JP2500588B2 - Semiconductor laser and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor laser and manufacturing method thereof

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JP2500588B2
JP2500588B2 JP10163193A JP10163193A JP2500588B2 JP 2500588 B2 JP2500588 B2 JP 2500588B2 JP 10163193 A JP10163193 A JP 10163193A JP 10163193 A JP10163193 A JP 10163193A JP 2500588 B2 JP2500588 B2 JP 2500588B2
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浩精 宇野沢
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクメモリの記
録・読み取り光源に用いられる可視光半導体レーザの構
造および製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure and manufacturing method of a visible light semiconductor laser used as a recording / reading light source for an optical disk memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザは、光情報処理装置用の光
源として利用されており、各種構造の半導体レーザが提
案されている。従来の可視光2ビーム半導体レーザの一
例として、特開平1−243490に提案されているも
のがあり、これについて以下説明する。この2ビームア
レイ半導体レーザは図7に示すような断面構造を有して
いる。n型GaAs(100)基板1上にSiO2 絶縁
膜をつけ、パターニングしてGaAs基板1のエッチン
グマスクを形成する。次に、硫酸系溶液でGaAs基板
1をエッチングすることにより(111)面を有する順
メサ形状の段差を4〜5μm設ける。段差を設けた基板
上に、n−GaAsバッファ層2(厚さ0.5μm)、
n−(Alx Ga1-x 0.51In0.49Pクラッド層3
(厚さ1.5μm,x=0.5),アンドープ(Aly
Ga1-y 0.51In0.49P活性層4(厚さ0.07μ
m,y=0),p−(Alx Ga1-x0.51In0.49
クラッド層5(厚さ1.0μm,x=0.5),n−G
aAsキャップ層6(厚さ0.2μm)を順次有機金属
気相成長法で成長する。活性層4の成長条件は、成長温
度700℃、V族元素とIII族元素の原料流量比60
0である。このあと、SiN絶縁膜をマスクとしてZn
拡散を行い、2つのZn拡散ストライプ領域7(深さ
0.6〜0.7μm,ストライプ幅4〜5μm)を形成
する。次に、p電極8を蒸着し、2つのストライプを分
離し、n電極9を蒸着する。ストライプの分離距離は3
0〜50μmが適当であるとしている。このようにして
従来例の半導体レーザが得られる。この従来例の半導体
レーザは、発振波長が約655nmと約685nmの2
つのビームを放出し、光出力は40mWであった。
2. Description of the Related Art Semiconductor lasers are used as light sources for optical information processing devices, and semiconductor lasers of various structures have been proposed. As an example of a conventional visible light two-beam semiconductor laser, there is one proposed in JP-A-1-243490, which will be described below. This two-beam array semiconductor laser has a sectional structure as shown in FIG. An SiO 2 insulating film is provided on the n-type GaAs (100) substrate 1 and patterned to form an etching mask for the GaAs substrate 1. Next, the GaAs substrate 1 is etched with a sulfuric acid-based solution to provide a step of 4 to 5 μm in a forward mesa shape having a (111) plane. An n-GaAs buffer layer 2 (thickness 0.5 μm) is formed on the substrate provided with steps.
n- (Al x Ga 1-x ) 0.51 In 0.49 P cladding layer 3
(Thickness 1.5μm, x = 0.5), an undoped (Al y
Ga 1-y ) 0.51 In 0.49 P active layer 4 (thickness 0.07 μ
m, y = 0), p- (Al x Ga 1-x) 0.51 In 0.49 P
Cladding layer 5 (thickness 1.0 μm, x = 0.5), n−G
The aAs cap layer 6 (thickness 0.2 μm) is sequentially grown by the metal organic chemical vapor deposition method. The growth conditions for the active layer 4 are as follows: growth temperature 700 ° C., source flow rate ratio of group V element and group III element 60
0. Then, using the SiN insulating film as a mask, Zn
Diffusion is performed to form two Zn diffusion stripe regions 7 (depth 0.6 to 0.7 μm, stripe width 4 to 5 μm). Next, the p electrode 8 is vapor deposited, the two stripes are separated, and the n electrode 9 is vapor deposited. The separation distance between stripes is 3
It is considered that 0 to 50 μm is suitable. Thus, the conventional semiconductor laser is obtained. This conventional semiconductor laser has two oscillation wavelengths of about 655 nm and about 685 nm.
Two beams were emitted and the light output was 40 mW.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この従来の2ビームア
レイ半導体レーザでは、キャリア注入経路の形成をZn
拡散によって行なっているので、次のような問題が考え
られる。p−クラッド層5のキャリア濃度についての記
述はないが、図7に示したような利得導波型レーザにお
けるp−クラッド層のキャリア濃度は、3〜5×1017
cm-3が一般的であり、また、Zn拡散ストライプ領域
7のキャリア濃度についても具体的記述がないが、p電
極とのオーミックコンタクトを得ることから約1×10
19cm-3は必要と考えられる。
In this conventional two-beam array semiconductor laser, the carrier injection path is formed by Zn.
Since this is done by diffusion, the following problems can be considered. Although there is no description about the carrier concentration of the p-clad layer 5, the carrier concentration of the p-clad layer in the gain waveguide type laser as shown in FIG. 7 is 3 to 5 × 10 17.
cm −3 is generally used, and the carrier concentration in the Zn diffusion stripe region 7 is not specifically described, but about 1 × 10 5 is obtained because ohmic contact with the p electrode is obtained.
19 cm -3 is considered necessary.

【0004】このようなAlGaInP結晶への高濃度
拡散により、結晶成長によりドーピングしたp−クラッ
ド層5のドーパントのうちZn拡散ストライプ領域7直
下のドーパントが拡散ストライプ領域7とは反対方向の
活性層に拡散する現象が生じる。そして、活性層がクラ
ッド層よりもAlが少ないもしくは含まない組成なの
で、ドーパントの拡散速度は、クラッド層より活性層の
方が遅くなり、この活性層に拡散したドーパントは、活
性層内でパイルアップ状態となり、実質上高濃度状態に
なる。この結果、従来例の半導体レーザの(100)面
上の秩序配列構造の活性層は、無秩序配列構造化し(1
11)面の半導体レーザとの波長差が当初の意図した通
りに得られなくなるという問題がある。
Due to such high-concentration diffusion into the AlGaInP crystal, among the dopants of the p-clad layer 5 doped by crystal growth, the dopant immediately below the Zn diffusion stripe region 7 becomes an active layer in the direction opposite to the diffusion stripe region 7. The phenomenon of diffusion occurs. Since the active layer has a composition containing less or no Al than the cladding layer, the diffusion rate of the dopant in the active layer is slower in the active layer than in the cladding layer, and the dopant diffused in the active layer piles up in the active layer. The state becomes a high concentration state. As a result, the active layer having an ordered array structure on the (100) plane of the semiconductor laser of the conventional example has a disordered array structure (1
There is a problem in that the wavelength difference between the 11) plane and the semiconductor laser cannot be obtained as originally intended.

【0005】またドーピングあるいは拡散によって、無
秩序配列構造となった半導体結晶のフォトルミネセンス
あるいは電流注入による発光強度は、無秩序配列化前の
秩序配列構造と比較し1/10以下となる。発光強度の
低下は、ドーパントや拡散原子が、非発光再結合中心を
形成するためである。したがって、発光強度の低下した
活性層を有する半導体レーザでは、十分な信頼性を得る
ことは困難である。もう一つ、従来例の半導体レーザで
は、秩序配列構造と無秩序配列構造で構成されているの
で、発振波長の組合せの自由度がないという難点があ
る。
Further, the emission intensity of photoluminescence or current injection of a semiconductor crystal having a disordered arrangement structure due to doping or diffusion becomes 1/10 or less as compared with the ordered arrangement structure before the disordered arrangement. The decrease in emission intensity is due to the fact that the dopant and diffusion atoms form non-radiative recombination centers. Therefore, it is difficult to obtain sufficient reliability with a semiconductor laser having an active layer with reduced emission intensity. Another problem is that the semiconductor laser of the conventional example is composed of an ordered array structure and a disordered array structure, so that there is no degree of freedom in combining oscillation wavelengths.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、キャリア注入経路の形成に電流阻止層を設け、発振
波長の組合せ自由度を高めるため、互いに同じかまたは
角度を有するメサ斜面に発光領域を備えている。
In the semiconductor laser of the present invention, a current blocking layer is provided in the formation of a carrier injection path, and in order to increase the degree of freedom in combination of oscillation wavelengths, light emitting regions are formed on mesa slopes having the same or different angles. Is equipped with.

【0007】また、半導体レーザの信頼性を得るため本
発明の半導体レーザのダブルヘテロ構造の成長温度を、
GaAs(100)基板に格子整合するGa0.5 In
0.5 P半導体結晶のバンドギャップ・エネルギーが極小
となる温度±10℃の範囲とする。
In order to obtain the reliability of the semiconductor laser, the growth temperature of the double hetero structure of the semiconductor laser of the present invention is set to
Ga 0.5 In lattice-matched to GaAs (100) substrate
The temperature is within the range of ± 10 ° C. at which the band gap energy of the 0.5 P semiconductor crystal becomes minimum.

【0008】[0008]

【作用】(100)面から(011)面方向の角度をθ
としたとき、各θの角度のGaAs基板上にGa0.5
0.5 P半導体結晶を成長したときのバンドギャップエ
ネルギーは、図3のように変化することから、メサ斜面
に発光領域を設ければ、メサ斜面の角度に応じた発振波
長の半導体レーザが得られる。
The angle from the (100) plane to the (011) plane is θ
, Ga 0.5 I on the GaAs substrate at each angle of θ
Since the band gap energy when an n 0.5 P semiconductor crystal is grown changes as shown in FIG. 3, a semiconductor laser having an oscillation wavelength according to the angle of the mesa slope can be obtained by providing a light emitting region on the slope of the mesa. .

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1の実施例の半導体レーザの正面
図であり、図2はその製造工程を示す断面図である。こ
の半導体レーザの製造に当たっては、図2(a)に示す
ようにn型GaAs(100)基板1上にフォトレジス
タ法により[0−11]方向にエッチングマスクとなる
レジスト13を形成する。次に、図2(b)に示すよう
にアンモニアー過酸化水素系エッチャントでGaAs基
板1をエッチングすることにより(100)面から45
度の角度を有する順メサ形状の段差を5μm設ける。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a front view of a semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing its manufacturing process. In manufacturing this semiconductor laser, as shown in FIG. 2A, a resist 13 serving as an etching mask is formed in the [0-11] direction on the n-type GaAs (100) substrate 1 by the photoresist method. Next, as shown in FIG. 2B, the GaAs substrate 1 is etched with an ammonia-hydrogen peroxide-based etchant to remove 45 from the (100) plane.
A step of 5 μm in a forward mesa shape having an angle of degrees is provided.

【0010】続けて、1回目の結晶成長を有機金属気相
成長(以下MO−VPE)法により成長温度650℃、
成長圧力75Torrの条件下で行う。この成長温度の
選択は、GaAs(100)基板に格子整合するGa
0.5 I0.5 Pのバンドギャップエネルギーが極小とな
る温度としてある。この1回目の成長により図2(c)
に示す積層構造を得る。積層構造は、Siドープn−G
aAsバッファ層2(キャリア濃度1×1018cm-3
を0.3μm、Siドープn−(Al0.6 Ga0.4
0.5 In0.5 Pクラッド層3(キャリア濃度5×1017
cm-3)を1μm、アンドープGa0.5 In0.5 P活性
層4を0.06μm、Znドープp−(Al0.6 Ga
0.4 0.5 In0.5 Pクラッド層5(キャリア濃度3.
5×1017cm-3)を0.8μm、Znドープp−Ga
0.5 In0.5 Pヘテロバッファ層10(キャリア濃度1
×1018cm-3)を0.8μm、Siドープn−GaA
s電流阻止層11(キャリア濃度2×10-3)を0.7
μm順次成長したものである。
Subsequently, the first crystal growth is performed at a growth temperature of 650 ° C. by a metal organic chemical vapor deposition (hereinafter MO-VPE) method.
The growth pressure is 75 Torr. This growth temperature is selected such that Ga is lattice-matched to the GaAs (100) substrate.
This is the temperature at which the band gap energy of 0.5 In 0.5 P becomes minimum. By this first growth, FIG. 2 (c)
The laminated structure shown in is obtained. The laminated structure is Si-doped n-G
aAs buffer layer 2 (carrier concentration 1 × 10 18 cm −3 )
0.3 μm, Si-doped n- (Al 0.6 Ga 0.4 ).
0.5 In 0.5 P clad layer 3 (carrier concentration 5 × 10 17
cm −3 ) of 1 μm, undoped Ga 0.5 In 0.5 P active layer 4 of 0.06 μm, Zn-doped p- (Al 0.6 Ga).
0.4 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 5 (carrier concentration 3.
5 × 10 17 cm −3 ) 0.8 μm, Zn-doped p-Ga
0.5 In 0.5 P heterobuffer layer 10 (carrier concentration 1
X 10 18 cm -3 ) 0.8 μm, Si-doped n-GaA
s current blocking layer 11 (carrier concentration 2 × 10 −3 ) 0.7
μm sequentially grown.

【0011】次に、図2(d)に示すように、フォトレ
ジスト法によりn−GaAs電流阻止層11をリン酸系
エッチャントにより、ヘテロバッファ層10に達するま
でエッチングする。Ga0.5 In0.5 Pヘテロバッファ
層10は、リン酸系エッチャントに対してエッチング速
度が極めて遅いので、ヘテロバッファ層10で事実上エ
ッチングが停止した状態となる。レジストを除去した
後、2回目の結晶成長をMO−VPE法により成長温度
650℃、成長圧力75Torr、成長速度6μm/h
以上の条件で図2(e)示すように全面にZnドープp
−GaAsキャップ層12(キャリア濃度2×1019
-3)を3μm成長する。この2回目の成長速度はp−
クラッド層5から活性層4へのZnの拡散を少なくする
ためできるだけ速い方が良い。この後、p電極8および
n電極9を形成し、各斜面のレーザを独立に駆動するよ
うにするために、図2(f)に示すようにレジスト13
をp電極8の表面に設け、ドライエッチングによりn−
GaAs電流阻止層11に達する分離溝を形成し、本発
明の第1の実施例の半導体レーザ図2(g)が得られ
る。
Next, as shown in FIG. 2D, the n-GaAs current blocking layer 11 is etched by a photoresist method with a phosphoric acid-based etchant until it reaches the hetero buffer layer 10. Since the etching rate of the Ga 0.5 In 0.5 P heterobuffer layer 10 is extremely slow with respect to the phosphoric acid-based etchant, the heterobuffer layer 10 is in a state where etching is virtually stopped. After removing the resist, the second crystal growth is performed by MO-VPE method at a growth temperature of 650 ° C., a growth pressure of 75 Torr, and a growth rate of 6 μm / h.
Under the above conditions, as shown in FIG.
-GaAs cap layer 12 (carrier concentration 2 × 10 19 c
m −3 ) is grown to 3 μm. This second growth rate is p-
In order to reduce the diffusion of Zn from the clad layer 5 to the active layer 4, it is preferable to be as fast as possible. Thereafter, the p-electrode 8 and the n-electrode 9 are formed, and the resist 13 is formed as shown in FIG.
Is provided on the surface of the p electrode 8 and n− is formed by dry etching.
By forming an isolation groove reaching the GaAs current blocking layer 11, the semiconductor laser shown in FIG. 2G of the first embodiment of the present invention is obtained.

【0012】本実施例の半導体レーザの特性は、それぞ
れの発振波長が656nm、発振閾値が85mA、最高
光出力が20mWであった。本実施例の半導体レーザは
利得導波形のレーザである。このときのキャビティ長は
300μmである。
Regarding the characteristics of the semiconductor laser of this example, the oscillation wavelength was 656 nm, the oscillation threshold was 85 mA, and the maximum optical output was 20 mW. The semiconductor laser of this embodiment is a gain waveguide type laser. The cavity length at this time is 300 μm.

【0013】本発明の第2の実施例を図4に示し、その
製造工程を図5に示す。この半導体レーザの製造に当た
っては図5(a)、(b)までは第1の実施例と同じで
ある。続いて図5(c)に示すように1回目の結晶成長
ではヘテロバッファ層10まで成長する。成長条件は第
1の実施例と同様である。次に、図5(d)に示すよう
にエッチングマスク兼選択成長用マスクとなるSiO2
膜を0.2μm全面に成膜し、フォトレジスト法により
メサ斜面にSiO2 膜14膜をストライプ状に形成し、
硫酸系エッチャントによりp−クラッド層5を0.25
μm残すエッチングを行い図5(e)に示す形状を得
る。
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. 4 and its manufacturing process is shown in FIG. In manufacturing this semiconductor laser, FIGS. 5A and 5B are the same as those in the first embodiment. Subsequently, as shown in FIG. 5C, the hetero buffer layer 10 is grown in the first crystal growth. The growth conditions are the same as in the first embodiment. Next, as shown in FIG. 5D, SiO 2 serving as an etching mask and a selective growth mask is formed.
A film is formed on the entire surface of 0.2 μm, and a SiO 2 film 14 film is formed in stripes on the mesa slope by a photoresist method.
The p-clad layer 5 is 0.25 with a sulfuric acid-based etchant.
Etching is performed to leave μm, and the shape shown in FIG. 5E is obtained.

【0014】続いて、2回目の結晶成長をMO−VPE
法により成長温度650℃、成長圧力85Torr、成
長速度3μm/hの条件下で、Siドープn−GaAs
電流阻止層11(キャリア濃度2×1018cm-3)を
0.7μm成長し、図5(f)の構造を得る。そして、
SiO2 膜を除去した後、3回目の結晶成長をMO−V
PE法により行い、図5(g)に示すように全面にZn
ドープp−GaAsキャップ層12(キャリア濃度2×
1019cm-3)を3μm成長する。成長条件は第の実施
例と同じである。この後、電極8,9を形成し、各斜面
のレーザを独立に駆動するために、n−GaAs電流阻
止層11に達する分離溝をドライエッチングにて形成
し、本発明の第2の実施例の半導体レーザ図5(h)が
得られる。
Subsequently, the second crystal growth was carried out by MO-VPE.
By using the method, the growth temperature is 650 ° C., the growth pressure is 85 Torr, and the growth rate is 3 μm / h.
The current blocking layer 11 (carrier concentration 2 × 10 18 cm −3 ) is grown to 0.7 μm to obtain the structure of FIG. And
After removing the SiO 2 film, the third crystal growth was performed by MO-V.
The PE method was applied, and Zn was deposited on the entire surface as shown in FIG.
Doped p-GaAs cap layer 12 (carrier concentration 2 ×
10 19 cm −3 ) is grown to 3 μm. The growth conditions are the same as in the first embodiment. After that, electrodes 8 and 9 are formed, and in order to independently drive the laser on each slope, a separation groove reaching the n-GaAs current blocking layer 11 is formed by dry etching, and the second embodiment of the present invention is performed. A semiconductor laser of FIG. 5 (h) is obtained.

【0015】本実施例の半導体レーザの特性は、それぞ
れの発振波長657nm、発振閾値が50mA、最高光
出力が30mWであった。本実施例の半導体レーザは屈
折率導波形のレーザである。このときキャビティ長は3
50μmである。
The characteristics of the semiconductor laser of this example were that the oscillation wavelength was 657 nm, the oscillation threshold was 50 mA, and the maximum optical output was 30 mW. The semiconductor laser of this embodiment is a refractive index guided laser. At this time, the cavity length is 3
It is 50 μm.

【0016】本発明の第3の実施例について説明する。
図6はメサ角度の異なるメサ斜面を得るための製造工程
を示す断面図である。まず、図6(a)に示すようにn
−GaAs基板1上にレジスト13をエッチングマスク
として形成し、片側のメサをリン酸系エッチング液によ
りエッチングを行う。このエッチングにより図6(b)
に示すように(111)面が得られる。続いて図6
(c)に示すようにもう一方のメサを形成するためにレ
ジスト13′によるエッチングマスクを形成し、アンモ
ニアー過酸化水素系エッチング液により図6(d)に示
すように角度10度のメサを形成する。
A third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process for obtaining mesa slopes having different mesa angles. First, as shown in FIG.
The resist 13 is formed on the GaAs substrate 1 as an etching mask, and the mesa on one side is etched with a phosphoric acid-based etching solution. By this etching, FIG.
A (111) plane is obtained as shown in FIG. Continuing with FIG.
As shown in (c), an etching mask is formed by the resist 13 'to form the other mesa, and a mesa with an angle of 10 degrees is formed with an ammonia-hydrogen peroxide-based etching solution as shown in FIG. 6 (d). To do.

【0017】このメサ形成の後の結晶成長工程は第1の
実施例または第2の実施例と同様に行なう。これによっ
て、得られる半導体レーザの特性は(111)面のメサ
斜面では656nm、角度10度のメサ斜面では660
nmの発振波長がそれぞれ得られた。
The crystal growth step after the formation of the mesa is performed in the same manner as in the first or second embodiment. As a result, the characteristics of the obtained semiconductor laser are 656 nm on the (111) plane mesa slope and 660 on the mesa slope with an angle of 10 degrees.
An oscillation wavelength of nm was obtained respectively.

【0018】なお、第1の実施例から第3の実施例ま
で、活性層をGa0.5 In0.5 Pしたが、Ga0.5 In
0.5 Pと(Alx Ga1-x 0.5 In0.5 P(0〈x≦
1)による多重量子井戸構造を用いても良く、またp−
クラッド層に多重量子障壁構造を用いてもよいことは言
うまでもない。また、ダブルヘテロ構造を形成する際の
成長温度はGaAs基板に格子整合するGaInP結晶
のバンドギャップエネルギーが極小となる温度±10°
の範囲内であればよい。
Although Ga 0.5 In 0.5 P was used as the active layer in the first to third embodiments, Ga 0.5 In
0.5 P and (Al x Ga 1-x ) 0.5 In 0.5 P (0 <x ≤
The multiple quantum well structure according to 1) may be used, and p−
It goes without saying that a multi-quantum barrier structure may be used for the cladding layer. Further, the growth temperature when forming the double hetero structure is ± 10 ° at which the band gap energy of the GaInP crystal lattice-matched with the GaAs substrate becomes minimum.
Within the range of.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、同
一のGaAs基板上に発振波長が同じか又は発振波長が
異なる2ビームの半導体レーザが得られる。波長の選択
は、エッチングによるメサ角度の設定により、Ga0.5
In0.5 P活性層の場合656nm〜680nmまで可
能となる。また、本発明においては、拡散ストライプ代
りに電流阻止層によりキャリア注入経路を形成したので
p−クラッド層から活性層へのドーパントの拡散は、2
回目以降の結晶成長時に生じるわずかな量に押えられる
ので、秩序配列構造の無秩序配列化は生じない。従っ
て、ドーピングや拡散によって生ずる発光強度の低下も
なく、半導体レーザの信頼性も確保できる。例えば、第
1の実施例の半導体レーザでは、ケース温度50℃、光
出力5mWの定光出力動作試験では2000時間まで故
障の発生はなかった。
As described above, according to the present invention, a two-beam semiconductor laser having the same or different oscillation wavelengths can be obtained on the same GaAs substrate. Wavelength selection is Ga 0.5 by setting the mesa angle by etching.
In the case of the In 0.5 P active layer, it is possible to reach 656 nm to 680 nm. Further, in the present invention, since the carrier injection path is formed by the current blocking layer instead of the diffusion stripe, the diffusion of the dopant from the p-clad layer to the active layer is 2
Since it is suppressed to a slight amount that occurs during the crystal growth after the first time, the disordered arrangement of the ordered arrangement structure does not occur. Therefore, the emission intensity does not decrease due to doping or diffusion, and the reliability of the semiconductor laser can be secured. For example, in the semiconductor laser of the first embodiment, no failure occurred until 2000 hours in the constant light output operation test with the case temperature of 50 ° C. and the light output of 5 mW.

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

【図1】本発明の第1の実施例の半導体レーザの断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)〜(g)は本発明の第1の実施例の半導
体レーザの製造工程を示す断面図である。
2A to 2G are cross-sectional views showing a manufacturing process of the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係るGa0.5 In0.5 Pの(100)
面から(011)面方向にGaAs基板の面方位が変化
したときのバンドギャップエネルギーを示す図である。
FIG. 3 is (100) of Ga 0.5 In 0.5 P according to the present invention.
It is a figure which shows the band gap energy when the plane orientation of a GaAs substrate changes from the plane to the (011) plane direction.

【図4】本発明の第2の実施例の半導体レーザの断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【図5】(a)〜(h)は本発明の第2の実施例の半導
体レーザの製造工程を示す断面図である。
5A to 5H are cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【図6】(a)〜(e)は本発明の第3の実施例の半導
体レーザの製造工程を示す断面図である。
FIGS. 6A to 6E are cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor laser according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の半導体レーザを示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n−GaAs基板 2 n−GaAsバッファ層 3 n−(Al0.6 Ga0.4 0.5 In0.5 Pクラッ
ド層 4 アンドープGa0.5 In0.5 P活性層 5 P−(Al0.6 Ga0.4 0.5 InPクラッド層 6 n−GaAsキャップ層 7 Zn拡散ストライプ領域 8 p電極 9 n電極 10 P−Ga0.5 In0.5 Pヘテロバッファ層 11 n−GaAs電流阻止層 12 P−GaAsキャップ層 13,13′ レジスト 14 SiO2 酸化膜
1 n-GaAs substrate 2 n-GaAs buffer layer 3 n- (Al 0.6 Ga 0.4) 0.5 In0.5 P cladding layer 4 of undoped Ga 0.5 In 0.5 P active layer 5 P- (Al 0.6 Ga 0.4) 0.5 InP cladding layer 6 n-GaAs cap layer 7 Zn diffusion stripe region 8 p electrode 9 n electrode 10 P-Ga 0.5 In 0.5 P hetero buffer layer 11 n-GaAs current blocking layer 12 P-GaAs cap layer 13, 13 'resist 14 SiO 2 oxide film

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (100)面から(011)面方向にa
度(0≦a≦90)の面および(0−1−1)面方向に
6度(0≦b≦90)の面を有する[0−11]方向の
メサストライプを形成したn型GaAs基板上に、(A
x Ga1-x0.5 In0.5 P半導体結晶(0≦x≦
1)で構成されるn型クラッド層、発光領域となる活性
層、p型クラッド層およびヘテロバッファ層を順次積層
したダブルヘテロ構造を有し、前記p型クラッド層また
はヘテロバッファ層に隣接してn型の電流阻止半導体層
を有し、前記メサストライプが有する2つの面の活性層
から、それぞれレーザ光が放射されることを特徴とする
半導体レーザ。
1. A in the (011) plane direction from the (100) plane
N-type GaAs substrate having a [0-11] direction mesa stripe having a 0 degree (0≤a≤90) plane and a 6 degree (0≤b≤90) plane in the (0-1-1) plane direction. Above (A
l x Ga 1-x ) 0.5 In 0.5 P semiconductor crystal (0 ≦ x ≦
1) having a double hetero structure in which an n-type clad layer, an active layer serving as a light emitting region, a p-type clad layer, and a heterobuffer layer, which are formed in this order, are sequentially stacked, A semiconductor laser having an n-type current blocking semiconductor layer, wherein laser light is emitted from each of the two active layers of the mesa stripe.
【請求項2】 n型GaAs基板上にメサストライプを
形成する工程と、この表面に有機金属気相成長法によっ
て(Alx Ga1-x 0.5 In0.5 P結晶で構成される
n型クラッド層、発光領域となる活性層、p型クラッド
層およびヘテロバッファ層を順次積層してダブルヘテロ
構造を形成する工程と、前記p型クラッド層またはヘテ
ロバッファ層に隣接してn型の電流阻止層を設ける工程
とを有し、前記ダブルヘテロ構造を形成する際の成長温
度は、GaAs基板に格子整合するGaInP結晶のバ
ンドギャップエネルギーが極小となる近傍の温度範囲で
行なうことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
2. A step of forming a mesa stripe on an n-type GaAs substrate, and an n-type clad layer composed of (Al x Ga 1-x ) 0.5 In 0.5 P crystal on this surface by metalorganic vapor phase epitaxy. A step of sequentially stacking an active layer to be a light emitting region, a p-type clad layer and a heterobuffer layer to form a double heterostructure, and an n-type current blocking layer adjacent to the p-type clad layer or the heterobuffer layer. The step of providing the semiconductor device is characterized in that the growth temperature for forming the double hetero structure is set in a temperature range in the vicinity of which the band gap energy of the GaInP crystal lattice-matched with the GaAs substrate is minimized. Production method.
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