JP3033664B2 - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧａＡｓ基板に、Ａｌ
ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓ等のIII・Ｖ族化合
物半導体の層を活性層として形成され、劈開面が共振器
とされており、赤色または近赤外波長領域で発振する半
導体レーザ装置の製造方法の改良に関する。
ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓ等のIII・Ｖ族化合
物半導体の層を活性層として形成され、劈開面が共振器
とされており、赤色または近赤外波長領域で発振する半
導体レーザ装置の製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓ基板に形成される半導体レーザ
装置は、光学損傷と呼ばれる突然劣化（共振器面が瞬時
に溶融する突然劣化）から免れることができないことが
一般である。
装置は、光学損傷と呼ばれる突然劣化（共振器面が瞬時
に溶融する突然劣化）から免れることができないことが
一般である。
【０００３】しかし、ＧａＡｓ基板に形成される半導体
レーザ装置において、活性層の禁制帯幅より大きな幅の
禁制帯を有する半導体の単結晶層よりなる光学損傷抑制
層を、共振器面に形成しておくと、光学損傷の発生を抑
制するに有効であることが知られている（特開昭５２−
７４２９２号公報）。
レーザ装置において、活性層の禁制帯幅より大きな幅の
禁制帯を有する半導体の単結晶層よりなる光学損傷抑制
層を、共振器面に形成しておくと、光学損傷の発生を抑
制するに有効であることが知られている（特開昭５２−
７４２９２号公報）。
【０００４】この特開昭５２−７４２９２号公報は、そ
の実施例において、ＧａＡｓ基板に、Ａｌ0.3 Ｇａ0.7
Ａｓを上下のクラッド層とし、Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓま
たはＧａＡｓを活性層とし、ストライプの両端の劈開面
が共振器とされており、正電極にＡｕＺｎが使用され、
負電極にＡｕＳｎが使用されているダブルヘテロ構造の
リッジ導波型半導体レーザ装置を開示しているが、これ
を製造するには、ＧａＡｓ基板上に下部クラッド層と活
性層と上部クラッド層とコンタクト層とを形成し、スト
ライプに対応する領域をレジスト膜をもってカバーし、
このレジスト膜でカバーされていない領域のコンタクト
層と上部クラッド層の上部とをエッチング除去した後、
こゝに絶縁層を形成し、使用済みのレジスト膜を除去し
て、正負の電極を蒸着形成した後、４００〜５００℃を
もって熱処理し、その後、ストライプに直交する方向に
劈開して共振器を形成し、活性層の禁制帯幅より大きな
禁制帯幅を有する半導体例えばＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓの
単結晶層よりなる光学損傷抑制層を、６００℃程度の成
長温度をもって、共振器面に形成する工程が開示されて
いる。
の実施例において、ＧａＡｓ基板に、Ａｌ0.3 Ｇａ0.7
Ａｓを上下のクラッド層とし、Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓま
たはＧａＡｓを活性層とし、ストライプの両端の劈開面
が共振器とされており、正電極にＡｕＺｎが使用され、
負電極にＡｕＳｎが使用されているダブルヘテロ構造の
リッジ導波型半導体レーザ装置を開示しているが、これ
を製造するには、ＧａＡｓ基板上に下部クラッド層と活
性層と上部クラッド層とコンタクト層とを形成し、スト
ライプに対応する領域をレジスト膜をもってカバーし、
このレジスト膜でカバーされていない領域のコンタクト
層と上部クラッド層の上部とをエッチング除去した後、
こゝに絶縁層を形成し、使用済みのレジスト膜を除去し
て、正負の電極を蒸着形成した後、４００〜５００℃を
もって熱処理し、その後、ストライプに直交する方向に
劈開して共振器を形成し、活性層の禁制帯幅より大きな
禁制帯幅を有する半導体例えばＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓの
単結晶層よりなる光学損傷抑制層を、６００℃程度の成
長温度をもって、共振器面に形成する工程が開示されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、正負の電極
を形成した後、６００℃程度の高温をもって熱処理する
