JP2934678B2 - 面発光型半導体レーザの製造方法 - Google Patents
面発光型半導体レーザの製造方法Info
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- JP2934678B2 JP2934678B2 JP7434990A JP7434990A JP2934678B2 JP 2934678 B2 JP2934678 B2 JP 2934678B2 JP 7434990 A JP7434990 A JP 7434990A JP 7434990 A JP7434990 A JP 7434990A JP 2934678 B2 JP2934678 B2 JP 2934678B2
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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、埋込み構造を有する面発光型半導体レーザ
の製造方法に関し、特に被埋込み領域と埋込み領域との
平坦化工程の改良に関するものである。
の製造方法に関し、特に被埋込み領域と埋込み領域との
平坦化工程の改良に関するものである。
第２図は、例えばAPCT（International meeting on a
dvanced processing and characterization technologi
es）'89,October 6,H−４に示された面発光型半導体レ
ーザの製造方法の主要工程を示す断面図である。まず、
ｎ型GaAs基板21上に、反射鏡として作用するｎ型半導体
多層膜22（例えばGa0.90Al0.10As/AlAsを25ペア）,n型G
a0.65Al0.35Asクラッド層23,p型GaAs活性層24,p型Ga
0.65Al0.35Asクラッド層25,p型Ga0.94Al0.06Asキャップ
層26,p型Ga0.55Al0.45Asマスク層27をこの順に成長させ
る。次に、メサエッチングを行って、メサ部Ａ（被埋込
み部Ａ）を形成した後、選択液相成長法（選択LPE成長
法）を用いて、ｐ型Ga0.45Al0.55Asブロック層28,n型Ga
0.65Al0.35Asブロック層29,p型GaAs層30をこの順に連続
成長させて、埋込み部Ｂを形成する。第２図（ａ）は、
以上のような処理が行われた後の状態を示している。
dvanced processing and characterization technologi
es）'89,October 6,H−４に示された面発光型半導体レ
ーザの製造方法の主要工程を示す断面図である。まず、
ｎ型GaAs基板21上に、反射鏡として作用するｎ型半導体
多層膜22（例えばGa0.90Al0.10As/AlAsを25ペア）,n型G
a0.65Al0.35Asクラッド層23,p型GaAs活性層24,p型Ga
0.65Al0.35Asクラッド層25,p型Ga0.94Al0.06Asキャップ
層26,p型Ga0.55Al0.45Asマスク層27をこの順に成長させ
る。次に、メサエッチングを行って、メサ部Ａ（被埋込
み部Ａ）を形成した後、選択液相成長法（選択LPE成長
法）を用いて、ｐ型Ga0.45Al0.55Asブロック層28,n型Ga
0.65Al0.35Asブロック層29,p型GaAs層30をこの順に連続
成長させて、埋込み部Ｂを形成する。第２図（ａ）は、
以上のような処理が行われた後の状態を示している。
次に、マスク層27をエッチング除去し、LPE成長法に
より、GaAs層30をメルトバックした後、連続的にｐ型Ga
0.70Al0.30As平坦化層31及びｐ型Ga0.94Al0.06Asコンタ
クト層32を形成する。第２図（ｂ）は、以上のような処
理が行われた後の状態を示している。
より、GaAs層30をメルトバックした後、連続的にｐ型Ga
0.70Al0.30As平坦化層31及びｐ型Ga0.94Al0.06Asコンタ
クト層32を形成する。第２図（ｂ）は、以上のような処
理が行われた後の状態を示している。
その後、図示省略するが、被埋込み部Ａ上部に一方の
反射鏡となる誘電体多層膜を形成し、最後のｐ側電極,n
型電極を設けて面発光型半導体レーザを製造する。
反射鏡となる誘電体多層膜を形成し、最後のｐ側電極,n
型電極を設けて面発光型半導体レーザを製造する。
以上のような製造工程において、LPE成長法による埋
込み成長では、マスク層27上には結晶成長が起こらない
ので、第２図（ａ）に示すように、被埋込み部Ａと埋込
み部Ｂとでは段差ｈが生じる。被埋込み部Ａの上部に反
射鏡を形成する際には、反射率の低下を防止するため
に、この段差をなくして平坦にしておく必要がある。こ
の段差の解消は、LPE成長法により、平坦化層31を形成
することにより可能である。ところが、AlAs組成比が0.
