JP3028710B2 - 化合物半導体素子の製造方法 - Google Patents
化合物半導体素子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザーの製造
に好適な化合物半導体の成長方法に関する。
に好適な化合物半導体の成長方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のいわゆるリッジ型導波構造の半導
体レーザ素子は、図６に示すようにｎ形ＧａＡｓ基板１
の上面にｎ形ＧａＡｓバッファ層２、ｎ形ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層３、ノンドープドＧａＩｎＰ活性層４、ｐ
形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５を順次に有し、クラッド
層５の上面には、これに連続してｎ形ＧａＡｓ電流ブロ
ック層６に包囲される尾根状のｐ形ＡｌＧａＩｎＰ導波
層７を有する。導波層７の上面はｐ形ＧａＩｎＰコンタ
クト層８及びｐ形ＧａＡｓコンタクト層９を介して電極
１０に接続されており、ＧａＡｓ基板１の下面は電極１
１に接続されている。なお、クラッド層５と電流ブロッ
ク層６との間にＧａＩｎＰ等から成るエッチングストッ
パ層を介在させる場合もある。また、ｐ形ＧａＩｎＰコ
ンタクト層８とｐ形ＧａＡｓコンタクト層９の間に、ｐ
形ＧａＩｎＰコンタクト層８を形成する一連のＭＯＣＶ
Ｄ（Ｍetal Ｏrganic Ｃhemical Ｖapor Ｄeposit
ion）プロセス中で形成したｐ形ＧａＡｓ層を介在させ
ることもある。
体レーザ素子は、図６に示すようにｎ形ＧａＡｓ基板１
の上面にｎ形ＧａＡｓバッファ層２、ｎ形ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層３、ノンドープドＧａＩｎＰ活性層４、ｐ
形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５を順次に有し、クラッド
層５の上面には、これに連続してｎ形ＧａＡｓ電流ブロ
ック層６に包囲される尾根状のｐ形ＡｌＧａＩｎＰ導波
層７を有する。導波層７の上面はｐ形ＧａＩｎＰコンタ
クト層８及びｐ形ＧａＡｓコンタクト層９を介して電極
１０に接続されており、ＧａＡｓ基板１の下面は電極１
１に接続されている。なお、クラッド層５と電流ブロッ
ク層６との間にＧａＩｎＰ等から成るエッチングストッ
パ層を介在させる場合もある。また、ｐ形ＧａＩｎＰコ
ンタクト層８とｐ形ＧａＡｓコンタクト層９の間に、ｐ
形ＧａＩｎＰコンタクト層８を形成する一連のＭＯＣＶ
Ｄ（Ｍetal Ｏrganic Ｃhemical Ｖapor Ｄeposit
ion）プロセス中で形成したｐ形ＧａＡｓ層を介在させ
ることもある。
【０００３】図６の半導体レーザ素子を形成するにはま
ず、図７に示すようにＧａＡｓ基板１の上にｎ形ＧａＡ
ｓバッファ層２、ｎ形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３、ノ
ンド−プドＧａＩｎＰ活性層４、ｐ形ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層形成用層５ａ、及びｐ形ＧａＩｎＰコンタクト
層形成用層８ａが積層された基体１２を用意する。次
に、この基体１２にエッチングを施して、図８に示すよ
うに所望の膜厚に肉薄化されたクラッド層５とこれに連
続して尾根状に突出した導波層７とＧａＩｎＰコンタク
ト層８を形成する。次に、図９に示すようにＧａＩｎＰ
コンタクト層８の上面にプラズマＣＶＤによって形成さ
れたＳｉＯ2 から成るマスク（図示せず）を設けて、Ｍ
ＯＣＶＤ法によって導波層８の周囲に選択的に電流ブロ
ック層６を形成する。続いて、上記マスクを除去した後
に同じくＭＯＣＶＤによって導波層７及び電流ブロック
層６の上面にＧａＡｓコンタクト層９を図１０に示すよ
うに形成し、素子の上面及び下面に真空蒸着等によって
電極１０、１１を設けて図６のレーザ素子を完成させ
る。
ず、図７に示すようにＧａＡｓ基板１の上にｎ形ＧａＡ
ｓバッファ層２、ｎ形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３、ノ
ンド−プドＧａＩｎＰ活性層４、ｐ形ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層形成用層５ａ、及びｐ形ＧａＩｎＰコンタクト
層形成用層８ａが積層された基体１２を用意する。次
に、この基体１２にエッチングを施して、図８に示すよ
うに所望の膜厚に肉薄化されたクラッド層５とこれに連
続して尾根状に突出した導波層７とＧａＩｎＰコンタク
ト層８を形成する。次に、図９に示すようにＧａＩｎＰ
コンタクト層８の上面にプラズマＣＶＤによって形成さ
れたＳｉＯ2 から成るマスク（図示せず）を設けて、Ｍ
ＯＣＶＤ法によって導波層８の周囲に選択的に電流ブロ