と、正負の電極の金属が、それぞれ、上部クラッド層と
基板中に拡散して、電極の電気抵抗が上昇して、しきい
値電流を増大させ、さらに、信頼性を低下すると云う欠
点がある。
を形成した後、６００℃程度の高温をもって熱処理する
と、正負の電極の金属が、それぞれ、上部クラッド層と
基板中に拡散して、電極の電気抵抗が上昇して、しきい
値電流を増大させ、さらに、信頼性を低下すると云う欠
点がある。
【０００６】この欠点を解消するには、共振器をなす劈
開面に、高温工程を必要とする光学損傷抑制層を形成し
た後、高温工程を嫌う電極形成工程を実行することにす
ればよいようにも思われるが、共振器長は通常３００〜
１０００μｍと小さいので、光学損傷抑制層を避けて微
細領域のみに限定的に電極を形成することは至難であ
る。
開面に、高温工程を必要とする光学損傷抑制層を形成し
た後、高温工程を嫌う電極形成工程を実行することにす
ればよいようにも思われるが、共振器長は通常３００〜
１０００μｍと小さいので、光学損傷抑制層を避けて微
細領域のみに限定的に電極を形成することは至難であ
る。
【０００７】以上述べたように、ＧａＡｓ基板に形成さ
れ、劈開面が共振器とされ、この共振器面上に、活性層
の禁制帯幅より大きな禁制帯幅を有する半導体単結晶層
よりなる光学損傷抑制膜が形成されている半導体レーザ
装置を製造することは容易ではなく、その製造方法の開
発が望まれていた。
れ、劈開面が共振器とされ、この共振器面上に、活性層
の禁制帯幅より大きな禁制帯幅を有する半導体単結晶層
よりなる光学損傷抑制膜が形成されている半導体レーザ
装置を製造することは容易ではなく、その製造方法の開
発が望まれていた。
【０００８】本発明の目的は、この要望に応えることに
あり、ＧａＡｓ基板に形成され、劈開面が共振器とさ
れ、この共振器面上に、活性層の禁制帯幅より大きな禁
制帯幅を有する半導体単結晶層よりなる光学損傷抑制膜
が形成されている半導体レーザ装置を製造する方法を提
供することにある。
あり、ＧａＡｓ基板に形成され、劈開面が共振器とさ
れ、この共振器面上に、活性層の禁制帯幅より大きな禁
制帯幅を有する半導体単結晶層よりなる光学損傷抑制膜
が形成されている半導体レーザ装置を製造する方法を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、ＧａＡｓ
基板に形成され、劈開面が共振器とされており、共振器
面上に、活性層の禁制帯幅より大きな禁制帯幅を有する
半導体単結晶層よりなる光学損傷抑制膜が形成されてい
る半導体レーザ装置の製造方法において、電極を形成し
た後、光学損傷抑制膜としてのＧａＩｎＰ膜を、５００
℃以下の成長温度をもって、共振器面上に形成する半導
体レーザ装置の製造方法によって達成される。
基板に形成され、劈開面が共振器とされており、共振器
面上に、活性層の禁制帯幅より大きな禁制帯幅を有する
半導体単結晶層よりなる光学損傷抑制膜が形成されてい
る半導体レーザ装置の製造方法において、電極を形成し
た後、光学損傷抑制膜としてのＧａＩｎＰ膜を、５００
℃以下の成長温度をもって、共振器面上に形成する半導
体レーザ装置の製造方法によって達成される。
【００１０】
【作用】本発明は、活性層として使用されるＧａＡｓや
Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓより禁制帯幅は大きいが、４５０
℃程度の成長温度をもって単結晶成長が可能なＧａＩｎ
Ｐを光学損傷抑制膜の材料に使用し、一方、工程上の問
題を解決するため、電極の形成を先行させることゝし、
電極を形成した後、５００℃以下の成長温度をもって、
上記したＧａＩｎＰの光学損傷抑制膜を形成することゝ
したものである。
Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓより禁制帯幅は大きいが、４５０
℃程度の成長温度をもって単結晶成長が可能なＧａＩｎ
Ｐを光学損傷抑制膜の材料に使用し、一方、工程上の問
題を解決するため、電極の形成を先行させることゝし、
電極を形成した後、５００℃以下の成長温度をもって、
上記したＧａＩｎＰの光学損傷抑制膜を形成することゝ
したものである。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係る半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
係る半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００１２】図２参照 有機金属気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法と云う。）を使
用して、１辺が２ｃｍの正方形のｎ型のＧａＡｓ基板１
上に、厚さが２μｍであるｎ型のＡｌＧａＡｓ層よりな
る下部クラッド層２と、ＧａＡｓ層よりなる活性層３
と、厚さが２μｍであるｐ型のＡｌＧａＡｓ層よりなる
上部クラッド層４と、ｐ型のＧａＡｓ層よりなるコンタ
クト層５とを形成する。
用して、１辺が２ｃｍの正方形のｎ型のＧａＡｓ基板１
上に、厚さが２μｍであるｎ型のＡｌＧａＡｓ層よりな
る下部クラッド層２と、ＧａＡｓ層よりなる活性層３
と、厚さが２μｍであるｐ型のＡｌＧａＡｓ層よりなる
上部クラッド層４と、ｐ型のＧａＡｓ層よりなるコンタ
クト層５とを形成する。
【００１３】図３参照 劈開面と直交する方向にストライプを形成するために、
幅を３μｍとし、間隔を３５０μｍとして、平行な縞状
にレジスト膜６を形成し、このレジスト膜６を使用して
コンタクト層５と上部クラッド層４の上部とをエッチン
グ除去する。次に、絶縁膜７としてのＳｉＯ2 膜を形成
する。
幅を３μｍとし、間隔を３５０μｍとして、平行な縞状
にレジスト膜６を形成し、このレジスト膜６を使用して
コンタクト層５と上部クラッド層４の上部とをエッチン
グ除去する。次に、絶縁膜７としてのＳｉＯ2 膜を形成
する。
【００１４】図４参照 使用済みのレジスト膜６を除去した後、基板１を厚さ１
００〜２００μｍに研磨し、基板１の下面にＡｕＧｅＮ
ｉ／Ａｕの負電極を形成し、コンタクト層５と絶縁膜７
との上面に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの正電極を形成する。
００〜２００μｍに研磨し、基板１の下面にＡｕＧｅＮ
ｉ／Ａｕの負電極を形成し、コンタクト層５と絶縁膜７
との上面に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの正電極を形成する。
【００１５】図５参照 ストライプに直交する方向に３００μｍ間隔をもって劈
開し、５０〜６０個のレーザ素子を有する半導体レーザ
装置バー９を形成する。
開し、５０〜６０個のレーザ素子を有する半導体レーザ
装置バー９を形成する。
【００１６】図１参照 ＭＯＣＶＤ法を使用して、上記の半導体レーザ装置バー
９の劈開面９１に、５００℃以下の成長温度好ましくは
４５０℃程度の成長温度をもって、ＧａＩｎＰ層１０を
厚さ２００ｎｍに形成する。
９の劈開面９１に、５００℃以下の成長温度好ましくは
４５０℃程度の成長温度をもって、ＧａＩｎＰ層１０を
厚さ２００ｎｍに形成する。
【００１７】その後、ストライプを中心にして、振り分
け１７５μｍになるように切断して半導体レーザ装置を
完成する。
け１７５μｍになるように切断して半導体レーザ装置を
完成する。
【００１８】以上の工程をもって製造した半導体レーザ
装置の微分抵抗を測定したところ、ＧａＩｎＰ層よりな
る光学損傷抑制膜の成長温度が５００℃以下において
は、約２Ωであり、満足すべきものであった。なお、Ｇ
ａＩｎＰ層よりなる光学損傷抑制膜の成長温度を５５０
℃として試作したところ、微分抵抗は約４Ωとなり、ま
た、ＧａＩｎＰ層よりなる光学損傷抑制膜の成長温度を
６００℃として試作したところ、１４Ωとなり、満足す
べきものではなかった。
装置の微分抵抗を測定したところ、ＧａＩｎＰ層よりな
る光学損傷抑制膜の成長温度が５００℃以下において
は、約２Ωであり、満足すべきものであった。なお、Ｇ
ａＩｎＰ層よりなる光学損傷抑制膜の成長温度を５５０
℃として試作したところ、微分抵抗は約４Ωとなり、ま
た、ＧａＩｎＰ層よりなる光学損傷抑制膜の成長温度を
６００℃として試作したところ、１４Ωとなり、満足す
べきものではなかった。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る半導
体レーザ装置の製造方法は、ＧａＡｓ基板に形成され、
劈開面が共振器とされており、共振器面上に、活性層の
禁制帯幅より大きな禁制帯幅を有する半導体単結晶層よ
りなる光学損傷抑制膜が形成されている半導体レーザ装
置を製造するにあたり、４００〜５００℃の熱処理温度
を使用して電極を形成した後、５００℃以下の成長温度
をもってＧａＩｎＰよりなる光学損傷抑制膜を、共振器
面上に形成することゝされているので、電極抵抗は十分
低くでき、光学損傷の発生を防止しうる半導体レーザ装
置を、簡略な製造工程をもって製造することができる。
体レーザ装置の製造方法は、ＧａＡｓ基板に形成され、
劈開面が共振器とされており、共振器面上に、活性層の