15以上であるようなGaAlAs層では、表面が酸化されてい
るので、このようなGaAlAs層へのLPE成長は困難であ
る。
込み成長では、マスク層27上には結晶成長が起こらない
ので、第２図（ａ）に示すように、被埋込み部Ａと埋込
み部Ｂとでは段差ｈが生じる。被埋込み部Ａの上部に反
射鏡を形成する際には、反射率の低下を防止するため
に、この段差をなくして平坦にしておく必要がある。こ
の段差の解消は、LPE成長法により、平坦化層31を形成
することにより可能である。ところが、AlAs組成比が0.
15以上であるようなGaAlAs層では、表面が酸化されてい
るので、このようなGaAlAs層へのLPE成長は困難であ
る。
従って、上述した従来の製造方法にあっては、活性層
24はGaAs層となっており、マスク層27の下に、AlAs組成
比が小さい（0.06）キャップ層26を設け、マスク層27を
エッチング除去してこのキャップ層26を露出させ、この
上に平坦化層31を形成するようにしている。そしてこの
キャップ層26は共振器内部に存在するので、光の吸収損
失を防ぐために、キャップ層26のAlAs組成比は活性層24
のAlAs組成比より大きくしなければならない。
24はGaAs層となっており、マスク層27の下に、AlAs組成
比が小さい（0.06）キャップ層26を設け、マスク層27を
エッチング除去してこのキャップ層26を露出させ、この
上に平坦化層31を形成するようにしている。そしてこの
キャップ層26は共振器内部に存在するので、光の吸収損
失を防ぐために、キャップ層26のAlAs組成比は活性層24
のAlAs組成比より大きくしなければならない。
ところで、活性層のAlAs組成比を大きくして、発振す
るレーザ光の短波長化を図ることが知られている。例え
ば、780mm帯のレーザ光を発振させるための活性層のAlA
s組成比は約0.13であり、光の吸収損失を防止するため
にはキャップ層のAlAs比は少なくとも0.2程度でなけれ
ばない。ところがこのような場合には、キャップ層上に
LPE成長を行えないという問題がある。
るレーザ光の短波長化を図ることが知られている。例え
ば、780mm帯のレーザ光を発振させるための活性層のAlA
s組成比は約0.13であり、光の吸収損失を防止するため
にはキャップ層のAlAs比は少なくとも0.2程度でなけれ
ばない。ところがこのような場合には、キャップ層上に
LPE成長を行えないという問題がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、レ
ーザ光の短波長化を図るために活性層のAlAs組成比が大
きい場合にあっても、LPE成長を行って被埋込み部及び
埋込み部の段差をなくして平坦にすることができる面発
光型半導体レーザの製造方法を提供することを目的とす
る。
ーザ光の短波長化を図るために活性層のAlAs組成比が大
きい場合にあっても、LPE成長を行って被埋込み部及び
埋込み部の段差をなくして平坦にすることができる面発
光型半導体レーザの製造方法を提供することを目的とす
る。
本発明に係る面発光型半導体レーザの製造方法は、Ga
AlAsからなる活性層と、前記活性層上にクラッド層を介
して該活性層よりもAlAs組成比が大きいキャップ層とを
有する被埋込み部を形成し、該被埋込み部の周囲に埋込
み部を形成した後に全体を平坦化する工程を有するGaAs
系の面発光型半導体レーザの製造方法において、前記工
程は、前記被埋込み部及び前記埋込み部上に、前記キャ
ップ層よりもAlAs組成比が大きい第1GaAlAs層及びGaAs
層をこの順に形成する第１工程と、液相成長法により前
記GaAs層をメルトバックした後、前記キャップ層よりも
AlAs組成比が大きい第2GaAlAs層を形成する第２工程と
を有することを特徴とする。
AlAsからなる活性層と、前記活性層上にクラッド層を介
して該活性層よりもAlAs組成比が大きいキャップ層とを
有する被埋込み部を形成し、該被埋込み部の周囲に埋込
み部を形成した後に全体を平坦化する工程を有するGaAs
系の面発光型半導体レーザの製造方法において、前記工
程は、前記被埋込み部及び前記埋込み部上に、前記キャ
ップ層よりもAlAs組成比が大きい第1GaAlAs層及びGaAs
層をこの順に形成する第１工程と、液相成長法により前
記GaAs層をメルトバックした後、前記キャップ層よりも
AlAs組成比が大きい第2GaAlAs層を形成する第２工程と
を有することを特徴とする。
本発明の面発光型半導体レーザの製造方法にあって
は、被埋込み部及び埋込み部を平坦にする工程におい
て、第1GaAlAs層,GaAs層を連続的に成長させた後、LPE
成長法を用いてGaAs層をメルトバックすると共に連続的
に平坦化用の第2GaAlAs層を形成する。そうすると、LPE
成長前に表面が酸化されにくいGaAs層にて覆われるの
で、この上への第2GaAlAs層の形成が可能である。ま
た、GaAs層はメルトバック除去されるので、共振器内部
に光の吸収層はなく、光の吸収損失を防止出来る。
は、被埋込み部及び埋込み部を平坦にする工程におい
て、第1GaAlAs層,GaAs層を連続的に成長させた後、LPE