ック層６を形成する。続いて、上記マスクを除去した後
に同じくＭＯＣＶＤによって導波層７及び電流ブロック
層６の上面にＧａＡｓコンタクト層９を図１０に示すよ
うに形成し、素子の上面及び下面に真空蒸着等によって
電極１０、１１を設けて図６のレーザ素子を完成させ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のレー
ザ素子ではＡｌＧａＩｎＰクラッド層５とＧａＡｓ電流
ブロック層６の界面における結晶性が良好に得られない
ことが確認された。これは、５族元素がＰ（リン）であ
る３−５族化合物半導体から成るＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層５の上に５族元素がＰ（リン）とは異なるＡｓ（ヒ
素）である３−５族化合物半導体から成るＧａＡｓ電流
ブロック層６を連続的に形成しないでエッチング後にお
ける別の工程で形成するためである。同様に、ＧａＩｎ
Ｐコンタクト層８とＧａＡｓコンタクト層９の界面にお
いても、５族の元素がＰ（リン）の３−５族化合物半導
体から成るＧａＩｎＰコンタクト層８の上に５族の元素
がＡｓ（ヒ素）の３−５族化合物半導体から成るＧａＡ
ｓコンタクト層９を非連続的に形成すると、結晶性の良
いＧａＡｓコンタクト層９を得ることができない。
ザ素子ではＡｌＧａＩｎＰクラッド層５とＧａＡｓ電流
ブロック層６の界面における結晶性が良好に得られない
ことが確認された。これは、５族元素がＰ（リン）であ
る３−５族化合物半導体から成るＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層５の上に５族元素がＰ（リン）とは異なるＡｓ（ヒ
素）である３−５族化合物半導体から成るＧａＡｓ電流
ブロック層６を連続的に形成しないでエッチング後にお
ける別の工程で形成するためである。同様に、ＧａＩｎ
Ｐコンタクト層８とＧａＡｓコンタクト層９の界面にお
いても、５族の元素がＰ（リン）の３−５族化合物半導
体から成るＧａＩｎＰコンタクト層８の上に５族の元素
がＡｓ（ヒ素）の３−５族化合物半導体から成るＧａＡ
ｓコンタクト層９を非連続的に形成すると、結晶性の良
いＧａＡｓコンタクト層９を得ることができない。
【０００５】このように界面における結晶性が損なわれ
ると、レーザ発光に寄与しない無効電流が増大し、結果
として素子の歩留り低下を招く。
ると、レーザ発光に寄与しない無効電流が増大し、結果
として素子の歩留り低下を招く。
【０００６】そこで、本発明の目的は、結晶性を良くす
ることができる化合物半導体素子の製造方法を提供する
ことにある。
ることができる化合物半導体素子の製造方法を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、３−５族化合物半導体素子の製造方法であ
って、第１の導電形クラッド層３と活性層４と第１導電
形と反対の第２導電形のクラッド層５と第２導電形の導
波層７と第２導電形の第１のコンタクト層８とを有し、
前記導波層７が前記第２導電形のクラッド層５から突出
し、前記第１のコンタクト層８が前記第２導電形のクラ
ッド層５の突出頂面上に配置されたものを形成する工程
と、前記第２導電形のクラッド層５の上及び前記導波層
７の周囲の第１導電形の電流ブロック層２２を形成する
工程と、少なくとも前記第１のコンタクト層８の上に、
前記第１のコンタクト層８と同一の３−５族化合物から
成る第２導電形補助層２４と前記第１のコンタクト層８
と異なる５族の元素を含む第２導電形の３−５族化合物
から成る第２のコンタクト層２５とを同一の結晶成長プ
ロセスによって順次連続に形成する工程とを有している
ことを特徴とする化合物半導体素子の製造方法に係わる
ものである。また、請求項２に示すように、第１及び２
の補助層２３、２４を設けることが望ましい。 また、請
求項３に示すように、第２導電形のクラッド層５の上及
び導波層７の周囲に補助クラッド層２１を介して電流ブ
ロック層２２を設けることが望ましい。 また、請求項
４に示すように、介在層２６を設けること、また請求項
５に示すように介在層２７を設けること、また請求項６
に示すように介在層２８を設けること、また請求項７に
示すように介在層２９を設けることができる。
の本発明は、３−５族化合物半導体素子の製造方法であ
って、第１の導電形クラッド層３と活性層４と第１導電
形と反対の第２導電形のクラッド層５と第２導電形の導
波層７と第２導電形の第１のコンタクト層８とを有し、
前記導波層７が前記第２導電形のクラッド層５から突出
し、前記第１のコンタクト層８が前記第２導電形のクラ
ッド層５の突出頂面上に配置されたものを形成する工程
と、前記第２導電形のクラッド層５の上及び前記導波層
７の周囲の第１導電形の電流ブロック層２２を形成する
工程と、少なくとも前記第１のコンタクト層８の上に、
前記第１のコンタクト層８と同一の３−５族化合物から
成る第２導電形補助層２４と前記第１のコンタクト層８
