JP3132433B2 - Method for manufacturing disordered crystal structure, method for manufacturing semiconductor laser, and method for manufacturing semiconductor laser with window structure - Google Patents

Method for manufacturing disordered crystal structure, method for manufacturing semiconductor laser, and method for manufacturing semiconductor laser with window structure

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JP3132433B2 JP09246712A JP24671297A JP3132433B2 JP 3132433 B2 JP3132433 B2 JP 3132433B2 JP 09246712 A JP09246712 A JP 09246712A JP 24671297 A JP24671297 A JP 24671297A JP 3132433 B2 JP3132433 B2 JP 3132433B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルバーサタ
イルディスク(DVD)・光磁気(MO)ディスク等の
光ディスク用光源等として用いられるAlGaInP系
可視光発光素子、及び光通信用等として用いられるIn
GaAs/AlGaAs系、InGaAsP/InP系
発光素子等における無秩序化結晶構造の製造方法、及び
無秩序化結晶構造を有する半導体レーザ及びウィンドウ
構造半導体レーザの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AlGaInP-based visible light emitting element used as a light source for optical disks such as digital versatile disks (DVD) and magneto-optical (MO) disks, and In used for optical communication and the like.
The present invention relates to a method for manufacturing a disordered crystal structure in a GaAs / AlGaAs-based or InGaAsP / InP-based light-emitting device, a semiconductor laser having a disordered crystal structure, and a method for manufacturing a window-structured semiconductor laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、結晶成長技術の進歩により種々の
化合物半導体を用いた光デバイスが作製されDVD等の
光ディスクの大容量化や光通信の高速化・大容量化に大
きく貢献している。これらの光デバイスに用いられるい
くつかの結晶成長材料、例えば、GaInP、InGa
As、InGaAsP等では、通常の半導体発光素子を
作製する結晶成長条件において、III族原子の副格子上
での自発的なオーダリングにより、各種の物性の変化が
観測されている。代表的なものでは、結晶対称性の変化
によるバンドギャップの変化やオーダリングの異方性に
起因する電気光学特性の異方性等の変化があり、特に、
GaInPで最も顕著に現れる。
2. Description of the Related Art In recent years, optical devices using various compound semiconductors have been manufactured with the progress of crystal growth technology, and have greatly contributed to increasing the capacity of optical disks such as DVDs and increasing the speed and capacity of optical communication. Some crystal growth materials used in these optical devices, such as GaInP, InGa
In As, InGaAsP, and the like, changes in various physical properties have been observed due to spontaneous ordering of group III atoms on a sublattice under crystal growth conditions for manufacturing a normal semiconductor light emitting device. In a typical example, there is a change in anisotropy of electro-optical characteristics due to a change in band gap due to a change in crystal symmetry and an anisotropy in ordering.
This is most noticeable in GaInP.

【0003】これらのオーダリング現象は、有機金属結
晶成長法(MOVPE法)やガスソース分子線エピタキ
シー法(GSMBE法)等で多くの論文に報告されてい
る。例えば、フィジカルレビューレターズ誌(1988
年発行Vol.60 2645頁〜2648頁)に掲載された
五明らの論文(A.Gomyo et al, Physical Review Lette
rs Vol.60 p.2645〜p.2648(1988))には、GaAs基
板上にMOVPE法により結晶成長したGaInPのII
I族副格子上での自発的なオーダリング(自然超格子)
について報告されている。このオーダリング現象は半導
体レーザ等、実際の光デバイスに用いた場合も重要であ
り、バンドギャップの変化に起因する半導体レーザの発
振波長の制御、利得の異方性と導波路の方位関係に起因
する発振しきい値の低しきい値化等に大きな影響を及ぼ
すことが知られている。
[0003] Many of these ordering phenomena have been reported in many papers such as an organic metal crystal growth method (MOVPE method) and a gas source molecular beam epitaxy method (GSMBE method). For example, Physical Review Letters (1988)
(A. Gomyo et al, Physical Review Lette) published in Vol.
rs Vol.60, p.2645-p.2648 (1988)), II of GaInP crystal grown on a GaAs substrate by MOVPE.
Spontaneous ordering on group I sublattices (natural superlattices)
Has been reported. This ordering phenomenon is important even when it is used in an actual optical device such as a semiconductor laser, and is caused by the control of the oscillation wavelength of the semiconductor laser due to the change in the band gap, the anisotropy of the gain and the azimuthal relationship of the waveguide. It is known that it has a significant effect on lowering the oscillation threshold value.

【0004】また、エレクトロニクスレターズ誌(19
90年発行 Vol.26 1726頁〜1728頁)に掲載
された上野らの論文(Y.Ueno et al, Electronics Lett
ers,Vol.26, p.1726〜p.1728(1990))には、オーダリ
ング現象を半導体レーザの高出力化に応用した例とし
て、AlGaInP可視光ウィンドウ構造半導体レーザ
について報告されている。この刊行物には、(001)
基板上に成長したGaInP活性層中に形成されたオー
ダリング構造を、結晶成長後のZn拡散により端面近傍
のみ無秩序化し、端面近傍が高エネルギー化されたウィ
ンドウ構造半導体レーザを作製した例(GaInPはオ
ーダリングすることにより低エネルギー化しており、Z
n拡散で無秩序化すると逆に高エネルギー化する。)が
報告されている。
In addition, Electronics Letters Magazine (19)
Ueno et al. (Y. Ueno et al, Electronics Lett) published in Vol. 26, pp. 1726-1728, 1990.
ers, Vol. 26, p. 1726-p. 1728 (1990)), an AlGaInP visible light window semiconductor laser is reported as an example in which the ordering phenomenon is applied to increase the output of a semiconductor laser. This publication contains (001)
Example in which the ordering structure formed in the GaInP active layer grown on the substrate is disordered only near the end face by Zn diffusion after crystal growth, and a window structure semiconductor laser in which the energy near the end face is increased (GaInP is ordered Energy has been reduced by
When disordered by n diffusion, energy is increased. ) Has been reported.

【0005】次に、従来の半導体レーザ及び従来のウィ
ンドウ構造半導体レーザについて説明する。図5は、従
来の半導体レーザを示す構造図である。図5に示す半導
体レーザは、(001)基板上にMOVPE法により複
数の層を積層して製造される。
Next, a conventional semiconductor laser and a conventional semiconductor laser having a window structure will be described. FIG. 5 is a structural view showing a conventional semiconductor laser. The semiconductor laser shown in FIG. 5 is manufactured by stacking a plurality of layers on a (001) substrate by MOVPE.

【0006】まず、(001)n−GaAs基板200
上に、n−GaAsバッファ層170、n−AlGaI
nPクラッド層130、MQW活性層110、p−Al
GaInPクラッド層120、p−GaInPエッチン
グストッパ層140、p−AlGaInPクラッド層1
50、p−GaInPへテロバッファ層160の順に形
成する。
First, a (001) n-GaAs substrate 200
An n-GaAs buffer layer 170 and n-AlGaI
nP cladding layer 130, MQW active layer 110, p-Al
GaInP cladding layer 120, p-GaInP etching stopper layer 140, p-AlGaInP cladding layer 1
50, a p-GaInP heterobuffer layer 160 is formed in this order.

【0007】次いで、リッジ側面のみn−GaAsブロ
ック層180を形成する。
Next, an n-GaAs block layer 180 is formed only on the side surfaces of the ridge.

【0008】次いで、全面にp−GaAsキャップ層1
90を形成する。
Next, a p-GaAs cap layer 1 is formed on the entire surface.
90 are formed.

【0009】最後に、裏面を研磨し、n−GaAs基板
200の下面にn電極220を、p−GaAsキャップ
層190の上面にp電極210を形成し、劈開工程、端
面コーティング工程を経て半導体レーザを製造する。
Finally, the back surface is polished, an n-electrode 220 is formed on the lower surface of the n-GaAs substrate 200, and a p-electrode 210 is formed on the upper surface of the p-GaAs cap layer 190. To manufacture.

【0010】図6は、従来のウィンドウ構造半導体レー
ザを示す構造図である。図6に示すウィンドウ構造半導
体レーザでは、(001)GaAs基板上に成長したG
aInP活性層にオーダリング構造を形成し、端面近傍
のみ、そのオーダリング構造を結晶成長後のZn拡散に
より無秩序化し高エネルギー化してウィンドウとしてい
る。図6中、510はGaInP活性層、520はp−
AlGaInPクラッド層、530はn−AlGaIn
Pクラッド層、540はp−GaInP層、550はp
−GaAsキャップ層、560はp−GaAsキャップ
層、570はnーGaAsブロック層、580はn−G
aAsバッファ層、590はn−GaAs基板、600
はp電極、610はn電極、620はZn拡散領域、6
30はオーダ領域、640はディスオーダ領域である。
FIG. 6 is a structural view showing a conventional window structure semiconductor laser. In the window structure semiconductor laser shown in FIG. 6, G grown on a (001) GaAs substrate is used.
An ordering structure is formed in the aInP active layer, and only in the vicinity of the end face, the ordering structure is disordered by Zn diffusion after crystal growth to increase the energy to form a window. In FIG. 6, 510 is a GaInP active layer, and 520 is a p-
AlGaInP cladding layer 530 is n-AlGaIn
P cladding layer, 540 is p-GaInP layer, 550 is p-GaInP layer.
-GaAs cap layer, 560 is a p-GaAs cap layer, 570 is an n-GaAs block layer, and 580 is nG
aAs buffer layer, 590: n-GaAs substrate, 600
Is a p-electrode, 610 is an n-electrode, 620 is a Zn diffusion region, 6
30 is an order area, and 640 is a disorder area.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体レーザ及び従来のウィンドウ構造半導体レーザに
は、以下に示すような問題がある。
However, the conventional semiconductor laser and the conventional window structure semiconductor laser have the following problems.

【0012】図5に示す従来の可視光半導体レーザを作
製するため、(001)GaAs基板上またはその近傍
オフGaAs基板上に、MOVPE法等の結晶成長法を
用いて結晶を形成した場合、一般的に、オーダリング構
造を有する結晶(図5の秩序化結晶260)となる傾向
があることが知られている。ところが、このオーダリン
グ結晶は可視光半導体レーザの活性層に用いた場合、以
下のような不利な点が生じる。
In order to fabricate the conventional visible light semiconductor laser shown in FIG. 5, when a crystal is formed on a (001) GaAs substrate or an off GaAs substrate in the vicinity thereof using a crystal growth method such as the MOVPE method, a general method is used. It is known that the crystal tends to be a crystal having an ordering structure (ordered crystal 260 in FIG. 5). However, when this ordering crystal is used for an active layer of a visible light semiconductor laser, the following disadvantages occur.

【0013】第1に、GaInP活性層はオーダリング
により低エネルギー化するため、発振波長の短波長化が
困難になる。特に、DVD用レーザの発振波長650n
mを得るためには、多重量子井戸構造(MQW構造)の
ウェルを薄くするか、Alを添加する必要があるが、ど
ちらも性能・信頼性の両面から不利である。
First, since the energy of the GaInP active layer is reduced by ordering, it is difficult to shorten the oscillation wavelength. In particular, the oscillation wavelength of a DVD laser is 650n.
In order to obtain m, it is necessary to thin the well of the multiple quantum well structure (MQW structure) or to add Al, but both are disadvantageous in terms of both performance and reliability.

【0014】第2に、MQW構造において、GaInP
ウェルの異なる秩序度に起因する発光スペクトルの拡大
により、利得の減少が生じ十分な性能が得られなくな
る。
Second, in the MQW structure, GaInP
The broadening of the emission spectrum due to the different ordering of the wells results in a decrease in gain and a lack of sufficient performance.

【0015】また、これらの問題を回避するため、従
来、10〜15度程度のオフ基板によるオーダリング構
造の無秩序化を利用する方法が用いられている。(00
1)基板から10〜15度以上のオフ基板を用いると、
結晶成長中のオーダリングが阻害され、無秩序化結晶構
造が得られることが知られている。しかしながら、この
ようなオフ基板を用いる場合にも、不純物の付着係数が
異なることによるドーピング制御の困難性、レーザ導波
路としてのリッジが傾くことによる不均一注入(結晶の
異方性エッチングを利用するためリッジが傾く。)、素
子側面が傾くことによる取り扱いの困難性等、多くの問
題がある、一方、図6に示す従来のウィンドウ構造半導
体レーザでは、ウィンドウ領域のディスオーダを結晶成
長後に後付けのZn拡散により行うため、ウィンドウ領
域形成のためのZn拡散の制御が難しく、非ウィンドウ
領域も同時に熱履歴を受けてしまうために結晶劣化の問
題がある。その結果、制御性の高いウィンドウ構造半導
体レーザを製造することは困難であった。
In order to avoid these problems, conventionally, a method utilizing disordering of an ordering structure by an off-substrate of about 10 to 15 degrees has been used. (00
1) When using an off-substrate of 10 to 15 degrees or more from the substrate
It is known that ordering during crystal growth is inhibited and a disordered crystal structure is obtained. However, even when such an off-substrate is used, it is difficult to control doping due to different adhesion coefficients of impurities, and non-uniform implantation due to tilting of a ridge as a laser waveguide (using anisotropic etching of crystal). Therefore, there are many problems such as difficulty in handling due to inclination of the element side surface. On the other hand, in the conventional window structure semiconductor laser shown in FIG. 6, a disorder of the window region is added after crystal growth. Since the diffusion is performed by Zn diffusion, it is difficult to control the Zn diffusion for forming the window region, and the non-window region also receives a thermal history at the same time, which causes a problem of crystal deterioration. As a result, it has been difficult to manufacture a highly controllable window-structure semiconductor laser.

【0016】本発明の目的は、上記課題を解決するため
に、結晶構成原子の自発的なオーダリングのない無秩序
化結晶構造を容易に製造できる無秩序化結晶構造の製造
方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing a disordered crystal structure which can easily produce a disordered crystal structure without spontaneous ordering of crystal constituting atoms in order to solve the above-mentioned problems.

【0017】本発明の他の目的は、発光スペクトル幅が
狭く利得の高い良好なMQW活性層を有する半導体レー
ザの製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor laser having a good MQW active layer having a narrow emission spectrum width and a high gain.

【0018】本発明のさらに他の目的は、Zn拡散の不
要な簡単かつ制御性の良好なウィンドウ構造半導体レー
ザの製造方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor laser having a window structure which is simple and has good controllability without Zn diffusion.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、サ
ーファクタントを用いた結晶成長方法により、無秩序化
結晶構造を有する結晶を形成することを特徴とするもの
である。
The present invention is characterized in that a crystal having a disordered crystal structure is formed on a substrate by a crystal growth method using a surfactant.

【0020】本発明によれば、原子半径の大きなサーフ
ァクタント原子を用いることにより、容易に結晶構成原
子の自発的なオーダリングを阻害して無秩序化結晶構造
が得られる。
According to the present invention, by using a surfactant atom having a large atomic radius, a spontaneous ordering of crystal constituting atoms is easily inhibited to obtain a disordered crystal structure.

【0021】サーファクタントの供給方法としては、結
晶成長前に基板表面にサーファクタントを堆積させる場
合と、結晶成長中にサーファクタントを供給する場合と
がある。
As a method of supplying the surfactant, there are a case where the surfactant is deposited on the substrate surface before the crystal growth, and a case where the surfactant is supplied during the crystal growth.

【0022】基板は、GaAs、GaAsP、GaP、
InPからなる群から選択される物質によって形成され
てもよい。
The substrate is made of GaAs, GaAsP, GaP,
It may be formed of a material selected from the group consisting of InP.

【0023】結晶は、Al、Ga、In、P、Asから
なる群から選択される結晶構成原子によって形成される
結晶成長材料の多層構造を有してもよい。
[0023] The crystal may have a multilayer structure of a crystal growth material formed by crystal constituent atoms selected from the group consisting of Al, Ga, In, P and As.

【0024】サーファクタントは、結晶構成原子よりも
原子半径の大きい原子又はその化合物であることが好ま
しく、少なくとも周期律表第5列以上の原子又はその化
合物であることがより好ましい。サーファクタントは、
例えば、Bi、Tl、Biの化合物、Tlの化合物から
なる群から選択される物質である。
The surfactant is preferably an atom having a larger atomic radius than a crystal constituting atom or a compound thereof, and more preferably an atom or a compound thereof in at least the fifth column of the periodic table. Surfactants are:
For example, it is a substance selected from the group consisting of Bi, Tl, a compound of Bi, and a compound of Tl.

【0025】本発明の半導体レーザの製造方法は、上記
無秩序化結晶構造の製造方法により半導体レーザを製造
することを特徴とするものである。
A method for manufacturing a semiconductor laser according to the present invention is characterized in that a semiconductor laser is manufactured by the above-described method for manufacturing a disordered crystal structure.

【0026】本発明によれば、活性層を無秩序化結晶構
造とすることができる。
According to the present invention, the active layer can have a disordered crystal structure.

【0027】本発明のウィンドウ構造半導体レーザの製
造方法は、(1)結晶成長前にサーファクタントを基板
上にパターン状に堆積する工程と、(2)基板上に結晶
を成長し、サーファクタントが堆積された領域で成長し
た結晶のみを無秩序化結晶構造にする工程と、(3)上
記領域を劈開する工程と、を有し、(1)から(3)の
順序で行うことを特徴とするものである。
According to the method of manufacturing a semiconductor laser having a window structure of the present invention, there are provided (1) a step of depositing a surfactant in a pattern on a substrate before crystal growth, and (2) a step of growing a crystal on the substrate to deposit the surfactant. And (3) a step of cleaving the above-mentioned region, the steps being performed in the order of (1) to (3). is there.

【0028】本発明によれば、サーファクタントを用い
ることにより、結晶成長と同時に、ウィンドウ領域の選
択的無秩序化が可能となる。
According to the present invention, the use of the surfactant enables selective disordering of the window region simultaneously with crystal growth.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。まず、本発明の無秩序化結晶構造
の製造方法及びそれを用いた半導体レーザの製造方法に
ついて説明する。図1は、本発明の無秩序化結晶構造の
製造方法を用いて作製したAlGaInP可視光半導体
レーザの構造図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a method for manufacturing a disordered crystal structure of the present invention and a method for manufacturing a semiconductor laser using the same will be described. FIG. 1 is a structural diagram of an AlGaInP visible light semiconductor laser manufactured using the method for manufacturing a disordered crystal structure of the present invention.

【0030】図1に示す半導体レーザは、3回のMOV
PE法による成長、すなわち、第1回のダブルヘテロ
(DH)構造成長、第2回のn−GaAsブロック層の
選択成長、第3回のp−GaAsの全面成長で作製され
る。このうち、実質的なGaInPのオーダリングを決
めるのは第1回のダブルヘテロ構造成長である。
The semiconductor laser shown in FIG.
It is formed by PE growth, that is, a first double hetero (DH) structure growth, a second selective growth of an n-GaAs block layer, and a third complete growth of p-GaAs. Of these, the substantial ordering of GaInP is determined by the first double heterostructure growth.

【0031】第1回のダブルヘテロ(DH)成長では、
図1に示すように、(001)GaAs基板200上
に、n−GaAsバッファ層170、n−AlGaIn
Pクラッド層130、MQW活性層110、p−AlG
aInPクラッド層120、p−GaInPエッチング
ストッパ層140、p−AlGaInPクラッド層15
0、p−GaInPへテロバッファ層160の順に形成
する。MQW活性層110は、GaInPとAlGaI
nPの多層構造になっている。
In the first double hetero (DH) growth,
As shown in FIG. 1, on a (001) GaAs substrate 200, an n-GaAs buffer layer 170 and an n-AlGaIn
P clad layer 130, MQW active layer 110, p-AlG
aInP cladding layer 120, p-GaInP etching stopper layer 140, p-AlGaInP cladding layer 15
0, p-GaInP hetero buffer layer 160 is formed in this order. The MQW active layer 110 is made of GaInP and AlGaI.
It has an nP multilayer structure.

