JP2730683B2 - Semiconductor light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device

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JP2730683B2
JP2730683B2 JP2271897A JP27189790A JP2730683B2 JP 2730683 B2 JP2730683 B2 JP 2730683B2 JP 2271897 A JP2271897 A JP 2271897A JP 27189790 A JP27189790 A JP 27189790A JP 2730683 B2 JP2730683 B2 JP 2730683B2
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篤勇 角田
向星 高橋
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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,半導体発光素子に関し,特に可視光半導体
レーザ素子に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly to a visible light semiconductor laser device.

(従来の技術) 電気エネルギーを光エネルギーに変換するために用い
られる発光素子としては,発光ダイオードおよび半導体
レーザ素子がある。これらの発光素子における発光現象
の基本原理は,自然放出および誘導放出である。発光ダ
イオードでは自然放出が応用され,半導体レーザ素子で
は誘導放出が応用されている。特に,誘導放出によって
コヒーレントな可視光を発生させることが可能な可視光
半導体レーザ素子は,光情報処理および光計測などの分
野,ならびにプラスチックファイバーを用いた光通信分
野における光源として注目されている。
(Prior Art) Light emitting devices used for converting electric energy into light energy include light emitting diodes and semiconductor laser devices. The basic principle of the light emission phenomenon in these light emitting elements is spontaneous emission and stimulated emission. Spontaneous emission is applied to light emitting diodes, and stimulated emission is applied to semiconductor laser devices. In particular, a visible light semiconductor laser device capable of generating coherent visible light by stimulated emission has attracted attention as a light source in the fields of optical information processing and optical measurement, and in the field of optical communication using plastic fibers.

このような可視光半導体レーザ素子は,例えば,GaAs
基板上に,GaAs結晶と格子整合する(AlzGa1-zxIn1-xP
混晶(x0.5,0≦z≦1)を,有機金属気相成長法(M
OCVD法)あるいは分子線エピタキシー法(MBE法)を用
いて成長させることにより作製される。
Such a visible light semiconductor laser device is, for example, GaAs.
(Al z Ga 1-z ) x In 1-x P lattice-matched with GaAs crystal on the substrate
The mixed crystal (x0.5,0 ≦ z ≦ 1) was prepared by metalorganic vapor phase epitaxy (M
It is produced by growing using an OCVD method or a molecular beam epitaxy method (MBE method).

第2図(a),(b)および(c)は,従来の代表的
な屈折率導波型可視光半導体レーザ素子の製造工程を示
す断面図である。
2 (a), 2 (b) and 2 (c) are cross-sectional views showing the steps of manufacturing a conventional typical refractive index guided visible light semiconductor laser device.

まず,第2図(a)に示すように,n−GaAs基板201上
に,n−GaAsバッファー層202,n−(Al0.7Ga0.30.5In
0.5第1クラッド層203,Ga0.5In0.5P活性層204,p−(Al
0.7Ga0.30.5In0.5P第2クラッド層205,p−Ga0.5In
0.5P第1コンタクト層208,およびp−GaAs第2コンタ
クト層209を順次成長させる。次いで,p−GaAs第2コン
タクト層209上にレジストのパターンを形成した後,第
2図(b)に示すように,p−(Al0.7Ga0.30.5In0.5
第2クラッド層205をストライプメサ状にエッチングす
る。そして,このストライプメサを埋め込むように,p−
GaAs第3コンタクト層211を成長させ,基板201の裏面に
はn側電極(AuGe)213を,p−GaAs第3コンタクト層211
の表面にはp側電極(AuZn)212を形成することによ
り,第2図(c)に示すような可視光半導体レーザ素子
が得られる(K.Itayaら,Jpn.J.Appl.Phys.,27(1988)L
2414)。
First, as shown in FIG. 2A, an n-GaAs buffer layer 202, n- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In
0.5 first cladding layer 203, Ga 0.5 In 0.5 P active layer 204, p- (Al
0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P second cladding layer 205, p-Ga 0.5 In
A 0.5P first contact layer 208 and a p-GaAs second contact layer 209 are sequentially grown. Next, after a resist pattern is formed on the p-GaAs second contact layer 209, as shown in FIG. 2B, p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P
The second cladding layer 205 is etched in a stripe mesa shape. Then, to embed this stripe mesa, p−
A GaAs third contact layer 211 is grown, an n-side electrode (AuGe) 213 is formed on the back surface of the substrate 201, and a p-GaAs third contact layer 211 is formed.
By forming a p-side electrode (AuZn) 212 on the surface of the semiconductor laser, a visible light semiconductor laser device as shown in FIG. 2C is obtained (K. Itaya et al., Jpn. J. Appl. Phys. 27 (1988) L
2414).