と異なる５族の元素を含む第２導電形の３−５族化合物
から成る第２のコンタクト層２５とを同一の結晶成長プ
ロセスによって順次連続に形成する工程とを有している
ことを特徴とする化合物半導体素子の製造方法に係わる
ものである。また、請求項２に示すように、第１及び２
の補助層２３、２４を設けることが望ましい。 また、請
求項３に示すように、第２導電形のクラッド層５の上及
び導波層７の周囲に補助クラッド層２１を介して電流ブ
ロック層２２を設けることが望ましい。 また、請求項
４に示すように、介在層２６を設けること、また請求項
５に示すように介在層２７を設けること、また請求項６
に示すように介在層２８を設けること、また請求項７に
示すように介在層２９を設けることができる。
【０００８】
【発明の作用及び効果】請求項１〜３、６及び７の発明
によれば、第１のコンタクト層８と５族の元素が異なる
第２のコンタクト層２５を設ける時に、第１のコンタク
ト層８と同一の３−５族化合物半導体から成る補助層２
４を設け、これに連続した結晶成長プロセスで、第２の
コンタクト層２５を形成するので、第２のコンタクト層
２５の５族の元素が第１のコンタクト層８の５族と異な
っているにも拘らず、第２のコンタクト層２５の結晶性
が良好になる。また、請求項２の発明によれば、電流ブ
ロック層２２と第２のコンタクト層２５との間に互いに
同一導電形且つ同一の３−５族化合物半導体から成る第
１及び第２の補助層２３、２４を介在させ、第１の補助
層２３を電流ブロック層２２の結晶成長プロセスによっ
て連続的に形成し、第２の補助層２４を第２のコンタク
ト層２５の成長に先立って同一の結晶成長プロセスによ
って形成するので、第２のコンタクト層２５が電流ブロ
ック層２２と異なる導電形を有しているにも拘らず、第
１第２の補助層２３〜２４の助けによって第２のクラッ
ド層２５が結晶性の良い状態に成長する。また、請求項
４及び５の発明によれば、第２コンタクト層２５を結晶
成長させる前に、第１のコンタクト層８の結晶成長に連
続させて第２のコンタクト層２５と同一化合物の介在層
２６を予め形成するので、第２のコンタクト層２５の結
晶性が良くなる。
によれば、第１のコンタクト層８と５族の元素が異なる
第２のコンタクト層２５を設ける時に、第１のコンタク
ト層８と同一の３−５族化合物半導体から成る補助層２
４を設け、これに連続した結晶成長プロセスで、第２の
コンタクト層２５を形成するので、第２のコンタクト層
２５の５族の元素が第１のコンタクト層８の５族と異な
っているにも拘らず、第２のコンタクト層２５の結晶性
が良好になる。また、請求項２の発明によれば、電流ブ
ロック層２２と第２のコンタクト層２５との間に互いに
同一導電形且つ同一の３−５族化合物半導体から成る第
１及び第２の補助層２３、２４を介在させ、第１の補助
層２３を電流ブロック層２２の結晶成長プロセスによっ
て連続的に形成し、第２の補助層２４を第２のコンタク
ト層２５の成長に先立って同一の結晶成長プロセスによ
って形成するので、第２のコンタクト層２５が電流ブロ
ック層２２と異なる導電形を有しているにも拘らず、第
１第２の補助層２３〜２４の助けによって第２のクラッ
ド層２５が結晶性の良い状態に成長する。また、請求項
４及び５の発明によれば、第２コンタクト層２５を結晶
成長させる前に、第１のコンタクト層８の結晶成長に連
続させて第２のコンタクト層２５と同一化合物の介在層
２６を予め形成するので、第２のコンタクト層２５の結
晶性が良くなる。
【０００９】
【実施例】次に、図１〜図５を参照して本発明の一実施
例に係わる半導体レーザ素子の製造方法について説明す
る。なお、図１〜図５において図６〜図１０と同一の箇
所には同一の符号を付してその説明を省略する。半導体
レーザ素子を製造する際には、まず、図１に示すように
３−５族化合物半導体から成るＧａＡｓ基板１の上に、
ｎ形ＧａＡｓバッファ層２、ｎ形ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層３、ノンドープドＧａＩｎＰ活性層４、ｐ形ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層形成用層５ａ、及びｐ形ＧａＩｎＰ
コンタクト層形成用層８ａまで積層形成された基体１２
を用意する。
例に係わる半導体レーザ素子の製造方法について説明す
る。なお、図１〜図５において図６〜図１０と同一の箇
所には同一の符号を付してその説明を省略する。半導体
レーザ素子を製造する際には、まず、図１に示すように
３−５族化合物半導体から成るＧａＡｓ基板１の上に、
ｎ形ＧａＡｓバッファ層２、ｎ形ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層３、ノンドープドＧａＩｎＰ活性層４、ｐ形ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層形成用層５ａ、及びｐ形ＧａＩｎＰ
コンタクト層形成用層８ａまで積層形成された基体１２
を用意する。
【００１０】次に、この基体１２のＧａＩｎＰコンタク
ト層形成用層８ａとクラッド層形成用層５ａに順次にエ
ッチングを施して、図２に示すようにクラッド層５、導
波層７及びＧａＩｎＰコンタクト層８を形成する。な
お、ｐ形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５又はｐ形ＧａＩｎ
Ｐコンタクト層８は本発明の第１の結晶成長プロセス
（ＭＯＣＶＤプロセス）に従う第１の３−５族化合物半
導体層である。
ト層形成用層８ａとクラッド層形成用層５ａに順次にエ
ッチングを施して、図２に示すようにクラッド層５、導
波層７及びＧａＩｎＰコンタクト層８を形成する。な
お、ｐ形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５又はｐ形ＧａＩｎ
Ｐコンタクト層８は本発明の第１の結晶成長プロセス
（ＭＯＣＶＤプロセス）に従う第１の３−５族化合物半
導体層である。
【００１１】次に、ＧａＩｎＰコンタクト層８の上面に
上記エッチング工程で使用したマスク（図示せず）を残
存させたまま、図３に示すようにｐ形ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層５の上面及び導波層７とコンタクト層８の側面
に第２の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＧａＩｎ
Ｐ層２１、第３の３−５族化合物半導体層としてのｎ形
ＧａＡｓ電流ブロック層２２及び後に第１の３−５族化
合物半導体層として機能するｐ形ＧａＩｎＰ層２３を一
連のＭＯＣＶＤで連続形成する。
上記エッチング工程で使用したマスク（図示せず）を残
存させたまま、図３に示すようにｐ形ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層５の上面及び導波層７とコンタクト層８の側面
に第２の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＧａＩｎ
Ｐ層２１、第３の３−５族化合物半導体層としてのｎ形
ＧａＡｓ電流ブロック層２２及び後に第１の３−５族化
合物半導体層として機能するｐ形ＧａＩｎＰ層２３を一
連のＭＯＣＶＤで連続形成する。
【００１２】次に、上記のマスクを除去した後、図４の
ように第１の３−５族化合物半導体層としてのｐ形Ｇａ
ＩｎＰ層２３とＧａＩｎＰコンタクト層８の上面に第２
の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＧａＩｎＰ層２
４と第３の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＧａＡ
ｓコンタクト層２５を一連のＭＯＣＶＤで連続形成す
る。
ように第１の３−５族化合物半導体層としてのｐ形Ｇａ
ＩｎＰ層２３とＧａＩｎＰコンタクト層８の上面に第２
の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＧａＩｎＰ層２
４と第３の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＧａＡ
ｓコンタクト層２５を一連のＭＯＣＶＤで連続形成す
る。
【００１３】続いて、図５のように従来例と同様にＧａ
Ａｓコンタクト層２５及びＧａＡｓ基板１にオーミック
性接触する電極１０及び１１を形成して半導体レーザ素
子を完成させる。
Ａｓコンタクト層２５及びＧａＡｓ基板１にオーミック
性接触する電極１０及び１１を形成して半導体レーザ素
子を完成させる。
【００１４】上記方法によれば、クラッド層５に隣接さ
せて結晶性の良いｐ形ＧａＩｎＰ層２１及びｎ形ＧａＡ
ｓ電流ブロック層２２を形成することができる。即ち、
図６〜図１０に示した従来方法では、ｐ形ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層５に、別の結晶成長プロセスによって５族
元素が異なるｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層６を形成した
のでこの結晶性が悪かった。これに対して、本実施例で
は、第１の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層５に、この３−５族化合物半導体層
の５族元素と同一の元素Ｐ（リン）を含む第２の３−５
族化合物半導体層としてｐ形ＧａＩｎＰ層２１を形成す
るので、このｐ形ＧａＩｎＰ層２１の結晶性が良くな
る。ｐ形ＧａＩｎＰ層２１の上に形成する第３の３−５
族化合物半導体層としてのｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層
２２は、この下のｐ形ＧａＩｎＰ層２１における５族元
素（Ｐ）と異なる５族元素（Ａｓ）を含むが、一連のＭ
ＯＣＶＤプロセスで形成するので、結晶性が損なわれな
