JP2718342B2 - 半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムの主構
成要素となる半導体レーザとその製造方法に関する。
成要素となる半導体レーザとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信技術の進歩にともない、その適用
分野は基幹伝送系から、加入者系・ＬＡＮ・データリン
ク等のシステムへ急速に広がりつつある。これらの分野
で用いられる半導体レーザは、さまざまな環境でかつ大
量に使われることから、耐環境性能に優れかつ低価格で
あることが要請されており、活発な研究開発が行われて
いる。その中でも計算機や交換機における光配線用光源
として独立駆動が可能になるｐ形ＩｎＰ基板上の半導体
レーザアレイが注目されている（例えば、岡らによる電
子情報通信学会技術研究報告 ＯＱＥ９２−１６８ １
９９３年）。このアレイ素子では通常１０〜１２個の半
導体レーザが集積されるため、半導体レーザの特性の均
一性が重要となっている。特性の均一性を向上させるた
めには、制御性やウエハ面内の均一性に優れた素子製作
法が必要になり、均一性、制御性に優れた有機金属気相
成長（ＭＯＶＰＥ）法により作られるレーザの実現が期
待されていた。
分野は基幹伝送系から、加入者系・ＬＡＮ・データリン
ク等のシステムへ急速に広がりつつある。これらの分野
で用いられる半導体レーザは、さまざまな環境でかつ大
量に使われることから、耐環境性能に優れかつ低価格で
あることが要請されており、活発な研究開発が行われて
いる。その中でも計算機や交換機における光配線用光源
として独立駆動が可能になるｐ形ＩｎＰ基板上の半導体
レーザアレイが注目されている（例えば、岡らによる電
子情報通信学会技術研究報告 ＯＱＥ９２−１６８ １
９９３年）。このアレイ素子では通常１０〜１２個の半
導体レーザが集積されるため、半導体レーザの特性の均
一性が重要となっている。特性の均一性を向上させるた
めには、制御性やウエハ面内の均一性に優れた素子製作
法が必要になり、均一性、制御性に優れた有機金属気相
成長（ＭＯＶＰＥ）法により作られるレーザの実現が期
待されていた。
【０００３】そういった状況の中で、最近、全ての結晶
成長工程にＭＯＶＰＥ法を用いて作製したｐ形ＩｎＰ基
板上の埋込構造を有する半導体レーザがＹ．Ｏｈｋｕｒ
ａらによって論文誌（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ，１９９２ Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．１９ ｐ
ｐ．１８４４−１８４５）に報告されている。
成長工程にＭＯＶＰＥ法を用いて作製したｐ形ＩｎＰ基
板上の埋込構造を有する半導体レーザがＹ．Ｏｈｋｕｒ
ａらによって論文誌（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ，１９９２ Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．１９ ｐ
ｐ．１８４４−１８４５）に報告されている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、
Ｙ．Ｏｈｋｕｒａらによる半導体レーザにおける埋込構
造では、電流狭窄構造がプレーナー埋込（ＰＢＨ）構造
と呼ばれるＩｎＰのｐｎｐｎサイリスタ構造であるた
め、３０℃の室温では１２ｍＡの低い発振閾値電流が得
られているものの、８５℃の高温時に於いてはサイリス
タのターンオン動作により電流ブロック効果が減少し漏
れ電流が増大するため発振閾値が急激に高くなるといっ
た欠点が有った。
Ｙ．Ｏｈｋｕｒａらによる半導体レーザにおける埋込構
造では、電流狭窄構造がプレーナー埋込（ＰＢＨ）構造
と呼ばれるＩｎＰのｐｎｐｎサイリスタ構造であるた
め、３０℃の室温では１２ｍＡの低い発振閾値電流が得
られているものの、８５℃の高温時に於いてはサイリス
タのターンオン動作により電流ブロック効果が減少し漏
れ電流が増大するため発振閾値が急激に高くなるといっ
た欠点が有った。
【０００５】本発明の目的は、上記の原因を除去し、光
並列伝送等の半導体レーザアレイにも応用可能なｐ−Ｉ
ｎＰ基板上の半導体レーザにおいて、発振閾値電流の温
度特性に優れ、８５℃以上の高温に於いても低駆動電流
動作が可能な半導体レーザ及びその製造方法を提供する
ことにある。
並列伝送等の半導体レーザアレイにも応用可能なｐ−Ｉ
ｎＰ基板上の半導体レーザにおいて、発振閾値電流の温
度特性に優れ、８５℃以上の高温に於いても低駆動電流
動作が可能な半導体レーザ及びその製造方法を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明が提供する半導体レーザは、ｐ形ＩｎＰ半導
体基板上に形成された埋込構造を有する半導体レーザに
おいて、ＩｎＧａＡｓＰバルクまたは量子井戸構造でな
