する
電流ブロック部１６の上面とに、これらの各上面を共通
に覆う、ｐ型不純物の濃度が１．０×１０18ｃｍ-3であ
るｐ型の第３のクラッド層２４を形成する。この第３の
クラッド層２４の上側に、ＩnＧaＡaＰからなるコンタ
クト層２５を形成する。
ライプ部１３の上面、及びこのメサストライプ部１３の
両側面２０と両端面１５ａ、１５ｂとの外側に位置する
電流ブロック部１６の上面とに、これらの各上面を共通
に覆う、ｐ型不純物の濃度が１．０×１０18ｃｍ-3であ
るｐ型の第３のクラッド層２４を形成する。この第３の
クラッド層２４の上側に、ＩnＧaＡaＰからなるコンタ
クト層２５を形成する。
【００６３】図９（ｊ）に示すように、このコンタクト
層２５の上面に電極２６を取付け、さらに、ｎ型ＩnＰ
基板１２の下側にも電極２７を取付ける。最後に、へき
かいにより素子に切り出した後に、端面１４ａ、１４ｂ
に無反射膜３３ａ、３３ｂを形成する。
層２５の上面に電極２６を取付け、さらに、ｎ型ＩnＰ
基板１２の下側にも電極２７を取付ける。最後に、へき
かいにより素子に切り出した後に、端面１４ａ、１４ｂ
に無反射膜３３ａ、３３ｂを形成する。
【００６４】その結果、メサストライプ部１３の端面１
５ａ、１５ｂが長尺方向の端面１４ａ、１４ｂに対して
窓領域３２ａ、３２ｂ分だけ内側に位置し、かつ端面１
５ａ、１５ｂが長尺方向に対して傾斜し、さらに、長尺
方向の中央部分において図３に示す断面形状を有し、長
尺方向の両端部分において図４に示す断面形状を有する
半導体発光素子１１が製造される。
５ａ、１５ｂが長尺方向の端面１４ａ、１４ｂに対して
窓領域３２ａ、３２ｂ分だけ内側に位置し、かつ端面１
５ａ、１５ｂが長尺方向に対して傾斜し、さらに、長尺
方向の中央部分において図３に示す断面形状を有し、長
尺方向の両端部分において図４に示す断面形状を有する
半導体発光素子１１が製造される。
【００６５】このように構成された半導体発光素子の製
造方法においては、図７（ｃ）に示すように、キャップ
層２９の上面に、この長方形形状を有する上面のうちの
長尺方向の端部領域を除く領域に矩形のマスク３０を形
成して、その後、ｎ型の第１のクラッド層１７と活性層
１８とｐ型の第２のクラッド層１９とキャップ層２９と
をエッチングすることによって、ｎ型InＰ基板上２１に
長尺方向に沿って、長さＬａを有し、端面１５ａ、１５
ｂが長尺方向（レーザ光２８の出力方向）に対して傾斜
するメサストライプ部１３が形成される。
造方法においては、図７（ｃ）に示すように、キャップ
層２９の上面に、この長方形形状を有する上面のうちの
長尺方向の端部領域を除く領域に矩形のマスク３０を形
成して、その後、ｎ型の第１のクラッド層１７と活性層
１８とｐ型の第２のクラッド層１９とキャップ層２９と
をエッチングすることによって、ｎ型InＰ基板上２１に
長尺方向に沿って、長さＬａを有し、端面１５ａ、１５
ｂが長尺方向（レーザ光２８の出力方向）に対して傾斜
するメサストライプ部１３が形成される。
【００６６】このように、長尺方向の端面１５ａ、１５
ｂが半導体発光素子１１の内部に位置するメサストライ
プ部１３を１回のエッチング工程で形成しているので、
前述した従来の半導体発光素子５の製造方法に比較し
て、製造工程を大幅に簡素化できる。
ｂが半導体発光素子１１の内部に位置するメサストライ
プ部１３を１回のエッチング工程で形成しているので、
前述した従来の半導体発光素子５の製造方法に比較し
て、製造工程を大幅に簡素化できる。
【００６７】なお、図６に示す第２実施形態の半導体発
光素子１１ａを製造する場合は、２倍の長さに矩形形状
のマスク３０を用いて２倍の長さの半導体発光素子１１
を製造して、へき開手法を用いて、この２倍の長さの半
導体発光素子１１を半分に分割すればよい。
光素子１１ａを製造する場合は、２倍の長さに矩形形状
のマスク３０を用いて２倍の長さの半導体発光素子１１
を製造して、へき開手法を用いて、この２倍の長さの半
導体発光素子１１を半分に分割すればよい。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体発
光素子においては、メサストライプ部を内部に組込むと
ともに、メサストライプ部の端面を二つの結晶方向に対
して傾斜させている。したがって、レーザ光の端面及び
窓領域内での反射を極力抑制でき、広帯域の波長範囲内
において優れた光パワーの波長特性が得られる。
光素子においては、メサストライプ部を内部に組込むと
ともに、メサストライプ部の端面を二つの結晶方向に対
して傾斜させている。したがって、レーザ光の端面及び
窓領域内での反射を極力抑制でき、広帯域の波長範囲内
において優れた光パワーの波長特性が得られる。
【００６９】また、本発明の半導体発光素子の製造方法
においては、長尺方向の端面が半導体発光素子の内部に
位置するメサストライプ部を１回のエッチング工程で形
成している。したがって、簡単な工程で上述の優れた特
性を有する半導体発光素子を製造できる。
においては、長尺方向の端面が半導体発光素子の内部に
位置するメサストライプ部を１回のエッチング工程で形