成長法を用いてGaAs層をメルトバックすると共に連続的
に平坦化用の第2GaAlAs層を形成する。そうすると、LPE
成長前に表面が酸化されにくいGaAs層にて覆われるの
で、この上への第2GaAlAs層の形成が可能である。ま
た、GaAs層はメルトバック除去されるので、共振器内部
に光の吸収層はなく、光の吸収損失を防止出来る。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体
的に説明する。
的に説明する。
第１図は本発明に係る面発光型半導体レーザの製造方
法の工程を示す模式図である。まず有機金属気相成長法
（OMVPE法）または分子線エピタキシ法（MBE法）を用い
て、ｎ型GaAs基板１上に、反射鏡として作用するｎ型半
導体多層膜２（例えばGa0.80Al0.20As/AlAsを25ペア）,
n型Ga0.55Al0.45Asクラッド層3,p型Ga0.87Al0.13As活性
層4,p型Ga0.55Al0.45Asクラッド層5,p型Ga0.80Al0.20As
キャップ層6,p型Ga0.45Al0.55Asマスク層７をこの順に
成長させる。次に、活性層４の中途まで部分エッチング
してメサ部Ａ（被埋込み部Ａ）を形成する。次に、LPE
法により、メサ部以外の残存する活性層４をメルトバッ
ク除去した後に、連続的にｐ型Ga0.45Al0.55Asブロック
層8,n型Ga0.65Al0.35Asブロック層9,p型GaAs層10をこの
順に連続成長させて、埋込み部Ｂを形成する。第１図
（ａ）は、以上のような処理が行われた後の状態を示し
ている。
法の工程を示す模式図である。まず有機金属気相成長法
（OMVPE法）または分子線エピタキシ法（MBE法）を用い
て、ｎ型GaAs基板１上に、反射鏡として作用するｎ型半
導体多層膜２（例えばGa0.80Al0.20As/AlAsを25ペア）,
n型Ga0.55Al0.45Asクラッド層3,p型Ga0.87Al0.13As活性
層4,p型Ga0.55Al0.45Asクラッド層5,p型Ga0.80Al0.20As
キャップ層6,p型Ga0.45Al0.55Asマスク層７をこの順に
成長させる。次に、活性層４の中途まで部分エッチング
してメサ部Ａ（被埋込み部Ａ）を形成する。次に、LPE
法により、メサ部以外の残存する活性層４をメルトバッ
ク除去した後に、連続的にｐ型Ga0.45Al0.55Asブロック
層8,n型Ga0.65Al0.35Asブロック層9,p型GaAs層10をこの
順に連続成長させて、埋込み部Ｂを形成する。第１図
（ａ）は、以上のような処理が行われた後の状態を示し
ている。
次に、GaAlAsエッチャントを用いてマスク層７を選択
的にエッチング除去し、更にGaAsエッチャントを用いて
ｐ型GaAs層10を選択的にエッチング除去する。次いで、
OMVPE法またはMBE法を用いて、埋込み部Ａ及び被埋込み
部Ｂの全域上に第1GaAlAs層であるｐ型Ga0.70Al0.30As
バッファ層11（厚さ約1.0μｍ）,p型GaAsキャップ層12
（厚さ約0.5μｍ）を形成する。第１図（ｂ）は、以上
のような処理が行われた後の状態を示している。
的にエッチング除去し、更にGaAsエッチャントを用いて
ｐ型GaAs層10を選択的にエッチング除去する。次いで、
OMVPE法またはMBE法を用いて、埋込み部Ａ及び被埋込み
部Ｂの全域上に第1GaAlAs層であるｐ型Ga0.70Al0.30As
バッファ層11（厚さ約1.0μｍ）,p型GaAsキャップ層12
（厚さ約0.5μｍ）を形成する。第１図（ｂ）は、以上
のような処理が行われた後の状態を示している。
LPE法により、キャップ層12をバッファ層11まで選択
的にメルトバック除去した後、連続的に第2GaAlAs層で
あるｐ型Ga0.70Al0.30As平坦化層13（厚さ約3.0μｍ）
を被埋込み部Ａの上部が平坦になるまで形成し、次いで
ｐ型GaAsコンタクト層14（厚さ約0.5μｍ）を形成す
る。第１図（ｃ）は、以上のような処理が行われた後の
状態を示している。
的にメルトバック除去した後、連続的に第2GaAlAs層で
あるｐ型Ga0.70Al0.30As平坦化層13（厚さ約3.0μｍ）
を被埋込み部Ａの上部が平坦になるまで形成し、次いで
ｐ型GaAsコンタクト層14（厚さ約0.5μｍ）を形成す
る。第１図（ｃ）は、以上のような処理が行われた後の
状態を示している。
被埋込み部Ａの上部のコンタクト層14を選択的にエッ
チング除去した後、この部分に一方の反射鏡となる誘電
体多層膜15（例えばSiO2/TiO2を数ペア）を形成する。
最後に、コンタクト層14上にｐ型電極16を、また基板１
下面にｎ側電極17を夫々形成して、面発光型半導体レー
ザを製造する。第１図（ｄ）は、以上のような処理が行
われた後の状態を示している。なお図中18は、製造され
た面発光型半導体レーザにおける光出力を示している。
チング除去した後、この部分に一方の反射鏡となる誘電
体多層膜15（例えばSiO2/TiO2を数ペア）を形成する。
最後に、コンタクト層14上にｐ型電極16を、また基板１
下面にｎ側電極17を夫々形成して、面発光型半導体レー
ザを製造する。第１図（ｄ）は、以上のような処理が行