る活性層をｐ−ＩｎＰクラッド層とｎ−ＩｎＰクラッド
層とで挟んだ構造のメサストライプの両脇が、少なくと
もｐ−ＩｎＰ埋込層、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層、ｐ−
ＩｎＰ電流ブロック層、ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層
で埋め込まれ、更に前記メサストライプを含む全体がｎ
−ＩｎＰ埋込層で埋め込まれている半導体レーザであっ
て、前記活性層近傍にある前記ｎ−ＩｎＰ電流ブロック
層が電気的に孤立する程度に前記ｐ−ＩｎＰ埋込層と前
記ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層とが前記メサストライプ側
面の活性層近傍で接触し、かつ前記ＩｎＧａＡｓＰ電流
ブロック層が前記メサストライプの上部に前記活性層と
離れた位置に形成されていることを特徴とする。また、
ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層が、格子不整による欠陥
の発生のない範囲で０．９２μｍ以上の発光波長を有す
るバルク又は多重量子井戸構造のＩｎＧａＡｓＰである
ことを特徴とする。
め、本発明が提供する半導体レーザは、ｐ形ＩｎＰ半導
体基板上に形成された埋込構造を有する半導体レーザに
おいて、ＩｎＧａＡｓＰバルクまたは量子井戸構造でな
る活性層をｐ−ＩｎＰクラッド層とｎ−ＩｎＰクラッド
層とで挟んだ構造のメサストライプの両脇が、少なくと
もｐ−ＩｎＰ埋込層、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層、ｐ−
ＩｎＰ電流ブロック層、ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層
で埋め込まれ、更に前記メサストライプを含む全体がｎ
−ＩｎＰ埋込層で埋め込まれている半導体レーザであっ
て、前記活性層近傍にある前記ｎ−ＩｎＰ電流ブロック
層が電気的に孤立する程度に前記ｐ−ＩｎＰ埋込層と前
記ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層とが前記メサストライプ側
面の活性層近傍で接触し、かつ前記ＩｎＧａＡｓＰ電流
ブロック層が前記メサストライプの上部に前記活性層と
離れた位置に形成されていることを特徴とする。また、
ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層が、格子不整による欠陥
の発生のない範囲で０．９２μｍ以上の発光波長を有す
るバルク又は多重量子井戸構造のＩｎＧａＡｓＰである
ことを特徴とする。
【０００７】また、本発明が提供する半導体レーザの製
造方法は、有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法を適用し
て製造する方法であって、ｐ形ＩｎＰ半導体基板上にｐ
−ＩｎＰクラッド層、ＩｎＧａＡｓＰ活性層及びｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層を順次に積層することによりレーザ元結
晶を作製する工程と、前記レーザ元結晶に誘電体からな
るマスクを設けエッチングによりメサストライプを形成
した後、前記メサストライプの両脇を少なくともｐ−Ｉ
ｎＰ埋込層、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層、ｐ−ＩｎＰ電
流ブロック層、ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層で埋め込
む工程と、前記マスクを除去した後、前記メサストライ
プを含む全体をｎ−ＩｎＰ埋込層で埋め込む工程とを含
み、その中でも前記ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層の形
成においては、前記ｐ−ＩｎＰ埋込層、前記ｎ−ＩｎＰ
電流ブロック層及び前記ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層の厚
さを制御することによって、前記マスクの上部に形成さ
せることにより、前記活性層から隔離する工程を含むこ
とを特徴とする。
造方法は、有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法を適用し
て製造する方法であって、ｐ形ＩｎＰ半導体基板上にｐ
−ＩｎＰクラッド層、ＩｎＧａＡｓＰ活性層及びｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層を順次に積層することによりレーザ元結
晶を作製する工程と、前記レーザ元結晶に誘電体からな
るマスクを設けエッチングによりメサストライプを形成
した後、前記メサストライプの両脇を少なくともｐ−Ｉ
ｎＰ埋込層、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層、ｐ−ＩｎＰ電
流ブロック層、ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層で埋め込
む工程と、前記マスクを除去した後、前記メサストライ
プを含む全体をｎ−ＩｎＰ埋込層で埋め込む工程とを含
み、その中でも前記ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層の形
成においては、前記ｐ−ＩｎＰ埋込層、前記ｎ−ＩｎＰ
電流ブロック層及び前記ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層の厚
さを制御することによって、前記マスクの上部に形成さ
せることにより、前記活性層から隔離する工程を含むこ
とを特徴とする。
【０００８】更に、上記半導体レーザ素子を共通のｐ型
ＩｎＰ半導体基板上に集積してなる半導体レーザアレイ
は、少なくともｐ−ＩｎＰクラッド層までエッチングに
より除去された溝によって半導体レーザ素子相互間の電
気的な分離がなされていることを特徴とする。
ＩｎＰ半導体基板上に集積してなる半導体レーザアレイ
は、少なくともｐ−ＩｎＰクラッド層までエッチングに
より除去された溝によって半導体レーザ素子相互間の電
気的な分離がなされていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の半導体レーザにおいて、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ電流ブロック層の無い素子は従来例と構成が同じにな
る。この従来例では、前にも述べた通り、電流ブロック
構成がＩｎＰのｐｎｐｎサイリスタ構造であるため、高
温時にサイリスタのターンオン動作のために漏れ電流が
急激に増大するという欠点がある。本発明では、ＩｎＧ
ａＡｓＰ電流ブロック層を導入することによって、サイ
リスタのゲートに注入される正孔のライフタイムをこの
ＩｎＧａＡｓＰ層で発光再結合させることで下げること
が出来、サイリスタのターンオン動作を抑制できる。従
って、高温に於いても漏れ電流が抑制されるため、発振
閾値電流の温度特性に優れ、８５℃以上の高温において
も低駆動電流動作が可能な半導体レーザが実現できる。
ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層のバンドギャップエネル
ギーがＩｎＰのバンドギャップエネルギーよりも小さく
なるようにＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層の組成を選ぶ
ことにより上記効果が得られる。
Ｐ電流ブロック層の無い素子は従来例と構成が同じにな
る。この従来例では、前にも述べた通り、電流ブロック
構成がＩｎＰのｐｎｐｎサイリスタ構造であるため、高
温時にサイリスタのターンオン動作のために漏れ電流が
急激に増大するという欠点がある。本発明では、ＩｎＧ
ａＡｓＰ電流ブロック層を導入することによって、サイ
リスタのゲートに注入される正孔のライフタイムをこの
ＩｎＧａＡｓＰ層で発光再結合させることで下げること
が出来、サイリスタのターンオン動作を抑制できる。従
って、高温に於いても漏れ電流が抑制されるため、発振
閾値電流の温度特性に優れ、８５℃以上の高温において
も低駆動電流動作が可能な半導体レーザが実現できる。
ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層のバンドギャップエネル
ギーがＩｎＰのバンドギャップエネルギーよりも小さく
なるようにＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層の組成を選ぶ
ことにより上記効果が得られる。
【００１０】
【実施例】次に図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例を示す半導体レーザ
の断面構造図、図２はその製造方法を示す工程図、図３
は半導体レーザアレイの構造図である。
の断面構造図、図２はその製造方法を示す工程図、図３
は半導体レーザアレイの構造図である。
【００１２】先ず、厚さ３５０μｍのｐ−ＩｎＰからな
る半導体基板１０の（１００）面上に、有機金属気相成
長（ＭＯＶＰＥ）法によりｐ−ＩｎＰからなるクラッド
層１１（厚さ１．５μｍ、キャリア濃度５×１０17ｃｍ
-3）、ＩｎＧａＡｓＰの量子井戸構造を有する活性層１
２（厚さ０．２μｍ、発光波長１．３μｍ）、ｎ−Ｉｎ
Ｐからなるクラッド層１３（厚さ０．５μｍ、キャリア
濃度１×１０18ｃｍ-3）、ｎ−ＩｎＧａＡｓからなるエ
ッチング層１４（厚さ０．１μｍ、キャリア濃度１×１
０18ｃｍ-3）を成長させる（図２（ａ））。つぎにＣＶ
Ｄ法とフォトリソグラフィーの手法を用いて、＜０１１
＞方向に厚さ２００ｎｍ、幅４μｍのＳｉＯ2 からなる
ストライプマスク１５を形成した後、臭素とメチルアル
コールの混合液でｐ−ＩｎＰクラッド層１１に至るまで
エッチングすることで１．５μｍの活性層幅を持つメサ