い。
せて結晶性の良いｐ形ＧａＩｎＰ層２１及びｎ形ＧａＡ
ｓ電流ブロック層２２を形成することができる。即ち、
図６〜図１０に示した従来方法では、ｐ形ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層５に、別の結晶成長プロセスによって５族
元素が異なるｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層６を形成した
のでこの結晶性が悪かった。これに対して、本実施例で
は、第１の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層５に、この３−５族化合物半導体層
の５族元素と同一の元素Ｐ（リン）を含む第２の３−５
族化合物半導体層としてｐ形ＧａＩｎＰ層２１を形成す
るので、このｐ形ＧａＩｎＰ層２１の結晶性が良くな
る。ｐ形ＧａＩｎＰ層２１の上に形成する第３の３−５
族化合物半導体層としてのｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層
２２は、この下のｐ形ＧａＩｎＰ層２１における５族元
素（Ｐ）と異なる５族元素（Ａｓ）を含むが、一連のＭ
ＯＣＶＤプロセスで形成するので、結晶性が損なわれな
い。
【００１５】同様に第１の３−５族化合物半導体層とし
てのＧａＩｎＰコンタクト層８の上に別の結晶成長プロ
セスによって５族元素の異なる３−５族化合物半導体層
を成長させないで、ＧａＩｎＰコンタクト層８と５族元
素が同一の第２の３−５族化合物半導体層としてｐ形Ｇ
ａＩｎＰ層２４を形成し、これに連続的に第３の３−５
族化合物半導体層としてのＧａＡｓコンタクト層２５を
形成するので、ｐ形ＧａＩｎＰ層２４及びＧａＡｓコン
タクト層２５の結晶性が良好になる。また、ｎ形ＧａＡ
ｓ電流ブロック層２２の上に直接にｐ形ＧａＡｓコンタ
クト層２５を形成しないでｐ形ＧａＩｎＰ層２３と第２
の３−５族化合物半導体層としてｐ形ＧａＩｎＰ層２４
とを介在させ、ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層２２とｐ形
ＧａＩｎＰ層２３とは連続プロセスで形成し、またｐ形
ＧａＩｎＰ層２４とｐ形ＧａＡｓコンタクト層２５とも
連続プロセスで形成するので、ｐ形ＧａＩｎＰ層２３及
びｐ形ＧａＡｓコンタクト層２５の結晶性は良好であ
る。また、第２の３−５族化合物半導体層としてのｐ形
ＧａＩｎＰ層２４は別のプロセスで形成されるが、この
下の第１の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＧａＩ
ｎＰ層２３と５族元素が同一であるので、この結晶性は
比較的良好である。
てのＧａＩｎＰコンタクト層８の上に別の結晶成長プロ
セスによって５族元素の異なる３−５族化合物半導体層
を成長させないで、ＧａＩｎＰコンタクト層８と５族元
素が同一の第２の３−５族化合物半導体層としてｐ形Ｇ
ａＩｎＰ層２４を形成し、これに連続的に第３の３−５
族化合物半導体層としてのＧａＡｓコンタクト層２５を
形成するので、ｐ形ＧａＩｎＰ層２４及びＧａＡｓコン
タクト層２５の結晶性が良好になる。また、ｎ形ＧａＡ
ｓ電流ブロック層２２の上に直接にｐ形ＧａＡｓコンタ
クト層２５を形成しないでｐ形ＧａＩｎＰ層２３と第２
の３−５族化合物半導体層としてｐ形ＧａＩｎＰ層２４
とを介在させ、ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層２２とｐ形
ＧａＩｎＰ層２３とは連続プロセスで形成し、またｐ形
ＧａＩｎＰ層２４とｐ形ＧａＡｓコンタクト層２５とも
連続プロセスで形成するので、ｐ形ＧａＩｎＰ層２３及
びｐ形ＧａＡｓコンタクト層２５の結晶性は良好であ
る。また、第２の３−５族化合物半導体層としてのｐ形
ＧａＩｎＰ層２４は別のプロセスで形成されるが、この
下の第１の３−５族化合物半導体層としてのｐ形ＧａＩ
ｎＰ層２３と５族元素が同一であるので、この結晶性は
比較的良好である。
【００１６】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 図１１に示すように半導体レーザを構成するこ
とができる。図１１の半導体レーザを製作する時には図
１の基体１２を形成する時にｐ形ＧａＩｎＰコンタクト
層８に連続させて一連のＭＯＣＶＤプロセスでｐ形Ｇａ
Ａｓ介在層２６を設け、しかる後、図２と同様なエッチ
ングを行って第１の３−５族化合物半導体層としてのｐ
形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５を形成する。次に、図３
と同様に第２の３−５族化合物半導体層としてのｐ形Ｇ
ａＩｎＰ層２１と第３の３−５族化合物半導体層として
のｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層２２とを形成し、更にこ