【0032】この成長の際、サーファクタントを用いた
結晶成長により、GaInP及びAlGaInP中での
オーダリングを阻害し、無秩序化結晶250とすること
ができる。
In this growth, the ordering in GaInP and AlGaInP is inhibited by the crystal growth using the surfactant, and the disordered crystal 250 can be obtained.

【0033】サーファクタントには、結晶構成原子であ
るAl、Ga、In等よりも原子半径の大きい原子、ま
たはその化合物を利用する。サーファクタント原子とし
ては、少なくとも周期律表第5列以上の原子を利用し、
周期律表第6列以上の原子を利用するのが好ましい。例
えば、ビスマス(Bi)、タリウム(Tl)の有機金属
化合物であるトリメチルビスマス(TMBi)、トリメ
チルタリウム(TMTl)等がサーファクタントとして
用いられる。サーファクタント原子は、大きな原子半径
を有するため、結晶成長中の表面エネルギーを変化さ
せ、表面再配列構造を乱す効果があると考えられてい
る。
As the surfactant, an atom having a larger atomic radius than the crystal constituting atoms such as Al, Ga, and In, or a compound thereof is used. As surfactant atoms, use atoms in at least the fifth column of the periodic table,
It is preferable to use atoms in the sixth or more columns of the periodic table. For example, trimethyl bismuth (TMBi) or trimethyl thallium (TMTl), which is an organometallic compound of bismuth (Bi) or thallium (Tl), is used as a surfactant. Surfactant atoms have a large atomic radius, so they are considered to have the effect of changing the surface energy during crystal growth and disrupting the surface rearrangement structure.

【0034】一方、オーダリングが生じるためには、結
晶成長中の表面再配列構造が重要であり、サーファクタ
ントを用いた場合、この表面再配列が阻害されるため、
(001)基板上の成長においても無秩序化結晶を作製
できると考えられる。なお、サーファクタント原子は、
結晶構成原子に比べ原子半径が大きいものを用いるた
め、結晶中にはほとんど取り込まれず結晶表面を浮遊ま
たは偏析しながら、結晶表面の表面エネルギーを変調し
続けると考えられる。このため、結晶中に取り込まれて
結晶欠陥となる懸念はない。
On the other hand, in order for ordering to occur, the surface rearrangement structure during crystal growth is important. When a surfactant is used, this surface rearrangement is inhibited.
It is thought that disordered crystals can be produced even on the (001) substrate. The surfactant atom is
It is considered that since a substance having a larger atomic radius than that of the crystal constituting atoms is used, it is hardly taken into the crystal and the surface energy of the crystal surface is continuously modulated while floating or segregating the crystal surface. For this reason, there is no fear of being taken into the crystal and becoming a crystal defect.

【0035】サーファクタントの供給方法としては、結
晶成長前に基板表面に堆積させ結晶成長中には供給しな
い事前供給の方法、あるいは他の原料と同時に結晶成長
中に同時に供給する同時供給の方法のどちらでも効果が
ある。
As a method of supplying the surfactant, either a method of pre-supplying the surfactant deposited on the substrate surface before crystal growth and not supplying it during the crystal growth, or a method of simultaneous supply during the crystal growth simultaneously with other raw materials. But it works.

【0036】次いで、第2回のn−GaAsブロック層
の選択成長では、リッジ側面のみn−GaAsブロック
層180を形成する。
Next, in the second selective growth of the n-GaAs block layer, the n-GaAs block layer 180 is formed only on the ridge side surface.

【0037】次いで、第3回のp−GaAsの全面成長
では、全面にp−GaAsキャップ層190を形成す
る。
Then, in the third p-GaAs overall growth, a p-GaAs cap layer 190 is formed on the entire surface.

【0038】最後に、裏面を研磨し、n−GaAs基板
200の下面にn電極220を、p−GaAsキャップ
層190の上面にp電極210を形成した後、劈開工
程、端面コーティング工程を経て半導体レーザを製造す
る。
Lastly, the back surface is polished to form an n-electrode 220 on the lower surface of the n-GaAs substrate 200 and a p-electrode 210 on the upper surface of the p-GaAs cap layer 190. Manufacture laser.

【0039】図1に示す半導体レーザによれば、(00
1)GaAs基板上に無秩序化結晶構造を形成できるた
め、発光スペクトル幅が狭く利得の高い良好なMQW構
造を簡単に作製でき、かつ短波長化が容易になる。
According to the semiconductor laser shown in FIG.
1) Since a disordered crystal structure can be formed on a GaAs substrate, a good MQW structure having a narrow emission spectrum width and a high gain can be easily manufactured, and the wavelength can be easily shortened.

【0040】また、大きなオフ角度の基板を用いる必要
がないため、左右非対称なリッジによる不均一注入の問
題や素子側面のハンドリングの問題もなく、良好な半導
体レーザを作製できる。
Further, since it is not necessary to use a substrate having a large off angle, a good semiconductor laser can be manufactured without a problem of uneven injection due to asymmetric ridges and a problem of handling the side surface of the element.

【0041】図2は、本発明の無秩序化結晶構造の製造
方法を用いて作製したInGaAsP長波長系半導体レ
ーザの構造図である。
FIG. 2 is a structural diagram of an InGaAsP long-wavelength semiconductor laser manufactured by using the method for manufacturing a disordered crystal structure of the present invention.

【0042】図2に示す半導体レーザは、3回のMOV
PE法を用いて作製される。第1回のDH成長において
2本の平行なストライプマスクを用いて、(001)n
−InP基板470上に選択成長により、n−InPク
ラッド層430、歪MQW活性層410、p−InPク
ラッド層420の順に形成する。歪MQW活性層410
は、組成の異なるInGaAsPウェル及びInGaA
sPバリアから構成される。
The semiconductor laser shown in FIG.
It is manufactured using the PE method. In the first DH growth, using two parallel stripe masks, (001) n
An n-InP cladding layer 430, a strained MQW active layer 410, and a p-InP cladding layer 420 are sequentially formed on the -InP substrate 470 by selective growth. Strained MQW active layer 410
Are InGaAsP wells and InGaAs having different compositions.
It is composed of an sP barrier.

【0043】この際、サーファクタントを供給すること
により、活性層を含むDH構造を無秩序化結晶490と
することができる。
At this time, by supplying the surfactant, the DH structure including the active layer can be made into the disordered crystal 490.

【0044】次いで、第2回の結晶成長では、p−In
Pブロック層440、n−InPブロック層445を形
成する。
Next, in the second crystal growth, p-In
A P block layer 440 and an n-InP block layer 445 are formed.

【0045】次いで、第3回の結晶成長では、p−In
Pクラッド層450、p−InGaAsキャップ層46
0を順次形成する。
Next, in the third crystal growth, p-In
P cladding layer 450, p-InGaAs cap layer 46
0 are sequentially formed.

【0046】最後に、裏面を研磨し、n−InP基板4
70の下面にn電極485を、p−InGaAsキャッ
プ層460の上面にSiO2475を介してp電極48
0を形成した後、劈開工程、端面コーティング工程を経
て半導体レーザを製造する。なお、素子容量低減のため
に、2本の平行な溝部491、492をウェットエッチ
ング等により形成してもよい。
Finally, the back surface is polished, and the n-InP substrate 4 is polished.
An n-electrode 485 is provided on the lower surface of the p-type 70 and a p-electrode 48 is provided on the upper surface of the p-InGaAs cap layer 460 via the SiO 2 475.
After forming 0, a semiconductor laser is manufactured through a cleavage step and an end face coating step. Note that two parallel grooves 491 and 492 may be formed by wet etching or the like in order to reduce the element capacity.

【0047】図2に示す半導体レーザでは、活性層を無
秩序化結晶構造とすることにより良好なMQW構造が形
成でき、発光スペクトル幅が狭く利得の高いレーザが得
られる。その結果、レーザ特性として、従来に比べ良好
な低しきい値特性、高出力特性、高速変調特性等を実現
できる。
In the semiconductor laser shown in FIG. 2, a good MQW structure can be formed by forming the active layer into a disordered crystal structure, and a laser having a narrow emission spectrum width and a high gain can be obtained. As a result, low threshold characteristics, high output characteristics, high-speed modulation characteristics, and the like that are better than conventional laser characteristics can be realized.

【0048】次に、本発明のウィンドウ構造半導体レー
ザの製造方法について説明する。図3は、本発明のウィ
ンドウ構造半導体レーザの製造方法を用いて作製したA
lGaInP可視光ウィンドウ構造半導体レーザの構造
図、図4は、AlGaInP可視光ウィンドウ構造半導
体レーザの製造工程図であり、(a)は第1回のDH成
長後の状態、(b)はリッジ形成後でn−GaAsブロ
ック層成長直前の状態、(c)は完成後の状態をそれぞ
れ示す。
Next, a method of manufacturing a semiconductor laser having a window structure according to the present invention will be described. FIG. 3 shows an A fabricated using the method for manufacturing a window-structured semiconductor laser of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of an AlGaInP visible light window structure semiconductor laser, in which FIG. 4A is a state after the first DH growth, and FIG. Shows the state immediately before the growth of the n-GaAs block layer, and (c) shows the state after completion.

【0049】図3に示すウィンドウ構造半導体レーザは
3回のMOVPE法により作製する。第1回の成長でD
H構造を成長し、第2回及び第3回の成長で各々n−G
aAsブロック層、p−GaAsコンタクト層の成長を
行う。
The semiconductor laser having a window structure shown in FIG. 3 is manufactured by MOVPE three times. D in the first growth
H structure is grown, and n-G
An aAs block layer and a p-GaAs contact layer are grown.

【0050】本発明の特徴は、第1回のDH成長前に、
ウィンドウ構造半導体レーザの端面に相当する領域に、
パターン状にサーファクタントを堆積しておくことにあ
る。
The feature of the present invention is that before the first DH growth,
In the area corresponding to the end face of the window structure semiconductor laser,
The purpose is to deposit surfactant in a pattern.

【0051】サーファクタントの堆積方法としては、ビ
スマス、タリウム等の電子ビーム蒸着法等が用いられ
る。例えば、(001)GaAs基板上に、ビスマスを
電子ビーム蒸着法により平均膜厚数nm程度(例えば、
2nm程度)堆積させる。選択的なパターン化にはリフ
トオフ法等が用いられる。
As a method of depositing the surfactant, an electron beam evaporation method of bismuth, thallium or the like is used. For example, bismuth is deposited on a (001) GaAs substrate by electron beam evaporation to have an average thickness of about several nm (for example,
(About 2 nm). For selective patterning, a lift-off method or the like is used.

【0052】その後、第1回のMOVPE法によるDH
構造を形成することにより、サーファクタントを堆積し
た領域に成長した結晶のみGaInP/AlGaIn
P、MQW活性層、及びAlGaInPクラッド層中の
オーダリングが阻害され無秩序化結晶270を選択的に
成長できる(図3、図4(a)参照)。サーファクタン
トによるオーダリング阻害の原理は前述したものと同様
である。レーザ構造作成後、この領域を劈開することに
より、端面近傍のみ高エネルギー化した活性層を有する
ウィンドウ構造半導体レーザが作製できる。
Thereafter, the DH by the first MOVPE method is performed.
By forming the structure, only GaInP / AlGaIn crystals grown in the region where the surfactant is deposited
Ordering in the P, MQW active layer, and AlGaInP cladding layer is inhibited, and the disordered crystal 270 can be selectively grown (see FIGS. 3 and 4A). The principle of ordering inhibition by surfactants is the same as described above. After the laser structure is formed, this region is cleaved, whereby a window-structure semiconductor laser having an active layer whose energy is increased only in the vicinity of the end face can be manufactured.

【0053】なお、第1回のDH成長では、図3に示す
ように、(001)GaAs基板200上に、n−Ga
Asバッファ層170、n−AlGaInPクラッド層
130、MQW活性層110、p−AlGaInPクラ
ッド層120、p−GaInPエッチングストッパ層1
40、p−AlGaInPクラッド層150、p−Ga
InPへテロバッファ層160の順に形成する。MQW
活性層110は、GaInPとAlGaInPの多層構
造になっている。
In the first DH growth, as shown in FIG. 3, n-Ga is deposited on a (001) GaAs substrate 200.
As buffer layer 170, n-AlGaInP cladding layer 130, MQW active layer 110, p-AlGaInP cladding layer 120, p-GaInP etching stopper layer 1
40, p-AlGaInP cladding layer 150, p-Ga
The InP hetero buffer layer 160 is formed in this order. MQW
The active layer 110 has a multilayer structure of GaInP and AlGaInP.

【0054】次いで、ウィンドウ領域を同時に電流注入
されない非注入領域とするため、p−AlGaInPク
ラッド層150にリッジ形成後、n−GaAsブロック
層180の成長前にウィンドウ領域のリッジ上の誘電体
マスクを除去し、リッジ上にもn−GaAsが成長でき
るようにする(図4(b)参照)。図4(b)中、23
0は誘電体選択成長マスクである。
Next, in order to make the window region a non-injection region into which current is not simultaneously injected, a ridge is formed on the p-AlGaInP cladding layer 150, and a dielectric mask on the ridge of the window region is formed before the n-GaAs block layer 180 is grown. It is removed so that n-GaAs can be grown on the ridge (see FIG. 4B). In FIG. 4B, 23
0 is a dielectric selective growth mask.

【0055】次いで、第2回の結晶成長で、非ウィンド
ウ領域のリッジ側面及びウィンドウ領域の全面(リッジ
上も含む)にn−GaAsブロック層180を形成す
る。
Next, in the second crystal growth, an n-GaAs block layer 180 is formed on the side surfaces of the ridge in the non-window region and on the entire surface of the window region (including on the ridge).

【0056】次いで、第3回の結晶成長で、全面にp−
GaAsキャップ層190を形成する。
Next, in the third crystal growth, p-
A GaAs cap layer 190 is formed.

【0057】最後に、裏面を研磨し、n−GaAs基板
200の下面にn電極220を、p−GaAsキャップ
層190の上面にp電極210を形成した後、劈開工
程、端面コーティング工程を経て、ウィンドウ構造半導
体レーザを作製する(図4(c)参照)。
Lastly, the back surface is polished to form an n-electrode 220 on the lower surface of the n-GaAs substrate 200 and a p-electrode 210 on the upper surface of the p-GaAs cap layer 190. A window structure semiconductor laser is manufactured (see FIG. 4C).

【0058】図3及び図4に示すウィンドウ構造半導体
レーザによれば、サーファクタントを用いることによ
り、結晶成長と同時にウィンドウ領域の選択的無秩序化
が可能であるため、Znの熱拡散を用いる必要がない。
そのため、簡単かつ制御性が良好なウィンドウ構造半導
体レーザを作製できる。その結果、従来に比べウィンド
ウ領域形成の歩留まりが増加し、また、活性層に拡散し
たZnの吸収による損失がないため、しきい値電流、動
作電流も低減できる。
According to the window-structure semiconductor laser shown in FIGS. 3 and 4, since the use of a surfactant enables selective disordering of the window region simultaneously with crystal growth, it is not necessary to use thermal diffusion of Zn. .
Therefore, a semiconductor laser having a window structure that is simple and has good controllability can be manufactured. As a result, the yield of forming the window region is increased as compared with the related art, and the threshold current and the operating current can be reduced because there is no loss due to absorption of Zn diffused into the active layer.

【0059】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。例えば、上記
説明では、結晶成長方法としてMOVPE法を用いてい
るが、分子線エピタキシー法、ガスソース分子線エピタ
キシー法、ケミカルビームエピタキシー法、気相エピタ
キシー法等他の結晶成長方法を用いてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made within the technical scope described in the claims. For example, in the above description, the MOVPE method is used as a crystal growth method, but other crystal growth methods such as a molecular beam epitaxy method, a gas source molecular beam epitaxy method, a chemical beam epitaxy method, and a vapor phase epitaxy method may be used. .

【0060】また、サーファクタントとして、Bi、T
l又はこれらの化合物を用いているが、Ag、Pt又は
これらの化合物等他の物質を用いてもよい。
As surfactants, Bi, T
Although 1 or these compounds are used, other substances such as Ag, Pt or these compounds may be used.

【0061】また、基板としてGaAs基板及びInP
基板を用いているが、GaAsP基板、GaP基板等他
の基板を用いてもよい。
A GaAs substrate and InP
Although a substrate is used, another substrate such as a GaAsP substrate or a GaP substrate may be used.

【0062】また、結晶成長材料としてAlGaInP
系及びInGaAsP系を用いているが、InGaAs
系、GaAsSb系等他の結晶成長材料を用いてもよ
い。
Further, AlGaInP is used as a crystal growth material.
System and InGaAsP system are used, but InGaAs
Other crystal growth materials such as GaAs and GaAsSb may be used.

【0063】さらに、上記説明した「基板上」の意義に
は、基板からのオフ角度が10度以内の場合も含む。
Further, the meaning of “on the substrate” described above includes the case where the off angle from the substrate is within 10 degrees.

【0064】[0064]

【実施例】図1に示す半導体レーザは3回のMOVPE
法により作製される。第1回のDH成長において、(0
01)GaAs基板200上に、厚さ0.3μmのn−
GaAsバッファ層170、厚さ1.2μmのn−Al
GaInPクラッド層130、8nmのGaInPウェ
ルと4nmのAlGaInPの多層構造からなるMQW
活性層110、厚さ0.2μmのp−AlGaInPク
ラッド層120、p−GaInPエッチングストッパ層
140、厚さ1.0μmのp−AlGaInPクラッド
層150、p−GaInPへテロバッファ層160の順
に形成する。MQW活性層110は、レーザの発振波長
が650nm程度になるように調整される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The semiconductor laser shown in FIG.
It is produced by a method. In the first DH growth, (0
01) On a GaAs substrate 200, a 0.3 μm thick n-
GaAs buffer layer 170, 1.2 μm thick n-Al
MQW having a multilayer structure of a GaInP cladding layer 130, an 8 nm GaInP well and a 4 nm AlGaInP.
An active layer 110, a p-AlGaInP cladding layer 120 having a thickness of 0.2 μm, a p-GaInP etching stopper layer 140, a p-AlGaInP cladding layer 150 having a thickness of 1.0 μm, and a p-GaInP heterobuffer layer 160 are formed in this order. . The MQW active layer 110 is adjusted so that the laser oscillation wavelength becomes about 650 nm.

【0065】また、サーファクタントとして、ビスマス
の有機金属原料であるトリメチルビスマス(TMBi)
を他の有機金属原料と同時に供給した。Biは結晶構成
原子に比べ大きな原子半径を持つため、結晶表面エネル
ギーを変化させ、GaInP/AlGaInP MQW
活性層及びAlGaInPクラッド層中でのオーダリン
グを阻害し、無秩序化結晶を得ることができた。
As a surfactant, trimethylbismuth (TMBi), which is an organometallic raw material of bismuth, is used.
Was supplied simultaneously with the other organometallic raw materials. Bi has a larger atomic radius than the crystal constituting atoms, and therefore changes the crystal surface energy to obtain a GaInP / AlGaInP MQW.
Ordering in the active layer and the AlGaInP cladding layer was inhibited, and disordered crystals could be obtained.

【0066】図1の半導体レーザでは、発光スペクトル
幅が狭く利得の高い良質なMQW構造を実現でき、(0
01)GaAs基板上で良好な650nm帯のDVD用
可視光半導体レーザを実現できた。具体的には、従来の
オフ基板上のレーザの動作電流50mAに比べて10m
A小さい40mA程度の良好な動作電流のレーザが作製
できた。しかも、(001)GaAs基板上に作製でき
るため、電流の不均一注入もなく、素子ハンドリングの
容易なレーザを実現できた。
In the semiconductor laser shown in FIG. 1, a high-quality MQW structure having a narrow emission spectrum width and a high gain can be realized.
01) A good 650 nm band visible light semiconductor laser for DVD was realized on a GaAs substrate. More specifically, the operating current of the laser on the off-substrate is 10 mA compared to 50 mA.
A laser having a good operating current of about 40 mA, which is smaller than A, was produced. In addition, since the laser can be manufactured on a (001) GaAs substrate, a laser with no uneven injection of current and easy element handling can be realized.

【0067】図2に示すInGaAsP長波長系半導体
レーザでは、歪MQW活性層410は、レーザの発振波
長が1.3〜1.5μm帯になるように調整してある。
In the InGaAsP long wavelength semiconductor laser shown in FIG. 2, the strained MQW active layer 410 is adjusted so that the laser oscillation wavelength is in the 1.3 to 1.5 μm band.

【0068】また、サーファクタントとして、トリメチ
ルビスマス(TMBi)を他の有機金属原料と同時に供
給した。これにより、活性層を含むDH構造を無秩序化
結晶490とすることができる。
As a surfactant, trimethylbismuth (TMBi) was supplied at the same time as other organometallic raw materials. Thus, the DH structure including the active layer can be formed as the disordered crystal 490.

【0069】図2に示す半導体レーザでは、活性層を無
秩序化結晶構造とすることにより良好なMQW構造が形
成でき、発光スペクトル幅が狭く利得の高いレーザが得
られた。その結果、レーザ特性として、従来に比べ良好
な低しきい値特性、高出力特性、高速変調特性等を実現
できた。
In the semiconductor laser shown in FIG. 2, a favorable MQW structure could be formed by forming the active layer into a disordered crystal structure, and a laser having a narrow emission spectrum width and a high gain was obtained. As a result, as a laser characteristic, a low threshold characteristic, a high output characteristic, a high-speed modulation characteristic, and the like better than those of the related art were realized.

【0070】図3及び図4のウィンドウ構造半導体レー
ザでは、サーファクタントの堆積方法としては、(00
1)GaAs基板上に、ビスマスを電子ビーム蒸着法に
より平均膜厚2nm程度堆積させた。選択的なパターン
化にはリフトオフ法を用いた。
In the semiconductor laser having the window structure shown in FIGS. 3 and 4, the method of depositing the surfactant is as follows.
1) Bismuth was deposited on a GaAs substrate by electron beam evaporation to an average thickness of about 2 nm. The lift-off method was used for selective patterning.

【0071】なお、第1回のDH成長において、(00
1)GaAs基板200上に、厚さ0.3μmのn−G
aAsバッファ層170、厚さ1.5μmのn−AlG
aInPクラッド層130、8nmの圧縮歪みGaIn
Pウェルと4nmのAlGaInPの多層構造からなる
MQW活性層110、厚さ0.3μmのp−AlGaI
nPクラッド層120、p−GaInPエッチングスト
ッパ層140、厚さ1.2μmのp−AlGaInPク
ラッド層150、p−GaInPへテロバッファ層16
0の順に形成する。MQW活性層110は、レーザの発
振波長が685nm程度になるように調整される。
In the first DH growth, (00
1) On a GaAs substrate 200, 0.3 μm thick n-G
aAs buffer layer 170, 1.5 μm thick n-AlG
aInP cladding layer 130, 8 nm compression strain GaIn
MQW active layer 110 having a P well and a 4 nm AlGaInP multilayer structure, and a 0.3 μm thick p-AlGaI
nP cladding layer 120, p-GaInP etching stopper layer 140, 1.2 μm-thick p-AlGaInP cladding layer 150, p-GaInP heterobuffer layer 16
It is formed in the order of 0. The MQW active layer 110 is adjusted so that the laser oscillation wavelength is about 685 nm.

【0072】図3及び図4に示すウィンドウ構造半導体
レーザによれば、従来に比べウィンドウ領域形成の歩留
まりが2倍程度増加し、また、活性層に拡散したZnの
吸収による損失がないため、しきい値電流、動作電流も
10〜20mA低減した。
According to the window-structured semiconductor laser shown in FIGS. 3 and 4, the yield of forming the window region is increased about twice as compared with the conventional one, and there is no loss due to absorption of Zn diffused into the active layer. The threshold current and the operating current were also reduced by 10 to 20 mA.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明の無秩序化結晶構造の製造方法に
よれば、原子半径の大きなサーファクタント原子を用い
ることで、容易に結晶構成原子の自発的なオーダリング
を阻害した無秩序化結晶構造が得られる。
According to the method for producing a disordered crystal structure of the present invention, by using surfactant atoms having a large atomic radius, a disordered crystal structure in which spontaneous ordering of crystal constituting atoms is easily inhibited can be obtained. .

【0074】上記製造方法を利用した本発明の半導体レ
ーザの製造方法によれば、活性層を無秩序化結晶構造と
することができるので、発光スペクトル幅が狭く利得の
高い良好なMQW構造を有する半導体レーザを製造でき
る。
According to the method of manufacturing a semiconductor laser of the present invention utilizing the above-described manufacturing method, the active layer can have a disordered crystal structure, so that the semiconductor having a good MQW structure with a narrow emission spectrum width and high gain can be obtained. Laser can be manufactured.

【0075】本発明のウィンドウ構造半導体レーザの製
造方法によれば、サーファクタントを用いることによ
り、結晶成長と同時に、ウィンドウ領域の選択的無秩序
化が可能であるので、Zn拡散等の余分な熱履歴を経る
ことなく制御性の良好なウィンドウ構造半導体レーザを
実現できる。
According to the method of manufacturing a semiconductor laser having a window structure of the present invention, the use of a surfactant enables selective disordering of the window region at the same time as crystal growth. It is possible to realize a semiconductor laser having a window structure with good controllability without passing through.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の無秩序化結晶構造の製造方法を用いて
作製したAlGaInP可視光半導体レーザの構造図で
ある。
FIG. 1 is a structural diagram of an AlGaInP visible light semiconductor laser manufactured using a method for manufacturing a disordered crystal structure of the present invention.

【図2】本発明の無秩序化結晶構造の製造方法を用いて
作製したInGaAsP長波長系半導体レーザの構造図
である。
FIG. 2 is a structural diagram of an InGaAsP long-wavelength semiconductor laser manufactured using the method for manufacturing a disordered crystal structure of the present invention.

【図3】本発明のウィンドウ構造半導体レーザの製造方
法を用いて作製したAlGaInP可視光ウィンドウ構
造半導体レーザの構造図である。
FIG. 3 is a structural diagram of an AlGaInP visible light window structure semiconductor laser manufactured using the method for manufacturing a window structure semiconductor laser of the present invention.

【図4】AlGaInP可視光ウィンドウ構造半導体レ
ーザの製造工程図であり、(a)は第1回のDH成長後
の状態、(b)はリッジ形成後でn−GaAsブロック
層成長直前の状態、(c)は完成後の状態をそれぞれ示
す。
4A and 4B are manufacturing process diagrams of an AlGaInP visible light window structure semiconductor laser, wherein FIG. 4A shows a state after a first DH growth, FIG. 4B shows a state after a ridge is formed and immediately before an n-GaAs block layer is grown, (C) shows the state after completion.

【図5】従来の半導体レーザを示す構造図である。FIG. 5 is a structural view showing a conventional semiconductor laser.

【図6】従来のウィンドウ構造半導体レーザを示す構造
図である。
FIG. 6 is a structural view showing a conventional window structure semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110:MQW活性層 120:p−AlGaInPクラッド層 130:n−AlGaInPクラッド層 140:p−GaInPエッチングストッパ層 150:p−AlGaInPクラッド層 160:p−GaInPへテロバッファ層 170:n−GaAsバッファ層 180:n−GaAsブロック層 190:p−GaAsキャップ層 200:n−GaAs基板 210:p電極 220:n電極 230:誘電体選択成長マスク 250:無秩序化結晶 270:サーファクタントによる無秩序化領域 410:歪MQW活性層 420:p−InPクラッド層 430:n−InPクラッド層 440:p−InPブロック層 445:n−InPブロック層 450:p−InPクラッド層 460:p−InGaAsキャップ層 470:n−InP基板 475:SiO2 480:p電極 485:n電極 490:無秩序化結晶 491、492:溝部110: MQW active layer 120: p-AlGaInP cladding layer 130: n-AlGaInP cladding layer 140: p-GaInP etching stopper layer 150: p-AlGaInP cladding layer 160: p-GaInP hetero buffer layer 170: n-GaAs buffer layer 180: n-GaAs block layer 190: p-GaAs cap layer 200: n-GaAs substrate 210: p-electrode 220: n-electrode 230: dielectric selective growth mask 250: disordered crystal 270: disordered region by surfactant 410: strain MQW active layer 420: p-InP cladding layer 430: n-InP cladding layer 440: p-InP blocking layer 445: n-InP blocking layer 450: p-InP cladding layer 460: p-InGaAs cap layer 470: n-In P substrate 475: SiO 2 480: p electrode 485: n electrode 490: disordered crystal 491, 492: groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 A.M.Begley et a l.,”Growth of ultr athin films of Fe on Au{001}”,Physica l Review B,Vol.48,N o.3,15 July 1993,pp. 1779−1785 D.−S.Lin et al.," Growth and atomic structure of epita xial Si films on G e(111)”,Surf.Sci.,V ol.312,No.1−2,1994,pp. 213−220 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C30B 1/00 - 35/00 CA(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (56) References A. M. Begley et al. , "Growth of ultrathin films of Feon Au {001}", Physical Review B, Vol. 48, No. 3, 15 July 1993, pp. 1779-1785. -S. Lin et al. , "Growth and atomic structure of epitaxy xial Si films on Ge (111)", Surf. Sci. , Vol. 312, no. 1-2, 1994, pp. 213-220 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C30B 1/00-35/00 CA (STN)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上に、サーファクタントを用いた結晶
成長方法により、無秩序化結晶構造を有する結晶を形成
する無秩序化結晶構造の製造方法であって、 結晶成長中に前記サーファクタントを供給することを特
徴とする無秩序化結晶構造の製造方法。
1. A method for producing a disordered crystal structure, wherein a crystal having a disordered crystal structure is formed on a substrate by a crystal growth method using a surfactant, comprising supplying the surfactant during crystal growth. A method for producing a disordered crystal structure.
【請求項2】前記基板は、GaAs、GaAsP、Ga
P、InPからなる群から選択される物質によって形成
されることを特徴とする請求項1に記載の無秩序化結晶
構造の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the substrate is GaAs, GaAsP, Ga.
2. The method according to claim 1, wherein the disordered crystal structure is formed of a material selected from the group consisting of P and InP.
【請求項3】基板上に、サーファクタントを用いた結晶
成長方法により、無秩序化結晶構造を有する結晶を形成
する無秩序化結晶構造の製造方法であって、 結晶成長前に基板表面に前記サーファクタントを堆積さ
せ、 前記基板は、GaAs、GaAsP、GaP、InPか
らなる群から選択される物質によって形成されることを
特徴とする無秩序化結晶構造の製造方法。
3. A method for producing a disordered crystal structure in which a crystal having a disordered crystal structure is formed on a substrate by a crystal growth method using a surfactant, wherein the surfactant is deposited on the surface of the substrate before crystal growth. The method of manufacturing a disordered crystal structure, wherein the substrate is formed of a material selected from the group consisting of GaAs, GaAsP, GaP, and InP.
【請求項4】前記結晶は、Al、Ga、In、P、As
からなる群から選択される結晶構成原子によって形成さ
れる結晶成長材料の多層構造を有することを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1つの項に記載の無秩序化結
晶構造の製造方法。
4. The crystal according to claim 1, wherein said crystal is Al, Ga, In, P, As.
The method for producing a disordered crystal structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the method has a multilayer structure of a crystal growth material formed by crystal constituent atoms selected from the group consisting of:
【請求項5】前記サーファクタントは、結晶構成原子よ
りも原子半径の大きい原子又はその化合物であることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つの項に記載の
無秩序化結晶構造の製造方法。
5. The method for producing a disordered crystal structure according to claim 1, wherein the surfactant is an atom having a larger atomic radius than a crystal constituting atom or a compound thereof. .
【請求項6】前記サーファクタントは、少なくとも周期
率表第5列以上の原子又はその化合物であることを特徴
とする請求項1乃至5のいずれか1つの項に記載の無秩
序化結晶構造の製造方法。
6. The method for producing a disordered crystal structure according to claim 1, wherein the surfactant is an atom or a compound thereof in at least the fifth column of the periodic table. .
【請求項7】前記サーファクタントは、Bi、Tl、B
iの化合物、Tlの化合物からなる群から選択される物
質であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1
つの項に記載の無秩序化結晶構造の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the surfactant is Bi, Tl, B
7. The substance according to claim 1, wherein the substance is selected from the group consisting of a compound of i and a compound of Tl.
3. The method for producing a disordered crystal structure according to any one of the above items.
【請求項8】請求項1乃至7のいずれか1つの項に記載
の無秩序化結晶構造の製造方法により半導体レーザを製
造することを特徴とする半導体レーザの製造方法。
8. A method of manufacturing a semiconductor laser, comprising manufacturing a semiconductor laser by the method of manufacturing a disordered crystal structure according to claim 1.
【請求項9】(1)結晶成長前にサーファクタントを基
板上にパターン状に堆積する工程と、 (2)基板上に結晶を成長し、サーファクタントが堆積
された領域で成長した結晶のみを無秩序化結晶構造にす
る工程と、 (3)前記領域を劈開する工程と、 を有し、(1)から(3)の順序で行うことを特徴とす
るウィンドウ構造半導体レーザの製造方法。
9. A step of (1) depositing a surfactant in a pattern on a substrate before crystal growth; and (2) disordering only a crystal grown on the substrate and growing in a region where the surfactant is deposited. A method of manufacturing a semiconductor laser having a window structure, comprising: a step of forming a crystal structure; and (3) a step of cleaving the region, wherein the steps are performed in the order of (1) to (3).
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