JP3011501B2 - 面発光型半導体レーザ - Google Patents
面発光型半導体レーザInfo
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- JP3011501B2 JP3011501B2 JP3263142A JP26314291A JP3011501B2 JP 3011501 B2 JP3011501 B2 JP 3011501B2 JP 3263142 A JP3263142 A JP 3263142A JP 26314291 A JP26314291 A JP 26314291A JP 3011501 B2 JP3011501 B2 JP 3011501B2
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- semiconductor laser
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板に対して垂直な方向
を共振方向としてこの方向に光出力を取り出す面発光型
半導体レーザに関する。
を共振方向としてこの方向に光出力を取り出す面発光型
半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子デバイスの高集積化の要求に伴って
基板に対して垂直な方向を共振方向とし、この方向に光
出力を取り出す垂直共振器形面発光レーザが開発されて
いる。図１はガリウム−ヒ素面発光型半導体レーザの断
面構造図である。図中１は基板(n-GaAs)であり、基板１
上には半導体多層膜反射鏡(n-GaAlAs/GaAlAsの複数ペ
ア) ２、バッファ層(n-GaAlAs)３、第１クラッド層(n-G
aAlAs)４がこの順に積層されている。
基板に対して垂直な方向を共振方向とし、この方向に光
出力を取り出す垂直共振器形面発光レーザが開発されて
いる。図１はガリウム−ヒ素面発光型半導体レーザの断
面構造図である。図中１は基板(n-GaAs)であり、基板１
上には半導体多層膜反射鏡(n-GaAlAs/GaAlAsの複数ペ
ア) ２、バッファ層(n-GaAlAs)３、第１クラッド層(n-G
aAlAs)４がこの順に積層されている。
【０００３】第１クラッド層４上には、活性層(p-GaAs)
５、第２クラッド層(p-GaAlAs)６、キャップ層(p-GaAlA
s)７及び誘電体多層膜反射鏡(SiＯ 2 /TiＯ 2 の複数ペア）
８からなるメサ状の被埋め込み部Ａが形成されており、
この被埋め込み部を埋め込む態様に基板１上に電流ブロ
ック層(n-GaAlAs)９、(p-GaAlAs)10、(n-GaAlAs)11、(p
-GaAlAs)12とコンタクト層(p-GaAs)13とからなる埋め込
み部Ｂが形成されている。コンタクト層13の上面にｐ型
電極14が形成され、基板１の下面にはｎ型電極15が形成
されている。このような構成をなす面発光型半導体レー
ザでは、液相エピタキシャル成長法(LPE法) により基板
１上を直接メルトバックして、電流ブロック層９，10,
11, 12を形成している。
５、第２クラッド層(p-GaAlAs)６、キャップ層(p-GaAlA
s)７及び誘電体多層膜反射鏡(SiＯ 2 /TiＯ 2 の複数ペア）
８からなるメサ状の被埋め込み部Ａが形成されており、
この被埋め込み部を埋め込む態様に基板１上に電流ブロ
ック層(n-GaAlAs)９、(p-GaAlAs)10、(n-GaAlAs)11、(p
-GaAlAs)12とコンタクト層(p-GaAs)13とからなる埋め込
み部Ｂが形成されている。コンタクト層13の上面にｐ型
電極14が形成され、基板１の下面にはｎ型電極15が形成
されている。このような構成をなす面発光型半導体レー
ザでは、液相エピタキシャル成長法(LPE法) により基板
１上を直接メルトバックして、電流ブロック層９，10,
11, 12を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】メルトバックする層を
選択的に決定できる選択メルトバック技術におけるメル
トバック量の制御は、メルトの温度差による未飽和度と
メルトバック時間とで行われている。メルトバック時間
は非常に短くまたメルトの均一性がメルトバック量に大
きく影響を与えるためメルトバック量の制御はたいへん
行い難い。
選択的に決定できる選択メルトバック技術におけるメル
トバック量の制御は、メルトの温度差による未飽和度と
メルトバック時間とで行われている。メルトバック時間
は非常に短くまたメルトの均一性がメルトバック量に大
きく影響を与えるためメルトバック量の制御はたいへん
行い難い。
【０００５】また、前述したように基板を直接メルトバ
ックする場合、メルトバック量を制御し難いために基板
上に堆積させる電流ブロック層の成長時間を正確に決定
できないという問題が生じる。本発明はかかる事情に鑑
みてなされたものであり、メルトバック量が正確に制御
され、精度良くそして効率良く製造され得る面発光型半
導体レーザを提供することを目的とする。
ックする場合、メルトバック量を制御し難いために基板
上に堆積させる電流ブロック層の成長時間を正確に決定
できないという問題が生じる。本発明はかかる事情に鑑
みてなされたものであり、メルトバック量が正確に制御
され、精度良くそして効率良く製造され得る面発光型半
導体レーザを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る面発光型半
導体レーザは、活性領域を含む被埋め込み部と、該被埋
め込み部の周囲に形成される埋め込み部とを基板上に備
える面発光型半導体レーザにおいて、前記基板と前記被
埋め込み部及び埋め込み部との間にメルトバック阻止層
を備え、前記被埋め込み部の最下層にメルトバック層を
備えることを特徴とする。
導体レーザは、活性領域を含む被埋め込み部と、該被埋
め込み部の周囲に形成される埋め込み部とを基板上に備
える面発光型半導体レーザにおいて、前記基板と前記被
埋め込み部及び埋め込み部との間にメルトバック阻止層
を備え、前記被埋め込み部の最下層にメルトバック層を
備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の面発光型半導体レーザでは、基板と埋
め込み部及び被埋め込み部との間にメルトバック阻止層
が、その表面にメルトバック層が積層されているので、
選択メルトバックはメルトバック層のみに行われ、メル
トバック阻止層で停止する。メルトバック層を正確な厚
みに堆積させることは可能であるので、このことにより
メルトバック量を正確に制御することができる。
め込み部及び被埋め込み部との間にメルトバック阻止層
が、その表面にメルトバック層が積層されているので、
選択メルトバックはメルトバック層のみに行われ、メル
トバック阻止層で停止する。メルトバック層を正確な厚
みに堆積させることは可能であるので、このことにより
メルトバック量を正確に制御することができる。
【０００８】
【実施例】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。図２は本発明の面発光型半導体レ
ーザの断面構造図であり、図３、図４、図５はその製造
過程における断面構造図である。図中１は基板(n-GaAs)
であり、基板１上に有機金属気相エピタキシャル成長(M
OVPE成長) によりメルトバック阻止層(n-Ga0.9 Al0.1 A
s 0.3μm)16、メルトバック層 (n-GaAs 0.3μm)17、半
導体多層膜反射鏡 (n-Ga0.9 Al0.1 As／Ga0.3 Al0.7 As
25ペア）２、第１クラッド層(n-Ga0.6 Al0.4 As 0.5
μm)４、活性層(P-GaAs １μm)５、第２クラッド層 (p-
Ga0.6 Al0.4 As 0.5μm)６、キャップ層 (p-Ga0.9 Al
0.1 As 0.3μm)７、マスク層 (p-Ga0.5 Al0.5 As 0.25
μm)18を連続して成長させる。
て具体的に説明する。図２は本発明の面発光型半導体レ
ーザの断面構造図であり、図３、図４、図５はその製造
過程における断面構造図である。図中１は基板(n-GaAs)
であり、基板１上に有機金属気相エピタキシャル成長(M
OVPE成長) によりメルトバック阻止層(n-Ga0.9 Al0.1 A
s 0.3μm)16、メルトバック層 (n-GaAs 0.3μm)17、半
導体多層膜反射鏡 (n-Ga0.9 Al0.1 As／Ga0.3 Al0.7 As
25ペア）２、第１クラッド層(n-Ga0.6 Al0.4 As 0.5
μm)４、活性層(P-GaAs １μm)５、第２クラッド層 (p-
Ga0.6 Al0.4 As 0.5μm)６、キャップ層 (p-Ga0.9 Al
0.1 As 0.3μm)７、マスク層 (p-Ga0.5 Al0.5 As 0.25
μm)18を連続して成長させる。
【０００９】次にリアクティブイオンエッチング(RIBE)
により、図４に示すようにメルトバック層17の表面が露
出する様態でメサ状被埋め込み部Ａ（直径５μm)を形成
する。図５は選択メルトバック技術を用いたLPE 成長に
より埋め込み部Ｂを形成した状態の断面構造図である。
メサ状の被埋め込み部をマスク層18によりマスクして選
択メルトバック条件を未飽和度Δ２℃，メルトバック時
間５秒としてLPE 成長を行う。
により、図４に示すようにメルトバック層17の表面が露
出する様態でメサ状被埋め込み部Ａ（直径５μm)を形成
する。図５は選択メルトバック技術を用いたLPE 成長に
より埋め込み部Ｂを形成した状態の断面構造図である。
メサ状の被埋め込み部をマスク層18によりマスクして選
択メルトバック条件を未飽和度Δ２℃，メルトバック時
間５秒としてLPE 成長を行う。
【００１０】この時、メルトバック層17はマスクされた
被埋め込み部Ａを除いてメルトバックされるが、すぐ下
層のメルトバック阻止層16はメルトバックされないので
露出したメルトバック阻止層16表面に電流ブロック層(p
-Ga0.6Al0.4As)10、(n-Ga0.6Al0.4As)11が積層され、埋
め込み部Ｂが形成される。マスク層18を除去した後、図
２に示すキャップ層７上に誘電体多層膜反射鏡 (SiＯ2
／TiＯ2４ペア）20をその周りにキャップ層７の露出部
分を残して形成し、電流ブロック層11上に絶縁層(Si
Ｏ2）19を形成し、キャップ層７の誘電体多層膜反射鏡2
0以外の部分と絶縁層19上とにｐ型電極21を、基板１の
下面にｎ型電極22を形成する。
被埋め込み部Ａを除いてメルトバックされるが、すぐ下
層のメルトバック阻止層16はメルトバックされないので
露出したメルトバック阻止層16表面に電流ブロック層(p
-Ga0.6Al0.4As)10、(n-Ga0.6Al0.4As)11が積層され、埋
め込み部Ｂが形成される。マスク層18を除去した後、図
２に示すキャップ層７上に誘電体多層膜反射鏡 (SiＯ2
／TiＯ2４ペア）20をその周りにキャップ層７の露出部
分を残して形成し、電流ブロック層11上に絶縁層(Si
Ｏ2）19を形成し、キャップ層７の誘電体多層膜反射鏡2
0以外の部分と絶縁層19上とにｐ型電極21を、基板１の
下面にｎ型電極22を形成する。
【００１１】このような構造の面発光型半導体レーザは
メルトバック層17のみがメルトバックされ、メルトバッ
ク量を正確に制御することができるので、メルトバック
阻止層16の表面に堆積させる電流ブロック層の成長時間
を正確に決定することができる。
メルトバック層17のみがメルトバックされ、メルトバッ
ク量を正確に制御することができるので、メルトバック
阻止層16の表面に堆積させる電流ブロック層の成長時間
を正確に決定することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明の面発光型半導体レ
ーザは基板と被埋め込み部及び埋め込み部の間にメルト
バック阻止層を、そして被埋め込み部の最下層にメルト
バック層を備えていることにより、選択メルトバック技
術を用いたLPE 成長におけるメルトバック量はメルトバ
ック層により決定される。このことによりメルトバック
量を正確に制御することができるので、精度良くそして
効率良く製造され得る面発光型半導体レーザを得ること
ができ、本発明は優れた効果を奏するものである。
ーザは基板と被埋め込み部及び埋め込み部の間にメルト
バック阻止層を、そして被埋め込み部の最下層にメルト
バック層を備えていることにより、選択メルトバック技
術を用いたLPE 成長におけるメルトバック量はメルトバ
ック層により決定される。このことによりメルトバック
量を正確に制御することができるので、精度良くそして
効率良く製造され得る面発光型半導体レーザを得ること
ができ、本発明は優れた効果を奏するものである。
【図１】従来の面発光型半導体レーザの断面構造図であ
る。
る。
【図２】本発明の面発光型半導体レーザの断面構造図で
ある。
ある。
【図３】本発明の面発光型半導体レーザの過程を示す断
面構造図である。
面構造図である。
【図４】本発明の面発光型半導体レーザの過程を示す断
面構造図である。
面構造図である。
【図５】本発明の面発光型半導体レーザの過程を示す断
面構造図である。
面構造図である。
１ 基板 ２ 誘電体多層膜反射鏡 ４ 第１クラッド層 ５ 活性層 ６ 第２クラッド層 ７ キャップ層 ８ 誘電体多層膜反射鏡 13 コンタクト層 16 メルトバック阻止層 17 メルトバック層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−222385（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−298784（ＪＰ，Ａ) ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ Ｖｏｌ．９，Ｎ ｏ．４，ｐｐ．160−165 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/18 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 活性領域を含む被埋め込み部と、該被埋
め込み部の周囲に形成される埋め込み部とを基板上に備
える面発光型半導体レーザにおいて、前記基板と前記被
埋め込み部及び埋め込み部との間にメルトバック阻止層
を備え、前記被埋め込み部の最下層にメルトバック層を
備えることを特徴とする面発光型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263142A JP3011501B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 面発光型半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263142A JP3011501B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 面発光型半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575208A JPH0575208A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3011501B2 true JP3011501B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17385395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3263142A Expired - Fee Related JP3011501B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 面発光型半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011501B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3263142A patent/JP3011501B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．４，ｐｐ．１６０−１６５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575208A (ja) | 1993-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |