JP2804714B2 - 可視光半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
可視光半導体レーザ装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌＧａＩｎＰ（アルミ
ニウム−ガリウム−インジウム−燐）系可視光半導体レ
ーザ装置の製造方法に関する。
ニウム−ガリウム−インジウム−燐）系可視光半導体レ
ーザ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長
法）は、ＧａＩｎＰ結晶成長のための一つの有効な方法
である。しかし、この方法により成長したＧａＩｎＰ結
晶には、しばしば多くの結晶欠陥が観察される。例え
ば、（１００）面を表面とするＧａＡｓ（ガリウム・砒
素）基板上に、ＧａＩｎＰ結晶をＭＯＣＶＤ法により成
長させると、成長表面に、断面が楕円球状の隆起（ヒロ
ック）からなる結晶欠陥が１cm2当り６，０００個程度
発生する。
法）は、ＧａＩｎＰ結晶成長のための一つの有効な方法
である。しかし、この方法により成長したＧａＩｎＰ結
晶には、しばしば多くの結晶欠陥が観察される。例え
ば、（１００）面を表面とするＧａＡｓ（ガリウム・砒
素）基板上に、ＧａＩｎＰ結晶をＭＯＣＶＤ法により成
長させると、成長表面に、断面が楕円球状の隆起（ヒロ
ック）からなる結晶欠陥が１cm2当り６，０００個程度
発生する。
【０００３】先行技術としてのJournal of Crystal Gro
wth，１７(1972)，１８９−２０６には、ＣＶＤ法によ
りＧａＡｓ基板上にＧａＡｓを成長させる際に、基板と
して、その面方位を（１００）面から［１１０］方向に
２°〜５°傾けたものを用いることにより、成長結晶表
面における、不所望なピラミッド状ヒロックの発生を大
きく減少し得ることが記載されている。
wth，１７(1972)，１８９−２０６には、ＣＶＤ法によ
りＧａＡｓ基板上にＧａＡｓを成長させる際に、基板と
して、その面方位を（１００）面から［１１０］方向に
２°〜５°傾けたものを用いることにより、成長結晶表
面における、不所望なピラミッド状ヒロックの発生を大
きく減少し得ることが記載されている。
【０００４】また、Journal of Crystal Growth，６８
(1984)，４８３−４８９には、ＭＯＣＶＤ法を用いて製
造したＡｌＧａＩｎＰ系半導体レ−ザ装置が記載されて
いる。図４にその構造を示す。
(1984)，４８３−４８９には、ＭＯＣＶＤ法を用いて製
造したＡｌＧａＩｎＰ系半導体レ−ザ装置が記載されて
いる。図４にその構造を示す。
【０００５】図において、（２１）は、ｎ型ＧａＡｓか
らなる基板で、その一主面（２１ａ）には（１００）面
から［１１０］方向に２°傾斜した面が用いられてい
る。
らなる基板で、その一主面（２１ａ）には（１００）面
から［１１０］方向に２°傾斜した面が用いられてい
る。
【０００６】（２２）は基板（２１）の一主面（２１
ａ）上に０．７μｍ厚みで積層されたｎ型ＧａＡｓから
なるバッファ層、（２３）は該バッファ層（２２）上に
１．４μｍ厚みで積層されたｎ型（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）
0.5Ｉｎ0.5Ｐからなるｎ型クラッド層、（２４）は該ｎ
型クラッド層（２３）上に０．２３μｍ厚みで積層され
たアンド−プＧａ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる活性層、（２
５）は該活性層（２４）上に１．４μｍ厚みで積層され
たｐ型（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐからなるｐ型ク
ラッド層、（２６）は該ｐ型クラッド層（２５）上に
１．０μｍ厚みで積層されたｐ型ＧａＡｓからなるキャ
ップ層である。
ａ）上に０．７μｍ厚みで積層されたｎ型ＧａＡｓから
なるバッファ層、（２３）は該バッファ層（２２）上に
１．４μｍ厚みで積層されたｎ型（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）
0.5Ｉｎ0.5Ｐからなるｎ型クラッド層、（２４）は該ｎ
型クラッド層（２３）上に０．２３μｍ厚みで積層され
たアンド−プＧａ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる活性層、（２
５）は該活性層（２４）上に１．４μｍ厚みで積層され
たｐ型（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐからなるｐ型ク
ラッド層、（２６）は該ｐ型クラッド層（２５）上に
１．０μｍ厚みで積層されたｐ型ＧａＡｓからなるキャ
ップ層である。