１６を形成する（図２（ｂ））。ストライプマスク１５
を選択成長マスクとして用い、ｐ−ＩｎＰからなる埋込
層１７（厚さ０．３μｍ、キャリア濃度５×１０17ｃｍ
-3）、ｎ−ＩｎＰからなる電流ブロック層１８（厚さ
０．７μｍ、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3）、ｐ−Ｉ
ｎＰからなる電流ブロック層１９（厚さ０．５μｍ、キ
ャリア濃度５×１０17ｃｍ-3）、アンドープのバンドギ
ャップ波長が１．２μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる電流
ブロック層２０（厚さ０．１μｍ）、ｎ−ＩｎＰからな
る第１の埋込層２１（厚さ０．２μｍ、キャリア濃度１
×１０18ｃｍ-3）を順次に成長させる。このときｐ−Ｉ
ｎＰ埋込層１７とｐ−ＩｎＰ電流ブロック層１９はメサ
ストライプ１６の側面で接触し、ｎ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層１８はメサストライプ１６から離れる様にする（図
２（ｃ））。ストライプマスク１５をフッ酸で除去した
後、ｎ−ＩｎＰからなる第２の埋込層２２（厚さ１．５
μｍ、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3）、ｎ−ＩｎＧａ
Ａｓからなるコンタクト層２３（厚さ０．５μｍ、キャ
リア濃度１×１０19ｃｍ-3）を成長させる（図２
（ｄ））。次に、ＡｕＧｅＮｉからなるｎ電極２４を形
成後、ｐ−ＩｎＰ基板１０の裏面を１００μｍ程度の厚
さになるまで研磨した後、裏面側にＡｕＺｎからなるｐ
電極２５を形成する（図１）。最後に、へき開によって
共振器を形成することによって本実施例の半導体レーザ
が完成する。半導体レーザアレイの場合は、上記の半導
体レーザの製造方法に加えて、素子を２５０μｍ間隔に
配置させ、ｐ電極２５を形成後に素子分離用の溝２６
（幅１０μｍ、深さ３μｍ）を通常のエッチング技術を
用いて形成する事によって完成される。
る半導体基板１０の（１００）面上に、有機金属気相成
長（ＭＯＶＰＥ）法によりｐ−ＩｎＰからなるクラッド
層１１（厚さ１．５μｍ、キャリア濃度５×１０17ｃｍ
-3）、ＩｎＧａＡｓＰの量子井戸構造を有する活性層１
２（厚さ０．２μｍ、発光波長１．３μｍ）、ｎ−Ｉｎ
Ｐからなるクラッド層１３（厚さ０．５μｍ、キャリア
濃度１×１０18ｃｍ-3）、ｎ−ＩｎＧａＡｓからなるエ
ッチング層１４（厚さ０．１μｍ、キャリア濃度１×１
０18ｃｍ-3）を成長させる（図２（ａ））。つぎにＣＶ
Ｄ法とフォトリソグラフィーの手法を用いて、＜０１１
＞方向に厚さ２００ｎｍ、幅４μｍのＳｉＯ2 からなる
ストライプマスク１５を形成した後、臭素とメチルアル
コールの混合液でｐ−ＩｎＰクラッド層１１に至るまで
エッチングすることで１．５μｍの活性層幅を持つメサ
１６を形成する（図２（ｂ））。ストライプマスク１５
を選択成長マスクとして用い、ｐ−ＩｎＰからなる埋込
層１７（厚さ０．３μｍ、キャリア濃度５×１０17ｃｍ
-3）、ｎ−ＩｎＰからなる電流ブロック層１８（厚さ
０．７μｍ、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3）、ｐ−Ｉ
ｎＰからなる電流ブロック層１９（厚さ０．５μｍ、キ
ャリア濃度５×１０17ｃｍ-3）、アンドープのバンドギ
ャップ波長が１．２μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる電流
ブロック層２０（厚さ０．１μｍ）、ｎ−ＩｎＰからな
る第１の埋込層２１（厚さ０．２μｍ、キャリア濃度１
×１０18ｃｍ-3）を順次に成長させる。このときｐ−Ｉ
ｎＰ埋込層１７とｐ−ＩｎＰ電流ブロック層１９はメサ
ストライプ１６の側面で接触し、ｎ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層１８はメサストライプ１６から離れる様にする（図
２（ｃ））。ストライプマスク１５をフッ酸で除去した
後、ｎ−ＩｎＰからなる第２の埋込層２２（厚さ１．５
μｍ、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3）、ｎ−ＩｎＧａ
Ａｓからなるコンタクト層２３（厚さ０．５μｍ、キャ
リア濃度１×１０19ｃｍ-3）を成長させる（図２
（ｄ））。次に、ＡｕＧｅＮｉからなるｎ電極２４を形
成後、ｐ−ＩｎＰ基板１０の裏面を１００μｍ程度の厚
さになるまで研磨した後、裏面側にＡｕＺｎからなるｐ
電極２５を形成する（図１）。最後に、へき開によって
共振器を形成することによって本実施例の半導体レーザ
が完成する。半導体レーザアレイの場合は、上記の半導
体レーザの製造方法に加えて、素子を２５０μｍ間隔に
配置させ、ｐ電極２５を形成後に素子分離用の溝２６
（幅１０μｍ、深さ３μｍ）を通常のエッチング技術を
用いて形成する事によって完成される。