禁制帯幅より大きな禁制帯幅を有する半導体単結晶層よ
りなる光学損傷抑制膜が形成されている半導体レーザ装
置を製造するにあたり、４００〜５００℃の熱処理温度
を使用して電極を形成した後、５００℃以下の成長温度
をもってＧａＩｎＰよりなる光学損傷抑制膜を、共振器
面上に形成することゝされているので、電極抵抗は十分
低くでき、光学損傷の発生を防止しうる半導体レーザ装
置を、簡略な製造工程をもって製造することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置の製
造方法を実施して製造した半導体レーザ装置をストライ
プに平行に切断した断面図である。
造方法を実施して製造した半導体レーザ装置をストライ
プに平行に切断した断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置の製
造方法の工程図である（エピタキシャル層の形成工
程）。
造方法の工程図である（エピタキシャル層の形成工
程）。
【図３】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置の製
造方法の工程図である（ストライプと絶縁層の形成工
程）。
造方法の工程図である（ストライプと絶縁層の形成工
程）。
【図４】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置の製
造方法の工程図である（電極形成工程）。
造方法の工程図である（電極形成工程）。
【図５】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置の製
造方法の工程図である（半導体レーザ装置バーの製造工
程）。
造方法の工程図である（半導体レーザ装置バーの製造工
程）。
１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ２ ｎ型ＡｌＧａＡｓ層よりなる下部クラッド層 ３ ＧａＡｓ層よりなる活性層 ４ ｐ型ＡｌＧａＡｓ層よりなる上部クラッド層 ５ ｐ型ＧａＡｓ層よりなるコンタクト層 ６ レジスト膜 ７ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ層よりなる負電極 ８ Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層よりなる正電極 ９ 半導体レーザ装置バー １０ ＧａＩｎＰ層よりなる光学損傷抑制層
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板に形成され、劈開面が共振
器とされており、該共振器面上に、活性層の禁制帯幅よ
り大きな禁制帯幅を有する半導体単結晶層よりなる光学
損傷抑制膜が形成されている半導体レーザ装置の製造方
法において、 電極を形成した後、前記光学損傷抑制膜としてのＧａＩ
ｎＰ膜を、５００℃以下の成長温度をもって形成するこ
とを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16120794A JP3033664B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16120794A JP3033664B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832179A JPH0832179A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3033664B2 true JP3033664B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=15730641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16120794A Expired - Fee Related JP3033664B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033664B2 (ja) |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP16120794A patent/JP3033664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0832179A (ja) | 1996-02-02 |
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