このような型の可視光半導体レーザ素子では,p−(Al
0.7Ga0.30.5In0.5P第2クラッド層205のストライプ
状に形成された部分は光導波路である。この第2クラッ
ド層と,p−GaAs第3コンタクト層211とはヘテロ接合を
形成しているので,それらの価電子帯のバンド構造には
不連続な部分が存在する。バンド不連続による価電子帯
障壁はキャリアバリア効果を有するので,上記第2クラ
ッド層と第3コンタクト層とのヘテロ接合面を利用して
電流狭窄を行うことができる。
In this type of visible light semiconductor laser device, p- (Al
0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P The stripe-shaped portion of the second cladding layer 205 is an optical waveguide. Since the second cladding layer and the p-GaAs third contact layer 211 form a heterojunction, a discontinuous portion exists in the band structure of the valence band. Since the valence band barrier due to band discontinuity has a carrier barrier effect, current confinement can be performed using the heterojunction surface between the second cladding layer and the third contact layer.

(発明が解決しようとする課題) 上述のように,従来の製造方法では,p−(Al0.7G
a0.30.5In0.5P第2クラッド層205をエッチングする
ことにより光導波路を形成する。このエッチングは化学
的または物理的方法により所定の時間行われる。エッチ
ングの終点は時間規制により決定され,残されるp−
(Al0.7Ga0.30.5In0.5P第2クラッド層205の平面部
分の厚さは直接モニターされない。したがって,第2ク
ラッド層の平面部分の厚さを制御すること,特に再現性
良く一定の厚さに形成することは困難である。その結
果,第2クラッド層の屈折率が一定にならず,得られた
半導体レーザ素子の横モード制御を再現性良く行うこと
が困難である。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional manufacturing method, p- (Al 0.7 G
a 0.3 ) 0.5 In 0.5 P An optical waveguide is formed by etching the second cladding layer 205. This etching is performed for a predetermined time by a chemical or physical method. The end point of the etching is determined by the time regulation, and the remaining p-
The thickness of the plane portion of the (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P second cladding layer 205 is not directly monitored. Therefore, it is difficult to control the thickness of the plane portion of the second cladding layer, particularly to form the second cladding layer with a constant thickness with good reproducibility. As a result, the refractive index of the second cladding layer is not constant, and it is difficult to control the transverse mode of the obtained semiconductor laser device with good reproducibility.

さらに,この第2クラッド層はAlを含有する混晶から
なるので,空気に曝された場合には表面状態が劣化し易
い。この製造方法ではエッチング工程の後に,残された
p−(Al0.7Ga0.30.5In0.5P第2クラッド層205の上
にp−GaAs第3コンタクト層211の成長を行うので,こ
の第3コンタクト層は,劣化した結晶表面上に成長する
ことになる。したがって従来の製造方法では,得られた
半導体レーザ素子の第3コンタクト層の結晶状態が悪く
なる。このことは,特に半導体レーザ素子を高出力で動
作させた場合に素子の劣化が早まる原因となる。
Further, since the second cladding layer is made of a mixed crystal containing Al, the surface state is easily deteriorated when exposed to air. In this manufacturing method, after the etching step, the p-GaAs third contact layer 211 is grown on the remaining p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P second cladding layer 205. The layer will grow on the degraded crystal surface. Therefore, in the conventional manufacturing method, the crystal state of the third contact layer of the obtained semiconductor laser device is deteriorated. This causes a rapid deterioration of the device, particularly when the semiconductor laser device is operated at a high output.

本発明は上記従来の問題点を解消するものであり,そ
の目的は,横モード制御を再現性良く行うことが可能で
あり,高出力で動作させた場合でも早期に劣化すること
のない半導体発光素子,特に可視光半導体レーザ素子を
提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems. An object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device which can perform transverse mode control with good reproducibility and does not deteriorate early even when operated at high output. It is an object of the present invention to provide a device, particularly a visible light semiconductor laser device.

(課題を解決するための手段) 本願発明の半導体発行素子は、n−GaAs基板上に、n
−(AlzGa1-zxIn1-xP混晶(0≦x≦1,0≦z≦1)か
らなる第1クラッド層、(AlyGa1-yvIn1-vP混晶(0
≦y<z,v≒0.5)からなる活性層、p−(AlzGa1-zxI
n1-xP混晶からなる第2クラッド層、GawIn1-wP混晶(0
≦w≦1)からなるエッチングストップ層、このエッチ
ングストップ層よりも幅が狭く、このエッチングストッ
プ層上でストライプ状に成形されるp−(AlzGa1-zxI
n1-xP混晶からなる第3クラッド層、このストライプ状
の第3クラッド層および前記エッチングストップ層を覆
うp−GaAsコンタクト層を順次形成し、第2クラッド層
とp−GaAsコンタクト層間の価電子帯障壁、及び第3ク
ラッド層とp−GaAsコンタクト層間の価電子帯障壁によ
って、、電流狭窄を行い、エッチングストップ層の厚さ
は、キャリアのド・ブロイ波長よりも小さく、且つその
量子準位が活性層で発生した光のエネルギーよりも大き
くなる様に設定されており、そのことにより上記目的が
達成される。
(Means for Solving the Problems) The semiconductor light emitting device of the present invention comprises an n-GaAs substrate on which n
- (Al z Ga 1-z ) x In 1-x first cladding layer consisting of P mixed crystal (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ z ≦ 1), (Al y Ga 1-y) v In 1-v P mixed crystal (0
≦ y <z, v ≒ 0.5) active layer, p- (Al z Ga 1-z ) x I
The second cladding layer made of n 1-x P mixed crystal, Ga w In 1-w P mixed crystal (0
≦ w ≦ 1) consisting of an etching stop layer, narrower than the etching stop layer, p- is formed in a stripe shape in the etching stop layer (Al z Ga 1-z) x I
A third cladding layer made of n 1-x P mixed crystal, a stripe-shaped third cladding layer and a p-GaAs contact layer covering the etching stop layer are sequentially formed, and a second cladding layer and a p-GaAs contact layer are formed between the second cladding layer and the p-GaAs contact layer. The current is confined by the valence band barrier and the valence band barrier between the third cladding layer and the p-GaAs contact layer, and the thickness of the etching stop layer is smaller than the de Broglie wavelength of the carrier and its quantum The level is set to be higher than the energy of light generated in the active layer, thereby achieving the above object.

(作用) 本発明の半導体発光素子は,活性層上に,第2クラッ
ド層と,エッチングストップ層と,第3クラッド層と
が,順次形成されている。
(Operation) In the semiconductor light emitting device of the present invention, the second clad layer, the etching stop layer, and the third clad layer are sequentially formed on the active layer.

このエッチングストップ層はGaInP混晶からなるので,
AlGaInP混晶からなるクラッド層とはエッチング条件が
異なる。したがって,クラッド層のみがエッチングさ
れ,エッチングストップ層はエッチングされないような
エッチング条件を選択することができる。このようなエ
ッチング条件下で第3クラッド層をエッチングすると,
第3クラッド層の,マスクされていない部分においては
エッチングが進行するが,エッチングストップ層に達し
た時点で,このエッチングは停止し,エッチングストッ
プ層の厚さは変化しない。その結果,エッチング後に残
される第2クラッド層の厚さは一定に保たれる。
Since this etching stop layer is made of GaInP mixed crystal,
The etching conditions are different from those of the cladding layer made of AlGaInP mixed crystal. Therefore, it is possible to select an etching condition such that only the cladding layer is etched and the etching stop layer is not etched. When the third cladding layer is etched under such etching conditions,
Although the etching proceeds in the unmasked portion of the third cladding layer, when the etching reaches the etching stop layer, the etching stops and the thickness of the etching stop layer does not change. As a result, the thickness of the second cladding layer left after the etching is kept constant.

さらに,このエッチングストップ層はAlを含有しない
ので,空気に曝された場合でも表面状態が劣化しない。
したがって,この上に成長させた第3コンタクト層は,
結晶状態が良好になる。
Further, since the etching stop layer does not contain Al, the surface state does not deteriorate even when exposed to air.
Therefore, the third contact layer grown on this is
The crystal state becomes good.

本発明において,このエッチングストップ層は,キャ
リアのド・ブロイ波長(約200Å)より小さい厚さに形
成されるので,第2クラッド層と第3コンタクト層との
間における価電子帯のバンド不連続の機能に影響しな
い。したがって,このエッチングストップ層を介して形
成されている第2クラッド層と第3コンタクト層との間
には依然として価電子帯障壁が存在し,充分なキャリア
バリア効果を有する。その結果,この価電子帯障壁を利
用した電流狭窄機能は従来例と同様に保たれる。そし
て,この程度の厚さのエッチングストップ層は量子準位
を形成するので,このエッチングストップ層に活性層で
発生する光のエネルギーよりも大きなバンドギャップを
持たせることができる。このように,活性層で発生する
光を吸収しないエッチングストップ層を設けることによ
り,ストライプ状に形成される第3クラッド層の光導波
機能が従来例と同様に保たれる。
In the present invention, since the etching stop layer is formed to have a thickness smaller than the de Broglie wavelength of the carrier (about 200 °), the band discontinuity of the valence band between the second clad layer and the third contact layer is formed. Does not affect the function of. Therefore, a valence band barrier still exists between the second cladding layer and the third contact layer formed via the etching stop layer, and the carrier has a sufficient carrier barrier effect. As a result, the current confinement function using the valence band barrier is maintained as in the conventional example. Since the etching stop layer having such a thickness forms a quantum level, the etching stop layer can have a band gap larger than the energy of light generated in the active layer. Thus, by providing the etching stop layer that does not absorb the light generated in the active layer, the optical waveguide function of the third cladding layer formed in a stripe shape is maintained as in the conventional example.

(実施例) 以下に,本発明の実施例について説明する。(Example) An example of the present invention will be described below.

第1図(a)〜(e)は,本発明による半導体発光素
子の一実施例であるAlGaInP系可視光半導体レーザ素子
の製造工程を示す断面図である。この半導体レーザ素子
は次のようにして作製された。
1 (a) to 1 (e) are cross-sectional views showing a manufacturing process of an AlGaInP-based visible light semiconductor laser device which is one embodiment of a semiconductor light emitting device according to the present invention. This semiconductor laser device was manufactured as follows.