【００１３】本発明の半導体レーザの特性を、共振器長
３００μｍ、両端劈開の素子で評価したところ、２０℃
において９ｍＡの発振閾値電流と０．３Ｗ／Ａのスロー
プ効率が得られ、８５℃において３０ｍＡの発振閾値電
流と０．２５Ｗ／Ａのスロープ効率が得られた。
３００μｍ、両端劈開の素子で評価したところ、２０℃
において９ｍＡの発振閾値電流と０．３Ｗ／Ａのスロー
プ効率が得られ、８５℃において３０ｍＡの発振閾値電
流と０．２５Ｗ／Ａのスロープ効率が得られた。
【００１４】この様に本発明では、従来の半導体レーザ
の電流狭窄構造を改良し、ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック
層を導入することによって、ｐｎｐｎサイリスタの電流
ブロック構造のターンオフ動作を抑制している。従っ
て、高温に於いても漏れ電流が抑制されるため、発振閾
値電流の温度特性に優れ、８５℃以上の高温においても
低駆動電流動作が可能な半導体レーザが実現できる。
の電流狭窄構造を改良し、ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック
層を導入することによって、ｐｎｐｎサイリスタの電流
ブロック構造のターンオフ動作を抑制している。従っ
て、高温に於いても漏れ電流が抑制されるため、発振閾
値電流の温度特性に優れ、８５℃以上の高温においても
低駆動電流動作が可能な半導体レーザが実現できる。
【００１５】ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層の組成は、
電流ブロック構造のｐｎｐｎサイリスタのターンオン動
作が抑制できる範囲であればよい。換言すると、ＩｎＰ
よりバンドギャップエネルギーが小さい（波長が長い）
ＩｎＧａＡｓＰ混晶、すなわち室温の発光波長が０．９
２μｍ以上のＩｎＧａＡｓＰであれば、上記効果が期待
できる。さらにＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層として、
室温の発光波長が０．９２μｍ以上のＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸構造を用いても同様の効果が期待できる。
電流ブロック構造のｐｎｐｎサイリスタのターンオン動
作が抑制できる範囲であればよい。換言すると、ＩｎＰ
よりバンドギャップエネルギーが小さい（波長が長い）
ＩｎＧａＡｓＰ混晶、すなわち室温の発光波長が０．９
２μｍ以上のＩｎＧａＡｓＰであれば、上記効果が期待
できる。さらにＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層として、
室温の発光波長が０．９２μｍ以上のＩｎＧａＡｓＰ多
重量子井戸構造を用いても同様の効果が期待できる。
【００１６】尚、上記実施例に於いては寸法例も示した
が、結晶成長やエッチングの様子は成長法・条件などで
大幅に変化するからそれらと共に適切な寸法を採用すべ
きことは言うまでもない。電極金属・マスクの種類に関
して制限はない。活性層に関しては、ＩｎＧａＡｓＰ又
はＩｎＧａＡｓであれば制限はなく、バルク構造でも量
子井戸構造でも良いことは改めて詳細に説明するまでも
なく明らかなことである。
が、結晶成長やエッチングの様子は成長法・条件などで
大幅に変化するからそれらと共に適切な寸法を採用すべ
きことは言うまでもない。電極金属・マスクの種類に関
して制限はない。活性層に関しては、ＩｎＧａＡｓＰ又
はＩｎＧａＡｓであれば制限はなく、バルク構造でも量
子井戸構造でも良いことは改めて詳細に説明するまでも
なく明らかなことである。
【００１７】
【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明に
よれば、光並列伝送等の半導体レーザアレイにも応用可
能なｐ−ＩｎＰ基板上の半導体レーザにおいて、従来例
よりも電流狭窄構造が改善され漏れ電流が減少するた
め、発振閾値電流の温度特性に優れ８５℃の高温に於い
ても低駆動電流動作が可能な半導体レーザが供給でき
る。
よれば、光並列伝送等の半導体レーザアレイにも応用可
能なｐ−ＩｎＰ基板上の半導体レーザにおいて、従来例
よりも電流狭窄構造が改善され漏れ電流が減少するた
め、発振閾値電流の温度特性に優れ８５℃の高温に於い
ても低駆動電流動作が可能な半導体レーザが供給でき
る。
【図１】本発明の実施例を示す半導体レーザの断面構造
図である。
図である。
【図２】図１の半導体レーザを製造する方法を示す工程
図である。
図である。
【図３】本発明になる半導体レーザアレイの構造を示す
斜視図である。
斜視図である。