われた後の状態を示している。なお図中18は、製造され
た面発光型半導体レーザにおける光出力を示している。
なお、基板，各成長層の導電型については、上述の実
施例に限定されるわけではなく、ｎ型,p型，半絶縁性を
適当に組合わせても良い。
施例に限定されるわけではなく、ｎ型,p型，半絶縁性を
適当に組合わせても良い。
〔発明の効果〕 以上詳述したように本発明の製造方法を用いることに
より、レーザ光の短波長化を計るために活性層のAlAs組
成比を大きくした場合にあっても、キャップ層AlAs組成
比を活性層のそれよりも大きくすることで、光の吸収損
失を招来することなく、被埋込み部及び埋込み部の上部
の平坦化を可能とした面発光型半導体レーザを製造する
ことができる。
より、レーザ光の短波長化を計るために活性層のAlAs組
成比を大きくした場合にあっても、キャップ層AlAs組成
比を活性層のそれよりも大きくすることで、光の吸収損
失を招来することなく、被埋込み部及び埋込み部の上部
の平坦化を可能とした面発光型半導体レーザを製造する
ことができる。
第１図は本発明に係る面発光型半導体レーザの製造方法
の工程を示す断面図、第２図は従来の面発光型半導体レ
ーザの製造方法の主要工程を示す断面図である。 １……GaAs基板、４……GaAlAs活性層、11……GaAlAsバ
ッファ層、12……GaAsキャップ層、13……GaAlAs平坦化
層
の工程を示す断面図、第２図は従来の面発光型半導体レ
ーザの製造方法の主要工程を示す断面図である。 １……GaAs基板、４……GaAlAs活性層、11……GaAlAsバ
ッファ層、12……GaAsキャップ層、13……GaAlAs平坦化
層
フロントページの続き (72)発明者 茨木 晃 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 石川 徹 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−46788（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−170085（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18
Claims (1)
- 【請求項１】GaAlAsからなる活性層と、前記活性層上に
クラッド層を介して該活性層よりもAlAs組成比が大きい
キャップ層とを有する被埋込み部を形成し、該被埋込み
部の周囲に埋込み部を形成した後に全体を平坦化する工
程を有するGaAs系の面発光型半導体レーザの製造方法に
おいて、 前記工程は、前記被埋込み部及び前記埋込み部上に、前
記キャップ層よりもAlAs組成比が大きい第1GaAlAs層及
びGaAs層をこの順に形成する第１工程と、液相成長法に
より前記GaAs層をメルトバックした後、前記キャップ層
よりもAlAs組成比が大きい第2GaAlAs層を形成する第２
工程とを有することを特徴とする面発光型半導体レーザ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7434990A JP2934678B2 (ja) | 1990-03-24 | 1990-03-24 | 面発光型半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7434990A JP2934678B2 (ja) | 1990-03-24 | 1990-03-24 | 面発光型半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03274782A JPH03274782A (ja) | 1991-12-05 |
| JP2934678B2 true JP2934678B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=13544558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7434990A Expired - Fee Related JP2934678B2 (ja) | 1990-03-24 | 1990-03-24 | 面発光型半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934678B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5181420B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2013-04-10 | 住友電気工業株式会社 | 面発光半導体レーザ |
-
1990
- 1990-03-24 JP JP7434990A patent/JP2934678B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03274782A (ja) | 1991-12-05 |
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