まず,第1図(a)に示すように,n−GaAs基板101上
に,n−GaAsバッファー層(厚さ0.5μm)102,n−(Al
0.7Ga0.30.5In0.5P第1クラッド層(厚さ1.5μm)1
03,Ga0.5In0.5P活性層(厚さ0.1μm)104,p−(Al0.7
Ga0.30.5In0.5P第2クラッド層(厚さ0.2μm)105,
p−Ga0.5In0.5Pエッチングストップ層(厚さ30Å)10
6,p−(Al0.7Ga0.30.5In0.5P第3クラッド層(厚さ
1.4μm)107,p−Ga0.5In0.5P第1コンタクト層(厚さ
500Å)108,およびp−GaAs第2コンタクト層(厚さ0.5
μm)109を,MBE法により順次成長させた。次いで,p−G
aAs第2コンタクト層109上に,厚さ0.1μm,幅5μmの
ストライプ状のレジストパターン110を形成した。
First, as shown in FIG. 1A, an n-GaAs buffer layer (0.5 μm thick) 102, n- (Al
0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P First cladding layer (1.5 μm thickness) 1
03, Ga 0.5 In 0.5 P active layer (thickness 0.1 μm) 104, p- (Al 0.7
Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P Second cladding layer (0.2 μm thick) 105,
p-Ga 0.5 In 0.5 P etching stop layer (thickness 30 mm) 10
6, p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P Third cladding layer (thickness
1.4μm) 107, p-Ga 0.5 In 0.5 P first contact layer (thickness
500 °) 108, and p-GaAs second contact layer (thickness 0.5
μm) 109 were sequentially grown by MBE. Then, p−G
On the aAs second contact layer 109, a stripe-shaped resist pattern 110 having a thickness of 0.1 μm and a width of 5 μm was formed.

そして,第1図(b)に示すように,アンモニア系ま
たは硫酸系のGaAs選択エッチャントを用いて,p−GaAs第
2コンタクト層109をストライプ状にエッチングした。
次いで,第1図(c)に示すように,塩酸系または臭素
系エッチャントを用いて,p−Ga0.5In0.5P第1コンタク
ト層108をストライプ状にエッチングした。このエッチ
ングは時間規制により終点を決定する。そして,レジス
トパターン110を除去した後,上記の工程で形成したス
トライプ状のp−GaAs第2コンタクト層109およびp−G
a0.5In0.5P第1コンタクト層108をマスクとし,硫酸系
あるいはリン酸系のAlGaInP選択エッチャントを用い
て,第1図(d)に示すように,p−(Al0.7Ga0.30.5I
n0.5P第3クラッド層107をストライプ状にエッチング
した。このようにして露出させたp−Ga0.5In0.5Pエッ
チングストップ層106上に,p−(Al0.7Ga0.30.5In0.5
P第3クラッド層107,p−Ga0.5In0.5P第1コンタクト
層108およびp−GaAs第2コンタクト層109を埋め込むよ
うに,MBE法によりp−GaAs第3コンタクト層(厚さ3.5
μm)111を成長させた。最後に,n−GaAs基板101の裏面
にはn側電極(AuGe)113を,p−GaAs第3タクト層111の
表面にはp側電極(AuZn)112を形成することにより,
第1図(e)に示すような可視光半導体レーザ素子を得
た。
Then, as shown in FIG. 1 (b), the p-GaAs second contact layer 109 was etched in a stripe shape using an ammonia-based or sulfuric acid-based GaAs selective etchant.
Next, as shown in FIG. 1 (c), the p-Ga 0.5 In 0.5 P first contact layer 108 was etched in a stripe shape using a hydrochloric acid-based or bromine-based etchant. The end point of this etching is determined by time regulation. Then, after removing the resist pattern 110, the stripe-shaped p-GaAs second contact layer 109 and p-G
Using a 0.5 In 0.5 P first contact layer 108 as a mask and a sulfuric acid or phosphoric acid AlGaInP selective etchant, as shown in FIG. 1D, p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 I
The n 0.5 P third cladding layer 107 was etched in a stripe shape. On the p-Ga 0.5 In 0.5 P etching stop layer 106 thus exposed, p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5
The third P-cladding layer 107, p-Ga 0.5 In 0.5 P-GaAs third contact layer (thickness 3.5 mm) is embedded by MBE so as to embed the first P contact layer 108 and the second p-GaAs contact layer 109.
μm) 111 was grown. Finally, by forming an n-side electrode (AuGe) 113 on the back surface of the n-GaAs substrate 101 and a p-side electrode (AuZn) 112 on the surface of the p-GaAs third tact layer 111,
A visible light semiconductor laser device as shown in FIG. 1 (e) was obtained.

このようにして得られたAlGaInP系可視光半導体レー
ザ素子を用いて,室温における連続動作試験を行った。
その結果,発振閾値電流が40mAであること,および光出
力20mW以上で安定な単一横モード発振を行うことが確認
された。
Using the AlGaInP-based visible light semiconductor laser device thus obtained, a continuous operation test was performed at room temperature.
As a result, it was confirmed that the oscillation threshold current was 40 mA and that stable single transverse mode oscillation was achieved at an optical output of 20 mW or more.

比較のために,p−Ga0.5In0.5Pエッチングストップ層
106をキャリアのド・ブロイ波長(約200Å)以上の厚さ
に形成すること以外は上記実施例と同様にして,AlGaInP
系可視光半導体レーザ素子を作製し,同一条件下で試験
した。その結果,この半導体レーザ素子は室温では発振
しなかった。これは,このエッチングストップ層がキャ
リアのド・ブロイ波長以上の厚さを有するので,第2ク
ラッド層と第3コンタクト層との間に形成される価電子
帯障壁が,それぞれの側に分断され,充分なキャリアバ
リア効果が得られないことによると考えられる。
For comparison, p-Ga 0.5 In 0.5 P etching stop layer
AlGaInP is formed in the same manner as in the above embodiment except that 106 is formed to have a thickness not less than the de Broglie wavelength (about 200 °) of the carrier.
System visible light semiconductor laser device was fabricated and tested under the same conditions. As a result, this semiconductor laser device did not oscillate at room temperature. This is because the valence band barrier formed between the second cladding layer and the third contact layer is separated on each side because the etching stop layer has a thickness greater than the de Broglie wavelength of the carrier. It is considered that a sufficient carrier barrier effect cannot be obtained.

なお,本実施例においては,Ga0.5In0.5P活性層を用
いた例を示したが,活性層で発生する光のエネルギーが
GaInPエッチングストップ層のバンドギャップよりも小
さい限り,活性層にAlGaInP混晶を用いることや,活性
層を量子井戸構造や超格子構造にすることができる。ク
ラッド層についても,実施例と組成の異なるAlGaInP混
晶やAlInP混晶を用いることが可能で,SCH構造のような
多層構造に形成しても良い。さらに,第3コンタクト層
を成長させる際には,液相成長法(LBE)法や,MOCVD法
を用いても良い。
In this embodiment, the example using the Ga 0.5 In 0.5 P active layer is shown, but the energy of light generated in the active layer is
As long as the band gap is smaller than the band gap of the GaInP etching stop layer, an AlGaInP mixed crystal can be used for the active layer, and the active layer can have a quantum well structure or a superlattice structure. As the cladding layer, an AlGaInP mixed crystal or an AlInP mixed crystal having a different composition from that of the embodiment can be used, and the cladding layer may be formed in a multilayer structure such as a SCH structure. Further, when growing the third contact layer, a liquid phase epitaxy (LBE) method or an MOCVD method may be used.

(発明の効果) 本発明によれば,第2クラッド層を再現性良く一定の
厚さに形成することができ,その上に結晶状態が良好な
第3コンタクト層を形成することができるので,横モー
ド制御を再現性良く行うことが可能であり,高出力で動
作させた場合でも早期に劣化することなく安定した特性
を示す半導体発光素子,特に可視光半導体レーザ素子を
得ることができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the second clad layer can be formed with a constant thickness with good reproducibility, and the third contact layer having a favorable crystal state can be formed thereon. The lateral mode control can be performed with good reproducibility, and a semiconductor light emitting device, particularly a visible light semiconductor laser device, which exhibits stable characteristics without early deterioration even when operated at high output can be obtained.

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

第1図(a)〜(e)は,本発明による半導体発光素子
の一実施例であるAlGaInP系可視光半導体レーザ素子の
製造工程を示す断面図,第2図(a),(b)および
(c)は,従来の可視光半導体レーザ素子の製造工程を
示す断面図である。 101,201……n−GaAs基板,103,203……n−(Al0.7Ga
0.30.5In0.5P第1クラッド層,104,204……Ga0.5In
0.5P活性層,105,205……p−(Al0.7Ga0.30.5In0.5
P第2クラッド層,106……p−Ga0.5In0.5Pエッチング
ストップ層,107……p−(Al0.7Ga0.30.5In0.5P第3
クラッド層,108,208……p−Ga0.5In0.5P第1コンタク
ト層,109,209……p−GaAs第2コンタクト層,111,211…
…p−GaAs第3コンタクト層。
1 (a) to 1 (e) are cross-sectional views showing a manufacturing process of an AlGaInP-based visible light semiconductor laser device which is an embodiment of a semiconductor light emitting device according to the present invention, and FIGS. 2 (a), (b) and FIG. 2C is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the conventional visible light semiconductor laser device. 101,201 ... n-GaAs substrate, 103,203 ... n- (Al 0.7 Ga
0.3 ) 0.5 In 0.5 P First cladding layer, 104, 204 ... Ga 0.5 In
0.5 P active layer, 105,205 ... p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5
P second cladding layer, 106: p-Ga 0.5 In 0.5 P etching stop layer, 107: p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P third
Cladding layer, 108,208 ...... p-Ga 0.5 In 0.5 P first contact layer, 109,209 ...... p-GaAs second contact layer, 111 and 211 ...
... p-GaAs third contact layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−314883(JP,A) 特開 昭63−43387(JP,A) 特開 平2−172287(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-314883 (JP, A) JP-A-63-43387 (JP, A) JP-A-2-172287 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】n−GaAs基板上に、n−(AlzGa1-zxIn
1-xP混晶(0≦x≦1,0≦z≦1)からなる第1クラッ
ド層、(AlyGa1-yvIn1-vP混晶(0≦y<z,v≒0.5)
からなる活性層、p−(AlzGa1-zxIn1-xP混晶からな
る第2クラッド層、GawIn1-wP混晶(0≦w≦1)から
なるエッチングストップ層、このエッチングストップ層
よりも幅が狭く、このエッチングストップ層上でストラ
イプ状に成形されるp−(AlzGa1-zxIn1-xP混晶から
なる第3クラッド層、このストライプ状の第3クラッド
層および前記エッチングストップ層を覆うp−GaAsコン
タクト層を順次形成し、 第2クラッド層とp−GaAsコンタクト層間の価電子帯障
壁、及び第3クラッド層とp−GaAsコンタクト層間の価
電子帯障壁によって、、電流狭窄を行い、 エッチングストップ層の厚さは、キャリアのド・ブロイ
波長よりも小さく、且つその量子準位が活性層で発生し
た光のエネルギーよりも大きくなる様に設定された半導
体発光素子。
To 1. A n-GaAs substrate, n- (Al z Ga 1- z) x In
First cladding layer composed of 1- xP mixed crystal (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ z ≦ 1), (Al y Ga 1-y ) v In 1-v P mixed crystal (0 ≦ y <z, v) ≒ 0.5)
Active layer, p- (Al z Ga 1- z) x In 1-x second cladding layer composed of P mixed crystal, an etching stop consisting of Ga w In 1-w P mixed crystal (0 ≦ w ≦ 1) consisting of layers, narrower than the etching stop layer, is the p- (Al z Ga 1-z ) forming a stripe shape by the etching stop layer x in 1-x third cladding layer made of P mixed crystal, this Forming a stripe-shaped third cladding layer and a p-GaAs contact layer covering the etching stop layer sequentially, a valence band barrier between the second cladding layer and the p-GaAs contact layer, and a third cladding layer and the p-GaAs contact; The current is confined by the valence band barrier between the layers. The thickness of the etching stop layer is smaller than the de Broglie wavelength of the carrier, and the quantum level is larger than the energy of light generated in the active layer. Semiconductor light emitting device set in the same way.
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