１０ ｐ−ＩｎＰからなる半導体基板 １１ ｐ−ＩｎＰからなるクラッド層 １２ ＩｎＧａＡｓＰからなる活性層 １３ ｎ−ＩｎＰからなるクラッド層 １４ ｎ−ＩｎＧａＡｓからなるエッチング層 １５ ＳｉＯ2 からなるストライプマスク １６ メサ １７ ｐ−ＩｎＰからなる埋込層 １８ ｎ−ＩｎＰからなる電流ブロック層 １９ ｐ−ＩｎＰからなる電流ブロック層 ２０ ＩｎＧａＡｓＰからなる電流ブロック層 ２１ ｎ−ＩｎＰからなる第１の埋込層 ２２ ｎ−ＩｎＰからなる第２の埋込層 ２３ ｎ−ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層 ２４ ｎ電極 ２５ ｐ電極 ２６ 素子分離溝 ２７ 半導体レーザ
Claims (3)
- 【請求項１】 ｐ形ＩｎＰ半導体基板上に形成された埋
込構造を有する半導体レーザにおいて、ＩｎＧａＡｓＰ
バルクまたは量子井戸構造でなる活性層をｐ−ＩｎＰク
ラッド層とｎ−ＩｎＰクラッド層とで挟んだ構造のメサ
ストライプの両脇が、少なくともｐ−ＩｎＰ埋込層、ｎ
−ＩｎＰ電流ブロック層、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層、
ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層で埋め込まれ、更に前記
メサストライプを含む全体がｎ−ＩｎＰ埋込層で埋め込
まれている半導体レーザであって、前記活性層近傍にあ
る前記ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層が電気的に孤立する程
度に前記ｐ−ＩｎＰ埋込層と前記ｐ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層とが前記メサストライプ側面の活性層近傍で接触
し、かつ前記ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層が前記メサ
ストライプの上部に前記活性層と離れた位置に形成され
ていることを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 請求項１に記載された半導体レーザであ
って、ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層が、格子不整によ
る欠陥の発生のない範囲で０．９２μｍ以上の発光波長
を有するバルク又は多重量子井戸構造のＩｎＧａＡｓＰ
であることを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載された半導体レー
ザを有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法を適用して製造
する方法であって、ｐ形ＩｎＰ半導体基板上にｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層、ＩｎＧａＡｓＰ活性層及びｎ−ＩｎＰク
ラッド層を順次に積層することによりレーザ元結晶を作
製する工程と、前記レーザ元結晶に誘電体からなるマス
クを設けエッチングによりメサストライプを形成した
後、前記メサストライプの両脇を少なくともｐ−ＩｎＰ
埋込層、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層、ｐ−ＩｎＰ電流ブ
ロック層、ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層で埋め込む工
程と、前記マスクを除去した後、前記メサストライプを
含む全体をｎ−ＩｎＰ埋込層で埋め込む工程とを含み、
前記ＩｎＧａＡｓＰ電流ブロック層の形成においては、
前記ｐ−ＩｎＰ埋込層、前記ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層
及び前記ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層の厚さを制御するこ
とによって、前記マスクの上部に形成させることによ
り、前記活性層から隔離する工程を含むことを特徴とす
る半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5127221A JP2718342B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| US08/251,215 US5398255A (en) | 1993-05-28 | 1994-05-31 | Semiconductor laser having buried structure on p-InP substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5127221A JP2718342B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06338654A JPH06338654A (ja) | 1994-12-06 |
| JP2718342B2 true JP2718342B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=14954727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5127221A Expired - Fee Related JP2718342B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2718342B2 (ja) |
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| US5847415A (en) * | 1995-03-31 | 1998-12-08 | Nec Corporation | Light emitting device having current blocking structure |
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| KR100251348B1 (ko) * | 1996-12-30 | 2000-05-01 | 김영환 | Rwg 레이저 다이오드 및 그 제조 방법 |
| SE511719C2 (sv) | 1997-07-04 | 1999-11-15 | Ericsson Telefon Ab L M | Begravd heterostrukturlaser med ströminneslutande skikt |
| JP3024611B2 (ja) | 1997-10-20 | 2000-03-21 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| US6075802A (en) * | 1998-03-12 | 2000-06-13 | Telefonaktiebolaget L, Ericsson | Lateral confinement laser |
| JP3116350B2 (ja) * | 1998-06-16 | 2000-12-11 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザの製造方法 |
| JP2000244059A (ja) | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JP4962737B2 (ja) * | 2008-04-10 | 2012-06-27 | 富士通株式会社 | 光半導体装置 |
| JP2012009674A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体素子 |
| JP5901391B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-04-06 | 富士通株式会社 | 光半導体素子、発光装置、光伝送装置及び光半導体素子の製造方法 |
| DE102019134216A1 (de) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Optoelektronische Vorrichtung mit mehreren Epitaxieschichten und Herstellungsverfahren |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61164287A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPH04257284A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-11 | Ando Electric Co Ltd | 埋め込みヘテロ構造半導体レーザ |
| JPH05167191A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-07-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 埋め込み型半導体レーザ素子 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP5127221A patent/JP2718342B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-31 US US08/251,215 patent/US5398255A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．３１［２５］（１９９５）ｐ．２１８２−２１８４ |
| 電子情報通信学会技術研究報告 ＯＱＥ９２−１６８（１９９３）ｐ．１３−１８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5398255A (en) | 1995-03-14 |
| JPH06338654A (ja) | 1994-12-06 |
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