れ等と一連のＭＯＣＶＤプロセスでｐ形ＧａＡｓ層２７
を形成する。次に別のＭＯＣＶＤプロセスでｐ形ＧａＡ
ｓコンタクト層２５を形成する。ｐ形ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層５の上にこれと５族元素が同一のｐ形ＧａＩｎ
Ｐ層２１を形成するので、このｐ形ＧａＩｎＰ層２１の
結晶性が良くなる。ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層２２は
この下のｐ形ＧａＩｎＰ層２１と一連のＭＯＣＶＤプロ
セスで形成するので結晶性は損なわれない。また、ｐ形
ＧａＡｓコンタクト層２５の下には同一の３−５族化合
物半導体（ＧａＡｓ）からなり且つ同一導電形のｐ形Ｇ
ａＡｓ介在層２６とｐ形ＧａＡｓ層２７が設けられてい
るので、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層２５の結晶性は良好
に保たれる。なお、ｐ形ＧａＡｓ介在層２６及びｐ形Ｇ
ａＡｓ層２７はこれ等の下の層と一連のＭＯＣＶＤプロ
セスで形成されるので、結晶性の良い状態に形成され
る。 （２） 図１２に示すように、第２の３−５族化合物半
導体層としてのｐ形ＧａＩｎＰ層２１の形成に連続した
ＭＯＣＶＤプロセスでもう１つの第２の３−５族化合物
半導体層としてのｎ形ＧａＩｎＰ層２８を形成し、これ
に連続させて第３の３−５族化合物半導体層としてのｎ
形ＧａＡｓ電流ブロック層２２を形成してもよい。この
ようにＧａＩｎＰから成る同一の３−５族化合物半導体
の成長の間に導電形を変え、その後に同一導電形の異な
る材料であるＧａＡｓを成長させると、結晶性が更に改
善される。同様に、ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層２２と
ｐ形ＧａＩｎＰ層２３との間に一連のＭＯＣＶＤプロセ
スでｐ形ＧａＡｓ層２９を形成し、結晶性を更に改善さ
せることができる。 （３） ３−５族化合物半導体として、ＧａＡｓ、Ｇａ
ＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰの他に、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩ
ｎＡｓ、ＡｌＧａＩｎＡｓ、ＧａＰ等を使用することが
できる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 図１１に示すように半導体レーザを構成するこ
とができる。図１１の半導体レーザを製作する時には図
１の基体１２を形成する時にｐ形ＧａＩｎＰコンタクト
層８に連続させて一連のＭＯＣＶＤプロセスでｐ形Ｇａ
Ａｓ介在層２６を設け、しかる後、図２と同様なエッチ
ングを行って第１の３−５族化合物半導体層としてのｐ
形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５を形成する。次に、図３
と同様に第２の３−５族化合物半導体層としてのｐ形Ｇ
ａＩｎＰ層２１と第３の３−５族化合物半導体層として
のｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層２２とを形成し、更にこ
れ等と一連のＭＯＣＶＤプロセスでｐ形ＧａＡｓ層２７
を形成する。次に別のＭＯＣＶＤプロセスでｐ形ＧａＡ
ｓコンタクト層２５を形成する。ｐ形ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層５の上にこれと５族元素が同一のｐ形ＧａＩｎ
Ｐ層２１を形成するので、このｐ形ＧａＩｎＰ層２１の
結晶性が良くなる。ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層２２は
この下のｐ形ＧａＩｎＰ層２１と一連のＭＯＣＶＤプロ
セスで形成するので結晶性は損なわれない。また、ｐ形
ＧａＡｓコンタクト層２５の下には同一の３−５族化合
物半導体（ＧａＡｓ）からなり且つ同一導電形のｐ形Ｇ
ａＡｓ介在層２６とｐ形ＧａＡｓ層２７が設けられてい
るので、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層２５の結晶性は良好
に保たれる。なお、ｐ形ＧａＡｓ介在層２６及びｐ形Ｇ
ａＡｓ層２７はこれ等の下の層と一連のＭＯＣＶＤプロ
セスで形成されるので、結晶性の良い状態に形成され
る。 （２） 図１２に示すように、第２の３−５族化合物半
導体層としてのｐ形ＧａＩｎＰ層２１の形成に連続した
ＭＯＣＶＤプロセスでもう１つの第２の３−５族化合物
半導体層としてのｎ形ＧａＩｎＰ層２８を形成し、これ
に連続させて第３の３−５族化合物半導体層としてのｎ
形ＧａＡｓ電流ブロック層２２を形成してもよい。この
ようにＧａＩｎＰから成る同一の３−５族化合物半導体
の成長の間に導電形を変え、その後に同一導電形の異な
る材料であるＧａＡｓを成長させると、結晶性が更に改
