JP2924435B2 - Semiconductor laser and method of manufacturing the same - Google Patents
Semiconductor laser and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【0001】本発明はレーザプリンタやバーコードリー
ダ等の光源に用いられる半導体レーザに関し、特に発振
波長680nm以下の可視光半導体レーザの製造方法に
関する。The present invention relates to a semiconductor laser used for a light source such as a laser printer or a bar code reader, and more particularly to a method for manufacturing a visible light semiconductor laser having an oscillation wavelength of 680 nm or less.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の半導体レーザの製造方法につい
て、以下に説明する。半導体レーザの構造を図に示す。
有機金属気相成長法(以下、MOVPEと称する。)に
より、温度620°Cで1回目の結晶成長を行って、n
形のGaAs基板2上にクラッド層3,5で挿んで活性
層4を形成する。n形のGaAs基板1は、基板面を
(100)より50だけ(011)の方位へ向けた、所
謂“(100)5°off toward(011)”
形のものである。活性層4は発光領域となるもので、G
a0.5 In0.5Pの構造を有するものである。クラッド層
3,5は活性層より禁止帯幅が大きく、(Al0.5 Ga
0.5 )0.5 In0.5Pの構造を有する。活性層4を挿んだ
クラッド層3,5により、ダブルヘテロ構造が形成され
る。2. Description of the Related Art A conventional method for manufacturing a semiconductor laser will be described below. The structure of the semiconductor laser is shown in the figure.
The first crystal growth is performed at a temperature of 620 ° C. by metal organic chemical vapor deposition (hereinafter referred to as MOVPE), and n
An active layer 4 is formed by inserting cladding layers 3 and 5 on a GaAs substrate 2 having a rectangular shape. The n-type GaAs substrate 1 has a so-called “(100) 5 ° offward (011)” in which the substrate surface is oriented in the direction of (011) by 50 from (100).
Of shape. The active layer 4 serves as a light emitting region,
It has the structure of a 0.5 In 0.5 P. The forbidden band width of the cladding layers 3 and 5 is larger than that of the active layer, and (Al 0.5 Ga
0.5 ) 0.5 In 0.5 P A double hetero structure is formed by cladding layers 3 and 5 in which active layer 4 is inserted.
【0003】次に、リッジストライプ形成用のエッチン
グマスクを兼ねた選択成長用マスクを形成するため、酸
化膜によって成膜する。フォトレジスト法により0
《1》《1》の方向に酸化膜ストライプを形成して、エ
ッチング法によりP−クラッド層5を0.2μm残すよ
うに、エッチングしてこれ除去する。なお、《》は《》
内に記載された方向の大きさの反対方向を示す記号とし
て用いている。続いて、2回目の結晶成長は酸化膜をマ
スクとして使用し、選択成長法によって行う。これによ
って、電流ブロック層7を成長させる。続いて、酸化膜
を除去した後、前面にP−GaAsのコンタクト層8を
成長させ、電極9,10を付けて半導体レーザが得られ
る。Next, in order to form a selective growth mask also serving as an etching mask for forming a ridge stripe, a film is formed using an oxide film. 0 by photoresist method
<< 1 >> An oxide film stripe is formed in the direction of <1>, and the P-clad layer 5 is etched by an etching method so as to leave 0.2 μm, and is removed. <<>> is <<>>
It is used as a symbol indicating the direction opposite to the size of the direction described in. Subsequently, the second crystal growth is performed by a selective growth method using the oxide film as a mask. Thereby, the current blocking layer 7 is grown. Subsequently, after removing the oxide film, a P-GaAs contact layer 8 is grown on the front surface, and electrodes 9 and 10 are attached to obtain a semiconductor laser.