成している。したがって、簡単な工程で上述の優れた特
性を有する半導体発光素子を製造できる。
【図１】本発明の第１実施形態に係わる半導体発光素子
の概略構成を示す透視図
の概略構成を示す透視図
【図２】同第１実施形態の半導体発光素子の概略構成を
示す図
示す図
【図３】図１に示す第１実施形態の半導体発光素子にお
ける中央部分をＡ―Ａ線で切断した場合の断面図
ける中央部分をＡ―Ａ線で切断した場合の断面図
【図４】図１に示す第１実施形態の半導体発光素子にお
ける端部領域をＢ―Ｂ線で切断した場合の断面図
ける端部領域をＢ―Ｂ線で切断した場合の断面図
【図５】半導体発光素子の光パワーの波長特性を示す図
【図６】本発明の第２実施形態に係わる半導体発光素子
の概略構成を示す図
の概略構成を示す図
【図７】本発明の第３実施形態に係わる半導体発光素子
の製造方法を示す製造工程図
の製造方法を示す製造工程図
【図８】同じく同半導体発光素子の製造方法を示す製造
工程図
工程図
【図９】同じく同半導体発光素子の製造方法を示す製造
工程図
工程図
【図１０】従来の半導体発光素子及び光パワーの波長特
性を示す図
性を示す図
【図１１】別の従来の半導体発光素子の概略構成を示す
模式図
模式図
【図１２】同従来の半導体発光素子の光パワーの波長特
性を示す図
性を示す図
１１、１１ａ…半導体発光素子
１２…ｎ型ＩnＰ基板
１３…メサストライプ部
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ…端面
１６…電流ブロック部
１７…ｎ型の第１のクラッド層
１８…活性層
１９…ｐ型の第２のクラッド層
２０…側面
２１…ｐ型電流ブロック層
２２…ｎ型電流ブロック層
２４…ｐ型の第３のクラッド層
２５…コンタクト層
２６、２７…電極
２９…キャップ層
３０…マスク
３２ａ、３２ｂ…窓領域
３３ａ、３３ｂ…無反射膜
３４…回折格子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 長島 靖明
東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ
ツ株式会社内
Ｆターム(参考） 5F073 AA09 AA11 AA22 AA62 AA74
AA83 AA87 BA02 CA07 CB02
DA05 DA06 DA22 DA32 EA29
Claims (3)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板（１２）と、 この半導体基板の上面における長尺方向に沿って形成さ
れ、第１導電型の第１のクラッド層（１７）と活性層
（１８）と第２導電型の第２のクラッド層（１９）とか
らなる台形状断面形状を有するメサストライプ部（１
３）と、 このメサストライプ部の外側でかつ前記半導体基板上に
形成された電流ブロック部（１６）と、 前記メサストライプ部の上面と前記電流ブロック部の上
面を共通に覆う第２導電型の第３のクラッド層（２４）
とを備えた半導体発光素子（１１、１１ａ）であって、 前記メサストライプ部は、前記半導体基板における長尺
方向の少なくとも一方端との間に窓領域（３２）を介在
して形成され、 前記メサストライプ部における前記窓領域側の端面（１
５ａ）は、＜１００＞方向及び＜０１１＞方向に対して
傾斜していることを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記第１導電型はｎ型であり、前記第２
導電型はｐ型であることを特徴とする請求項１記載の半
導体発光素子。 - 【請求項３】 ｎ型半導体基板上に、ｎ型の第１のクラ
ッド層と活性層とｐ型の第２のクラッド層とを順次生成
させる工程と、 この生成された第２のクラッド層の上面のうちの長尺方
向の少なくとも一方端に設けた窓領域を除く領域に設定
した矩形領域を覆うマスクを形成するマスク形成工程
と、 前記マスクを形成した状態で、前記ｎ型半導体基板上に
生成されたｎ型の第１のクラッド層と活性層とｐ型の第
２のクラッド層とをエッチングして、前記長尺方向と直
交する台形状断面形状を有するとともに、前記ｎ型半導
体基板の端部より前記窓領域分だけ内側に位置し、かつ
前記長尺方向の窓領域側の端面が＜１００＞方向及び＜
０１１＞方向に対して傾斜している、メサストライプ部
を＜０１１＞方向に沿って形成する工程と、 この形成されたメサストライプ部の長尺方向と直交する
側面と前記傾斜した端面及びエッチングで露出された前
記ｎ型半導体基板の上面に電流ブロック部を形成する工
程と、 前記マスクを除去して、このマスクが除去されたメサス
トライプ部の上面と前記電流ブロック部の上面にこれら
を共通に覆うｐ型の第３のクラッド層を形成する工程と
を備えたことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201314A JP3742317B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201314A JP3742317B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017809A true JP2003017809A (ja) | 2003-01-17 |
| JP3742317B2 JP3742317B2 (ja) | 2006-02-01 |
Family
ID=19038307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001201314A Expired - Lifetime JP3742317B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3742317B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005074047A1 (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Anritsu Corporation | 光半導体素子およびその製造方法 |
| JP2006269781A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Anritsu Corp | 半導体発光素子 |
| JP2006278937A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Anritsu Corp | 外部共振器型レーザ用半導体発光素子の信頼性試験方法 |
| JP2006278938A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Anritsu Corp | 半導体発光素子 |
| KR100713342B1 (ko) * | 2005-05-30 | 2007-05-04 | 삼성전자주식회사 | 광대역 이득 레이저 |
| JP2007288167A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-11-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザおよび半導体レーザモジュール |
| JP2008118024A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Sony Corp | 発光素子及びその製造方法 |
| JP2010080707A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体光機能デバイス |
| WO2021009006A1 (de) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Kantenemittierende halbleiterlaserdiode und verfahren zur herstellung einer solchen |
-
2001
- 2001-07-02 JP JP2001201314A patent/JP3742317B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPWO2005074047A1 (ja) * | 2004-01-28 | 2008-01-10 | アンリツ株式会社 | 光半導体素子およびその製造方法 |
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| JP2006278937A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Anritsu Corp | 外部共振器型レーザ用半導体発光素子の信頼性試験方法 |
| JP2006278938A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Anritsu Corp | 半導体発光素子 |
| JP4541208B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-09-08 | アンリツ株式会社 | 半導体発光素子 |
| JP4574413B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-11-04 | アンリツ株式会社 | 外部共振器型レーザ用半導体発光素子の信頼性試験方法 |
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| WO2021009006A1 (de) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Kantenemittierende halbleiterlaserdiode und verfahren zur herstellung einer solchen |
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