【０００７】（２７）は上記キャップ層（２６）上に積
層されたＳｉＯ2からなるブロック層で、キャップ層
（２６）に達する幅２０〜２３μｍのストライプ溝（２
８）を有する。（２９）は露出したキャップ層（２６）
上及びブロック層（２７）上にＺｎ膜、Ａｕ膜がこの順
に被着されたＡｕ／Ｚｎ電極からなるｐ型電極、（３
０）は上記基板（２１）の他主面（２１ｂ）上に、Ｎｉ
膜、Ｇｅ膜、Ａｕ膜がこの順に被着されたＡｕ／Ｇｅ／
Ｎｉ電極からなるｎ型電極である。
層されたＳｉＯ2からなるブロック層で、キャップ層
（２６）に達する幅２０〜２３μｍのストライプ溝（２
８）を有する。（２９）は露出したキャップ層（２６）
上及びブロック層（２７）上にＺｎ膜、Ａｕ膜がこの順
に被着されたＡｕ／Ｚｎ電極からなるｐ型電極、（３
０）は上記基板（２１）の他主面（２１ｂ）上に、Ｎｉ
膜、Ｇｅ膜、Ａｕ膜がこの順に被着されたＡｕ／Ｇｅ／
Ｎｉ電極からなるｎ型電極である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】斯るJournal of Cryst
al Growth，６８(1984)，４８３−４８９に記載された
従来装置では、製造された各装置毎の発振しきい値電流
のばらつきが大きく、製造歩留りが悪いといった問題が
あった。
al Growth，６８(1984)，４８３−４８９に記載された
従来装置では、製造された各装置毎の発振しきい値電流
のばらつきが大きく、製造歩留りが悪いといった問題が
あった。
【０００９】そこで本発明者らは斯る従来装置において
各半導体層を積層した後、最上部のキャップ層表面を調
べたところ、結晶欠陥（ヒロック）が多く観察された。
各半導体層を積層した後、最上部のキャップ層表面を調
べたところ、結晶欠陥（ヒロック）が多く観察された。
【００１０】即ち、Journal of Crystal Growth、１７
(1972)，１８９−２０６に記載されているＧａＡｓ基板
の成長面として（１００）面から［１１０］方向に２°
〜５°傾斜した面を用いることは、ＣＶＤ法によるＧａ
Ａｓ結晶の成長において有効であり、ＭＯＣＶＤ法によ
るＡｌＧａＩｎＰ系半導体結晶の成長にとっては有効で
はない。
(1972)，１８９−２０６に記載されているＧａＡｓ基板
の成長面として（１００）面から［１１０］方向に２°
〜５°傾斜した面を用いることは、ＣＶＤ法によるＧａ
Ａｓ結晶の成長において有効であり、ＭＯＣＶＤ法によ
るＡｌＧａＩｎＰ系半導体結晶の成長にとっては有効で
はない。
【００１１】 したがって、本発明は、製造される装置
毎の発振しきい値電流のばらつきが小さく、製造歩留ま
りの良いＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置の製造方法
を提供することが目的である。
毎の発振しきい値電流のばらつきが小さく、製造歩留ま
りの良いＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置の製造方法
を提供することが目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の可視光半
導体レーザ装置の製造方法は、ＧａＡｓ基板の（１０
０）面から［０１１］方向に５°以上傾斜した面である
主面上に、ＧａＩｎＰよりなるバッファ層を減圧ＭＯＣ
ＶＤ法により形成した後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ
系半導体層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成することを特
徴とする。
導体レーザ装置の製造方法は、ＧａＡｓ基板の（１０
０）面から［０１１］方向に５°以上傾斜した面である
主面上に、ＧａＩｎＰよりなるバッファ層を減圧ＭＯＣ
ＶＤ法により形成した後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ
系半導体層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成することを特
徴とする。
【００１３】また、本発明の第２の可視光半導体レーザ
装置の製造方法は、ＧａＡｓ基板の（１００）面から
［０１１］方向に５°以上傾斜した面である主面上に、
ＡｌＧａＩｎＰよりなるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法
により形成した後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導
体層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成することを特徴とす
る 。
装置の製造方法は、ＧａＡｓ基板の（１００）面から
［０１１］方向に５°以上傾斜した面である主面上に、
ＡｌＧａＩｎＰよりなるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法
により形成した後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導
体層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成することを特徴とす
る 。
【００１４】また、本発明の第１、第２の可視光半導体
レーザ装置の製造方法は、前記ＡｌＧａＩｎＰ系半導体
層が、ＡｌＧａＩｎＰよりなる第１導電型のクラッド
層、活性層、及びＡｌＧａＩｎＰよりなる第２導電型の
クラッド層が積層された半導体層であることを特徴とす
る。
レーザ装置の製造方法は、前記ＡｌＧａＩｎＰ系半導体
層が、ＡｌＧａＩｎＰよりなる第１導電型のクラッド
層、活性層、及びＡｌＧａＩｎＰよりなる第２導電型の
クラッド層が積層された半導体層であることを特徴とす
る。
【００１５】また、本発明の第１、第２の可視光半導体
レーザ装置の製造方法は、前記バッファ層が、前記Ｇａ
Ａｓ基板と同じ導電型であることを特徴とする。
レーザ装置の製造方法は、前記バッファ層が、前記Ｇａ
Ａｓ基板と同じ導電型であることを特徴とする。
【００１６】また、本発明の第１、第２の可視光半導体
レーザ装置の製造方法は、前記ＡｌＧａＩｎＰ系半導体
層上に、キャップ層を介してオーミック接触する電極を
形成することを特徴とする。
レーザ装置の製造方法は、前記ＡｌＧａＩｎＰ系半導体
層上に、キャップ層を介してオーミック接触する電極を
形成することを特徴とする。
【００１７】また、本発明の第１、第２の可視光半導体
レーザ装置の製造方法は、前記電極を、ＭＯＣＶＤ法と
は異なる成膜方法により形成することを特徴とする。
レーザ装置の製造方法は、前記電極を、ＭＯＣＶＤ法と
は異なる成膜方法により形成することを特徴とする。
【００１８】また、本発明の第１、第２の可視光半導体
レーザ装置の製造方法は、前記成膜方法が、真空蒸着で
あることを特徴とする。
レーザ装置の製造方法は、前記成膜方法が、真空蒸着で
あることを特徴とする。
【００１９】また、本発明の第１、第２の可視光半導体
レーザ装置の製造方法は、前記キャップ層上に、該キャ
ップ層が露出する溝部を有するブロック層を形成し、前
記ブロック層及び前記キャップ層上に前記電極を形成す
ることを特徴とする。
レーザ装置の製造方法は、前記キャップ層上に、該キャ
ップ層が露出する溝部を有するブロック層を形成し、前
記ブロック層及び前記キャップ層上に前記電極を形成す
ることを特徴とする。
【００２０】また、本発明の第１、第２の可視光半導体
レーザ装置の製造方法は、前記減圧ＭＯＣＶＤ法が、成
長温度６２０℃〜６７０℃の条件で行われることを特徴
とする。
レーザ装置の製造方法は、前記減圧ＭＯＣＶＤ法が、成
長温度６２０℃〜６７０℃の条件で行われることを特徴
とする。
【００２１】また、本発明の第１の半導体結晶の成長方
法は、ＧａＡｓ基板の（１００）面から［０１１］方向
に５°以上傾斜した面である主面上に、ＧａＩｎＰより
なるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成した後、
活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導体層を減圧ＭＯＣＶ
Ｄ法により形成することを特徴とする。
法は、ＧａＡｓ基板の（１００）面から［０１１］方向
に５°以上傾斜した面である主面上に、ＧａＩｎＰより
なるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成した後、
活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導体層を減圧ＭＯＣＶ
Ｄ法により形成することを特徴とする。
【００２２】また、本発明の第２の半導体結晶の成長方
法は、ＧａＡｓ基板の（１００）面から［０１１］方向
に５°以上傾斜した面である主面上に、ＡｌＧａＩｎＰ
よりなるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成した
後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導体層を減圧ＭＯ
ＣＶＤ法により形成することを特徴とする。また、本発
明の第１、第２の半導体結晶の成長方法は、前記減圧Ｍ
ＯＣＶＤ法が、成長温度６２０℃〜６７０℃の条件で行
われることを特徴とする。
法は、ＧａＡｓ基板の（１００）面から［０１１］方向
に５°以上傾斜した面である主面上に、ＡｌＧａＩｎＰ
よりなるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成した
後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導体層を減圧ＭＯ
ＣＶＤ法により形成することを特徴とする。また、本発
明の第１、第２の半導体結晶の成長方法は、前記減圧Ｍ
ＯＣＶＤ法が、成長温度６２０℃〜６７０℃の条件で行
われることを特徴とする。
【００２３】
【作用】本発明によれば、特定方位に傾いた基板結晶成
長面の作用により、成長初期において、結晶欠陥である
ヒロックの原因となるＧａのドロップレットの発生が大
幅に低減できることとなり、その基板上に形成されたＡ
ｌＧａＩｎＰ系の各半導体層は結晶性良く形成される。
長面の作用により、成長初期において、結晶欠陥である
ヒロックの原因となるＧａのドロップレットの発生が大
幅に低減できることとなり、その基板上に形成されたＡ
ｌＧａＩｎＰ系の各半導体層は結晶性良く形成される。
【００２４】また、特定方位に傾いた基板結晶成長面の
作用により、ＧａＩｎＰのフォトルミネッセンスの発光
エネルギが大きくなる。即ち、活性層がＧａＩｎＰから
なる場合には、発振光の短波長化が図れる。
作用により、ＧａＩｎＰのフォトルミネッセンスの発光
エネルギが大きくなる。即ち、活性層がＧａＩｎＰから
なる場合には、発振光の短波長化が図れる。
【００２５】
【実施例】図１に本発明に係る半導体レーザ装置を製造
するための装置のブロック図を示す。この装置自体は周
知であり、ＧａＡｓ基板（１）は、反応容器（２）内に
おいて、サセプタ（３）上に固定される。サセプタ
（３）は成長時に８〜１０rpmの速度で回転駆動され
る。流水路（４）が容器（２）の外壁に密着して容器
（２）を冷却し、一方、容器（２）を取り巻くＲＦコイ
ル（５）がサセプタ（３）の加熱を可能にする。容器
（２）の排気は、フィルタ（６）を介してロ−タリポン
プ（７）の作用で行われる。容器（２）に導入される反
応ガス発生は、ＴＭＧａ（トリメチルガリウム）液槽
（８）やＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）液槽（９）
に、夫々定流量器（１０）を通じてＨ2（水素ガス）を
流し込み、バブリングすることにより達成される。その
他の反応ガスやキャリアガスとしてＰＨ3（フオスフィ
ン）やＨ2が夫々定流量器（１０）を通じて反応容器
（２）に適宜導入される。
するための装置のブロック図を示す。この装置自体は周
知であり、ＧａＡｓ基板（１）は、反応容器（２）内に
おいて、サセプタ（３）上に固定される。サセプタ
（３）は成長時に８〜１０rpmの速度で回転駆動され
る。流水路（４）が容器（２）の外壁に密着して容器
（２）を冷却し、一方、容器（２）を取り巻くＲＦコイ
ル（５）がサセプタ（３）の加熱を可能にする。容器
（２）の排気は、フィルタ（６）を介してロ−タリポン
プ（７）の作用で行われる。容器（２）に導入される反
応ガス発生は、ＴＭＧａ（トリメチルガリウム）液槽
（８）やＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）液槽（９）
に、夫々定流量器（１０）を通じてＨ2（水素ガス）を
流し込み、バブリングすることにより達成される。その
他の反応ガスやキャリアガスとしてＰＨ3（フオスフィ
ン）やＨ2が夫々定流量器（１０）を通じて反応容器
（２）に適宜導入される。
【００２６】斯る装置において、基板（１）の温度を６
４０℃に保持し、ＰＨ3ガス／（ＴＭＧａガス＋ＴＭＩ
ｎガス）＝約５００の流量比で各ガスを容器（２）内に
導入すると共に、容器内圧力を７０Torrに維持して減圧
ＭＯＣＶＤ法により、約１．２μｍの厚さのＩｎＧａＰ
結晶成長を行った。尚、成長開始前の基板加熱時に、周
知の如く、アルシンガスを流し、基板からのＡｓの散逸
を防止するのが良い。
４０℃に保持し、ＰＨ3ガス／（ＴＭＧａガス＋ＴＭＩ
ｎガス）＝約５００の流量比で各ガスを容器（２）内に
導入すると共に、容器内圧力を７０Torrに維持して減圧
ＭＯＣＶＤ法により、約１．２μｍの厚さのＩｎＧａＰ
結晶成長を行った。尚、成長開始前の基板加熱時に、周
知の如く、アルシンガスを流し、基板からのＡｓの散逸
を防止するのが良い。
【００２７】上記成長に際し、基板面方位を各種選択し
た場合の、成長結晶に対する結晶欠陥（ヒロック）密度
（１cm2当りのヒロック数）の測定結果、並びにアルゴ
ンレ−ザ（波長約5145Å）励起によるフォトルミネッセ
ンス測定結果を下表に示す。
た場合の、成長結晶に対する結晶欠陥（ヒロック）密度
（１cm2当りのヒロック数）の測定結果、並びにアルゴ
ンレ−ザ（波長約5145Å）励起によるフォトルミネッセ
ンス測定結果を下表に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】この測定結果より、本実施例によれば、欠
陥が非常に少なく、結晶性の良好なＩｎＧａＰ結晶を得
られることが判る。
陥が非常に少なく、結晶性の良好なＩｎＧａＰ結晶を得
られることが判る。
【００３０】また、（１００）面から［０１１］方向の
角度が大きい程、ＧａＩｎＰ結晶の発光エネルギーが大
きくなることが判る。即ち、（１００）面から［０１
１］方向に５°以上傾斜した面を用いた活性層がＧａＩ
ｎＰからなる半導体レーザ装置の場合、発振波長の短波
長化が可能となる。
角度が大きい程、ＧａＩｎＰ結晶の発光エネルギーが大
きくなることが判る。即ち、（１００）面から［０１
１］方向に５°以上傾斜した面を用いた活性層がＧａＩ
ｎＰからなる半導体レーザ装置の場合、発振波長の短波
長化が可能となる。
【００３１】本実施例において、成長条件は適宜変更で
き、例えば成長温度は６２０℃〜６７０℃の範囲で適当
である。しかし、基板面方位の（１００）面から［０１
１］方向への傾斜角は５°以上、好ましくは５°〜７°
の範囲に設定されねばならず、さもなければ、結晶欠陥
密度の減少に対する十分な効果を得られない。
き、例えば成長温度は６２０℃〜６７０℃の範囲で適当
である。しかし、基板面方位の（１００）面から［０１
１］方向への傾斜角は５°以上、好ましくは５°〜７°
の範囲に設定されねばならず、さもなければ、結晶欠陥
密度の減少に対する十分な効果を得られない。
【００３２】本方法は、ＩｎＧａＰ結晶の成長のみなら
ず、Ａｌを少量含むＩｎＧａＡｌＰ結晶の成長にも有効
に適用され得る。
ず、Ａｌを少量含むＩｎＧａＡｌＰ結晶の成長にも有効
に適用され得る。
【００３３】上述したように、ＧａＡｓ基板上にＧａＩ
ｎＰ結晶あるいはＡｌＧａＩｎＰ結晶を成長させる際
に、前記基板として、その面方位を（１００）面から
［０１１］方向に、５°以上傾けるのがよい。
ｎＰ結晶あるいはＡｌＧａＩｎＰ結晶を成長させる際
に、前記基板として、その面方位を（１００）面から
［０１１］方向に、５°以上傾けるのがよい。
【００３４】本方法によって、良質のＩｎＧａＰ結晶あ
るいはＩｎＧａＡｌＰ結晶を作成できるため、斯る結晶
を用いたダブルヘテロ接合レ−ザダイオ−ドを実現でき
る。図２にその一実施例を示す。
るいはＩｎＧａＡｌＰ結晶を作成できるため、斯る結晶
を用いたダブルヘテロ接合レ−ザダイオ−ドを実現でき
る。図２にその一実施例を示す。
【００３５】図において、（１１）はキャリア濃度２×
１０18cm-3のｎ型ＧａＡｓからなる基板で、その一主面
（１１ａ）を研摩により（１００）面から［０１１］方
向に５°以上、例えば５°傾斜したものである。
１０18cm-3のｎ型ＧａＡｓからなる基板で、その一主面
（１１ａ）を研摩により（１００）面から［０１１］方
向に５°以上、例えば５°傾斜したものである。
【００３６】（１２）はバッファ層、（１３）はｎ型ク
ラッド層、（１４）は活性層、（１５）はｐ型クラッド
層、（１６）はキャップ層で、これらの層は成長温度６
２０〜６７０℃例えば６７０℃、反応室内圧力７０Torr
の減圧ＭＯＣＶＤ法を用いて、基板（１１）の一主面
（１１ａ）上に順次積層される。下表にこれらの層の他
の形成条件を示す。
ラッド層、（１４）は活性層、（１５）はｐ型クラッド
層、（１６）はキャップ層で、これらの層は成長温度６
２０〜６７０℃例えば６７０℃、反応室内圧力７０Torr
の減圧ＭＯＣＶＤ法を用いて、基板（１１）の一主面
（１１ａ）上に順次積層される。下表にこれらの層の他
の形成条件を示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】（１７）はキャップ層（１６）上にスパッ
タ法を用いて積層されたＳｉＯ2からなるブロック層
で、キャップ層（１６）に達する幅６μｍのストライプ
溝（１８）がエッチング形成されている。
タ法を用いて積層されたＳｉＯ2からなるブロック層
で、キャップ層（１６）に達する幅６μｍのストライプ
溝（１８）がエッチング形成されている。
【００３９】（１９）は露出したキャップ層（１６）上
及びブロック層（１７）上にＣｒ膜、Ａｕ膜がこの順に
真空蒸着されたＡｕ／Ｃｒ電極からなるｐ型電極、（２
０）は基板（１１）の他主面（１１ｂ）上にＣｒ膜、Ｓ
ｎ膜、Ａｕ膜がこの順に真空蒸着されたＡｕ／Ｓｎ／Ｃ
ｒ電極からなるｎ型電極である。これらの電極は４００
℃の熱処理によって、キャップ層（１６）あるいは基板
（１１）とオ−ミック接触する。
及びブロック層（１７）上にＣｒ膜、Ａｕ膜がこの順に
真空蒸着されたＡｕ／Ｃｒ電極からなるｐ型電極、（２
０）は基板（１１）の他主面（１１ｂ）上にＣｒ膜、Ｓ
ｎ膜、Ａｕ膜がこの順に真空蒸着されたＡｕ／Ｓｎ／Ｃ
ｒ電極からなるｎ型電極である。これらの電極は４００
℃の熱処理によって、キャップ層（１６）あるいは基板
（１１）とオ−ミック接触する。
【００４０】また、装置の動作電圧の増加を抑える目的
で、ｐ型クラッド層（１５）とキャップ層（１６）の間
にＧａ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる周知の中間層を設けてもよ
い。
で、ｐ型クラッド層（１５）とキャップ層（１６）の間
にＧａ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる周知の中間層を設けてもよ
い。
【００４１】以上の構造を有する本実施例装置を２５個
作製し、室温、パルス駆動で動作させた時の発振しきい
値電流を測定した。その結果を図３（ａ）に示す。また
比較例として、基板（１１）の一主面（１１ａ）を（１
００）面から［１１０］方向に２°傾斜した面とし、バ
ッファ層（１２）をＧａＡｓとし、他は本実施例装置と
同じ構造の比較装置を２５個作製し、同様な測定を行っ
た。その結果を図３（ｂ）に示す。
作製し、室温、パルス駆動で動作させた時の発振しきい
値電流を測定した。その結果を図３（ａ）に示す。また
比較例として、基板（１１）の一主面（１１ａ）を（１
００）面から［１１０］方向に２°傾斜した面とし、バ
ッファ層（１２）をＧａＡｓとし、他は本実施例装置と
同じ構造の比較装置を２５個作製し、同様な測定を行っ
た。その結果を図３（ｂ）に示す。
【００４２】図３（ａ）及び（ｂ）から、本実施例装置
では、比較装置に比べて、発振しきい値電流のばらつき
が少ないことがわかる。また、本実施例装置と比較装置
でＭＯＣＶＤ法による各半導体層の形成の後、各キャッ
プ層表面を観察したところ、比較装置で１０００〜１０
０００個／cm2発生していたヒロックが本実施例装置で
は１００個／cm2以下であった。これより本実施例装置
の発振しきい値電流にばらつきが少ないのは、このヒロ
ックが少なくなったこと、即ち形成される半導体層の結
晶性が向上したことによるものと考えられる。
では、比較装置に比べて、発振しきい値電流のばらつき
が少ないことがわかる。また、本実施例装置と比較装置
でＭＯＣＶＤ法による各半導体層の形成の後、各キャッ
プ層表面を観察したところ、比較装置で１０００〜１０
０００個／cm2発生していたヒロックが本実施例装置で
は１００個／cm2以下であった。これより本実施例装置
の発振しきい値電流にばらつきが少ないのは、このヒロ
ックが少なくなったこと、即ち形成される半導体層の結
晶性が向上したことによるものと考えられる。
【００４３】本実施例装置では基板（１１）の一主面
（１１ａ）に、（１００）面から［０１１］方向に５°
傾斜した面を用いたが、斯る傾斜角は５°以上であれば
よく、好ましくは５〜７°である。即ち傾斜角が５°未
満では形成される半導体層の結晶性の向上に十分な効果
が得られず、７°より大では傾斜面の形成に時間がかか
り、製造上実用的でないからである。
（１１ａ）に、（１００）面から［０１１］方向に５°
傾斜した面を用いたが、斯る傾斜角は５°以上であれば
よく、好ましくは５〜７°である。即ち傾斜角が５°未
満では形成される半導体層の結晶性の向上に十分な効果
が得られず、７°より大では傾斜面の形成に時間がかか
り、製造上実用的でないからである。
【００４４】また、本発明はブロック層にＳｉＯ2を用
いるオキサイドストライプ型のレ−ザに限らず、各種構
造の半導体レ−ザ装置に適用できることは勿論である。
いるオキサイドストライプ型のレ−ザに限らず、各種構
造の半導体レ−ザ装置に適用できることは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、下地面であるＧａＡｓ
基板の（１００）面から［０１１］方向に所定の角度と
した主面の影響を受けて、後工程で形成する層の結晶欠
陥の発生、特に初期成長過程における結晶欠陥の発生を
抑圧でき、ひいては、可視光半導体レーザ装置としての
発振しきい値電流のばらつきが小さく、製造歩留りが向
上することとなる。
基板の（１００）面から［０１１］方向に所定の角度と
した主面の影響を受けて、後工程で形成する層の結晶欠
陥の発生、特に初期成長過程における結晶欠陥の発生を
抑圧でき、ひいては、可視光半導体レーザ装置としての
発振しきい値電流のばらつきが小さく、製造歩留りが向
上することとなる。
【００４６】また、ＧａＡｓ基板の主面を（１００）面
から［０１１］方向に所定の角度傾斜させるので、活性
層がＧａＩｎＰからなる場合には、該ＧａＩｎＰは下地
面である主面の影響を受けて、活性層から発生する発振
光の短波長化ができる。
から［０１１］方向に所定の角度傾斜させるので、活性
層がＧａＩｎＰからなる場合には、該ＧａＩｎＰは下地
面である主面の影響を受けて、活性層から発生する発振
光の短波長化ができる。
【００４７】特に、所定の角度は５〜７°である場合に
好ましい効果が得られる。
好ましい効果が得られる。
【図１】本発明に係る半導体レーザ装置を製造するため
の装置のブロック図である。
の装置のブロック図である。
【図２】 本発明に係る一実施例の装置の断面図であ
る。
る。
【図３】 図３（ａ）及び図３（ｂ）は本発明の実施例
に係る装置及び比較例に係る装置の発振しきい値電流を
夫々測定した特性図である。
に係る装置及び比較例に係る装置の発振しきい値電流を
夫々測定した特性図である。
【図４】従来装置を示す断面図である。
１１ ｎ型ＧａＡｓ基板 １１ａ 一主面 １３ ｎ型クラッド層 １４ 活性層 １５ ｐ型クラッド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−239891（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−168690（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−128423（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01L 33/00
Claims (12)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板の（１００）面から［０１
１］方向に５°以上傾斜した面である主面上に、ＧａＩ
ｎＰよりなるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成
した後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導体層を減圧
ＭＯＣＶＤ法により形成することを特徴とする可視光半
導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項２】 ＧａＡｓ基板の（１００）面から［０１
１］方向に５°以上傾斜した面である主面上に、ＡｌＧ
ａＩｎＰよりなるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法により
形成した後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導体層を
減圧ＭＯＣＶＤ法により形成することを特徴とする可視
光半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記ＡｌＧａＩｎＰ系半導体層が、Ａｌ
ＧａＩｎＰよりなる第１導電型のクラッド層、活性層、
及びＡｌＧａＩｎＰよりなる第２導電型のクラッド層が
積層された半導体層であることを特徴とする請求項１又
は２記載の可視光半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記バッファ層が、前記ＧａＡｓ基板と
同じ導電型であることを特徴とする請求項１、２又は３
記載の可視光半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記ＡｌＧａＩｎＰ系半導体層上に、キ
ャップ層を介してオーミック接触する電極を形成するこ
とを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の可視光半
導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記電極を、ＭＯＣＶＤ法とは異なる成
膜方法により形成することを特徴とする請求項５記載の
可視光半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記成膜方法が、真空蒸着であることを
特徴とする請求項６記載の可視光半導体レーザ装置の製
造方法。 - 【請求項８】 前記キャップ層上に、該キャップ層が露
出する溝部を有するブロック層を形成し、前記ブロック
層及び前記キャップ層上に前記電極を形成することを特
徴とする請求項５、６又は７記載の可視光半導体レーザ
装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記減圧ＭＯＣＶＤ法が、成長温度６２
０℃〜６７０℃の条件で行われることを特徴とする請求
項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の可視光半導
体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項１０】 ＧａＡｓ基板の（１００）面から［０
１１］方向に５°以上傾斜した面である主面上に、Ｇａ
ＩｎＰよりなるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法により形
成した後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導体層を減
圧ＭＯＣＶＤ法により形成することを特徴とする半導体
結晶の成長方法。 - 【請求項１１】 ＧａＡｓ基板の（１００）面から［０
１１］方向に５°以上傾斜した面である主面上に、Ａｌ
ＧａＩｎＰよりなるバッファ層を減圧ＭＯＣＶＤ法によ
り形成した後、活性層を含むＡｌＧａＩｎＰ系半導体層
を減圧ＭＯＣＶＤ法により形成することを特徴とする半
導体結晶の成長方法。 - 【請求項１２】 前記減圧ＭＯＣＶＤ法が、成長温度６
２０℃〜６７０℃の条件で行われることを特徴とする請
求項１０又は１１記載の半導体結晶の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6057149A JP2804714B2 (ja) | 1988-09-29 | 1994-03-28 | 可視光半導体レーザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24514888 | 1988-09-29 | ||
| JP63-245148 | 1988-09-29 | ||
| JP6057149A JP2804714B2 (ja) | 1988-09-29 | 1994-03-28 | 可視光半導体レーザ装置の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1068784A Division JPH0682887B2 (ja) | 1988-09-29 | 1989-03-20 | 可視光半導体レーザ装置及び化合物半導体結晶の成長方法 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31138695A Division JP2804736B2 (ja) | 1988-09-29 | 1995-11-29 | 可視光半導体レーザ装置 |
| JP7311387A Division JPH08227858A (ja) | 1988-09-29 | 1995-11-29 | 半導体結晶の製造方法 |
| JP7311388A Division JPH08213714A (ja) | 1988-09-29 | 1995-11-29 | 発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296062A JPH06296062A (ja) | 1994-10-21 |
| JP2804714B2 true JP2804714B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=26398176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6057149A Expired - Lifetime JP2804714B2 (ja) | 1988-09-29 | 1994-03-28 | 可視光半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804714B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4024463B2 (ja) | 1999-09-27 | 2007-12-19 | シャープ株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
| JP3982985B2 (ja) | 1999-10-28 | 2007-09-26 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2525788B2 (ja) * | 1987-01-20 | 1996-08-21 | 株式会社東芝 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JP2750856B2 (ja) * | 1987-11-12 | 1998-05-13 | シャープ株式会社 | 半導体装置 |
| JP2641484B2 (ja) * | 1988-03-22 | 1997-08-13 | 株式会社日立製作所 | 半導体素子 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP6057149A patent/JP2804714B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06296062A (ja) | 1994-10-21 |
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