善される。同様に、ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層２２と
ｐ形ＧａＩｎＰ層２３との間に一連のＭＯＣＶＤプロセ
スでｐ形ＧａＡｓ層２９を形成し、結晶性を更に改善さ
せることができる。 （３） ３−５族化合物半導体として、ＧａＡｓ、Ｇａ
ＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰの他に、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩ
ｎＡｓ、ＡｌＧａＩｎＡｓ、ＧａＰ等を使用することが
できる。
【図１】本発明の実施例に従う半導体レーザの製造方法
を説明するための第１の工程における半導体層を示す断
面図である。
を説明するための第１の工程における半導体層を示す断
面図である。
【図２】実施例の第２の工程における半導体層を示す断
面図である。
面図である。
【図３】実施例の第３の工程における半導体層を示す断
面図である。
面図である。
【図４】実施例の第４の工程における半導体層を示す断
面図である。
面図である。
【図５】実施例の完成した半導体レーザを示す断面図で
ある。
ある。
【図６】従来例の半導体レーザを示す断面図である。
【図７】従来例の第１の工程の半導体層を示す断面図で
ある。
ある。
【図８】従来例の第２の工程の半導体層を示す断面図で
ある。
ある。
【図９】従来例の第３の工程の半導体層を示す断面図で
ある。
ある。
【図１０】従来例の第４の工程の半導体層を示す断面図
である。
である。
【図１１】変形例の半導体レーザを示す断面図である。
【図１２】別の変形例の半導体レーザを示す断面図であ
る。
る。
５ ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ２１ ＧａＩｎＰ層 ２２ ＧａＡｓ電流ブロック層 ２３ ＧａＩｎＰ層
Claims (7)
- 【請求項１】 ３−５族化合物半導体素子の製造方法で
あって、 第１の導電形クラッド層（３）と活性層（４）と第１導
電形と反対の第２導電形のクラッド層（５）と第２導電
形の導波層（７）と第２導電形の第１のコンタクト層
（８）とを有し、前記導波層（７）が前記第２導電形の
クラッド層（５）から突出し、前記第１のコンタクト層
（８）が前記第２導電形のクラッド層（５）の突出頂面
上に配置されたものを形成する工程と、 前記第２導電形のクラッド層（５）の上及び前記導波層
（７）の周囲に第１導電形の電流ブロック層（２２）を
形成する工程と、 少なくとも前記第１のコンタクト層（８）の上に、前記
第１のコンタクト層（８）と同一の３−５族化合物から
成る第２導電形の補助層（２４）と、前記第１のコンタ
クト層（８）と異なる５族の元素を含み且つ前記補助層
（２４）と同一の３族の元素 を含む第２導電形の３−５
族化合物から成る第２のコンタクト層（２５）とを同一
の結晶成長プロセスによって順次連続に形成する工程と
を有していることを特徴とする化合物半導体素子の製造
方法。 - 【請求項２】 ３−５族化合物半導体素子の製造方法で
あって、 第１の導電形クラッド層（３）と活性層（４）と第１導
電形と反対の第２導電形のクラッド層（５）と第２導電
形の導波層（７）と第２導電形の第１のコンタクト層
（８）とを有し、前記導波層（７）が前記第２導電形の
クラッド層（５）から突出し、前記第１のコンタクト層
（８）が前記第２導電形のクラッド層（５）の突出頂面
上に配置されたものを形成する工程と、 前記第２導電形のクラッド層（５）の上及び前記導波層
（７）の周囲に第１導電形の電流ブロック層（２２）を
形成し、更に前記電流ブロック層（２２）の 上に第２導
電形の第１の補助層（２３）を前記電流ブロック層（２
２）の結晶成長プロセスと実質的に同一の結晶プロセス
によって連続的に形成する工程と、 第１のコンタクト層（８）及び前記第１の補助層（２
３）の上に、前記第１のコンタクト層（８）及び第１の
補助層（２３）と同一の第２導電形の３−５族化合物か
ら成る第２の補助層（２４）と、前記第１のコンタクト
層（８）と異なる５族の元素を含み且つ前記第２の補助
層（２４）と同一の３族の元素を含む第２ 導電形の３−
５族化合物から成る第２のコンタクト層（２５）とを同
一の結晶成長プロセスによって順次連続に形成する工程
とを有していることを特徴とする化合物半導体素子の製
造 方法。 - 【請求項３】 ３−５族化合物半導体素子の製造方法で
あって、 第１の導電形クラッド層（３）と活性層（４）と第１導
電形と反対の第２導電形のクラッド層（５）と第２導電
形の導波層（７）と第２導電形の第１のコンタクト層
（８）とを有し、前記導波層（７）が前記第２導電形の
クラッド層（５）から突出し、前記第１のコンタクト層
（８）が前記第２導電形のクラッド層（５）の突出頂面
上に配置されたものを形成する工程と、 前記第２導電形のクラッド層（５）の上及び前記導波層
（７）の周囲に、第２導電形のクラッド層（５）と少な