【0004】従来例において、GaAsの“(100)
5°off toward(011)”基板を用いてい
るのは、ヒロック密度を低減させるためである。〔発明
の詳細な説明〕の末尾に記載の表1にヒロック密度と面
方位との関係が示されている。また、半導体レーザにお
いて、共振器長が300μmの半導体レーザにおいて、
発振しきい値電流が50mA、発振波長が663〜66
7nmの特性が得られている。温度40°Cで出力3m
Wの通電状態において、信頼性は良好であることが確認
されている。本従来例の詳細は、電子情報通信学会研究
会資料ED89−106の57ページに示されている。In the conventional example, GaAs “(100)
The reason for using the 5 ° offward (011) ”substrate is to reduce the hillock density. Table 1 at the end of [Detailed Description of the Invention] shows the relationship between the hillock density and the plane orientation. In a semiconductor laser having a cavity length of 300 μm,
Oscillation threshold current is 50 mA, oscillation wavelength is 663-66
A characteristic of 7 nm is obtained. Output 3m at a temperature of 40 ° C
It has been confirmed that the reliability is good in the energized state of W. The details of this conventional example are shown on page 57 of the IEICE Technical Meeting ED89-106.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
は、次の各点である。すなわち、GaAsの“(10
0)just”基板を用いた場合、ヒロック密度が多す
ぎて半導体レーザの作成が困難である。また、ヒロック
密度が少なくなるGaAsの“(100)5°off
toward(011)”基板を用いた場合には、リッ
ジストライプの形状が左右対称ではなくなるので、注入
電流の横拡がりが非対称になり、形成される利得領域お
よび横方向屈折率分布が非対称になる。The problems to be solved are the following points. That is, "(10
In the case of using a 0) just "substrate, it is difficult to fabricate a semiconductor laser because the hillock density is too high. In addition," (100) 5 ° off "of GaAs having a low hillock density
When a forward (011) "substrate is used, the shape of the ridge stripe is not bilaterally symmetric, so that the lateral spread of the injection current is asymmetric, and the formed gain region and lateral refractive index distribution are asymmetric.
【0006】更に、端面から出射されるビーム強度のピ
ーク位置が光出力の変化とともにずれる。また、この非
対称性のため、所望のレーザ特性の得られるリッジスト
ライプ幅の範囲が狭くなる。更に、GaAsの“(10
0)5°off toward(011)”基板を用い
た場合には、結晶成長工程において、P−クラッド層へ
のドーピング効率が、丁度、(100)となる面を有す
る基板、すなわち“(100)just”基板に対して
2〜3倍になるため、キャリア濃度の制御が困難にな
る。Further, the peak position of the intensity of the beam emitted from the end face shifts with the change of the light output. Also, due to this asymmetry, the range of the ridge stripe width in which desired laser characteristics can be obtained is narrowed. Furthermore, GaAs "(10
0) When a 5 ° offward (011) ”substrate is used, a substrate having a surface where the doping efficiency to the P-cladding layer is just (100) in the crystal growth step, ie,“ (100) ” Since it is two to three times as large as the “just” substrate, it becomes difficult to control the carrier concentration.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明による半導体レーザは、n形のGaAs(10
0)基板と、前記GaAs(100)基板上に形成され
n形の(Al y Ga( 1-y ) ) 0.5 I n 0.5 P(0.
5≦y≦1)構造を有する第1のクラッド層と、前記第
1のクラッド層上に形成され発光領域となる(Al x G
a( 1-x ) ) 0.5 In 0.5 P(0≦x≦0.3)の構造
を有する活性層と、前記活性層上に形成されP形の(A
l y Ga( 1-y ) ) 0.5 In 0.5 Pの構造を有する第2
のクラッド層とからなってダブルヘテロ構造を有し、前
記n形の第1のクラッド層および前記活性層は、成長温
度を前記GaAsの基板上に格子整合するGaIn Pの
禁止帯幅が極小となる温度以上に設定し、結晶成長速度
を1〜2.5μm/hに設定して成長させることにより
有機金属気相成長法で形成し、かつ、前記p形第2のク
ラッド層は、成長温度を前記GaIn Pの禁止帯幅が極
小となる温度に設定し、成長速度を2.5μm/h以上
に設定して成長させることにより有機金属気相成長法で
形成したものである。また、本発明による半導体レーザ
の製造方法は、n形のGaAs(100)基板上にn形
の(Al y Ga( 1-y ) ) 0.5 In 0.5 P(0.5≦y
≦1)の第1のクラッド層を成長させる第1のステップ
と、前記第1のクラッド層上に、発光領域となる(Al
x Ga( 1-x ) ) 0.5 In 0.5 P(0≦x≦0.3)の
活性層を成長させる第2のステップと、前記活性層上に
P形の(Al y Ga( 1-y ) ) 0.5 In 0.5 Pの構造を
有する第2のクラッド層を形成させる第3のステップと
からなり、前記n形の第1のクラッド層および前記活性
層を形成する第1および第2のステップは、成長温度を
前記GaAsの基板上に格子整合するGaIn Pの禁止
帯幅が極小となる温度以上に設定し、結晶成長速度を1
〜2.5μm/hに設定して有機金属気相成長法によっ
て成長させ、かつ、前記P形の第2のクラッド層を形成
する第3のステップは、成長温度を前記GaIn Pの禁
止帯幅が極小となる温度に設定し、成長速度を2.5μ
m/h以上に設定して有機金属気相成長法で成長させた
ものである。 Means for Solving the Problems] To solve the above problems
The semiconductor laser according to the present invention is an n-type GaAs (10
0) a substrate, formed on the GaAs (100) substrate
n-type (Al y Ga (1-y )) 0.5 I n 0.5 P (0.
5 ≦ y ≦ 1) a first cladding layer having a structure,
1 is formed on the cladding layer 1 and becomes a light emitting region (Al x G
a ( 1-x )) 0.5 In 0.5 P (0 ≦ x ≦ 0.3) Structure
An active layer having a P-type (A) formed on the active layer.
l y Ga (1-y) ) a second having the structure 0.5 an In 0.5 P
With a double heterostructure consisting of
The n-type first cladding layer and the active layer are formed at a growth temperature.
Of GaInP lattice-matched on the GaAs substrate.
Set the temperature above the temperature at which the forbidden band becomes a minimum, and set the crystal growth rate
Is set at 1 to 2.5 μm / h to grow
The p-type second metal is formed by a metal organic chemical vapor deposition method.
The growth temperature of the lad layer is limited by the band gap of GaInP.
Set the temperature to a small temperature and increase the growth rate to 2.5 μm / h or more
By metalorganic vapor phase epitaxy
It is formed. Also, a semiconductor laser according to the present invention
Is manufactured on an n-type GaAs (100) substrate.
Of (Al y Ga (1-y )) 0.5 In 0.5 P (0.5 ≦ y
<1) a first step of growing a first cladding layer
And a light emitting region on the first cladding layer (Al
x Ga (1-x)) 0.5 In 0.5 P of (0 ≦ x ≦ 0.3)
A second step of growing an active layer;
P-type of (Al y Ga (1-y )) 0.5 In 0.5 P structure
A third step of forming a second cladding layer having
The n-type first cladding layer and the active layer
The first and second steps of forming a layer include:
Prohibition of GaIn P lattice-matched on the GaAs substrate
Set the temperature at or above the temperature at which the band width is minimal, and set the crystal growth rate to 1
2.52.5 μm / h, and metalorganic vapor phase epitaxy
And form the P-type second cladding layer
The third step is to set the growth temperature to the above-mentioned
Set the temperature at which the stop zone width is minimal, and set the growth rate to 2.5μ.
m / h or more and grown by metal organic chemical vapor deposition
Things.
【0008】[0008]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は、GaAsの“(100)just”基板上
に、成長速度が1.5μm/hおよび1.0μm/hで
(Aly Ga(1-y) )0.5 In0.5P(y=0.6)を成
長させたときのヒロック密度の成長温度依存性を示す。
このようにして成長温度を高くして、成長速度を遅くす
ることにより、ヒロック密度を低くすることができる。
このようにヒロック密度が成長温度と成長速度とに依存
することから、III 族の供給量と、その分解効率とは密
接に関係していると言える。Next, the present invention will be described with reference to the drawings. 1, the "(100) just" substrate of GaAs, the growth rate of 1.5 [mu] m / h and 1.0μm / h (Al y Ga ( 1-y)) 0.5 In 0.5 P (y = 0. The growth temperature dependence of the hillock density when growing 6) is shown.
The hillock density can be reduced by increasing the growth temperature and decreasing the growth rate in this manner.
As described above, since the hillock density depends on the growth temperature and the growth rate, it can be said that the supply amount of Group III and the decomposition efficiency are closely related.
【0009】ヒロック密度の低い成長温度、例えば70
0°Cの成長温度でダブルヘテロ構造を形成した半導体
レーザでは、十分な信頼性が得られなかった。これは、
P−(Aly Ga(1-y) )0.5 In0.5Pクラッド層のキ
ャリア濃度の低下と、ドーパントの活性層への拡散によ
る活性層での結晶性の劣化とによる。また、GaAsの
“(100)just”基板上に(Aly Ga(1-y) )
0.5In0.5 Pをヒロック密度の低い成長温度で成長させ
る。続いて、温度を下げて(AlGa(1-y) )0.5 In
0.5Pを成長させた場合のヒロック密度は、下地の層の
ヒロック密度とほぼ同じとなる。[0009] A growth temperature of low hillock density, for example, 70
A semiconductor laser having a double heterostructure formed at a growth temperature of 0 ° C. could not obtain sufficient reliability. this is,
P- and reduction of the carrier concentration of the (Al y Ga (1-y )) 0.5 In 0.5 P clad layer, due to the crystallinity degradation of the active layer due to diffusion of the dopant activation layer. Also, (Al y Ga ( 1-y )) is formed on a GaAs “(100) just” substrate.
0.5 In 0.5 P is grown at a low hillock density growth temperature. Subsequently, the temperature was lowered to (AlGa ( 1-y )) 0.5 In
The hillock density when 0.5 P is grown is almost the same as the hillock density of the underlying layer.
【0010】これらの結果をもとにして、図2に示す半
導体レーザの製造方法を説明する。まず、1回目の決勝
成長をMOVPE法により行い、成長圧力を30tor
rに設定する。n形GaAsの“(100)just”
基板上に、Siをドープしたn形のGaAsバッファ層
22をキャリア濃度1×1018cm-3で0.4μmにわた
って成長させる。次に、SiをドープしたM形の(Al
0.6 Ga0.4 )0.5In0.5Pクラッド層3を、キャリア
濃度5×1017cm-3で1μmにわたって成長させる。更
にドープしていないGa0.5 In0.5P活性層4を0.0
7μmにわたって成長させる。ここまでの段階で成長温
度は700°Cに設定し、成長速度は1.5μm/hに
設定してある。活性層4を成長したのち、PH3 を供給
しながら成長温度を700°Cから660°Cまで下げ
る。A method for manufacturing the semiconductor laser shown in FIG. 2 will be described based on these results. First, the first final growth was performed by MOVPE method, and the growth pressure was 30 torr.
Set to r. "(100) just" of n-type GaAs
On the substrate, an n-type GaAs buffer layer 22 doped with Si is grown at a carrier concentration of 1 × 10 18 cm −3 over 0.4 μm. Next, M-type (Al
A 0.6 Ga 0.4 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 3 is grown over 1 μm at a carrier concentration of 5 × 10 17 cm −3 . Further, the undoped Ga 0.5 In 0.5 P active layer 4 is
Grow over 7 μm. At this stage, the growth temperature has been set at 700 ° C., and the growth rate has been set at 1.5 μm / h. After growing the active layer 4, the growth temperature is lowered from 700 ° C. to 660 ° C. while supplying PH 3 .
【0011】この中断時間は、10分以下とする。温度
が660°Cに安定した後、ZnをドープしたP−(A
l0.6 Ga0.4 )0.5 In0.5Pクラッド層5をキャリア
濃度3.5×1017cm-3で1μmにわたって堆積し、続
いてZnをドープしたPーGa0.5 In0.5Pヘテロバッ
ファ層6をキャリア濃度1×1018cm-3で0.1μmに
わたって堆積する。この後半の成長速度は、2.8μm
/hで行う。ここまでの成長温度シーケンスを図3に示
す。The interruption time is set to 10 minutes or less. After the temperature was stabilized at 660 ° C., Zn-doped P- (A
l 0.6 Ga 0.4 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 5 is deposited over 1 μm at a carrier concentration of 3.5 × 10 17 cm −3 , and then a Zn-doped P—Ga 0.5 In 0.5 P heterobuffer layer 6 is deposited at a carrier concentration of 3.5 × 10 17 cm −3. Deposit at 1 × 10 18 cm −3 over 0.1 μm. The growth rate in the latter half is 2.8 μm
/ H. FIG. 3 shows the growth temperature sequence up to this point.
【0012】ここで、p−クラッド層5より後の過程で
の成長速度を2.8μm/hとした。これは、ドーパン
トであるZnの固相への取り込み効率を改善する目的で
行った。このように成長速度を増加させることにより、
成長時間および高温に保持されている時間を短縮し、ド
ーパントの拡散を抑制している。また、本発明にかかわ
るMOVPE装置においては、Ga0.5 In0.5Pの禁止
帯幅が極小となる成長温度は660°Cである。Here, the growth rate in the process after the p-cladding layer 5 was 2.8 μm / h. This was performed for the purpose of improving the efficiency of incorporating Zn as a dopant into the solid phase. By increasing the growth rate in this way,
The growth time and the time maintained at a high temperature are shortened, and the diffusion of the dopant is suppressed. In the MOVPE apparatus according to the present invention, the growth temperature at which the band gap of Ga 0.5 In 0.5 P is minimized is 660 ° C.
【0013】続いて、リッジストライプ形成用のエッチ
ングマスクを兼ねて、選択成長用マスクとなるSi O2
酸化膜を0.2μmにわたって成膜し、フォトレジスト
法により0《1》《1》方向にSi O2 酸化膜ストライ
プを形成して、硫酸系エッチング液によりp−クラッド
層5を0、25μmだけ残すエッチングと行う。リッジ
幅Wは、4〜5μmにとどめる。Subsequently, SiO 2 serving as a selective growth mask also serves as an etching mask for forming a ridge stripe.
An oxide film is formed to a thickness of 0.2 μm, a SiO 2 oxide film stripe is formed in a 0 << 1 >><< 1 >> direction by a photoresist method, and a p-cladding layer 5 is formed by a sulfuric acid-based etchant by 0.25 μm. Perform etching with leaving. The ridge width W is limited to 4 to 5 μm.
【0014】次に、2回目の結晶成長は、MOVPE法
により成長温度650°Cで、リッジストライプの両側
に対して行う。これによって、Si O2 酸化膜をマスク
として、選択成長法によりSi をドープしたn形GaA
s電流ブロック層7が、キャリア濃度3×1017cm -3
で0.8μmにわたって形成される。成長速度は3μm
/hである。Si 酸化膜を除去したのち、3回目の結晶
成長をMOVPE法により成長温度650°Cで全面に
対して行う。これによって、ZnをドープしたP−Ga
Asコンタクト層8が、キャリア濃度2×1019cm -3
で3μmにわたって形成される。これにより電極9、1
0が形成されて、本発明の半導体レーザが得られる。Next, the second crystal growth is performed on both sides of the ridge stripe at a growth temperature of 650 ° C. by the MOVPE method. Thus, n-type GaAs doped with Si by the selective growth method using the SiO 2 oxide film as a mask.
The s-current blocking layer 7 has a carrier concentration of 3 × 10 17 cm −3
Is formed over 0.8 μm. Growth rate is 3μm
/ H. After removing the Si oxide film, a third crystal growth is performed on the entire surface at a growth temperature of 650 ° C. by MOVPE. Thereby, Zn-doped P-Ga
The As contact layer 8 has a carrier concentration of 2 × 10 19 cm −3.
Is formed over 3 μm. Thereby, the electrodes 9, 1
0 is formed, and the semiconductor laser of the present invention is obtained.
【0015】半導体レーザの特性は、共振器長350μ
mで発振しきい値40〜45mA、発振波長673nm
である。また、ケース温度50°C、光出力5mWの定
光出力の通電状態下で、2万時間以上のMTFを有する
素子が歩留りよく得られた。その他の構造、例えば図4
の半導体レーザでも同様の製造方法が適用できる。ま
た、発光領域となる活性層4をGa0.5 In0.5Pと(A
lZ Ga(1-Z) )0.5In0.5P(0<Z≦0.5)とを
用いて、多重量子井戸構造によって構成してもよい。The characteristics of the semiconductor laser are as follows.
m, oscillation threshold 40-45mA, oscillation wavelength 673nm
It is. Further, an element having an MTF of 20,000 hours or more was obtained at a high yield under a constant-current output condition of a case temperature of 50 ° C. and an optical output of 5 mW. Other structures, for example, FIG.
The same manufacturing method can be applied to the semiconductor laser described above. Further, the active layer 4 serving as a light emitting region is made of Ga 0.5 In 0.5 P and (A
by using the l Z Ga (1-Z) ) 0.5 In 0.5 P (0 <Z ≦ 0.5), may be constituted by a multiple quantum well structure.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、GaA
sの(100)基板上にn−クラッド層3、活性層4お
よびP−クラッド層5のダブルヘテロ構造を形成するに
あたり、Ga0.5 In0.5Pの禁止帯幅に成長温度依存性
があることを考慮し、禁止帯幅が極小となる温度以上
で、n−クラッド層3および活性層4を成長速度1〜
2.5μm/hで成長させる。更に、p−クラッド層5
をGa0.5 In0.5Pの禁止帯幅が極小となる温度で堆積
することにより、ヒロック密度が低く抑えられ、素子の
収量が大幅に改善される。また、pークラッド層5を形
成した以後の過程で、結晶成長速度を2.5μm/h以
上とすることで、ドーパントのZnの結晶中への取り込
み効率を高めるとともに、活性層4への拡散を抑制する
ことができる。これらの過程により、半導体レーザの信
頼性を大幅に改善する効果がある。As described above, in the present invention, GaAs is used.
s (100) on the substrate n- clad layer 3, in forming a double heterostructure of the active layer 4 and the P- cladding layer 5, that the band gap of Ga 0.5 In 0.5 P is grown temperature dependence Considering the above, the n-cladding layer 3 and the active layer 4 are grown at a temperature equal to or higher than the temperature at which the forbidden band width is minimized.
Grow at 2.5 μm / h. Further, the p-cladding layer 5
Is deposited at a temperature at which the band gap of Ga 0.5 In 0.5 P is minimized, whereby the hillock density is kept low and the yield of the device is greatly improved. In addition, by increasing the crystal growth rate to 2.5 μm / h or more in the process after the formation of the p-cladding layer 5, the efficiency of incorporation of Zn into the crystal of the dopant is increased, and the diffusion of the dopant into the active layer 4 is suppressed. Can be suppressed. These processes have the effect of significantly improving the reliability of the semiconductor laser.
【表1】 [Table 1]
【図1】本発明に係わる成長温度とヒロック密度との関
係を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a relationship between a growth temperature and a hillock density according to the present invention.
【図2】本発明による半導体レーザの一実施例の構造を
示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a structure of one embodiment of a semiconductor laser according to the present invention.
【図3】本発明による半導体レーザの製造方法に係わる
温度シーケンスを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a temperature sequence according to a method for manufacturing a semiconductor laser according to the present invention.
【図4】本発明による半導体レーザの他の実施例の構造
を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing the structure of another embodiment of the semiconductor laser according to the present invention.
【図5】従来技術による半導体レーザの構造を示す断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a structure of a semiconductor laser according to a conventional technique.
1 基板 3,5 クラッド層 4 活性層 6,21,22 バッファ層 7 電流ブロック層 8 コンタクト層 9,10 電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 3,5 Cladding layer 4 Active layer 6,21,22 Buffer layer 7 Current block layer 8 Contact layer 9,10 Electrode
Claims (2)
y Ga(1-y) )0.5 In0.5 P(0.5≦y≦1)構造
を有する第1のクラッド層と、 前記第1のクラッド層上に形成され発光領域となる(A
lx Ga(1-x) )0.5 In0.5P(0≦x≦0.3)の構
造を有する活性層と、 前記活性層上に形成されP形の(Aly Ga(1-y) )
0.5 In0.5Pの構造を有する第2のクラッド層とからな
ってダブルヘテロ構造を有し、 前記n形の第1のクラッド層および前記活性層は、 成長温度を前記GaAsの基板上に格子整合するGaI
n Pの禁止帯幅が極小となる温度以上に設定し、結晶成
長速度を1〜2.5μm/hに設定して成長させること
により有機金属気相成長法で形成しかつ、前記p形第2
のクラッド層は、 成長温度を前記GaIn Pの禁止帯幅が極小となる温度
に設定し、成長速度を2.5μm/h以上に設定して成
長させることにより有機金属気相成長法で形成したこと
を特徴とする 半導体レーザ。1. An n-type GaAs (100) substrate, and an n-type (Al) formed on the GaAs (100) substrate.
a first cladding layer having a y Ga (1-y)) 0.5 In 0.5 P (0.5 ≦ y ≦ 1) structure, is formed on the first cladding layer on a light emitting region (A
l x Ga (1-x) ) 0.5 In 0.5 P (0 ≦ x ≦ 0.3 and an active layer having a structure), is formed on the active layer P-type (Al y Ga (1-y ))
I and a second cladding layer having a structure of 0.5 an In 0.5 P
The n-type first cladding layer and the active layer have a GaI lattice-matching growth temperature on the GaAs substrate.
Set the temperature above the temperature at which the band gap of nP becomes minimal, and
Growing at a long speed of 1 to 2.5 μm / h
Formed by metal organic chemical vapor deposition and the p-type second
The growth temperature of the cladding layer is set to a temperature at which the band gap of GaInP is minimized.
At a growth rate of 2.5 μm / h or more.
What was formed by metalorganic vapor phase epitaxy by lengthening
A semiconductor laser characterized by the above-mentioned .
の(Al y Ga( 1-y ) ) 0.5 In 0.5 P(0.5≦y≦
1)の第1のクラッド層を成長させる第1のステップ
と、 前記第1のクラッド層上に、発光領域となる(Al x G
a( 1-x ) ) 0.5 In 0.5 P(0≦x≦0.3)の活性層を
成長させる第2のステップと、 前記活性層上にP形の(Al y Ga( 1-y ) ) 0.5 In 0.5
Pの構造を有する第2のクラッド層を形成させる第3の
ステップとからなり、 前記n形の第1のクラッド層および前記活性層を形成す
る第1および第2のステップは、 成長温度を前記GaAsの基板上に格子整合するGaI
n Pの禁止帯幅が極小となる温度以上に設定し、結晶成
長速度を1〜2.5μm/hに設定して有機金属気相成
長法によって成長させ、かつ、前記P形の第2のクラッ
ド層を形成する第3のステップは、 成長温度を前記GaIn Pの禁止帯幅が極小となる温度
に設定し、成長速度を2.5μm/h以上に設定して有
機金属気相成長法で成長させたことを特徴とする 半導体
レーザの製造方法。2. An n-type GaAs (100) substrate having an n-type
Of (Al y Ga (1-y )) 0.5 In 0.5 P (0.5 ≦ y ≦
1) First step of growing a first cladding layer
And a light emitting region (Al x G) on the first cladding layer.
a ( 1-x )) 0.5 In 0.5 P (0 ≦ x ≦ 0.3)
A second step of growing, the P type on the active layer (Al y Ga (1-y )) 0.5 In 0.5
Third forming a second cladding layer having a structure of P
It consists of a step, to form a first cladding layer and the active layer of the n-type
The first and second steps are performed by adjusting the growth temperature to a GaI lattice-matched on the GaAs substrate.
Set the temperature above the temperature at which the band gap of nP becomes minimal, and
Set the long speed to 1 to 2.5 μm / h and
The P-shaped second crack
In the third step of forming a doped layer , the growth temperature is set to a temperature at which the band gap of GaInP is minimized.
And the growth rate is set to 2.5 μm / h or more.
A method for manufacturing a semiconductor laser, wherein the semiconductor laser is grown by a metal vapor phase epitaxy method.
Priority Applications (1)
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JP8634292A JP2924435B2 (en) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Semiconductor laser and method of manufacturing the same |
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JPH05259570A JPH05259570A (en) | 1993-10-08 |
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1991年(平成3年)春季応物学会予稿集 30a−ZG−4 |
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