JP2680917B2 - 半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，高出力状態で長時間動作させる場合でも高
い信頼性を示す端面出射型半導体レーザ素子の製造方法
に関する。
い信頼性を示す端面出射型半導体レーザ素子の製造方法
に関する。
（従来の技術） 端面出射型半導体レーザ素子は代表的な半導体素子で
あって，半導体結晶と空気との屈折率差に基づく１対の
半導体鏡面からなるファブリペロ型共振器を備えてい
る。
あって，半導体結晶と空気との屈折率差に基づく１対の
半導体鏡面からなるファブリペロ型共振器を備えてい
る。
現在，このような端面出射型半導体レーザ素子は，光
ディスク装置などの光源として幅広く用いられている。
特に，これらの半導体レーザ素子を，書き込み可能な追
記型光ディスク装置または消去可能な書き換え型光ディ
スク装置の光源として用いる場合には,40〜50mW程度の
高出力状態においても高い信頼性を示すことが要求され
る。しかも，光ディスク装置を含むシステム全体の動作
速度を高めることを目的として，さらに高い光出力が得
られる半導体レーザ素子が要望されている。また，高精
彩のレーザプリンタ装置の光源またはYAGレーザなどの
固体レーザ装置の励起用光源として用いる場合には，光
出力が100mW以上の高出力半導体レーザ素子が必要であ
る。
ディスク装置などの光源として幅広く用いられている。
特に，これらの半導体レーザ素子を，書き込み可能な追
記型光ディスク装置または消去可能な書き換え型光ディ
スク装置の光源として用いる場合には,40〜50mW程度の
高出力状態においても高い信頼性を示すことが要求され
る。しかも，光ディスク装置を含むシステム全体の動作
速度を高めることを目的として，さらに高い光出力が得
られる半導体レーザ素子が要望されている。また，高精
彩のレーザプリンタ装置の光源またはYAGレーザなどの
固体レーザ装置の励起用光源として用いる場合には，光
出力が100mW以上の高出力半導体レーザ素子が必要であ
る。
ところが，端面出射型半導体レーザ素子には，高出力
状態で動作させた場合に，その端面が次第に劣化すると
いう問題点がある。端面が劣化すると，駆動電流が増加
し，やがてはレーザ発振が起こらなくなる。したがっ
て，高出力状態では，高い信頼性を得るのが困難であっ
た。
状態で動作させた場合に，その端面が次第に劣化すると
いう問題点がある。端面が劣化すると，駆動電流が増加
し，やがてはレーザ発振が起こらなくなる。したがっ
て，高出力状態では，高い信頼性を得るのが困難であっ
た。
このような端面劣化は次のような原因によって起こ
る。出射端面においては光密度が高く，非発光再結合が
表面準位を介して起こるので，端面近傍で局部的な発熱
が生じる。端面近傍の温度が上昇すると，その熱によっ
て端面近傍領域の禁制帯幅が減少し，光の吸収が増大す
る。それによって発生したキャリアは表面準位を介して
非発光再結合するので，さらに発熱が生ずることにな
る。この過程が繰り返されるにつれて，端面近傍におけ
る半導体結晶の温度が上昇して，ついには融点に達し，
そして端面が破壊される。
る。出射端面においては光密度が高く，非発光再結合が
表面準位を介して起こるので，端面近傍で局部的な発熱
が生じる。端面近傍の温度が上昇すると，その熱によっ
て端面近傍領域の禁制帯幅が減少し，光の吸収が増大す
る。それによって発生したキャリアは表面準位を介して
非発光再結合するので，さらに発熱が生ずることにな
る。この過程が繰り返されるにつれて，端面近傍におけ
る半導体結晶の温度が上昇して，ついには融点に達し，
そして端面が破壊される。
半導体レーザ素子の端面劣化を抑制する手段として，
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層
を設けることが提案されている。
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層
を設けることが提案されている。
実際に上記半導体層が共振器端面上設けられた半導体
レーザ素子を作製する場合には，一個のウェハに複数個
の共振器端面を前もって形成しておいて，その後，これ
らの共振器端面上に，上記半導体層を成長させなければ
ならない。
レーザ素子を作製する場合には，一個のウェハに複数個
の共振器端面を前もって形成しておいて，その後，これ
らの共振器端面上に，上記半導体層を成長させなければ
ならない。
このような方法の一つとしては，ウェハにドライエッ
チング法を用いて共振器端面を形成し，その後，この共
振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を
成長させる方法があり，以下に示すように行われる。
チング法を用いて共振器端面を形成し，その後，この共
振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を
成長させる方法があり，以下に示すように行われる。
第２図（ａ）〜（ｃ）はドライエッチング法を用い
て，共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体層が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従
来例を示す，ウェハの光導波方向の断面図である。
て，共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体層が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従
来例を示す，ウェハの光導波方向の断面図である。
まず，第２図（ａ）に示すように,n-GaAs基板101上
に、n-Al0.33Ga0.67As第１クラッド層102,n-Al0.08Ga0.
92As活性層103,p-Al0.33Ga0.67As第２クラッド層104,お
よびGaAsコンタクト層105を順次エピタキシャル成長さ
せて，埋め込み型BCMウェハを作製する。次いで,GaAsコ
ンタクト層105の表面にフォトレジスト/Ti/フォトレジ
ストの積層構造を有する多層レジスト105を形成し，こ
れに光導波方向と垂直方向にストライプ状のエッチング
パターンを形成する。このウェハを上記レジストをマス
クとして反応性イオンビームエッチング法を用いてエッ
チングする。このように，ウェハの光導波方向と垂直に
ストライプ溝120を形成することにより，第２図（ｂ）
に示すように，鏡面状の共振器端面107が形成される。
に、n-Al0.33Ga0.67As第１クラッド層102,n-Al0.08Ga0.
92As活性層103,p-Al0.33Ga0.67As第２クラッド層104,お
よびGaAsコンタクト層105を順次エピタキシャル成長さ
せて，埋め込み型BCMウェハを作製する。次いで,GaAsコ
ンタクト層105の表面にフォトレジスト/Ti/フォトレジ
ストの積層構造を有する多層レジスト105を形成し，こ
れに光導波方向と垂直方向にストライプ状のエッチング
パターンを形成する。このウェハを上記レジストをマス
クとして反応性イオンビームエッチング法を用いてエッ
チングする。このように，ウェハの光導波方向と垂直に
ストライプ溝120を形成することにより，第２図（ｂ）
に示すように，鏡面状の共振器端面107が形成される。
このドライエッチング法を用いて，ウェハに共振器端
面を形成する方法は，内田らによって，「昭和60年春季
第32回応用物理学会予稿,1P-ZB-8」に報告されている。
面を形成する方法は，内田らによって，「昭和60年春季
第32回応用物理学会予稿,1P-ZB-8」に報告されている。
次いで，このウェハを大気中に取り出し，多層レジス
ト106を除去した後，第２図（ｃ）に示すように，有機
金属気相成長法（MOCVD法）または分子線エピタキシャ
ル法（MBE法）などの気相成長法を用いて，活性層より
も禁制帯幅が大きい半導体結晶層であるAlGaAs層108を
共振器端面107上に形成する。
ト106を除去した後，第２図（ｃ）に示すように，有機
金属気相成長法（MOCVD法）または分子線エピタキシャ
ル法（MBE法）などの気相成長法を用いて，活性層より
も禁制帯幅が大きい半導体結晶層であるAlGaAs層108を
共振器端面107上に形成する。
そして,GaAsコンタクト層105の表面にｐ側電極109を,
n-GaAs基板101の裏面にｎ側電極110を形成した後，光導
波方向と垂直に形成されたストライプ溝に沿って上記ウ
ェハを劈開し，チップに分割することにより，共振器端
面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層が設けら
れた半導体レーザ素子が得られる。
n-GaAs基板101の裏面にｎ側電極110を形成した後，光導
波方向と垂直に形成されたストライプ溝に沿って上記ウ
ェハを劈開し，チップに分割することにより，共振器端
面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層が設けら
れた半導体レーザ素子が得られる。
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体
層が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法のもう
一つの例としては，ウェハに化学エッチング法を用いて
共振器端面を形成し，その後，この共振器端面上に活性
層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させる方法が
あり，以下に示すように行われる。
層が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法のもう
一つの例としては，ウェハに化学エッチング法を用いて
共振器端面を形成し，その後，この共振器端面上に活性
層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させる方法が
あり，以下に示すように行われる。
第３図（ａ）〜（ｃ）は化学エッチング法を用いて，
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層
が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来例
を示す，ウェハの光導波方向の断面図である。
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層
が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来例
を示す，ウェハの光導波方向の断面図である。
まず，第３図（ａ）に示すように,p-GaAs基板201上
に,n-GaAs電流狭窄層202,p-AlxGa1-xAs第１クラッド層2
03,p-Al0.08Ga0.92As活性層204,n-AlxGa1-xAs第２クラ
ッド層205,n-GaAsコンタクト層206,およびn-AlzGa1-zAs
層207を順次エピタキシャル成長させることにより，内
部ストライプ型BTRSウェハを作製する。この場合,AlzGa
1-zAs層207のAl混晶比Ｚは,AlxGa1-xAs層第１クラッド
層203およびAlxGa1-xAs第２クラッド層205のAl混晶比Ｘ
に0.1を加えた値である。次いで,AlzGa1-zAs層207の表
面にフォトレジスト/Ti/フォトレジストの積層構造を有
する多層レジスト208を形成し，これに光導波方向と垂
直方向にストライプ状のエッチングパターンを形成す
る。このウェハを，上記レジストをマスクとして,H2S
O4:H2O2:H2O＝1:8:1の組成の溶液を用いて化学エッチン
グを行う。このように，光導波方向と垂直にストライプ
溝220を形成することにより，第３図（ｂ）に示すよう
に，鏡面状の共振器端面209が形成される。
に,n-GaAs電流狭窄層202,p-AlxGa1-xAs第１クラッド層2
03,p-Al0.08Ga0.92As活性層204,n-AlxGa1-xAs第２クラ
ッド層205,n-GaAsコンタクト層206,およびn-AlzGa1-zAs
層207を順次エピタキシャル成長させることにより，内
部ストライプ型BTRSウェハを作製する。この場合,AlzGa
1-zAs層207のAl混晶比Ｚは,AlxGa1-xAs層第１クラッド
層203およびAlxGa1-xAs第２クラッド層205のAl混晶比Ｘ
に0.1を加えた値である。次いで,AlzGa1-zAs層207の表
面にフォトレジスト/Ti/フォトレジストの積層構造を有
する多層レジスト208を形成し，これに光導波方向と垂
直方向にストライプ状のエッチングパターンを形成す
る。このウェハを，上記レジストをマスクとして,H2S
O4:H2O2:H2O＝1:8:1の組成の溶液を用いて化学エッチン
グを行う。このように，光導波方向と垂直にストライプ
溝220を形成することにより，第３図（ｂ）に示すよう
に，鏡面状の共振器端面209が形成される。
化学エッチング法を用いて，ウェハに共振器端面を形
成する方法は，和田らによって，「昭和59年秋季第45回
応用物理学会予稿,13P-R-5」に報告されている。
成する方法は，和田らによって，「昭和59年秋季第45回
応用物理学会予稿,13P-R-5」に報告されている。
その後，第一の従来例と同様にしてフォトレジストマ
スク208を除去し，活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体結晶層であるAlGaAs層210を共振器端面209上に形成す
る。そして,AlzGa1-zAs層207の表面にｎ側電極212を,p-
GaAs基板201の裏面にｐ側電極211を形成した後，チップ
に分割することにより，共振器端面上に活性層よりも禁
制帯幅が大きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子
が得られる。
スク208を除去し，活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体結晶層であるAlGaAs層210を共振器端面209上に形成す
る。そして,AlzGa1-zAs層207の表面にｎ側電極212を,p-
GaAs基板201の裏面にｐ側電極211を形成した後，チップ
に分割することにより，共振器端面上に活性層よりも禁
制帯幅が大きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子
が得られる。
（発明が解決しようとする課題） 上述の製造方法では，ウェハに鏡面状の共振器端面を
形成した後，このウェハを空気中に取り出す。そして，
活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させる。
したがって，ウェハに形成された共振器端面は空気中の
酸素により酸化される。酸化された共振器端面上に活性
層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させて作製し
た半導体レーザ素子においては，上記共振器端面と上記
成長させた半導体層との界面に表面準位が存在する。そ
のために，半導体レーザ素子の端面劣化を完全に抑制す
ることができない。
形成した後，このウェハを空気中に取り出す。そして，
活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させる。
したがって，ウェハに形成された共振器端面は空気中の
酸素により酸化される。酸化された共振器端面上に活性
層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させて作製し
た半導体レーザ素子においては，上記共振器端面と上記
成長させた半導体層との界面に表面準位が存在する。そ
のために，半導体レーザ素子の端面劣化を完全に抑制す
ることができない。
本発明は，上記従来の問題点を解決するものであり，
その目的とするところは，端面劣化が抑制され，高出力
動作が可能であり，信頼性が良好な端面出射型半導体レ
ーザ素子を製造する方法を提供することにある。
その目的とするところは，端面劣化が抑制され，高出力
動作が可能であり，信頼性が良好な端面出射型半導体レ
ーザ素子を製造する方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、端面出射型半導体レーザ素子の製造方法で
あって、半導体基板の上方に活性層を有するダブルヘテ
ロ構造のウェハをエッチングして光導波方向と垂直にス
トライプ溝を形成することにより、共振器端面を形成す
る工程と；該共振器端面を、硫黄を含有する溶液と接触
させる工程と；該溶液に接触させたウェハを昇温するこ
とにより、該共振器端面に付着した硫黄を昇華させて除
去する工程と；該共振器端面の表面上に、活性層よりも
禁制帯幅が大きい半導体層をエピタキシャル成長させる
工程と；を包含し、そのことにより上記目的が達成され
る。
あって、半導体基板の上方に活性層を有するダブルヘテ
ロ構造のウェハをエッチングして光導波方向と垂直にス
トライプ溝を形成することにより、共振器端面を形成す
る工程と；該共振器端面を、硫黄を含有する溶液と接触
させる工程と；該溶液に接触させたウェハを昇温するこ
とにより、該共振器端面に付着した硫黄を昇華させて除
去する工程と；該共振器端面の表面上に、活性層よりも
禁制帯幅が大きい半導体層をエピタキシャル成長させる
工程と；を包含し、そのことにより上記目的が達成され
る。
硫黄を含有する上記の溶液としては，例えば，硫化ア
ンモニウム溶液が用いられる。
ンモニウム溶液が用いられる。
（作用） 本発明の製造方法では，ウェハをエッチングすること
により形成した共振器端面を硫黄を含有する溶液と接触
させる工程を包含する。この工程により，共振器端面の
酸化された部分を除去すると同時に，このように清浄化
された共振器端面に硫黄を付着させて共振器端面を保護
する。この処理を行ったウェハをMOCVD装置，およびMBE
装置などの気相成長装置に導入し，次いで，昇温するこ
とにより硫黄を共振器端面上から昇華させて除去し，現
れる清浄な共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大き
い半導体層を成長させる。このように，本発明の製造方
法では，酸化されていない清浄な共振器端面上に活性層
よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させることが可
能である。
により形成した共振器端面を硫黄を含有する溶液と接触
させる工程を包含する。この工程により，共振器端面の
酸化された部分を除去すると同時に，このように清浄化
された共振器端面に硫黄を付着させて共振器端面を保護
する。この処理を行ったウェハをMOCVD装置，およびMBE
装置などの気相成長装置に導入し，次いで，昇温するこ
とにより硫黄を共振器端面上から昇華させて除去し，現
れる清浄な共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大き
い半導体層を成長させる。このように，本発明の製造方
法では，酸化されていない清浄な共振器端面上に活性層
よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させることが可
能である。
（実施例） 以下に，本発明の実施例について説明する。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例である半導
体レーザ素子の製造工程を示す図である。ただし，第１
図（ａ）および（ｃ）はウェハの光導波方向の断面図，
第１図（ｂ）はウェハが硫黄を含む溶液で処理されてい
る状態を示す斜視図である。
体レーザ素子の製造工程を示す図である。ただし，第１
図（ａ）および（ｃ）はウェハの光導波方向の断面図，
第１図（ｂ）はウェハが硫黄を含む溶液で処理されてい
る状態を示す斜視図である。
まず,p-GaAs基板301上に,n-GaAs電流狭窄層302,p-A
l0.45Ga0.55As第１クラッド層303,p-Al0.15Ga0.85As活
性層304,n-Al0.45Ga0.55As第２クラッド層305,およびGa
Asコンタクト層306を順次エピタキシャル成長させるこ
とにより，内部ストライプ型VSISウェハを作製した。次
いで，上記ウェハに上述の従来例と同様にエッチングを
行い光導波方向と垂直にストライプ溝320を形成するこ
とにより，第１図（ａ）に示すように，鏡面状の共振器
端面307を形成した。
l0.45Ga0.55As第１クラッド層303,p-Al0.15Ga0.85As活
性層304,n-Al0.45Ga0.55As第２クラッド層305,およびGa
Asコンタクト層306を順次エピタキシャル成長させるこ
とにより，内部ストライプ型VSISウェハを作製した。次
いで，上記ウェハに上述の従来例と同様にエッチングを
行い光導波方向と垂直にストライプ溝320を形成するこ
とにより，第１図（ａ）に示すように，鏡面状の共振器
端面307を形成した。
そして，第１図（ｂ）に示すように，このウェハを
（NH4）2Sの10％水溶液308に浸漬することにより上記共
振器端面の表面処理を行った。その際の水溶液温度は室
温であり，浸漬処理は３分間行った。処理したウェハを
純水を用いて洗浄し,N2ガスを用いて乾燥した。この工
程により，共振器端面の酸化された部分が除去されると
同時に，このように清浄化された共振器端面に硫黄が付
着する。このように処理したウェハをMOCVD装置に導入
して,AsH3ガス雰囲気中で昇温した。共振器端面に付着
した硫黄は,500〜600℃の温度で昇華して清浄な共振器
端面が現われた。次いで,800℃に昇温して，第１図
（ｃ）に示すように，清浄な共振器端面上に高抵抗のノ
ンドープAl0.5Ga0.5As層309を成長させた。この層は活
性層よりも禁制帯幅が大きい層である。
（NH4）2Sの10％水溶液308に浸漬することにより上記共
振器端面の表面処理を行った。その際の水溶液温度は室
温であり，浸漬処理は３分間行った。処理したウェハを
純水を用いて洗浄し,N2ガスを用いて乾燥した。この工
程により，共振器端面の酸化された部分が除去されると
同時に，このように清浄化された共振器端面に硫黄が付
着する。このように処理したウェハをMOCVD装置に導入
して,AsH3ガス雰囲気中で昇温した。共振器端面に付着
した硫黄は,500〜600℃の温度で昇華して清浄な共振器
端面が現われた。次いで,800℃に昇温して，第１図
（ｃ）に示すように，清浄な共振器端面上に高抵抗のノ
ンドープAl0.5Ga0.5As層309を成長させた。この層は活
性層よりも禁制帯幅が大きい層である。
その後,GaAsコンタクト層306の表面に形成されたAl0.
5Ga0.5As層を選択エッチング法を用いて除去し,GaAsコ
ンタクト層306の表面にｎ側電極311を,p-GaAs基板301の
裏面にｐ側電極310を形成した。そして，光導波方向と
垂直に形成されたストライプ溝に沿って上記ウェハを劈
開し，次いで，チップに分割した。最後に，上記チップ
の一方の共振器端面上に設けられたAl0.5Ga0.5As層の表
面上に,Al2O3膜から成る反射率10％の反射膜を形成して
この面を前方出射端面とし，もう一方の共振器端面上に
設けられたAl0.5Ga0.5As層の表面上にはAl2O3膜とSi膜
とから形成された多層膜から成る反射率75％の反射膜を
形成してこの面を後方出射端面とした。このようにし
て，共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体層が設けられた半導体レーザ素子を得た。
5Ga0.5As層を選択エッチング法を用いて除去し,GaAsコ
ンタクト層306の表面にｎ側電極311を,p-GaAs基板301の
裏面にｐ側電極310を形成した。そして，光導波方向と
垂直に形成されたストライプ溝に沿って上記ウェハを劈
開し，次いで，チップに分割した。最後に，上記チップ
の一方の共振器端面上に設けられたAl0.5Ga0.5As層の表
面上に,Al2O3膜から成る反射率10％の反射膜を形成して
この面を前方出射端面とし，もう一方の共振器端面上に
設けられたAl0.5Ga0.5As層の表面上にはAl2O3膜とSi膜
とから形成された多層膜から成る反射率75％の反射膜を
形成してこの面を後方出射端面とした。このようにし
て，共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体層が設けられた半導体レーザ素子を得た。
本発明の半導体レーザ素子は，光出力150mWという高
出力動作時においても非常に良好な信頼性を示し，長時
間動作させた場合でも端面の劣化は認められなかった。
出力動作時においても非常に良好な信頼性を示し，長時
間動作させた場合でも端面の劣化は認められなかった。
なお，本実施例においては,MOCVD法を用いて共振器端
面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長さ
せたが,MBE法を用いてもよい。その際は，成長装置内で
ウェハを昇温して500〜600℃で硫黄を除去した後，超高
真空下において700℃まで昇温して，活性層よりも禁制
帯幅が大きい半導体層の成長が行われる。
面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長さ
せたが,MBE法を用いてもよい。その際は，成長装置内で
ウェハを昇温して500〜600℃で硫黄を除去した後，超高
真空下において700℃まで昇温して，活性層よりも禁制
帯幅が大きい半導体層の成長が行われる。
さらに，ウェハに形成された共振器端面上に，活性層
よりも禁制帯幅が大きい半導体層の代わりに共振器端面
から遠ざかるに連れて漸増する傾斜禁制帯幅層を設ける
こともできる。この場合は，端面近傍で発生したキャリ
アは，禁制帯幅の傾斜に起因するドリフトによって半導
体結晶内部に強く引き込まれるので，活性層からの漏れ
電流が抑制され，さらに高い信頼性を実現することがで
きる。
よりも禁制帯幅が大きい半導体層の代わりに共振器端面
から遠ざかるに連れて漸増する傾斜禁制帯幅層を設ける
こともできる。この場合は，端面近傍で発生したキャリ
アは，禁制帯幅の傾斜に起因するドリフトによって半導
体結晶内部に強く引き込まれるので，活性層からの漏れ
電流が抑制され，さらに高い信頼性を実現することがで
きる。
（発明の効果） このように，本発明の製造方法によれば，酸化されて
いない清浄な共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大
きい半導体層を成長させることが可能なので，共振器端
面と活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層との界面に
表面準位が存在しない半導体レーザ素子を製造すること
が可能である。したがって，端面劣化が抑制され，高出
力動作が可能であり，信頼性が良好な端面出射型半導体
レーザ素子を製造することが可能となる。
いない清浄な共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大
きい半導体層を成長させることが可能なので，共振器端
面と活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層との界面に
表面準位が存在しない半導体レーザ素子を製造すること
が可能である。したがって，端面劣化が抑制され，高出
力動作が可能であり，信頼性が良好な端面出射型半導体
レーザ素子を製造することが可能となる。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例である半導体
レーザ素子の製造工程を示しており，第１図（ａ）およ
び（ｃ）はウェハの光導波方向の断面図，第１図（ｂ）
はウェハが硫黄を含有する溶液で処理されている状態を
示す斜視図，第２図（ａ）〜（ｃ）はドライエッチング
法を用いて，共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大
きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子を作製する
方法の従来例を示す，ウェハの光導波方向の断面図，第
３図（ａ）〜（ｃ）は化学エッチング法を用いて，共振
器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層が設
けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来例を示
す，ウェハの光導波方向の断面図である。 101……n-GaAs基板,102……n-Al0.33Ga0.67As第１クラ
ッド層,103……n-Al0.08Ga0.92As活性層,104……p-Al0.
33Ga0.67As第２クラッド層,201……p-GaAs基板,203……
AlxGa1-xAs第１クラッド層,204……p-Al0.08Ga0.92As活
性層,205……AlxGa1-xAs2第２クラッド層,301……p-GaA
s基板,303……p-Al0.45Ga0.55As第１クラッド層,304…
…p-Al0.15Ga0.85As活性層,305……n-Al0.45Ga0.55As第
２クラッド層,120,220,320……ストライプ溝,107,209,3
07……共振器端面,308……（NH4）2Sの10％水溶液,108,
210,309……AlGaAs層。
レーザ素子の製造工程を示しており，第１図（ａ）およ
び（ｃ）はウェハの光導波方向の断面図，第１図（ｂ）
はウェハが硫黄を含有する溶液で処理されている状態を
示す斜視図，第２図（ａ）〜（ｃ）はドライエッチング
法を用いて，共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大
きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子を作製する
方法の従来例を示す，ウェハの光導波方向の断面図，第
３図（ａ）〜（ｃ）は化学エッチング法を用いて，共振
器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層が設
けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来例を示
す，ウェハの光導波方向の断面図である。 101……n-GaAs基板,102……n-Al0.33Ga0.67As第１クラ
ッド層,103……n-Al0.08Ga0.92As活性層,104……p-Al0.
33Ga0.67As第２クラッド層,201……p-GaAs基板,203……
AlxGa1-xAs第１クラッド層,204……p-Al0.08Ga0.92As活
性層,205……AlxGa1-xAs2第２クラッド層,301……p-GaA
s基板,303……p-Al0.45Ga0.55As第１クラッド層,304…
…p-Al0.15Ga0.85As活性層,305……n-Al0.45Ga0.55As第
２クラッド層,120,220,320……ストライプ溝,107,209,3
07……共振器端面,308……（NH4）2Sの10％水溶液,108,
210,309……AlGaAs層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−284420（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−149889（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−225387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−136282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−39787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−108184（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】端面出射型半導体レーザ素子の製造方法で
あって、 半導体基板の上方に活性層を有するダブルヘテロ構造の
ウェハをエッチングして光導波方向と垂直にストライプ
溝を形成することにより、共振器端面を形成する工程
と； 該共振器端面を、硫黄を含有する溶液と接触させる工程
と； 該溶液に接触させたウェハを昇温することにより、該共
振器端面に付着した硫黄を昇華させて除去する工程と； 該共振器端面の表面上に、活性層よりも禁制帯幅が大き
い半導体層をエピタキシャル成長させる工程と； を包含する端面出射型半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2205507A JP2680917B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| DE69115378T DE69115378T2 (de) | 1990-08-01 | 1991-08-01 | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers |
| EP91307060A EP0469900B1 (en) | 1990-08-01 | 1991-08-01 | A method for the production of a semiconductor laser device |
| US07/739,767 US5171706A (en) | 1990-08-01 | 1991-08-01 | Method for the production of a semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2205507A JP2680917B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0491484A JPH0491484A (ja) | 1992-03-24 |
| JP2680917B2 true JP2680917B2 (ja) | 1997-11-19 |
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ID=16508010
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| US5413956A (en) * | 1992-03-04 | 1995-05-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing a semiconductor laser device |
| EP0637862A3 (en) * | 1993-08-05 | 1995-05-24 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device and manufacturing method. |
| JPH07111357A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザの製造方法 |
| BE1007661A3 (nl) * | 1993-10-18 | 1995-09-05 | Philips Electronics Nv | Werkwijze ter vervaardiging van een straling-emitterende halfgeleiderdiode. |
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| DE19537545A1 (de) * | 1995-10-09 | 1997-04-10 | Telefunken Microelectron | Verfahren zur Herstellung einer Lumineszenzdiode |
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| JPH10223992A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子製造方法 |
| JPH10242557A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-09-11 | Sony Corp | 半導体発光装置の製造方法 |
| KR100767658B1 (ko) * | 2000-05-04 | 2007-10-17 | 엘지전자 주식회사 | 질화물 발광소자 제조 방법 |
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| JP2003195082A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Hitachi Cable Ltd | 溝部の形成方法および光導波路素子の製造方法 |
| CN100550543C (zh) * | 2002-06-26 | 2009-10-14 | 阿莫诺公司 | 氮化物半导体激光装置及其制造方法 |
| DE10323860A1 (de) * | 2003-03-28 | 2004-11-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaservorrichtung und Herstellungsverfahren |
| US20070254111A1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-01 | Lineton Warran B | Method for forming a tribologically enhanced surface using laser treating |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946113A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス処理装置のシ−ル方法 |
| JPS6058692A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-04 | Nec Corp | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
| JPS61265888A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-25 | Nec Corp | 半導体レ−ザの製造方法 |
| JPS62238678A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
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| JP2740170B2 (ja) * | 1987-08-06 | 1998-04-15 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザの共振器製造方法 |
| US4843037A (en) * | 1987-08-21 | 1989-06-27 | Bell Communications Research, Inc. | Passivation of indium gallium arsenide surfaces |
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| EP0381521B1 (en) * | 1989-02-03 | 2002-05-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | A semiconductor laser device and a method for the production of the same |
-
1990
- 1990-08-01 JP JP2205507A patent/JP2680917B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-01 EP EP91307060A patent/EP0469900B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-01 DE DE69115378T patent/DE69115378T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-01 US US07/739,767 patent/US5171706A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0469900B1 (en) | 1995-12-13 |
| JPH0491484A (ja) | 1992-03-24 |
| US5171706A (en) | 1992-12-15 |
| DE69115378D1 (de) | 1996-01-25 |
| DE69115378T2 (de) | 1996-06-05 |
| EP0469900A3 (en) | 1992-04-15 |
| EP0469900A2 (en) | 1992-02-05 |
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