JP2961191B2 - 面発光型半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
面発光型半導体レーザ装置の製造方法Info
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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、活性領域の周囲に導電性が異なる第1,第２
ブロック層を配して、ｐ−ｎ逆バイアスに依って電流を
活性領域に集中させるようにした面発光型半導体レーザ
装置の製造方法に関する。
ブロック層を配して、ｐ−ｎ逆バイアスに依って電流を
活性領域に集中させるようにした面発光型半導体レーザ
装置の製造方法に関する。
〔従来の技術〕 第３図は一般的な面発光型半導体レーザ装置の断面構
造図であり、導電性がｎ型のGaAs製基板21上に同じくGa
As製の、バッファ層22、半導体多層膜製の反射鏡23、導
電性がｎ型のクラッド層24をこの順序でエピタキシャル
成長させ、更にこのクラッド層24上の中央に活性領域2
5、クラッド層26、キャップ層27をこの順序でエピタキ
シャル成長させた後、その周囲にｐ−ｎ逆バイアスに依
り電流をブロックするため、導電性がｐ型のGa1-xAlxAs
（ｘ＞０）製の第１ブロック層29、導電性がｎ型のGa
1-yAlyAs（ｙ＞０）製の第２ブロック層30を夫々この順
序でエピタキシャル成長させ、この第２ブロック層30及
びキャップ層27上にわたってOMVPE（有機金属気相）を
成長法に依りバッファ層32、半導体多層膜製の反射鏡33
をこの順序で積層して構成される。
造図であり、導電性がｎ型のGaAs製基板21上に同じくGa
As製の、バッファ層22、半導体多層膜製の反射鏡23、導
電性がｎ型のクラッド層24をこの順序でエピタキシャル
成長させ、更にこのクラッド層24上の中央に活性領域2
5、クラッド層26、キャップ層27をこの順序でエピタキ
シャル成長させた後、その周囲にｐ−ｎ逆バイアスに依
り電流をブロックするため、導電性がｐ型のGa1-xAlxAs
（ｘ＞０）製の第１ブロック層29、導電性がｎ型のGa
1-yAlyAs（ｙ＞０）製の第２ブロック層30を夫々この順
序でエピタキシャル成長させ、この第２ブロック層30及
びキャップ層27上にわたってOMVPE（有機金属気相）を
成長法に依りバッファ層32、半導体多層膜製の反射鏡33
をこの順序で積層して構成される。
ところで前述した如く第1,第２ブロック層29,30によ
る電流のブロックには両ブロック層29,30のｐ−ｎ逆バ
イアス界面による電流阻止効果を利用するが、このｐ−
ｎ逆バイアスによる電流阻止効果は第1,第２ブロック層
29,30の形成状態と密接な関係があり、特に第２ブロッ
ク層30にその成長過程で第４図（ａ）に示す如きピット
疵e,肉厚のばらつきによる薄肉部分ｆが生じると電流阻
止効果を著しく低下させてしまう。
る電流のブロックには両ブロック層29,30のｐ−ｎ逆バ
イアス界面による電流阻止効果を利用するが、このｐ−
ｎ逆バイアスによる電流阻止効果は第1,第２ブロック層
29,30の形成状態と密接な関係があり、特に第２ブロッ
ク層30にその成長過程で第４図（ａ）に示す如きピット
疵e,肉厚のばらつきによる薄肉部分ｆが生じると電流阻
止効果を著しく低下させてしまう。
その理由は概略次のとおりである。第４図は第２ブロ
ック層30にピット疵e,薄肉部分ｆが発生したときの状態
を示す説明図であり、第４図（ａ）は面発光型半導体レ
ーザ装置の製造工程中、キャップ層27上にマスク層28を
形成して第1,第２ブロック層29,30を形成したとき、第
２ブロック層30にピット疵e,薄肉部分ｆが発生した状態
を示している。第２ブロック層30にピット疵e,薄肉部分
ｆが存在すると、マスク層28を除去すべくH2SO4:H2O:H2
O2＝10:1:1のエッチャントを用いてエッチングしたと
き、第４図（ｂ）に示す如く第２ブロック層30全体がそ
の肉厚を減じられるためピット疵e,薄肉部分ｆには第１
ブロック層29が露出する孔が形成される。
ック層30にピット疵e,薄肉部分ｆが発生したときの状態
を示す説明図であり、第４図（ａ）は面発光型半導体レ
ーザ装置の製造工程中、キャップ層27上にマスク層28を
形成して第1,第２ブロック層29,30を形成したとき、第
２ブロック層30にピット疵e,薄肉部分ｆが発生した状態
を示している。第２ブロック層30にピット疵e,薄肉部分
ｆが存在すると、マスク層28を除去すべくH2SO4:H2O:H2
O2＝10:1:1のエッチャントを用いてエッチングしたと
き、第４図（ｂ）に示す如く第２ブロック層30全体がそ
の肉厚を減じられるためピット疵e,薄肉部分ｆには第１
ブロック層29が露出する孔が形成される。
この結果、その後にバッファ層32,半導体多層膜製の
反射鏡33を積層形成したとき、第４図（ｃ）に示す如く
導電性がｐ型のバッファ層32がピット疵ｅ等の孔を通じ
て下層の導電性が同じｐ型の第１ブロック層29に直接接
触して無効電流通路が形成され、ｐ−ｎ逆バイアスによ
る電流ブロック特性が劣化してしまうこととなる。
反射鏡33を積層形成したとき、第４図（ｃ）に示す如く
導電性がｐ型のバッファ層32がピット疵ｅ等の孔を通じ
て下層の導電性が同じｐ型の第１ブロック層29に直接接
触して無効電流通路が形成され、ｐ−ｎ逆バイアスによ
る電流ブロック特性が劣化してしまうこととなる。
この対策として第２ブロック層30の膜厚を大きくする
ことも考れられるが、マスク層28表面のレベルよりも厚
くするとマスク層28を除去した後のキャップ層27表面と
第２ブロック層30表面との間に段差が形成され、段差が
一定以上（0.5μｍ以上）に大きくなるとその後にバッ
ファ層32、半導体多層膜製の反射鏡33を形成したとき反
射鏡33にゆがみが生じて反射率が低下する等の問題があ
った。
ことも考れられるが、マスク層28表面のレベルよりも厚
くするとマスク層28を除去した後のキャップ層27表面と
第２ブロック層30表面との間に段差が形成され、段差が
一定以上（0.5μｍ以上）に大きくなるとその後にバッ
ファ層32、半導体多層膜製の反射鏡33を形成したとき反
射鏡33にゆがみが生じて反射率が低下する等の問題があ
った。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、そ
の目的とするところは第２ブロック層に発生したピット
疵，薄肉部分の生成の影響を第２ブロック層の膜厚を大
きくすることなく抑制し得るようにした面発光型半導体
レーザ装置の製造方法を提供するにある。
の目的とするところは第２ブロック層に発生したピット
疵，薄肉部分の生成の影響を第２ブロック層の膜厚を大
きくすることなく抑制し得るようにした面発光型半導体
レーザ装置の製造方法を提供するにある。
本発明に係る面発光型半導体レーザ装置の製造方法
は、中央部に設けた活性領域及びその周囲に配した第１
導電型の第１ブロック層、第２導電型の第２、第３ブロ
ック層と、前記活性領域、第１、第２及び第３ブロック
層を挟んで設けた一対の第１、第２反射鏡とを基板上に
設けた面発光型半導体レーザ装置を製造する方法におい
て、活性領域、クラッド層、キャップ層及びマスク層を
形成した後、それらの周囲に、前記第１ブロック層及び
表面が前記のマスク層の表面と略面一である前記第２ブ
ロック層を形成する工程と、前記第２ブロック層上に前
記マスク層表面よりも高くなるように前記第３ブロック
層を形成する工程と、前記第２ブロック層の表面が露出
し、前記マスク層表面と面一となるように第３ブロック
層をエッチングする工程と、前記マスク層を除去すると
共に、前記第２、第３ブロック層を前記キャップ層表面
と面一となるようにエッチングする工程と、前記キャッ
プ層及び前記第２、第３ブロック層上に第２反射鏡を形
成する工程とを有することを特徴とする。
は、中央部に設けた活性領域及びその周囲に配した第１
導電型の第１ブロック層、第２導電型の第２、第３ブロ
ック層と、前記活性領域、第１、第２及び第３ブロック
層を挟んで設けた一対の第１、第２反射鏡とを基板上に
設けた面発光型半導体レーザ装置を製造する方法におい
て、活性領域、クラッド層、キャップ層及びマスク層を
形成した後、それらの周囲に、前記第１ブロック層及び
表面が前記のマスク層の表面と略面一である前記第２ブ
ロック層を形成する工程と、前記第２ブロック層上に前
記マスク層表面よりも高くなるように前記第３ブロック
層を形成する工程と、前記第２ブロック層の表面が露出
し、前記マスク層表面と面一となるように第３ブロック
層をエッチングする工程と、前記マスク層を除去すると
共に、前記第２、第３ブロック層を前記キャップ層表面
と面一となるようにエッチングする工程と、前記キャッ
プ層及び前記第２、第３ブロック層上に第２反射鏡を形
成する工程とを有することを特徴とする。
本発明にあってはこれによって、第２ブロック層を生
じたピット疵，薄肉部分は同じ導電性を有する第３ブロ
ック層によって修復され、ｐ−ｎ逆バイアスによる電流
阻止効果の低下が防止され、更に凹凸の少ない面一な面
上に第２反射鏡を形成出来て、良好な反射機能を得るこ
とが出来る。
じたピット疵，薄肉部分は同じ導電性を有する第３ブロ
ック層によって修復され、ｐ−ｎ逆バイアスによる電流
阻止効果の低下が防止され、更に凹凸の少ない面一な面
上に第２反射鏡を形成出来て、良好な反射機能を得るこ
とが出来る。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。
説明する。
第１図は本発明に係る面発光型半導体レーザ装置の製
造方法の主要工程を示す工程図であり、導電性がｎ型の
GaAs製の基板（図示せず）上にバッファ層、半導体多層
膜製の反射鏡３、導電性がｎ型のクラッド層４をこの順
序でエピタキシャル成長させる。そしてこのクラッド層
４表面の中央部に導電性がｐ型の活性領域5,p型のクラ
ッド層6,p型のキャップ層７及びGa0.55Al0.45As製のマ
スク層８を厚さ0.25μｍ程度この順序でエピタキシャル
成長させた後、これらの周囲に例えばGa0.45Al0.55As製
であって導電性がｐ型の第１ブロック層９を厚さ0.8μ
ｍ程度、次いでGa0.65Al0.35Asであって導電性がｎ型の
第２ブロック層10をその表面がマスク層８の表面と略面
一（0.5μｍ以下の段差）となるよう厚さ1.0μｍ程度、
次に第１図（ｂ）に示す如くマスク層８上を除く第２ブ
ロック層10上に第２ブロック層10と同じｎ型のGaAs製第
３ブロック層11をマスク層８表面より若干高くなるよう
厚さ２μｍ程度夫々エピタキシャル成長させる。
造方法の主要工程を示す工程図であり、導電性がｎ型の
GaAs製の基板（図示せず）上にバッファ層、半導体多層
膜製の反射鏡３、導電性がｎ型のクラッド層４をこの順
序でエピタキシャル成長させる。そしてこのクラッド層
４表面の中央部に導電性がｐ型の活性領域5,p型のクラ
ッド層6,p型のキャップ層７及びGa0.55Al0.45As製のマ
スク層８を厚さ0.25μｍ程度この順序でエピタキシャル
成長させた後、これらの周囲に例えばGa0.45Al0.55As製
であって導電性がｐ型の第１ブロック層９を厚さ0.8μ
ｍ程度、次いでGa0.65Al0.35Asであって導電性がｎ型の
第２ブロック層10をその表面がマスク層８の表面と略面
一（0.5μｍ以下の段差）となるよう厚さ1.0μｍ程度、
次に第１図（ｂ）に示す如くマスク層８上を除く第２ブ
ロック層10上に第２ブロック層10と同じｎ型のGaAs製第
３ブロック層11をマスク層８表面より若干高くなるよう
厚さ２μｍ程度夫々エピタキシャル成長させる。
次にアンモニア:H2O2＝1:20からなるGaAsの選択エッ
チング液を用いてマスク層８の周囲に第２ブロック層10
の表面が露出するよう第１図（ｃ）に示す如く、マスク
層８表面と面一となるよう第３ブロック層11をエッチン
グする。第２ブロック層10と第３ブロック層11とはその
組成が異なるから第２ブロック層10表面がエッチングさ
れることはなく、第２ブロック層10,第３ブロック層11
及びマスク層８の表面は略面一となる。
チング液を用いてマスク層８の周囲に第２ブロック層10
の表面が露出するよう第１図（ｃ）に示す如く、マスク
層８表面と面一となるよう第３ブロック層11をエッチン
グする。第２ブロック層10と第３ブロック層11とはその
組成が異なるから第２ブロック層10表面がエッチングさ
れることはなく、第２ブロック層10,第３ブロック層11
及びマスク層８の表面は略面一となる。
次にH2SO4系エッチャントにより第１図（ｄ）に示す
如くマスク層８を除去する。なおこれによってマスク層
８と同じ組成の第2,第３ブロック層10,11についてもキ
ャップ層７表面と面一となるようエッチングがなされ
る。そして面一としてキャップ層7,第2,第３ブロック層
10,11上にわたってOMEVPE（有機金属気相）成長法によ
り、Ga0.94Al0.06As製であって導電性がｐ型のバッファ
層12を厚さ1.0μｍ、続いてGa0.9Al0.1As/Ga0.3Al0.7As
を交互に25回積層してなる導電性がｐ型の半導体多層膜
製の反射鏡13を成長させる。
如くマスク層８を除去する。なおこれによってマスク層
８と同じ組成の第2,第３ブロック層10,11についてもキ
ャップ層７表面と面一となるようエッチングがなされ
る。そして面一としてキャップ層7,第2,第３ブロック層
10,11上にわたってOMEVPE（有機金属気相）成長法によ
り、Ga0.94Al0.06As製であって導電性がｐ型のバッファ
層12を厚さ1.0μｍ、続いてGa0.9Al0.1As/Ga0.3Al0.7As
を交互に25回積層してなる導電性がｐ型の半導体多層膜
製の反射鏡13を成長させる。
前述の如く第２ブロック層10上に重ねて更に第３ブロ
ック層11を形成することにより、例えば第２図（ａ）に
示す如く、第２ブロック層10にピット疵e,薄肉部分ｆが
生じても、第２図（ｂ）に示す如く第３ブロック層11の
一部がピット疵e,薄肉部分ｆ内に充填された状態で形成
される結果、第２図（ｃ）に示す如くバッファ層12、半
導体多層膜製の反射鏡13を形成したときも導電性が同じ
ｐ型のバッファ層12と第１ブロック層８とが直接接触す
るという不都合を解消し得ることとなる。
ック層11を形成することにより、例えば第２図（ａ）に
示す如く、第２ブロック層10にピット疵e,薄肉部分ｆが
生じても、第２図（ｂ）に示す如く第３ブロック層11の
一部がピット疵e,薄肉部分ｆ内に充填された状態で形成
される結果、第２図（ｃ）に示す如くバッファ層12、半
導体多層膜製の反射鏡13を形成したときも導電性が同じ
ｐ型のバッファ層12と第１ブロック層８とが直接接触す
るという不都合を解消し得ることとなる。
なお上述の実施例では、第１ブロック層9,第２ブロッ
ク層10,夫々の成分についての原子数を具体的数値を揚
げて示したが、何らころに限るものではなく、第１ブロ
ック層９はGaxAl1-xAs（ｘ＞０）、第２ブロック層10は
GayAl1-yAs（ｙ＞０）であればよい。
ク層10,夫々の成分についての原子数を具体的数値を揚
げて示したが、何らころに限るものではなく、第１ブロ
ック層９はGaxAl1-xAs（ｘ＞０）、第２ブロック層10は
GayAl1-yAs（ｙ＞０）であればよい。
以上の如く本発明にあっては、電流のブロック層中に
発生するピット疵，薄肉部分による無効電流通路の形成
を確実に防止することが可能となり、また凹凸の少ない
面一な面上に第２反射鏡を形成することが出来て、良好
な反射機能が得られることとなり、閾値電流の低下、均
一性の向上に優れた効果を奏するものである。
発生するピット疵，薄肉部分による無効電流通路の形成
を確実に防止することが可能となり、また凹凸の少ない
面一な面上に第２反射鏡を形成することが出来て、良好
な反射機能が得られることとなり、閾値電流の低下、均
一性の向上に優れた効果を奏するものである。
第１図は本発明方法の主要製造工程を示す工程図、第２
図は本発明方法において第２ブロック層にピット疵，薄
肉部分が発生したときの説明図、第３図は一般的な面発
光型半導体レーザ装置の断面構造図、第４図は従来方法
において第２ブロック層にピット疵，薄肉部分が発生し
たときの説明図である。 ３……半導体多層膜製の反射鏡、４……クラッド層、５
……活性領域、６……クラッド層、７……キャップ層、
８……マスク層、９……第１ブロック層、10……第２ブ
ロック層、11……第３ブロック層、12……バッファ層、
13……半導体多層膜製の反射鏡
図は本発明方法において第２ブロック層にピット疵，薄
肉部分が発生したときの説明図、第３図は一般的な面発
光型半導体レーザ装置の断面構造図、第４図は従来方法
において第２ブロック層にピット疵，薄肉部分が発生し
たときの説明図である。 ３……半導体多層膜製の反射鏡、４……クラッド層、５
……活性領域、６……クラッド層、７……キャップ層、
８……マスク層、９……第１ブロック層、10……第２ブ
ロック層、11……第３ブロック層、12……バッファ層、
13……半導体多層膜製の反射鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古沢 浩太郎 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 昭64−37071（ＪＰ，Ａ) 1989年（平成元年）秋季第50回応物学 会予稿集 29ａ−ＺＧ−７ ｐ．909 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18
Claims (1)
- 【請求項１】中央部に設けた活性領域及びその周囲に配
した第１導電型の第１ブロック層、第２導電型の第２、
第３ブロック層と、前記活性領域、第１、第２及び第３
ブロック層を挟んで設けた一対の第１、第２反射鏡とを
基板上に設けた面発光型半導体レーザ装置を製造する方
法において、 活性領域、クラッド層、キャップ層及びマスク層を形成
した後、それらの周囲に、前記第１ブロック層及び表面
が前記マスク層の表面と略面一である前記第２ブロック
層を形成する工程と、 前記第２ブロック層上に前記マスク層表面よりも高くな
るように前記第３ブロック層を形成する工程と、 前記第２ブロック層の表面が露出し、前記マスク層表面
と面一となるように第３ブロック層をエッチングする工
程と、 前記マスク層を除去すると共に、前記第２、第３ブロッ
ク層を前記キャップ層表面と面一となるようにエッチン
グする工程と、 前記キャップ層及び前記第２、第３ブロック層上に第２
反射鏡を形成する工程と を有することを特徴とする面発光型半導体レーザ装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8364790A JP2961191B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 面発光型半導体レーザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8364790A JP2961191B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 面発光型半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03283481A JPH03283481A (ja) | 1991-12-13 |
| JP2961191B2 true JP2961191B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13808244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8364790A Expired - Fee Related JP2961191B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 面発光型半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961191B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20216113U1 (de) | 2002-10-18 | 2004-03-18 | Baumüller Nürnberg GmbH | Tauchlack-beschichteter Kühl-Gehäusemantel für eine elektrische Maschine |
| JP4878322B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-02-15 | 古河電気工業株式会社 | 面発光レーザ素子および面発光レーザ素子の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP8364790A patent/JP2961191B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９８９年（平成元年）秋季第５０回応物学会予稿集 ２９ａ−ＺＧ−７ ｐ．９０９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03283481A (ja) | 1991-12-13 |
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