くとも５族の元素が同一の３−５族化合物半導体から成
る補助クラッド層（２１）と第１導電形の電流ブロック
層（２２）とを実質的に同一の結晶成長プロセスによっ
て順次に形成する工程と、 少なくとも第１のコンタクト層（８）の上に、前記第１
のコンタクト層（８）と同一の３−５族化合物から成る
第２導電形の補助層（２４）と、前記第１のコンタクト
層（８）と異なる５族の元素を含み且つ前記補助層（２
４）と同一の３族の元素を含む第２導電形の３−５族化
合物から成る第２のコンタクト層（２５）とを同一の結
晶成長プロセスによって順次連続に形成する工程とを有
していることを特徴とする化合物半導体素子の製造 方
法。 - 【請求項４】 ３−５族化合物半導体素子の製造方法で
あって、 第１の導電形クラッド層（３）と活性層（４）と第１導
電形と反対の第２導電形のクラッド層（５）と第２導電
形の導波層（７）と第２導電形の第１のコンタクト層
（８）と介在層（２６）を有し、前記導波層（７）が前
記第２導電形のクラッド層（５）から突出し、前記第１
のコンタクト層（８）が前記第２導電形のクラッド層
（５）の突出頂面上に配置され 、前記介在層（２６）が
前記第１のコンタクト層（８）の上に配置され、少なく
とも前記第２導電形のクラッド層（５）と前記導波層
（７）と前記第１のコンタクト層（８）と前記介在層
（２６）とは連続した結晶成長プロセスで形成されたも
のを得る工程と、 前記第２導電形のクラッド層（５）の上及び前記導波層
（７）の周囲に第１導 電形の電流ブロック層（２２）を
形成する工程と、 前記介在層（２６）の上に、前記介在層（２６）と同一
の３−５族化合物 であり且つ前記第１のコンタクト層
（８）と異なる５族の元素を含む第２導電形の３−５族
化合物から成る第２のコンタクト層（２５）を結晶成長
プロセスによって形成する工程とを有していることを特
徴とする化合物半導体素子の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の化合物半導体素子の製造
方法において、更に、前記電流ブロック層（２２）の結
晶成長に連続させて前記電流ブロック層（２２）と同一
化合物半導体であるが、導電形が異なる介在層（２７）
を形成することを特徴とする化合物半導体素子の製造方
法。 - 【請求項６】 請求項１記載の化合物半導体素子の製造
方法において、更に、前記電流ブロック層（２２）の結
晶成長に連続させて前記電流ブロック層（２２）と同一
化合物半導体であるが、導電形が異なる介在層（２９）
を形成することを特徴とする化合物半導体素子の製造方
法。 - 【請求項７】 請求項３記載の化合物半導体素子の製造
方法において、更に、前記補助クラッド層（２１）と前
記電流ブロック層（２２）との間に、前記補助クラッド
層（２１）の結晶成長に連続させて前記補助クラッド層
（２１）と同一化合物半導体であるが、導電形が異なる
介在層（２８）を形成することを特徴とする化合物半導
体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5189187A JP3028710B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 化合物半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5189187A JP3028710B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 化合物半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722703A JPH0722703A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3028710B2 true JP3028710B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=16236968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5189187A Expired - Fee Related JP3028710B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 化合物半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3028710B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5189187A patent/JP3028710B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722703A (ja) | 1995-01-24 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |