JP2685818B2 - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

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JP2685818B2
JP2685818B2 JP63172312A JP17231288A JP2685818B2 JP 2685818 B2 JP2685818 B2 JP 2685818B2 JP 63172312 A JP63172312 A JP 63172312A JP 17231288 A JP17231288 A JP 17231288A JP 2685818 B2 JP2685818 B2 JP 2685818B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、InGaAlP系半導体材料を用いた半導体レー
ザ装置に係わり、特に内部電流狭窄型の半導体レーザ装
置に関する。
The present invention relates to a semiconductor laser device using an InGaAlP-based semiconductor material, and more particularly to an internal current confinement type semiconductor laser device.

(従来の技術) 近年、有機金属を用いた化学気相成長法(以下、MOCV
D法と略記する)によりGaAs基板上にInGaAlPを形成する
ことが可能となっており、この技術を利用した可視光半
導体レーザが注目されている。InGaAlP系の材料は、GaA
s基板と格子整合した条件でIII−V族混晶半導体の中で
最大のバンドギャップを有し(窒化物を除く)、580nm
(黄色)〜690nm(赤色)の範囲で発光或いはレーザ発
振の可能性を有している。
(Prior art) In recent years, chemical vapor deposition (hereinafter referred to as MOCV)
D method), it is possible to form InGaAlP on a GaAs substrate, and a visible light semiconductor laser using this technology has been attracting attention. InGaAlP materials are GaA
s Has the largest bandgap among III-V group mixed crystal semiconductors (excluding nitrides) under the condition of lattice matching with s substrate, 580 nm
It has the possibility of emitting light or lasing in the range of (yellow) to 690 nm (red).

第9図はMOCVD法を用いた内部電流狭窄型半導体レー
ザの従来構造を示す断面図であり、図中11はn−GaAs基
板、12はn−GaAsバッファ層、13はn−InGaAlPクラッ
ド層、14はInGaP活性層、15はp−InGaAlPクラッド層、
17はn−GaAs電流阻止層、18はp−GaAsコンタクト層、
19はストライプ状の開口、21はp側電極、22はn側電極
を示している。このレーザは、電流阻止層17までの第1
回目の結晶成長と、ストライプ状の開口19を形成した後
のコンタクト層18の第2回目の結晶成長にMOCVD法を用
いることによって実現される。そして、電流阻止層17に
よる逆接合によってダブルヘテロ構造部に注入する電流
をストライプ状に狭窄することにより、レーザ発振を可
能としている。
FIG. 9 is a sectional view showing a conventional structure of an internal current confinement type semiconductor laser using the MOCVD method, in which 11 is an n-GaAs substrate, 12 is an n-GaAs buffer layer, 13 is an n-InGaAlP cladding layer, 14 is an InGaP active layer, 15 is a p-InGaAlP clad layer,
17 is an n-GaAs current blocking layer, 18 is a p-GaAs contact layer,
Reference numeral 19 is a stripe-shaped opening, 21 is a p-side electrode, and 22 is an n-side electrode. This laser is the first to the current blocking layer 17
This is achieved by using the MOCVD method for the second crystal growth and the second crystal growth of the contact layer 18 after forming the stripe-shaped opening 19. Then, the reverse injection by the current blocking layer 17 narrows the current injected into the double hetero structure portion in a stripe shape, thereby enabling laser oscillation.

しかしながら、この種の半導体レーザにあっては次の
ような問題があった。即ち、レーザ素子をサブマウント
或いはステムに取り付ける際には、p側電極を下にする
p−side−down方式で行う。このとき、レーザ素子とサ
ブマウント或いはステムを融着する融着材が、レーザ素
子側面に盛り上がり、ダブルヘテロ構造部に接触して素
子をショートさせる問題が生じる。この対策として、 融着材の厚さを薄くし、融着材の盛り上がりを少なく
する。
However, this type of semiconductor laser has the following problems. That is, when the laser element is attached to the submount or the stem, the p-side-down method with the p-side electrode facing down is performed. At this time, the fusion material that fuses the laser element to the submount or the stem rises up on the side surface of the laser element, contacts the double hetero structure portion, and causes a problem of shorting the element. As a countermeasure against this, the thickness of the fusion material is reduced to reduce the rise of the fusion material.

融着材が盛り上がる高さよりも、コンタクト層の膜厚
を厚くする。
The thickness of the contact layer is made thicker than the height at which the fusion material rises.

ことが考えられる。しかし、では融着材の厚さを薄く
するとレーザ素子が剥がれる問題が生じる。また、で
はコンタクト層を厚くし過ぎると、レーザ素子における
直列抵抗や熱抵抗の増大を招き、素子特性が低下するこ
とになる。
It is possible. However, if the thickness of the fusion material is reduced, the laser element may peel off. If the contact layer is too thick, the series resistance and thermal resistance of the laser element will increase, and the element characteristics will deteriorate.

(発明が解決しようとする課題) このように従来、融着材の盛り上がりによるレーザ素
子のショートを防止するにはコンタクト層の膜厚を厚く
した方がよいが、レーザ素子の直列抵抗及び熱抵抗を小
さくするにはコンタクト層の膜厚を薄くした方がよく、
これらの間にトレードオフの関係があった。
(Problems to be solved by the invention) Conventionally, in order to prevent a short circuit of the laser element due to the rise of the fusion material, it is better to increase the thickness of the contact layer. However, the series resistance and thermal resistance of the laser element should be increased. It is better to reduce the thickness of the contact layer to reduce
There was a trade-off between them.

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、素子特性の低下を招くことなくレ
ーザ素子のショートを防止することができ、高歩留まり
で信頼性に優れた半導体レーザ装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to prevent a short circuit of a laser element without deteriorating element characteristics, and to provide a semiconductor with high yield and excellent reliability. It is to provide a laser device.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の骨子は、コンタクト層の膜厚を最適化するこ
とにより、素子特性の低下及びショートの発生を防止す
ることにある。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) The gist of the present invention is to prevent deterioration of device characteristics and occurrence of short circuit by optimizing the film thickness of the contact layer.

即ち本発明は、第1導電型の半導体基板と、この半導
体基板上にIn1-X-YGaXAlYP(0≦x<1,0≦y<1)か
らなる第1導電型の第1クラッド層,活性層及び第2導
電型の第2クラッド層を順次積層して形成されたダブル
ヘテロ接合部と、このダブルヘテロ接合部上に形成され
一部にストライプ状の開口が設けられた第1導電型のGa
As電流阻止層と、この電流阻止層及び該電流阻止層の開
口部に形成された第2導電型のGaAsコンタクト層とを備
えた半導体レーザ装置において、前記電流阻止層の膜厚
を0.5μm以上,不純物濃度を1×1018以上に設定し、
前記電流阻止層上における前記コンタクト層の膜厚を3.
3〜3.7μmに設定するようにしたものである。
That is, the present invention relates to a first conductivity type semiconductor substrate and a first conductivity type first substrate made of In 1-XY Ga X Al Y P (0 ≦ x <1,0 ≦ y <1) on the semiconductor substrate. A double heterojunction part formed by sequentially laminating a clad layer, an active layer, and a second clad layer of the second conductivity type, and a second heterojunction part formed on the double heterojunction part and partially provided with a stripe-shaped opening. 1 conductivity type Ga
In a semiconductor laser device comprising an As current blocking layer and a second conductivity type GaAs contact layer formed in the current blocking layer and an opening of the current blocking layer, the thickness of the current blocking layer is 0.5 μm or more. , Set the impurity concentration to 1 × 10 18 or more,
The thickness of the contact layer on the current blocking layer is 3.
The thickness is set to 3 to 3.7 μm.

(作 用) 本発明によれば、コンタクト層の膜厚を最適化するこ
とにより、素子特性の低下及びショートの発生を防止で
きるが、最適膜厚の範囲は、以下に述べる本発明者等の
実験及び鋭意研究によって明らかとなったものである。
(Operation) According to the present invention, it is possible to prevent deterioration of element characteristics and occurrence of short circuit by optimizing the film thickness of the contact layer. However, the range of the optimum film thickness is determined by the inventors of the present invention described below. It has been clarified by experiments and earnest research.

第4図は電流狭窄部近傍の断面を示すもので、ダブル
ヘテロ構造の最上部(例えばクラッド層)の上に一部開
口を有するGaAs電流阻止層17が形成され、さらにその上
にGaAsコンタクト層18が形成されている。電流阻止層17
の開口幅Wは一般に5〜7μmであり、膜厚Mは0.5〜
0.7μm、不純物濃度は1×1018〜2×1018cm-3であ
る。ここで、電流阻止層17の膜厚及び不純物濃度は、電
流阻止層17に必要な耐圧で決まり、この耐圧をレーザの
動作電圧(2.4〜3V)よりも大きくすればよく、これに
は膜厚Mを0.5μm以上、不純物濃度を1×1018cm-3
上とすればよい。但し、製造上の観点から膜厚は薄い方
が良く、不純物濃度は低い方がよい。そこで、膜厚Mの
上限を0.7μmとし、不純物濃度の上限をドーピングが
容易な2×1018cm-3までとしている。
FIG. 4 shows a cross section in the vicinity of the current constriction portion. A GaAs current blocking layer 17 having a partial opening is formed on the uppermost portion (eg, clad layer) of the double hetero structure, and a GaAs contact layer is further formed thereon. 18 are formed. Current blocking layer 17
The opening width W is generally 5 to 7 μm, and the film thickness M is 0.5 to
0.7 μm, the impurity concentration is 1 × 10 18 to 2 × 10 18 cm −3 . Here, the film thickness and impurity concentration of the current blocking layer 17 are determined by the breakdown voltage required for the current blocking layer 17, and this breakdown voltage may be made larger than the operating voltage of the laser (2.4 to 3 V). The M may be 0.5 μm or more and the impurity concentration may be 1 × 10 18 cm −3 or more. However, from the viewpoint of manufacturing, it is preferable that the film thickness is thin and the impurity concentration is low. Therefore, the upper limit of the film thickness M is set to 0.7 μm, and the upper limit of the impurity concentration is set to 2 × 10 18 cm −3 where doping is easy.

本発明者等は、電流阻止層17に関する条件を上記のよ
うに定めた状態で、コンタクト層18の膜厚を可変して、
平坦度特性,ショート特性及び動作温度特性を調べた。
その結果を第5図乃至第8図に示す。
The inventors of the present invention have changed the film thickness of the contact layer 18 with the conditions regarding the current blocking layer 17 set as described above,
We investigated flatness characteristics, short-circuit characteristics, and operating temperature characteristics.
The results are shown in FIGS. 5 to 8.

第5図は膜厚に対する平坦度の変化を示す特性図であ
る。ここで、平坦度とはコンタクト層18の表面に形成さ
れる段差の大きさで定義し、平坦度1は段差が殆どない
状態、平坦度0は段差が電流阻止層17の膜厚と略等しい
状態である。コンタクト層18の膜厚Lが3.3μmより小
さいと、平坦度は悪くなり、第6図(a)に示す如くコ
ンタクト層18の表面に下地の凹部を反映した凹部が形成
される。膜厚Lが3.3μm以上となると、平坦度は良好
で、第6図(b)に示す如くコンタクト層18の表面は略
平坦なものとなる。また、レーザ素子を融着した際のシ
ョート率は、第7図に示す如く、膜厚Lが3.3μm以上
では略零であり、3.3μmより小さくなるとショート率
が上り、膜厚2.5μmでは50%以上のショート率であっ
た。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing changes in flatness with respect to film thickness. Here, the flatness is defined by the size of the step formed on the surface of the contact layer 18. The flatness 1 has almost no step, and the flatness 0 has the step substantially equal to the film thickness of the current blocking layer 17. It is in a state. When the film thickness L of the contact layer 18 is smaller than 3.3 μm, the flatness is deteriorated, and a concave portion reflecting the concave portion of the base is formed on the surface of the contact layer 18 as shown in FIG. 6 (a). When the film thickness L is 3.3 μm or more, the flatness is good and the surface of the contact layer 18 becomes substantially flat as shown in FIG. 6 (b). Further, as shown in FIG. 7, the short-circuit rate when the laser element is fused is substantially zero when the film thickness L is 3.3 μm or more, and the short-circuit rate rises when the film thickness L is smaller than 3.3 μm, and is 50 when the film thickness 2.5 μm. The short-circuit rate was over%.

一方、コンタクト層の膜厚はレーザ素子の最高動作温
度にも関係する。即ち、コンタクト層18の膜厚Lが厚く
なると素子の熱抵抗及び直列抵抗等が大きくなり、素子
温度、特に活性層14の温度が高くなり易い。そして、活
性層14の温度がある値よりも高くなるとレーザ発振が停
止する。第8図はコンタクト層18の膜厚Lに対するレー
ザ素子の最高動作温度の変化を示す特性図である。膜厚
Lが3.7μm以下では最高動作温度TMAXとして略一定の8
0℃が得られるが、膜厚Lが3.7μmを越えるとこの動作
温度TMAXが徐々に低くなる。
On the other hand, the film thickness of the contact layer is also related to the maximum operating temperature of the laser device. That is, as the film thickness L of the contact layer 18 increases, the thermal resistance and series resistance of the element increase, and the element temperature, especially the temperature of the active layer 14, tends to increase. Then, when the temperature of the active layer 14 becomes higher than a certain value, the laser oscillation stops. FIG. 8 is a characteristic diagram showing changes in the maximum operating temperature of the laser element with respect to the film thickness L of the contact layer 18. When the film thickness L is 3.7 μm or less, the maximum operating temperature T MAX is approximately constant 8
Although 0 ° C. can be obtained, when the film thickness L exceeds 3.7 μm, the operating temperature T MAX gradually decreases.

従って、コンタクト層18の膜厚Lを3.3〜3.7μmの範
囲に規定することにより、コンタクト層18の平坦化,融
着材によるショートの防止をはかることができ、さらに
最高動作温度の低下を防止することが可能となる。
Therefore, by defining the film thickness L of the contact layer 18 in the range of 3.3 to 3.7 μm, it is possible to flatten the contact layer 18 and prevent a short circuit due to the fusion material, and further prevent the maximum operating temperature from decreasing. It becomes possible to do.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザ装置
の概略構造を示す断面図である。図中11はn−GaAs基板
であり、この基板11上にはn−GaAsバッファ層12,厚さ
0.6μmのn−In0.5Ga0.15Al0.35P第1クラッド層13,
厚さ0.1μmのIn0.5Ga0.25Al0.25P活性層14,厚さ0.6μ
mのp−In0.5Ga0.15Al0.35P第2クラッド層15,厚さ0.
05μmのp−InGaPキャップ層16が形成されている。キ
ャップ層16上には、ストライプ状の開口部を形成した厚
さ0.7μmのn−GaAs電流阻止層17,厚さ3.5μmのp−G
aAsコンタクト層18が形成されている。そして、コンタ
クト層18上にはP型電極であるAuZn膜21が被着され、基
板11の裏面にはN型電極であるAuGe膜22が被着されてい
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 11 is an n-GaAs substrate, on which the n-GaAs buffer layer 12, thickness
0.6 μm n-In 0.5 Ga 0.15 Al 0.35 P first cladding layer 13,
In 0.5 Ga 0.25 Al 0.25 P active layer 14 with a thickness of 0.1 μm, thickness 0.6 μ
m p-In 0.5 Ga 0.15 Al 0.35 P second cladding layer 15, thickness 0.
A 05 μm p-InGaP cap layer 16 is formed. A 0.7 μm thick n-GaAs current blocking layer 17 having a stripe-shaped opening formed on the cap layer 16 and a 3.5 μm thick p-G
The aAs contact layer 18 is formed. Then, an AuZn film 21 which is a P-type electrode is deposited on the contact layer 18, and an AuGe film 22 which is an N-type electrode is deposited on the back surface of the substrate 11.

次に、上記構造の半導体レーザの製造方法について、
第2図を参照して説明する。
Next, regarding the method of manufacturing the semiconductor laser having the above structure,
This will be described with reference to FIG.

まず、第2図(a)に示す如く、n−GaAs基板11上に
MOCVD法により、n−GaAsバッファ層12,n−InGaAlPクラ
ッド層13,InGaAlP活性層14,p−InGaAlPクラッド層15,p
−InGaPキャップ層16及びn−GaAsブロック層(電流阻
止層)17をそれぞれ前記厚さ及び組成で連続成長する。
この第1回目の結晶成長工程における成長温度は、ダブ
ルヘテロ接合部(12,〜,16)の良好な結晶性を得るため
に700℃とした。
First, as shown in FIG. 2 (a), on the n-GaAs substrate 11
By the MOCVD method, n-GaAs buffer layer 12, n-InGaAlP clad layer 13, InGaAlP active layer 14, p-InGaAlP clad layer 15, p
The -InGaP cap layer 16 and the n-GaAs block layer (current blocking layer) 17 are continuously grown with the above-mentioned thickness and composition.
The growth temperature in the first crystal growth step was set at 700 ° C. in order to obtain good crystallinity of the double hetero junction (12, 16).

次いで、ホトリソグラフィ技術を用い、第2図(b)
に示す如く、電流阻止層17にストライプ状の溝19を形成
する。この際、ストライプ部ではn−GaAsは全てエッチ
ングされ、p−InGaPが表面に露出することになる。
Then, using a photolithography technique, FIG.
As shown in, a stripe-shaped groove 19 is formed in the current blocking layer 17. At this time, n-GaAs is completely etched in the stripe portion, and p-InGaP is exposed on the surface.

次いで、第2図(b)に示す構造の加工基板を、結晶
成長炉内に配置し、MOCVD法により第2図(c)に示す
如くp−GaAsコンタクト層18を成長する。この第2回目
の結晶成長工程に際しては、成長炉内に再成長コンタク
ト層の成長開始前(昇温以前)から不純物原料であるジ
メチル亜鉛(DMZ)とPH3を流しておき、再成長層の成長
温度まで昇温する。なお、再成長層の成長温度は、第1
回目の結晶成長工程におけるダブルヘテロ接合部の成長
温度よりも100℃低い600℃に設定した。また、DMZの供
給量は第1回目の結晶成長工程でp−InGaPを成長した
際のDMZの供給量と同量にした。
Next, the processed substrate having the structure shown in FIG. 2 (b) is placed in the crystal growth furnace, and the p-GaAs contact layer 18 is grown by MOCVD as shown in FIG. 2 (c). In the second crystal growth step, dimethylzinc (DMZ) and PH 3 which are impurity raw materials are allowed to flow in the growth furnace before the start of the growth of the regrown contact layer (before the temperature is raised) to grow the regrown layer. Raise to the growth temperature. The growth temperature of the regrown layer is the first
The temperature was set to 600 ° C., which was 100 ° C. lower than the growth temperature of the double heterojunction in the crystal growth step of the second time. The supply amount of DMZ was set to be the same as the supply amount of DMZ when p-InGaP was grown in the first crystal growth step.

なお、これ以降は基板側及びコンタクト層側にそれぞ
れ電極21,22を被着することにより、第1図に示す如き
構造の内部電流狭窄型の半導体レーザが完成することに
なる。
After that, by depositing the electrodes 21 and 22 on the substrate side and the contact layer side, respectively, the internal current confinement type semiconductor laser having the structure shown in FIG. 1 is completed.

かくして形成されたレーザ素子に電流を注入すると、
n−GaAs電流阻止層17によるpn反転層のため注入電流は
電流狭窄部に制限される。このため、この電流狭窄部に
略沿った活性層14で発光が生じ、またレーザ発振も得ら
れる。このレーザ素子を厚さ3μmのInを蒸着したステ
ム上にp側電極21を下にしたp−side−down方式でマウ
ントする。この場合、p−GaAsコンタクト層18が3.5μ
mと厚いため、融着材が盛り上がりレーザ素子をショー
トさせる問題はない。また、p−GaAsコンタクト層18の
成長時間を2時間以内、成長温度を650℃以下とするこ
とで、n−GaAs電流阻止層17へのZnの拡散を抑えること
ができ、良好な素子特性が得られる。
When current is injected into the laser element thus formed,
Due to the pn inversion layer formed by the n-GaAs current blocking layer 17, the injection current is limited to the current constriction portion. For this reason, light emission occurs in the active layer 14 substantially along the current constriction portion, and laser oscillation is also obtained. This laser device is mounted by a p-side-down method with the p-side electrode 21 facing down on a stem on which In having a thickness of 3 μm is vapor-deposited. In this case, the p-GaAs contact layer 18 is 3.5μ
Since it is thick as m, there is no problem that the fusion material rises and the laser element is short-circuited. Further, by setting the growth time of the p-GaAs contact layer 18 to within 2 hours and the growth temperature to 650 ° C. or lower, it is possible to suppress the diffusion of Zn into the n-GaAs current blocking layer 17 and to obtain good device characteristics. can get.

なお、本発明は上述した各実施例方法に限定されるも
のではない。例えば、前記ダブルヘテロ接合部の上に形
成したキャップ層16は必ずしも必要ではなく、省略して
もよい。また、第3図(a)(b)に示す如く、ストラ
イプ状の開口19に露出したキャップ層16又は第2クラッ
ド層15に、クラッド層15と同じ導電型の不純物をイオン
注入して不純物拡散領域31を形成し、コンタクト層18と
ダブルヘテロ接合部との直列抵抗を低減するようにして
もよい。さらに、第3図(c)(d)に示す如く、電流
阻止層17に設ける開口19の代りに、電流阻止層17にスト
ライプ状の凹部39を設けるようにしてもよい。この場
合、凹部39の電流阻止層17に第2クラッド層と同じ導電
型の不純物をイオン注入して不純物拡散領域31を設ける
ことにより、ストライプ状に電流狭窄が行われる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the cap layer 16 formed on the double hetero junction is not always necessary and may be omitted. Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the cap layer 16 or the second cladding layer 15 exposed in the stripe-shaped opening 19 is ion-implanted with an impurity of the same conductivity type as that of the cladding layer 15 to diffuse the impurities. Region 31 may be formed to reduce the series resistance between contact layer 18 and the double heterojunction. Further, as shown in FIGS. 3C and 3D, a stripe-shaped recess 39 may be provided in the current blocking layer 17 instead of the opening 19 provided in the current blocking layer 17. In this case, the current blocking layer 17 in the recess 39 is ion-implanted with an impurity of the same conductivity type as that of the second cladding layer to provide the impurity diffusion region 31, so that the current is confined in a stripe shape.

また、実施例ではp型不純物としてZnを用いたが、こ
れ以外にマグネシウムやカドミウム等のIII族元素を用
いることもできる。また、素子構造は第1図や第3図に
限るものではなく、ダブルヘテロ接合部を形成した後に
再成長層の形成が必要なものに適用することができる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。
Although Zn is used as the p-type impurity in the examples, a group III element such as magnesium or cadmium may be used instead. Further, the device structure is not limited to those shown in FIGS. 1 and 3, but can be applied to a device in which a regrowth layer needs to be formed after forming a double heterojunction portion.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、コンタクト層の
厚さを3.3〜3.7μmの範囲に設定することにより、融着
材の盛り上がりに起因するショートの発生を防止するこ
とができ、且つ熱抵抗や直列抵抗の増大を最小限に抑え
ることができ、高歩留まりで信頼性に優れた半導体レー
ザ装置を実現することができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, by setting the thickness of the contact layer in the range of 3.3 to 3.7 μm, it is possible to prevent the occurrence of a short circuit due to the rise of the fusion material. It is possible to realize a semiconductor laser device having high yield and excellent reliability because the increase in thermal resistance and series resistance can be suppressed to a minimum.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザ装置の
概略構造を示す断面図、第2図は上記実施例レーザの製
造工程を示す断面図、第3図は変形例を説明するための
断面図、第4図乃至第8図は本発明の基本原理を説明す
るための図、第9図は従来構造を示す断面図である。 11……n−GaAs基板、12……n−GaAsバッファ層、13…
…n−InGaAlPクラッド層、14……InGaAlP活性層、15…
…p−InGaAlPクラッド層、16……p−InGaPキャップ
層、17……n−GaAs電流阻止層、18……p−GaAsコンタ
クト層、19……開口、21,22……電極。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of the laser of the above embodiment, and FIG. 4 is a sectional view for explaining a modified example, FIGS. 4 to 8 are diagrams for explaining the basic principle of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view showing a conventional structure. 11 ... n-GaAs substrate, 12 ... n-GaAs buffer layer, 13 ...
... n-InGaAlP clad layer, 14 ... InGaAlP active layer, 15 ...
... p-InGaAlP clad layer, 16 ... p-InGaP cap layer, 17 ... n-GaAs current blocking layer, 18 ... p-GaAs contact layer, 19 ... aperture, 21, 22 ... electrodes.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1導電型の半導体基板と、この半導体基
板上にIn1-X-YGaXAlYP(0≦x<1,0≦y<1)からな
る第1導電型の第1クラッド層,活性層及び第2導電型
の第2クラッド層を順次積層して形成されたダブルヘテ
ロ接合部と、このダブルヘテロ接合部上に形成され一部
にストライプ状の開口が設けられた第1導電型のGaAs電
流阻止層と、この電流阻止層及び該電流阻止層の開口部
に形成された第2導電型のGaAsコンタクト層とを備えた
半導体レーザ装置において、 前記電流阻止層の膜厚を0.5μm以上,不純物濃度を1
×1018cm-3以上に設定し、前記電流阻止層上における前
記コンタクト層の膜厚を3.3〜3.7μmに設定してなるこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
1. A first conductivity type semiconductor substrate, and a first conductivity type first substrate made of In 1-XY Ga X Al Y P (0 ≦ x <1,0 ≦ y <1) on the semiconductor substrate. A double heterojunction part formed by sequentially laminating a clad layer, an active layer, and a second clad layer of the second conductivity type, and a second heterojunction part formed on the double heterojunction part and partially provided with a stripe-shaped opening. A semiconductor laser device comprising a GaAs current blocking layer of one conductivity type and a GaAs contact layer of a second conductivity type formed in the current blocking layer and an opening of the current blocking layer, wherein the thickness of the current blocking layer 0.5 μm or more, impurity concentration 1
A semiconductor laser device, wherein the thickness of the contact layer on the current blocking layer is set to 3.3 to 3.7 μm, and the thickness is set to × 10 18 cm −3 or more.
【請求項2】第1導電型の半導体基板と、この半導体基
板上にIn1-X-YGaXAlYP(0≦x<1,0≦y<1)からな
る第1導電型の第1クラッド層,活性層及び第2導電型
の第2クラッド層を順次積層して形成されたダブルヘテ
ロ接合部と、このダブルヘテロ接合部上に形成された第
2導電型のIn1-ZGaZP(0≦z<1)からなるキャップ
層と、このキャップ層上に形成された一部にストライプ
状の開口が設けられた第1導電型のGaAs電流阻止層と、
この電流阻止層及び該電流阻止層の開口部に形成された
第2導電型のGaAsコンタクト層とを備えた半導体レーザ
装置において、 前記電流阻止層の膜厚を0.5μm以上,不純物濃度を1
×1018cm-3以上に設定し、前記電流阻止層上における前
記コンタクト層の膜厚を3.3〜3.7μmに設定してなるこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
2. A first conductivity type semiconductor substrate, and a first conductivity type first substrate made of In 1-XY Ga X Al Y P (0 ≦ x <1,0 ≦ y <1) on the semiconductor substrate. A double heterojunction formed by sequentially laminating a clad layer, an active layer, and a second clad layer of the second conductivity type, and a second conductivity type In 1-Z Ga Z formed on the double heterojunction part. A cap layer made of P (0 ≦ z <1), a GaAs current blocking layer of the first conductivity type having a stripe-shaped opening formed in a part of the cap layer,
In a semiconductor laser device comprising this current blocking layer and a GaAs contact layer of the second conductivity type formed in the opening of the current blocking layer, the current blocking layer has a film thickness of 0.5 μm or more and an impurity concentration of 1
A semiconductor laser device, wherein the thickness of the contact layer on the current blocking layer is set to 3.3 to 3.7 μm, and the thickness is set to × 10 18 cm −3 or more.
【請求項3】前記電流阻止層の膜厚を0.7μm以下、不
純物濃度を2×1018cm-3以下に設定してなることを特徴
とする請求項1又は2記載の半導体レーザ装置。
3. A semiconductor laser device according to claim 1, wherein the current blocking layer has a thickness of 0.7 μm or less and an impurity concentration of 2 × 10 18 cm −3 or less.
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